автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Методология комплексной оценки качества пищевых добавок и обоснование их адекватного применения в мясной промышленности

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ИМЕНИ В.М. ГОРБАТОВА

На правах рукописи

СЕМЕНОВА АНАСТАСИЯ АРТУРОВНА

МЕТОДОЛОГИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК И ОБОСНОВАНИЕ ИХ АДЕКВАТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ В МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных,

рыбных продуктов и холодильных производств

Диссертация в виде научного доклада на соискании ученой степени доктора технических наук

Москва - 2009

003476605

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Криштафович В.И.

Доктор технических наук, профессор Тарасов К.И.

Доктор технических наук, профессор Тимошенко Н.В.

Ведущая организация: ГУ ордена Трудового Красного Знамени

Всероссийский научно-исследовательский институт птицеперерабатывающей промышленности

Защита диссертации состоится « 20 октября» 2009 г. в 13.00 ч на заседании диссертационного совета ДМ 006.021,01 при ГНУ ВНИИ мясной промышленности им. В. М. Горбатова Россельхозакадемии по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, д. 26.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИ мясной промышленности им. В. М.Горбатова

Диссертация в виде научного доклада разослана «_» _

2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук,

старший научный сотрудник А. Н. Захаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейших задач, стоящих перед мясной промышленностью, является улучшение и стабилизация качества выпускаемой продукции в условиях нестабильного состава и свойств поступающего на переработку сырья. Наиболее распространенным путем решения этой задачи сегодня стало применение пищевых добавок (ПД), позволяющих направленно изменять функционально-технологические характеристики пищевой системы и получать определенный технологический эффект.

Быстрое развитие рынка ПД и широкое применение их различных торговых форм показало, что проблема качества с усложнением рецептурных составов продуктов питания сегодня приобретает особую значимость.

В условиях постоянного роста цен на ПД изготовители чрезвычайно заинтересованы в осуществлении объективного выбора торговых форм и доз внесения ПД с целью минимизации затрат на производство мясопродуктов и стабилизации их качества, а, следовательно, и в повышении технологической обоснованности применения ПД. Учитывая многообразие предложений на рынке ПД и отсутствие достаточной базы стандартизированных требований к ним, перед технологами встает серьезная проблема рационального использования ПД. В этих условиях единственным путем решения этой проблемы, применительно ко всему ассортименту вырабатываемой продукции, является комплексная оценка технологического качества ПД и соответствия его уровня специфике технологических задач.

В связи с этим, исследования и результаты настоящей диссертации, направленные на комплексное решение проблемы качества мясопродуктов, повышение экономической эффективности производства, исключение технологических ошибок и брака продукции за счет обоснованного использования ПД, являются актуальными и способствуют решению проблемы обеспечения населения высококачественными продуктами питания.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей диссертации являлось совершенствование методологии комплексной оценки качества ПД, научное обоснование и практическая реализация принципов их адекватного применения в мясной промышленности.

Поставленная цель достигалась решением следующих задач:

Г\

- на основе анализа современного состояния применения ПД в мясной промышленности научно обосновать необходимость аналитических и экспериментальных исследований по комплексной оценке качества ПД и их адекватному применению;

- теоретически обосновать и разработать методологию комплексной оценки качества ПД, направленную на установление технологически обоснованных доз внесения ПД, необходимых для достижения требуемого технологического эффекта;

- развить и формализовать основные положения теории количественной оценки качества применительно к решению технологических задач, связанных с применением ПД;

исследовать особенности проявления функционально-технологических свойств ПД в модельных системах и образцах продукции на примере красителей, антиокислителей, структурообразователей и композиционных составов ПД;

- разработать частные технологии адекватного применения ПД в мясной промышленности;

- формализовать полученные результаты аналитических и экспериментальных исследований в методическую и техническую документацию;

- внедрить разработанную документацию на предприятиях отрасли.

Научная концепция. В основу выполнения диссертационной работы положена концепция технологически адекватного применения ПД, базирующаяся на изучении и использовании сведений о проявлении (усилении или подавлении) функционально-технологических свойств ПД в сложных многокомпонентных системах, их классификации, системного анализа и количественной оценки с применением комплексных критериев качества.

Научная новизна результатов работы. Разработана концепция, сформулированы научные принципы и подходы использования ПД в производстве мясопродуктов, базирующиеся на комплексной оценке их качества и определении технологически обоснованных доз внесения.

Впервые формализованы и структурированы понятия технологического качества ПД и их технологически адекватного применения. Дана классификация ПД по закономерностям влияния доз их внесения на технологический эффект и предложены соответствующие математические зависимости. Формализованы цели

оценки качества ПД и сформулирована в общем виде технологическая задача количественной оценки качества ПД.

На основе анализа и обобщения методологических и теоретических положений теории квалиметрии формализована процедура построения комплексных критериев качества ПД, включающая правила выбора функционально-технологических показателей, определения границ их изменения и эталонных значений, принципы их нормировки и описывающие их математические функции, правила выбора модельных систем, образцов продукции и математических моделей свертывания единичных функционально-технологических показателей. Классифицированы цели применения ПД и их технологические функции.

На основе созданной автором научной концепции и выполненных экспериментальных исследований разработаны новые методологические подходы к комплексной оценке качества пищевых красителей, антиокислителей, структурообразователей, смесей ПД.

Теоретически и экспериментально обоснованы критерии оценки устойчивости цвета, соответствия эталону цвета и формулы их определения по экспериментально полученным значениям цветовых показателей системы CIELab. Усовершенствована инструментальная методика оценки структурно-механических характеристик гелей и обосновано введение нового показателя - удельной работы начала разрушения, характеризующего пластичность гелей структурообразователей.

В целях контроля возможного проявления токсичных свойств пищевых красителей предложен метод автоматизированного биотестирования на культуре инфузорий Tetrahymena pyriformis. Получены новые данные об уровне токсичности ферментированного риса. Методом in vivo на опытных животных и методом ДНК-комет получены новые данные, подтверждающие безопасность дигидрокверцетина (ДГК).

На основе разработанных уравнений прогноза динамики показателей окислительной порчи дана сравнительная оценка технологического качества пищевых антиокислителей и научно обоснована эффективность применения нового антиокислителя ДГК.

Установлены и систематизированы закономерности влияния на прочность и пластичность гелей каппа-каррагинана различных концентраций рецептурных компонентов колбасных изделий -хлоридов, фосфатов, крахмалов, растительных и животных белков,

сухого молока. Предложен алгоритм совершенствования рецептур колбасных изделий с целью минимизации количеств структурообразующих пищевых добавок и ингредиентов без ухудшения структурно-механических характеристик готовой продукции.

Разработан критерий комплексной оценки физико-химических, органолептических, структурно-механических и экономических показателей цельнокусковых продуктов из мяса для обоснования количественного содержания структурообразователей в составе рассолов.

Для определения массы сухого носителя, необходимой для нанесения экстрактов пряностей, предложен метод и формула определения технологически адекватного количества сухого носителя, учитывающая показатели его сыпучести и слеживаемости.

Разработан метод ультразвукового эмульгирования экстрактов пряно-ароматических растений, исключающий использование сухих носителей для их внесения и распределения. Установлены режимы ультразвуковой обработки двухкомпонентной системы «вода-экстракт» и получены математические зависимости стабильности и дисперсности частиц эмульсий от параметров ультразвукового воздействия.

На основе систематизации требований к комплексным ПД бактериостатического действия предложена квалиметрическая модель оценки их технологического качества, с использованием которой разработан новый состав высокоэффективной композиции ПД, увеличивающей сроки годности мясопродуктов.

Практическая значимость разработок. На основе проведенных исследований предложен доступный и эффективный подход к комплексной оценке технологического качества ПД и разработан комплект методических рекомендаций по проведению оценки функционально-технологических свойств пищевых красителей, антиокислителей и структурообразователей для осуществления их входного контроля, сравнительной оценки, выбора и определения доз внесения.

С использованием методологии комплексной оценки и адекватного применения ПД автором разработаны и внедрены в производство:

- 57 технических условий на мясопродукты, вырабатываемые с использованием пищевых красителей, структурообразователей,

комплексных ПД, и 22 технологические инструкции по применению импортных и отечественных ПД;

- разработаны 54 рецептуры новых наименований комплексных ПД и технология их изготовления и применения;

- разработано 5 комплектов технической документации (ТУ, ТИ по производству и ТИ по применению), в том числе на пряные смеси для вареных колбасных изделий, комплексные пищевые добавки «Баксолан», функциональные смеси для приготовления рассолов, пряно-ароматические эмульсии, посолочные смеси.

Созданные рецептуры и технологии комплексных ПД апробированы и внедрены на отечественных специализированных компаниях и предприятиях - ЗАО «Союзснаб», Группа компаний «ПТИ», ОАО «Аромадон», ОАО «Сибагро», ОАО «Русская бакалейная компания», ЗАО «Время и К», ОАО «Астор», ООО «Омега», ООО «Монарх» и др. Практическая значимость этих разработок отмечены медалью российской выставки «Золотая осень-2008».

Общий экономический эффект от внедрения результатов работы составил около 2 млн. руб. в год.

Апробация работы. Разработанный методологический подход был апробирован в лаборатории технологии колбас и полуфабрикатов ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии, на кафедре биохимии МГУ прикладной биотехнологии, ЭККЗ ВНИИМП, ЗАО «Йошкар-Олинский мясокомбинат», ЗАО «Микояновский мясокомбинат», ОАО «Таганский мясоперерабатывающий завод».

Основные результаты настоящей диссертации доложены, обсуждены и одобрены на международных и европейских конгрессах научных работников мясной промышленности (Кульмбах, 1991; Калгари, 1993; Белград, 1999; Краков, 2001; Белград, 2007; Пекин, 2007), международных и всероссийских научных и научно-технических конференциях (Москва, 1990; Кемерово, 1991; Москва, 2000; Москва, 2001; Москва, 2002; Москва, 2006; Москва, 2007); международной Интернет-конференции (Орел, 2008); научно-практических конференциях (Москва, 1999; Углич, 2001; Углич, 2006; Москва, 2007; Углич, 2007; Углич, 2008)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 103 научных статьи, в том числе в трудах международных конгрессов и конференций - 22, в материалах отечественных конференций - 10, в журналах, рекомендованных ВАК - 51. Получены 5 патентов и подана 1 заявка на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация в виде научного доклада состоит из вводного раздела, в котором изложена общая характеристика работы, 4 глав, выводов и списка опубликованных работ. Основное содержание диссертации изложено на 95 страницах машинописного текста, включающих 25 рисунков и 15 таблиц.

На защиту выносится следующее:

- методология комплексной оценки качества ПД;

- математические модели для расчета комплексных и интегральных критериев, описывающих качество ПД;

- результаты исследований по обоснованию выбора и технологически адекватного применения пищевых красителей, антиокислителей, структурообразователей и композиционных составов ПД в мясной промышленности.

I СХЕМА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИХ ИЗУЧЕНИЯ

Самостоятельным научным этапом, предшествующим выбору общей структуры схемы проведения исследований и обоснования ее специфики, предопределяемой целью и задачами настоящей диссертационной работы, являлось изучение методологических подходов и идей, изложенных в трудах отечественных и зарубежных ученых Азгальдова Г.Г., Бражникова A.M., Лисицына А.Б., Ивашова В.И., Рогова И.А., Браудо Е.Е., Толстогузова В.В., Лясковской Ю.Н., Солнцевой Г.Л., Журавской Н.К., Жаринова А.И., Касьянова Г.И., Устиновой A.B., Чижова Г.Б., Горошко Г.П., Кудряшова Л.С., Нечаева А.П., Leistner L., Molnar P., Somers С., Hofinann R., Imerson A., Piculel L., Fanner E.N., Vasant L. и др.

В результате анализа трудов этих авторов, касающихся методологических и методических аспектов проведения исследований в области оценки качества и обоснования необходимости аналитических и экспериментальных исследований по комплексной оценке качества ПД и их адекватному применению, диссертантом была предложена схема выполнения работы, представленная на рис. 1.

Рисунок 1 - Структурно-логическая схема выполнения работы

Основными объектами, комплекс показателей которых изучался в ходе реализации этой схемы, являлись:

- ПД и их коммерческие формы - пищевые красители на основе куркумина, кармина («Биолин ред»), понсо 411, красного очаровательного, сахарного колера, маслосмол паприки, красного свекольного, аниато, антоцианов, гемовых пигментов («Гемотон») и пигментов микробиологического происхождения («Арпинк ред»), красный рисовый (ферментированный рис); структурообразователи, стабилизаторы, загустители, регуляторы кислотности (каппа-каррагинаны, камеди, растительные и животные белки, пищевые фосфаты, цитраты, ацетаты); антиокислители (дигидрокверцетин, экстракт розмарина, кахетины зеленого чая, токоферолы); С02-экстракты пряно-ароматических растений;

- модельные системы (растворы, гели, эмульсии и др.), содержащие вышеназванные ПД в различных концентрациях, а также другие компоненты, характерные для мясных систем и способные оказывать синергетическое или антагонистическое действие на технологический эффект, ожидаемый от данной концентрации ПД;

- модельные образцы колбасных изделий, полуфабрикатов и продуктов из мяса.

В ходе работы изучался комплекс физико-химических, микробиологических, токсикологических, микроструктурных, структурно-механических и органолептических показателей. Для определения перечисленных групп показателей использовались:

- стандартные методы физико-химического и микробиологического контроля в мясной промышленности;

- инструментальные методы анализа пищевых продуктов: определение активности воды по точке замерзания, определение цветовых характеристик по спектру отражения фиксированных длин волн видимого света, определение массовой доли хлоридов потенциометрическим методом, определение суммарного количества антиокислителей методом жидкофазного окисления молекулярным кислородом, определение токсичности методом ускоренного биологического тестирования на микроорганизмах;

новые и модифицированные методы исследования, предложенные автором для оценки технологической адекватности применения ПД: определение работы резания, определение устойчивости цвета, определение критерия соответствия эталону цвета, определение интенсивности аромата экстрактов, определение дисперсности и устойчивости эмульсий;

методы математической статистики при обработке экспериментальных данных и проверки статистических гипотез.

II РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ КВАЛИМЕТРИИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО

К КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК С ЦЕЛЬЮ ИХ АДЕКВАТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ В МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На основе обобщения литературных данных и собственного опыта работы с предприятиями мясной промышленности автором был выделен и систематизирован спектр задач, связанных с обеспечением качества продукции и требующих постоянного проведения комплексной оценки качества ПД (рис.2). Они

подразделены на задачи выбора на основе сравнительной оценки торговых форм (экспериментальных образцов) ПД и задачи управления качеством ПД и продукции, вырабатываемой с их применением.

Теоретический и практический материал XX века, накопленный по квалиметрии пищевых продуктов и основанный на реальных представлениях о сложности качества многокомпонентных гетерогенных систем, показал целесообразность применения количественных методов оценки качества и успешность решения на их основе оптимизационных, управленческих и технологических задач.

Основополагающие принципы теории квалиметрии, разработанные российскими учеными Чижовым Г.Б., Азгальдовым Г.Г., Бражниковым A.M., Липатовым H.H. (мл.), Лисицыным А.Б., Ивашовым В.И., Иванкиным Ю.А., Субетто А.И., Ратушным A.C., Андреенковым В.А. и др., применительно к оценке качества анализируемого объекта включают:

- необходимость определения (формулирования) цели оценки качества;

- структурирование общего качества объекта путем выделения единичных показателей и построения их иерархической структуры;

- описания области изменения значений единичных показателей путем определения границ их измерения и эталонных значений, а также их нормировки (шкалирования) для оценки степени приближения текущих значений к эталонным;

- преимущественное использование при оценке сложных объектов интегральных и комплексных показателей качества, полученных с применением математических моделей оценки;

необходимость разработки для исследуемого объекта системного подхода к комплексной оценки его качества, включающего методы определения единичных показателей, общий алгоритм получения комплексных оценок, анализ и оформление результатов применительно к целям проведения оценки.

Анализ и обобщение методологических, теоретических и экспериментальных аспектов теории квалиметрии позволили автору диссертационной работы развить и формализовать общие принципы комплексной оценки качества применительно к новой области -оценке технологического качества и адекватного применения ПД.

к о

3

ю о

4 §

о в

5

ё

И

ё <ц

й

и

э

о

а

а

8 «

о

« а

Анализ и минимизация производственных затрат при повышении качества за счет применения ПД

Прогноз качества продукции в зависимости от функционально-технологических характеристик ПД

Создание банка данных по качеству ПД

Предупреждение фальсификаций ПД

Периодическая оценка ПД, находящихся на длительном хранении на предприятии

Организация и проведение входного контроля ПД на предприятиях

§ Он

о м

§ < §

а

а

Уточнение дозы внесения ПД при ^ изменении функционально-технологических _характеристик_

<и (в ю о

5 3

Наглядное представление товарных _характеристик ПД_

Сравнительная оценка нескольких торговых форм ПД и выбор наиболее эффективной

Оценка технологической эффективности использования ПД

I, Установление эффективной технологически обоснованной дозы применения ПД

Оценка пригодности ПД для коррекции свойств конкретной пищевой системы

Оценка функциональных характеристик ПД в зависимости от применяемого технологического воздействия

■е-к о

&

о «

о и

о М о

й о

X

§ §

о н и 2 я

я «

в

£

я

ю

сч

К

и я №

2.1 Формализация и структурирование понятия технологического качества ПД

С целью формализации понятия «технологическое качество ПД» был предложен ряд терминов и соответствующих определений.

По аналогии с термином «качество, пищевого продукта» под технологическим качеством ПД понимается совокупность свойств (технологических функций), характеризующих ее пригодность направлено изменять свойства пищевого продукта (пищевой системы), способствуя стабилизации и/или повышению его качества.

Для развития концептуальной основы комплексной оценки качества ПД важнейшее значение имеет структурирование понятия качества путем выделения его составляющих и построения их иерархической структуры. Для этого были сформулированы и введены следующие концептуальнообразующие понятия.

Технологическая функция ПД - способность (свойство) ПД придавать новые свойства и/или направлено изменять свойства пищевой системы с целью повышения безопасности и/или улучшения качества выпускаемой продукции.

Основная технологическая функция ПД - основное свойство ПД, без проявления которого в пищевой системе, продукция заданного уровня безопасности и качества не могла бы быть изготовлена.

В большинстве случаев основная технологическая функция ПД связана с ее дефиницией (с одной из ее дефиниций), т.е. функциональным классом ПД. Если пищевая добавка согласно международной классификации относится к эмульгаторам, то, соответственно, основной технологической функцией является «эмульгирование».

Однако, как правило, большинство ПД имеют несколько дефиниций, при этом только конкретные условия выполнения той или иной технологической задачи определяют, какая же в данном случае дефиниция будет рассматриваться как основная технологическая функция.

Дополнительная технологическая функция ПД -

дополнительное свойство ПД, проявляемое в мясной системе наряду с основной технологической функцией, оказывающее положительное влияние на безопасность и/или качество продукции.

Побочная технологическая функция ПД - позитивное или негативное свойство ПД, которое может проявляться в пищевой системе при определенных условиях (состав системы, температура,

давление, время, концентрация ПД, активность воды, наличие катализаторов и синергистов и т.п.).

Функционально-технологический показатель -

органолептический, физико-химический, микробиологический, структурно-механический, гистологический или другой единичный (интегральный) показатель, величина которого характеризует степень проявления технологической функции (группы технологических функций) ПД.

Технологический эффект - значение (изменение значения) функционально-технологического показателя при введении в продукт (модельную систему) определенной дозы ПД.

Предлагаемая концепция основывается на том, что технологическое качество ПД характеризуется совокупностью ее основной, дополнительных и побочных функций, проявляющих себя в пищевой системе в виде комбинации технологических эффектов, величина и значимость которых оценивается по изменению функционально-технологических показателей и зависит от различных факторов (присутствия других ПД, пищевых ингредиентов, катализаторов, значения рН, активности воды, температуры и т.п.).

2.2 Формализация понятия технологически адекватного применения ПД

Для формализованного описания понятия «технологически адекватное применение ПД» ПД классифицированы автором на шесть групп по характеру изменения технологического эффекта от изменения дозы внесения (табл. 1).

Пусть:

Эь 02, ..., Б;, ..., Оп - дозы внесения ПД в 1, 2,..., ¡-м ,..., п-м испытании (опыте);

Ть Т2,..., Ть ..., Т„ - значения технологического эффекта (соответствующего функционально-технологического показателя), полученные в 1, 2, ..., ьм, ..., п-м испытании (опыте) при соответствующей дозе внесения ПД;

ДБ^н!) - прирост дозы внесения в (¡+1)-м опыте по отношению к ¡-му опыту;

ДТд ¡+1) - прирост технологического эффекта в (1+1)-м опыте по отношению к 1-му опыту;

Бт - доза внесения ПД из диапазона [Г),, Оп], соответствующая заданному (требуемому) технологическому эффекту Т3.

Тогда:

Первая группа - ПД, для которых изменение дозы внесения не оказывает влияния на изменение технологического эффекта, т.е. при любом значении ДБ^ ¡+)) прирост ДТ(1> ¡+1) равен или близок к 0. Если заданный уровень технологического эффекта совпадает с Т1? то для 1-й группы все дозы введения ПД в диапазоне [Бь Б„] будут соответствовать Т3.

Вторая группа - ПД, для которых отношение прироста технологического эффекта к приросту дозы ПД остается постоянной величиной, т.е. ДТЛ ¡+1) / ДБЛ ¡+1) = А в интервале от О] до Б„. Для этой группы будет существовать только одна доза БТ^Б„ где Ц -единственное значение из диапазона [Бь Б„], соответствующее Т3.

Третья группа - ПД, для которых при дозах от Б, до Б„ наблюдается рост технологического эффекта, причем отношение прироста технологического эффекта к приросту дозы ПД является переменной величиной, зависящей от дозы ПД, т.е. ДТ(1_ ¡+1) / ДБ(1_ ¡+1) = Г (Б,) в интервале от Б] до Б„. Для третьей группы, так же как и для второй будет существовать только одна доза БТ=Б(, где Di -единственное значение из диапазона [Б], Б„], соответствующее Т3.

Четвертая группа - ПД, для которых при дозах от Б! до Б; наблюдается рост технологического эффекта, а при дозах от D¡ до Б„ происходит замедление роста технологического эффекта и при ДБ^ П) прирост ДТ(а.,. п)= 0. Для этой группы при задании уровня Т3, соответствующего условию Т1<Г3<ТП, БТ=Б;, где Б; - единственное значение из диапазона [Бь Dn.it, а при задании Т3=Т„ БТ=Б„ где Б;-любое значение из диапазона [Б„.1, Бп].

Пятая группа - ПД, для которых при дозах от Б1 до Бi наблюдается рост технологического эффекта, а при дозах от Ц до Б„ происходит снижение величины ^ , т.е при АБа> п) величина ДТ(,, п)<0. Для этой группы при задании уровня Т3, соответствующего условию Т1<Т3<Т„, Бт=Бь где Б; - два значения: одно (Б*) из диапазона [Бь Б/[, второе (Бт) из диапазона ]Б/, Бп], и только при задании Т3=Т/ единственная доза БТ=Б/ будет соответствовать заданному технологическому эффекту.

Шестая группа - ПД, для которых зависимость технологического эффекта от дозы внесения является комбинацией нескольких из выше перечисленных зависимостей в различных диапазонах доз. В табл. 1, в качестве примера приведена зависимость технологического эффекта от дозы внесения ПД, представляющая собой комбинацию, характерную для 1-й и 5-й групп. Такая комбинация, как правило, наблюдается при изучении влияния

различных доз внесения регуляторов кислотности, и связана с проявлением в пищевых системах их буферных свойств.

Анализ графиков, представленных в табл.1, показывает, что для ПД существует индивидуальный характер зависимости технологического эффекта от дозы введения, от которого в свою очередь зависит, будет ли заданному технологическому эффекту соответствовать единственная доза внесения ПД, две дозы или даже некоторый диапазон доз. Однако, в случае, если искомая доза не единственная, то технологически адекватной дозой следует считать только минимальную из диапазона доз, соответствующих заданному уровню технологического эффекта.

Таким образом, под технологически адекватным применением ПД следует понимать такое использование ПД, основанное на теоретических и практических знаниях об их функционально-технологических свойствах, проявляемых в пищевых системах, при котором заданный уровень технологического эффекта обеспечивается при минимальной из эффективных доз ее внесения.

Автор подчеркивает, что данная им трактовка понятия технологически адекватного применения ПД и его математическое описание является единственными определениями, соответствующими законодательному требованию применения ПД «в минимальных, технологически необходимых дозах» (СанПиН 2.3.2.1923).

Таблица 1 - Классификация ПД по влиянию дозы их внесения на технологический эффект

Группа ПД Графическое представление зависимости

1-я группа: т

ДТ(и+1) = 0при ДэрьОп] При Т3=Т1 От=Эь где Б*-любое значение из диапазона [Оь Г>„] т, ■=Тг...=Тп

0, 02 О, 0„ 0

Продолжение таблицы 1

Группа ПД Графическое представление зависимости

2-я группа: Т

ДТа ¡+1) / AD(l i+1) = А = const при Dj3 [Di, D„] т„

При Ti<T3<Tn DT=Dj, где D,-единственное значение из диапазона [Db D„] Т,

т2

Т, I

D, D2 D, D

3-я группа: т

AT(i. i+„ / AD(i, i+1) = f (Dj) = a D, + p, a, p - const тп

При T,<T3<Tn DT=Di, где D,-единственное значение из диапазона [Db D„] т.

Т1 D, D, D„ D

4-я группа: ATft i+i) / AD(1, i+I) - f (Dj) = exp [DJ, при Dj3 [Di, D„] т тд„

При Т,<Тз<Гп DT=Dj, где D,-единственное значение из диапазона [Db E>n.j[ При Ts=Tn DT=Di, где Dj - любое значение из диапазона [Dn_b D„] Т, т,

Drv, D

Окончание таблицы 1

Группа ПД Графическое представление зависимости

5-я группа: = exp[-(<x + pDi)k] а, Р - const при Dj э [Г>ь D„] При Ti<T3<Tn Dr=Di, где Д- два значения: одно из диапазона [Db D/[, второе из диапазона ]D/, DJ При Т,=Т/ DT=D, т Т, T(t.Tm т,Л

/

D1 Dk D, Dm D„ D

6-я группа: Пример комбинации зависимостей Т3 от Д, характерных для 1-й (для D,s>[Dh D,„]) и 5-й (для Д э [Db DJ и Dj э [Dm, Dn]) групп тл Т, Т„Т„

/

D, D, Dk Dm D„ D,

2.3 Формализация цели оценки качества ПД

Целью оценки качества ПД является решение некоторой технологической задачи, которая в каждом конкретном случае может быть сформулирована применительно к данному виду ПД, продукции, производственным условиям, а также с учетом маркетинговых исследований рынка и т.п.

В общем виде технологическая задача комплексной оценки качества ПД является задачей сравнения и выбора наилучшего варианта ПД (или ее товарной формы) и ее дозы внесения в пищевую систему. Такая задача может быть сформулирована следующим образом:

первый этап - известны значения совокупности функционально-технологических (единичных) показателей (ЕПД

измеренных при внесении ¿-ой дозы ПД в исследуемый объект, требуется определить закономерности изменения ЕП^ от концентрации (дозы) ПД и технологически адекватную дозу ПД;

- второй этап - при технологически адекватных дозах внесения ПД, из совокупности альтернативных вариантов ПД (товарных форм ПД) при известных значениях единичных показателей (ЕП^), каждый из которых характеризует степень проявления .¡-продуктом ¡-свойства, а также желаемого направления изменения (уменьшения или увеличения) ЕП^, требуется выбрать оптимальный вариант ПД из ряда ПД со сходными технологическими функциями.

Нахождение решения данной задачи, являющейся целью комплексной оценки ПД, приводит к технологически адекватному применению ПД, выбранной из ряда ПД одинакового назначения.

2.4 Формализация построения комплексного критерия

В общем виде построение комплексных критериев качества включает этапы, представленные в первой колонке табл. 2. С целью их развития и формализации применительно к комплексной оценке качества ПД автором разработаны общие правила и принципы (процедуры) их выполнения, обеспечивающие получение наиболее объективных результатов (вторая колонка табл. 2).

Разработанные автором формализованные процедуры этапов построения комплексных критериев качества ПД рассмотрены ниже.

11 Структурирование понятия технологического качества ПД с выделением технологических функций (основной, дополнительных, побочных).

В таблицах 3-5 приведено по всем основным видам ПД, используемых в мясной промышленности, выделение основной, дополнительных и побочных функций.

В большинстве случаев основная технологическая функция ПД связана с ее дефиницией или функциональным классом по международной классификации ПД.

Так, например, для пищевых красителей (табл. 3) основной технологической функцией является окрашивание пищевой системы или отдельных ее частей в требуемый цвет.

В качестве дополнительных функций рассматривается придание устойчивости присущим мясной системе цветовым характеристикам в процессе изготовления и хранения под действием физико-химических воздействий (свет, температура) и в течение времени.

Таблица 2 - Формализация построения комплексного критерия _для оценки качества ПД__

Этапы построения комплексного критерия Разработанные формализованные процедуры выполнения этапов

Конкретизация общей цели оценки качества объекта Структурирование понятия технологического качества ПД с выделением технологических функций (основной, дополнительных, побочных)

Выбор перечня единичных показателей Правила выбора функционально-технологических показателей Правила выбора модельных систем и/или модельных пищевых продуктов

Определение диапазона изменения единичных показателей и их эталонных (желаемых) значений Правила определения границ изменения функционально-технологических показателей и их эталонных значений

Нормировка (шкалирование) единичных показателей Правила и принципы нормировки функционально-технологических показателей

Выбор математической модели свертывания, расчет значений комплексного критерия, анализ и использование результатов Правила выбора моделей комплексной оценки качества и оценки их адекватности

К побочным следует отнести - появление нежелательного оттенка цвета или изменение (в том числе обесцвечивание) цвета в присутствии других ПД (консервантов, регуляторов кислотности) и/или при изменении рН пищевой системы, неоднородное распределение по массе окрашиваемой мясной системы, а в некоторых случаях - окрашивание жира и шпика в «структурных» колбасных изделиях, окрашивание воды при вторичной тепловой обработке, а также возможное проявление токсичности.

Такое структурирование понятия технологического качества ПД с выделением основной, дополнительных и побочных функций позволяет перейти к выбору функционально-технологических показателей.

Таблица 3 - Технологические функции пищевых красителей, фиксаторов цвета и консервантов

Классификационный вид технологическ ой функции Описание технологической функции для

пищевых красителей и их торговых форм, в т.ч. смесей красителей фиксаторов цвета -нитритов, нитратов и содержащих их посолочных смесей пищевых консервантов и их торговых форм, в т.ч. смесей консервантов

Основная Окрашивание пищевой системы или отдельных ее частей в требуемый цвет Образование цвета за счет реакции N0 с миоглобином Подавление развития патогенной и гнилостной микрофлоры с целью обеспечения микробиологической безопасности продукта в течение заданного срока годности

Дополнительные Придание устойчивости присущим мясной системе цветовым характеристикам в процессе изготовления и хранения под действием физико-химических воздействий (свет, температура) и в течение времени Обеспечение микробиологической безопасности мясопродуктов, в том числе подавление образования токсинов Образование аромата ветчинности Снижение рН продукта Снижение активности воды в продукте

Побочные Появление нежелательного оттенка цвета или изменение (в том числе обесцвечивание) цвета в присутствии других ПД (консервантов, регуляторов кислотности) и/или при изменении значения рН пищевой системы Неоднородное распределение по массе окрашиваемой мясной системы Окрашивание жира и шпика в «структурных» колбасных изделиях Окрашивание воды при вторичной тепловой обработке Возможное проявление токсичности Возможное проявление токсичности (превышение остаточного количества в готовом продукте) Образование нитрозаминов Подавление наряду с нежелательной и желательной микрофлоры (в сырокопченых и сыровяленых изделиях) Придание излишне соленого вкуса (для посолочных смесей) Возможное проявление токсичности (превышение остаточного количества в готовом продукте) Изменение органолептических характеристик продукта, в т. ч. обесцвечивание Подавление наряду с нежелательной и желательной микрофлоры (в сырокопченых и сыровяленых изделиях)

Таблица 4 - Технологические функции антиокислителей, регуляторов кислотности, пищевых фосфатов

Классификационный ВИД технологической функции Описание технологической функции для

антиокислителей и их торговых форм, в т.ч. смесей регуляторов кислотности и их торговых форм, в т.ч. смесей пищевых фосфатов

Основная Торможение процессов окислительной порчи в течение заданного срока годности Изменение функционально-технологических характеристик мясной системы Изменение функционально-технологических характеристик мясной системы

Дополнительные Стабилизация/улучшение цвета Изменение рН мясной системы/продукта Снижение активности воды в продуете Бактериостатическое действие Антиокислительное действие Сокращение потерь массы/ выделения влаги при упаковывании, транспортировании и хранении Изменение рН мясной системы/продукта Сокращение потерь массы/выделения влаги при упаковывании, транспортировании и хранении Снижение активности воды в продукте (незначительное) Бактериостатическое действие (незначительное) Антиокислительное действие (незначительное)

Побочные Проокислительное действие (как правило, в результате передозировки) Ухудшение органолептических характеристик продукта Неравномерность распределения по массе продукта Возможное проявление токсичности Чрезмерное подкисление мясной системы/продукта Придание продукту постороннего запаха и вкуса Придание продукту несвойственного оттенка цвета Возникновение дефектов консистенции Негативное изменение вкуса («омыленность») Подавление процессов цветообразования Чрезмерно высокое содержание общего фосфора в продукте Изменение соотношения Са:Р в продукте Снижение технологического эффекта от использования гелеобразователей (при определенном диапазоне дозировок)

Таблица 5 - Технологические функции пищевых эмульгаторов, гелеобразователей, усилителей вкуса и __аромата, некоторых других добавок сходного назначения_

Классификационный ввд технологической функции Описание технологической функции для

пищевых эмульгаторов, их торговых форм и смесей, некоторых видов крахмалов, белков и т.п. гелеобразователей и загустителей, их торговых форм и смесей, модифицированных крахмалов усилителей вкуса и аромата, ароматизаторов, экстрактов пряно-ароматических растений

Основная Эмульгирование жира Улучшение консистенции готового продукта Усиление/модификация вкуса и аромата готового продукта

Дополнительные Улучшение консистенции продукта Направленное изменение вязкостных характеристик пищевой системы, фарша Увеличение доли связанной влаги Снижение потерь при тепловой обработке Снижение калорийности продукта за счет замены части жира Повышение влагосвязывающей способности пищевой системы, фарша Снижение потерь при тепловой обработке Повышение стойкости аромата, свойственного продукту, к технологическим воздействиям Антиокислительное действие (для экстрактов пряностей) Бактериостатическое действие (для экстрактов пряностей) Улучшение цвета готового продукта (для экстрактов пряностей)

Побочные Ухудшение цвета готового продукта Повышение содержания жира в готовом продукте Ухудшение запаха и вкуса готового продукта Снижение содержание белка в продукте Ухудшение цвета готового продукта Отделение влаги в процессе хранения продукта Неравномерное распределение по массе мясного сырья, продукта Усиление негативных оттенков вкуса Придание посторонних оттенков вкуса и аромата Биологически активное действие (для экстрактов пряностей - в случае пищевого продукта общего назначения)

2) Правила выбора функционально-технологических показателей. Во избежание излишнего возрастания объемов исследований при построении комплексного критерия из перечня показателей выбираются только те функционально-технологические показатели, которые удовлетворяют следующим условиям:

- значения показателя могут быть измерены с применением известных общепринятых (ГОСТированных, аттестованных, хорошо отработанных) методов и средств измерения с установленными метрологическими характеристиками;

- значения показателей не должны быть взаимосвязанными (взаимозависимыми), в частности парные коэффициенты корреляции должны иметь значения меньше 0,7 (при отсутствии нелинейной взаимосвязи);

- для показателя должен быть известен диапазон изменения его значений (допустимые пределы, эталонные значения, направления целесообразного изменения значений) применительно к исследуемому объекту (модельной среде и/или мясопродукту) и предпочтительная оценка значений этого показателя в рассматриваемом диапазоне /при отсутствии таких данных необходимо осуществить их экспериментально-экспертную оценку/.

В перечень показателей для комплексной оценки качества ПД должны включаться функционально-технологические показатели, характеризующие проявление всех технологических функций или, при невозможности подбора показателей, -отвечающих вышеназванным требованиям, наиболее важных из них.

При уточнении перечня функционально-технологических показателей, если одна технологическая функция ПД характеризуется несколькими функционально-технологическими показателями, то для выбора из них соответствующего представителя предложены следующие подходы:

- при наличии нескольких взаимосвязанных показателей (парные коэффициенты корреляции > 0.8) из них выбирают показатель, являющийся (по мнению аналитика) наиболее важным или у которого диапазон изменения экспериментальных значений наибольший. Например, при отношениях максимального значения к минимальному у двух /П(|) и П(ку показателей Ощ = тахП^/ттПщ = 2.2 и 0(К)= шахП(К)/ттП(К) = 2.6 выбирают П(К)',

- при наличии нескольких слабо связанных между собой показателей (парные коэффициенты корреляции < 0.7), но характеризующих одну технологическую функцию, следует по таким

показателям построить и рассчитать интегральный показатель (ИПО, который и использовать при комплексной оценке качества.

3) Правила выбора модельных систем и/или модельных пищевых продуктов. Выбор объекта исследования для определения значений функционально-технологических показателей должен обеспечивать объективную оценку технологической функции исследуемой ПД с тем, чтобы измеряемый эффект не мог быть результатом действия других компонентов системы и/или с тем, чтобы оценить возможное влияние других рецептурных компонентов на проявление технологической функции. Последнее условие делает оценку технологических функций на модельных системах более достоверной и информативной, так как при оценке на промышленно выпускаемых продуктах определить, выделить и исключить влияние различных факторов не представляется возможным.

Основными требованиями к используемым модельным системам (модельным пищевым продуктам) являются:

- возможность изучения на них проявления технологических функций ПД (через измерение функционально-технологического показателя) в зависимости от дозы ее введения;

- возможность введения в них других компонентов рецептуры продукта с целью выявления эффектов технологического взаимодействия между ними и исследуемой ПД (простого сложения, синергизма или антагонизма);

- возможность изучения с их использованием влияния изменения характеристик пищевой системы - значения рН, температуры, окислительно-восстановительного потенциала (парциального давления кислорода), активности воды и др. - на проявление технологических функций ПД.

В качестве модельных систем могут быть использованы растворы, суспензии, эмульсии, гели и т.п., подразделяемые по количеству компонентов на: двухкомпонентные (например, вода и исследуемое вещество), трехкомпонентные (вода, исследуемое вещество, третье вещество, являющееся компонентом рецептуры продукта, например, поваренная соль), многокомпонентные (содержащие четыре и более компонентов).

4) Правила определения границ изменения функционально-технологических показателей и их эталонных значений. Определение границ измерения единичных показателей, их эталонных значений, а также выбор направления целесообразного изменения значений показателей осуществляют исходя из физического смысла показателя,

ограничений на его изменения, требований нормативной и технической документации (НиТД), по экспериментальным измерениям на исследуемых объектах и т.п. Однако, как было сказано выше, в отношении ПД мясная промышленность располагает недостаточной базой НиТД, поэтому этот этап выполняется, главным образом, на основе литературных данных и данных спецификаций на ПД. При отсутствии таких данных осуществляют их экспериментальную оценку.

Если увеличение значений функционально-технологического показателя считается улучшением проявления технологической функции, то за рекомендуемый (желаемый) уровень значения показателя принимают его максимальное значение /шахЛ^/, выбранное из экспериментальных или литературных данных.

Если увеличение значений показателя считается ухудшением проявления технологической функции, то за рекомендуемый (желаемый) уровень показателя принимают его минимальное значение /ттП(;/, выбранное из экспериментальных или литературных данных.

Экспериментальными данными могут быть измерения показателя на модельных системах, подготовленных при разных дозах внесения ПД или разных товарных форм ПД.

5) Правила нормировки функционально-технологических показателей. При построении комплексного критерия качества значения функционально-технологических показателей должны быть приведены к единой размерности (масштабу), для этого в квалиметрии используют различные виды нормировок. Физический смысл нормировки функционально-технологических показателей состоит в отражении степени приближения их значения к эталонному (идеальному) значению. Далее (табл.6) представлены математические функции нормировки (или желательности), наиболее целесообразные для решения задач комплексной оценки качества ПД.

Выбор функции нормировки осуществляют на основании априорной информации, в которую входят ограничения на изменения диапазона функционально-технологического показателя. Для показателей, значимость (весомость) которых в общей оценки качества объекта не зависит от диапазона их физических значений, выбирают линейные виды нормировок на разброс измерений, среднее или заданные значения. Линейные виды нормировочных функций с односторонним ограничением используют для показателей, у которых желаемое значение максимальное (функция 1.1) и для показателей, у которых желаемое значение является минимальным (функция 1.2).

Таблица 6 - Виды нормировок функционально-технологических

показателей

Функция нормировки (желательности)

Графическое изображение _функции__

1.

Линейные нормировки с односторонним ограничением

1.1

ЕЦ="' ЯГ ,приПжел=Пт

^тах Птт

1,0

0,0

П™, п.

1.2

ЕЦ= 3" ,приПжс^Пта

^тах -^тп

1,0

0,0

Линейные нормировки с двухсторонним ограничением

2.1

щ=

п-птт

п,-п.

,птт<Ц<пк

Щ <ятах

-"тах

1,0

0,0

Продолжение таблицы б

Функция нормировки (желательности)

Графическое изображение _функции_

2.2

ЕЦ-

пк-ц

,птЫ<ц<пк

Дс Дгап

П ~Пк ,пк < Д <п

п _77 к ' т тах 11к

1,0

0,0

3.

Нелинейные нормировки с односторонним ограничением

3.1

Для параболической функции ЗД-Диш)2

ЕЦ-

(Дпах-Дп^"

:>Дпш <Д <Д

ЗД^-д,)2 I {Птт-пту

1-

<ц <пш

Для экспоненциальной функции

Щ=ехр{-ехр[-(6оНД)11

1,0

0,0

Пщщ Пк Пша, П|

3.2

Для параболической функции

ЕЦ =

(П -П)2

2(Ятах-Д)2

(^тах ^тт)

-г,пк< п,<пт

1,0

Д ля экспоненциальной функции ЕЦ = 1 - ехр(- ехр[- ф0 + 6, Д)]}

0,0

1*1 ПЮ1 П,

Окончание таблицы 6

Функция нормировки (желательности) Графическое изображение функции

4. Нелинейные с двухсторонним ограничением

4.1 Г (Я,-Я,)2] ЕП, = ехр - 2ДЯ или Е/7,=ехр[-(*о+ВД)"] 1,0

/

0,0 0» пк ПШ1 п.

4.2 , Г (Я; -Пк)2"] ЕП, = 1 - ехр - —-- 2АЯ или £Я,=1-ехр[-(60+ВД)и] 1,0

\ /

0,0 п» 1\ пт п,

Предлагаемые линейные нормировки с двухсторонним ограничением целесообразно использовать для показателей, у которых желаемое значение находится в середине диапазона их изменения (функция 2.1) или по граничным значениям (функция 2.2).

Более сложным вариантом нормирования является использование нелинейных функций (параболических или экспоненциальных). Их достоинство состоит в непрерывности, гладкости и монотонности. Кроме этого их чувствительность к изменению значений показателя различна в среднем и краевых диапазонах желательности, что наиболее полезно для нормирования

показателей со значительным диапазоном изменения значений. Как правило, они выбираются, когда в областях нормируемых значений функционально-технологического показателя, близких к 0 и 1, «чувствительность» нормировки должна быть существенно ниже, чем в средней зоне.

Задание точек по шкале нормировки для показателей является одним из важнейших этапов комплексной оценки качества, поскольку нормировкой можно как усилить, так и ослабить различие между объектами по единичным показателям.

На основании анализа диапазонов изменения различных функционально-технологических показателей и желательности их значений были предложены три принципа.

Принцип 1. Принцип равенства отношений двух значений одного показателя в реальной и безразмерных шкалах. Реализацию этого принципа проводят в.следующей последовательности:

- по экспериментальным данным выбирают два значения показателя Пк и Пт,

- определяют отношение наибольшего к наименьшему значению, т.е. я= Пк / Пт, при Пк> Пт,

- на безразмерной шкале задают ЕПк или ЕПт , соответствующие Пк или Пт,

- из отношения ц = ЕПк / ЕПт находят недостающую величину.

Принцип 2. Принцип равенства отношений двух значений для

всех показателей. Реализацию этого принципа проводят в следующей последовательности:

- по экспериментальным данным выбирают два значения показателя Пщ и П,^ для всех единичных показателей,

- определяется отношение наибольшего к наименьшему значению ^ = Пу / Пщ и вычисляется среднее значение = X ч/],

- на безразмерной шкале задают ЕП^ или ЕП„у, соответствующие Пу или Пщ,

- из отношения <3 = ЕПу/ЕПщ находят недостающую величину.

Принцип 3. Принцип пропорциональности отношений двух

значений Пу или П„^ важности показателей. По этому принципу для каждого показателя устанавливается свое отношение ^ пропорционально его важности, например, чем больше важность показателя, тем больше величина су. При этом важность показателя оценивается экспертно.

6) Правила выбора моделей комплексной оценки качества ГШ.

Для комплексной оценки качества ПД могут использоваться математические модели свертывания и/или «логические»' модели выбора наилучшего объекта.

Свертывание единичных показателей есть их объединение, осуществляемое согласно используемому математическому закону (принципу), позволяющему рассчитать величину комплексного критерия качества при условии наилучшего отражения им массива исходных значений анализируемых показателей.

Наиболее применимыми для комплексной оценки качества ПД являются математические модели расчета комплексных критериев (К„) следующих видов:

- модели аддитивного вида

К0=^а]ЕП] или К0=^ЕП} (1)

у-1

- модели мультипликативного вида

Ка = П(£Я, )°< ИЛИ К0 = 1\ЕП] (2)

где: СХ| - коэффициент весомости (важности) .¡-го показателя, устанавливаемый при условии = 1);

Е^ - нормированные значения .¡-го показателя.

Предварительный выбор вида математической модели осуществляют с учетом особенностей математического свертывания. Так, если комплексный критерий при наилучшем состоянии объекта должен принимать наибольшие значения, а при недопустимом значении хотя бы одного из единичных показателей равен нулю и равен единице только при условии равенства единице всех значений единичных показателей, то в таком случае выбирается мультипликативная модель.

Определение коэффициентов функциональной зависимости (для приведенных типов моделей - весомости) возможно как методами математической статистики, так и экспертным путем.

' В данном случае понятие «логические» введено для отличия от математических как особого типа моделей, при которых выбор наилучшего объекта не связан с расчетом значений некоторого комплексного критерия.

Нахождение коэффициентов функциональной зависимости (весомости) методами математической статистики (регрессионным, дискриминатным, корреляционным и другими видами анализа) требует обычно постановки эксперимента и большого объема статистической информации.

Экспертный путь нахождения коэффициентов функциональной зависимости (весомости) имеет основной недостаток, заключающейся в субъективности оценки важности отдельных функционально-технологических показателей в общей оценке качества, который отчасти компенсируется простотой его реализации, а отчасти применением специальных методик опроса экспертов (например, метод попарного сравнения значимости единичных показателей в общей оценке, метод достижения согласованности оценок).

Мультипликативная и аддитивная модели при оценке ПД могут использоваться и в упрощенном виде, когда всем коэффициентам весомости присваиваются значения, равные 1,0. При этом весомость (желательность) значений единичных показателей задается путем выбора функции нормировки на основе предложенных выше принципов. Такой подход особенно эффективен в случаях, когда экспертное и статистическое определение коэффициентов весомости вызывает трудности в различных диапазонах изменения функционально-технологических показателей, а также при мультипликативном свертывании.

Окончательный выбор математической модели имеет целью внесение необходимых изменений и оценку адекватности модели.

Под адекватностью математической модели понимают ее пригодность для решения поставленной технологической задачи. Оценка адекватности строится на положении, что «предпочтение по качеству» образцов ПД, исследуемых, например, на модельных системах, должно быть неизменным, совпадающим с экспертными оценками и/или результатами оценки образцов продукции. Точность комплексного критерия качества при необходимости определяется как вероятность выполнения условия, что оценка качества будет выше у наиболее «качественного» образца.

Результаты комплексной оценки с применением математических моделей используют для осуществления ранжирования вариантов ПД (торговых форм ПД) по величине Ко. При этом, при использовании в математической модели функционально-технологических показателей, полученных на модельных системах, по результатам ранжирования выбирают варианты ПД (торговых форм ПД) для опытно-

промышленного изготовления продукта в целях оценки его фактических характеристик при использовании выбранных вариантов ПД.

В некоторых случаях комплексной оценки качества ПД целесообразно использовать «логические» модели, например, когда:

- общее качество оцениваемых ПД сходного назначения связано лишь с одной основной технологической функцией, т. е. невозможно выделить для анализируемых ПД дополнительные и побочные функции и/или характеризующие их проявление функционально-технологические показатели;

- общее качество целесообразно выразить через некоторый совокупный показатель, имеющий определенный физико-химический смысл и зависящий от нескольких функционально-технологических показателей, слабо связанных друг с другом, но характеризующихся согласованностью динамики изменения хселательности их значений с общим предпочтением, не описываемым количественно. Например, при всех значениях Пу => тахП^ общее качество объекта снижается.

В общем случае «логическая» модель комплексной оценки устанавливает правила (алгоритм) выбора наилучшего объекта и/или ранжирования объектов при известных (установленных) математических зависимостях некоторого совокупного показателя (Ту), характеризующего основную технологическую функцию ПД (например, продолжительность технологической обработки, хранения и т.п.), от ряда функционально-технологических показателей (Пу). Преимуществами «логических» моделей являются наглядное представление общего качества через показатель, известный специалистам и не требующий дополнительной информации о желательности его значений, а также отсутствие необходимости использования функций нормировки. Однако следует отметить, что решение задач выбора ПД на основе «логических» моделей усложняется с ростом анализируемых показателей даже при условии согласованности оценок желательности всех функционально-технологических показателей с общим предпочтением.

2.5 Классификация целей применения ПД в мясной

промышленности и определение направлений разработки частных технологий применения ПД

Прежде чем перейти к экспериментальной части исследований, автором были классифицированы цели применения ПД в мясной промышленности, которые логично вытекают из анализа

международных и отечественных законодательных документов (рис.3).

Цели применения ПД в мясной промышленности

Законодательно разрешенные Законодательно запрещенные

Придание продукции потребительски привлекательного внешнего вида и цвета Изменение (улучшение) существующих или придание новых вкуса и аромата Изменение (улучшение) консистенции (внутренней связанности компонентов, главным образом, влаги) Замедление микробиологической или окислительной порчи и увеличение сроков годности продукции Сокрытие порчи основного сырья, несоблюдения технологических режимов его обработки, ненадлежащего санитарно-гигиенического состояния производства Использование ПД взамен существующих технологических приемов, которые должны и мо1ут применяться в данных производственных условиях

Рисунок 3 - Классификация целей применения ПД в мясной промышленности

В соответствии с сформулированной классификацией целей применения ПД в мясной промышленности автором были выбраны для проведения экспериментальной части работы пять направлений:

- применение пищевых красителей;

- применение антиокислителей;

- применение структурообразователей;

- применение ПД бактериостатического действия;

- применение вкусоароматических компонентов (экстрактов). Реализация разработанных автором методологических основ

комплексной оценки качества и технологически адекватного применения ПД была проведена при экспериментальном исследовании и разработке ряда частных технологий.

III РАЗРАБОТКА ЧАСТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ АДЕКВАТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК В МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

3.1 Разработка методологии комплексной оценки качества пищевых красителей

В мясной промышленности, в связи с использованием значительного количества немясных компонентов, широко применяются разнообразные товарные формы красителей, отличающихся друг от друга содержанием основного красящего вещества, компонентным составом, видом носителя, оттенками и функционально-технологическими свойствами. При этом выбор пищевых красителей и доз их внесения осуществляется путем опытно-промышленных выработок, требующих значительных затрат основного сырья и в конечном счете не позволяющих дать объективную оценку их технологического качества.

Для решения этой задачи была разработана методология комплексной оценки пищевых красителей, позволяющая с использованием модельных сред определять их технологическое качество и технологически адекватные дозы, и применимая как для существующих торговых форм, так и для новых препаратов красителей.

Выполнению этого этапа предшествовало изучение трудов и систематизация методологических подходов отечественных и зарубежных ученых: Луцкой Б.П., Харламовой O.A., Танчева С.С., Адаменко В.Я., Солнцевой Г.Л., Гуссейнова В.М., Гадимовой Н.С., Волгиной Н.П., Болотова В.М., Криштафович В.И., Жаринова А.И., Кудряшова Л.С., Гуринович Г.В., Глазковой И.В., Leistner L., Blanc PJ. и др., посвященных применению пищевых красителей и изучению процессов цветообразования.

В соответствии с представленной выше классификацией технологических функций пищевых красителей (табл. 3), была предложена математическая модель для расчета комплексного критерия качества на основе мультипликативного свертывания (формула 2) интегральных показателей:

KoJ=TjyoAj, (3)

где K0j - комплексный критерий качества j-ro пищевого красителя;

Tj - интегральный показатель, характеризующий проявление токсичности и принимающий дискретные значения 1 (отсутствие токсичности на основании литературных данных

или при биотестировании /при росте культуры Те1хаЬутепа от 100% включительно и выше/) и 0 (проявление токсичности /при росте культуры менее 100% к контрольному значению/);

Ущ - интегральный показатель устойчивости красителя к воздействию технологических факторов;

Кд — максимальное значение критерия соответствия эталону цвета, соответствующее технологически адекватной дозе введения красителя.

В связи с тем, что в России и ряде других стран, наряду с пищевыми красителями, общепризнанными Кодексом Алиментариус и европейским пищевым законодательством, разрабатываются и внедряются новые красители, а исследования по их гигиеническому регламентированию занимают много времени и средств, в последние годы возрос интерес к использованию ускоренных методов биотестирования, которые максимально позволяют снизить время оценки возможных токсичных свойств. Учитывая важность токсикологической оценки красителей, в работе впервые было предложено использовать метод биотестирования с ежесуточным подсчетом инфузорий с помощью прибора «БиоЛат». В формулу (3) был введен интегральный показатель токсичности, принимающий дискретные значения 0 и 1 по результатам тестирования. В случае оценки торговой формы общеизвестного красителя, когда нет необходимости проведения биотестирования, то показателю автоматически присваивается значении, равное 1.

Для комплексной оценки дополнительных и побочных технологических функций, связанных с изменением цвета пищевой системы, был разработан интегральный критерий оценки устойчивости цвета (У) к воздействию технологических факторов -температуры, продолжительности хранения, света. Под устойчивостью цвета в соответствии с разработанным методом понимали способность исследуемого объекта (раствора красителя, белковой системы, готового мясопродукта) сохранять первоначальные цветовые характеристики (показатели: Ь-светлоты, а-красноты, Ь-желтгоны) после воздействия на него некоторого внешнего фактора. Впервые для определения устойчивости цвета (У) была предложена формула (4):

У =

1

¿, - Ьг | | |а, - аг | | - Ь21 3x1, 3 х а, 3 х 6, у у

(4)

где:

Ьь Ь2; аь а2; Ьь Ъ2 - значения показателей светлоты, красноты и

желтизны до и после воздействия фактора.

Для выражения общей устойчивости красителя к воздействию совокупности отдельных технологических факторов была предложена формула (5):

у + у + у

V — ' ° хРа» свет

У общ - 2

где:

Ус; Ухран! Усоет - устойчивость цвета растворов препарата красителя (белковой системы, готового мясопродукта) к воздействию температуры, продолжительности хранения и света.

Для оценки основной технологической функции красителей -окрашивание пищевой системы в требуемый цвет, а также для определения технологически адекватной дозы их внесения в данной работе впервые был предложен комплексный критерий соответствия эталону цвета (Ки), характеризующий отклонение интенсивности окраски локальных показателей цвета (светлоты, красноты и желтизны) от эталонных значений. Для показателей цвета Ь, а, Ь с применением метода экспертных оценок были установлены коэффициенты весомости, определяющие значимость каждого показателя. Комплексный критерий соответствия эталону цвета (Кс) рассчитывали по предложенной автором формуле (6):

где:

Ьь а;, Ь|, - значение показателя светлоты, красноты и желтизны ¡-го образца белковой системы (или мясопродукта);

¿э, а,, Ьэ - эталонное значение показателя светлоты, красноты и желтизны (минимальное значение показателя светлоты, максимальное - красноты, минимальное - желтизны среди всех образцов белковых систем (или мясопродуктов) с исследуемым красителем);

aL, cía, ab - коэффициенты весомости показателей светлоты, красноты и желтизны, определенные с помощью метода экспертных оценок (aL= 0,3; а,, = 0,5; аь = 0,2).

Ниже представлены результаты исследования пищевых красителей по предложенным интегральным критериям.

Результаты оценки проявления токсичных свойств препаратов красителей методом автоматизированного биотестирования (рис.4) приведены на графике динамики роста культуры инфузорий Tetrahymena pyriformis, в качестве примера, в семи растворах в течение 9 сут: контрольном (без красителя), трех растворах с промышленно используемыми образцами «Ферментированного риса» №1-№3, растворах с «Понсо 4R» и новыми красителями «Биолин ред» и «Арпинк ред». Численность инфузорий в контрольном растворе принималась за 100%.

Контроль

—О— "Ферментированный рис" №1 Д "Ферментированный рис" №2 —О— "Ферментированный

рис" N23 —Ж—"Арпинк ред"

"Биолин ред" "Понсо 4R"

0123456719 СуТКИ

Рисунок 4 - Изменение численности инфузорий ТейаЬушепа рупйэптш в растворах препаратов красителей

В приведенном примере для исследования на инфузориях были отобраны препараты «Ферментированного риса», синтетического красителя «Понсо 411», о которых опубликованы результаты зарубежных исследований, подтверждающих возможное проявление им токсичности, новых красителей - красителя микробиологического, происхождения «Арпинк ред», имеющего разрешение только на

применение в Чехии, и нового отечественного красителя «Биолин ред».

Наибольший прирост инфузорий наблюдался в растворах с препаратом «Биолин ред». Численность инфузорий в среднем была выше, чем в контрольном растворе, на 33,3%. «Арпинк ред» также оказывал положительный эффект в отношении роста инфузорий, средний прирост которых составил 9,4% по сравнению с контролем. В растворах с синтетическим красителем «Понсо 4R» наблюдалась отрицательная динамика роста инфузорий - на 18,3% ниже контрольного раствора, что объяснялось отсутствием питательных веществ в составе препарата, необходимых для развития живых организмов.

Особый интерес представляла оценка токсичных свойств образцов ферментированного риса, отобранных в промышленных условиях. Только у двух из них (№1 и №3) наблюдалась положительная динамика роста инфузорий в растворах в среднем на 8,6 и 25,9% по сравнению с контролем, что свидетельствовало об отсутствии проявления ими токсичных свойств. Напротив, для образца №2 была установлена токсичность раствора. В среднем, сокращение количества микроорганизмов по сравнению с контрольным образцом составило 42,2%. Установленная различная динамика роста инфузорий в растворах с препаратами «Ферментированного риса» характеризовала данный краситель как нестабильный с точки зрения проявления токсичных свойств и подтверждала целесообразность использования метода биотестирования для контроля токсичности препаратов пищевых красителей, в частности «Ферментированного риса».

В табл. 7 приведены результаты определения устойчивости наиболее широко применяемых в отрасли 14 препаратов красителей, для которых интегральный показатель устойчивости водных растворов, рассчитанный по формуле 5, имел значения выше 0,850.

Наименование препаратов красителей Е-индекс Концентрация препаратов в растворах, % Устойчивость цвета к воздействию технологических факторов "У общ

У» у ^ хран Усвет

«Понсо 4Я 85%-ный» Е124 0,005 0,992 0,960 0,998 0,983

«Понсо 41Ъ> Е124 0,05 0,980 0,968 0,991 0,980

«Кармин 80%-ный» Е120 0,025 0,984 0,956 0,995 0,979

«Красный АС 85%-ный» Е129 0,003 0,967 0,966 0,993 0,975

«Рапс колор ред» Е120, Е124 0,15 0,955 0,965 0,993 0,971

«Биолин ред» Е120 0,13 0,933 0,956 0,979 0,956

«Нессе-колор» Е120, Е124 0,15 0,946 0,942 0,978 0,956

«Аннато БИО» Е160Ь 0,2 0,952 0,941 0,972 0,955

«Ферментир-й рис» №2 - 0,3 0,961 0,904 0,995 0,953

«Ферментир-й рис» №1 — 0,3 0,898 0,923 0,989 0,937

«Рекорбин» Е163 0,3 0,908 0,901 0,985 0,931

«Паприка \У8» Е160с 0,1 0,931 0,867 0,986 0,928

«Кармуазин 85%-ный» Е122 0,002 0,855 0,936 0,991 0,927

«Гемотон» — 0,1 0,872 0,878 0,978 0,909

«Неолин ДВ» Е120 0,15 0,897 0,866 0,956 0,906

Краситель из гречихи Е163 0,1 0,875 0,854 0,978 0,902

«Красный свекольный» Е162 0,1 0,838 0,858 0,914 0,870

В табл. 8 представлены результаты определения диапазона технологически адекватных доз введения, соответствующих заданному диапазону уровня технологического эффекта по величине критерия соответствия эталону цвета на примере препарата красителя «Биолин ред». Исследования проводились на модельных белковых системах, по результатам которых диапазон технологически адекватных доз составил 60-120 г (в среднем на 10% ниже рекомендуемого производителем).

Анализ вида графической зависимости (рис. 5) технологического эффекта от дозы введения красителя «Биолин ред» позволили отнести этот краситель по характеру влияния дозы на изменение критерия соответствия эталону цвета (в исследованном диапазоне доз) к пищевым добавкам 5-й группы. Так, при увеличении дозы введения красителя от 30 до 120 г/100 кг сырья наблюдалось увеличение технологического эффекта, а при дозах от 120 г/100 кг и выше -снижение технологического эффекта.

Таблица 8 - Определение диапазона технологически адекватных доз

введения препарата красителя «Биолин ред» по критерию __соответствия эталону цвета___

№ образца Дозы введения «Биолин ред» Визуальная оценка Ъ свет- а крас- Ь жел- Критерий соответ-

белковой г на г на цвета по лота нота тизна ствия

системы 100 кг 100 г 5-балль- эталону

с красителем фарша белковой ной шкале цвета (Кс)

системы

1 30 0,18 2,0 69,73 5,14 9,94 0,643

2 40 0,25 3,0 69,53 5,67 9,76 0,674

3 50 0,31 4,0 69,12 6,28 9,54 0,712

4 60 0,37 4,7 68,70 7,84 9,19 0,828

5 70 0,43 4,7 68,29 8,13 8,78 0,871

6 80 0,49 4,8 67,73 8,81 8,37 0,877

7 90 0,56 4,8 67,16 9,31 8,12 0,905

8 100 0,62 4,9 66,64 9,77 7,69 0,942

9 110 0,68 4,9 66,47 9,96 7,42 0,959

10 120 0,74 5,0 66,20 10,51 7,34 0,989

11 130 0,80 4,9 66,02 9,65 7,00 0,959

12 140 0,87 4,9 66,47 9,33 6,98 0,942

13 150 0,93 4,8 66,85 8,88 7,29 0,910

14 160 0,99 4,7 67,49 8,32 7,71 0,868

15 180 1,11 4,0 68,31 7,64 9,00 0,797

16 210 1,24 3,5 68,78 7,14 9,64 0,654

Как видно из графика (рис. 5), значение критерия Кс, равное 0,80 для доз от 60 до 120 г/100 кг соответствовало экспертным оценкам цвета не ниже 4,7, а для доз свыше 160 г/100 кг - экспертным оценкам ниже 4,7. Сопоставление значений Кс и экспертных оценок подтвердило, что ранжировка модельных белковых систем с красителем по критерию Кс полностью совпадает с ранжировкой по результатам визуальной оценки цвета, а также показало, что увеличение доз красителя «Биолин ред» свыше технологически адекватных значений приводило к снижению экспертных оценок за счет ухудшения критерия соответствия эталону цвета.

Рисунок 5 - Зависимость технологического эффекта по критерию соответствия эталону цвета от дозы введения красителя «Биолин ред»

Проверка адекватности предложенной модели оценки пищевых красителей (на примере «Биолин ред») и установления технологически адекватных доз, полученных на модельных белковых системах, проводилась на образцах вареных и полукопченых колбас. Как видно из табл. 9, в установленном диапазоне доз образцы колбасных изделий имели минимальные расхождения по критерию соответствия с контрольными образцами.

Результаты органолептической и инструментальной оценки цвета, представленные в табл. 9, подтверждали адекватность предложенного критерия и правильность определения технологически адекватных доз красителя на модельных белковых системах. Рассчитанные значения Кс опытных образцов колбас с красителем соответствовали ранее установленным значениям Кс белковых систем (8 <0,15).

Таблица 9 - Сравнительная оценка цветовых показателей контрольных и опытных образцов колбас с красителем «Биолин ред» _по критерию соответствия эталону цвета _

№ образцов колбас Количество заменяемого мясного сырья в рецептуре, кг Дозировка красителя «Биолин ред», г/100 кг фарша Визуальная оценка цвета по 5-балльной шкале ь светлота а краснота Ь желтизна Критерий соответствия эталону цвета (Кс) ***

Образцы вареных колбас*

1 0 0 4,9 62,76 9,49 10,34 1,000

2 10 32,75 4,9 62,93 8,81 11,10 0,952

3 25 81,75 4,9 63,26 8,65 11,32 0,926

4 40 130,56 4,9 64,05 8,38 11,75 0,908

5 10 0 4,0 66,74 6,45 13,17 0,766

6 25 0 3,5 70,80 4,79 15,03 0,623

7 40 0 3,0 78,07 3,13 17,49 0,453

Образцы полукопченых колбас**

1 0 0 4,8 52,16 12,58 7,42 1,000

2 15 49,01 4,8 52,78 12,26 7,71 0,975

3 30 98,24 4,8 52,90 12,35 8,14 0,967

4 15 0 3,5 56,05 10,11 11,37 0,773

5 30 0 3,0 67,07 7,60 13,99 0,539

* - контрольный образец - 40% говядины жилованной первого сорта, 60% свинины жилованной полужирной, без красителя; опытные образцы - с заменой части мясного сырья гидратированным соевым белком, окрашенным и неокрашенным красителем. ** - контрольный образец - 35% говядины жилованной первого сорта, 55% свинины жилованной полужирной, 10% шпика бокового, без красителя; опытные образцы с заменой мясного сырья соевыми гранулами, окрашенными и неокрашенными красителем. *** - стандартное отклонение Б<0,15.

Исследование образцов вареных и полукопченых колбас на устойчивость цвета (рис. 6 и 7) показало, что изменения значений цветовых характеристик опытных образцов с красителем в течение всего периода хранения были в целом ниже, чем в контрольных, что свидетельствовало о его способности сохранять окраску готовой

продукции при воздействии на нее внешних факторов в процессе хранения и реализации, а также подтверждало достоверность данных об устойчивости красителя «Биолин ред», полученных на растворах.

§ &

я

£

«о й

£

О а (краснота-1сут) □ а (краснота-5сут) И а (краснота-Юсут)

ЕЗЬ (желтизна-

1сут) ЕЗЬ (желтизна-

5сут) ШЬ (желтизна-Юсут)

№1 №2 №3 №4

¡Э1_ (светлота-1сут)

1_ (светпота-5сут)

и (светлота-Юсут)

Рисунок 6 - Цветовые характеристики (Ь, а, Ь) вареных колбас (на разрезе) в процессе хранения в течение 10 суток

га а (краснота-1суг)

о а (краснота-Юсут)

т а (краснота-20сут)

а а (краснота-ЗОсут)

& 1

со

Я

3

3

0Ь (желти зна-

1сут) ЕЗЬ (желтизна-

Юсут) 0 Ь (желти зна-

20сут) ВЬ (желтизна-ЗОсут)_

□ I (светлота-1сут)

□ I. (светлота-Юсут)

01. (светлота-20сут)

□ и (светлота-ЗОсут)

№1 №2 №3

Рисунок 7 - Цветовые характеристики (Ь, а, Ь) полукопченых колбас (на разрезе) в процессе хранения в течение 30 суток

На основании результатов проведенных исследований был разработан методологический подход (рис. 8), позволяющий

оценивать функционально-технологические свойства различных препаратов пищевых красителей для мясопродуктов, в том числе и экспресс-исследованием растворов и модельных белковых систем.

Экспресс-исследования препаратов красителей при входном контроле на предприятиях (3-5 ч)

Базовые исследования для разработки технической документации по применению препаратов красителей (3-7 сут)

Лабораторные исследования новых видов красителей (10-20 сут)

мшЛ

Исследование внешнего вида и цвета товарных форм препаратов красителей

Рисунок 8 - Основные этапы применения комплексной оценки пищевых красителей для мясопродуктов и их назначение

Исследование устойчивости цвета водных растворов красителей и растворимости красителей

Исследование проявления токсичности

______!

Заключение о пригодности использования | красителей на 1 предприятиях

а-?--?----------т я

Исследование белковых систем с красителями для определения их

дозировок

у _

Исследование готовых мясопродуктов с красителями для подтверждения установленных дозировок и устойчивости цвета

Заключение о целесообразности применения новых видов красителей

Разработка технологических инструкций по применению препаратов красителей

Проведение экспресс-исследований препаратов красителей позволяет в течение короткого срока определять устойчивость цвета их растворов к воздействию основных технологических факторов и устанавливать эффективные дозировки красителей на белковых системах. Экспресс-исследование может быть рекомендовано как способ входного контроля препаратов красителей на мясоперерабатывающих предприятиях, позволяющий специалисту в течение 3-5 ч получить данные для принятия решения о целесообразности применения красителей на данном производстве.

При разработке технологических инструкций, рекомендаций к применению и другой технической документации, для препаратов красителей, успешно прошедших экспресс-исследование, помимо определения устойчивости цвета и эффективных дозировок красителей, рекомендуется осуществлять опытную выработку готовых мясопродуктов для подтверждения экспериментально установленных данных в ходе исследования окрашенных водных растворов и белковых систем.

При изучении целесообразности промышленного применения новых видов красителей, а также при исследовании «проблемных» красителей, помимо основных этапов разработанной комплексной оценки осуществляют определение токсичных свойств методом автоматизированного биотестирования на микроорганизмах.

С применением предложенного подхода были оценены 38 различных наименований промышленно используемых и новых красителей. По результатам данного этапа исследования были разработаны и утверждены «Методические рекомендации по комплексной оценке функционально-технологических свойств препаратов пищевых красителей, применяемых в мясной промышленности» (МР 02-00419779-08) и ряд технологических инструкций по применению пищевых красителей при производстве мясопродуктов.

Экономический эффект от применения разработанного методологического подхода к комплексной оценке препаратов красителей на одном предприятии мощностью 20 т/смену составляет 227,9 тыс. руб./год (на 01.12.2007 г.).

3.2 Разработка методологии комплексной оценки качества антиокислителей

Проблема окисления жиров затрагивает практически все виды продуктов питания, актуальна она и для мясной промышленности,

особенно в связи с тем, что в последние годы появились новые научные данные о канцерогенном и мутагенном влиянии продуктов окислительной порчи жиров на организм человека.

В тоже время с накоплением знаний в области нутрициологии и влияния ПД на здоровье человека в мире сложилось негативное отношение к синтетическим антиокислителям, предложенным в 1950-е годы, поскольку, несмотря на их высокую эффективность, существует возможность их вредного воздействия на здоровье человека.

В связи с этим решалась задача на основе изложенных выше теоретических подходов дать сравнительную комплексную оценку натуральных антиокислительной для мясопродуктов.

Выполнение поставленной задачи базировалось на изучении и систематизации трудов Эммануэль Н.М., Лясковской Ю.Н., Транцевой М.И., Аюпова Х.К., Грушицкой Л.А., Лапшева Ю.А., Матеранской Н.П., Пиульской В.И. и др., доказавших необходимость и успешность применения антиокислителей, в том числе и в мясной промышленности. На основе анализа литературных данных для сравнительной оценки были выбраны дигидрокверцетин (ДГК), сверхкритические С02-экстракты пряно-ароматических растений (12 наименований), кахетины зеленого чая, смесь токоферолов.

На предварительном этапе исследований было необходимо из представленных отечественных СК-С02-экстрактов отобрать наиболее перспективный для применения в качестве натурального антиокислителя.

С этой целью из фармакологии был заимствован метод определения суммарного содержания антиокислителей (метод кумоловой пробы - жидкофазного окисления молекулярным кислородом), не использовавшийся ранее для оценки функционально-технологических свойств экстрактов пряно-ароматического сырья. Этот метод позволяет экспрессно оценить антиокислительные свойства растительных препаратов, независимо от их химической природы (причем на условия протекания эксперимента не влияют другие вещества, не обладающие антиокислительной активностью и присутствующие в объекте исследования), по суммарному содержанию в них антиокислителей. Сопоставимость результатов, полученных новым и классическим методом, основанным на изучении динамики накопления продуктов окислительной порчи, показала, что суммарное количество антиокислителей в наибольшей степени связано с изменением перекисного числа (коэффициент

корреляции 0,990-0,991), и в меньшей - с гидролитическим изменением жиров и накоплением продуктов вторичного распада жиров (коэффициенты корреляции для кислотного и тиобарбитурового чисел: 0,644-0,890 и 0,674-0,773, соответственно).

Исследования проводились под руководством д.т.н., проф. А.Д. Дурнева. По полученным результатам были выделены три экстракта - шалфея, розмарина и чабреца, в которых суммарное содержание антиокислителей составило более 0,1% (табл. 10).

СК-С02-экстракты отличаются высоким содержанием вкусо-ароматических веществ, поэтому они не всегда могут быть применимы в качестве антиокислителей.

Таблица 10 - Результаты сопоставительного определения

антиокислительной активности СК-С02-экстрактов _ пряно-ароматического сырья_

Характеристика Наименование СК-С02-экстракта

(показатель) Шалфей (Salvia officinalis) Розмарин (Rosmarinus Officinalis) Чабрец (Thymus serpyllum) Черный перец (Pipper Nigrum)

Состав не менее 20% не менее 8% не менее не менее

терпеноидов, терпеноидов, в 20% 70%

0,15% витамина Е т.ч карнозол терпеноидов (из них тимол-до 60%) терпеновых соединений

Суммарное количество антиокислителей:

в М/кг 0,140 0,070 0,018 0,003

в % к массе 3,10 1,60 0,40 0,07

пробы

Для количественной оценки возможного влияния экстрактов на аромат мясопродукта автором был предложен метод определения интенсивности аромата, являющийся разработанной им модификацией метода определения показателя разбавления, ранее применявшегося для оценки интенсивности аромата натуральных пряностей. Метод заключается в приготовлении водно-спиртовых растворов экстрактов различных концентраций и оценке их дегустаторами. Модификация метода заключалась в следующем:

- предложен способ подготовки водно-спиртовых растворов экстрактов;

- максимальным разведением предложено считать не тот уровень предельного разведения, когда аромат пряности еще улавливается, а тот, когда специфичность аромата можно идентифицировать;

- математическая обработка результатов ориентирована не на расчет показателя разбавления (1 часть экстракта на X частей воды), а на расчет процентной концентрации, которую более просто интерпретировать при определении доз внесения экстракта в продукт и, если требуется, коэффициента замены соответствующей пряности (при сопоставительном сравнении с водно-спиртовыми настоями пряностей).

Результаты сравнительных исследований интенсивности аромата СК-СОг-экстрактов показали, что вкусо-ароматические свойства экстрактов шалфея и чабреца на порядок выше, чем у экстракта розмарина. Минимальная концентрация водно-спиртового раствора, при которой ощущается вкус и/или аромат пряности, у экстракта розмарина составляла 5,0 х 10"2 %, тогда как у экстрактов шалфея и чабреца, составила 6,7 х 10"3 % и 6,0 х 10"3 %, соответственно, что являлось проблематичным для их дальнейшего исследования в качестве возможных антиокислителей для мясопродуктов. Таким образом, для дальнейших исследований был выбран экстракт розмарина.

В связи с тем, что ДГК ранее не применялся в мясной промышленности, на предварительном этапе работы, в соответствии с общей формулировкой задачи комплексной оценки ПД, приведенной в главе II, были проведены исследования по установлению его технологически адекватной дозы для рецептурных компонентов мясопродуктов, наиболее подверженных окислительной порчи -свиного жира-сырца и мяса птицы механической обвалки (куриного с содержанием жира 16-18%). Такие дозы введения ДГК составили 0,006% и 0,04%, соответственно, для свиного жира-сырца и мяса птицы механической обвалки, а ДГК был классифицирован по влиянию изменения дозы внесения на технологический эффект, который оценивали дифференцированно по изменению перекисного, кислотного и тиобарбитурового чисел (ПЧ, КЧ и ТБЧ), как ПД 4-й группы.

Учитывая, что в литературных данных имеются сведения о канцерогенности и мутагенности ДГК, на предварительном этапе были также проведены исследования хронической токсичности ДГК

на опытных животных под руководством д.т.н. С.И. Хвыли и генотоксичности ДГК под руководством д.т.н., проф. А.Д. Дурнева. Результаты исследования токсичности показали, что ДГК как при выбранных дозировках, так и при дозировках, многократно перекрывающих возможное потребление его с мясопродуктами, не обладал хронической токсичностью, а также не индуцировал ДНК-повреждения в клетках костного мозга, крови, печени и прямой кишке мышей, а, следовательно, является безопасным для применения в качестве ПД.

Выполнение предварительного этапа исследований по выбору антиокислителей позволило перейти к решению задачи их сравнительной комплексной оценки.

Структурирование технологического качества ПД антиокислительного действия и результаты предварительных исследований, позволившие подтвердить отсутствие проявления дополнительных и побочных технологических функций у выбранных для сравнительной оценки антиокислителей, показали, что их комплексную оценку необходимо проводить путем анализа динамики изменения значений одновременно трех показателей (ПЧ, КЧ и ТБЧ), характеризующих проявление основной технологической функции -торможения процессов окислительной порчи. При этом, учитывая, что показатели окислительной порчи слабо связаны друг с другом, но характеризуются согласованностью динамики изменения желательности их значений с общим предпочтением, целесообразно сравнительную оценку антиокислителей проводить на основе использования «логической» модели, выражая общее качество через прогнозируемую продолжительность хранения до достижения хотя бы одним показателем нормируемого значения.

Изучение динамики накопления продуктов окислительной порчи позволило установить, что закономерность изменения показателей окислительной порчи при хранении мясопродуктов имеет нелинейный характер. Причем от продолжительности хранения значения ПЧ и КЧ имели одинаковую [-образную зависимость, характеризующуюся на ранних стадиях нарастанием темпа накопления перекисей и продуктов гидролитического распада жиров, а на поздних стадиях - постепенным снижением темпа их накопления. В отличие от ПЧ и КЧ значение ТБЧ характеризовалось нарастанием темпа накопления на всех стадиях хранения. Для описания изменения показателей окислительной порчи от продолжительности хранения были предложены математические уравнения следующих видов:

для перекискых и кислотных чисел:

а2

для ТБЧ: у=Ао-ехр(А,т)

(8)

где:

А0, Аь А2 - эмпирические коэффициенты, определяемые с применением метода наименьших квадратов;

у - оцениваемое значение показателя на момент т; т - срок хранения, сут.

С использованием уравнений (7) и (8) был разработан новый подход к сравнительной оценке антиокислителей на основе использования математических моделей, блок-схема такой оценки приведена на рис. 9.

Для сравнительной оценки антиокислителей в соответствии с предложенной блок-схемой были проведены исследования процессов окислительной порчи в жире-сырце и мясе птицы механической обвалки, в присутствии антиокислителей (0,006%, 0,02% и 0,04% ДГК , 0,12% * экстракта розмарина, 0,05% кахетинов чая, 0,08% токоферолов к массе жира) и без них.

По полученным результатам были установлены методом наименьших квадратов эмпирические коэффициенты для формул (7) и (8) и определены допустимые прогнозируемые сроки хранения замороженного жира-сырца и мяса птицы механической обвалки.

При этом в качестве нормируемых значений показателей окислительной порчи были использованы величины, позволяющие привести ПЧ, КЧ и ТБЧ к 1 кг продукта с учетом содержания в нем жира:

- перекисное число - не более 10 ммоль 02/кг жира, пересчитанное на 1 кг продукта с учетом содержания в нем жира;

- кислотное число - не более 4 мг КОН/г жира, пересчитанное на 1 кг продукта с учетом содержания в нем жира;

- тиобарбитуровое число - не более 0,5 мг/кг продукта.

* Две дозы введения были исследованы с целью проверки адекватности предложенного подхода и подтверждения ранее установленной технологически адекватной дозы для ДГК.

0,06% без учета сухого носителя.

Измерение показателей окислительной порчи (ПЧ, КЧ и ТБЧ) в процессе хранения объектов исследования, изготовленных с применением сравниваемых антиокислителей

I

Анализ экспериментальных данных и выявление закономерности __изменения ПЧ.КЧ и ТБЧ

I

Определение эмпирических коэффициентов уравнений зависимости ПЧ, КЧ и ТБЧ от продолжительности хранения

V

Расчет прогнозируемой продолжительности хранения, до достижения установленных (предельных, нормативных) значений показателей окислительной порчи по формулам:

1 г у

для ПЧ и КЧ для ТБЧ

т- ( ыЬ. )/А 0

4

Определение тт!п для каждого антиокислителя:

Ткч УТтш ТТБЧ J

I

Ранжирование антиокислителей по уменьшению значений т„„-, и/или выбор антиокислителя с максимальным (ттт)

Рисунок 9 - Блок-схема сравнительной оценки эффективности антиокислителей

Анализ полученных результатов (рис. 10) показал, что тт;„ было для ТБЧ. Исходя из этого, исследуемые антиокислители по эффективности действия были проранжированы в следующем порядке: для замороженного жира сырца - ДГК, токоферолы, экстракт розмарина, кахетины чая; для замороженного мяса птицы механической обвалки - 0,04% ДГК, кахетины чая, экстракт розмарина, токоферолы, 0,02% ДГК.

а) б)

Рисунок 10 - Прогнозируемые допустимые сроки хранения для свиного жира-сырца (а) и замороженного мяса ! птицы механической (б)

| На основании результатов сравнительных исследований

антиокислителей были разработаны методические рекомендации | (МР 03-00419779-08) по обоснованию вида и дозы антиокислителей,

применяемых при производстве мясопродуктов.

Экономический эффект от введения мономера ДГК взамен дорогостоящего экстракта розмарина составил 1790 руб. на 1 т продукции (на 01.09.2007 г.).

[

3.3 Разработка методологии комплексной оценки качества структурообразователей и их адекватного применения при изготовлении вареных колбас и продуктов из мяса

В условиях нестабильного качества сырья производители мясопродуктов применяют ПД и ингредиенты, стабилизирующие влагоудерживающие свойства мясных систем с целью улучшения консистенции и повышения выхода готовой продукции. Для решения этих задач широко используют структурообразователи

полисахаридной природы, к числу которых относятся крахмалы, камеди, агары, пектины, каррагинаны и др.

Вопросами применения структурообразователей полисахаридной природы в пищевой промышленности посвящены научные труды отечественных и зарубежных ученых: Толстогузова В.В., Браудо Е.Е., Токаева Э.С., Нечаева А.П., Кочетковой A.A., Imeson А., Piculel L. и др.

Большинство этих работ были направлены на изучение структурообразующих свойств полисахаридов в двухкомпонентных системах. В тоже время было показано, что присутствие различных веществ (белков, солей органических и неорганических кислот и пр.) способно даже при незначительных концентрациях существенно изменить функциональные свойства структурообразователей. Таким образом, прогнозирование технологического эффекта от введения того или иного полисахарида в пищевой продукт требует перехода от изучения двух- и трехкомпонентных систем к изучению сложных многокомпонентных систем, каковыми, собственно, являются все пищевые продукты.

В настоящее время каппа-каррагинан - один из наиболее применяемых в мясной промышленности структурообразователей. Однако практика промышленного применения ПД в мясопродуктах не ограничивается использованием только одного каррагинана, наряду с ним в состав продукта входят стабилизаторы, влагоудерживающие агенты, регуляторы кислотности, усилители вкуса и аромата, эмульгаторы и пр. Кроме этого, каррагинан в мясопродуктах не является единственным структурообразующим компонентом, так как в мясных системах всегда присутствуют белки с различной способностью к структурообразованию, в том числе в виде белковых препаратов животного и растительного происхождения.

В этих условиях оценка структурообразующего действия каррагинана на основе изучения двух- и трехкомпонентных систем не способна обеспечить выпуск мясопродуктов гарантированного качества, что в свою очередь, может приводить к технологически неоправданному использованию ПД и повышению себестоимости готовой продукции.

Поскольку проявление всех технологических (основной, дополнительных и побочных) функций каррагинана связаны с его гелеобразующей способностью, в том числе в присутствии других ПД, то с целью выбора функционально-технологического показателя и методики его определения, универсальной для любой (в том числе

многокомпонентной) модельной системы были изучены функционально-технологические характеристики гелей каррагинана, соевого белка, крахмала, животных белков различными методами. Обобщение и анализ полученных результатов показали, что наиболее применимыми и согласующимися с результатами органолептической оценки и дозой введения ПД являются методы определения структурно-механических характеристик.

Исследование процесса сдавливания и разрушения гелей различных структурообразователей (рис. 11) показало, что для наиболее полной сравнительной характеристики их консистенции являлось целесообразным исследование как прочностных (удельного напряжения начала разрушения), так и пластичных свойств.

-животный белок -каррагинан

Рисунок 11 - Процесс разрушения гелей животного белка «Сканпро Т95» каппа-каррагинана

Обозначения:

«а1», «а2», «61», «62» - точки, характеризующие начальный момент нагрузки индентора и момент максимального сопротивления гелей нагрузке, после которого начинается их разрушение; «а1-б1-в1» и «а2-б2-в2» - площади, характеризующие удельную работу начала разрушения гелей

Для описания пластичных свойств гелей был предложен показатель - удельная работа начала разрушения и формула для его расчета:

А = Дж / л*2 (9)

рп

где:

А -удельная работа начала разрушения, Дяс/м2;

А1 - работа сдавливания, Дж;

Рп - площадь поперечного сечения индентора, м2.

Использование предложенных структурно-механических показателей прочности и пластичности гелей позволило на модельных системах изучить влияние на гелеобразующую способность каррагинана различных концентраций поваренной соли, хлорида калия, пищевых фосфатов, соевого белка, крахмала, сухого молока, говяжьих и свиных соединительнотканных животных белков.

На рис. 12 и 13 в качестве примера приведены результаты исследования влияния хлоридов и соевого белка на прочность и пластичность гелей каррагинана, подтверждающие вариабельность консистенции 1%-х гелей каррагинана в зависимости от состава пищевой системы.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8

_Концентрация КС1, %

- Без ЫаС1 -В- с 2% 1ЧаС1

• с 2,5% ШС1

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 Концентрация КС1, %

- Без ЫаС1

• с 2,5% ЫаС1

с 2% N301

а) б)

Рисунок 12 - Изменение значений прочности (а) и пластичности (б) геля каппа-каррагинана в зависимости от дозы введения КС1 в присутствии 0%, 2% и 2,5% ЫаС1

о

10 15 20

Содержание соевого белка в 1% геле каррагинана, %

—безЫаС1 —®—№С1 2% —А— соевый белок без каррагинал

с.

О

10 15 20

Содержание соевого белка в 1%

геле каррагинана, % -без №С1 №С1 2% соевый белок без каррагинан!;

а)

б)

Рисунок 13 - Изменение прочности (а) и пластичности (б) геля каррагинана в зависимости от разных уровней введения соевого белка в присутствии 2% КаС1

По максимальным изменениям прочности и пластичности гелей каррагинана, зафиксированным на модельных системах была составлена шкала действия поваренной соли, пищевых добавок и ингредиентов на гелеобразуюшую способность каррагинана (табл. 11).

Изучение особенностей структурообразования гелей каррагинана в присутствии различных ПД и ингредиентов показало, что в пищевых системах на гелеобразующую способность каррагинана влияют в значительной мере компоненты, неспособные самостоятельно образовывать гели, но обладающие высокой растворимостью и, следовательно, способные изменять условия гелеобразования. В отношении ингредиентов, способных к самостоятельному гелеобразованию, установлено, что в присутствии 2% ЫаС1, с животными белками каррагинан проявляет синергетическое действие, и, напротив, с растительными белками и крахмалом находится в «конкуренции» при связывании воды и гелеобразовании.

Таблица 11 - Шкала действия поваренной соли, пищевых добавок и ингредиентов на гелеобразующую способность каррагинана

Наименование компонента Массовая доля компонента в смеси «каррагинан-поваренная соль-вода» Относительная величина увеличения (+) или уменьшения (-) гелеобразующих свойств каррагинана, %

Соль поваренная 0-1 Соответственно от 0 до +150

Соль поваренная 14 Соответственно от+150 до 0

Соль поваренная 4-6 Соответственно от 0 до -100

Ингибирующее действие в присутствии 2% поваренной соли

Молоко сухое 0-20 Соответственно от 0 до -91

Крахмал 5-20 Соответственно от 41 до -90

Белок соевый 5-20 Соответственно от -50 до -90

Двухфосфатная смесь (Е450; Е451) 0,30* -20

Усиливающее действие в присутствии 2% поваренной соли

Двухфосфатная смесь (Е450; Е451) 0,15* +10

Триполифосфат натрия 0-0,15* Соответственно от 0 до +15

Пирофосфат натрия 0-0,30* Соответственно от 0 до +15

Хлорид калия 0,10-0,20 Соответственно от +50 до +71 .

Животный белок «Сканпро Т95» 1,5-7,5 Соответственно от+97 до +533

Животный белок «Белкол» 2,5-7,5 Соответственно от+29 до +726

* - в пересчете на Р205

С учетом результатов исследований каррагинана, полученных на модельных системах, были разработаны методика и алгоритм (рис.14) оценки технологической эффективности использования каррагинана и совершенствования рецептур вареных колбасных изделий.

Сущность предложенного подхода состоит в выделении рецептурных компонентов, способных влиять на структурообразующие свойства каррагинана, и исследовании модельной системы, соотношение выделенных компонентов и воды в которой соответствует составу готового изделия.

А

Выбор и анализ рецептуры, содержащей каррагинан и подлежащей совершенствованию

Выявление и расчет соотношений рецептурных компонентов (в. т. ч. воды),: , " : ; влияющих на текстурообразующие свойства каррагинана "

3 4 Оценка возможности и Целесообразности изменения соотношений компонентов в анализируемой композиции Л

1

4 А .Приготовление геля из •. анализируемой композиции или: анализ модельной системы по шкале силы:действия (контроль^ 4 Приготовление геля изанализируемой композиции или анализ модельной : системы по шкале силы действия, с .учетом внесения изменений (опыт)^

т

... Определение и сравнительный анализ структурно-механических и органолептических характеристик гелей или оценка модельных систем по шкале силы действия компонентов на гелеобразующие свойства каррагинана ^

6 Приготовление мясного изделия по действующей . рецептуре (контроль)! е ^ 6 Изменение: действующей рецептуры и приготовление мясного изделия по, измененной рецептуре (опыт) у

| г

7 Определение ВУС, структурно-механических, физико-химических, цветогиетричеош, срганслептических характеристик готовой продукции и оценка экономической эффективности

Сравнительный анализ полученных результатов по контрольный и опытным .

образцам у

■ . Внесение : . изменений в ТД на изделие^

Рисунок 14 - Алгоритм совершенствования рецептур вареных колбасных изделий

Апробация предложенного подхода проводилась в условиях ОАО «ТАМП». Анализ действующих на предприятии рецептур, показал, что каррагинансодержащие добавки использовались «в окружении» ПД и ингредиентов, значительно снижающих их гелеобразующую способность.

В результате совершенствования рецептур исключалось до 1,5% «неработающих» компонентов без снижения качества готовой продукции. Сравнительная оценка контрольных (до внесения изменений) и опытных (после внесения изменений) образцов вареных колбас проводилась с определением комплекса показателей, включающего влагоудерживающую способность, структурно-механические, цветометрические и органолептические характеристики.

Результаты определения структурно-механических показателей и значения влагоудерживающей способности опытных и контрольных образцов вареных колбас представлены на рис. 15 и 16.

Рисунок 15 - Структурно-механические показатели вареных колбас

90 80 | 70

1 60 « 50

=§ 40

М 30 20

10

0

Рец.1

N1)

Рец.2

Рец.З

Рец.4 Рец.5

Ш Контроль О Опыт

Рисунок 16 - Влагоудерживающая способность вареных колбас

60

Примечание к рисункам 15 и 16: Рецептура 1 : неэффективная каррагинансодержащая добавка заменена на

меньшее количество животного белка, в 2 раза уменьшена доза внесения сухого молока Рецептура 2 и 5: исключено использование каррагинансодержащих добавок в виду полного ингибирования их гелеобразующей способности Рецептура 3 : в 2 раза уменьшена доза внесения сухого молока Рецептура 4: исключена каррагинансодержащая добавка и увеличена норма внесения соевого белка

С возрастанием потребностей предприятий мясной промышленности в улучшении экономических показателей выпускаемой продукции из мяса каррагинан, наряду с другими высокомолекулярными полисахаридными и белковыми веществами, стали широко использовать в составе шприцовочных рассолов.

В теорию и практику производства цельнокусковых мясопродуктов огромный вклад внесли Афанасов Э.Э., Большаков A.C., Боресков В.Г., Борисенко A.A., Жаринов А.И, Забашта А.Г., Кудряшов Л.С., Соколов A.A., Richardson R.I., Desmond Е.М., Kenny T. и др. Однако, ряд вопросов, связанных с решением технологических задач обеспечения стабильности производства такой продукции при высоких уровнях инъецирования многокомпонентными рассолами, остается актуальным.

Проведенные на вареных колбасах исследования показали необходимость учета влияния на качество конечного продукта качественного и количественного соотношения структурообразующих компонентов и возможность оценки эффективности такого соотношения на модельных системах. Однако при выборе соотношений структурообразователей в составе рассольных препаратов, предназначенных для изготовления продуктов из мяса, их комплексная оценка на основе структурно-механических характеристик гелей, соответствующих рецептурному составу рассолов, затруднена и/или мало информативна из-за низкой концентрации гелеобразующих компонентов. Кроме этого, при решении задач комплексной оценки рассольных препаратов на модельных системах невозможно учесть ряд особенностей, связанных с применением массирования мясного сырья, а именно:

- характер направленности технологического действия пищевых фосфатов, используемых в составе рассолов, которые одновременно влияют на набухание мышечных волокон и на процесс гелеобразования каррагинана в межволоконном пространстве;

- характер распределения структурообразователей по объему продукта;

- степень влияния растворимых мышечных белков на гелеобразующие свойства структурообразователей.

Эти особенности были подтверждены результатами исследований, полученными автором. Так, например, исследования на модельных системах показали способность растворимых мышечных белков влиять на структурно-механические показатели гелей каррагинана. При приготовлении 0,5%-го геля каррагинана с использованием 3%-го раствора экстрагированных мышечных белков, прочность геля увеличивалась на 42,7%, а пластичность - на 54,8%. Микроструктурные исследования на модельных образцах мышечной ткани (свинина, Ь. бога) позволили установить, что, при введении рассола, содержащего 1% каррагинана, толщина соединительно-тканных прослоек, в которых локализовался рассол, составляла 550-700 мкм, а введение в рассол 2% соевого белка приводило к тому, что в результате неравномерной локализации рассола толщина соединительно-тканных прослоек составляла 100700 мкм.

Учитывая эти особенности, комплексную оценку рассольных препаратов, содержащих различное соотношение структурообразователей, наиболее целесообразно было проводить на модельных образцах мясных продуктов.

С этой целью была использована математическая модель аддитивного вида (формула 1). Комплексный критерий определяли по принципу максимального приближения значений единичных показателей к их желаемым значениям. Для этого при расчете комплексного критерия использовали нормированные значения единичных показателей, полученные с использованием функций нормировки 1.1 и 1.2 (табл. 6). Результаты нормировки единичных показателей и расчета значения комплексного критерия показаны в табл. 12.

Пример, приведенный в табл. 12, являлся обоснованием количественного соотношения каррагинана и соевого белка в составе рассолов для инъецирования мясного сырья при производстве копчено-вареных продуктов из свинины. Предложенная математическая модель, включающая комплекс показателей качества продукции, была использована при разработке многокомпонентного рассольного препарата, успешно апробированного на предприятиях отрасли при изготовлении карбонада копчено-вареного с уровнем инъецирования 50 % к массе мясного сырья.

Таблица 12 - Результаты комплексной оценки модельных образцов

карбонада копчено-вареного с целью выбора композиции _ структурообразователей в составе рассола_

Наименование ингредиентов или показателей Концентрация в рассоле соевого белка и каррагинана, % к массе рассола

Соевый белок 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 1,50 2,00 1,50 1,50 1,50 1,00 2,00

Каррагинан 0,00 0,50 0,75 1,00 0,00 0,00 0,00 0,50 1,00 0,75 0,75 0,75

Нормированные значения единичных показателей:

Потери при тепловой обработке 0,160 0,667 0,827 0,975 0,136 0,000 0,123 0,556 1,000 0,901 0,840 0,951

Органолепти-ческая оценка 0,800 0,800 0,600 0,400 1,000 0,600 0,200 0,600 0,000 0,400 0,400 0,200

Содержание белка 0,643 0,342 0,284 0,000 0,585 0,806 1,000 0,557 0,221 0,415 0,347 0,506

Напряжение среза 0,604 0,187 0,000 0,121 0,780 0,868 1,000 0,418 0,231 0,198 0,143 0,264

Устойчивость цвета 0,247 0,612 0,913 1,000 0,059 0,100 0,000 0,506 0,960 0,898 0,832 0,422

Экономическая эффективность 0,504 0,405 0,420 0,000 0,603 0,598 0,622 0,777 0,339 0,803 0,565 1,000

Комплексная оценка 2,959 3,012 3,045 2,496 3,163 2,972 2,946 3,413 2,750 3,615 3,127 3342

Для реализации и широкого внедрения в технологическую практику предложенного и апробированного методологического подхода к совершенствованию рецептур мясопродуктов, содержащих каррагинан, были разработаны методические рекомендации (МР 01-00419779-07) по комплексной оценке функционально-технологических свойств препаратов каррагинана, применяемых в мясной промышленности.

Общий экономический эффект от исследований по применению каррагинана составил: для вареных колбасных изделий - 861 тыс. руб в год, от внедрения рассольного препарата - 21,4 тыс. руб на 1 т готовой продукции (на 01.09.2008 г.).

3.4 Разработка технологически адекватного состава комплексной пищевой добавки бактериостатического действия На основании выше изложенных теоретических положений по оценке технологического качества ПД автором были проведены многочисленные экспериментальные исследования комплексных ПД импортного производства, предназначенных для стабилизации и сохранения качества мясопродуктов.

Результаты этих исследований позволили выявить основные причины несоответствия большинства этих препаратов сформулированному автором принципу технологической адекватности (табл.13).

Таблица 13 - Основные причины несоответствия импортных ПД

бактериостатического действия принципу технологической _адекватности_

Характеристика (показатель) комплексных ПД импортного производства Содержание характеристики (значение показателя) Выявленные несоответствия принципу технологической адекватности

1. Разрешенные компоненты заявленных составов Е262, ЕЗОО, Е301, Е316, ЕЗЗО, Е331 Е325 Е335, хлорид натрия Наличие в составе ЕЗОО, Е301, Е316 приводит к увеличению в «2 раза норм внесения производных аскорбиновой кислоты, принятых в технологической практике их использования

2. Неразрешенные компоненты заявленных составов Пропионаты, сорбаты, бензоаты, низин Не допустимы для внесения в мясопродукт, СанПиН 2.3.2.1293

3. Значение рН 10%-го раствора 4,0-6,2 Слишком низкие значения рН ПД способны оказывать негативное влияние на функционально-технологические свойства мясного сырья

4. Массовая доля ацетатов (Е262) 39,0-80,0 % При разном содержании основного компонента рекомендуются одинаковые дозы введения ПД => Доза введения Е262 не установлена в принятой технологической практике

5. Рекомендуемые дозы введения 300-500 г на 100 кг

6. Массовая доля хлорида натрия 7,4-53,8 %* Слишком высокое содержание поваренной соли при высокой цене ПД

7. Цена (по данным за 2005 г.) 4,5 до 9,7 евро за 1 кг

* Самое высокое содержание хлорида натрия было отмечено в двухкомпонентных добавках, содержащих Е262 и поваренную соль

С целью устранения указанных несоответствий была осуществлена разработка комплексных ПД, стабилизирующих качество мясопродуктов, технологии их производства на основе отечественных компонентов, а также технологии их применения.

Для этого были разработаны исходные требования к созданию комплексных ПД бактериостатического действия, проведен подбор и анализ качества отечественных компонентов для их производства, исследования по изучению влияния предполагаемых компонентов на формирование и сохранение качества мясопродуктов и разработаны рецептуры ПД.

Исходными требованиями являлись следующие условия:

- ПД должна состоять из доступных и недорогих отечественных ингредиентов;

- эффективность удлинения сроков годности должна быть не ниже, чем у импортных препаратов;

- отечественная добавка должна отличаться более высокими функционально-технологическими свойствами, а именно:

- не должна содержать компонентов, которые традиционно вносятся в рецептуры мясопродуктов и/или содержатся в повсеместно применяемых (вкусо-ароматических, фосфатосодержащих) комплексных ПД;

- должна максимально влиять на снижение активности воды в продукте;

- оказывать минимальное влияние на рН мясной системы (сырья, фарша) и на органолептические характеристики продукта.

Для реализации этих требований была разработана математическая модель следующего вида:

Ко = Кы<ОЕКЬрНКЬа»Кор ' 0°)

где: Кдкое - нормированный критерий прироста общего числа микроорганизмов в образце за период хранения т;

КДрН - нормированный критерий изменения значения рН от внесения ПД;

Кдаи - нормированный критерий изменения активности воды от внесения ПД;

Кор - нормированный критерий общей органолептической оценки продукта с ПД.

За период хранения т принимали продолжительность хранения образцов продукции, соответствующую установленному сроку

годности для аналогичной продукции с лактатом натрия, умноженному на коэффициент запаса 1,3.

С целью усиления значимости достижения устойчивости продукта к микробиологической порчи нормированный критерий прироста общего числа микроорганизмов в образце за период хранения т рассчитывали по следующей зависимости:

АКОЕмах-АКОЕ.

-—-—,при отприи. результате на патогены

МСОЕ - АКОЕ

О, при наличии патогеновили при КМАФАнМбольше нормы

где ДКОЕ; - значение прироста общего числа микроорганизмов за период хранения т в м образце.

Для всех образцов с расчетным значением КДКое^0,500 принималось для расчета комплексного критерия значение

КДКое=0,000.

Для расчета КДа„ и КоР использовали линейную нормировку, отражающую приближение ьго значения показателя к его наибольшему значению (нормировка 1.1, табл.6), полученному при выполнении серии экспериментов, а для расчета КДрн - к его наименьшему значению (нормировка 1.2, табл.6).

При разработке рецептур серии опытов выполнялись на модельных образах вареных колбас, сосисок, копчено-вареных продуктов из свинины и говядины, полукопченых колбас, охлажденных полуфабрикатах. В табл. 14 в качестве примера представлены результаты расчете комплексного критерия по сериям экспериментов на вареных колбасах и фарше.

Разработанные составы отечественного препарата были проверены в независимой лаборатории группы компании «ПТИ» в сравнении с импортными ПД аналогичного состава и назначения.

Микробиологические исследования показали, что уровень КМАФАнМ в фарше, содержащем «Баксолан-2» и «Баксолан-4» был в 6,7 и 5,5 раза ниже, по сравнению с контролем.

Микробиологические исследования вареных колбас, содержащих «Баксолан-2» и «Баксолан-4», показали, что общее количество микроорганизмов было ниже, чем в контрольном образце в 6 и 4 раза ниже, соответственно, в то время как для образов с импортными ПД -не более чем в 2 раза ниже.

Таблица 14 - Расчет комплексного критерия качества ПД при разработке отечественного препарата

бактериостатического действия «Баксолан»

Колбасы вареные КМАФАнМ, КОЕ/г фон КМАФАнМ, КОЕ/г кон Норма КОЕ/г ДКОЕ Кдкое КдкОЕ >0,5 ДрН Кд„н Aaw Kiaw Ор Ког.

№1 210 3000 2,5х103 0 0,000 0,000 0,12 0,765 0,0025 0,206 4,5 0,600 0,000

№2 30 240 210 0,943 0,943 0,18 0,412 0,0031 0,268 4,4 0,400 0,042

№3 60 3000 2940 0,020 0,000 0,16 0,529 0,0005 0,000 4,3 0,200 0,000

№4 150 700 550 0,828 0,828 0,10 0,882 0,0017 0,124 4,7 1,000 0,090

№5 250 1300 1050 0,659 0,659 0,24 0,059 0,0095 0,928 4,5 0,600 0,022

№6 230 270 40 1,000 1,000 0,25 0,000 0,0087 0,845 4,5 0,600 0,000

№7 210 800 590 0,814 0,814 0,08 1,000 0,0024 0,196 4,2 0,000 0,000

№8 180 240 60 0,993 0,993 0,14 0,647 0,0087 0,845 4,7 1,000 0,543

№9 1000 4000 3000 0,000 0,000 0,19 0,353 0,0102 1,000 4,5 0,600 0,000

№10 120 2500 2380 0,209 0,000 0,11 0,824 0,0045 0,412 4,3 0,200 0,000

Фарш КМАФАнМ, КОЕ/г фон КМАФАнМ, КОЕ/г кон Норма КОЕ/г ДКОЕ КдкоЕ КдкОЕ >0,5 ДрН КдоН Aaw Кдалу Ор KoD Ко

№1 25000 5000000 5,0х106 4975000 0,534 0,534 0,16 0,632 0,0070 0,573 4,2 0,300 0,058

№2 15000 3500000 3485000 0,734 0,734 0,11 0,895 0,0039 0,308 4,7 0,800 0,162

№3 40000 9000000 8960000 0,000 0,000 0,16 0,632 0,0003 0,000 4,5 0,600 0,000

№4 30000 8400000 8370000 0,079 0,000 0,17 0,579 0,0011 0,068 4,7 0,800 0,000

№5 16000 4200000 4184000 0,640 0,640 0,14 0,737 0,0120 1,000 4,4 0,500 0,236

№6 3000 1500000 1497000 1,000 1,000 0,19 0,474 0,0087 0,718 4,6 0,700 0,238

№7 10000 3500000 3490000 0,733 0,733 0,21 0,368 0,0065 0,530 4,3 0,400 0,057

№8 12000 3000000 2988000 0,800 0,800 0,20 0,421 0,0044 0,350 4,4 0,500 0,059

№9 35000 7400000 7365000 0,214 0,000 0,09 1,000 0,0071 0,581 3,9 0,000 0,000

№10 17000 3700000 3683000 0,707 0,707 0,28 0,000 0,0023 0,171 4,9 1,000 0,000

Рисунки 17-19 подтвердили адекватность построенной математической модели, использованной при выборе наиболее технологически адекватного состава ПД бактериосгатического действия.

"'■'•"■■ Баксолан 2 ~~ 8""* Баксолан-4 1 А Имп. Добавка 1

Имп. Добавка 2 -Н ^"■Контроль

Рисунок 17 - Изменение КМАФАнМ при хранении охлажденного фарша, выработанного без (контроль) и с внесением ПД бактериостатического действия

Ф ■ Баксолан 2 —в— Баксолан-4 —йг—Имп. Добавка 1 —О— Имп. Добавка 2 "—Ж"— Контроль

Рисунок 18 - Изменение КМАФАнМ при хранении вареных колбас, выработанных без (контроль) и с внесением ПД бактериостатического

действия

10

15

________________Пдлплп^и-ащ ПЛУТ! ..........—СИТ.

•Баксолан 2 О Баксолан-4 «

20 25

с____________________

Ими. Добавка I

—Э— Имп. Добавка 2

Контроль

Рисунок 19 - Изменение КМАФАнМ при хранении полукопченых колбас, выработанных без (контроль) и с внесением ПД бактериостатического действия

Исследование изменения рН и активности воды в фарше с внесением «Баксолан-2» и «Баксолан-4» также подтвердило соответствие примененной математической модели комплексной оценки качества исходным требованиям (рис.20 и 21).

Рисунок 20 - Значения рН фарша без (контроль) и с внесением ПД бактериостатического действия

0,9900

0,9850

á 0,9800 с

л 0,9750

i 0,9700 в х

6 0,9650 0,9600 0,9550

Баксолам-2 Баксолан-4 Имп.Добавка 1 Имп. Добавка 2 Контроль

j 'J У 1: .]

w&

цц

sjfef,

----- 81181 - 1

¡knSí? жш —

ffidl fe®»

Рисунок 21 - Активность воды в фарше без (контроль) и с внесением ПД бактериостатического действия

3.5 Разработка технологий нанесения экстрактов пряностей, минимизирующих общие дозы внесения ПД при изготовлении мясопродуктов

Специфика мясной промышленности заключается в применении комплексных ПД, представляющих собой готовую смесь вкусо-ароматических и функциональных компонентов. В качестве вкусо-ароматических компонентов традиционно использовались натуральные пряности. С появлением современных технологий экстрагирования вкусо-ароматических веществ из пряностей и преимуществами их использования при изготовлении мясопродуктов, доказанными работами Динариевой Г.П., Солнцевой Г.Л., Гусейнова В.М., Алиева С.А., Пруидзе В.Г., Касьянова Г.И. и др. отечественных и зарубежных ученых практически все производители комплексных ПД перешли на изготовление своей продукции на основе экстрактов, обеспечивая этим, прежде всего, микробиологическую безопасность и стабильность вкусо-ароматических характеристик.

Однако, одновременно с переходом на экстракты возросли и общие дозы внесения комплексных ПД, так как для нанесения экстрактов требуется введение в рецептуру значительного количества «балластного» с технологической точки зрения вспомогательного вещества - носителя. В качестве таких носителей применяются поваренная соль, различные виды Сахаров (сахароза, глюкоза, мальтоза, лактоза), крахмалы, мальтодекстрины. Использование носителей имеет следующие несоответствия принципу технологической адекватности:

- технологически нецелесообразное увеличение общей дозы внесения комплексных ПД (в среднем до 1-2% и более к массе несоленого сырья);

- технологически неоправданное повышение экономических затрат;

- необходимость одновременного использования с носителями антислеживающих агентов.

При нанесении жидких (в том числе вязких) экстрактов на сыпучие носители важно обеспечить такое соотношение «экстракт: носитель», при котором не происходит существенного изменения основных аутогезионных характеристик последнего - сыпучести и слеживаемости.

Сыпучесть комплексной ПД является важнейшей характеристикой, от которой зависят точность фасовки и дозировки, а также возможность равномерного ее распределения по массе пищевой системы. Механические свойства сыпучих материалов оцениваются рядом параметров - углом естественного откоса, углом внутреннего трения, коэффициентом внутреннего трения, коэффициентом текучести и др.

Автором работы был предложен метод определения массы сухого носителя, позволяющий определить количество носителя, необходимое для нанесения 1 г экстракта при заданной потери его сыпучести. Метод заключается в пошаговом добавлении к 1 г экстракта сухого носителя до тех пор, пока время истечения фиксированного объема носителя с экстрактом (тО и носителя без экстракта (т) через воронку с отверстием определенного диаметра не будут отличаться больше, чем на заданную величину <р.

Однако сухие носители при нанесении на них экстрактов пряностей имеют свойство слеживаться в процессе хранения, поэтому масса носителя для нанесения 1 г экстракта должна определяться по формуле:

Мн=уМт, (И)

где: Мнэ - масса носителя, экспериментально установленная выше описанным методом;

у - коэффициент запаса на слеживаемость, в зависимости от свойств смешиваемых веществ и предполагаемого гарантийного срока хранения смеси, задается в интервале от 2 до 10.

С использованием этого подхода к определению массы носителя были исследованы различные вспомогательные вещества и экстракты

пряностей. Результаты исследования показали, что масса носителя, необходимая для нанесения 1 г экстракта, существенно зависит не только от природы самого носителя, но и от технологии получения экстракта (рис. 22).

40

1— 35

в; 30

0) 25

О О 20

£

Ш 15

О

О и 10

г 5

0

\4VsV

\W-.V \\4\Y

\\\\\ \\\\\

Поваренная Цитрат натрия Мальтодекстрин Крахмал соль экструзионный

0 СК-С02-экстракг душистого перца Ш С02-экстракт душистого перца 0 Импортный экстракт душистого перца

Рисунок 22 - Масса носителя, необходимая для нанесения 1 г экстракта

Результаты этих исследований были использованы при разработке ТУ 9199-675-00419779-02 «Пряные смеси для вареных колбасных изделий», а также ТИ по их производству и ТИ по их применению в колбасном производстве. Пряные смеси предназначены для изготовления вареных колбас по ГОСТ Р 52196-2003 и отличаются от аналогичных импортных сниженной нормой внесения (табл. 15).

Однако для мясопродуктов специального назначения (для детского и диетического питания) использование экстрактов, нанесенных на различные носители, не является технологически адекватным и приемлемым.

В связи с этим, автором была предложена и разработана технология применения экстрактов в виде эмульсий, полученных ультразвуковой обработкой без применения эмульгаторов.

Таблица 15 - Нормы внесения пряных смесей для вареных колбасных

изделий

Наименование смеси Норма внесения, г/100 кг сырья

для смесей по ТУ 9199-675-00419779-02 ДЛЯ аналогичных импортных

Вкусо-ароматическая смесь для колбасы «Докторской» 500 720-750

Комплексная смесь для колбасы« Докторской» 850 960-1250

Вкусо-ароматическая смесь для колбасы «Любительской» 400 690-750

Комплексная смесь для колбасы «Любительской» 750 850-1250

Для расчета параметров ультразвуковой обработки методами математической статистики при анализе экспериментальных данных были получены следующие зависимости:

- изменения диаметра частиц экстрактов d (мкм) от количества энергии ультразвука Э (Втхчас) для обработки интенсивностью 20, 100 и 200 Вт/см2:

d' = 4.49959 х Э2 - 6,6373 х Э + 6,8252 (для 20Вт/см2) d' = 0,1553 х Э2 - 0,8409х Э + 3,5804 (для 100Вт/см2)

d' = 0,0309 х Э2 - 0,3224 х Э + 3,1542 (для 200 Вт/см2)

- изменения устойчивости У (%) от интенсивности Р и продолжительности ультразвуковой обработки хо6р, а также от продолжительности хранения эмульсии:

Тобр >тхр) = УнХе

-шхт

хр

' обр ' " хр -

- устойчивости эмульсий от параметров интенсивности ультразвука Р (Вт/см2), продолжительности воздействия тоВр (с/60) и продолжительности хранения тхр (час):

У = 100 хе

-(1,008-0,00305х/>)х(0,0555-0,046хго5/,+0,0098хт-о2й/,)хг^

Созданная технология оказалась уникальной по двум причинам. Во-первых, она позволяет получать стабильные эмульсии экстрактов, практически не поддающиеся эмульгированию в воде без применения эмульгаторов, что доказывает сравнительное исследование микроструктуры ультразвуковых эмульсий (рис.23). Эффективность диспергирования определяли с помощью усовершенствованных методов исследования микроструктуры и дисперсности эмульсий под руководством д.т.н. С.И. Хвыли.

ш :! &:

о

¡0

ш

а) б)

Рисунок 23 - Микроструктура эмульсии черного перца, полученная с помощью центробежно-резательного измельчителя (а) и ультразвукового оборудования (б)

Во-вторых, после обработки ультразвуком профиль аромата не метается, а интенсивность восприятия аромата возрастает, что, вероятно, связано с более качественным диспергированием веществ. Исследования органолептических свойств вкусо-ароматических эмульсий с применением мультисенсорной системы «УОСт^ег» показали, что при обработке ультразвуком не происходило изменения профиля аромата, а сравнение показателей разбавления методом определения интенсивности аромата подтвердило полученные результаты (рис. 24).

Для комплексной оценки качества ультразвуковых эмульсий были разработаны методические рекомендации, включающие систему функционально-технологических показателей и усовершенствованных под данную задачу методов, в том числе исследования микроструктуры и дисперсности эмульсий, разработанных под руководством д.т.н. С.И. Хвыли.

М1

ЮОООлч.

М1

юооо.к

М4

М4<(-

;>М2

мз

мз

а)

б)

Рисунок 24 - Профили интенсивности аромата эмульсий черного перца (а) и душистого перца (б), построенные по откликам сенсоров системы «УОСпШег» Обозначения: ■ ' ф - с ультразвуком; —- без ультразвука

Таким образом, разработанная методология комплексной оценки качества и технологически адекватного применения ПД раскрыла широкие возможности по оптимизации их количественного и качественного состава при производстве мясопродуктов и снижению общего уровня их внесения.

IV РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ПРОВЕДЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ АДЕКВАТНЫХ ДОЗ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Для развития и практической реализации формализованных правил и принципов методологии комплексной оценки качества ПД и их технологически адекватного применения, целесообразность использования которых была апробирована на примерах разработки частных технологий применения ПД, и их широкого внедрения в производственную практику работы предприятий отрасли и обучения

специалистов была разработана блок-схема, представленная на рис. 25.

Предложенная блок-схема представляет собой алгоритмическую последовательность выполнения этапов решения технологических задач, связанных с применением ПД на предприятиях мясной промышленности.

Последовательность этапов, включенных в блок-схему, учитывает сложившуюся в мясной промышленности практику самостоятельной разработки технической документации предприятиями на продукцию, вырабатываемую с использованием ПД, и требует наличия производственной лаборатории и квалифицированных специалистов, способных выполнять исследования по определению функционально-технологических показателей, характеризующих качество ПД.

1. Первым этапом является формулирование технологической задачи, решение которой необходимо обеспечить за счет применения ПД.

Согласно блок-схеме при недостаточно четком формулировании задачи, цикл поиска ее решения неизбежно будет повторяться, требуя дополнительных затрат времени (см. п.20 блок-схемы). Чем точнее сформулирована задача, тем меньше времени потребуется на ее решение.

2. Второй этап - определение основной технологической функции, которую должна выполнять ПД для решения, поставленной задачи. На данном этапе технолог должен определить, какая го дефиниций ПД, применительно к конкретным условиям выполнения поставленной технологической задачи будет рассматриваться как ее основная технологическая функция.

3-4. Выполнение третьего («Сбор информации и анализ литературных данных о ПД») и четвертого («Подбор торговых форм ПД») этапов должно идти почти параллельно. Анализ литературных данных нацеливает на выбор определенного класса, вида, наименования веществ, на основе которого осуществляется подбор имеющихся торговых форм ПД. Если по каким-то причинам торговых форм выбранных веществ нет в предложении, то сбор и анализ информации продолжается с целью выбора другой группы веществ.

I. Формулирование технологической задачи, решение которой необходимо обеспечить за счет применения ПД

2. Определение основной технологической функции, которую должна выполнять ПД зля решения поставленной задачи

—. . ......

Свор пнформгшш н аиалга литераэдш* мнщв о ПД

.5. Сосгаадение исречи* технологически* г.1сии\ с ранхеированнем их па группы (оснодна*. дополнительные и лобочнце)

12. Составление перечни рецептурных компонентов. с которыми может наблюдаться технологическое взаимояейстаие данной ПД .

и. Выбор модельных сред для исследования влияния различных доз ЛД на проявление технологических функций

14- Подготовка модальны* сред и проведение исследований

По проявлении

основной тсхнаюгнчесгой

функции

Т

23. Оформление заключения д темюлоги-кскоЯ прпгодиос*. зеи.х и способах применениа ПД. Подготовка технической (щк цориатиыюй) документации по применению товарной формы ЯД

Рисунок 25 - Блок-схема проведения комплексной оценки технологических функций и определения технологически необходимых доз внесения ПД

5-6. Следующие (пятый и шестой) два этапа также целесообразно выполнять параллельно или «в связке». Составление перечня технологических функций и перечня показателей должно на начальном периоде вытекать из литературных данных. Однако по мере изучения спецификаций на торговые формы ПД должно проводиться и уточнение обоих перечней. Так, например, если производитель торговой формы ПД, использовал в качестве носителя глюкозу, лактозу, мальто декстрин и т.п., то в перечне дополнительных или побочных функций может быть внесена функция придания сладкого вкуса.

7. Оценка торговых форм ПД по органолептическим и физико-химическим показателям является важным этапом, так как позволяет:

- убедиться в соответствии значений органолептических и физико-химических показателей установленным требованиям (или информационным данным - от литературных до нормативных, или спецификации);

- исключить торговые формы ПД, не прошедшие эти испытания (очень часто несоответствие фактических результатов испытаний данным спецификации говорит о ненадежности поставщика).

При необходимости на этом этапе могут быть также изучены и показатели безопасности торговой формы ПД (содержание токсичных веществ, микробиологические показатели), в том числе изменение показателей качества и безопасности в процессе хранения ПД. Однако, как правило, такие глубокие исследования при определении технологически необходимых доз ПД не требуются.

8. Если торговая форма ПД не прошла органолептические и физико-химические испытания, то она не допускается к дальнейшей оценке, а исследователю необходимо провести подбор других ПД (или торговых форм ПД), т.е. этап 4.

Если торговая форма ПД прошла органолептические и физико-химические испытания, то переходят к этапу 9.

9. Литературные данные о ПД, а также о веществах, присутствующих в качестве вспомогательных в торговой форме ПД, могут содержать сведения о возможном проявлении токсических свойств. При наличии таких данных, вопрос о необходимости токсикологической оценки решается положительно, т. е. переходят к выполнению этапа 10.

Если данных о токсических свойствах нет, то возвращаются к этапу 5 для завершения составления перечня технологических функций и перечня функционально-технологических показателей.

10. Токсикологическая оценка торговых форм ПД может быть проведена достаточно быстро, в течение 10 дней, с использованием метода автоматизированного биотестирования на инфузориях. Данный метод доступен для выполнения как в научных, так и в производственных лабораториях и позволяет исключить или подтвердить достоверное проявление возможного токсического действия ПД.

11. Если после токсикологической оценки на инфузориях, безопасность ПД вызывает сомнения, то продолжают подбор других торговых форм ПД (этап 4.).

Если безопасность ПД не вызывает сомнения, то переходят к этапу 5, а затем к этапу 6 для уточнения перечня технологических функций и перечня функционально-технологических показателей.

12. После выполнения этапов с 1-го по 11-й и уточнения результатов выполнения этапов 5 и 6 переходят к этапу 12 («Составление перечня рецептурных компонентов, с которыми может наблюдаться взаимодействие данной ПД»),

Этот этап имеет важное значение для проведения следующего (13-го) этапа - правильного выбора состава модельных сред, от которого, в свою очередь будет зависеть выбор эффективной дозы ПД.

13. Выбирают модельные среды для исследования влияния различных доз ПД на проявление технологических функций. При выполнении этапов 12 и 13 рекомендуется использовать методические документы по комплексной оценке функционально-технологических свойств ПД (МР 01-00419779-07, МР 02-00419779-08, МР 03-00419779-08).

14. При подготовке модельных сред необходимо выбрать диапазон и шаг изменения концентраций исследуемой ПД, а также концентрацию прочих компонентов. При этом, как правило, для прочих компонентов достаточно выбора одного-двух значений их концентраций, соответствующих реальному их содержанию в продукте, как, например, при выборе концентрации поваренной соли. Изменение содержания в модельных средах прочих компонентов целесообразно проводить только при обнаружении их синергетического или антагонистического взаимодействия с ПД.

Для получения достоверных результатов исследований на модельных средах шагов изменения концентрации исследуемой ПД должно быть не менее пяти.

15. Анализ полученных результатов проводят по проявлению основной, дополнительных и побочных технологических функций -некоторому технологическому эффекту, за который принимается величина соответствующего функционально-технологического показателя.

16. На основании анализа результатов исследований на модельных средах выбирают торговую форму ПД и ее эффективную концентрацию.

При сравнительном анализе результатов исследований целесообразно проводить комплексную оценку проявления всех технологических функций торговых форм ПД в пищевой системе с применением комплексного показателя, рассчитываемого по значениям функционально-технологических показателей, проявляемые на модельных системах.

По результатам расчета комплексного критерия проводят ранжирование и обоснованный выбор ПД. При необходимости на данном этапе испытания, проведенные на модельных средах (или модельных образцах пищевого продукта, изготовленных в лабораторных условиях) могут быть повторены, но уже только для конкретных значений выбранных доз внесения ПД.

17. Выбранная доза торговой формы ПД сравнивается с гигиеническими нормативами по содержанию ПД в готовой продукции. Для этого сначала выполняется расчет концентрации ПД в конечном продукте, исходя из содержания основного вещества в торговой форме ПД и выбранной дозы ее внесения. Если гигиенический норматив соблюден, то переходят к выполнению этапа 18, а если он не соблюден, то к выполнению этапа 20.

18. Этап изготовления опытного образца продукта и сравнения его с контрольным включает органолептическую оценку, физико-химические, структурно-механические, микробиологические и другие исследования опытного и контрольного образцов продукта с целью установления соответствия опытного образца требованиям нормативной и технической документации, а также уровня потребительского качества.

19. По результатам опытно-промышленной выработки и сравнения контрольного и опытного образцов продукции решается вопрос о выполнении поставленной технологической задачи. Если задача не выполнена, переходят к этапу 20, а если выполнена - к этапу 21.

20. Этот этап является ответом на вопрос «Есть ли необходимость изменения технологической задачи?».

Положительный ответ на данный вопрос возникает тогда, когда в результате проведенных исследований становится очевидным, что технологическая задача в своей формулировке не имеет решения или эта требует детализации и уточнения. В этом случае необходимо возвратиться к выполнению этапа 1.

Если и после анализа полученных результатов комплексной оценки ПД формулировка технологической задачи устраивает исследователя, то поиск ее решения возможен за счет других, еще не исследованных ПД, т.е. следует возвращение к этапу 4.

21. Расчет экономической эффективности применения торговой формы ПД позволяет получить данные для выполнения этапа 22.

22. Если на основании расчета экономической эффективности есть целесообразность внедрения ПД, то переходят к этапу 23, если такой целесообразности нет, то возвращаются к выполнению этапа 4.

Следует отметить, что в большинстве случаев применение ПД вызывает увеличение себестоимости продукции. Наиболее целесообразно при определении экономической эффективности делать расчет экономических показателей для различных ПД (торговых форм ПД) с целью выбора наиболее экономичного варианта при условии проявления сходного технологического эффекта.

23. На последнем этапе осуществляют оформление заключения о технологической пригодности, дозах и способах применения ПД, а также подготовку технической (или нормативной) документации по применению товарной формы ПД.

. Предложенная блок-схема позволяет осуществить на предприятиях мясной промышленности системный подход в отношении испытаний и использования ПД и разработать документированные процедуры для его реализации.

Таким образом, в современных условиях жесткой конкуренции предприятий их борьбы за потребителя на фоне непростой экономической ситуации в мире, промышленное применение разработанной методологии комплексной оценки функционально-технологических свойств ПД и определения их технологически адекватных доз внесения является эффективным способом достижения рационального использования различных ПД и неотъемлемым слагаемым успеха для производителей мясной продукции, ищущих надежного решения проблемы стабилизации и повышения ее качества, стремящихся к развитию и совершенствованию своего дела.

выводы

1. На основании развиваемых автором положений прикладной квалиметрии сформулированы концептуальные понятия технологического качества ПД и их технологически адекватного применения, на основе которых показана целесообразность разработки количественных критериев качества ПД с целью решения технологических задач, связанных с их выбором и определением наиболее эффективных доз внесения.

2. Поставлена и решена задача разработки методологии комплексной оценки качества ПД и их технологически адекватного применения, основанная на классификации целей использования ПД в мясной промышленности, их технологических функций, классификации ПД по характеру зависимости от дозы внесения и математическом аппарате описания этой зависимости.

3. Развиты основные положения теории количественной оценки качества применительно к решению технологических задач, связанных с применением ПД, путем формализации процедур построения комплексных критериев качества ПД, включающих правила выбора функционально-технологических показателей, определения границ их изменения и эталонных значений, принципы их нормировки, правила выбора модельных систем, образцов продукции и математических моделей свертывания.

4. Проведены экспериментальные исследования, особенности проявления функционально-технологических свойств ПД в модельных системах и образцах продукции на примере красителей, антиокислителей, структурообразователей, композиций пищевых добавок, экстрактов пряностей с использованием традиционных и предложенных автором новых методов исследований, в том числе им модифицированных и разработанных (определение пластичности гелей структурообразователей, определение интенсивности аромата экстрактов, определение массы сухого носителя). На основании дифференцированной оценки токсических свойств современными методами биотестирования и оценки геннотоксичности получены новые данные по ферментированному рису и ДГК.

5. Предложены и апробированы алгоритмы и формулы для расчета комплексных критериев количественной оценки качества групп ПД сходного технологического назначения, на основании которых проведены сравнение и объективный выбор ПД, показаны

возможности минимизации доз внесения ПД, разработаны частные технологии адекватного применения ПД в мясной промышленности.

6. По результатам аналитических и экспериментальных исследований разработаны: 4 методических документа, 57 технических условий на мясопродукты с использованием пищевых красителей, структурообразователей, комплексных ПД, 22 технологические инструкции по применению импортных и отечественных ПД, 5 комплектов технической документации (ТУ, ТИ по производству и ТИ по применению), в том числе на пряные смеси для вареных колбасных изделий, комплексные пищевые добавки «Баксолан», функциональные смеси для приготовления рассолов, пряно-ароматические эмульсии, посолочные смеси.

7. Техническая документация на разработанные композиции пищевых добавок внедрена в 9 отечественных компаниях, осуществляющих их массовое производство и поставку на предприятия мясной промышленности, в том числе для выпуска продукции по ГОСТ Р 52196-2003 «Изделия колбасные вареные. ТУ».

8. Суммарный экономический эффект от внедрения результатов работы составил более 2 млн. руб. в год.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1.. Семенова A.A. Особенности производства ветчинных изделий с пищевыми добавками фирмы "РАПС". / Любченко В.И., Семенова A.A., Лисицына В.А. Ü Все о мясе. - 1999, № 4. - С. 23-24.

2. Семенова A.A. Новая нормативная документация на ливерные колбасы. / Любченко В.И., Овсянникова E.H., Лебедева Л.И., Семенова A.A. // Мясная индустрия. - 1999, N° 8. - С. 25-26.

3. Семенова A.A. Перспективы производства продуктов из конины. / Лисицын А.Б., Любченко В.И., Семенова A.A. // Все о мясе. -1999,№2.-С. 15-19.

4. Семенова A.A. Интернет для мясной промышленности. / Семенова A.A. // Мясная индустрия. - 2000, № 5. - С. 6-9.

5. Семенова A.A. Производство деликатесной продукции из оленины. / Гутник Б.Е., Кудряшов Л.С., Семенова A.A., Козина З.А., Мотовилина A.A. // Мясная индустрия. - 2001; № 2. -С. 14-16.

6. Семенова A.A. Исследование функционально-технологических свойств микронизированной муки для производства вареных колбасных изделий. Семенова A.A., Кузнецова Т.Г., Гундырева М.И., Зверев С.В.//Все о мясе. - 2002, № 1.-С. 11-17.

7. Семенова A.A. Пряности в колбасном производстве. / Лисицын А.Б., Семенова A.A., Баскина Т.Л. // Все о мясе. - 2002, №3.-С. 30-36.

8. Семенова A.A. Перспективы создания функциональных продуктов питания на мясной основе. / Кудряшов Л.С., Семенова A.A., Куприянов В.А. // Все о мясе. - 2002, № 3. - С. 13-14.

9. Семенова A.A. Функционально-технологические и бактериостатические свойства препарата "Ламефос Фреш". / Лисицын A.B.; Семенова A.A.; Кузнецова Т.Г.; Баскина Т.Л.; Бердула О.Р. // Все о мясе,- 2002, № 4. - С. 18-24.

10. Семенова A.A. Комплексные пищевые добавки бактериостатического действия. /Лисицын А.Б.; Семенова A.A.; Кузнецова ТТ., Баскина Т.Л., Бердула О.Р. // Мясная индустрия. -

2002,№ 11.-С.25-30.

11. Семенова A.A. К вопросу о целесообразности представления информации о составе мясных продуктов в маркировке. / Семенова A.A., Горошко Г.П. // Всё о мясе. - 2003, № 1. - С. 48.

12. Семенова A.A. О введении в действие новых санитарно-эпидемиологических правил и нормативов по- применению пищевых добавок. / Семенова A.A. // Все о мясе. - 2003, № 4. -С. 22-29.

13. Семенова A.A. Использование пищевых волокон и лактулозы для выработки колбасных изделий. / Кудряшов Л.С., Лисицын А.Б., Семенова A.A., Куприянов В.А., Ким В.В. // Мясная индустрия. -

2003, №3.-С. 30-32.

14. Семенова A.A. Оленина как сырье для мясной промышленности. / Кудряшов Л.С., Войтова И.Г., Лебедева Л.И., Семенова A.A. // Все о мясе. - 2003, № 2. - С. 24-27.

15. Семенова A.A. Использование цитратов при производстве мясных продуктов - альтернативная замена фосфатов. / Семенова A.A., Кузнецова Т.Г. // Мясная индустрия. - 2004, № 2 -С. 25.

16. Семенова A.A. Законодательные и практические аспекты контроля за применением пищевых фосфатов при производстве

мясных продуктов. / Семенова A.A., Горошко Г.П., Мотовилина A.A., Тюгай В.В. // Все о мясе. - 2004, № 1. - С. 12.

17. Семенова A.A. Функционально-технологические свойства отечественного стабилизатора "Полисомин-Ф". / Семенова A.A.; Трифонов М.В. // Мясная индустрия. --2004, № 9. - С. 56-58.

18. Семенова A.A. О современных направлениях создания конкурентоспособных технологий колбасных изделий. / Семенова A.A. // Все о мясе. - 2005, №4. - С. 44-46.

19. Семенова A.A. О расширении ассортимента колбасных изделий. / Лисицын А.Б., Чернуха И.М., Семенова A.A., Алексахина В.А. // Все о мясе. - 2005, №3. - С. 38-39.

20. Семенова A.A. Применение лактата натрия в мясной промышленности. / Лисицын А.Б., Семенова A.A., Насонова В.В. // Мясная индустрия. - 2005, №6. - С. 16-18.

21. Семенова A.A. Влияние пищевых фосфатов на гелеобразующую способность каппа-каррагинанов. Семенова A.A., Трифонов М.В. // Мясная индустрия. - 2006, №11. - С. 22-24.

22. Семенова A.A. Влияние пищевых животных ингредиентов на гелеобразующую способность каппа-каррагинана. / Семенова A.A., Трифонов М.В. // Все о мясе. - 2006, №4. - С. 13-14.

23. Семенова A.A. Исследование качества мясного сырья для производства сырокопченых колбас. / Лисицын А.Б., Семенова A.A., Цинпаев М.А. // Все о мясе. - 2006, №4. - С. 7-10.

24. Семенова A.A. О методах исследования качества каррагинанов. / Семенова A.A., Трифонов М.В. // Мясная индустрия. - 2006, №10. - С. 32-34.

25. Семенова A.A. Применение лактата натрия фирмы "Пюрак Биохем" для производства полукопченых колбас с удлиненным сроком хранения. / Семенова A.A., Лебедева Л.И., Кузнецова Т.Г. // Все о мясе. - 2006, №3. - С. 8-9.

26. Семенова A.A. Лактат натрия увеличивает срок хранения полукопченых колбас. / Семенова A.A., Лебедева Л.И., Кузнецова Т.Г. // Мясная индустрия. - 2006, №6. - С. 30-31.

27. Семенова A.A. Применение современного метода оценки устойчивости цвета мясопродуктов и растворов красителей. / Семенова A.A., Горошко Г.П., Трифонов М.В., Баймишев Р.Х., Беретов Л.А. // Все о мясе. -2006, №2. - С. 25-26.

28. Семенова A.A. Антиокислители нового поколения для мясной продукции. (Часть 1) / Семенова A.A., Насонова В.В. //Мясная индустрия. - 2006, №2, С. 33-36.

29. Семенова A.A. Антиокислители нового поколения для мясной продукции. (Часть 2) / Семенова A.A., Насонова В.В. // Мясная индустрия. - 2006, №3.. с. 47-50.

30. Семенова A.A. Основные принципы совершенствования ассортимента и стабилизации качества колбасных изделий. / Лисицын А.Б., Чернуха И.М., Семенова A.A., Алексахина В.А. // Все о мясе. - 2006, №1. - С. 4-7.

31. Семенова A.A. Комплексная оценка функционально-технологических свойств пищевых красителей для мясопродуктов. / Семенова A.A., Горошко Г.П., Веретов Л.А. // Все о мясе. -2007, №5. - С. 16-20.

32. Семенова A.A. Использование гистологического метода с целью оценки функциональных свойств рассольных препаратов. / Семенова A.A., Кузнецова Т.Г., Туниева Е.К. // Все о мясе. -2007, №5. -С. 14-15.

33. Семенова A.A. Дигидрокверцетин - перспективный натуральный антиокислитель. / Семенова A.A., Насонова В.В. // Все о мясе. -2007, №4. - С. 48-49.

34. Семенова A.A. Новый пищевой краситель для мясных продуктов. / Семенова A.A., Веретов Л.А., Черемных Е.Г. // Мясная индустрия. - 2007, №10. - С. 34-37.

35. Семенова A.A. Рациональное использование свинины в производстве мясопродуктов. / Семенова A.A., Лебедева Л.И., Насонова В.В., Веретов Л.А. // Все о мясе. - 2007, №4. - С. 45-47.

36. Семенова A.A. О безопасности ферментированного риса. / Семенова A.A., Веретов Л.А., Черемных Н.Г. // Мясная индустрия. - 2007, №8. - С.38-40.

37. Семенова A.A. Рекомендации по определению выхода колбасных изделий. / Семенова A.A., Г.П. Горошко. // Всё о мясе. - 2007, №3. -С. 29-31.

38. Семенова A.A. Основные факторы повышения стойкости мясопродуктов к микробиологической порче. / Лисицын А.Б., Семенова A.A., Цинпаев М.А. // Все о мясе. - 2007, №3. - С. 16-23.

39. Семенова A.A. Оптимизация рецептур мясных продуктов, содержащих каррагинаны. / Семенова A.A., Трифонов М.В. // Мясная индустрия. - 2007, №5. - с. 29-31.

40. Семенова A.A. Влияние повышенного" количества вводимого нитрита натрия на качество сырокопченых колбас. / Лисицын А.Б., Семенова A.A., Цинпаев М.А. // Все о мясе. -2007, №1.-С. 3-7.

41. Семенова A.A. Влияние щелочных фосфатов на цветовые характеристики пищевого красителя Понсо 4R. / Семенова A.A., Беретов Л.А. // Все о мясе. - 2007, №2. - С. 15-17.

42. Семенова A.A. Пробиотики и пребиотики и их роль в обеспечении здоровья человека. / Лисицын А.Б., Чернуха И.М., Алексахина В.А., Семенова A.A., Дурнев А.Д. // Все о мясе. -

2007, №3.-С. 3.

43. Семенова A.A. Новый взгляд на производство замороженных полуфабрикатов. / Семенова A.A., Трифонов М.В., Холодов Ф.В. //Все о мясе.-2008,№1,-С. 17-19.

44. Семенова A.A. Микроструктурный метод определения дисперсности пищевых эмульсионных систем. / Хвыля С.И., Семенова A.A., Трифонова Д.О. // Все о мясе. - 2008, X« 2. -С. 13-15.

45. Семенова A.A. Использование микроструктурных методов анализа с целью изучения характера распределения структурообразователей белковой и полисахаридной природы. / Семенова A.A., Кузнецова Т.Г., Туниева Е.К. // Bcö о мясе. -

2008, № 3. - С. 37-40.

46. Семенова A.A. По существу нового стандарта. / Семенова A.A., Горошко Г.П. // Всё о мясе. - 2008, № 3. - С.47-51.

47. Семенова A.A. Новый методический документ по комплексной оценке пищевых красителей. / Семенова A.A., Веретов Л.А. // Все о мясе. - 2008, №4. - С.36-40

48. Семенова A.A. О технологической практике применения пищевых добавок в мясной промышленности. / Семенова A.A. // Все о мясе. - 2009, №1. - С. 17-24.

49. Семенова A.A. Комплексная оценка технологического качества пищевых добавок, применяемых в мясной промышленности. / Семенова A.A. // Все о мясе. - 2009, №2. - С. 26-32.

50. Семенова А.А. К вопросу законодательного определения понятия мяса и мясного продукта. / Семенова А.А. // Все о мясе. - 2009, №2.-С. 26-32

51. Семенова А.А. Структурирование понятия технологического качества пищевых добавок. / Семенова А.А. // Все о мясе. - 2009, №3.-С. 36-42

Статьи в трудах международных конгрессов и конференций

52. Семенова А.А. The use of complex quality criterion for optimization of meat products formulations. / Ивашов В.И., Андреенков B.A., Горошко Г.П., Семенова А.А. / 37th International Congress of meat science and technology, Proceedings, 1991, v.3.-P. 1055-1059.

53. Семенова А.А. The development of target qualimetric models for solution of technological problems. / Лисицын А.Б., Андреенков B.A., Спиркин A.H., Семенова А.А. / 39th International Congress of meat science and technology, Proceedings, 1993. P.371-375.

54. Семенова А.А. Effect of sodium lactate on storage life and physical-chemical characteristics of ground beef. / Кудряшов Л.С., Семенова A.A., Костенко Ю.Г., Козина З.А., Гроздицкий Э.Л. / 47th International Congress of Meat Science and Technology, Krakov, 2001, v.2. - P.45-47.

55. Семенова А.А. Исследование свойств лактулозы и разработка функциональных мясных продуктов с ее использованием. / Кудряшов Л.С., Семенова А.А., Куприянов В.А. / Труды 5-й международной конференции памяти В.М. Горбатова, 3-7 декабря, 2001 г. - С.74-75

56. Семенова А.А. Исследование функционально-технологических свойств микронизированной муки для производства комбинированных колбасных изделий. / Зверев С.В., Семенова А.А., Кузнецова Т.Г., Гундырева М.И. / Материалы международной научно-технической конференции "Пищевой белок и экология". -М., 2000. - С. 62.

57. Семенова А.А. Исследование антиокислительных свойств сверхкритических С02-экстрактов. / Лисицын А.Б., Семенова А.А., Гундырева М.И., Харитонова А.А., Лепешков А.Г. / Труды 6-й Международной конференции памяти В.М. Горбатова, М., ВНИИМП, 2002. - С.87-89

58. Семенова А.А. Перспективы использования лактатов при производстве мясных продуктов. / Кудряшов Л.С.,

Семенова A.A., Гроздицкий Э.Л. / Труды 6-й Международной конференции памяти В.М. Горбатова, М., ВНИИМП, 2002. -С. 61-65

59. Семенова A.A. Определение прочностных свойств гелей каррагинанов на универсальной, компьютеризированной испытательной машине «Инстрон 1140». / Семенова A.A., Трифонов М.В. / Адаптация к условиям АПК РФ общей методологии отслеживания и интегрированного контроля качества и безопасности мясных продуктов. 7-я Международная конференция памяти В.М. Горбатова. - 2004, 4.1. - С. 94-98.

60. Семенова A.A. Методические подходы к оценке функционально-технологических свойств экстрактов пряно-ароматического сырья. / Семенова A.A., Гундарева М.И., Трифонова Д.О. / Адаптация к условиям АПК РФ общей методологии отслеживания и интегрированного контроля качества и безопасности мясных продуктов. 7-я Международная конференция памяти В.М. Горбатова. - 2004,4.2. - С. 282.

61. Семенова A.A. Исследование антиокислительной и бактериостатической активности дигидрокверцетина. / Семенова A.A., Насонова В.В. / Интеграция в мясную промышленность России современных методов управления качеством и прослеживаемости.- Сборник докладов 9-й Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова. - 2006. - С. 122-123.

61. Семенова A.A. Биотестирование ферментированного риса на инфузориях. / Семенова A.A., Беретов JI.A. / Интеграция в мясную промышленность России современных методов управления качеством и прослеживаемости.- Сборник докладов 9-й Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова. - 2006. - С. 74-76.

63. Семенова A.A. Влияние вибрации на распределение посолочных веществ при массировании и потери при термообработке. / Лимонов Г.Е., Семенова A.A., Туниева Е.К. / Интеграция в мясную промышленность России современных методов управления качеством и прослеживаемости. - Сборник докладов 9-й Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова. - 2006. - С. 56-57.

64. Семенова A.A. Использование микроструктурного метода для оценки качества деликатесных изделий, выработанных с

применением многокомпонентных рассолов. / Семенова А.А., Кузнецова Т.Г., Туниева Е.К. / Актуальные проблемы мясной промышленности: инновации, качество, управление. Сборник докладов 10-й Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова,- 2007. - С. 130-133.

65. Семенова А.А. Сравнительное изучение антиокислительной активности дигидрокверцетина в свином жире-сырце. / Семенова А.А., Горошко Г.П., Насонова В.В. / Актуальные проблемы мясной промышленности: инновации, качество, управление. Сборник докладов 10-й Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова.- 2007. - С. 128-130.

66. Семенова А.А. Перспективы применения криопротекторов при производстве замороженных полуфабрикатов. / Семенова А.А., Трифонов М.В., Холодов Ф.В. / Актуальные проблемы мясной промышленности: инновации, качество, управление. Сборник докладов 10-й Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова,- 2007. - С. 133-135.

67. Семенова А.А. Study on possibility of dihydroquercetin application for stabilization of sausage quality manufactured with the use of MDPM. / Семенова A.A., Кузнецова Т.Г., Насонова В.В. / 54th International meat industry conference. - Belgrade, 2007. - C. 75.

68. Семенова A.A. Use of histological method for the evaluation of functional properties of brine preparations. / Семенова A.A., Кузнецова Т.Г., Туниева Е.К. / 54th International " meat industry conference. - Belgrade, 2007. - С. 113.

69. Семенова А.А. Biotesting of fermented rice on infusoria for the determination of its toxic properties. / Семенова А. А., Беретов Л.А. / 54th International meat industry conference. - Belgrade, 2007. - C. 87.

70. Семенова А.А. Studies of the safety of fermented rice used as the meat colorant. / Лисицын А.Б., Беретов Л.А., Семенова A.A., Черемных Е.Г. / Proceedings of 53th International Congress of Meat Science and Technology. - China, 2007. - P. 11-12.

71. Семенова А.А. Комплексная оценка функционально-технологических свойств пищевых красителей для мясопродуктов. / Семенова А.А,, Горошко Г.П., Беретов Л.А. / Пути создания конкурентоспособных и безопасных продуктов питания: наука - практика - образование. Материалы I Международной Интернет-конференции. - Орел. - 2008.

72. Семенова A.A. Исследование функционально-технологических свойств концентрированных пшеничных белков. / Горбатов С.А., Семенова A.A. // Живые системы и биологическая безопасность населения. Материалы Международной научной конференции студентов и молодых ученых. - 2008. - С. 34-37.

73. Семенова A.A. Комплексная оценка пищевых красителей / Беретов JI.A., Семенова A.A. / Живые системы и биологическая безопасность населения. Материалы Международной научной конференции студентов и молодых ученых. - 2008. - С. 40-42.

Статьи в материалах отечественных конференций

74. Семенова A.A. Комплексная оценка качества продуктов детского питания. / Андреенков В.А., Устинова A.B., Алехина J1.B., Семенова A.A. / Сборник «Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции «Качество сырья мясной промышленности, методы оценки и пути рационального и эффективного его использования», М., 1990. - С. 106-107.

75. Семенова A.A. Квалиметрическая модель качества детских продуктов на мясной основе. / Устинова A.B., Андреенков В.А., Бобрикова Е.Г., Тихоновская Н.Д., Семенова A.A. / Сборник «Разработка комбинированных продуктов питания». Тезисы докладов 4 Всесоюзной научно-технической конференции», Кемерово, разд.1,1991. - С. 32-33.

76. Семенова A.A. Сравнительный анализ нетрадиционных процессов АПК. / Андержанов A.JL; Семенова A.A.; Горин А.Д. / Автоматизированное проектирование оптимальных, в том числе комбинированных процессов и технологий. Тезисы докладов научно-технической конференции "Теоретические и практические аспекты основных положений расчета процессов и аппаратов пищевых производств". - М., 1996. - С. 7.

77. Семенова A.A. Перспективы производства продуктов здорового питания на основе конского мяса. / Любченко В.И., Семенова A.A. / Сборник «Прогрессивные, экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности. Проблемы фундаментальных исследований в области обеспечения России здоровым питанием». Тезисы докладов научно-практической конференции, М., Россельхозакадемия, 1999. С.74-76

78. Семенова A.A. Об использовании молочной кислоты и ее солей при производстве мясных продуктов. / Кудряшов Л.С., Семенова A.A., Войтова И.Г., Гроздицкий Э.Л. / Труды научно-практической конференции «Проблемы глубокой переработки сельскохозяйственного сырья и экологической безопасности в производстве продуктов питания XXI», Углич, РАСХН, 2001. -С, 180-182,

79. Семенова A.A. Новый пищевой краситель для мясопродуктов. / Семенова A.A., Беретов Л.А., Черемных Е.Г. / Конференция-конкурс научно-инновационных работ молодых ученых и специалистов,- 2007. - С. 17-19.

80. Семенова A.A. О возможностях применения ультразвука при производстве мясопродуктов. / Трифонова Д.О., Трифонов М.В., Семенова A.A. / Конференция-конкурс научно-инновационных работ молодых ученых и специалистов,- 2007. - С. 139-141.

81. Семенова A.A. О влиянии пищевых добавок и ингредиентов на структурно-механические свойства гелей каррагинанов. / Семенова A.A., Трифонов М.В. / Проблемы создания продуктов здорового питания. Наука и технологии. - Сборник материалов XII Всероссийской научно-практической конференции.- Углич, 2006. - С. 227.

82. Семенова A.A. Изучение возможности определения активности воды расчетным методом. / Семенова A.A., Цинпаев М.А. / Интеграция фундаментальных и прикладных Исследований -основа развития современных аграрно-пищевых технологий. Труды научно-практической конференции.- Углич, 2007. -С. 316-318.

83. Семенова A.A. Исследование микроструктуры и качества копчено-вареных продуктов при введении различных доз высокомолекулярных структурообразователей. / Семенова A.A., Кузнецова Т.Г., Туниева Е.К. / Научно-практические аспекты экологизации продуктов питания. Материалы Всероссийской конференции. - Углич, 2008. - С.247-248.

Книги, брошюры, научные статьи в трудах ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова РАСХН

84. Лисицын А.Б. Мясо и здоровое питание. / Лисицын А.Б., Сизенко Е.И., Чернуха И.М., Алексахина В.А., Семенова A.A., Дурнев А.Д. - М.: ВНИИМП, 2007. - 289 с.

85. Семенова A.A. Оптимизация рецептуры с применением комплексного критерия качества. / Андреенков В.А., Горошко Г.П., Устинова A.B., Семенова A.A. / Научно-технический информационный сборник «Мясная промышленность. Передовой опыт, рекомендуемый для внедрения», М., АгроНИИТЭИмясомолпром, 1993, №5. - С. 32-39.

86. Семенова A.A. Разработка метода комплексной оценки качества мяса и мясных продуктов: Автореф. дис. канд. техн. наук / М, ВНИИМП.- 1993. - 19 с.

87. Семенова A.A. Производство вкусоароматических добавок и их использование в мясной промышленности. / Андреенков В.А., Алехина JI.B., Семенова A.A. / Обзорная информация. М., АгроНИИТЭИПП, 1995. - 48 с.

88. Семенова A.A. Специализированные банки данных по свойствам продуктов. / Андреенков В.А., Алехина JI.B., Степнова А.Э., Семенова A.A. / Обзорная информация. М., АгроНИИТЭИПП, 1995,-36 с.

89. Семенова A.A. Исследование качества мясных продуктов с применением математических методов. / Ивашов В.И., Андреенков В.А., Алехина Л.В., Семенова A.A. / Сборник научных трудов ВНИКИМП «Проблемы интенсификации технологических процессов производства мяса и мясопродуктов», М„ 1991.-С. 182-194.

90. Семенова A.A. Исследование функционально-технологических . свойств микронизированной муки для производства

комбинированных колбасных изделий. / Семенова A.A., Кузнецова Т.Г., Гундарева М.И., Зверев C.B. / Сборник научных трудов ВНИИМП им. В.М. Горбатова, М., 2001. - С. 112-115.

91. Семенова A.A. Мясные продукты функционального питания. / Кудряшов Л.С., Лисицын А.Б., Семенова A.A., Куприянов В.А. / Сборник научных трудов ВНИИ мясной промышленности. - М., 2002. - С. 3-9.

92. Семенова A.A. Исследование характера изменения устойчивости водо-жировых эмульсий при различных параметрах ультразвуковой обработки. / Семенова A.A., Горошко Г.П., Трифонова Д.О. / Сборник научных трудов ВНИИМП. -2008. -С. 148-152.

Прочие публикации

93. Семенова A.A. Ispitivanje tehnoloskih, strukturno-mehanickih, hranlyivih I potrosackih svojstava misica govega. / Лисицын A.B., Любченко В.И., Горошко Г.П., Андреенков B.A., Семенова A.A. II Журнал «Tehnologija mesa», 1994, god.XXXV, №4-5. - P.25-27.

94. Семенова A.A. Исследование свойств лактулозы и разработка функциональных мясных продуктов с ее использованием. / Куприянов В.А., Семенова A.A., Кудряшов Л.С. / Функциональные продукты. - М., 2001. - С. 143-145 (статья из книги).

95. Семенова A.A. Структура и функции усовершенствованной системы органолептической оценки мясных продуктов. / Семенова A.A., Горошко Г.П. // Научное обеспечение инновационных процессов в мясоперерабатывающей отрасли. -2005, Т.2. - С. 30-41.

96. Семенова A.A. Влияние комплексного фосфатного препарата "Куттер-технолог 08" на мышечную ткань. / Семенова A.A., Кузнецова Т.Г., Селиванова Е.Б., Беретов Л.А. // Научное обеспечение инновационных процессов в мясоперерабатывающей отрасли. -2005, Т.1. - С. 153-158.

97. Семенова A.A. Особенности нового ГОСТа на изделия колбасные вареные. / Семенова A.A. // Мясное дело. - 2005, №6 (28). - С. 3.

98. Семенова A.A. ГОСТовская колбаса мясом полна. / Семенова A.A. // Сфера. - 2005, №22. - С. 48.

99. Семенова A.A. Основные положения ГОСТ Р 52196-2003. / Семенова A.A. // Мясной ряд. - 2005, №1. - С. 48-49.

ЮО.Семенова A.A. Современные технологии производства варено-копченых колбас. / Семенова A.A., Лебедева Л.И., Волкова Е.Ф. // Мясной ряд. - 2006, №3 - С. 66-68.

101.Семенова A.A. Мнение специалиста. / Семенова A.A. // Продиндустрия. - 2006, №5-6. - С.65.

Ю2.Семенова A.A. Новый ферментный препарат "Протепсин". / Семенова A.A., Нестеренко H.A., Осадько М.И. // Мясные технологии. -2007, №7. - С, 4849.

103.Семенова A.A. Оценка качественных показателей водо-жировых эмульсий микроструктурным методом. / Хвыля С.И., Семенова A.A., Трифонова Д.О. // Мясной бизнес. - 2008, №3. -С. 38-40.

Изобретения

104. Патент № 2264108. Колбаса вареная докторская и способ ее производства. / Лисицын А.Б., Семенова A.A., Лебедева Л.И. Зарегистрирован в Госреестре изобретений РФ 20.11.05 г.

105. Патент № 2264109. Колбаса вареная докторская и способ ее производства. / Лисицын А.Б., Семенова A.A., Лебедева Л.И. Зарегистрирован в Госреестре изобретений РФ 20.11.05 г.

106. Патент № 2264110. Колбаса вареная докторская и способ ее производства. / Лисицын А.Б., Семенова A.A., Лебедева Л.И. Зарегистрирован в Госреестре изобретений РФ 20.11.05 г.

107. Патент № 2264111. Колбаса вареная докторская и способ ее производства. / Лисицын А.Б., Семенова A.A., Лебедева Л.И. Зарегистрирован в Госреестре изобретений РФ 20.11.05 г.

108. Патент № 2359524. Способ производства мясопродуктов. Лисицын А.Б., Семенова A.A. Трифонова Д.О., Трифонов М.В., Василевский О.М. Заявка № 2007 146910.

109. Заявка № 2008 112872 на патент. Лисицын А.Б., Семенова A.A., Трифонова Д.О., Трифонов М.В., Василевский О.М. Вкусо-ароматическая добавка и способ производств.

Тираж 100 экз. Заказ №

ООО «Полиграф» 109316 Москва, ул. Талалихина, 26

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

71

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ИМЕНИ В.М. ГОРБАТОВА

10-5 386

На правах рукописи

/у

СЕМЕНОВА АНАСТАСИЯ АРТУРОВНА

МЕТОДОЛОГИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК И ОБОСНОВАНИЕ ИХ АДЕКВАТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ В МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Специальность 05Л 8.04 - технология мясных, молочных,

рыбных продуктов и холодильных производств

Диссертация в виде научного доклада

_____

России

(решение от « 200Ш. №

решил выдать диплом ДОКИ

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Криштафович В.И.

Доктор технических наук, профессор

71 10-5/386 Тарасов К.И.

Доктор технических наук, профессор Тимошенко Н.В.

Ведущая организация: ГУ ордена Трудового Красного Знамени

Всероссийский научно-исследовательский институт птицеперерабатывающей промышленности

Защита диссертации состоится « 20 октября» 2009 г. в 13.00 ч на заседании диссертационного совета ДМ 006.021.01 при ГНУ ВНИИ мясной промышленности им. В. М. Горбатова Россельхозакадемии по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, д. 26.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИ мясной промышленности им. В. М.Горбатова

Диссертация в виде научного доклада разослана « »

2009 г.

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ, БИБЛИОТЕКА I

д18409-10

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук,

старший научный сотрудник ^^ ~~~ ^ ^ Захаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейших задач, стоящих перед мясной промышленностью, является улучшение и стабилизация качества выпускаемой продукции в условиях нестабильного состава и свойств поступающего на переработку сырья. Наиболее распространенным путем решения этой задачи сегодня стало применение пищевых добавок (ПД), позволяющих направленно изменять функционально-технологические характеристики пищевой системы и получать определенный технологический эффект.

Быстрое развитие рынка ПД и широкое применение их различных торговых форм показало, что проблема качества с усложнением рецептурных составов продуктов питания сегодня приобретает особую значимость.

В условиях постоянного роста цен на ПД изготовители чрезвычайно заинтересованы в осуществлении объективного выбора торговых форм и доз внесения ПД с целью минимизации затрат на производство мясопродуктов и стабилизации их качества, а, следовательно, и в повышении технологической обоснованности применения ПД. Учитывая многообразие предложений на рынке ПД и отсутствие достаточной базы стандартизированных требований к ним, перед технологами встает серьезная проблема рационального использования ПД. В этих условиях единственным путем решения этой проблемы, применительно ко всему ассортименту вырабатываемой продукции, является комплексная оценка технологического качества ПД и соответствия его уровня специфике технологических задач.

В связи с этим, исследования и результаты настоящей диссертации, направленные на комплексное решение проблемы качества мясопродуктов, повышение экономической эффективности производства, исключение технологических ошибок и брака продукции за счет обоснованного использования ПД, являются актуальными и способствуют решению проблемы обеспечения населения высококачественными продуктами питания.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей диссертации являлось совершенствование методологии комплексной оценки качества ПД, научное обоснование и практическая реализация принципов их адекватного применения в мясной промышленности.

Поставленная цель достигалась решением следующих задач:

- на основе анализа современного состояния применения ПД в мясной промышленности научно обосновать необходимость аналитических и экспериментальных исследований по комплексной оценке качества ПД и их адекватному применению;

теоретически обосновать и разработать методологию комплексной оценки качества ПД, направленную на установление технологически обоснованных доз внесения ПД, необходимых для достижения требуемого технологического эффекта;

- развить и формализовать основные положения теории количественной оценки качества применительно к решению технологических задач, связанных с применением ПД;

исследовать особенности проявления функционально-технологических свойств ПД в модельных системах и образцах продукции на примере красителей, антиокислителей, структурообразователей и композиционных составов ПД;

- разработать частные технологии адекватного применения ПД в мясной промышленности;

- формализовать полученные результаты аналитических и экспериментальных исследований в методическую и техническую документацию;

- внедрить разработанную документацию на предприятиях отрасли.

Научная концепция. В основу выполнения диссертационной работы положена концепция технологически адекватного применения ПД, базирующаяся на изучении и использовании сведений о проявлении (усилении или подавлении) функционально-технологических свойств ПД в сложных многокомпонентных системах, их классификации, системного анализа и количественной оценки с применением комплексных критериев качества.

Научная новизна результатов работы. Разработана концепция, сформулированы научные принципы и подходы использования ПД в производстве мясопродуктов, базирующиеся на комплексной оценке их качества и определении технологически обоснованных доз внесения.

Впервые формализованы и структурированы понятия технологического качества ПД и их технологически адекватного применения. Дана классификация ПД по закономерностям влияния доз их внесения на технологический эффект и предложены соответствующие математические зависимости. Формализованы цели

оценки качества ПД и сформулирована в общем виде технологическая задача количественной оценки качества ПД.

На основе анализа и обобщения методологических и теоретических положений теории квалиметрии формализована процедура построения комплексных критериев качества ПД, включающая правила выбора функционально-технологических показателей, определения границ их изменения и эталонных значений, принципы их нормировки и описывающие их математические функции, правила выбора модельных систем, образцов продукции и математических моделей свертывания единичных функционально-технологических показателей. Классифицированы цели применения ПД и их технологические функции.

На основе созданной автором научной концепции и выполненных экспериментальных исследований разработаны новые методологические подходы к комплексной оценке качества пищевых красителей, антиокислителей, структурообразователей, смесей ПД.

Теоретически и экспериментально обоснованы критерии оценки устойчивости цвета, соответствия эталону цвета и формулы их определения по экспериментально полученным значениям цветовых показателей системы CIELab. Усовершенствована инструментальная методика оценки структурно-механических характеристик гелей и обосновано введение нового показателя - удельной работы начала разрушения, характеризующего пластичность гелей структурообразователей.

В целях контроля возможного проявления токсичных свойств пищевых красителей предложен метод автоматизированного биотестирования на культуре инфузорий Tetrahymena pyriformis. Получены новые данные об уровне токсичности ферментированного риса. Методом in vivo на опытных животных и методом ДНК-комет получены новые данные, подтверждающие безопасность дигидрокверцетина (ДГК).

На основе разработанных уравнений прогноза динамики показателей окислительной порчи дана сравнительная оценка технологического качества пищевых антиокислителей и научно обоснована эффективность применения нового антиокислителя ДГК.

Установлены и систематизированы закономерности влияния на прочность и пластичность гелей каппа-каррагинана различных концентраций рецептурных компонентов колбасных изделий -хлоридов, фосфатов, крахмалов, растительных и животных белков,

сухого молока. Предложен алгоритм совершенствования рецептур колбасных изделий с целью минимизации количеств структурообразующих пищевых добавок и ингредиентов без ухудшения структурно-механических характеристик готовой продукции.

Разработан критерий комплексной оценки физико-химических, органолептических, структурно-механических и экономических показателей цельнокусковых продуктов из мяса для обоснования количественного содержания структурообразователей в составе рассолов.

Для определения массы сухого носителя, необходимой для нанесения экстрактов пряностей, предложен метод и формула определения технологически адекватного количества сухого ----------носителя, учитывающая показатели его сыпучести и слеживаемости.

Разработан метод ультразвукового эмульгирования экстрактов пряно-ароматических растений, исключающий использование сухих носителей для их внесения и распределения. Установлены режимы ультразвуковой обработки двухкомпонентной системы «вода-экстракт» и получены математические зависимости стабильности и дисперсности частиц эмульсий от параметров ультразвукового воздействия.

На основе систематизации требований к комплексным ПД бактериостатического действия предложена квалиметрическая модель оценки их технологического качества, с использованием которой разработан новый состав высокоэффективной композиции ПД, увеличивающей сроки годности мясопродуктов.

Практическая значимость разработок. На основе проведенных исследований предложен доступный и эффективный подход к комплексной оценке технологического качества ПД и разработан комплект методических рекомендаций по проведению оценки функционально-технологических свойств пищевых красителей, антиокислителей и структурообразователей для осуществления их входного контроля, сравнительной оценки, выбора и определения доз внесения.

С использованием методологии комплексной оценки и адекватного применения ПД автором разработаны и внедрены в производство:

- 57 технических условий на мясопродукты, вырабатываемые с использованием пищевых красителей, структурообразователей,

комплексных ПД, и 22 технологические инструкции по применению импортных и отечественных ПД;

- разработаны 54 рецептуры новых наименований комплексных ПД и технология их изготовления и применения;

- разработано 5 комплектов технической документации (ТУ, ТИ по производству и ТИ по применению), в том числе на пряные смеси для вареных колбасных изделий, комплексные пищевые добавки «Баксолан», функциональные смеси для приготовления рассолов, пряно-ароматические эмульсии, посолочные смеси.

Созданные рецептуры и технологии комплексных ПД апробированы и внедрены на отечественных специализированных компаниях и предприятиях - ЗАО «Союзснаб», Группа компаний «ПТИ», ОАО «Аромадон», ОАО «Сибагро», ОАО «Русская бакалейная компания», ЗАО «Время и К», ОАО «Астор», ООО «Омега», ООО «Монарх» и др. Практическая значимость этих разработок отмечены медалью российской выставки «Золотая осень-2008».

Общий экономический эффект от внедрения результатов работы составил около 2 млн. руб. в год.

Апробация работы. Разработанный методологический подход был апробирован в лаборатории технологии колбас и полуфабрикатов ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии, на кафедре биохимии МГУ прикладной биотехнологии, ЭККЗ ВНИИМП, ЗАО «Йошкар-Олинский мясокомбинат», ЗАО «Микояновский мясокомбинат», ОАО «Таганский мясоперерабатывающий завод».

Основные результаты настоящей диссертации доложены, обсуждены и одобрены на международных и европейских конгрессах научных работников мясной промышленности (Кульмбах, 1991; Калгари, 1993; Белград, 1999; Краков, 2001; Белград, 2007; Пекин, 2007), международных и всероссийских научных и научно-технических конференциях (Москва, 1990; Кемерово, 1991; Москва, 2000; Москва, 2001; Москва, 2002; Москва, 2006; Москва, 2007); международной Интернет-конференции (Орел, 2008); научно-практических конференциях (Москва, 1999; Углич, 2001; Углич, 2006; Москва, 2007; Углич, 2007; Углич, 2008)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 103 научных статьи, в том числе в трудах международных конгрессов и конференций - 22, в материалах отечественных конференций - 10, в журналах, рекомендованных ВАК - 51. Получены 5 патентов и подана 1 заявка на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация в виде научного доклада состоит из вводного раздела, в котором изложена общая характеристика работы, 4 глав, выводов и списка опубликованных работ. Основное содержание диссертации изложено на 95 страницах машинописного текста, включающих 25 рисунков и 15 таблиц.

На защиту выносится следующее:

- методология комплексной оценки качества ПД;

- математические модели для расчета комплексных и интегральных критериев, описывающих качество ПД;

- результаты исследований по обоснованию выбора и технологически адекватного применения пищевых красителей, антиокислителей, структурообразователей и композиционных составов ПД в мясной промышленности.

I СХЕМА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИХ ИЗУЧЕНИЯ

Самостоятельным научным этапом, предшествующим выбору общей структуры схемы проведения исследований и обоснования ее специфики, предопределяемой целью и задачами настоящей диссертационной работы, являлось изучение методологических подходов и идей, изложенных в трудах отечественных и зарубежных ученых Азгальдова Г.Г., Бражникова A.M., Лисицына А.Б., Ивашова В.И., Рогова И.А., Браудо Е.Е., Толстогузова В.В., Лясковской Ю.Н., Солнцевой Г.Л., Журавской Н.К., Жаринова А.И., Касьянова Г.И., Устиновой A.B., Чижова Г.Б., Горошко Г.П., Кудряшова Л.С., Нечаева А.П., Leistner L., Molnar P., Somers С., Hofinann R., Imerson A., Piculel L., Farmer E.N., Vasant L. и др.

В результате анализа трудов этих авторов, касающихся методологических и методических аспектов проведения исследований в области оценки качества и обоснования необходимости аналитических и экспериментальных исследований по комплексной оценке качества ПД и их адекватному применению, диссертантом была предложена схема выполнения работы, представленная на рис.1.

Рисунок 1 - Структурно-логическая схема выполнения работы

Основными объектами, комплекс показателей которых изучался в ходе реализации этой схемы, являлись:

- ПД и их коммерческие формы - пищевые красители на основе куркумина, кармина («Биолин ред»), понсо 4Я, красного очаровательного, сахарного колера, маслосмол паприки, красного свекольного, аннато, антоцианов, гемовых пигментов («Гемотон») и пигментов микробиологического происхождения («Арпинк ред»), красный рисовый (ферментированный рис); структурообразователи, стабилизаторы, загустители, регуляторы кислотности (каппа-каррагинаны, камеди, растительные и животные белки, пищевые фосфаты, цитраты, ацетаты); антиокислители (дигидрокверцетин, экстракт розмарина, кахетины зеленого чая, токоферолы); С02-экстракты пряно-ароматических растений;

- модельные системы (растворы, гели, эмульсии и др.), содержащие вышеназванные ПД в различных концентрациях, а также другие компоненты, характерные для мясных систем и способные оказывать синергетическое или антагонистическое действие на технологический эффект, ожидаемый от данной концентрации ПД;

- модельные образцы колбасных изделий, полуфабрикатов и продуктов из мяса.

В ходе работы изучался комплекс физико-химических, микробиологических, токсикологических, микроструктурных, структурно-механических и органолептических показателей. Для определения перечисленных групп показателей использовались:

- стандартные методы физико-химического и микробиологического контроля в мясной промышленности;

- инструментальные методы анализа пищевых продуктов: определение активности воды по точке замерзания, определение цветовых характеристик по спектру отражения фиксированных длин волн видимого света, определение массовой доли хлоридов потенциометрическим методом, определение суммарного количества антиокислителей методом жидкофазного окисления молекулярным кислородом, определение токсичности методом ускоренного биологического тестирования на микроорганизмах;

новые и модифицированные методы исследования, предложенные автором для оценки технологической адекватности применения ПД: определение работы резания, определение устойчивости цвета, определение критерия соответствия эталону цвета, определение интенсивности аромата экстрактов, определение дисперсности и устойчивости эмульсий;

методы математической статистики при обработке экспериментальных данных и проверки статистических гипотез.

II РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ КВАЛИМЕТРИИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО

К КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ПИЩЕВ�