Системная формализация целевого комбинирования сырья животного и растительного происхождения для продуктов поликомпонентного состава Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

№4

ИНДУСТРИЯ

ПИТАНИЯ Industry_ОКТЯБРЬ • ДЕКАБРЬ 2017

УДК 663:655.522

СИСТЕМНАЯ ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЦЕЛЕВОГО КОМБИНИРОВАНИЯ СЫРЬЯ ЖИВОТНОГО И РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ДЛЯ ПРОДУКТОВ ПОЛИКОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА

Systematic Formalisation of the Aimed Animal and Vegetable Raw Materials Combining for Multicomponent Products

Храмцов А.Г. Khramtsov A.G.

Исходя из постулата Всеобщей декларации прав человека, которая была принята ООН в 1948 г., по «праву на питание» особый интерес и актуальность для реализации привлекательного бренда последнего времени «СуперЕда» («SupeгFood») представляют продукты питания нового поколения на Технологической Платформе комбинации сырья животного и растительного происхождения.

Примером реализации вышеуказанного постулата является деятельность известных в молочной отрасли пищевой индустрии АПК Российской Федерации профессионалов - кандидата технических наук О.Н. Мусиной (Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия, г. Барнаул) и профессора М.П. Щетинина (Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова), которые подготовили и опубликовали монографию «Молочные поликомпонентные продукты. Совершенствование на основе системной формализации и целевого комбинирования сырья» (М.: Изд-во «КолосС», 2015. - 302 с.). Издание предназначено (по версии авторов, «представляет интерес») для специалистов, занятых проектированием рецептур продуктов, отвечающих современным представлениям о здоровом питании, а также может быть использовано в образовательном процессе. Кадровый потенциал читателей - научные сотрудники, технологи молочных заводов, диетологи, аспиранты.

Во введении, восьми взаимоувязанных главах, в заключении, списке литературы (392 наименования) и приложениях в логической последова-

тельности, системно раскрыта обозначенная тематика. Монография издана в привлекательной форме (архитектоника, шрифты, цветные иллюстрации).

С учетом тематической направленности и уровня журнала «Индустрия питания | Food Industry» остановимся более подробно на раскрытии аспектов проектирования поликомпонентных молочных продуктов в оболочке системной формализации с целью комбинирования молочного сырья с зерновыми ингредиентами в рецептурах изделий функционального назначения для здорового питания (глава 6).

Эвристическое обоснование формулы молоч-но-зерновых продуктов и способов их получения, проведенное с использованием Отчета ВОЗ «Диета, питание и профилактика хронических болезней» за 2004 г., подробный анализ теорий питания, представленная схема целевого механизма формирования ощущения значимости поликомпонентных молочных продуктов от «голода» до «насыщения» (рис. 1) сразу определяют уровень и весомость тематики монографии.

Далее авторами определены технологические требования к ассортименту поликомпонентных молочных продуктов (шесть положений), которые кратко приведены ниже:

1) достаточно короткий цикл изготовления продукта (например, творога по сравнению с сыром);

2) использование одной и той же Технологической Платформы для изготовления массива разнонаправленных изделий (ретардная дифференциация);

Храмцов А.Г. Системная формализация целевого комбинирования сырья животного и растительного происхождения для продуктов поликомпонентного состава // Индустрия питания|Food Industry. 2017. № 4. С. 68-71.

ЭКСПЕРТНОЕ МНЕНИЕ . Expert Commentary

Прием проектируемых молочных продуктов

Жевательные движения

преабсортивное насыщение

Легенда

Рецепторы в носу, во рту, глотке и пищеводе

Механорецепторы в желудке

S

Хеморецепторы желудочно-кишечного тракта

преабсортивное насыщение

преабсорти насыщение

Физиологические области действия проектируемых молочных продуктов

преабсортивное насыщение

НАСЫЩЕНИЕ

Рис. 1. Целевой механизм формирования ощущения насыщения на примере потребления проектируемых молочных продуктов

3) специальная подготовка зерновых ингредиентов с целью исключения микробиального загрязнения продукции;

4) внесение зерновых ингредиентов на завершающей стадии технологического цикла в гармонизации с ретардной дифференциацией;

5) максимально широкий спектр конечных продуктов из одного и того же исходного сырья;

6) достаточно длительный срок годности немолочных компонентов, позволяющий сохранить гибкость технологического цикла.

Алгоритм составления формулы поликомпонентных молочных продуктов с эффектом насыщения в соответсвии с целевым механизмом его формирования приведен на рис. 2.

Молочные поликомпонентные продукты

Молочно-зерновые продукты

Молочно-зерновые продукты на базе концентрированной молочной основы и цельного зерна

Молочно-зерновые продукты на базе

концентрированной молочной основы и цельного зерна, богатые белками

Молочно-зерновые продукты на базе концентрированной

молочной основы и цельного зерна, богатые белками и маложирные -

Пример реализации в рецептуре: творог (обезжиренный, нежирный, классический с невысокой м.д. жира); зерно пшеницы, ржи, ячменя, овса, проса, гречихи, кукурузы, гороха, риса, фасоли, чечевицы (с максимально сохранной плодовой и семенной оболочками)

Рис. 2. Алгоритм составления формулы поликомпонентного молочного продукта с эффектом пре- и постабсорбтивного насыщения

№4

ИНДУСТРИЯ ПИТАНИЯ

food industry

.ОКТЯБРЬ-ДЕКАБРЬ 2017

Формализация системы проектирования поликомпонентных молочных продуктов с использованием разработок отечественных (школа академика И.А. Рогова) и зарубежных исследователей с применением математического аппарата симплекс-метода (Л.В. Конторович, Д. Данциг,

Ю.А. Ивашкин и др.) реализована в трех программах - «Минимум-Максимум», «Идеальный белок» и «Проектирование рецептуры». Пример иерархической структуры программы «Мини-мум-Максимум» приведен на рис. 3.

Начало

1 i

Ц;, Д

Ж, б, у, В, i = 1 ... П

2 I

X, =0

п п п

¡=1 ¡=i 1=1

п п п

2 В А = в; £хг = 100; * = А

¡=1 £=1 i=i

ЭЦ = 9 •ж+4-б+ 3,75 •у

4 i

Хг = Хг + Д

5 ±

Нет

Нет

ж, б, у, в;

Хг; F; ЭЦ

г

Начало

Блок 1

Ввод химического состава и стоимости 1 кг сырья, а также ограничений по составу проектируемого продукта

Блок 2

Ввод начальных точек отсчета массы ингредиентов

БлокЗ

Балансовые линейные уравнения, функция цели (в данном примере -себестоимость) и энергетическая ценность продукта

Блок 4

Итерационный процесс приращения массы ингредиентов

Блок 5

Промежуточный вывод массы ингредиентов

Блок 6

Выбор среди множества положительных значений массы

Блок 7

Выбор из множества вариантов рецептуры продукта с минимальной себестоимостью

Блок 8

Вывод спроектированной рецептуры продукта, его себестоимости и энергетической ценности

Рис. 3. Алгоритм работы программы по проектированию продуктов «Минимум-Максимум»:

Хг - масса г-го ингредиента; Жг - м.д. жира в г-м ингредиенте; Бг - м.д. белка в г-м ингредиенте; Уг - м.д. углеводов в г-м ингредиенте; Вг - м.д. влаги в г-м ингредиенте; п - количество ингредиентов; Л - интервал приращения; ж, б, у, в - м.д. жира, белка, углеводов и воды в проектируемом продукте соответственно;

Цг - стоимость г-го ингредиента; Р - функция цели (в данном примере - себестоимость); ЭЦ - энергетическая ценность продукта

ЭКСПЕРТНОЕ МНЕНИЕ Expert Commentary

Авторские компьютерные программы «Минимум-Максимум», «Идеальный белок» и «Проектирование рецептуры» получили официальную государственную регистрацию и внесены Роспатентом в реестр программ для ЭВМ.

• Программа «Минимум-Максимум» предназначена для составления рецептур многокомпонентных пищевых продуктов, отвечающих желаемым условиям по химическому составу и/или себестоимости.

• Программа «Идеальный белок» предназначена для составления рецептур многокомпонентных пищевых продуктов, сбалансированных по аминокислотному составу.

Совместно программы «Минимум-Максимум» и «Идеальный белок», интегрирующие содержательную постановку задачи создания поликомпонентного продукта и аналитический метод ее решения, способны повысить эффективность работы специалистов, составляющих рецептуры пищевых продуктов и рационов - диетологов, технологов молокоперерабатывающих предприятий, инженеров по инновациям.

• Программа «Проектирование рецептуры» предназначена для оптимизации рецептур пищевых продуктов (под оптимизацией понимается снижение стоимости продукта при сохранении его свойств).

Разработанные авторами монографии подходы могут быть использованы при создании разнообразных поликомпонентных продуктов нового поколения и представляют собой методологический базис для нахождения высокоэффективных технологических решений в пищевой и молочной индустрии агропромышленного комплекса страны.

В целом в монографии, к сожалению пока недостаточно известной профессионалам из-за скромности авторов и малого тиража, впервые в мировой практике предпринята попытка на системном уровне «озвучить официально» существующую в отрасли «кричащую» проблему - соединение «изумительной пищи», по академику И.П. Павлову - МОЛОКА (сырье животного происхождения), со специально подобранными для здоровья человека и подготовленными ингредиентами из злакового сырья растительного происхождения. Оригинальные продукты питания нового поколения поликомпонентного состава не имеют аналогов (импортоопережение) и, безусловно, найдут массового потребителя. Экономика и Экология для молочной отрасли понятны без комментариев! Дело за масштабированием.

Храмцов

Андрей Георгиевич

Khramtsov Andrey Georgievich

Тел./Phone: (8652) 23-58-32 E-mail: akhramtcov@ncfu.ru

Академик РАН, заслуженный деятель науки РФ, лауреат премии Правительства РФ,

доктор технических наук, профессор, директор

НИИ прикладных биотехнологий Института живых систем

Северо-Кавказский федеральный университет

355009, РФ, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1

Academician of the Russian Academy of Sciences, RF Government Prize Winner,

Doctor of Technical Science, Professor, Director

Biotechnology Department Living System Institute

North Caucasian Federal University

355009, Russia, Stavropol, Pushkina St., 1