Проектування та аналіз якості добового раціону харчування для дітей молодшого шкільного віку

Abstract

Розглянуто проблему проектування збалансованого раціону харчування для дітей молодшого шкільного віку як важливий важіль корегування стану здоров’я дітей та дорослих. Показано, що харчування дітей відрізняється низкою ознак від харчування дорослих, зокрема вимагає надходження кальцію в легкозасвоюваному вигляді, вмісту більшої кількості нутрієнтів та енергії в розрахунку на одиницю маси тіла, вимагає використання щадних способів обробки продукції, таких як варіння, тушкування та запікання, вилучення деяких інгредієнтів із раціону тощо. Запропоновано використовувати для проектування раціонів математичні моделі рецептурного та нутрієнтного складу раціонів, що враховують обмеження на вміст сировини у раціоні, співвідношення, що забезпечують високий рівень збалансованості жиру, кальцію, фосфору та магнію, а також умови збагачення раціонів певними дефіцитними у харчуванні нутрієнтами відносно добових потреб у них. На основі попередніх розрахунків, проведених з використанням табличного процесора MS Excel, обґрунтовано вибір цільової функції для кожної моделі раціону. З використанням запропонованих моделей розроблено чотири раціони одноразового споживання для дітей молодшого шкільного віку – перший і другий сніданок, обід та вечерю, що разом утворюють добовий збалансований та різноманітний раціон. Раціони спроектовано на основі традиційної або достатньо поширеної в Україні сировини із залученням лише натуральних інгредієнтів, дозволених чинним законодавством України для використання в шкільному харчуванні. В результаті оптимізації, проведеної з використанням методу вбудованих функцій у системі MathCAD, отримано оптимальні величини вмісту сировинних інгредієнтів в раціонах. На основі отриманих даних скомпоновано меню добового раціону. За результатами відпрацювання рецептур страв запропонованого раціону відзначено їх високу якість та показано можливість подальшого застосування в дитячому та шкільному харчуванні. За результатами аналізу збалансованості нутрієнтів у складі запропонованих раціонів одноразового споживання та добовому раціоні доведено їх високу якість.

The problem of designing a balanced diet for primary school-aged children as a very important lever to improve the health of children and adults is considered. It is demonstrated that children's nutrition differs from adult nutrition in several signs, in particular, it needs calcium in an easily digestible form, more nutrients and energy per unit of body weight, requires the use of gentle processing methods such as cooking, stewing and baking, removing some ingredients from the diet, etc. It is proposed to use mathematical models of the recipe and nutritional composition of rations for the design of rations, taking into account restrictions on the content of raw materials in the diet, ratios that ensure a high balance of fat, calcium, phosphorus and magnesium, as well as the conditions for the enrichment of diets with certain deficient nutrients regarding their daily needs. The choice of the target function for each diet model is justified based on preliminary calculations performed using the MS Excel spreadsheet. Using the proposed models, four single-use diets were developed for primary school-aged children - the first and second breakfast, lunch and dinner, which together form a balanced and varied daily diet. The rations are designed based on traditional or raw materials widespread in Ukraine with the involvement of only natural ingredients allowed by the current legislation of Ukraine for use in school meals. As a result of optimization carried out with the help of the method of built-in functions in the MathCAD system, optimal values of raw ingredients contained in the diet were obtained. Based on the received data, the daily diet menu is composed. According to the results of testing the recipes of the proposed diet, their high quality was noted and the possibility of further use in children's and school nutrition was shown. According to the results of the analysis of the nutrients’ balance in the composition of the proposed single-use diets and the daily diet provided by the scientists, their high quality has been proven.