автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Разработка и товароведная оценка нового ассортимента кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических видов рыб

004618370

На правах рукописи

У

ШАРОВА ТАМАРА НИКОЛАЕВНА

РАЗРАБОТКА И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА НОВОГО АССОРТИМЕНТА КУЛИНАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫХ ОКЕАНИЧЕСКИХ ВИДОВ РЫБ

Специальность - 05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 3 ДЕК 2010

Москва-2010

004618370

Работа выполнена в ГОУ ВПО Московском государственном университете технологий и управления (МГУТУ) имени К.Г.Разумовского

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кутана Ольга Иосифовна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ратушный Александр Сергеевич

доктор технических наук, профессор Бурмистров Геннадий Павлович

Ведущая организация: Российский государственный торгово-экономический университет

Защита состоится 29 декабря 2010 г. в часов на заседании диссертационного совета Д.212.122.05 Московского государственного университета технологий и управления имени К.Г.Разумовского

по адресу:109803, Москва, ул.Талалихина,31, ауд. 13 . С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУТУ имени К.Г.Разумовского.

Автореферат разослан « 29» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Характерной особенностью последнего десятилетия является значительное изменение приоритетов в области питания. Все страны проявляют заинтересованность в использовании биоресурсов океана, что вызвано недостаточной обеспеченностью населения животным белком. Доля белков гидробионтов составляет 24-25% от всех белков животного происхождения, потребляемых человечеством. Кроме того, гидробионты занимают существенное место в обеспечении населения эссенциальными биологически активными веществами , имеющими уникальную химическую природу. Чтобы довести потребление рыбопродукции в Российской Федерации до рекомендованной нормы (23,7 кг/год на человека), необходимо увеличить вылов гидробионтов до 6,5-7,0 млн.т./год. При современном состоянии сырьевой базы это возможно путем освоения необлавливаемых маломерных объектов открытой части океана, в том числе и рыб пониженной товарной ценности ( малоценного прилова, новых объектов глубоководных, некоторых видов малоценных ставридовых и тресковых и др.). Значительный прирост производства пищевой продукции может дать организация рациональной переработки малоиспользуемых океанических видов рыб. Эффективных технологий для крупномасштабной промышленной переработки малоиспользуемых океанических рыб и получения главным образом ценной пищевой продукции из них с заданными потребительскими свойствами явно недостаточно.

Существенный теоретический и практический вклад в создание продуктов питания с заданными потребительскими свойствами из гидробионтов внесли ученые: И.А.Рогов, Н.НЛипатов, Н.К.Журавская, А.И.Жаринов, В.Д.Косой, В.П.Быков, В.М.Быкова, М.П.Андреев,

A.И.Мглинец, Н.И.Рехина, Т.М.Сафронова, Б.И.Семенов, Л.С.Абрамова,

B.В.Воробьев, Т.Н.Слуцкая, В.И.Шендерюк, С.А.Артюхова, Л.Т.Серпунина, А.Б.Одинцов, Г.В. Маслова , В.А. Громова и др.

Несмотря на сравнительно большое число работ в области переработки океанического сырья, проблеме создания кулинарной продукции с заданными потребительскими свойствами из малоиспользуемых океанических видов рыб уделяется все еще недостаточное внимание. В то же время в области переработки малоиспользуемого океанического сырья имеются большие потенциальные возможности, которые могут служить дополнительными резервами получения пищевой продукции высоких потребительских свойств.

Необходим поиск рациональных технологий, обеспечивающих более полное использование ценных компонентов сырья, высокое качество готовой продукции с заданными свойствами, экологическую чистоту и экономическую эффективность производства.

Перечисленные направления и решения связанные с ними проблем являются предметом данной диссертационной работы.

Цель работы - разработка и товароведная оценка нового ассортимента кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических видов рыб.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

-обосновать возможность рационального использования малоиспользуемых океанических видов рыб для приготовления кулинарных изделий в практике массового питания;

-проанализировать современные знания о химическом составе, пищевой ценности и технологических свойствах малоиспользуемых океанических видов рыб, определить доминантные характеристики сырья , затрудняющие их широкое использование в производстве кулинарных изделий ;

-обосновать рецептуры и технологические принципы реализации теоретических основ создания кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических рыб с комплексом заданных технологических показателей;

-провести комплексную сравнительную товароведную оценку качества нового ассортимента кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических видов рыб;

-разработать нормативную документацию на новый ассортимент кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических рыб;

-внедрить технологические решения на предприятия общественного питания.

Научная новизна работы. Обоснован подход к проблеме рационального использования малоиспользуемых океанических видов рыб и создания технологии кулинарной продукции, базирующейся на свойствах и доминантных характеристиках сырья, обеспечении мягких щадящих условий проведения технологических процессов, исключающих применение агрессивных способов термической обработки и оптимизации композиционных составляющих рецептур на основе прогностико-опережающих представлений, гарантирующей получение широкого ассортимента кулинарной продукции с регулируемыми функционально-технологическими свойствами и показателями пищевой ценности в соответствии с медико-биологическими рекомендациями.

Установлен уровень декструкции биологически ценных веществ продукта в зависимости от технологических регламентов обработки.

Изучена кинетика термического разрушения основных нутриентов рыб в процессе температурной обработки. Обоснована оценка эффективности предварительной термообработки малоиспользуемых океанических видов рыб в части сохранности биологической ценности продукта и смягчения режимов.

Выявлены закономерности обезвоживания малоиспользуемых океанических видов рыб, устанавливающие рациональные пределы параметров обжаривания с учетом технологических особенностей, что позволило разработать способ приготовления безопасных кулинарных продуктов.

Выявлены зависимости влагоудерживающей способности белков малоиспользуемых океанических рыб от концентрации и времени выдержки рыбы с солью, позволяющие разработать оптимальные способы и параметры посола рыбы при производстве кулинарной продукции с улучшенными потребительскими свойствами.

Выявлена зависимость между функциональными компонентами рецептур, направленная на создание сбалансированных продуктов.

Научные положения, выносимые на защиту:

- научные основы создания технологий, включающих новые способы обработки рыбы;

- частные технологии кулинарных изделий для массового питания на основе малоиспользуемых океанических видов рыб;

-результаты анализа показателей качества и безопасности продуктов питания на основе малоиспользуемых океанических видов рыб в процессе хранения.

Практическая значимость. Технология апробирована на : АО ПКП «Меридиан», ФГУП «ГКНПЦ им. М.В.Хруничева «Комбинат питания Космос»(г.Москва) а также на других предприятиях общественного питания г. Москвы и используется в учебных процессах ГОУ ВПО Московского государственного университете технологий и управления имени К.Г.Разумовского (МГУТУ) и Московского государственного университета прикладной биотехнологии (МГУПБ).

Разработаны следующие рецептуры продуктов и технологии их производства: Изделия кулинарные. Рыба с плодоовощными гарнирами (ТУ9266-001 -32827497); Изделия кулинарные. Рыба в различных заливках (ТУ9266-001-26097497); Кулинарная продукция. Рыба с овощами в маринаде (ТУ9266-003-00476524); Кулинарная продукция «Ставрида, запеченная с картофелем в омлете» (ТУ9266-009-00472015).

Реализация результатов исследований. Новые технологические решения, усовершенствование состава и способа производства продуктов

питания из малоиспользуемых океанических видов рыб использованы при подготовке нормативных документов, предусматривающих изготовление более 10 наименований продукции, которые вырабатываются на ОАО ПКП «Меридиан» , ФГУП «ГКНПЦ им. М.В.Хруничева «Комбинат питания Космос» и др. предприятиях общественного питания г.Москвы.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на: Международном иаучно-образоватслыюм Форуме «Формирование отраслевой инновационной среды на основе развития профессиональных сообществ и саморегулируемых организаций АПК, пищевой промышленности и индустрии питания»(г.Москва, МГУТУ, 2009 г.), Научно-практической конференции «Здоровое питание» (Москва, МГУПП, 2009 г.), Международном научно-образовательном Форуме «Формирование отраслевой инновационной среды на основе развития профессиональных сообществ и саморегулируемых организаций АПК, пищевой промышленности и индустрии питания» .Секция «Проблемы биологической безопасности и качества продуктов питания» (Москва, МГУТУ, 27-28 октября 2009 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (Челябинск, Южно-Уральский государственный университет, 2010г.), Научно-практической конференции «Здоровое питание» (Москва, МГУПП, 2010 г.)

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 9 работах, в т.ч. в 2 монографиях и 2 работах в изданиях по списку ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, расчета экономической эффективности, выводов, практических рекомендаций , списка литературы и приложений. Работа изложена на 156 страницах основного текста, содержит 25 таблиц, 14 рисунков и приложений. Использовано 174 информационных источников, из них ино-

странных.чВ приложении приведены нормативная документация, документы, подтверждающие внедрение результатов исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность разрабатываемой проблемы, сформулирована научная новизна, практическая значимость диссертационной работы, защищаемые положения.

В первой главе «Состояние вопроса» на основе обобщения информационной научной литературы и патентов сделан анализ современных направлений в области производства пищевой продукции из океанических рыб, в том числе и малоиспользуемых, приведены данные об особенностях их химического состава , пищевой ценности, безопасности и технологического использования.

Выявлены особенности развития отечественного рыбо-кулинарного производства. Изложены основы улучшения качества и вопросы расширения ассортимента пищевой продукции, в том числе и общественного питания, на основе рыбного сырья и необходимость разработки новых кулинарных изделий на основе малоиспользуемых океанических рыб.

На основе результатов аналитического обзора по проблеме сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе «Объекты и методы исследований» обоснован выбор объектов исследований, описаны схемы и методы анализа, представлена программно-целевая модель исследований (рисунок 1).

При выборе объектов исследования ориентировались на виды малоиспользуемых океанических рыб, нетрадиционных для производства кулинарных изделий.

В качестве объектов исследований были выбраны следующие океанические промысловые рыбы: ставрида обыкновенная (европейская, средиземноморско-атлантическая), ставрида- маруадзи (прилов), круглая ставрида (прилов), тресочка Эсмарка (тресочка атлантическая), сайка (по-

лярная тресочка), макрурус тупорылый, лемонема, зубатка синяя, зубатка пестрая, зубатка полосатая, которые мало используются в рыбо-кулинарном производстве.

Микробиологические исследования проводили в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» и методическим указаниям по определению сроков годности пищевых продуктов МУ 4.2.727-99.

Определение показателей проводили следующими методами: - токсических элементов - методом атомно-абсорбционной ионизационной спектрофотометрии на приборе АА-670 фирмы Shimadzu (Япония);

- остаточных количеств пестицидов и полихлорированных бифени-лов - методом газожидкостной хроматографии с электронно- захватным детектором на капиллярной колонке DB -5: 30м х 0,25ммх 0,25 мкм на приборе Mega-5600 фирмы «Carlo Erba» (Италия);

-аминокислотного состава белков - на аминоанализаторе LC 3000 фирмы «Eppendorf - Biotronik» (Германия). Аминокислотный скор рассчитывали по шкале ФАО/ВОЗ;

-жирнокислотного состава липидов - методом газожидкостной хроматографии на хроматографе «Shimadzu GC -9А», а также на анализаторе жира «Buchi- 820» (США);

-карбонильных соединений - на газовом хроматографе HP 6980 с масс-селективным детектором HP 5972А;

- массовой доли хлористого натрия, общего, белкового и небелкового азота, азота летучих оснований, белка , перекисного числа жира, кислотного числа жира .альдегидное число жира, pH, влажность и др. - с использованием стандартизированных методов;

>я к Аналитическая Анализ информационной научной и патентной литературы

¿3 о 5 о а Я © Современные знания о химическом составе (характеристика незаменимых, защитных, токсичных веществ) и технологических свойствах малоиспользуе-мых океанических рыб Анализ изменения пищевой ценности сырья при тепловой обработке Анализ методов составления рецептур многокомпонентных продуктов

Формулирование целей и задач исследования

Объекты исследований Методы исследований

Экспериментальная Выделение доминантных характеристик малоиспользуе-мых океанических рыб, затрудняющие их широкое использование

Исследование разрушающих факторов на показатели пищевой ценности

Показатели пищевой ценности Разрушающие факторы

Теоретическая Обоснование выбора способа создания кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических видов рыб с заданными потребительскими свойствами

Создание рецептур с учётом новых подходов и с использованием выбранных моделей Разработка технологий, обоснование технологических решений

Прикладная Исследование и сравнительный анализ по ключевым параметрам новой продукции из малоиспользуемых океанических рыб и продукции, полученной по традиционным рецептурам и технологиям

Разработка НД Практическая реализация результатов

Рисунок 1- Программно-целевая модель исследований

-органолептическую оценку исследуемых образцов и обработку результатов проводили в соответствии с требованиями нормативных документов .

Разработка технических условий на новые виды продукции выполнена в соответствии с требованиями Государственной системы стандартизации России, ГОСТ 2.114-95, ГОСТ Р 51740-2001.

Результаты исследований обрабатывали с применением метода математической статистики , теории нечетких множеств и теории имитаци-

онного моделирования . Эксперименты проводили в трех-, пятикратных повторностях.

В третьей главе «Обоснование возможности рационального использования малоиспользуемых океанических видов рыб в производстве кулинарных изделий » проведен анализ собственных результатов исследований качественных характеристик малоиспользуемых океанических рыб разных периодов и районов лова Западного, Южного, Северного и Дальневосточного бассейнов на основе показателей химического состава, из которого очевидно, что сырье, используемое для рыбопереработки, имеет нестабильные качественные характеристики, о чем свидетельствует большой разброс значений всех измеренных показателей . Полученные данные полностью согласуются с результатами исследований других авторов (В.П.Быков, Л.И. Перова, С.А. Артюхова, Л.Т.Серпунина, Г.В. Масло-ва, А.Б.Одинцов и др.).

Были выделены базовые доминантные показатели химического состава, определяющие технологические свойства (содержание влаги, липи-дов, белково-водный коэффициент (БВК), общетитруемая кислотность, содержание гексозаминов (ГА).

Анализ интегральных показателей пищевой ценности (таблица 1) показывает, что все рассматриваемые виды рыб имеют высокую пищевую ценность, обусловленную содержанием основных и незаменимых факторов питания, которые в большой степени удовлетворяют дневную потребность в полноценных белках (15-23%), незаменимых аминокислотах (1440%), заменимых аминокислотах (10-46%), минеральных веществах (ставрида обыкн. - до21,5% фосфора) и витаминах РР( макрурус- 21,5%) и Е (тресочка атл. - до 10%) .Преобладающими аминокислотами для всех исследуемых рыб являются эссенциальные - лизин и лейцин, из заменимых -глютаминовая и аспарагиновая кислоты, что характерно для всех рыбных белков. Для придонных рыб отмечается повышенное содержание таких аминокислот, как аргинин и аланин. Лимитирующей кислотой для всех

рыб является изолейцин. Другие незаменимые аминокислоты практически полностью удовлетворяют потребности организма в незаменимых аминокислотах.

Белковая ценность (БЦ) исследуемых рыб практически эквивалентна, а для некоторых видов рыб - превышает эталонную, в качестве которой взята БЦ куриных яиц.

Качественный состав тканевых липидов рыб различной жирности практически идентичен и не отличается от липидов других видов океанических рыб. Жирнокислотный состав общих липидов показал, что в исследуемых объектах обнаружено до 20 различных жирных кислот. Биологически активные клупадоновая (22:5) и докозагексаеновая (22:6) определены во всех рассматриваемых видах рыб, хотя в глубоководных макрурусе и лемонеме их меньше. В липидах ставриды эти кислоты преобладают. Согласно результатам проведенных исследований коэффициент эффективности метаболизации эссенциальных жирных кислот для липидов мак-руруса равен 1,74, для липидов лемонемы -0,3, для липидов синей зубатки -0,18, для липидов ставриды океанической - 0,12, для тресочки атлантической - 0,06, т.е. наиболее ценными в биологическом отношении являются липиды макруруса по сравнению с липидами других исследуемых рыб.

Большая вариабельность жирнокислотного состава липидов отражает их изменчивость в связи с влиянием на жировой обмен рыб мест обитания и биологического состояния. По этим причинам соотношение поли-сновых к насыщенным жирным кислотам для липидов исследуемых рыб колеблется в широких пределах (0,8-2,4) и отличается от оптимальной их пропорции для здоровых людей (0,3-0,4). Жир синей зубатки (0,4) и макруруса (0,85) ближе всего к сбалансированным пищевым жирам, что говорит о высокой пищевой ценности этих рыб. Для лемонемы этот показатель составляет -1,5, для ставриды океанической - 2,4, для тресочки атлантической - 1,8, ( для сравнения: для судака - 0,54, для скумбрии - 0,7, для палтуса -0,6). Полученные результаты свидетельствуют о том, что качест-

венный состав жиров лемонемы, ставриды обыкновенной, тресочки атлантической не сбалансирован, что может оказать влияние на потребительские свойства конечного продукта.

Таблица 1 - Пищевая ценность мышечной ткани рыб

Пищевые вещества и энергетическая ценность 100 г мяса рыбы содержат

в г или мг в % от суточной потребности взрослого трудящегося человека

Мак РУ-рус Ле-мо-нема Став рида обы кн. Синяя зубатка Тре-сочка атл. Мак ру- рус Ле-мо-нема Став рида обы кн. Синяя зубатка Тре-сочка атл.

Белок 13,3 15,9 18,5 19,6 17,5 15,2 ю 21,7 23,0 20,6

Липиды 2,1 0,43 4,86 5,3 0,6 2,1 0,43 4,86 5,3 0,6

Минеральные вещ-ва, мг:

Кальций 30 30 65 30 39 3,7 3,7 8,0 3,7 4,9

Фосфор 150 220 260 180 210 12,5 18.3 21,6 15,0 17,5

Магний 60 35 40 35 30 15 8,75 10 8,75 7,5

Железо 0,09 1,7 1,1 0,5 0,65 0,66 12,5 8,1 3,7 4,3

Витамины, мг:

А 0 0 0,01 0,01 0,01 0 0 1,0 1,0 1,0

В1 (тиамин) 0,17 0,01 0,17 0,24 0,09 1,0 0,05 1,0 1,4 5,3

В2 (рибофлавин) 0,13 0,03 0,12 0,04 0,16 6,5 1,5 6,0 2,0 8,0

РР (ниацин) 4,3 0,59 1,3 2,5 2,3 21,5 3,0 6,5 12,5 11,5

Е (токоферолы) 0,93 0,22 0 0,38 0,92,64 5,0 1,1 0 2,0 10,0

Аминокислоты, мг:

Незаменимые:

валин 743 758 945 1146 900 18,5 18,9 23,6 28,5 22,5

нзолеицин 780 779 564 962 700 19,5 19,5 14,0 24,0 17,5

лейцин 1069 1337 1540 1897 1300 18,0 22,0 25,0 32,0 22,0

лизин 1712 1561 1601 2035 1500 34,0 31,0 32,0 40,5 30,0

метионин 444 620 577 458 500 11,0 15,5 40,0 11,5 12,5

треонин 658 739 610 901 900 22,0 25,0 20,0 30,0 30,0

фенилала-нин 684 561 731 775 800 17,0 14,0 18,0 19,0 20,0

тирозин 516 445 831 564 600 13,0 11,0 20,0 14,0 15,0

аланин 764 1043 1188 1182 900 25,5 35,0 40,0 40,0 30,0

Заменимые:

аргинин 984 1029 1001 1233 1000 16,0 17,0 16,5 20,0 17,0

аспараги-новая к-та 1012 1663 2288 2790 1600 17,0 28,0 38,0 46,5 26,5

гистидин 494 318 800 473 450 25,0 16.0 40,0 24,0 22,5

глутамино-вая к-та 1485 838 3104 1778 2400 9,0 5,0 19,0 11,0 15,0

пролин 612 398 891 663 500 12,0 8,0 18,0 13,0 10,0

серии 556 739 932 901 800 18,5 25,0 31,0 30,0 26,0

цистин 308 483 188 244 200 10,0 16,0 6,0 8,0 6,0

Энерг.цен., Ккал 72,0 68,0 118,0 126,0 76,0 2,5 2,5 4,0 4,5 2,7

111111111

Все рассмотренные виды океанических рыб имеют высокую пищевую ценность и, являясь безопасным в пищевом отношении рыбным сырьем, имеют неограниченные возможности для использования его в производстве продуктов питания.

В четвертой главе «Обоснование выбора способа составления рецептур кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических видов рыб» нами предложено учитывать при исследовании рецептурных смесей многокомпонентных продуктов из малоиспользуемых океанических рыб нечёткую и вероятностную природу их свойств, в связи с чем построены нечеткие функции принадлежности рецептурной композиции.

Для оптимизации многокомпонентных рецептур на основе про-гностико-опережающнх представлений нами предложена интегральная методика численной оценки биологической ценности комбинированных продуктов из океанических рыб с учетом аминокислотного, жирнокислотного, минерального и витаминного составов. Для этих целей нами была использована формула М.П. Черникова . Для расчета биологической ценности модельных рецептур нами используется уточненный вариант формулы:

ВУ(г) = (1)

7

где BV(t)- потенциальная (теоретическая) биологическая ценность белкового комплекса модельных рецептур, %.

С помощью предлагаемой формулы удобно рассчитывать и степень сбалансированности комплекса HAK по отношению к эталонному белку. При этом если рецептуру создаваемого многокомпонентного продукта охарактеризовать вектором коэффициентов "сопоставимой избыточности" в соответствии с выражением:

^min

где а,- коэффициент, характеризующий избыток каждой из HAK по отношению к первой JIHAK , то при Т=1/7 =0,1428571... предлагаемый вариант приводится к более удобному для ЭВМ - экспериментов виду:

BV(t) = \-r^{a,-i) (2)

На основании ранее приведенного уравнения (2) определили количество HAK, которое в силу взаимной сбалансированности по отношению к эталону потенциально способно использоваться на анаболические нуж--ды организма:

^HAKf™ = BV(t)'-^НАК, (3)

гЛсХ=] НЛ1С'"" - количество потенциально утилизируемых организмом HAK,г;

^¡^НАК, - суммарное количество HAK продукта, г. Становится возможным количественно оценить комплекс несбалансированных HAK, способных после предварительной биодеградации принять участие в анаболических процессах организма (в виде ЗАК) или быть использованными для компенсации энергозатрат последнего и качестве энергогенных субстратов:

= О -BV(f)'iZ^HAK, (4)

где ^ HAKf - количество взаимно несбалансированных HAK, г. Для восполнения дефицита ЗАК количество несбалансированных

HAK определяется в соответствии с предлагаемым выражением: х _ ВУ(,У%НАК + 0,5625£ЗАК 0,5625

Для расчета степени сбалансированности потока из незаменимых факторов питания по отношению к эталону нами предлагается следующая формула:

где Cj- в общем случае степень сбалансированности фиксированного потока экзогенных биологически активных веществ, доля ед;

Snün - минимальное значение скора по каждому из потоков, % :

Sj - дискретный скор по каждому составляющему потока ,% ; N - количество экзогенных нутриентов, логически (биохимически) идентифицируемых как поток .

Пищевая ценность композиции как целевая функция управления при многокритериальной оптимизации может быть представлена в виде совокупности целевых функций, соответствующих локальным целям, причем эти целевые функции представляют собой не установленные функциональные зависимости от параметров проектирования и в общем случае: /Ш = (/Д),Л (*),.../„ (X)) (7)

Из этого следует, что на множестве X допустимых решений этой задачи, из которого мы извлекаем X, - вектора исходных масс рецептурных компонентов для оптимизированной рецептуры, каждый из полученных векторов X, соответствует решению задачи многокритериальной оптимизации:

Г /. (X) тт(тах), ] = 1 • т

Для всех остальных значений ] не является оптимальным решением.

В главе четвертой « Обоснование рецептур и технологий кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических рыб» исследовано влияние разрушающих факторов на показатели пищевой ценности продукта: опеределены уровни белковых и липидных компонентов в рыбных полуфабрикатах, подвергнутых различным основным (варка, жарка) и вспомогательным (бланширование в воде, бланширование острым паром и обжаривание) способам термической обработки (рисунок 2). Анализ экспериментальных данных показывает, что потери аминокислот при бланшировании в воде и паром в среднем составляют от 4 до 22% , что при-

водит снижению БЦ белков. Тепловая нагрузка приводит также к декст-рукции ПНЖК в составе свободной фракции жирных кислот и снижению биологической эффективности липидов. Бланширование рыбы водяным насыщенным паром и тем более в воде до нормативных потерь приводит к безвозвратным потерям ценных азотистых, минеральных веществ и липидов, а следовательно, к снижению потребительских свойств конечного продукта. При достижении полуфабрикатом минимальных нормативных потерь массы в состав бульона переходит 4,4% липидов, 18,2% минеральных веществ, 3,7% общего и 4,1% белкового азота через 20мин. при бланшировании паром и через 10 мин. при бланшировании в воде.

Ю т

Скор НАК. ад БЦ, ед. вНАК.г. БГШЖК.г. £п«[ти+гекеаедовы*. г

Показателя

£Э Исходное содержание в сырье (на ¡00 г.) Я После обработки в воле □ После обработки острым паром □ Г1)сле обработки перегретым паром

Рисунок 2 - Уровни белковых и лшшдных компонентов при разных способах тепловой обработки ставриды обыкновенной

Нами полученные данные по накоплению продуктов окисления при обжаривании океанических рыб до нормативных потерь массы (рисунок 3), которые согласуются с другими авторами, показывают , что при обработке продукта в горячем масле свыше 30 мин. резко возрастают потенциальные риски безопасности продукта. Так, кислотное число (К.ч.) увеличивается до критического предела - 3 ед., содержание суммарных продуктов окисления (С.П.О.) увеличивается до 1%. Йодное число (И.ч.)

Продолжительность, ИНН. -К.Ч., мгКОН.......С.П.О., *

Рисунок 3 - Динамика изменения качества растительного масла в процессе обжаривания ставриды.

снижается со 140 до 120 г йода на 100 г .Такой продукт не соответствует концепции здорового питания .

Учитывая вышеизложенное, нами предложены следующие технологические решения: применение комбинированного способа предварительной тепловой обработки малоиспользуемых океанических видов рыб, заключающегося в бланшировании рыбы в кипящей воде в течение 5 мин. с последующим обжариванием в растительном масле пи температуре 150-160оС по сокращенному режиму: в течение 4-5 мин.

Предлагаемые технологические регламенты позволят сократить потери эссенциальных веществ рыбы: липидов - до 0,18%; минеральных веществ - до 0,3%; азота общ.- до 0,4%; азота белкового - до 0,35% и снизить содержание продуктов окисления в результате кратковременного обжаривания до 0,2%, К.ч. сохранить на исходном уровне, что приведет к сохранности пищевой ценности сырья.

Как показали наши исследования, технология производства кулинарной продукции из малоиспользуемых океанических рыб , особенно из глубоководных (макрурус, лемонема) и ведущей малоподвижный образ жизни синей зубатки, БВК которых не превышает ОД, затруднена повышенным отделением мышечного сока при предварительной подготовке. Экспериментально установлено , что потери влаги при полном размора-

живании, например, лемонемы и макруруса составляют 5%, что превышает нормируемый показатель более чем в два раза.

Одним из способов предварительной обработки рыбы, обеспечивающим максимально возможное сохранение тканевого сока , является посол, совмещенный с размораживанием. Поэтому для уменьшения потерь массы при размораживании и сохранения в рыбе водорастворимых белков нами рекомендовано разделку рыбы (дозачистку тушек) проводить в полуразмороженном состоянии, когда температура в теле рыбы не превышает -2-3 °С.

Для оптимизации параметров посола нами выявлены зависимости влагоудерживающей способности белков от содержания соли (%) и от времени выдержки ее в посоле.

Полученные данные свидетельствуют о том, что присутствие хлористого натрия в рыбе способствует увеличению влагоудерживающей способности белков рыбы. Концентрация соли 1,5 - 2,0% заметно снижает количество выделяющейся влаги. ВУС повышается на 11%. Дальнейшее увеличение количества вносимой соли не вызывает заметных изменений влагоудерживающей способности тканей рыбы и примерно равноценно добавлению 1,5-2,0 % №С1.

Результатами экспериментов доказано, что наилучшие показатели качества продукции (нежность, сочность мяса) из рыбы с повышенной оводненностью мышечной ткани получены при посоле частично размороженной рыбы в охлажденном подкисленном тузлуке . В размороженной лемонеме, например, обработанной холодным уксусно-солевым раствором (0,8% уксусной кислоты) , влагоотдача уменьшилась на 7,3% по сравнению с обычным посолом в тузлуке . В готовой кулинарной продукции из рыбы этого варианта посола потери мышечного сока сократились почти на 5% . Поэтому нами рекомендовано рыбу, характеризующуюся

повышенной оводненноетью мышечной ткани, солить в подкисленном растворе тузлука (0,6-0,9% уксусной кислоты).

Рисунок 4 - Реограмма деформации измельчённой массы полуфабриката в зависимости от способа обработки рыбы: 1 -в тузлуках частично размороженной; 2 - в тузлуках размороженной; 3 - сухой солью.

Ж & I» V» 1М 1» » Ш

Продолжительность, с

Сравнение некоторых физико-химических , реологических и органолептических характеристик качества обработанной различными способами рыбы, показывает явное преимущество способа дефростации, совмещенного с посолом. Реограмма деформации измельченной массы отваренного в воде до полной готовности полуфабриката показывает, что степень пенетрации, характеризующая консистенцию тканей, выше в образцах рыбы, обработанной в тузлуках по сравнению с традиционным посолом (сухой солью) (рисунок 4). Общее содержание азотистых веществ несколько ниже в рыбе, обработанной в солевом растворе за счет перехода примерно 4-6% белковых веществ и аминокислот, растворимых в соли. Общее содержание липидов примерно одинаковое во всех образцах. Присутствие уксуса в тузлуке не оказывает влияние на общую оценку органолептических свойств продукта. Органолептическая оценка готового продукта находится в прямой зависимости от его реологических характеристик.

В пятой главе «Исследование пищевой ценности рецептур кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических видов рыб» определен общий химический состав разработанных рецептур и выполнен анализ взаимных соотношений макронутриентов.

Как свидетельствуют результаты проведенных нами исследований, представленные в таблице 2 , предлагаемые пути повышения пищевой

ценности исходных рецептур и связанные с ними аспекты их модификации характеризуются достаточно выраженным, хотя и неоднородным влиянием на химический состав композиций. Так для композиции "Ставрида, запеченная в омлете" предлагаемые изменения в составе сырьевого набора повлекли за собой достоверное увеличение содержания сухих веществ на фоне одновременного снижения выхода блюда с 290 до 265 г (на 10%). При этом введение в рецептуру молока как увлажняющего компонента повлекло за собой увеличение потерь массы при тепловой обработке (с 10,49 до 11,56 %). Оптимизация амино - и жирнокислотного состава рецептуры повлекла за собой увеличение содержания суммарного белка с 22,56 до 23,67 г (что следует из соответствующего перерасчета с 7,78 до 8,93%), а также увеличение абсолютного содержания липидов с 22,17 до 23,58%, так что соотношение белки: жиры: углеводы для исходной и оптимизированной рецептур составили соответственно 1:0,98:0,88 и 1:1:0,76, что показывает увеличение адекватности предлагаемого варианта в отношении содержания макронутриен тов.

Таблица 2 - Общий химический состав рецептур

Наименование изделия Выход блюда, г Содержание в % к массе свежеприготовленного из-

Сухих веществ белка липидов золы углеводов

Ставрида, запечённая с яйцом 290,0±0,01 23,84+0,56 7.78±0,49 7,64+0.33 1,56±0.12 б,86±0,39

Ставрида, запеченная в омлете 270,0±0,01 26,3б±0,26 8.93±0,88 8.9010.41 1,68+-0.21 6.77±0.62

Нами были изучены основные биохимические показатели рецептур, как-то: аминокислотный состав белков, атакуемость белков протеолитиче-скими ферментами in vitro ,а также относительная биологическая ценность рецептур.

Анализ результатов изучения АК - состава рецептур показывает, что предложенные варианты их модификации сопровождаются, в основном, увеличением суммарного содержания НАК и ЗАК при одновременном изменении взаимных соотношений между ними. Результаты расчетов

скоров HAK (таблица 3) свидетельствуют о целесообразности предлагаемых изменений в составе исходных рецептур. Так, например, для композиции "Ставрида, запеченная в омлете" скор первой ограничивающей HAK (валина) увеличился со 102,79% до 106,7% , второй ограничивающей HAK (треонина) увеличился с 107,3 до 109,36%, третьей ограничивающей HAK (лейцина) увеличился со 112,7 до 212,98% без перемены ограничивающей HAK.

Таблица 3 - Аминокислотный состав рецептур

Аминокислота Ставрида,запеченная с Ставрида, запечённая с

картофелем с яйцом картофелем в омлете

Содержание Скор Содержание Скор АК, %

АК, мг АК,% АК, мг

Валин 1292 102,79 1295 106,6

Изолейцин 1212 120,50 1213 124,83

Лейцин 1985 112,7 1973 212.98

Лизин 1982 143,36 1958 146,58

Метионин * 658 123,08* 687 125,94*

Треонин 1079 107,30 1062 109,36

Триптофан 300 119,28 288 118,45

Фенилаланин ** 1056 121,46** 1025 124,27**

Общее количество НАК 9564 - 9501 -

Алании 1398 - 1479 -

Аргинин 1171 - 1238 -

Аспарагиновая к -та 2879 - 3015 -

Гистидин 2035 - 2147 -

Глицин 1090 - 1062 -

Глутаминовая к- та 3432 - 3995 -

Пролин 891 - 980

Серии 1322 - 1379 -

Тирозин 1075 - 1082 -

Цистин 286 - 289 -

Общее количество ЗАК 15579 - 16666 -

Общее количество АК 25143 - 26167 -

*- метионин+цистин, **- фенилаланин+тирозин

Сравнительный анализ биологической ценности рецептур представлен на рисунке 5.

1 щ

if

ш

3

PeueiTTypb! □ до ■ после

Рисунок 5 - Биологическая ценность рецептур: 1-Ставрида, запеченная в омлете, 2-Макрурус жареный с овощным гарниром; З-Синяя зубатка с овощами; 4-Ставрида в маринаде; 5- Ставрида в заливках

Таблица 4-Жирнокислотный состав рецептур

Жирная кислота Ставрида, запеченная с яйцом Ставрида, запеченная в омлете

Содержание ЖК Скор ЖК, % Содержание ЖК Скор ЖК,%

С 14:0 0,27 - 4,91 -

С 16:0 12,98 - 22,59 -

С 17:0 0.13 - 1,27 -

С 18:0 1,68 - 7,52 -

ЭДЖК 15,06 50,56 36,29 139,73

С 16:1 1,18 - 2,94 -

С 18:1 28,40 - 29,43 -

С 20:1 0,32 - 0,58 -

ХМНЖК 29,90 49,0 32,95 56,7

С 18:2 54,54 - 23,27 -

С 18:3 0,54 - 0,71

С 20:4 0,58 - 0,85 -

2ПНЖК 55.66 533,57 24,83 243,1

Анализ данных таблицы 4 по содержанию индивидуальных жирных кислот в рецептурах дает основание для вывода о том, что предложенные изменения в составе базового варианта в значительной степени улучшили жирнокислотный спектр последней, как в отношении количественного содержания отдельных жирных кислот (ЖК), так и в отношении их взаимных сочетаний. Для объективной оценки качества липидной составляющей нами рассчитаны скоры суммарных количеств насыщенных, моно- и полиненасыщенных ЖК, на основании которых определены коэффициен-

ты, характеризующие степень сбалансированности жирнокислотного спектра. В рецептуре снизилось содержание полиненасыщенных и возросло количество насыщенных и мононенасыщенных ЖК, так что соотношение между выделенными классами ЖК для исходной и новой рецептур составило соответственно НЖК:МНЖК:ПНЖК=1:1,98:1,7 и 1:0,91:0,68 , а степень сбалансированности ЖК- спектра для исходной и разработанной рецептур составила соответственно 22,5 и 38,7%, в силу чего новый вариант этой рецептуры представляется логичным считать более адекватным по жирнокислотному составу.

Результаты изучения минерального состава рецептур позволяют сделать вывод о достаточно очевидных положительных изменениях в отношении количественного содержания и взаимного соотношения важнейших макроэлементов. Для композиции "Ставрида, запеченная в омлете" удаление из сырьевого набора пассерованного репчатого лука и введение молока повлекло незначительное снижение содержания минеральных веществ, в частности натрия, магния, железа. Увеличение картофеля на 15 г сопровождается увеличением содержания калия и кальция, так что соотношение кальций: магний: фосфор для базовой и новой рецептур составило соответственно 1: 0,946 : 4,775 и 1 : 0,685 : 3,885. Это обстоятельство позволяет считать рецептуру более предпочтительной по минеральному составу. Основываясь на результатах изучения минерального состава рецептур можно констатировать в целом увеличение его адекватности для рецептур по сравнению с аналогичными значениями базовых вариантов. В тех случаях, когда это не так, подобное обстоятельство предопределяет необходимость оптимизации минерального состава в целом по рациону посредством комбинирования предложенных видов кулинарных изделия с различными видами овощных салатов, винегретов и сложных гарниров.

В контексте настоящей работы единственным способом изучения витаминной активности in vitro является анализ количественного содержания в пищевом продукте определяемых витаминов.

Хотя комбинированные продукты питания рассматриваются как индивидуально адекватные потребностям организма источники энергии и эссенциальных факторов питания, это обстоятельство, тем не менее, не исключает последующего комбинирования их с компонентами рациона, способствующими увеличению степени их адекватности в отношении минерального и витаминного составов. В качестве подобных компонентов -корректоров нами предложено вырабатывать различные виды блюд и кулинарных изделий на овощной и фруктово - ягодной основе.

Во всех случаях общая органолептическая оценка характеризует хорошее и отличное качество готовой продукции и служит дополнительным свидетельством корректности принятых проектных решений.

ВЫВОДЫ

1. Изучен химический состав, пищевая ценность, функционально-технологические свойства малоиспользуемых океанических рыб, определены доминантные характеристики сырья, затрудняющие их использование (БВК, содержание влаги, жира, гексозаминов, общетитруемая кислотность). Показано, что сырье, используемое для переработки имеет нестабильные качественные характеристики, о чем свидетельствует большой разброс (информационная неопределенность) значений всех измеренных показателей, что вызывает необходимость применения новых подходов к созданию рецептур и технологий кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических рыб.

2. Для оптимизации многокомпонентных рецептур на основе про-гностико-опережающих представлений применены методы численной оценки биологической ценности комбинированных продуктов из океанических рыб с учетом аминокислотного, жирнокислотного, минерального и витаминного составов. Показано, что возможность повышения биологической ценности рецептур рыбопродуктов, содержащих в своем составе ма-лоиспользуемые океанические виды рыб, предопределена как обоснованием предпочтительного сырьевого набора, в чем проявляется зависимость

свойств рецептурной композиции от состава, так и установлением оптимальных соотношений рецептурных ингредиентов, устанавливающих зависимость свойств системы от ее структуры.

3. Обоснованы рецептуры и технологические принципы создания кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических видов рыб с комплексом заданных показателей.

4. Разработаны способы подготовки рыбы, позволяющие минимизировать потери эссенциальных веществ при обеспечении заданных показателей потребительских свойств конечного продукта для кулинарной продукции:

способ обжаривания на основании полученных закономерностей обезвоживания малоценных океанических рыб, позволяющий установить рациональные режимы обжаривания с учетом технологических особенностей. Установлено, что достижение нужной степени готовности продукта происходит в интервале времени 4-5 мин. от начала процесса обжаривания при температуре масла 165-160°С, когда продуктом теряется около 25% от исходной влажности, что соответствует 12-14% потерь массы ;

способ приготовления кулинарных изделий, преимущественно из глубоководных океанических рыб, предусматривающий размораживание рыбы в два этапа, на первом из которых до температуры -2-3°С, а второй окончательный этап размораживания совмещают с посолом уксусно-солевым раствором, содержащим 0,6-0,9% уксусной кислоты и 16-20% поваренной соли при плотности и температуре раствора соответственно 1,161,22 г/см3 и 3-10°С в течение 1,5-8 минут до достижения предельной солености рыбы в 1,5-2% и обжаривание в растительном масле в течение 3-9 минут при температуре 145-175оС с последующей выдержкой до готовности в жарочном шкафу (патент РФ №2223677).

5.Исследована пищевая ценность рецептур кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических рыб.

Доказана адекватность разрабатываемых моделей и возможность их практического применения. Все разработанные продукты имели повышенную биологическую ценность, отличались сбалансированностью аминокислотного, жирнокислотного, минерального и витаминного составов.

б.Результаты комплексных научных исследований реализованы в новых технологиях, подтверждены: разработкой нормативной документации, апробацией или внедрением в производство и в учебный процесс.

ПУБЛИКАЦИИ

Основное содержание работы изложено в следующих работах:

Монографии

1.Ефимов А.Д.Рыба и морепродукты (монография)/А.Д.Ефимов, В.М. Ковалев, Т.Н. Шарова .Ресторанные ведомости.-2004.-186 с.

2.Кутина О.И. Пищевая ценность и безопасность основных промысловых океанических рыб (монография)/ О.И. Кутина, Т.В. Шленская, Т.Н.Шарова, М.Э.

Земцова, Д.А. Сьянов, А.Ю.Боева .Пшцепромиздат.-2010.-125с.

Статьи в периодических издания из перечня ВАК

3.Кутина О.И. Биологическая ценность кулинарных изделий на основе океанических рыб/ О.И. Кутина, Т.Н.Шарова // Пищевая промышленность.-2009.-№11 .-С.45.

4.Кутина О.И. Новые приемы выбора технологий кулинарных продуктов питания из океанических рыб на основе заданных потребительских свойств конечного продукта/ О.И.Кугина , Т.Н.Шарова// Товаровед продовольственных товаров.-2010.-№11.-С.

Статьи в сборниках научных трудов, материалах'конференций

5. Кутина О.И.Безопасные продукты питания из океанических рыб с заданными потребительскими свойствами: основы создания рецептур и технологий/О.И. Кутина, Т.В.Шленская, А.Ю.Боева, Т.Н.Шарова, М.Э.Земцова, Д.А.Сьянов, С.А.Олюнина, Г.Р.Хисамутдинова//Международный научно-образовательный Форум «Формирование отраслевой инновационной среды на основе развития профессиональных сообществ и саморегулируемых организаций АПК, пищевой промышленности и индустрии питания» Научно-практическая конференция «Проблемы биологической безопасности и качества продуктов питания». М.,МГУТУ, -2009.-С.166-168.

6.Кутина О.И. Технология и потребительские свойства сбалансированных по составу рыбных кулинарных изделий/О.И.Кутина, Т.Н.Шарова, Т.В.Шленская, Е.С.Якунина// Там же .с.65-68.

7.Кутина О.И. Оптимизация многокомпонентных рецептур рыбопродуктов/ О.И.Кутина,Т.Н.Шарова,Т.В.Шленская//Международная научно-практическая конференция «Здоровое питание».М.,МГУПП, -2009.-С. 5.

8.Кутина О.И. Формирование улучшенных потребительских свойств кулинарных продуктов из океанических рыб путем моделирования рецептур/ О.И.Кутина,Т.Н.Шарова//Международная научно-практическая конференция «Здоровое питание».М.,МГУПП, -2010.-С.З.

9. Кутина О.И. Сравнительная оценка потребительских свойств кулинарных изделий на основе океанического сырья разных технологий/О.И.Кутина, Т.В.Шленская, Т.Н.Щарова//Всероссийская научно-практическая конференция «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания». Челябинск, Южно-уральский государственный университет. -2010 - С.6.

Бум. тип Тирам 80 экз. Заказ № 145

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