Моделирование рыбных изделий с БАД
Автор: Васюкова А.Т., Кусова И.У., Эдварс А.Р., Вадовский И.К., Шарова Т.Н., Джабоева А.С.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Пищевая биотехнология
Статья в выпуске: 3 (97) т.85, 2023 года.
Бесплатный доступ
В процессе исследований рассмотрены вопросы комбинирования тощих видов рыб с продуктами животного и растительного происхождения, взаимно дополняющие аминокислотный состав готового продукта, который отвечает химическому составу суточного рациона основного варианта диеты, назначаемой при лечении неинфекционных заболеваний, в частности сахарного диабета второго типа. Основным сырьем для изготовления суфле, омлета и запеканки была свежемороженая рыба минтай с добавками порошков растительного происхождения: сублимированные укроп, петрушка и паприка, а в качестве растительного и животного сырья использовали лук, оранжевая и желтая морковь, молоко, сливочное масло и яйцо куриное. Для тепловой обработки выбраны щадящие способы и режимы термообработки: запекание в пароконвектомате на режиме «пар» и «жар». На основании моделирования компонентов рецептуры с учетом их биологической ценности получены новые вкусовые качества суфле, запеканки и омлета, фаршированного с добавлением порошкообразных добавок и овощей, выполняющих дополнительную структурирующую роль. В качестве контроля были суфле, омлет и запеканка, приготовленные по традиционной рецептуре, имеющейся в нормативной документации. Выявлены зависимости сырых и термообработанных продуктов и их влияние на структуру суфле и омлета. Получены сенсорные характеристики новых блюд с учетом обработки в пароконвектомате. Установлены параметры технологических процессов при запекании на режиме «пар» и «жар» при температуре 180-200 ℃. Выявлены зависимости молока, яиц и сливочного масла от связующих компонентов рецептуры - муки рисовой и порошкообразных растительных добавок. Обоснованы факторы, которые являются основополагающими при изготовлении продуктов, предназначенных для диеты ОВД (диабетическая). Полученный модельных состав рецептур суфле рыбное, «Рыба, запеченная под яично-молочным соусом» и омлет, фаршированный «Улыбка» отвечает требованиям, нормативной документации и потребительским предпочтениям.
Рыбный модельный фарш, суфле, омлет, запеканка, показатели качества
Короткий адрес: https://sciup.org/140303245
IDR: 140303245 | DOI: 10.20914/2310-1202-2023-3-60-66
Текст научной статьи Моделирование рыбных изделий с БАД
Оздоровление нации, повышение трудоспособности населения, его средней продолжительности жизни возможно лишь путем глубокой трансформации системы продовольственного обеспечения, первым шагом к которой может послужить корректировка Доктрины продовольственной безопасности в сторону трансформации ее в Доктрину продовольственной эффективности, основная задача которой – не просто обеспечить удовлетворение потребности населения страны в отечественных продуктах, но в продуктах с высокой пищевой ценностью и биологической эффективностью.
Однако, сейчас производится большинство продуктов по инновационным безотходным технологиям, которые включает побочные компоненты, влияющие на здоровье человека и окружающую среду. Традиционно воздействие на окружающую среду разделялось между различными логистическими процессами в соответствии с более или менее произвольным коэффициентом распределения. В соответствии с новыми требованиями ISO и рекомендациями SETAC по возможности следует избегать подобные процессы: образование мутагенных и канцерогенных веществ как в процессе изготовления, так и хранения продуктов питания. Было распространено мнение, что избежать данные процессы возможно путем расширения системы производства-потребления, изготовления композитов, смесей из восстановленного сырья и материалов (например, сухие смеси для детского и диетического питания). Поскольку соответствующие замены считались слишком сложными, трудными для определения и иногда включали бесконечные регрессии в процессе купажирования или составления помольных и иных партий сырья, то эти предполагаемые проблемы могут быть решены путем применения строгой процедуры выявления затронутых процессов, ранее разработанной и представленной нормативной документации и законодательных актов. В статистических обзорах NATION показано, что питание оказывает важную роль на жизнедеятельность населения. Так, начиная с 2015 года в различных странах наблюдается рост 6,7% (4,5–12,1%) неинфекционных заболеваний в широком возрастной диапазоне от 20 до 79 лет документе. Прогноз развития неинфекционных заболеваний к 2040 года предусматривает постепенное увеличение до 7,8% (5,2– 14,9%). Исследования в данном направлении позволяют также предположить использование высокоэффективных технологий, позволяющих избежать расширения системы моделирования генно-модифицированных продуктов, вызывающих мутагенные эффекты. Общеизвестны сложные проблемы, возникающие при переработке сельскохозяйственных или промышленных вторичных ресурсов (сырья, отходов производства), используемых в качестве корма (например, рапсовый жмых, который заменяет производство соевых бобов, в котором опять же используется масло в качестве побочного продукта) или удобрения (например, органические удобрения – побочные продукты от жизнедеятельности животных), и наконец последнее звено технологической цепи – корова (мясо, молоко, масло и т. д.), что дает возможность получить качественные продукты питания. А также вторичные функции лесного хозяйства и сельского хозяйства (например, поддержание доходов в сельской местности, благоустройство, поддержание ландшафтов для отдыха) [1]. Все существующие экологические и социальные проблемы тесно переплетены, поэтому необходимо разработать стандарты питания, единые в различных странах мира, позволяющие целесообразно использовать сырьевые ресурсы и регулировать вопросы здравоохранения, препятствовать развитию неинфекционных заболеваний.
Пересмотр указанных ключевых проблем цивилизации начался с опроса, разосланного в национальные комитеты IDF, в ходе которого были получены ценные отзывы пользователей стандарта. Проведенная работа включала значительные усилия в сотрудничестве и диалоге, но позволила прийти к сбалансированному согласию. Существуют различные методы и источники для определения выбросов, загрязнений воды и воздуха, вирусных инфекций, которые классифицируются в зависимости от их точности и детализации. Самый простой подход описывается различными уровнями и индивидуальными данными. На первое место в мире выходят такие заболевания цивилизации, как сердечнососудистые, диабет второго типа, онкология, ожирение, нарушение обмена веществ.
В современном мире сахарный диабет составляет основную причину смертности населения, но на риск его развития можно повлиять за счет коррекции средовых факторов, в том числе питания. В частности, протективный эффект оказывает энергетически сбалансированная диета – как профилактика сахарного диабета 2 типа, правильный баланс и количество простых сахаров.
Несмотря на кажущееся небольшим уменьшение риска, при колоссальной распространенности сахарного диабета 2 типа такое снижение заболеваемости способно сберечь значимое количество жизней [1–3].
Рыба в отличие от мяса сельскохозяйственных животных практически не содержит соединительной ткани. Рыбные белки в три раза быстрее перевариваются в желудочно-кишечном тракте. Из имеющихся 20 заменимых и незаменимых аминокислот по сравнению с другими пищевыми продуктами рыбные продукты занимают лидирующее положение. Важную роль
Для больных диабетом I и II типа рекомендуется употреблять рыбу жирных сортов, которая богата эйкозапентаеновой и докозагек-саеновой кислотами (ЭПК + ДГК) [6, 7].
Моделирование продуктов и конструирование рационов с целевым нутриентным составом для потребителей на основе их генетических предрасположенностей является важной задачей в настоящее время.
Цель работы моделирование рецептур специализированных рыбных продуктов на основе пищевой ценности и сочетаемости сырья.
Материалы и методы
Аминокислотный состав продуктов животного и растительного происхождения проанализирован на основе справочных таблиц. Исследования проводили с использованием современных и установленных методик [8]. Для анализа полученной информации использован метод кластеризации многомерных объектов [19]. Все исследуемые образцы готовились в пароконвектомате на режиме «пар», «жар», параметры технологических процессов при запекании регистрировались при температуре 180–200 °С по достижению в толще продукта 80 °С. Объектами исследований являлось сырье и продукты, предназначенные для диеты ОВД (диабетическая). Модельные составы рецептур суфле рыбное, «Рыба, запеченная под яично-молочным соусом» и омлет, фаршированный «Улыбка» отвечали требованиям, нормативной документации и потребительским предпочтениям – ТУ 10.20.25–040–35749547–2020 Рыбные полуфабрикаты и СанПин 2.3/2.4.3590–20. Оптимальные концентрации БАД от 1 до 2%.
Органолептическую оценку проводили профильным методом по разработанной системе дескрипторов, которые включают: аромат, токтильность, целостность структуры, сочность. Пищевую и энергетическую ценность образцов характеризовали расчетным методом по справочным таблицам содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности пищевых продуктов.
В статье использованы нормативные документы, позволяющие оценить качество изготовляемой продукции и организацию ее потребления: ГОСТ Р ИСО 22000 2019 (ГОСТ 2019 года).
Результаты и обсуждение
Всемирная организация здравоохранения и Институт питания РАН разработали основные требования к сбалансированному питанию и его компонентам. При использовании морских биоресурсов принципиальной задачей является разработка новых технологий разделения органических компонентов, что связано с получением новых видов рыбопродуктов, отвечающих определенным биологическим, медицинским и технологическим нормам. Продукты питания и сырье, основной химический состав целой и потрошеной рыбы, результаты фракционирования белка, полученные в результате многократного экстрагирования, необходимо учитывать при моделировании диетических продуктов. Также при получении гидролизатов рекомендуется гидролизовать фарш из цельной рыбы.
Базовой составляющей белкового продукта, рекомендуемого для основного варианта диеты диабетической (ОВДд) являются аминокислоты мышечных белков рыбы [4]. Поэтому важным является создание продукта с высоким содержанием полноценных рыбных белков, а также насыщенных омега-3, омега-6, омега-9 жирных кислот, обладающих антиоксидантными свойствами [9]. Кроме того, рядом авторов, при создании специализированных продуктов, содержащих натуральные экстракты, рекомендованы интересные композиции как по вкусовой гамме, так и по функциональным свойствам [10, 11]. На этой законодательной базе выполнены рецептуры, входящие в рационы питания, в том числе и ОВД для диабетиков.
Основываясь на рекомендациях диетологов проведен сравнительный анализ аминокислотного состава продуктов животного и растительного происхождения, позволяющий моделировать компоненты рецептуры в соответствии с их функциональным назначением (таблица 1).
Таблица 1.
Сравнительный анализ аминокислотного состава белков пищевых продуктов, г/100г
Table 1.
Comparative analysis of the amino acid composition of food proteins, g/100g
Наименование аминокислот Name of amino acids |
Рыба Fish |
Говядина | Beef |
Морковь | Carrot |
Рис | Rice |
|||
содержание content |
отклонение deviation |
содержание content |
отклонение deviation |
содержание content |
отклонение deviation |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Аргинин | Arginine |
2,14 |
1,04 |
-1,1 |
0,091 |
-2,049 |
0,551 |
-1,589 |
Валин | Valine |
2,46 |
1,03 |
-1,43 |
0,069 |
-2,391 |
0,403 |
-2,059 |
Гистидин | Histidine |
1,76 |
0,71 |
-1,05 |
0,040 |
-1,720 |
0,155 |
-1,605 |
Изолейцин | Isoleucine |
1,88 |
0,78 |
-0,1 |
0,077 |
-1,803 |
0,285 |
-1,595 |
Лейцин | Leucine |
3,42 |
1,48 |
-1,94 |
0,102 |
-3,318 |
0,546 |
-2,874 |
Продолжение таблицы 1 | Continuation of Table 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Лизин | Lysine |
4,04 |
1,59 |
-2,45 |
0,101 |
-3,939 |
0,239 |
-3,801 |
Метионин | Methionine |
1,1 |
0,45 |
-0,65 |
0,020 |
-1,080 |
0,155 |
-0,945 |
Цистеин | Cysteine |
0,52 |
0,7 |
+0,18 |
0,083 |
+0,310 |
0,135 |
-0,385 |
Треонин | Threonine |
2,26 |
0,8 |
-1,46 |
0,191 |
-2,069 |
0,236 |
-2,024 |
Триптофан | Tryptophan |
0,44 |
0,21 |
-0,23 |
0,012 |
-0,428 |
0,077 |
-0,363 |
Фенилаланин | Phenylalanine |
1,92 |
0,8 |
-1,12 |
0,061 |
-1,859 |
0,353 |
-1,567 |
Тирозин | Tyrosine |
0,96 |
1,45 |
+0,49 |
0,043 |
-0,917 |
0,221 |
-0,739 |
Аланин | Alanine |
2,66 |
1,09 |
-1,57 |
0,113 |
-2,547 |
0,383 |
-2,277 |
Аспарагиновая кислота Aspartic acid |
4,94 |
1,77 |
-3,87 |
0,190 |
-4,750 |
0,621 |
-4,319 |
Глицин | Glycine |
2,66 |
0,94 |
-1,72 |
0,047 |
-2,613 |
0,301 |
-2,359 |
Глутаминовая кислота Glutamic acid |
5,6 |
3,07 |
-2,53 |
0,366 |
-5,234 |
1,288 |
-4,312 |
Пролин | Proline |
1,44 |
0,69 |
-0,75 |
0,054 |
-1,386 |
0,311 |
-1,129 |
Серин | Serine |
1,84 |
0,78 |
-1,06 |
0,054 |
-1,786 |
0,347 |
-1,493 |
Представленные в таблице 1 данные характеризуют рыбу как наиболее приемлемое сырье для создания на его базе диетических продуктов. Установлено также, что употребление в питании натуральных продуктов имеет ряд преимуществ. Как правило, в состав этих продуктов помимо белковых веществ входят витамины, минеральные соли, органические кислоты, пищевые волокна и другие ценные компоненты,
соединений, в той форме, которая лучше усваивается организмом [4, 9].
В результате работы проведены комплексные исследования технологических операций производства рыбного полуфабриката, направленные на оптимизацию структурно-механических свойств, технологических приемов обработки сырья и кулинарной готовности, моделированию рецептур, приведены в таблице 2.
причем находятся они в виде природных
Таблица 2.
Рецептуры рыбных кулинарных изделий с БАД
Все разработанные изделия запекали в пароконвектомате на режиме «пар» и «жар» до появления на поверхности румяной корочки. Органолептическая оценка изделий соответствовала запеченным диетическим блюдам с выраженной вкусо-ароматической гаммой. Концентрация порошкообразных укропа, петрушки и паприки составила 1–2%. Анализ полученных данных показывает, что тепловая обработка приводит к уплотнению массы, характерной для запеченных изделий.
Пищевая ценность разработанных блюд приведена в таблице 3.
Таким образом, теоретически обосновано и экспериментально подтверждена возможность использования филе минтая в сочетании с молочными продуктами, сливочным маслом, овощами и сухими растительными компонентами в технологии новых диетических блюд.
Методом подбора компонентов были выбраны перспективные ингредиенты для обогащения традиционных рецептур. Установлено, что в качестве рационального сырья применимы мука рисовая, порошкообразные укроп, паприка и петрушка [9, 11, 14, 15].
Table 2.
Recipes for fish culinary products with dietary supplements
Сырье Raw material |
Суфле рыбное Fish soufflé |
Рыба, запеченная под яично-молочным соусом Fish baked with egg and milk sauce |
Омлет, фаршированный «Улыбка» Stuffed omelet «Smile» |
|||
Брутто, г Gross, g |
Нетто, г Netto, g |
Брутто, г Gross, g |
Нетто, г Netto, g |
Брутто, г Gross, g |
Нетто, г Netto, g |
|
Минтай | Pollock |
54 |
35 |
74 |
37 |
15 |
10 |
Яйцо | Egg |
13шт.|psc. |
12 |
120 шт. | psc. |
2 |
2 шт. | psc. |
80 |
Молоко | Milk |
20 |
20 |
6 |
6 |
30 |
30 |
Мука рисовая | Rice flour |
2 |
2 |
1 |
1 |
– |
– |
Соль | Salt |
0,6 |
0,6 |
1 |
1 |
0,6 |
0,6 |
Масло сливочное | Butter |
3 |
3 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Укроп | Dill |
1 |
1 |
– |
– |
– |
– |
Масло растительное | Vegetable oil |
– |
– |
1 |
1 |
– |
– |
Лук репчатый | Onion |
– |
– |
7 |
6 |
– |
– |
Петрушка | Parsley |
– |
– |
1 |
1 |
– |
– |
Морковь | Carrot |
– |
– |
– |
– |
8,7 |
7 |
Паприка | Paprika |
– |
– |
– |
– |
2 |
2 |
Выход | Output |
50 |
50 |
150 |
Таблица 3.
Пищевая ценность рыбных кулинарных изделий с БАД
Nutritional value of fish culinary products with dietary supplements
Методом компьютерного моделирования и планирования рецептур получены оптимальные значения, которые соответствуют реологическим показателям рыбной массы и остальным компонентам рецептуры, что позволяет доводить до готовности в промышленных условиях и пор-ционировать готовую продукцию. Эта технология даст возможность использовать разработанные полуфабрикаты высокой степени готовности, а также применять их для питания пациентов, употребляющих диету ОВДд.
Установлено, по органолептическим и микробиологическим показателям суфле, запеканка и омлет с рыбными продуктами и БАД соответствуют ТУ 10.20.25–040–35749547–2020 Рыбные полуфабрикаты.
Заключение
Моделирование рецептур на основе свойств пищевых продуктов, особенностей химического состава и производственных условий изготовления продукции позволяет с научной точки зрения выполнить поставленные задачи и обеспечить потребителей качественной и функциональной продукцией. Разработанные суфле, запеканка и омлет на основе рыбного сырья и наполнителей могут быть рекомендованы для составления рациона по ОВДд. По ингредиентному составу новые рецептуры максимально будут приближаться к контрольному образцу, а по пищевой и энергетической ценности соответствует функциональным рыбным продуктам.
Table 3.
Показатель Indicator |
Суфле рыбное Fish soufflé |
Рыба, запеченная под яично-молочным соусом Fish baked with egg and milk sauce |
Омлет, фаршированный «Улыбка» Stuffed omelet «Smile» |
Калорийность, ккал | Caloricity, kcal |
84,76 |
146 |
245,34 |
Белки, г | Proteins, g |
7,87 |
6,5 |
11,44 |
Жиры, г | Fats, g |
4,83 |
2,59 |
21,04 |
Углеводы, г | Carbohydrates, g |
2,43 |
1,54 |
2,55 |
Витамин А, мг | Vitamin A, mg |
3,57 |
3,72 |
0,34 |
Витамин В 1 , мг | Vitamin В 1 , mg |
0,06 |
0,05 |
0,07 |
Витамин, мг | Vitamin В 2 , mg |
0,13 |
0,06 |
0,42 |
Витамин С, мг | Vitamin С, mg |
0,44 |
0,86 |
0,53 |
Витамин РР, мг | Vitamin РР, mg |
0,52 |
0,52 |
0,2 |
Натрий, мг | Sodium, mg |
272,61 |
486,18 |
128,13 |
Калий, мг | Potassium, mg |
195,94 |
178,94 |
173 |
Кальций, мг | Calcium, mg |
33,7 |
15,06 |
95,29 |
Магний, мг | Magnesium, mg |
23,95 |
22,7 |
15,02 |
Фосфор, мг | Фосфор, мг |
127,72 |
103,44 |
191,96 |
Железо, мг | Iron, mg |
0,64 |
0,45 |
2,08 |
Список литературы Моделирование рыбных изделий с БАД
- Дедов И.И., Шестакова М.В., Галстян Г.Р. Распространенность сахарного диабета 2 типа у взрослого населения России (исследование NATION) // Сахарный диабет. 2016. Т. 19. №. 2. С. 104-112.
- Wu Y., Ding Y., Tanaka Y., Zhang W. et al. Risk factors contributing to type 2 diabetes and recent advances in the treatment and prevention // International journal of medical sciences. 2014. V. 11. №. 11. P. 1185.
- DPPOS. Lancet Diabetes Endocrinol. 2015.
- Лысиков Ю.А. Аминокислоты в питании человека // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2012. С. 88-106.
- Общая нутрициология. М.: МЕДпресс-информ, 2005. 392 с.
- Шестнадцать самых полезных продуктов при сахарном диабете. URL: https://gb12barnaul.ru›blog / 16samyh-poleznyh-produktov-…
- Гладышев М.И. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты и их пищевые источники для человека // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. 2012. № 4. С. 352-386.
- Карпухина В. Целительные специи. Пряности. Приправы. От 100 болезней. М.: АСТ, 2014. 256 с.
- Васюкова А.Т., Першакова Т.В., Фалин Д.Н., Яковлева Т.В. и др. Влияние обогащающих добавок на пищевую ценность мясных и рыбных продуктов // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2011. № 2-3 (320-321). С. 11-13.
- Драчева Л.В., Зайцев Н.К., Жарикова О.А., Васюкова А.Т. Суммарная антиоксидантная активность растительных экстрактов // Пищевая промышленность. 2011. № 9. С. 44-45.
- Латышев Е.Ю., Васюкова А.Т. Исследование реологических свойств овощных и майонезных соусов, выработанных с применением функциональных растительных добавок на основе водорослей // В сборнике: Приоритетные направления в разработке специализированной продукции для предприятий питания. Москва: Русаинс, 2023. С. 223-234.
- Ditrich I., Saltan B. Formulation or recipes of functional food products based on fish raw materials, characteristics of their consumer properties // Engineering sciences: development prospects in countries of Europe at the beginning of the third millennium: collective monograph. Riga: Izdevnieciba “Baltija Publishing”, 2018. V. 1. P. 176-197.
- Samojlovа D.A., Tsibizova М.Е. Secondary resources of the fishing industry as a source of food and dietary supplements // Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishing Industry. 2015.
- Eskin M., Robinson D.S. Food shelf life stability: chemical, biochemical, and microbiological changes. CRC Press, 2000.
- Froning G.W., McKee S.R. Mechanical separation of poultry meat and its use in products // Poultry meat processing. CRC Press, 2000. P. 253-266.
- Roberfroid M.B. Global view on functional foods: European perspectives // British Journal of Nutrition. 2002. V. 88. №. S2. P. S133-S138.
- Veeman M. Policy Development for Novel Foods: Issues and Challenges for Functional Food // Canadian Journal of Agricultural Economics. 2002. V. 50.
- Jia Z., Xu W. Synthesis and antibacterial activities of quaternary ammonium salt of chitosan // Carbohydrate research. 2001. V. 333. №. 1. P. 1-6.
- Никитин Н.А., Сидоренко Ю.И., Карпов В.И., Жученко Н.А. и др. Применение метода кластеризации многомерных объектов при формировании персонализированных рационов на основе анализа генотипов потребителей // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. 2019. № 3(56). С. 36-39.
- Dendup T., Feng X., Clingan S., Astell-Burt T. Environmental risk factors for developing type 2 diabetes mellitus: a systematic review // International journal of environmental research and public health. 2018. V. 15. №. 1. P. 78.