CC BY
89
УДК 664.38.002:663.853.52 С.М. Доценко, О.В. Скрипко,
О.В. Филонова, О.И. Любимова
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ И ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИКОМПОНЕНТНЫХ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ НА ОСНОВЕ РЫБНОГО И СОЕВОГО СЫРЬЯ
В статье приведены результаты научных исследований в области создания поликомпонентных продуктов питания высокой пищевой ценности на основе малоценного в пищевом отношении рыбного и соевого сырья.
Обоснована целесообразность использования соевых белковых продуктов в производстве рыборастительных фаршей и продукции на их основе, обоснованы параметры технологии рыборастительных консервов и кулинарных блюд, получены математические модели процессов технологии новых комбинированных пищевых продуктов общего и функционального назначения с высокой пищевой и биологической ценностью.
Известно, что одним из важнейших факторов, определяющих здоровье человека и населения страны в целом, является его правильное питание, так как обеспечивает нормальный рост и развитие, профилактику заболеваний, повышение его работоспособности и сопротивляемости сложного организма неблагоприятным факторам со стороны окружающей среды обитания людей [1].
Современное учение о потребностях человека в пище получило отражение в концепции сбалансированного питания, предусматривающей научно обоснованные пропорции отдельных питательных веществ в рационе [2].
Многочисленными исследованиями установлено, что вредна не только недостаточность отдельных эссенциальных факторов, но и дисбаланс многих аминокислот, а также других пищевых веществ [1, 2].
В этой связи актуальным является решение проблемы создания продуктов питания поликомпонентно-го состава с использованием такого источника белка, как соя.
Целью исследований является научное обоснование и разработка технологии производства рыборастительных продуктов питания в виде паштетов и консервированных котлет в томатном соусе с использованием соевого белкового компонента.
На рисунке 1 приведена базовая технологическая схема получения поликомпонентных продуктов питания в виде рыборастительных кулинарных изделий.
В основу создания рыборастительных продуктов питания поликомпонентного состава нами положена принципиальная способность и возможность сочетания рыбного и соевого компонентов по физикомеханическим, реологическим, органолептическим, биологическим, экономическим и другим свойствам и показателям.
Такая способность и возможность взаимного сочетания указанных свойств пищевого сырья, компонентов и ингредиентов позволяет обеспечить функциональное единство и высокую эффективность питания человека в зависимости от его пола, возраста, состояния здоровья и т.д.
Применительно к созданию указанных пищевых систем с заданными функциональными свойствами, особый интерес представляют соя и полученные на основе соевого сырья, различными способами обработки, белковые, липидные ингредиенты, а также их вариации.
Соевые белковые продукты разрабатывались нами с учетом возможности и целесообразности введения их в состав рыбного фарша, в определенном соотношении, с целью получения продуктов питания общего и функционального назначения, с высокой пищевой и биологической ценностью, относительно низкой стоимостью и длительным сроком хранения.
Рис. 1. Базовая технологическая схема производства поликомпонентных рыбных продуктов
питания с использованием сои
При этом в качестве принципиальной основы при разработке гипотезы было принято предположение
о том, что по физической форме и содержанию основных пищевых веществ соевая белковая паста будет сочетаться с рыбным паштетным фаршем, а соевый белковый фарш с рыбным котлетным.
В то же время, в качестве рабочей гипотезы при проведении исследований по разработке и созданию технологии производства рыбного паштета было принято предположение о том, что паштетный фарш и соевая белковая паста будут сочетаться по консистенции, обеспечивая тонкую структуру и представляя собой однородную мазеобразную массу в ее традиционной форме, при одновременной нейтрализации явно выраженного запаха, присущего рыбе.
Вместе с тем, соевая белковая паста как компонент, имеющий большее, чем у рыбного сырья, удельное содержание комплиментарного белка (г/100 г), липидов, содержащих эссенциальные жирные кислоты, позволит восполнить их недостаток в рыбном сырье и, тем самым повысить пищевую и биологическую ценность готового продукта.
При проведении исследований по разработке и созданию технологии производства рыборастительных консервов «Котлеты с соевым белковым продуктом в томатном соусе» было принято предположение о том, что рыбный и соевый белковый фарш будут сочетаться по консистенции, обеспечивая необходимую для такого вида продукта структуру и липкость фаршевой системы.
Вместе с тем, соевый белковый фарш как компонент, имеющий большее, чем у рыбного сырья удельное содержание комплиментарного белка и липидов, содержащих эссенциальные жирные кислоты, путем восполнения недостатка указанных веществ в рыбном сырье позволит повысить пищевую и биологическую ценность готового продукта.
При этом также было поставлено условие, согласно которому тепловая обработка продукта должна осуществляться в режиме, обеспечивающем минимальные потери питательных веществ поликомпонентного пищевого продукта.
На основе разработанной гипотезы путем априорного ранжирования были выделены наиболее значимые факторы процесса, влияющие на органолептические показатели бинарных композиций - паштетную и фаршевую, такие, как: массовая доля соевого белкового компонента (СБК) Сп и Ск, температура запекания паштета 1з, температура стерилизации котлет к, продолжительность запекания Тз и стерилизации Тс.
Объектами исследований являлись: соевое зерно сорта <Юктябрь-70», отвечающее ГОСТ 17109-88 «Соя. Требования при заготовках и поставках» и хранившееся при температуре 10-20°С в течение 5 месяцев; рыба, замороженная по ГОСТ 7631-85; соевая белковая паста по ТУ 9146-001-00668442-07; соевый белковый продукт ТУ 9146-014-00668442-04 и другие компоненты согласно рецептуре.
На основании поисковых опытов определялись уровни и интервалы варьирования факторов для исследуемых процессов (табл. 1).
Таблица 1
Уровни и интервалы варьирования факторов
Фактор Обозначение Сп (Ск), % ь (У,°о Тз (Тс), мин
Хі Х) Х2 (Х2) Х 3 (Хз)
Центр эксперимента 0 30 120 90 (30)
Интервал варьирования Е 20 10 10 (10)
Верхний уровень +1 50 130 100 (40)
Нижний уровень -1 10 110 80 (20)
Эксперимент проводился согласно матрице, представленной в таблице 2, в которой приведены результаты органолептической оценки в баллах: У, У2 - для паштета рыборастительного; Уу , У2 - для консервированных котлет.
Таблица 2
Матрица полного факторного эксперимента
№ опыта Х1 (Хі) Х 2 Х) Х3 (Хз) Котлеты Паштет
Г (минтай) (кета) *1 (сайра) *2 (кета)
1 -1 +1 17,9 19,8 19,5 17,6
2 + 1 -1 -1 19,0 20,4 20,5 18,7
3 +1 -1 18,1 20,0 19,0 17,6
4 + 1 +1 +1 19,5 20,8 21,3 19,7
5 -1 -1 16,8 18,8 18,0 16,2
6 + 1 -1 +1 17,6 19,6 18,7 17,1
7 +1 +1 18,3 19,9 19,5 18,5
8 + 1 +1 -1 17,2 19,6 18,9 17,1
9 -1,215 0 0 18,1 19,8 19,3 18,4
10 +1,215 0 0 19,3 21,2 20,4 19,6
11 0 -1,215 0 19,5 20,9 21,5 19,4
12 0 +1,215 0 20,8 22,1 21,7 19,9
13 0 0 -1,215 19,7 20,5 20,3 19,1
14 0 0 +1,215 20,8 22,0 21,8 20,1
15 0 0 0 20,9 22,7 22,7 21,6
В результате проведенных экспериментов и их обработки получены следующие математические модели процесса приготовления паштетов:
у = М1 = 8,973 - 0,279СП - 0,110?3 - 0,050Г5 - 0,0004?3Т3 + 0,004СП2 2 2 (1) + 0,0006?3 + 0,0005Т3 ^ тах,
у2 = м2 = -1,252 - 0,235СП - 0,247г3 - 0,067Т3 - 0,0004г3Т3 + + 0,0036 Сп2 + 0,0011?32 + 0,0006Т32 ^ тах.
(2)
В результате проведенных экспериментов и их обработки получены следующие математические модели процесса приготовления консервированных котлет:
у’ = N1 =-8,348 + 0,270СК + 1,633гС - 0,00152ТС + 0,0035 гсТС -- 0,0042СК2 - 0,0071 ?С2 - 0,0064ТС2 ^ тах, у2 = N2 = -0,772 + 0,206СК + 1,448?С - 0,485ТС - 0,0031 СК2 -
?с 2
■ 0,0059?С2 - 0,0076ТС2 ^ тах.
(3)
(4)
Адекватность полученных моделей (1)-(4) подтверждается неравенством Гк)¥т .
После получения математических моделей процессов приготовления весовых паштетов и консервированных котлет определялись координаты оптимума и изучались поверхности откликов (критериев оптимизации У, У2, у , У2) в окрестностях оптимума.
В результате решения задачи получены следующие оптимальные параметры и режимы процессов приготовления разработанных продуктов питания: весовых паштетов: Сп=32-33%; 1з=120°С; Тз=90 мин; консервов «Котлеты рыбные с соевым белковым продуктом»: Ск=32-33%; ^ШТ; Тс=30 мин.
На основании проведенных исследований разработаны технологии производства весовых паштетов «Мечта», а также консервов «Котлеты рыбные с соевым белковым продуктом в томатном соусе». Технологическая схема производства паштетов приведена на рисунке 2.
Проведенные исследования позволили обосновать выбор направления исследований, связанный с разработкой процессов производства поликомпонентных рыборастительных продуктов питания с использованием сои, в том числе и с длительными сроками хранения; получить математические модели, адекватно описывающие процессы приготовления паштетов и котлет на основе рыбного и соевого сырья.
На основании данных моделей определены оптимальные составы вышеуказанных поликомпонентных продуктов питания, а также режимы их тепловой обработки, которые равны:
для весовых паштетов: массовая доля соевой белковой пасты Сп=32-33%; температура запекания
1з=120°С; продолжительность запекания Тз=90 мин;
для консервов «Котлеты рыбные с соевым белковым продуктом в томатном соусе»: массовая доля соевого белкового продукта Ск=32-33%; температура стерилизации Ь=120°С; продолжительность стерилизации Тс=30 мин.
С учетом данных параметров и режимов тепловой обработки предложенных продуктов питания разработаны технологии производства рыборастительных паштетов и котлет с использованием сои, элементы которых защищены патентами РФ на изобретения №2218816, №2150851, №2278554.
Рис. 2. Технологическая схема производства весового паштета
На основании проведенных исследований разработана соответствующая нормативная документация. Полученные в результате проведенных исследований новые научные данные, а также разработанная на их основе нормативная документация могут быть использованы промышленными предприятиями и предприятиями общественного питания при производстве продуктов питания указанного выше ассортимента.
Литература
1. Скурихин, И.М. Все о пище с точки зрения химика / И.М. Скурихин, А.П. Нечаев. - М., 1991. - 288 с.
2. Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения СССР. - М., 1991. - 24 с.
3. Пат. РФ №2150851 РФ. Способ обработки соевого зерна / Доценко С.М., Скрипко О.В.; заявитель и патентообладатель Всерос. науч.-исслед. ин-т сои; опубл. 20.06.2000, Бюл. №17.
4. Пат. РФ №2156095 РФ. Способ тепловой обработки продукта / Доценко С.М., Скрипко О.В.; заявитель и патентообладатель Всерос. науч.-исслед. ин-т сои; опубл. 20.09.2000, Бюл. №26.
5. Пат. РФ №2218816 РФ. Способ получения соевого белкового продукта / Доценко С.М., Тильба В.А., Стаценко Е.С.; заявитель и патентообладатель Всерос. науч.-исслед. ин-т сои; опубл. 20.12.2003, Бюл. №35.
6. Пат. РФ №2278554 РФ. Способ приготовления комбинированного рыбного фарша / Доценко С.М., Скрипко О.В., Стаценко Е.С.; заявитель и патентообладатель Всерос. науч.-исслед. ин-т сои; опубл. 27.06.2006, Бюл. №18.
---------♦'----------
УДК 674.8 Л.П. Майорова
О ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ, ЧАСТИЧНО ПОРАЖЕННОЙ ГНИЛЬЮ, ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Изучены показатели качества сульфатной целлюлозы из здоровой, гнилой древесины и композиций с гнилью первой стадии кедра, ели, лиственницы, березы белой и осины из лесосырьевой базы Хабаровского края. Показано, что содержание гнили в щепе до 15-20% не требует увеличения расхода активной щелочи на варку и не оказывает существенного влияния на выход и показатели механической прочности сульфатной целлюлозы. Полученные данные были использованы при обосновании ТУ 13-0273439-050-89-Э на поставку технологической щепы в Японию и могут быть востребованы при восстановлении целлюлозного производства в Хабаровском крае.
Технологическая щепа, используемая для целлюлозно-бумажной промышленности (ЦБП), допускает различное содержание коры и гнили в зависимости от назначения целлюлозы и используемого способа варки. Наиболее жестко ограничивается массовая доля коры и гнили при производстве сульфитной целлюлозы и древесной массы для бумаг с регламентируемой сорностью. Ниже эти требования к щепе при выработке сульфитной целлюлозы и древесной массы для бумаг и картона с нерегламентируемой сорностью, сульфатной и бисульфитной целлюлозы для бумаги и картона с регламентируемой сорностью. Меньшие ограничения по содержанию коры и гнили допускаются в щепе для производства сульфатной целлюлозы и различных видов полуцеллюлозы для бумаги и картона с нерегламентируемой сорностью.
Обзор литературных данных по исследуемому направлению показал следующее:
1. Количество гнилой древесины на территории России и Хабаровского края достаточно велико. В Сибири и на Дальнем Востоке объем древесины с гнилью у хвойных пород составляет около 15%, у лиственных достигает 50-70% [1]. В связи с этим представляет интерес изучение процесса гниения древесины и возможности использования поврежденной гнилью древесины в качестве сырья для ЦБП.
2. Разрушение древесины при гниении идет ферментативным путем. Весь процесс гниения представляет собой гумификацию, причем преобладающей реакцией грибов белой гнили является окисление, а грибов бурой гнили - гидролиз в кислой среде [2-5].
3. Исследованию химического состава гнилой древесины посвящено большое количество работ, причем объектом исследования являлись различные породы древесины, пораженные наиболее распространенными возбудителями коррозионной и деструктивной гнилей. Как правило, на первой стадии гниения целлюлоза не разрушается или ее содержание уменьшается незначительно (на 1-2%). Однако единой методики изучения химического состава гнилой древесины практически нет.
4. В зависимости от вида и стадии гнили изменяются фракционный состав щепы, содержание гнили в различных фракциях и степень влияния на качество целлюлозы и режимы варки [6].
