Научные аспекты создания продуктов питания заданного состава и свойств на основе соево-морковных композиций

Введение. Одной из основных задач государственной политики в области здорового питания населения РФ до 2020 г. является расширение отечественного производства и использование основных видов продовольственного сырья, отвечающего современным требованиям качества и безопасности [1]. В этой связиважное значение имеет местное сырье Дальневосточного региона, доступное для получения функциональных и специализированных продуктов питания, содержащих физиологически ценные функциональные пищевые ингредиенты [1-3].

Из основных видов сырья, получаемого в Дальневосточном регионе, особое значение имеет высокобелковое соевое, а также корнеклубнеплодное сырье, обладающее витаминной активностью [4].

В то же время комплексное использование данных видов сырья в пищевой технологии и биотехнологии позволяет обеспечить возможность получения новых форм белковой пищи, содержащих необходимую совокупность эссенциальных факторов питания в виде антиоксидантов прямого действия [5-7].

Цель исследований: разработка методологических технолого-технических подходов к созданию продуктов питания заданного состава и свойств на основе соево-морковных композиций.

Задачи исследований: разработать экономические, технологические и технические решения по созданию продуктов питания на основе соево-морковных композиций;разработать принципиальную и аппаратурную схемы производства продуктов питания на основе соевоморковных композиций.

Материалы и методы исследований. Оценить эффективность функционирования системы производства продуктов питания заданного состава и свойств на основе соево-морковных композиций на стадии ее разработки и проектирования можно в соответствии со следующей экономико-математической моделью:

Ссм=(Сэ+Сис)∙   ∙ ∙ и →    ;

ΔЭ ={[Ц  -( Ц + С см )]}

→     ;

п

ΔЭ=∑∑∆Э;

1=1

При = = + + b t хр >  [N];

С нак > 100(1 - e ^F(^ );

≥ 0,15    (1-е ());

≥ 0,15   (1-е ());

Р >  0,15Р_Ор t(1 - е^ ) ) ,

Г (1)

где С_см - себестоимость производства соевоморковной белково-дисперсной системы -СМБДС (соевого молока); С_э - эксплуатационные затраты; С_ис - стоимость исходного сырья; Q - производительность линии приготовления СМБДС; t - производительность работы (смены); И_и - коэффициент, учитывающий использование времени смены; ДЭ _z - экономиическая эффективность технологического решения по замене исходного сырья животного происхождения на адекватное растительное; Ц_р j - закупочная цена исходного сырья; - доля исходного сырья в композиции; - доля белково-витаминного компонента в композиции; - органолептический показатель качества; -продолжительность хранения продукта; а, в – эмпирические коэффициенты; С_нак - содержание незаменимых аминокислот в готовом продукте; С - содержание витамина С в готовом продукте; Р - содержание витамина Р (рубина) в готовом продукте; в - содержание витамина в -каротина в готовом продукте; F() - - функция, определяющая содержание функционального пищевого ингредиента (ФПИ) в готовом продукте или полуфабрикате.

Результаты исследований . На рисунке 1 представлена обобщенная технологическая схема производства продуктов питания заданного состава и свойств с использованием соевого компонента.

Для реализации данных методологических и технологических подходов разработаны принципиальная и аппаратурная схемы производства соево-морковных инновационных продуктов питания (рис. 2, 3). Базовой машиной в разработанной линии является многофункциональное устройство 5 (см. рис. 2), включающее сме- ситель, измельчитель, экстрактор и разделитель.

В соответствии с разработанной технологической схемой, замоченные семена сои и измельченная морковь дозированно подаются на смешивание (см. рис. 2). В измельчителе-экстракторе МФУ-5 соево-морковная композиция в присутствии экстрагента (воды минерализованной) измельчается, и в воду диффундируют белковые, витаминные и другие вещества, формируя белково-витаминную дисперсную систему. Полученную водно-соево-морковную суспензию разделяют отжимом на белково-витаминный экстракт и жомовую соевоморковную фракцию (рис. 2, 3). В белково-витаминной дисперсной среде (экстракте) проводят термокислотную коагуляцию 5 % водным раствором аскорутина, получая белково- витаминный коагулят и белково-витаминную сыворотку, содержащие высокоэффективный антиоксидантный комплекс витамин С + витамин Р + β-каротин. На основе коагулята готовят закусочные пасты, печеночный паштет и т. д., а на основе сыворотки – квас и т. д. Полученная отжимом соево-морковная жомовая фракция смешивается с измельченной фракцией грибов вешенка (род Pleurotus) в весовом соотношении 1:1, на основе которой формуют гранулы с последующей их сушкой и доведением влажности до 9,1–9,5 % в сушильной камере «Универсал ЭСПИС-4». На основе гранул готовят муку, а на основе муки, путем смешивания ее с мукой декстринизированнойв весовом соотношении 1:1, готовят соусы-пищеконцентраты, паштеты мясные, рыбные и т. д.

Рис. 1. Обобщенная технологическая схема получения продуктов питания заданного состава и свойств с использованием сои

Рис. 2. Принципиальная технологическая схема производства питания на основе соево-морковных композиций

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что полученные инновационные продукты имеют повышенную пищевую и биоло- гическую ценность, а также Р-витаминную активность, в связи с чем их можно отнести к функциональным пищевым продуктам.

Содержание основных пищевых веществ

Продукт	Основные вещества				Биологически активные вещества
	Вода	Белки	Углеводы Клетчатка	Зола	Витамин С	Витамин Е	Каротин β	Витамин Р	Витамин РР
		Жиры
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Соево-морковный продукт (прототип)	61,0	11,0 5,3	19,8 2,8	2,9	250	2,5	4,5	-	-
Соево-морковный нерастворимый остаток (прототип)	9,5	15,5 6,7	64,3 22,4	4,0	-	2,0	20,0	-	-

Окончание табл.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Белково-витаминный продукт (БВП)	61,0	11,0 5,3	19,8 2,8	2,9	160 200*	2,5	4,5	480 192,0*	-
Соевоморковный-грибной продукт (гранулы или мука) (СМГМ)	9,1	17,4 7,5	61,2 19,3	3,8	-	1,8	19,4 97,0	-	97,0 388,0
Паштет печеночный на основе белково-витаминного продукта	60,0	15,0 12,3	9,5 -	3,2	80 110,0*	5,1 34,0	4,0 100,0*	24,0 96,0*	-
Соус-пищеконцентрат на основе соево-морковно-грибной муки	9,5	13,1 3,7	71,2 10,0	2,5	-	0,9	10,0 200,0*	-	24,2 97,0*

*Процент от рекомендуемой суточной нормы потребления (РСНП) функционального ингре- диента (ФПИ).

Рис. 3. Аппаратурная схема линии производства продуктов питания на основе соево-морковных композиций: 1 – бункеры-дозаторы; 2 – многофункциональное устройство;

3 – пресс-гранулятор; 4 – сушильный шкаф «УниверсалЭСПИС-4»;

5 – коагулятор; 6 – танк; 7 – дезинтегратор (дробилка)

Заключение. Разработанные методологические и технолого-технические подходы к созданию инновационных продуктов питания на основе соево-морковных композиций позволили получить экономико-математическую модель оценки технологических и технических решений по разрабатываемой технологии на стадии ее проектирования.

Реализация разработанных принципиальной и аппаратурной схемы производства позволяет получить инновационные продукты питания заданного состава с содержанием витаминов С, Е, Р, РР и β-каротина в количествах не ниже рекомендуемой суточной нормы потребления.