Принципы формирования модульных технологий продуктов энтерального питания

Введение: Продукты энтерального питания (ЭП) отличаются подобранным составом и соотношением компонентов, направленных на лечение и профилактику конкретных состояний пациентов. Они представлены на рынке широким ассортиментом импортной продукции, способ производства и рецептуры которых уникальны и являются объектами интеллектуальной собственности зарубежных научных центров. Применение унифицированного методологического подхода к конструированию продуктов ЭП позволит перевести этот процесс из эмпирической в научно обоснованную плоскость.

Цель: Сформировать рациональное множество технологических решений для производства специализированных продуктов ЭП на основе принципов модульности с учётом каскада технологических качественных и количественных преобразований.

Материалы и методы: В качестве материалов использовали цифровые матрицы состояний пациентов, продуктов ЭП и ингредиентов. Основным методом проведения исследования являлось расширенное цифровое профилирование с учётом трансформации нутриентов в процессе производства.

Результаты: По сформированным матрицам химического состава импортных продуктов ЭП установлены критериальные взаимосвязи их цифровых профилей и профилей состояний, на коррекцию которых они направлены.

На основе принципов пищевой комбинаторики и цифрового профилирования предложен алгоритм усовершенствованного подхода к конструированию и производству ЭП. Разработана обобщенная модульная технология производства продуктов ЭП из рафинированных ингредиентов и доказана её вариативность без изменения структуры за счёт комбинаторной универсальности каждого из совокупности моделей. Определена обобщённая схема внутренней структуры технологических модулей на примере жирового модуля. Установлена степень его доступной комбинаторной вариативности, находящейся в функциональной зависимости от количества комбинаторно манипулируемых ингредиентов, с учётом всех возможных k-компонентных составов. Искомое множество рецептур продуктов ЭП – совокупность решений в части конструирования с возможностью детерминации вектора решаемых задач.

Выводы: Полученные результаты исследования могут быть применены в пищевой промышленности в части автоматизированной разработки и унифицированного производства специализированной продукции диетического лечебного питания для восполнения дефицита отечественных продуктов ЭП на рынке, укрепления продовольственной безопасности России и ее независимости от поставок импортной продукции.

1. Буч, Ю. И. (2020). Ноу-хау. Основные понятия и практика применения. Инновации, 6, 111-120. https://doi.org/10.26310/2071-3010.2020.260.6.014

2. Гамеева, Е. В., Степановна, А. М., Хороненко, В. Э., Гриднев, О. В., Свиридов, С. В. & Шестопалов, А. Е. (2022). Нутритивная поддержка на периоперационном этапе лечения пациентов онкологического профиля. Современная онкология, 24(1), 125-132. https://doi.org/10.26442/18151434.2022.1.201479

3. Горников, Н. В. (2022). Формирование потребительских свойств специализированных продуктов питания на этапе проектирования. Развитие современной науки и технологий в условиях трансформационных процессов, 150-156

4. Ильина, О.А., Иунихина, В.С., Маслова, А.С. & Шатнюк, Л.Н. (2020). Актуальные вопросы разработки обогащенной и специализированной пищевой продукции. Хлебопродукты, (3), 43-45. https://doi.org/10.32462/0235-2508-2020-29-3-43-45

5. Исаков, В. А., Морозов, С. В. & Пилипенко, В. И. (2020). Инновационные подходы к анализу состава рациона и диетотерапии функциональных заболеваний органов пищеварения. Вопросы питания. 89(4), 172-185. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10051

6. Кожитов, Л. В. & Райкова, Т. В. (2011). Охрана интеллектуальной собственности - основа коммерциализации результатов научно-технической деятельности. Инновации, 11, 10-17

7. Колокольцова, К. Е., & Ульянова, Г. С. (2021). Разработка алгоритма создания продукта с антиоксидантными свойствами. Пищевые инновации и биотехнологии, 323-324

8. Кочеткова, А. А., Воробьева, В. М., Саркисян, В. А., Воробьева, И. С., Смирнова, Е. А., & Шатнюк, Л. Н. (2020). Динамика инноваций в технологии производства пищевых продуктов: от специализации к персонализации. Вопросы питания, 89 (4), 233-243. doi: 10.24411/0042-8833-2020-10056

9. Лейдерман, И. Н., Грицан, А. И., Заболотских, И. Б., Мазурок, В. А., Поляков, И. В., Потапов, А. Л., Сытов, А. В. & Ярошецкий, А. И. (2022). Периоперационная нутритивная поддержка. Методические рекомендации Федерации анестезиологов и реаниматологов. Вестник интенсивной терапии имени А.И. Салтанова, (4), 7–20. https://doi.org/10.21320/1818-474X-2021-4-7-20

10. Липатов, Н. Н & Рогов, И. А. (1987). Методология проектирования продуктов питания с требуемым комплексом показателей пищевой ценности. Известия вузов. Пищевая технология, 2, 9-15

11. Липатов, Н. Н. (1995) Предпосылки компьютерного проектирования продуктов и рационов питания с задаваемой пищевой ценностью. Хранение и переработка сельхозсырья, 3, 4-9

12. Попова, Т. С. (2020). Нутритивная поддержка: современная концепция клинического питания. Клиническое питание и метаболизм, 1(1), 5-7. https://doi.org/10.17816/clinutr33034

13. Рыжкова, О. В. (2022) Энтеральное и парентеральное питание : учебное пособие. Иркутск : ИГМУ, 101

14. Савинков, С. В., Данько, Т. П., Петренко, Е. С., Гарнова, В. Ю., Мешков, В. Р., & Петушкова, Е. В. (2019). Теория и практика пищевой комбинаторики. Кейс: продуктовые рационы, адекватные нормам оптимального питания. Инновации и инвестиции, 5, 339-346.

15. Семипятный, В. К. (2021) Идентификация пищевых продуктов. Цифровые мета-информационные решения. Москва, ВНИМИ

16. Семипятный, В. К. (2018) Оптимизация экспериментального моделирования новых рецептур напитков методами математической статистики. Пиво и напитки, 3. 48-51

17. Хуршудян, С. А. & Рябова, А. Е. (2021). Качество продукции: проблема обобщенной модели. Контроль качества продукции, 5, 50-53. DOI 10.35400/2541-9900-2021-5-50-53

18. Oganesyants, L. A., Khurshudyan, S. A., Galstyan, A. G., Semipyatnyi, V. K., Ryabova, A. E. & [et al.] (2018a). Base matrices – invariant digital identifiers of food products. Известия Национальной академии наук Республики Казахстан. Серия геологии и технических наук, 432(6), 6-15. DOI 10.32014/2018.2518-170X.30

19. Oganesyants, L., Semipyatniy, V., Galstyan, A., Vafin, R., Khurshudyan, S., Ryabova A. (2018b). Multi-criteria food products identification by fuzzy logic methods. Foods and Raw Materials, 8(1), 12-19. DOI:10.21603/2308-4057-2020-1-12-19

20. Тутельян, В. А. & Никитюк, Д. Б. (2020). Нутрициология и клиническая диетология : национальное руководство. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 656

21. Юрова, Е. А., Фильчакова, С. А., & Ананьева, Н. В. (2022). Молоко как основа для производства специализированных продуктов питания с улучшенными нутритивными свойствами. Вестник Красноярского государственного аграрного университета, 182(5), 206-215. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2022-5-206-215

22. Allen, K., & Hoffman, L. (2019). Enteral nutrition in the mechanically ventilated patient. Nutrition in Clinical Practice, 34(4), 540-557

23. Boelens, P.G. et al. (2014). Reduction of postoperative ileus by early enteral nutrition in patients undergoing major rectal surgery: Prospective, randomized, controlled trial. Ann. Surg. Lippincott Williams and Wilkins, 259(4), 649–655

24. Endo, A., Shiraishi, A., Fushimi, K. et al. (2018). Comparative effectiveness of elemental formula in the early enteral nutrition management of acute pancreatitis: a retrospective cohort study. Ann. Intensive Care 69(8). https://doi.org/10.1186/s13613-018-0414-6

25. Freijer, K. et al. (2014). The economic value of enteral medical nutrition in the management of disease-related malnutrition: a systematic review. American Medical Directors Association, 312(5), 514–524. https://doi.org/10.1016/j.jamda.2013.09.005

26. Mistiaen, P., & Van den Heede, K. (2020). Nutrition support teams: A systematic review. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 44(6), 1004-1020

27. Ruperto, M.D.M. & Piñeiro-Mondelo, M. (2020). Comparison of enteral formulas with recommended dietary allowances in the general population. A descriptive study, Clinical Nutrition ESPEN, 40, 678. https://doi.org/10.1016/j.clnesp.2020.09.824.

28. Seres, D. (2019). Nutrition support in critically ill patients: Enteral nutrition. Retrieved from https://medilib.ir/uptodate/show/1617

29. Yang, H., Hou, L., Sun, H. M., & Ye, S. H. (2023). Comparison of micronutrients in adult enteral formulas widely used in clinical practice. Food Science & Nutrition, 00, 1–10. https://doi.org/10.1002/fsn3.3545

30. Zobkova, Z. S., Lazareva, E. G. & Semipyatniy, V. K. (2022). Methodological Approach to Designing Fermented Dairy Products with Optimal Biological Value. Foods, 11(1), 114. DOI: 10.3390/foods11010114