CC BY
59
УДК 614.3.004.664.65.37
Автоматизация расчета
качественных показателей
фритюрных жиров с использованием современных программных средств в сфере общественного питания
М. А. Беляева, д-р техн. наук, профессор, Я. И. Зубарева Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова
В настоящее время, несмотря на развивающуюся тенденцию к употреблению здоровой нежирной еды, популярность жареной во фритюре пищи остается значительной. Для жарки во фритюре применяются специальная аппаратура и оборудование, наиболее популярны фритюр-ницы [1].
Фритюрница - аппарат для жарки в глубоком слое растительного или животного жира. «Фри» в переводе с французского означает «пожаренный в большом количестве жира до образования румяной корочки».
Растительные или животные жиры играют в данном технологическом процессе двойную роль: технологической субстанции и необходимого компонента в пище, содержащего значительное количество питательных веществ и энергии.
Рассматривая жиры с технологической точки зрения, необходимо помнить о пищевой безопасности процесса жарки во фритюре.
В процессе жарки жир выполняет роль теплоносителя, а также влияет на качество готового блюда: именно он определяет конечный результат. Во время приготовления во фритюре продукт претерпевает не только физические, но и химические изменения. Его качество зависит от разных факторов, так как в процессе обработки пищевой продукт впитывает вкус, запах и аромат используемых жиров, изменяя окраску под их воздействием. Таким образом, качество готового блюда напрямую зависит от качества используемых фритюрных жиров.
В процессе жарки во фритюре могут происходить изменения физико-химических свойств жира
Использование
недефростированных
продуктов
Использование
свежих вымытых,
но не подсушенных
продуктов
Выделение естественной влаги из продуктов
Окисление с изменением свойств. Абсорбция посторонних вкусов и запахов, присутствующих на кухне
Повышение температуры во фритюрных ванных Неправильный режим хранения фритюрных масел
Рис. 1. Причины изменения физико-химических свойств жира
Кусочки
обжариваемых
пищевых продуктов,
панирование.
отложения на
внутренних
поверхностях ванн
При посоле продукции в ванне для фритюра или выделение из продукта
Использование моющих средств, не предназначенных для обработки фрниорннц
Рис. 2. Основные причины потемнения фритюрного жира
Потемнение фри тарного жи ра
Во время приготовления различных продуктов (картофеля, теста, мяса, рыбы) во фритюре они полностью погружаются в расплавленный жир при высокой температуре (130... 195 °С). Зачастую на предприятиях быстрого обслуживания клиентов фритюрный жир используют многократно в течение значительных временных интервалов для приготовления больших объемов продукции.
и, как следствие, сокращение срока его применения.
Существует ряд причин данных изменений, таких как влияние воды, воздуха и температурного режима (рис. 1).
Основные причины потемнения фритюрного жира представлены на рис. 2.
В процессе жарки происходит окисление фритюрного жира с образова-
Первичные продукты окисления - пероксиды; гидропероксиды; эпоксиды
Вторичные продукты окисления
- альдегиды;
- кетоны; полимерные соединения
Рис. 3. Влияние продуктов окисления фритюрного жира на организм человека
нием первичных и вторичных продуктов окисления, которые раздражают пищеварительную систему организма человека и приводят к воспалению органов пищеварительной системы в тяжелых формах (рис. 3).
При многократном использовании фритюрного жира в нем накапливаются канцерогенные вещества. Они способны проникать внутрь цитоплазмы нормальных клеток, что приводит к изменениям не только клеток, но и внеклеточного вещества, нарушая нервную регуляцию и обмен веществ. В результате возникают разрастания, ведущие к появлению опухолей.
В этом и заключается необходимость периодического использования индикатора качества жира.
Существуют несколько способов контроля качества по документу «Инструкция по жарке изделий во фритюре в предприятиях общественного питания и контролю за качеством фритюрных жиров» (одобрены Минздравом СССР 23.10.1991 № 122-5/72, рекомендованы Минторгом СССР от 11.11.1991 № 1-40/3805).
Схема оперативного производственного контроля качества фритюра показана на рис. 4. Контроль осуществляют санитарно-технологические, пищевые и технологические пищевые лаборатории.
Лабораторные исследования качества фритюра на предприятиях, имеющих ведомственные лаборатории, проводятся ежедневно. Кратность этих исследований на предприятиях, не имеющих собственных лабораторий, устанавливается ведомственными лабораториями по согласованию с территориальными СЭС. Для этого предварительно профильтрованные пробы жира исходного и из фритюра в количестве 50 г помещают в стеклянную посуду с притертыми пробками (емкость до 100 мл). Контроль качества фритюрных жиров проводят по органолептическим показателям, а также путем анализа степени термического окисления.
Органолептическую оценку фри-тюрных жиров осуществляют в соответствии с оценочной шкалой, приведенной в табл. 1.
Согласно существующим ГОСТам, интегральные показатели (табл. 2) рассчитывают в виде среднего балла с учетом коэффициента важности [2].
Одним из качественных показателей является степень термического окисления фритюрных жиров. Ее определяют колориметрическим и рефрактометрическим методом в соответствии с «Методическими указаниями по лабораторному контролю
Условия хранения
• закрытые емкости
• T 15...30 °С
Требования к продукции:
• подсушенная
• посоленная
Оценка готового продукта:
привкус, запах,
внешний вид, консистенция
Фрпторшша
Обслуживание
фритюрницы:
• фильтрация ежедневно с помощью фильтровальной машины,
• чистка фритюрницы с помощью специальных моющих средств по графику,
• техобслуживание по графику
Контроль:
• 1: - константа
• время жарки
Ручная очистка (после каждого цикла жарки):
• удаление взвешенных частиц,
• удаление нагара
Условия замены жира:
цвет и запах фритюра, вспенивание жира, дым над поверхностью жира,
концентрация СЖК более 1 % (тест-полоски)
Готовые продукты
!Ч
X
Замена жира
Рис. 4. Оперативный производственный контроль качества фритюра [2]
Таблица 1
Оценочная шкала качества подсолнечного масла, используемого в качестве фритюра [2]
Количество баллов
Показатель Коэффи циент влажнос 5 А 3 2 1
Цвет (в проходящем и отраженном свете на белом фоне при 1 = 40 °С)
Вкус
(при t = А0 °С)
Запах
(при t = 50 °С)
Соломенно-желтый
Интенсивно-желтый
Интенсивно-
желтый с коричневым оттенком
Светло-коричневый
Без по-стороннего привкуса Хороший, но с посторонним привкусом Слабо выраженный горьковатый Горький с ярко выраженным посторонним привкусом
Без по-стороннего запаха Отсутствует запах, свойственный подсолнечному маслу, без постороннего запаха Слабо выраженный запах продуктов термического распада масла Выраженный, неприятный запах продуктов термического распада масла
Коричневый или темно-коричневый
Очень горький, вызывающий неприятное ощущение першения
Резкий, неприятный
3
2
2
качества пищи», ч. 3, утвержденными приказом Министерства торговли СССР № 294 от 31.12.81.
Известен спектрофотометрический метод определения степени термического окисления фритюрных жиров: в процессе их нагрева при 170...190 °С возрастает интенсивность полосы поглощения ультрафиолетового излучения с длиной волны 232 нм, которая соответствует поглощению сопряженных диеновых хромофоров. Величина удельного поглощения Е,
Таблица 2 Балльный способ выражения качества
Качество фритюра Балльная оценка
Отличное 5
Хорошее А
Удовлетворительное 3
Неудовлетворительное 2,1
равная 1%, хорошо коррелируется с показателями степени термического окисления жира.
Так, значение Е1^ = 15 соответствует 1% окисленных веществ во фритюре. Также определяют удельное поглощение жира [3].
Был разработан программный комплекс, в который входит подсистема структурно-параметрического анализа качественных показателей [2, 4] и подсистема автоматизации расчетов; проведен структурно-параметрический анализ влияния различных показателей-параметров на подсолнечное масло в процессе
его использования во фритюрни-цах.
Программный продукт позволяет провести: факторный анализ на основе корреляционного и регрессионного анализа, осуществить прогноз и диагноз управления изменениями качественных показателей в процессе жарки, рассчитывать физико-химические и органолептические показатели. На рис. 5-7 приведены экранные формы факторного анализа.
Подсистема автоматизации расчета качественных показателей показана на рис. 8 и 9.
Предложена многокритериальная модель для анализа процесса и качественных показателей фритюрного жира по любому частному критерию при различных ограничениях:
• по температуре нагрева
t <= t <= t ;
min max
• по времени процесса
т <= т <= т .
min max
Для выбора наилучшей альтернативы из множества локально- оптимальных решений может быть использован критерий оценки качества продукта после его термообработки, выражаемый многомерной суммой взвешенных нормированных отклонений параметров состояния продукта от их значений до нагрева
Рис. 5. Экранная форма ввода параметров
Лт„
где х0ч хч- значения параметра состояния ;-го фактора /-й группы до и после термообработки; Дх1 - допустимое отклонение параметра от желаемого значения; Ь - весовой коэффициент отклонения ;-го фактора /-й группы; а - ко-
Рис. 6. Регрессионный анализ данных
Рис. 7. Экранная форма по прогнозированию
Рис. 8. Экранная форма ввода данных в программу
Рис. 9.
Экранная
форма
вывода
результатов
расчета
эффициент значимости /'-ой группы факторов [5].
Анализируя результаты по определению функционала качества жира, на практике можно ориентироваться на его градацию: 0,8-1 - жир имеет отличные качественные показатели, 0,6-0,8 - оценка «хорошо», 0,4-0,6 -удовлетворительная оценка, ниже 0,4 - необходимо соответственно производить замену жира, т. е. его качество неудовлетворительное и он не пригоден для употребления.
Ни одно предприятие общественного питания в настоящее время не обходится без применения фри-тюрниц, что требует обязательного соблюдения всех нормативных правил при использовании данного
вида оборудования. Зачастую они не соблюдаются, что отрицательно сказывается на качестве готовой кулинарной продукции и влечет за собой падение спроса на нее.
Компьютерная система и автоматизация расчета может быть полезна предпринимателю в сфере общественного питания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ботов, М. И. Тепловое и механическое оборудование предприятий торговли и общественного питания: учеб-ник/М. И. Ботов, В. Д. Елхина, О. М. Голованов. - М.: Академия, 2006.
2. Беляева, М. А. Системный анализ технологий и бизнес-процессов мясного
производства/М. А. Беляева // Пищевая промышленность. - 2013. - № 7.
3. Методические рекомендации по организации контроля качества фритюрных жиров на предприятиях питания. - М.: Федерация рестораторов и отельеров, 2006. - 10 с.
4. Беляева, М. А. Система структурно-параметрического моделирования и идентификации / М. А. Беляева, Ю.А. Ивашкин. - Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007612733.
5. Беляева, М. А. Многокритериальная оптимизация процессов тепловой обработки мясных полуфабрикатов при ИК-энергоподводе: дис. ... д-ра техн. наук/М. А. Беляева. - М., МГУПБ, 2009. - 50 с.
Автоматизация расчета качественных показателей фритюрных жиров с использованием современных программных средств в сфере общественного питания
Ключевые слова
жир; качество; контроль; первичные и вторичные продукты окисления; фритюрница, фритюрные жиры, химическая реакция
Реферат
Фритюрницы - специализированные жарочные аппараты, предназначенные для жарки кулинарных и кондитерских изделий в большом количестве жира, нагретого до 160...180 °С, имеющие широкое применение в сфере общественного питания. При жарке во фритюре перенос теплоты внутри продукта осуществляется теплопроводностью, осложненной на всем протяжении процесса переносом влаги в основном в виде пара под действием избыточного давления. Одновременно установлено, что главной движущей силой массопереноса является разность значений не-релаксируемого давления внутри и снаружи продукта, а термо-и влагопроводности принадлежит незначительная роль. Одной из главных проблем жарки во фритюре является максимально возможное снижение степени окисления жира, поэтому содержание жира в готовом продукте зависит от предельно допустимого значения содержания продуктов окисления в жире, содержания продуктов окисления в жире в начале процесса, темпа окисления, температурного режима жарки, термической стабильности жира, конструктивных особенностей аппарата, вида обжариваемого продукта. Пищевая ценность жира при жарке уменьшается вследствие снижения содержания жирорастворимых витаминов, незаменимых жирных кислот, а также за счет образования в них неусвояемых компонентов и токсических веществ. Уменьшение содержания витаминов и фосфатидов происходит при любом способе жарки, а значительное уменьшение содержания незаменимых жирных кислот - при длительном нагреве в условиях фритюрной жарки. Окисление жира оказывает отрицательное воздействие на организм человека, ухудшает усвояемость употребляемых вместе с ним продуктов, раздражает слизистую кишечника. Качество жира необходимо контролировать в процессе его использования органолептическими и физико-химическими методами. Предельно допустимая норма содержания продуктов окисления и полимеризации во фритюрных жирах составляет 1%. В статье рассмотрены жиры с технологической точки зрения, а также различные методы контроля их качества, приведена компьютерная система структурно-параметрического анализа и автоматизация расчёта качественных показателей.
Авторы
Беляева Марина Александровна, д-р техн. наук, профессор, Зубарева Яна Игоревна
Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова, 117997, Москва, Стремянный пер., д. 36, [email protected]
Automation of calculation of quality indicators of frityurny fats with use of modern software in the sphere of public catering
Key words
fat; quality; control; primary and by-products of oxidation; deep fryer; frityurny fats; chemical reaction
Abstracts
Deep fryers are the specialized zharochny devices intended for frying culinary and confectionery in a large amount of the fat heated to temperature of 160-1800 °C., having broad application in the sphere of public catering. When frying in hot fan transfer of warmth in a product is carried out by the heat conductivity complicated throughout process by moisture transfer generally in the form of steam under the influence of excessive pressure. It was at the same time established that the main driving force of a mass transfer is the difference of values of nerelaksiruyemy pressure in and outside of a product, and the moisture pro-water content and thermo - moisture pro-water content possesses a small part. One of the main problems of frying in hot fan is the greatest possible decrease in oxidation level of fat therefore the content of fat in a ready-made product depends on maximum permissible value of the maintenance of products of oxidation in fat, the maintenance of products of oxidation in fat at the beginning of process, rate of change of quality of fat (rate of oxidation) and depending on temperature condition of frying, thermal stability of fat, design features of the device, a type of the fried product. The nutrition value of fat when frying decreases owing to reduction of the content of fat-soluble vitamins, irreplaceable fatty acids, and also due to education in them the neusvoyaemykh of components and toxic substances. Reduction of the content of vitamins and fosfatid happens at any way of frying, and considerable reduction of the content of irreplaceable fatty acids happens at long heating in the conditions of frityurny frying. Products of oxidation of fat make negative impact on a human body, worsen comprehensibility of the products used together with it, irritate mucous intestines. Quality of fats needs to be controlled in the course of their use by organoleptic and physical and chemical methods. The maximum permissible standard of the maintenance of products of oxidation and polymerization in the frityurnykh fats makes 1%. In article fats from the technological point of view, and also various control methods of their quality are considered, the computer system of the structural and parametrical analysis and automation of calculation of quality indicators is also given.
Authors
Belyaeva Marina Aleksandrovna, Zubareva lana Igorevna Plekhanov Russian University of Economics, d. 36, Stremianny per., Moscow, 117997, [email protected], [email protected]
