Обоснование методологических подходов к разработке технологии пищевых концентратов с использованием биоактивного соевого сырья

Качественно новые условия жизни современного общества, широкое применение пищевых и биологически активных добавок, углубление понимания роли питания как фактора сохранения здоровья и трудоспособности определили приоритеты в развитии ассортимента и технологии пищевой продукции.

В последние годы важным направлением в пищевой индустрии является проектирование многофакторных и много- компонентных продуктов питания с учётом принципов структурной совместимости и комплементарности; все более четко проявляются тенденции по поиску новых биообъектов, вторичных продуктов переработки традиционного растительного сырья. Наличие физиологически и биологически активных веществ позволяет считать сою необходимым сырьем для производства пищевых ингредиентов и готовой продукции, отвечающим принципам интероперабельности [1]. Таким образом, очевидна задача создания методологических подходов к разработке технологии конкурентоспособных пищевых систем с использованием биоактивного соевого сырья. Разработка любой из систем, обладающих автономностью, сводится первоначально к анализу и выявлению факторов, влияющих на эффективность функционирования разрабатываемой системы. Однако для эффективного функционирования пищевой системы необходимо

- ОП >[ ОП ],

где [ОП] – требуемое (желательное) значение органолептического показателя.

На данный показатель качества существенное влияние оказывают факторы, определяющие состав, структуру и свойства, в том числе и свойства, характери-

ПБ <[ ПБ ],

где [ПБ] – требуемые показатели безопасности.

На следующем этапе анализа выделяются параметры, оказывающие влияние на принятые условия качества через соответствующие состав, технологические свойства, реологические и структурные, а осуществить наложение соответствующих ограничений на определенные критерии её оценки. Разрабатываемая нами пищевая система с использованием биоактивного соевого сырья (ПСБСС) характеризуется прежде всего составом, структурой и свойствами.

При этом основным условием эффективного функционирования ПСБСС как управляемого объекта примем условие качества по органолептическим показателям и свойствам:

зующие безопасность проектируемой ПСБСС. В свою очередь, на данные категории формы и содержания для конкретного продукта значительное влияние оказывает качество сырья, в том числе и учитывающее показатели безопасности ПБ:

также физико-химические и микробиологические свойства проектируемых ПСБСС.

С учетом вышеприведенного для требуемых (заданных) условий качества имеем:

– по органолептическим показателям:

ОП = ОПmax

1 - e-R'(1) Ъ[ ОП ];

– по безопасности:

ПБ = ПБ-. 1 - e-R'(')

<[ПБ ];

– по пищевой ценности:

ПЦ = ПЦ max 1 -e " R^1(t ' > [ ПЦ ] ;

– по биологической ценности:

БЦ = БЦ max [ 1 - e ^- R ^{2( t )} ]> [ БЦ ] ;

– по энергетической ценности:

ЭЦ = ЭЦ op, [ 1 - e - ^R 3 * ‘ > ] = [ ЭЦ ] ;

где ОП, ПБ, ПЦ, БЦ, ЭЦ – заданные значения показателей не ниже требуемых;

– [ОП], [ПБ], [ПЦ], [БЦ], [ЭЦ] – требуемые по регламенту значения оценочных показателей. Для приведенного ряда показателей существует зависимость следующего вида:

R ( t) = f [ R i ( t ); R ₂( t ); R 3 ( t )] ^ max

R '(t) = f [ Ri( t); R 2* t); R3( t)] ^ max где Ri(t) – обобщенная совокупность факторов, оказывающих влияние на показатели качества и безопасности во времени.

В свою очередь, можно записать:

Ri (t) = f (Б; Ж; У; С б жу ;МВ; В;...) ^ max,(7)

R 2 (t) = f (Б; Ж; У; С б Ж.у ) ^ max,(8)

Rз (t) = f (АС; Сак ; Сэжк ;МН; Ф; н) ^ max,(9)

где t – показатель времени, характеризующий кинетику физико-химических и технологических трансформаций состава, структуры и свойств разрабатываемых ПСБСС;

Б – содержание белков;

Ж – содержание жиров;

У – содержание углеводов;

С Б:Ж:У – соотношение белков, жиров и углеводов;

МВ – содержание макро- и микроэлементов;

В – содержание витаминов;

АС – аминокислотный скор;

С АК – соотношение незаменимых аминокислот;

С ЭЖК – соотношение эссенциальных жирных кислот;

МН, ф , н – содержание минорных веществ, ферментов и нутрицевтиков, обладающих биологический активностью.

При этом для параметра t в соответствии со схемой, характеризующей совокупность трансформаций составов, структуры и свойств сырья и получаемых полуфабрикатов имеем, что t(R) = f(tH; t

ИЭ ; t TO ; t TKK ; t o ; t c ; t p )   ^ opt ,

где t Н , t ИЭ , t ТО , t ТКК , t О , t С , t Р – соответственно продолжительность набухания (проращивания) семян сои, измельчения семян сои и экстракции белковых веществ, термообработки, термокислотной коагуляции, отжима влаги и регидрации.

С увеличением потребности в продуктах быстрого приготовления стала очевидна необходимость разработки и обоснования рецептур и технологий производства пищевых концентратов.

На рисунке 1 представлена концептуальная схема создания пищевых концентратов с использованием биоактивных сырьевых ресурсов Дальневосточного региона, в том числе соевых семян.

На рисунке 1 приведены следующие обозначения:

• –    БХСС – биохимический состав сырья;

• –    ТСС – технологические свойства сырья;

• –    ХБС – характеристика безопасности сырья;

• –    Дэ( х i ) – эквивалентный диаметр семян и т.д.;

• –    λ( х i ) – степень измельчения семян и т.д.;

• –    k ( х j ) – коэффициент водонасыщения семян;

• –    η ( х j ) – экстрактивность белковых веществ;

• –    ФТС  ( х i )  – функционально

технологические свойства;

• –    R ( х j ) – концентрация веществ;

• –    W ( α i ) – влажность компонентов;

• –    θ ( х j ) – однородность смеси в композициях;

• –    БВДС – белково-водная дисперсная система;

• –    с, tº, Тс – соответственно соотношение компонентов, температура и продолжительность процессов.

  БХСС

  ТСС

  ХБС

  

  R ( x ) = f ( c ; t ° ; Tc ) ^ max

  Рисунок 1 – Концептуальная схема создания пищевых концентратов с использованием биоактивных сырьевых ресурсов Дальневосточного региона

  
  

На рисунке 2 представлена обобщенная схема классификации технологических операций по получению концентрированных форм пищевых систем с соевым биоактивным компонентом.

На рисунке 3 приведена обобщенная технологическая схема получения продуктов питания с использованием биоактивного сырья и компонентов.

Рисунок 2 - Обобщенная схема классификации технологических операций по получению концентрированных форм пищевых продуктов с соевым биоактивным компонентом

Рисунок 3 - Обобщенная технологическая схема получения продуктов питания с использованием биоактивного сырья

Данный методологический подход к пищевому проектированию на базе системно-иерархического понимания факторной основы целевого пищевого результата позволяет в конечном итоге получить ПСБСС, которой можно управлять.