CC BY
49
641.562.578.08.002.237
ПОВЫШЕНИЕ СБАЛАНСИРОВАННОСТИ РЕЦЕПТУРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ СУХИХ КАШ ДЛЯ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ
Е.Ю. НЕПОРОЖНЯЯ, С.В. УСАТИКОВ, Г.П. ОВЧАРОВА
Кубанский государственный технологический университет Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельхозпродукции РАСХН
Анализ отечественного рынка продуктов прикорма детей первого года жизни показал, что смеси с плодовоовощными наполнителями, играющими важную роль в сбалансированности рациона, представлены очень незначительно.
Разработка новых рецептур многокомпонентных продуктов прикорма, сбалансированных в соответствии с возрастными физиолого-биохимическими особенностями детского организма по комплексу качественных характеристик и обладающих высокими органолептическими свойствами, является актуальной задачей.
Цель данной работы - моделирование рецептурных композиций сухих каш для детского питания. Представим его на примере каши манной на молочной сыворотке с тыквенно-яблочным наполнителем, обогащенной витаминами.
Используемый в постановке задачи закон смешивания показателей качества ингредиентов каши является аддитивным, что экспериментально проверено при постановке задачи оптимизации [1].
Решение задачи квадратического программирования [2] проведено в пакете МаШСАБ [3].
В терминах задачи квадратического программирования целевой функцией является показатель сбалансированности 3 рецептурной смеси, выражаемый для удобства в процентах. Значение 3 для рецептурной смеси вычисляли по формуле
3 =
-1
100% ,
(1)
где С и Б( - показатели смеси и эталона; /' - номер показателя; к - количество показателей.
Исходные данные для моделирования рецептуры каши - комплекс компонентов, выбранных в соответствии с медико-биологическими требованиями, предъявляемым к продуктам детского питания, а также выбор эталона [4, 5]. В качестве последнего выступает совокупность белков, углеводов, витаминов и минеральных веществ, удовлетворяющая потребность ребенка 6-12 месяцев за одно кормление, без учета жиров (1/5 физиологической нормы). Для расчета использовали
справочные данные показателей качества выбранных продуктов [6, 7]. Результаты сравнения полученной рецептурной композиции (46,5 г сухого порошка) и выбранного эталона представлены в табл. 1.
Таблица 1
Показатель Содержание, г
Разработанная рецептура Эталон
Белок 5,905 5,8
Углеводы 31,382 26
Кальций 0,10 0,12
Фосфор 0,138 0,10
Железо 1,346 • 10-3 1,4 • 10-3
Витамин А, МЕ 270 330
Витамин В1 1,06 • 10-4 1 • 10-4
Витамин В2 1,3 • 10-4 ,2
Витамин РР 0,0012 0,0012
Витамин С 0,02 0,02
Валин 0,27 0,302
Изолейцин 0,262 0,267
Лизин 0,476 0,568
Метионин + цистин 0,222 0,232
Треонин 0,208 0,267
Триптофан 0,077 0,087
Фенилаланин + тирозин 0,399 0,499
Калорийность, ккал 167,95 160
Первоначально было проведено решение задачи оптимизации без ограничений. Для композиции из манной крупы, молочной сыворотки, тыквы, яблок и витаминной смеси показатель сбалансированности составил 72,68%. При проведении расчетов вектор управления х имел следующие координаты: х ь х2, х3, х4 и х5 - вес манной крупы, молочной сыворотки, тыквы, яблок и витаминного премикса в смеси соответственно. По рассчитанному х вычислялась рецептура: рь р2, р3, р4 и р5 - доля манной крупы, молочной сыворотки и т. д. соответственно в смеси. Разработанная рецептура каши следующая, %:
Крупа манная 8,402
Сыворотка молочная 71,726
Тыква 9
Яблоки 10,825
Витаминная смесь 0,047
Графическое отображение сбалансированности со-
става рецептурной смеси (а), полученной в результате моделирования, по сравнению с эталоном (б) пред-
2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 15 16 17 18 і
Рис. 1
ставлено на рис. 1 (по оси абсцисс: 0 - белок; 1 - углеводы; 2 - кальций; 3 - фосфор; 4 - железо; 5 - витамин А; 6 - витамин Вь 7- витамин В2; 8 - витамин РР; 9 -витамин С; 10 - калорийность; 11 - валин; 12 - изолейцин; 13 - лейцин; 14 - лизин; 15 - метионин + цистин; 16 - треонин; 17 - триптофан; 18 - фенилаланин + тирозин). Если 3 = 100%, то все С - = В-, и график представлял бы собой горизонтальную прямую на высоте 1. Однако практически всегда 3 < 100 % из-за отклонений показателей смеси от эталонных значений.
При проведении дегустации полученной смеси отмечено, что содержание плодовоовошцой составляющей необходимо увеличить, так как в^с полученного продукта пресный, внесенный наполнитель практически не ощущается. Однако содержание плодоовощной части должно быть не более 45%, фруктов не более 10%, что связано с высоким содержанием в них сахаров, которые препятствуют обезвоживанию смеси. Поэтому введены следующие технологические ограничения: р3 £ 0,35, р4 £ 0,1. Также введено ограничение по калорийности, исходя из потребности ребенка на одно кормление - не менее 160 ккал, т. е.:
п
2 = / чХі 0160 ,
3 = 1
где п = 5 - количество ингредиентов в смеси; ц - калорийность единицы массы каждого у-го ингредиента.
Проведено решение задачи оптимизации при указанных ограничениях. Полученная рецептурная композиция имеет следующий состав, %:
Крупа манная 7
Сыворотка молочная 59,591
Тыква 29
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 15 16 17 18 і
Рис. 2
Яблоки
Витаминная смесь Показатель сбалансированности
4,366
0,043
72,26
Органолептические показатели смеси значительно улучшены; считаем, что незначительным снижением уровня сбалансированности смеси - на 0,42% - можно пренебречь.
На рис. 2 приведено графическое отображение сбалансированности состава рецептурной смеси (а), полученной в результате моделирования с использованием технологических ограничений, по сравнению с эталоном (б).
Аналогичным способом разработаны другие рецептуры каш для детского питания (табл. 2). Отметим, что технология производства этих продуктов универсальна и позволяет перерабатывать любое растительное сырье.
Для сравнения одной из разработанных смесей (рецептура 3) и выпускаемых промышленностью аналогов выбрали рисовую кашу на молочной основе с яблоками торговой марки Нірр. Ее состав, по данным, приведенным на упаковке, следующий: молочная смесь (38,07%), рисовая крупа (30%), порошок частично деминерализованной сыворотки, растительное масло, сахар, мальтодекстрин, экстракт яблок (4,3%), карбонат кальция, ваниль, витамины А, В, Э.
Графическое отображение сбалансированности состава разработанной рецептурной смеси (а), каши промышленного производства (в) и эталона (б) представлено на рис. 3 (по оси абсцисс: 0 - белки; 1 - углеводы; 2 - кальций; 3 - железо; 4 - витамин А; 5 - витамин Вь 6- витамин С; 7 - калорийность).
Анализ графиков свидетельствует о большей сбалансированности разработанной рецептурной смеси
Таблица 2
Содержание ингредиентов, %
Рецептура* Яблоки Морковь Тыква Крупа гречневая Крупа кукурузная Мука рисовая Крупа манная Сывор отка молочная Молоко обезжиренное Витаминный премикс
1 6 - 32 - - 7,7 - - 54,23 0,065
2 5,8 - 30 - - 7,4 - 56,55 - 0,046
3 6,5 - 30 - - 7,5 - 20 35,95 0,05
4 4,9 30 - - 7,4 - - 57,65 - 0,05
5 5 28 - 7,5 - - - 59,45 - 0,048
6 4,36 - 29 - - - 7 59,59 - 0,043
* Каши сухие витаминизированные: рисовые с тыквенно-яблочным наполнителем: 1 - на обезжиренном молоке, 2 - на молочной сыворотке, 3 - на смеси молочной сыворотки с обезжиренным молоком; на молочной сыворотке с морковно-яблочным наполнителем: 4 - кукурузная, 5 - гречневая; 6 - манная на молочной сыворотке с тыквенно-яблочным наполнителем.
по сравнению с промышленным образцом по отношению к физиологической норме питания ребенка первого года жизни.
ВЫВОДЫ
1. Проведена оптимизация рецептур сухих каш для детского питания в соответствии с возрастными фи-зиолого-биохимическими особенностями детского организма по комплексу качественных характеристик с целью повышения сбалансированности и обеспечения высоких органолептических свойств.
2. Предложены максимально сбалансированные в соответствии с физиологической нормой ребенка первого года жизни рецептуры сухих каш. Показано, что сбалансированность разработанных рецептурных композиций выше имеющихся в настоящее время промышленных аналогов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Непорожняя Е.Ю., Усатиков С.В., Овчарова Г.П. Методика оптимизации рецептур сухих каш для детского питания на основе закона смешивания компонентов // Изв. вузов. Пищевая технология . - 2006. - № 4. - С. 100-103.
2. Аттетков А.В., Галкин С. В., Зарубин В.С. Методы оп -тимизации. - М.: Изд. МГТУ им. М.Э. Баумана, 2001.
3. Дьяконов В.П. МаШСАЭ: Учеб. курс. - СПб: Питер, 2001.
с,/в, 1,5 1
0,5
4. Современные принципы и методы вскармливания детей первого года жизни. Методические указания № 225. Разработано НИИ питания РАМН.
5. Конь И.Я. Рациональное вскармливание и здоровье де -тей: современные аспекты // Рос. педиатр. журн. - 1999. - № 2. -С. 45^8.
6. Химический состав пищевых продуктов. Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности блюд и кулинарных изделий / Под ред. И.М. Скурихина и В.А. Шатерникова. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984.
7. Химический состав пищевых продуктов. Кн. 2: Справочные таблицы содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро и микроэлементов, органических кислот и углеводов / Под ред. И.М. Скурихина и М.Н. Волгарева. - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Агропромиздат, 1987.
Кафедра технологии молочных и консервированных продуктов
Кафедра общей математики
Поступила 17.02.06 г.
664.87.031
ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЦЕПТУР КУЛИНАРНЫХ СОУСОВ МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
М.К. АЛТУНЬЯН, А.В. МАЛИКОВ, А.Б. ЛЕБЕДЕВ,
Д.А. ВОСКРЕСЕНСКИЙ, Н.И. СЛЕПОКУРОВА
Кубанский государственный технологический университет
Современные принципы создания высококачественных пищевых продуктов основаны на выборе и обосновании определенных видов сырья и таких соотношений, которые обеспечили бы достижение прогнозируемого качества готовой продукции, наличие высоких органолептических показателей и определенных потребительских и технологических характеристик. Очевидно также, что при конструировании таких продуктов необходимо стремиться к максимальной сбалансированности пищевых компонентов по химическому составу.
Формализация медико-биологических требований и реализация методов исследования химического состава сырья позволили выбрать из многочисленного ряда ингредиентов наиболее перспективные для проектирования рецептурных композиций продуктов для питания людей с заболеванием сахарным диабетом. В качестве таких ингредиентов предлагается использо-
вать топинамбур, сухие сливки, зелень укропа и петрушки, СО2-экстракты перца черного горького, душистого, Р-каротин.
Моделирование рецептур многокомпонентных пи-щеконцентратов учитывает биохимический состав и некоторые показатели функционально-технологических свойств.
Известно, что продукты растительного происхождения содержат ряд полезных веществ, которые практически отсутствуют в продуктах животного происхождения: пищевые волокна макро- и микроэлементы, эфирные масла, дубильные и ароматические вещества, органические кислоты, фитонциды, витамин С, Р-ка-ротин, кальциферол.
Нами разработаны рецептуры сухих кулинарных соусов на основе топинамбура. Содержание инулина в сухом топинамбуре в 3-4 раза выше, чем в свежем. Использование предлагаемых соусов будет способствовать усвоению углеводов основных продуктов.
При создании новых рецептур соусов применяли метод компьютерного проектирования рецептурных
