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

На правах рукописи УДК 637.143.6:544.57

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

-8 ДЕК 2011

Москва-2011

005006536

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

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кутина Ольга Иосифовна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Баранов Борис Алексеевич

доктор технических наук, профессор

Бурмистров Геннадий Павлович

Ведущая организация: Российский университет кооперации

Защита диссертации состоится 12 декабря 2011 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.122.05 при ФГБОУ ВПО «Московский Государственный Университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского» по адресу: 109316, г.Москва, ул. Талалихина, 31, ауд. 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МГУТУ им. К.Г. Разумовского (109004, Россия, Москва, ул. Земляной вал, 73)

Автореферат размещен на сайте ФГБОУ ВПО МГУТУ им. К.Г. Разумовского www.mgutm.ru

Автореферат разослан 12 ноября 2011 г. Ученый секретарь диссертационного совета,)

кандидат технических наук, доцент

КОЗЯРИНА ГАЛИНА ИВАНОВНА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Производство сбалансированной продукции по важнейшим компонентам является важным фактором для успешного решения вопросов здорового питания. Рацион питания человека ежедневно должен включать более шестисот взаимосбалансированных пищевых веществ, сорок из которых эссенциальные. Гидробионты занимают существенное место в обеспечении населения эссенциальными биологически активными веществами, имеющими уникальную химическую природу. Значительный прирост производства пищевой продукции, отвечающей современным требованиям, может дать рациональная переработка малоиспользуемых океанических видов рыб. Эффективных технологий для 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 гидробио-нтов внесли ученые: И.А.Рогов, Н.Н.Липатов, Н.К.Журавская, А.И.Жаринов, В.Д.Косой, В.П.Быков, В.М.Быкова, М.П.Андреев, А.И.Мглинец, Н.И.Рехина, Т.М.Сафронова, Б.И.Семенов, В.В.Шевченко, А.Е Краснов, О.Н Красуля, Л.С.Абрамова, Т.В. Шленская, В.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 сбалансированной по нутриентному составу, с заданными потребительскими свойствами 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, обладающей сбалансированным составом, улучшенными структурно-механическими и органолептическими свойствами.

Необходим поиск рациональных технологий, способов составления рецептур на основе моделирования, 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 нового ассортимента кулинарных изделий из океанических рыб, малоиспользуемых в кулинарном производстве и его товароведная оценка.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

- обосновать возможность рационального использования малоиспользуемых океанических видов рыб для приготовления кулинарных изделий на предприятиях общественного питания;

- изучить химический состав, функционально-технологические свойства и пищевую ценность малоиспользуемых океанических видов рыб;

- обосновать рецептуры создания кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических рыб с комплексом заданных технологических показателей;

- обосновать технологические принципы реализации теоретических основ создания кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических рыб;

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

-разработать проект нормативно-технической документации на новый ассортимент кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических рыб и апробировать его на предприятиях общественного питания.

Научная новизна работы. Обоснован подход к проблеме рационального использования малоиспользуемых океанических видов рыб и новые принципы его товароведной оценки, которые базируются на доми-

нантных характеристиках сырья и учитывают нечеткую и вероятностную природу свойств океанических рыб.

ГГреДЛОЖСНа КОБаЯ ТЕХНОЛОГИЯ обработки МаЛОйСПОЛЬЗусмЫХ ОКса-нических видов рыб , обеспечивающая щадящие условия производства кулинарной продукции : исключено применение высокотемпературной обработки ; проведена оптимизация составляющих рецептур на основе прогностико-опережающих представлений; предложен метод посола рыбы в подкисленной среде, совмещенный с размораживанием.

Изучена кинетика термического разрушения основных нутриентов рыб в процессе температурной обработки. Обоснована оценка эффективности предварительной термообработки малоиспользуемых океанических видов рыб, обеспечивающая поддержание биологической ценности продукта на максимально возможном уровне путем смягчения режимов термообработки.

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

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

Выявлена зависимость 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.

Практическая значимость. Разработана нормативная документация на следующие виды кулинарных изделий: Изделия кулинарные. Рыба с плодоовощными гарнирами; Изделия кулинарные. Рыба в различных заливках; Кулинарная продукция. Рыба с овощами в маринаде. Кулинарная продукция. Рыба, запеченная с картофелем в омлете.

Проведена промышленная апробация разработанных кулинарных изделий на: АО ПКП «Меридиан», ФГУП «ГКНПЦ им. М.В.Хруничева

«Комбинат питания Космос» (г. Москва) а также на других предприятиях общественного питания г. Москвы.

Результаты исследований использованы в учебном процессе ГОУ ВПО Московского государственного университета технологий и управления имени К.Г.Разумовского (МГУТУ) при чтении дисциплин: «Технология продуктов общественного питания», «Организация производства и обслуживания на предприятиях общественного питания», «Товароведение продуктов питания».

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 научно-образовательном Форуме «Формирование отраслевой инновационной среды йа 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, 6 глав, расчета экономической эффективности, выводов, практических рекомендаций , списка литературы и приложений. Работа изложена на 205 страницах основного текста, содержит 30 таблиц, 13 рисунков и 5 приложений. Использовано 280 информационных источников, из них 67 иностранных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе «Состояние вопроса рациональной переработки малоиспользуемых океанических видов рыб» 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 для 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 , которая представлена на рис. 1.

(

« в я я в Я 5 В 3 е Аналитическая Анализ информационной научной и патентной литературы

Современные знания о химическом составе (характеристика незаменимых, защитных, токсичных веществ) и технологических свойствах мало-используемых 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 малоисполь-зуемых 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 сравнится параметрам новой продук океанических рыб и продз диционным рецепт ьный анализ по ключевым дии из малоиспользуемых ,'кции, полученной по тратам и технологиям

Разработка НД Практическая реализация результатов

Рисунок 1- Схема проведения эксперимента

При выборе объектов исследования ориентировались на виды мало-используемых 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 (полярная 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 0,25мм х 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/В 03;

-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;

-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 и ГОСТ Р 53105-2008 «Услуги общественного питания. Технологические документы на продукцию общественного питания»

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.).

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. Жирнокиелотныи состав общих липкдов 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-еновых к насыщенным жирным кислотам для липидов исследуемых рыб колеблется в широких пределах (0,8-2,4) и отличается от оптимальной

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 ки. Синяя зубатка Тре-сочка атл.

Белок 13,3 15,9 18,5 19,6 17,5 15,2 18,7 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

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

лейцин Ц069 1337 1540 1897 1300 18,0 22,0 25,0 32,0 22,0

лизин 1712 1561 1601 2035 1эии 34,0 31,и 32,0 40,5 30,0

МъГаСоии АЛЛ -т-г-г 577 дсо -г-/и 500 1 1 п 11,1/ 15,5 лл л ^TVi\J 1 1 с 'V 1 »■> С

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 11881 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

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

Все рассмотренные виды океанических рыб имеют высокую пищевую ценность, это подтверждается результатами уровней суточной потребности взрослого человека более чем на 40%, 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 океаниче-

ских рыб непостоянство их химического состава, т.е. нечёткую и вероятностную природу их свойств, в связи с чем построены нечеткие функции принадлежности рецептурной композиции, что позволяет сократить потери сырья на 10%, что существенно в условиях крупномасштабного производства.

Для оптимизации многокомпонентных рецептур на основе прогно-стико-опережающих 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: V8 (С -С )

BV(f) = 100-^'-'^ °"n (1)

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

С - степень сбалансированности биологически активных веществ.

С помощью предлагаемой формулы удобно рассчитывать и степень сбалансированности комплекса незаменимых аминокислот (HAK) по отношению к эталонному белку. При этом если рецептуру создаваемого многокомпонентного продукта охарактеризовать вектором коэффициентов

"сопоставимой избыточности" в соответствии с выражением:

С —

сг=—Ч / = 1,8 С

min

где а,- коэффициент, характеризующий избыток каждой из HAK по отношению к первой лимитирующей незаменимой аминокислоте (J1HAK), то при у=1/7 =0,1428571... предлагаемый вариант приводится к более удобному для ЭВМ - экспериментов виду:

= (2)

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

^HAKf™ = 3VC0'-ЦШК, (3)

где HAK'f"" - количество потенциально утилизируемых организмом HAK,г;

"¿Г^НАК, - суммарное количество HAK в продукте, 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 в качестве энергогенных субстратов:

HAK™ = (1 - BV(t)' HAK, (4)

где HAK'f - количество взаимно несбалансированных HAK, г.

Для восполнения дефицита ЗАК количество несбалансированных HAK определяется в соответствии с предлагаемым выражением:

0,5625 ^ '

Для расчета степени сбалансированности каждого варианта рецептур, состоящих из незаменимых факторов питания по отношению к эталону предлагается следующая формула: N-S

(6)

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

Smin - минимальное значение скора по каждому из вариантов, % :

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:

ЯХ) = {/Д),/2(Х),.../П(Х)) (7)

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:

I (X)тш(тах), у = 1 ■/и

\х = {х\Хе11п^(Х)<0,1 = 1,У-У<м} (8)

Для всех остальных значений ] не является оптимальным решением.

В пятой главе « 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 (рис. 2). Анализ экспериментальных данных показывает, что потери аминокислот при бланшировании в воде и паром в среднем составляют от 4 до 22% , что приводит снижению БЦ белков. Тепловая нагрузка приводит также к декструкции 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.

Показатели

□ Исходное содержание в сырье (на 100 г ) ЕЗ После обработки в воде

□ После обработки острым паром □ После обработки перегретым паром

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

Нами полученные данные по накоплению продуктов окисления при обжаривании океанических рыб до нормативных потерь массы (рис. 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 (Й.ч.) снижается со 140 до 120 г йода на 100 г. Такой продукт не соответствует концепции здорового питания.

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

Учитывая вышеизложенное, нами предложены следующие технологические решения: применение комбинированного способа предварительной тепловой обработки малоисполь-зуемых океанических видов рыб, заключающегося в бланшировании рыбы в кипящей воде в течение 5 мин. с последующим обжариванием в растительном масле при 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%, кислотное число (К.ч.) необходимо сохранить на исходном уровне, что приведет к сохранности пищевой ценности сырья.

Продолжительность, мин. -К.ч., мг КОН.......С.П.О., %

Как показали наши исследования, технология производства кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических видов рыб , особенно из глубоководных (макрурус, лемонема) и ведущей малоподвижный образ жизни синей зубатки, белково-водный коэффициент ( БВК) которых не превышает 0,1 затруднена повышенным отделением мышечного сока при предварительной подготовке, влага не удерживается белками и до стадии получения готового продукта теряется более чем на 60%. Экспериментально установлено , что потери влаги при полном размораживании, 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 ВУС 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 ВУС тканей рыбы и примерно равноценно добавлению 1,5-2,0 % ЫаС1.

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

Сравнение некоторых физико-химических , реологических и орга-нолептических характеристик качества обработанной различными способами рыбы, показывает явное преимущество способа дефростации, совмещенного с посолом.

отваренного в воде до полной готовности полуфабриката (рис. 4) показывает, что степень пенетрации, характеризующая консистенцию тканей, выше в образцах рыбы,

обработанной в тузлуках по сравнению с традиционным посолом (сухой солью). 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 шестой главе «Исследование пищевой ценности рецептур кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических видов рыб»

определен общий химический состав разработанных рецептур и выполнен анализ взаимных функциональных соотношений макронутриентов.

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

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.

Продолжительность, с

Реограмма деформации измельченной массы

ценности исходных рецептур и связанные с ними аспекты их модификации характеризуются достаточно выраженным, хотя и неоднородным влиянием ка химический состав композиции.

Таблица 2 - Химический состав рецептур

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

Сухих веществ белка липидов золы углеводов

Рецептура 1 (исходная) 290,0±0,01 23,84±0,56 7.78±0,49 7,64±0.33 1,56±0.12 6,8б±0,39

Рецептура 2 (оптимизированная) 270,0±0,01 26,36±0,26 8.93±0,88 8.90±0.41 1,68±0.21 6.77±0.62

Так, для композиции "Ставрида, запеченная в омлете" (рецептура 2), предлагаемые изменения в компонентном составе сырьевого набора привели к увеличению 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 2 увеличила содержание суммарного белка с 22,56 до 23,67 г (с 7,78 до 8,93%), а также увеличила абсолютного содержания липидов с 22,17 до 23,58%. Соотношение белки: жиры: углеводы для исходной («Ставрида, запеченная с яйцом») и оптимизированной («Ставрида, запеченная в омлете») рецептуры составили соответственно 1:0,98:0,88 и 1:1:0,76, что показывает увеличение адекватности предлагаемого варианта в отношении содержания макронутриен-тов.

Нами были изучены основные биохимические показатели рецептур: аминокислотный состав белков, атакуемость белков протеолитическими ферментами in vitro ,а также относительная биологическая ценность рецептур.

Анализ результатов изучения аминокислотного состава рецептур показывает, что предложенные варианты их модификации сопровождаются, в основном, увеличением суммарного содержания незаменимых аминокислот (НАК) и заменимых аминокислот (ЗАК) при одновременном изменении взаимных соотношений компонентов. Результаты расчетов аминокислотных скоров НАК (табл. 3) свидетельствуют о целесообразности предлагаемых изменений в составе исходных рецептур.

Таблица 3 - Аминокислотный состав рецептур

Аминокислота Рецептура 1 Рецептура 2

Содержание АК, мг Скор АК,% Содержание АК, мг Скор АК, %

Вашш 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 J

Серии 1322 - 1379 -

Тирозин 1075 - 1082 -

Цистин 286 - 289 -

Общее количество ЗАК 15579 - 16666 -

Общее количество АК 25143 - 26167 -

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

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.

Сравнительный анализ биологической ценности рецептур представлен на рисунке 5.

100 -

■ягпдд

1 2 3 4 5

Рецептуры

□ до 9 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 Рецептура 1 Рецептура 2

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

С 14:0 0 27 - Л 01 -

С 16:0 12,98 - 22,59 -

С 17:0 0,13 - 1,27 -

С 18:0 1,68 - 7,52 -

2НЖК 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 -

ЕМНЖК 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 -

ЕПНЖК 55,66 533,57 24,83 243,1

Анализ данных таблицы 4 по содержанию жирных кислот в рецеп-

турах дает основание для вывода о том, что предложенные изменения в составе базового варианта в значительной степени улучшили жирнокис-лотный спектр последней, как в отношении количественного содержания отдельных 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 коэффициенты, характеризующие степень сбалансированности жирнокислотного спегара. В рецептуре 2 снизилось содержание полиненасыщенных и возросло количество насыщенных и мононенасыщенных ЖК, так что соотношение между выделенными классами ЖК для исходной и новой рецептур составило соответственно ненасыщенных жирных кислот (НЖК): мононенесыщенных жирных кислот (МНЖК) : полиненасыщенных жирных кислот (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, соответствующим признаком адекватного питания.

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 оказало незначительное снижение содержания минеральных веществ, в частности натрия, магния, железа. Увеличение содержания картофеля на 15 г сопровождается увеличением содержания калия и кальция в продукте, а 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 разработанную рецептуру более предпочтительной по показателю минерального состава. Оптимизация минерального состава, в целом, по рациону посредством комбинирования предложенных видов кулинарных изделия с различными видами овощных салатов, винегретов и сложных гарниров увеличивает адекватность кулинарных изделий.

Единственным способом изучения витаминной активности in vitro является анализ количественного содержания в пищевом продукте определяемых витаминов.

Комбинированные продукты питания рассматриваются как индивидуально адекватные потребностям организма источники энергии и эссен-циальных факторов питания с последующим комбинированием 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.Научно обосновано рациональное использование малоиспользуе-мых океанических видов рыб для приготовления кулинарных изделий на предприятиях общественного питания.

2. Изучен химический состав, пищевая ценность, функционально-технологические свойства малоиспользуемых океанических рыб, определены доминантные характеристики сырья, затрудняющие их использование (БВК, содержание влаги, жира, гексозаминов, общетитруемая кислот-

ность). Показано, что сырье, используемое для переработки имеет нестабильные качественные характеристики, о чем свидетельствует большой разброс значении пссх измеренных показателей, что вызывает необходимость применения новых подходов к созданию рецептур и технологий кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических рыб в общественном питании.

3. Обоснованы рецептуры создания новых кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических видов рыб с комплексом заданных показателей в общественном питании. Для оптимизации многокомпонентных рецептур на основе прогностико-опережающих представлений применены методы численной оценки биологической ценности комбинированных продуктов из океанических рыб с учетом аминокислотного, жирнокислот-ного, минерального и витаминного составов. Показано, что возможность повышения биологической ценности рецептур рыбопродуктов, содержащих в своем составе малоиспользуемые 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.

4. Обоснованы технологические принципы 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 сырья . Установлено, что достижение степени готовности продукта происходит в интервале времени 4-5 мин. от начала процесса обжаривания при температуре масла 165-160°С, при котором 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 - 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, 1,16-1,22 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.

5.Проведена комплексная сравнительная товароведная качества нового ассортимента кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических видов 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.

6. Разработан проект нормативно-технической документации на новый ассортимент кулинарных изделий из малоиспользуемых океанических видов рыб.

Проведена промышленная апробация на разработанную продукцию.

ПУБЛИКАЦИИ

Основное содержание работы изложено в следующих работах: Монографии

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

2. Т.Н.Шарова. Кулинарное использование глубоководных рыб (монография)/ О.И. Кутина, Т.Н.Шарова, Шленская Т.В., Дряхлов А.О. Пшцепромиздат.-2011.-65с.

Статьи в периодических издания из перечня ВАК

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

4. Т.Н.Шарова. Новые приемы выбора технологий кулинарных продуктов питания из океанических рыб на основе заданных потребительских свойств конечного продукта/ О.И.Кутина ,

Т.Н.Шарова// Товаровед продовольственных товаров.-2010.-№11.-С.

С/Паты* о сборниках научных тпруЬоз, материалах конференции

5. Т.Н.Шарова. Безопасные продукты питания из океанических рыб с заданными потребительскими свойствами: основы создания рецептур и технологий/О.И. Кутана, 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. Т.Н.Шарова. Технология и потребительские свойства сбалансированных по составу рыбных кулинарных изделий/О.И.Кутина, Т.Н.Шарова, Т.В.Шленская, Е.СЯкунина// Там же .с.65-68.

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

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

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

Отпечатано в типографии ООО "Франгера" Подписано к печати 11.11.2011г. Формат 60x84/16. Бумага "Офсетная №1" 80г/м2. Печать трафаретная. Усл.печ.л. 1,50. Тираж 100. Заказ 467.

WWW.FRANTERA.RU