CC BY
6
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
Оптимизация способа получения эмульсионных продуктов питания
В.Х. Паронян, Ю.В. Боголюбская
Московский государственный университет технологий и управления
При разработке функциональных пищевых продуктов, подобных натуральным по своим воздействиям на организм человека, необходимо, кроме выбора и обоснования применения функциональных ингредиентов, учитывать их потенциальные возможности изменять традиционные потребительские свойства продукта. Технологии конструирования функциональных пищевых продуктов сложного многокомпонентного состава должны основываться на разработке алгоритмов, позволяющих применять методы математического моделирования и программирования.
Современные компьютерные технологии, оборудование и приборы позволяют контролировать технологический процесс в режиме реального времени, поэтому возникает необходимость разработки новых направлений и подходов, которые бы обеспечили, наряду с совершенствованием традиционных, создание принципиально новых пищевых технологий, гарантирующих сохранение нативных свойств сырья и позволяющих повысить качество готовой продукции.
На основе варьирования соотношений ингредиентов рецептуры эмульсии и изменения ее реологических характеристик с помощью стабилизаторов, эмульгаторов и функциональных ингредиентов можно создавать различные эмульсионные продукты с заданными функциональными свойствами и различной консистенцией. При этом наряду с решением технологической задачи получения устойчивой эмульсии необходимо обеспечить высокую биологическую ценность продукта, что будет определяться физиологической и пищевой ценностью используемых рецептурных компонентов. Процесс разработки рецептур эмульсионных продуктов функционального назначения мы осуществляли в соответствии со схемой алгоритма, приведенной на рис. 1.
Моделирование функциональных свойств рецептур эмульсионных продуктов с учетом взаимодействия инг-
редиентов адекватно разработке алгоритма составления рецептуры, определения физико-химических и функцио-
Высокока лорийная
Содер жировой 55 жание фазы более %
Высококалорийная
Содержание жировой фазы более 55%
Низкока лорийная
Содер жиров не бол жание ой фазы ее 35 %
ПРОДОЛЖЕНИЕ
4
Подбор ингредиентов рецептуры: жировой фазы, эмульгаторов, стуктураторов, биологически активных веществ, органолептических улучшителей, консервантов
Оценка вероятности взаимодействия ингредиентного
состава рецептуры методами математического моделирования и лабораторными исследованиями, моделирование жирнокислотного, аминокислотного и витаминного составов
Создание текстуры продукта методом регулирования реологических свойств (вязкости, гелеобразования) и определение пищевых свойств продукта
Определение степени безопасности потребления эмульсионного продукта на основе гигиенических, микробиологических, органолептических показателей, сенсорного анализа качества
Оценка экономической эффективности разработанной рецептуры продукта
Рис. 1. Схема алгоритма разработки рецептур эмульсионных продуктов нового поколения
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
нальных характеристик применяемых ингредиентов и установления взаимосвязи «ингредиентный состав - функциональные свойства». Если рецептурная система 5 эмульсионного продукта содержит X ингредиентов, взятых в массовых долях и состоит из конечного числа комплексов Н, сочетающих ингредиенты рецептуры, то функциональное свойство всей рецептурной системы определяется как Р, а для Н-го комплекса системы - как РН. Каждый комплекс сп («жир - вода», «жир - белок- вода», «жир - белок - углеводы», «жир - белок - углеводы -вода») определяется его оптимальным процентным содержанием и физико-химическими свойствами.
Когда комплекс содержит ингредиенты, оказывающие равнозначное влияние на функциональные свойства продукта, то модель имеет вид
X
Х=1
В случае, когда комплекс содержит доминирующие по влиянию на его
функциональные свойства ингредиенты, то модель имеет вид
X
РРт, О = Р(Рт, О М^Р С) .
Х-1
Модель функциональных свойств жирового эмульсионного продукта, содержащего полидисперсную гомогенизированную систему, имеет вид
X
Р5 ?х(Рт,Сп) ,
где рт - оптимальное процентное содержание комплекса; сп - оптимальные физико-химические свойства комплекса; Р0 (рт, сп) - функциональное свойство, определяемое доминирующими ингредиентами; М: - настраиваемые параметры модели.
Как показали проведенные нами исследования, при разработке рецептур эмульсионных продуктов питания большое значение имеет расчет оптимальной рецептуры относительно заданной целевой функции с помощью методов математического моделирования, поскольку от рациональности и
оптимальности составленной рецептуры эмульсионного продукта зависят ее качественные показатели. На основе полученной математической модели строится экспертная система, содержащая базу данных эталонных образцов продукта, нормативно-техническую документацию, характеристики ингредиентов рецептуры и эмульсии до и после технологической обработки. Устанавливается зависимость характеристик эмульсионного продукта и характеристик его ингредиентов по табличным данным с применением векторной интерполяции, что позволяет определить массовые доли ингредиентов, необходимые для формирования оптимальной рецептуры продукта.
Таким образом, прогнозирование показателей качества эмульсионных продуктов зависит от установленных закономерностей изменений, возникающих на макро- и микроуровнях в эмульсиях под воздействием гидродинамических, тепло- и массообменных процессов при технологической обработке ингредиентов рецептуры.
МОСКВА: (495)721-20-77 bread@agro3.ru. www.agro3.ru АЛМАТЫ: (1073272) 92-25-13 КИЕВ: (103В044) 5В5-58-50
ХАРЬКОВ: (1038057) 716-49-11 КРАСНОДАР: (8612) 24-72-61 САРАТОВ: (В452) 48-61-77 КРАСНОЯРСК: (3912) 63-24-96
НОВОСИБИРСК: (3832) 75-02-34 ЕКАТЕРИНБУРГ: (343) 375-72-39 Р0СТ0В-НА-Д0НУ: (8632) 7В-57-89 САН КТ-П ЕТЕРБУРГ: (812) 320-15-08
