CC BY
80
УДК 637.5:664(045)
роль пищевых добавок в производстве мясных рубленых полуфабрикатов
М.А. Беляева, д-р техн. наук, профессор
российский экономический университет им. Г.в. Плеханова, москва
Р.А. Гульванский, К.Г. Спасский
Ао «ГК «спасский Групп», московская обл., с. Беседы
Реферат
В статье обозначена проблема организации здорового и сбалансированного питания населения страны, рассмотрены вопросы разработки новых пищевых добавок растительного происхождения к мясным рубленым полуфабрикатам и их роль в повышения пищевой, биологической и энергетической ценности путем обогащения готовой продукции из мясных полуфабрикатов аминокислотами, жирными кислотами, витаминами и минеральными компонентами. Приведен ингредиентный состав пищевой добавки, описана рецептура и математические методы, используемые в разработке оптимальной рецептуры как самой пищевой добавки, так и мясных рубленых полуфабрикатов на всех стадиях технологического процесса, начиная от рецептуры и заканчивая тепловыми процессами с применением различных способов нагрева. Дано описание технологических свойств ингредиентов пищевой добавки порошка чиа, чеснока, ламинарии, болгарского перца, томатного порошка, определены нормы вложения ингредиентов в оптимальном соотношении в саму смесь и оптимальная норма вложения в мясные рубленые полуфабрикаты для обогащения биологическими компонентами, для повышения пищевой и энергетической ценности. Задача оптимизации рецептуры решалась с использованием аддитивно-мультипликативной свертки, экспертных оценок в оформлении их в количественном выражении всех параметров по группам с учетом весовых коэффициентов и расчета функционала качества. Разработанная технология приготовления мясных рубленых полуфабрикатов с включением пищевых добавок растительного происхождения заданного качества может быть внедрена в массовое производство. Органолептические показатели готовых мясных рубленых изделий имели положительные оценки качества: вкус, цвет, запах, консистенция. Готовые мясные полуфабрикаты можно включать в рационы питания для различных групп населения, что способствует реализации государственной программы по организации здорового питания.
Ключевые слова
заданное качество; здоровое питание; мясные рубленые полуфабрикаты; пищевые добавки, растительное происхождение Цитирование
Беляева М.А., Гульванский Р.А., Спасский К.Г. (2019) Роль пищевых добавок в производстве мясных рубленых полуфабрикатов // Пищевая промышленность. 2019. № 3. С. 54-57.
Role of nutritional supplements to meat chopped semi-finished products
M.A. Belyaeva, Doctor of Tecnhical Sciences, Professor Plekhanov Russian university of Economics, Moscow R.A. Gul'vanskij, K.G. Spasskij
Joint-stock company «Group of company Spassky Group»
Abstracts
The article identifies the problem of organization of healthy nutrition of the country's population, the state policy pursued by the country's leadership, the ways of implementation of the problem of balanced nutrition, the development of new food additives of plant origin to meat chopped semi-finished products and their role in improving the food, biological and energy value by enriching the finished product of meat semi-finished products with amino acids, fatty acids, vitamins and mineral components. The ingrediyentny composition of nutritional supplement is given, the compounding, mathematical methods used in development of an optimum compounding both the most nutritional supplement, and meat chopped semi-finished products at all stages of technological process are described, beginning from a compounding and finishing with thermal processes about application of various ways of heating. The description of the technological properties of the ingredients of the food additive of Chia powder, garlic, kelp, bell pepper, tomato powder, determined the norms of the ingredients in the optimal ratio in the mixture and the optimal rate of investment in meat chopped semi-finished products for the enrichment of biological components, improve quality indicators, increase food and energy value. The optimal formulation of both the food additive and meat chopped semi-finished products with its inclusion was determined using modern mathematical methods and software. The problem of optimization was solved with use of additive and multiplicative convolution, expert estimates in their registration in quantitative expression of all parameters on groups taking into account weight coefficients and calculation of functionality of quality. The developed technology of preparation of meat chopped semi-finished products with inclusion of nutritional supplements of a phytogenesis of the set quality, maybe, is introduced in mass production. Ready meat semi-finished products can be included in food allowances for various groups of the population that promotes implementation of the state program on the organization of healthy food.
Key words
healthy food; meat chopped semi-finished products; nutritional supplements; phytogenesis; the set quality Citation
Belyaeva M.A., Gul'vanskij R.A., Spasskij K.G. (2019) Role of nutritional supplements to meat chopped semi-finished products // Food processing industry = Pishhevaya promyshlennost. 2019. № 3. P. 54-57.
54 пищевая ПРОМЫШЛЕННОСТЬ 3/2019
Ключевая проблема развития человечества - это обеспечение населения полноценным питанием, определяющим нормальную жизнедеятельность каждого человека в окружающей среде. Задача организации и обеспечения сбалансированным питанием населения, особенно в Российской Федерации сложная из-за большого количества регионов, климатических поясов, многообразия этнических групп, которым свойственна своя национальная кухня, вид деятельности и физиологических потребностей, поэтому при составлении рационов требуется учитывать все факторы и предпочтения.
Неправильное питание может привести к дефициту в организме человека незаменимых аминокислот и полиненасыщенных жирных кислот, которые не синтезируются в организме человека и должны поступать с родуктами питания. Поэтому при организации питания населения необходимо учитывать все факторы: особенности, структуру и традиции питания; физиологические, биохимические и экологические факторы; климатические, региональные и социально-экономические условия, а также уровень заболеваемости населения из-за нехватки биологических компонентов в организме, характера профессиональной деятельности или категория групп населения. Питание - это не только социальная задача, но и экономически значимая, потому что оно должно быть доступным.
Правительство Российской Федерации занимается здоровьем нации, на государственном уровне утверждены Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года. Минздравсоцразвития России с участием заинтересованных федеральных органов исполнительной власти разработало план мероприятий по реализации положений этого документа. Была принята концеп-
ция государственной политики в области здорового питания, направленная на создание условий, обеспечивающих удовлетворение потребностей населения в рациональном здоровом питании в соответствии с медико-биологическими нормами [1].
В настоящее время продолжительность жизни населения РФ, по данным Росстата за 2015 г., составила для мужчин 65,1 год и женщин 76,3 года, против 72,8 и 80,2 лет соответственно населения Западной Европы.
По данным Всемирной организации здравоохранения на 2016 г. ожидаемая продолжительность жизни при рождении мужчин составила 66,4 и женщин 77,2 г.
Основное население РФ составляют здоровые люди, обладающие адаптивной способностью: 40-45 % относятся к здоровому населению с пониженным уровнем адаптации к изменяющимся условиям внешней среды; 30-35% населения - склонные к заболеваниям и больные люди.
В связи с этим питание - важный показатель для динамически развивающегося человеческого организма, существуют проблемы недостаточного поступления в организм человека белков, витаминов, минеральных веществ, либо еда может быть перенасыщена углеводами, жирами, что может привести к избытку веса, снижению иммунитета, а именно снижению резистентности к инфекциям и другим неблагоприятным факторам окружающей среды.
В области создания сбалансированных, многокомпонентных продуктов и теории рационального питания имеется положительный опыт, отраженный в основополагающих трудах И.А. Рогова, A.M. Браж-никова, H.H. Липатова (мл.), Е.И. Титова, А.В. Тутельяна и др. Применение методологии системного анализа в моделировании и ассортиментно-рецептурной оптимизации сформулировано в работах Ю.А. Ивашкина, И. И. Протопопова, А. В. Бородина и др. Конструирование состава продуктов детского, диетического, геродиетического, лечебного, функционального, спортивного и других видов питания отражено в работах Э.С. Токаева, С.Б. Юдиной, H.A. Тихомировой и др.
Важнейшим аспектом в здоровом питании человека являются биологические компоненты, этой проблемой занимаются многие ученые в различных научно-исследовательских институтах.
Цель работы - создание новой рецептуры пищевой добавки для мясных рубленых полуфабрикатов и колбасных изделий, способствующей повышению пищевой и энергетической ценности путем увеличения содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов и, соответственно, профилактике различных заболеваний.
Кафедра ресторанного бизнеса взаимодействует с компанией АО «ГК «Спасский
Групп» по разработке пищевых добавок для мясных рубленых полуфабрикатов и колбасных изделий.
Компания АО «ГК Спасский Групп» была основана в 2011 г. и до 2015 г. являлась дистрибьютором европейских производителей пищевых добавок для мяса, рыбо-, птицеперерабатывающей промышленности на территории москвы и московской области. В 2015 г. компания запустила собственный производственный процесс, что послужило отправной точкой для ее дальнейшего развития.
Предприятие производит широкий ассортимент пищевых добавок, активно ведет поиск решений в области повышения пищевой и биологической ценности разрабатываемых новых рецептур.
на сегодняшний день на предприятии разработано свыше ста различных добавок для вареных и копченых колбас, сосисок и сарделек, компания производит различные вкусоароматические смеси, функциональные добавки, сухие маринады, соусы-маринады.
Одна из пищевых добавок разработана совместно кафедрой ресторанного бизнеса и компанией АО «ГК «Спасский Групп», имеет функциональное и профилактическое значение, мясная продукция, производимая с ее включением, может быть внедрена в рационы питания спортсменов, студентов, различных групп н а с е ле ния, в ко мп ле кс н ы е зав трак и, обеды, удовлетворяющие потребности организма человека по калорийности, качеству, пищевой и биологической ценности.
Качественный и количественный ингре-диентный состав, рецептура пищевой добавки были разработаны с использованием современных математических методов [2, 3] и представляют собой сухую смесь из порошков лука, чеснока, томата, чипа, ламинарии, болгарского перца.
Все ингредиенты имеют специфические особенности и физико-химические показатели: чесночный порошок придает продуктам аппетитный аромат, при этом оставляя дыхание свежим. Благодаря хорошей растворимости он идеален для приготовления соусов и маринадов. Помимо вкуса и аромата чесночный порошок сохраняет и все полезные свойства свежего чеснока. Действует профилактически при сердечно-
сосудистых заболеваниях, снижает уровень холестерина в крови, действует как противовирусное и противопро-студное средство, обладает желчегонными свойствами.
Известны результаты исследований влияния аллицина чеснока на гормональный фон человека. Выявлено повышение уровня тестостерона и снижение концентрации кортизола, который относится к катаболическим гормонам.
Порошок ламинарии имеет в составе большое количество легко усваиваемого йода (в среднем до 0,3% от сухого веса), связанного с органическими молекулами. Поэтому он легко усваивается организмом человека, нормализуя функции щитовидной железы. По содержанию йода ламинария далеко опережает все известные наземные растения.
В состав порошка чиа входят вещества, схожие с медицинскими антибиотиками. Но их преимущество в том, что, в отличие от химических аналогов, семена не оказывают разрушающего воздействия на печень, улучшая здоровье, уничтожая патогенную флору и активизируя процессы заживления, укрепляют иммунитет, способствуют профилактике простуды
и гриппа. Люди, употребляющие семена чиа в пищу регулярно, меньше болеют и практически не склонны к сезонным заболеваниям. Полезные свойства семян чиа заключаются в улучшении микрофлоры кишечника - они возрождают полезные бактерии, уничтожая вредные, снижается вероятность возникновения инфекций в ЖКТ.
Чиа - профилактическое средство, предотвращающее повышение холестерина. Также оно может остановить развитие атеросклероза, снимать аллергические реакции благодаря наличию антиокси-дантов и способствовать укреплению организма, чиа нередко включают в состав вегетарианской пищи в качестве источника омега-3 и омега-6 кислот. Семена чиа способствуют улучшению здоровья и имеют профилактическое и функциональное назначение.
Порошок из зеленого болгарского перца имеет многоплановый физико-химический состав, используется в качестве специй для различной продукции. В Болгарии были выведены сладкие крупноплодные сорта, именно оттуда их экспортируют во многие страны. В России популярен именно болгарский перец, получивший широкое применение в разных отраслях промышленности.
На основе проведенных маркетинговых исследований, литературного обзора и патентного поиска, анализа литературы и интернет-источников были разработаны разные варианты рецептурных композиций с учетом пищевой, биологической ценности и себестоимости пищевой добавки.
На основе проведенных экспериментальных исследований на модельных фаршевых системах и мясных рубленых полуфабрикатах были апробированы различные варианты по нормам вложения не только ингредиентов пищевой добавки, но также были изменены технологии приготовления бифштекса рубленого, котлет, биточков, отличающиеся от нормативных документов для предприятий общественного питания, а именно сборника рецептур. Опытные образцы готовили с разными выходами полуфабрикатов, нормы вложения в рецептуре варьировали, контроль качества на выходе готового кулинарного продукта после тепловой обработки осуществляли органо-лептическими методами по пятибалльной шкале по следующим показателям: внешний вид, цвет, вкус, запах, консистенция [2, 3, 6].
тепловая обработка осуществлялась разными способами: жарка традиционными методами на сковороде во фри-
тюре, конвективным способом, сВЧ-тепловая обработка, инфракрасная обработка, комбинированные методы СВЧ - + ИК-нагрев, жарка во фритюре на сковороде и дожарка иК-нагревом.
По органолептическим показателям бифштекс, котлеты, биточки имели однородную консистенцию, особенно при внесении пищевой добавки, которая способствовала равномерному образованию мягкой консистенции и распределению жира в процессе жарки.
Пищевые добавки растительного происхождения играют важную роль при производстве мясных полуфабрикатов, при их внесении в мясные изделия последние обогащаются витаминами, минеральными веществами, аминокислотами, жирными кислотами.
Оптимальную рецептуру как самой пищевой добавки, так и мясных рубленых полуфабрикатов с ее включением можно определить, используя современные математические методы и программные средства.
Эффективность технологии процесса и ингредиентный состав мясных рубленых полуфабрикатов с пищевыми добавками или сухими смесями, обеспечивающие выработку продукции заданного качества с заданными свойствами и параметрами, в том числе показателями пищевой, биологической и энергетической ценности, связаны с нахождением экстремума некоторого функционала качества готовой мясной продукции.
При этом все изменяемые параметры, влияющие на показатели готовых мясных полуфабрикатов, включая тепловую обработку, приводятся к безразмерной шкале относительных величин:
2; =-
( 1)
Дх
где:
х, х0 - фактическое и эталонное значена II ^
ние |-го параметра в 1-й группе;
Дхк° - предельно допустимое отклонение от нормы.
Критерий оценки состояния системы представляется [8] в виде аддитивно-мультипликативной свертки:
(2)
Ь ; - относительное
отклонение Ч-го фактора 1-го блока системы и его весовой коэффициент;
х1 х|0- фактическое и желаемое значение параметра состояния;
Дх| - допустимое отклонение параметра от желаемого значения;
а - коэффициент значимости 1-ной группы факторов, влияющих на ингре-диентный состав и готовую мясную продукцию;
56 ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ 3/2019
гк - отклонение к-го фактора критической группы, определяющей неприемлемость качественного состояния системы.
При = ' и = ' =, т функционал (2) изменяется от единицы до нуля, соответственно, от эталонного состояния до его граничного допустимого значения и обращается в нуль при выходе любого параметра критической группы за предельно допустимый уровень.
Для оценки групповых и индивидуальных весовых коэффициентов формируются в табличной форме экспертных оценок функционала по схеме полного или дробного факторного эксперимента с последующим вычислением оценок линейных эффектов влияния на функционал по формулам:
} N _ _
; 1. ,лл ■,■■' ■■ ( 3)
ff tz
к=1
где:
гкк - значение ¡-го группового показателя в к-м опыте;
2кк - значение '¡-ой переменной ¡-й группы в к-м эксперименте;
Qk - значение функционала в к-м эксперименте.
При выходе за рамки ограничения любого параметра критической группы Zk функционал обращается в нуль. При нахождении критических показателей в норме значение критерия изменяется от 1 при полном совпадении измеряемых значений с эталонными (лучшее качество) до 0 при достижении границы нижнего уровня качества (предельное значение).
Для определения весовых коэффициентов и градуированной шкалы обобщенного функционала используется методика экспертных оценок или полного факторного эксперимента [2, 3, 8, 9]. При этом значение функционала качества продукта градуируется от 1 до 0 по шкале желательности соответственно от самого высокого до удовлетворительного уровня качества по результатам экспертных оценок, например, 1,0-0,7 очень хорошо; 0,7-0,4 хорошо; 0,4-0,2 удовлетворительно; 0,2-0,0 плохо.
на сегодняшний день разработка проходит стадию тестирования, в перспективе - внедрение в массовое производство.
Таким образом, можно разработать технологию приготовления мясных рубленых
полуфабрикатов с включением пищевых добавок растительного происхождения заданного качества. Мясные продукты, имеющие в своем составе добавки, имеют более высокую калорийность и биологическую ценность, их можно включать в рационы питания для различных групп населения, что способствует реализации государственной программы по организации здорового питания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года // Распоряжение Правительства РФ от 25 октября 2010 года N 1873-р. Электронный ресурс. - Режим доступа http://docs.cntd.ru/document/902242308
2. Беляева, М. А. Многокритериальная оптимизация тепловой обработки мясных полуфабрикатов с использованием современных электрофизических методов нагре-ва/М.А. Беляева. - М.: Русайнс, 2016-244 с.
3. Беляева, М. А. Оптимизация пищевой и биологической ценности мясных полуфабрикатов в процессе тепловой обработки с целью обеспечения населения качественными продуктами питания/М.А. Беляева. -М.: Русайнс, 2017-342 с.
4. Булдаков, А.С. Пищевые добавки. Справочник/А. С. Булдаков. - СПб.: Ut, 1996. -240 с.
5. Тутельян, В.А. Микронутриенты в питании здорового и больного человека/В.А. Тутельян. - М.: Колос, 2002. - 424 с.
6. Беляева, М.А. Патент на изобретение № 2016131786 от 02.08.2016 г. Способы тепловой обработки мясных полуфабрикатов с использованием современных электрофизических методов нагрева/М.А. Беляева, О.К. Безотосова.
7. Беляева, М.А. Новая пищевая добавка к мясным рубленым полуфабрикатам/М.А. Беляева, Р. А. Гульванский, К. Г. Спасский // Экономически эффективые и экологически чистые инновационные технологии. Материалы IV международной научно-практической конференции. - изд-во РЭУ им. Г.В. Плеханова, 2018. -C. 273-279.
8. Ивашкин, Ю.А. Системный анализ и исследование операций в прикладной биотех-нологии/Ю.А. Ивашкин. - М.: МГУПБ, 2005. -199 с.
9. Ивашкин, Ю.А. Моделирование процессов тепловой обработки мясопродуктов с использованием инфракрасного энергоподво-да/Ю.А. Ивашкин, М.А. Беляева // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2006. - № 10. -С. 46-50.
REFERENCES
1. Osnovy gosudarstvennoj politiki Rossijskoj Federacii v oblasti zdorovogo pitanija nasele-nija na period do 2020 goda // Rasporjazhenie Pravitel'stva RF ot 25 oktjabrja 2010 goda N 1873-r. Jelektronnyj resurs. - Rezhim dostupa http://docs.cntd.ru/document/902242308
2. Beljaeva, M.A. Mnogokriterial'naja optimi-zacija teplovoj obrabotki mjasnyh polufabrika-tov s ispol'zovaniem sovremennyh jelektrofiz-icheskih metodov nagreva/M.A. Beljaeva. - M.: Rusajns, 2016-244 s.
3. Beljaeva, M.A. Optimizacija pishhevoj i biologicheskoj cennosti mjasnyh polufabrikatov v processe teplovoj obrabotki s cel'ju obespech-enija naselenija kachestvennymi produktami pi-tanija/M.A. Beljaeva. - M.: Rusajns, 2017-342 s.
4. Buldakov, A.S. Pishhevye dobavki. Spra-vochnik/ A. S. Buldakov. - SPb.: Ut, 1996. -240 s.
5. Tutel'jan, V.A. Mikronutrienty v pitanii zdorovogo i bol'nogo cheloveka/V.A. Tutel'jan. -M.: Kolos, 2002. - 424 s.
6. Beljaeva, M.A. Patent na izobretenie № 2016131786 ot 02.08.2016 g. Sposoby teplovoj obrabotki mjasnyh polufabrikatov s ispol'zovaniem sovremennyh jelektrofiz-icheskih metodov nagreva/ M.A. Beljaeva, O.K. Bezotosova.
7. Beljaeva, M.A. Novaja pishhevaja dobavka k mjasnym rublenym polufabrikatam/M.A. Beljaeva, R.A. Gul'vanskij, K.G. Spasskij // Jekono-micheski jeffektivye i jekologicheski chistye in-novacionnye tehnologii. Materialy IV mezhdun-arodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. -Izd-vo RJeU im. G.V. Plehanova, 2018. -C. 273-279.
8. Ivashkin, Ju.A. Sistemnyj analiz i issledovanie operacij v prikladnoj biotehnologii/Ju.A. Ivashkin. - M.: MGUPB, 2005. -199 s.
9. Ivashkin, Ju.A. Modelirovanie processov teplo-voj obrabotki mjasoproduktov s ispol'zovaniem infrakrasnogo jenergopodvoda/ Ju. A. Ivashkin, M.A. Beljaeva // Hranenie i pererabotka sel'hozsyrja. - 2006. - № 10. - S. 46-50.
Авторы
Беляева Марина Александровна, д-р техн. наук, профессор Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова, 117997, Москва, Стремянный пер., д. 36, Be1yaevamar@mai1.ru Гульванский Роман Анатольевич, Спасский Константин Георгиевич
Акционерное Общество «ГК «Спасский Групп», 142715, Московская область, Ленинский район, с. Беседы, Промышленный проезд д. 7, оф. 402, gu1vanskiy@spasskiy.com; spasskiy@ spasskiy.com
Authors
Belyaeva Marina Aleksandrovna, Doctor of Technical Sciences, Professor Russian economic university after Plekhanov, 117997, Moscow, Stremyanny lane, 36, Belyaevamar@mail.ru Gul'vanskij Roman Anatol'evich, Spasskij Konstantin Georgievich
Joint-stock company «Group of company Spassky Group»
of. 402, 7, Promyshlenniy proezd, v. Besedy, Moscow region, 142715,
gulvanskiy@spasskiy.com; spasskiy@ spasskiy.com
