بخشی از مقاله
مدلسازی تغذیه بهینه نظامیان با استفاده از برنامهریزی خطی و مطالعه موردی جمعیت هدف
چکیده
با توجه به نقش کلیدی نیروهای مسلح در امنیت کشور، پیروی از رژیمهای غذایی با کیفیت بالا و اطمینان از تامین تمامی نیازمندیهای تغذیهای به منظور حفظ سلامت نظامیان از اهمیت ویژهای برخوردار است. به منظور بهدست آوردن الگویی برای آمادهسازی غذای نظامیان و حصول راهکاری مناسب و علمی برای تهیه یک رژیم غذایی کامل شامل حداقل مقادیر مورد نیاز از انواع ویتامینها و مواد معدنی برای سربازان در شرایط عادی یا ویژه عملیاتی، یک مدل تغذیه بهینه با استفاده از روش برنامهریزی خطی طراحی شدهاست. مدل رژیم غذایی پیشنهادی بر اساس اطلاعات 47 پرسشنامه، که در میان جمعیت مورد مطالعه شاغل در مراکز نظامی توزیع شده، با کمک نرمافزار GAMS پیادهسازی و حل شدهاست. جوابهای به دستآمده میزان مصرف و نوع جیره غذایی روزانه را از میان 25 نوع ماده غذایی رایج مصرفی از پنج گروهنان و غلات، گوشت، لبنیات، میوه و سبزی به گونهای
مشخص میکند که میزان مواد مغذی دریافتی، در کنار انرژی بهدستآمده از این غذاها، در محدوده مجاز قرار گیرد. از بین تمام رژیمهای غذایی ممکن که در محدودیتهای موردنظر قرار میگیرند، رژیمی انتخاب شده که میزان علاقهمندی افراد مورد مطالعه به آن بیشینه باشد.
واژههای کلیدی: تغذیه نظامیان، برنامهریزی خطی ، مدل استیگلر، جیره غذایی
-1 مقدمه
تغذیه صحیح یکی از جنبههای مهم سلامت است که بر عملکرد جسمی و فکری افراد تاثیر بسیار زیادی دارد. این موضوع به ویژه در نیروهای نظامی از اهمیت بیشتری برخوردار است. غذا و مواد خوراکی در انجام ماموریتهای نظامی اهمیت حیاتی داشته و همچون مهمات به عنوان یکی از اقلام پشتیبانی ضروری، نقش اساسی در حفظ توان نیروها و انجام ماموریتهای محوله دارد (پورجعفری، .(1384 مواد غذایی، از مهمترین اقلامی هستند که در سطح نیروهای مسلح تهیه و مصرف میگردند. به همین سبب یکی از مهمترین وظایف مسئولین، سلامت نیروی نظامی و اطمینان از تامین انرژی، نیازمندیهای تغذیهای و تامین سلامت نیروهای تحت امر خود در شرایط صلح و جنگ میباشد. با توجه به نقش کلیدی نیروهای مسلح در امنیت کشور، پیروی از رژیمهای غذایی با کیفیت بالا برای نظامیان نسبت به غیرنظامیان از اولویت بیشتری برخوردار
است (فرج زاده، .(1384 مسأله رژیم غذایی یکی از قدیمیترین مسائل بهینهسازی به شمار میرود. در اواخر
دهه 1930 و اوایل 1940 میلادی، بنا به درخواست ارتش امریکا، مساله رژیم غذایی به منظور تغذیه سربازان در جنگ جهانی دوم، مطرح شد. هدف از طرح این مساله، تعیین
بیان انگیزه و چالش Comment [M1]:
رژیم غذاییای بود که با صرف حداقل هزینه، تمام نیازمندیهای پایهای تغذیهای سربازان را براورده کند. جورج استیگلر1 در سال 1945 مقالهای را با عنوان »هزینه امرارمعاش«2 (استیگلر، (1945 منتشر و در آن مساله رژیم غذایی را حل کرد، و هزینهای معادل 93/39 دلار در سال (با توجه به قیمتهای مربوط به سال 1939 میلادی در آمریکا) را برای جواب تخمین زد (فورد، .(2006 صورت کلی مساله بدین شرح است:
»مردی با فعالیت متوسط و وزن 154 پوند، چه مقدار از هر یک از 77 نوع غذای مختلف را باید در طول روز مصرف کند به طوریکه 9 ماده مغذی که در روز از غذا دریافت میکند حداقل برابر مقادیر مورد نیاز روزانه (RDAs3) پیشنهاد شده توسط گروه تحقیقات ملی4 امریکا در سال 1943 باشد و کمترین هزینه ممکن را برای تامین غذا پرداخت کند؟«
مقادیر RDA، میزان کافی دریافت مغذیهای ضروری بدن را بر اساس اطلاعات علمی بهدست آمده توسط کمیته مدیریت غذا و تغذیه5 امریکا برای افراد سالم نشان میدهند. مواد مغذیای که همراه با انرژی در مدل استیگلر در نظر گرفته شدهاند شامل پروتئین، کلسیم، آهن، ویتامین A، تیامین (B1)، ریبوفلاوین (B2)، نیاسین (B3) و اسکوربیک اسید (C) هستند که مقادیر آنها برای 77 نوع غذای مختلف از انتشارات USDA1 در سال 1940 به دست آمدهاست. جواب به دست آمده از حل این مدل شامل مقادیر مشخصی از آردگندم، شیرخشک، اسفناج، کلم، لوبیا و جگر میباشد. روش استیگلر برای حل مسأله فوق مورد تقدیر قرار گرفت و در سال 1982 جایزه نوبل
اقتصاد را دریافت کرد. اگرچه، جواب آن به دلیل عدم تنوع و طعمی قابلقبول انتقادهایی را به دنبال داشت (گاریل و گس، .(2001
از آن زمان به بعد، بسیاری از محققان مدل استیگلر را به گونههای دیگر تعمیم داده و حل کردهاند. از جمله تغییرات انجام شده می توان به بروز کردن قیمتها و مقادیر RDA و یا محاسبه مجدد مواد مغذی موجود در غذاها اشاره کرد. برخی از این مدلها در اسمیت (1963) مورد بحث قرارگرفتهاند. در این مدلها تابع هدف مشابه مدل استیگلر به صورت مینیمم کردن هزینه تأمین غذا بودهاست. برخی از ایدههای جدید شامل ترکیب غذاهای مختلف، انتخاب زیرگروههایی از غذاها و بهینه کردن مسأله برای آنها، اضافه کردن کرانهای بالا و پایین و وارد کردن وزن برای مطلوبیت غذاها بودهاست (گس 1958، گاریل وگس 2001، ژنگ .(2008 اقبالی و همکاران (1390) مدل برنامهریزی خطی دو هدفه را برای تغذیه بهینه افراد مبتلا به دیابت نوع2 ارائه کردهاند به طوریکه دو هدف کمینهسازی چربیهای اشباع و قندهای ساده را دنبال میکند. هدف از این تحقیق، تهیه یک فرمولاسیون غذایی حاوی کلیه ترکیبات مورد نیاز یک شخص نظامی با توجه به محدودیتهای موجود در مواد غذایی مورد استفاده از نظر نوع، میزان انرژی و ارزشهای تغذیهای میباشد. به منظور رسیدن به این هدف، مدل برنامهریزی خطی استیگلر را با افزودن محدودیتها، واردکردن پارامتر جدید و تغییر تابع هدف گسترش داده و مدلی را برای تغذیه بهینه نظامیان پیشنهاد میکنیم. سپس با استفاده از مدل به دست آمده، نمونهای از یک رژیم غذایی بهینه را برای جمعیت مورد مطالعه ارائه میدهیم.
-2 مواد و روش
ا هداف Comment [M2]:
برای تهیه یک رژیم غذایی متعادل فاکتورهای گوناگونی از جمله قد، وزن، سن، جنس، ویژگیهای فردی، میزان فعالیت روزانه و سبک زندگی بایستی مورد توجه قرارگیرد. پارامترهای بکاررفته در مدل پیشنهادی، بر اساس اطلاعات 47 پرسشنامه که در میان جمعیت نظامیان شاغل در مراکز نظامی توزیع شده، تنظیم گردیدهاست.
-1-2 مفروضات
مقادیر RDA در مدل ارائه شده، با توجه به میانگین اطلاعات پرسشنامهها، برای
یک مرد با وزن 88/3 کیلوگرم، قد 174/4 و سن 38/5 با فعالیت متوسط در نظر گرفته
شدهاند.
جدول((1 حداقل میزان 13 ماده مغذی شامل پروتئین، چربی، کربوهیدرات، کلسیم،
آهن، سدیم، پتاسیم، فسفر و ویتامینهای A ، C ،B3 ،B2 ،B1، که باید در طول روز از
غذا دریافت شود (RDAs) و همچنین کرانهای بالای مجاز را برای فردی با
مشخصات فوق نشان میدهد. فرومضاتمساله Comment [M3]:
مقادیر Lb (n) و Ub(n)
جدول(:(1 حداقل میزان مواد مغذی مورد نیاز روزانه (RDAs) و کران بالای مجاز [2]
25ماده غذایی بکاررفته در مدل بهگونهای انتخاب شدهاند که شامل تمامی گروههای غذایی نان و غلات، گوشت، لبنیات، میوه و سبزی باشند. این غذاها عبارتند از: نان (بربری و سنگک)، برنج دمسیاه، گوشتگاو، مرغ، ماهی قزلالا، لوبیاچیتی، عدس، سیبزمینی پشندی، هویج ایرانی، نخودفرنگی، باقلاسبز، قارچ، پیاز، گوجهفرنگی، تخممرغ، پنیر، شیر، ماست، کره، خامه، سوسیسوکالباس، بیسکوئیت، شکلات، سیب لبنانی و آجیل (پسته، بادام، بادام زمینی، تخمهکدو). جدول (3) میزان مواد مغذیموجود در 100 گرم از هر ماده غذایی را نشان میدهد. در اکثر منابع موجود از اطلاعات انتشار یافته توسط USDA برای تنظیم رژیمهای غذایی استفاده میشود. اما از آنجاییکه این مقادیر در هر کشوری متأثر از خاک کشاورزی، نژاد ، غذای دام و بسیاری عوامل دیگر بوده و متفاوت میباشد، لذا در این مطالعه از جدول ترکیبات مواد غذایی ایران (ترسرکیسیان و همکاران، (1358 استفاده شده تا مقادیر واقعی برای رژیم مورد نظر به دست آید.
بنابراین مسالهای که در این تحقیق به دنبال حل آن هستیم بدین شرح است: »مردی با وزن 88/3 کیلوگرم، قد 174/4 و سن 38/5 با فعالیت متوسط، چه مقدار
از هر یک از 25 نوع غذای مختلف را باید در طول روز مصرف کند به طوریکه میزان انرژی و 13 ماده مغذیای که در روز از غذا دریافت میکند حداقل برابر مقادیر مورد نیاز روزانه (RDAs) پیشنهاد شده توسط کمیته مدیریت غذا و تغذیه امریکا باشد؛ این
فرومضاتمساله Comment [M4]:
مقادیر(Value (f,n
برای ۲۵ نوع ماده غذایی مفروض
مقادیر با اولویت دادن به میزان علاقه فرد به نوع هر ماده غذایی تعیین گردد و در عین حال از تنوع در استفاده از همه گروههای غذایی برخوردار باشد؟«
به منظور وارد کردن میزان علاقهمندی، پارامتر like که امتیازی در بازه (0 ,141) میباشد تعریف شده است. با توجه به اطلاعات پرسشنامهها مقدار پارامتر like نسبت داده شده به هر نوع غذا برابر مجموع پاسخ 47 نفر درباره میزان علاقه به هر یک از 25 نوع غذای مختلف به صورت زیاد3= ، متوسط2=، کم1= و یا عدم مصرف0= قرار داده شدهاست. مقادیر پارامتر علاقهمندی به غذاها در جدول (2) نشان داده شدهاست.
جدول(:(2 میزان علاقهمندی جمعیت هدف به غذاها تعریف شده در بازه امتیاز 0)،(141
