Перспективы применения съедобной посуды в общественном питании

На сегодняшний день современные блага цивилизации создают не только удобства для людей, но и наносит непоправимый вред природе. Одноразовая посуда, упаковки, бутылки, пакеты – это все распространённые виды пластикового мусора, который мы потребляем каждый день. Люди не могут обойтись без использования одноразовой посуды, такой как миски, тарелки, стаканчики, палочки для суши и т. д. С ростом рынка еды на вынос люди все больше и чаще пользуются одноразовой посудой. Её удобства заключается в том, что после использования этой посуды ее не нужно мыть, а можно просто выбросить. Чтобы решить эту «пластиковую проблему» в последнее десятилетие ученые со всех уголков мира работают над созданием биодеградируемых и съедобных упаковочных пленок и одноразовых посуд. В связи с этим рынок производства биодеградируемых и съедобных упаковок и посуд с каждым годом увеличивается. Существует очень много разновидностей упаковочных пленок, например, для полуфабрикатов или декоративного покрытия для кондитерских изделий [1–3], фармацевтическая пленкообразующая композиция, делающая возможным введение активных ингредиентов, которые подвержены деструкции или разрушению в желудочно-кишечном тракте [4]. Основой для изготовления пленок выступают такие вещества, как яблочный жмых [5], рисовая шелуха [6], мясной или куриный бульон, сахарный сироп, фруктовый сок [7]. С целью придать им особых необходимых свойств в их состав вводят специальные наполнители, такие как гидрохлорид хитозана и бигуанидина [8], эфирное масло гвоздики [9], цитраля [10], корицы [11] для придания антибактериальных, противогрибковых или антиоксидантных свойства съедобного материала.

Также имеются много патентов и статей на изобретение одноразовой съедобной посуды. Например, одноразовые съедобные стаканчики из яблочного пюре с добавлением пектина. В качестве наполнителей добавляли сушеные кальмары, сушеные рыбки, фисташки, арахис, хлопья овсяные, рисовые, гречневые. Получали стаканчики многослойным формованием съедобной пленки [12].

В патенте [13] авторы предлагают изготовить тарелки из пшеничных отрубей и крахмала с добавлением глицерина и лимонной кислоты. После гомогенизации всю получившуюся смесь раскладывают в формы и помещают в термостат на 3 часа при температуре 65˚С. Как утверждают авторы, получившаяся посуда держит форму и пригодна для сухих и влажных продуктов и соответствует всем требованиям.

В патенте РФ 2706075 C1 авторы советуют изготовить одноразовую съедобную посуду из теста путем выпечки в формах с последующим остыванием и сушкой. В состав теста входит пшеничная мука, пшеничные отруби, свекловичный порошок и воду. Выпекают тарелки в формах при 200˚С [14].

Опираясь на выше предложенные изобретения и статьи, мы предлагаем перспективу использования съедобной посуды в качестве одноразовой, которая состоит из зерновых культур без добавления каких-либо химических добавок и может использоваться как столовая посуда. Данная посуда может состоять из пшеничных, рисовых, овсяных отрубей или хлопьев, как по отдельности, так и смешав их вместе.

В настоящее время в РЭУ им. Г.В. Плеханова проводятся исследования, направленные на разработку материала пригодного для изготовления съедобной посуды, в которой можно проводить тепловую кулинарную обработку пищевых продуктов.

Цель работы – обоснование целесообразности применения посуды из съедобных материалов на предприятиях общественного питания, в том числе и в качестве замены традиционных функциональных емкостей на этапе тепловой обработки в жарочных и пекарных шкафах.

Материалы и методы

В работе рассматривается перспектива применения съедобной посуды, которая будет изготавливаться из пшеничных отрубей. По теплотехническим характеристикам этот материал очень близок к корке пшеничного хлеба. В соответствии с характеристиками существующей тары из аналогичного материала, такие материалы способны выдерживать температуры до 230 °C. Такой температуры достаточно для тепловой обработки пищевых продуктов в традиционных жарочных и пекарных шкафах.

На рисунке 1 представлена существующая посуда производства компании Bioterm, состоящая на 100 % из пшеничных отрубей.

В качестве методов исследования в данной работе применяются:

─ сравнительный анализ процесса тепловой обработки кулинарных блюд в емкостях из традиционного материала (пищевой нержавеющей стали) и в емкостях из съедобного материала (пшеничных отрубей);

─ оценка целесообразности тепловой кулинарной обработки и подачи к столу блюд, приготовленных в посуде из съедобного материала (пшеничных отрубей) с традиционным способом приготовления блюд и их подачи к столу.

Рисунок 1. Посуда производства компании Bioterm

• Figure 1.    Cookware manufactured by Bioterm

Результаты и обсуждение

Для проведения сравнительного анализа обратимся к затратам энергии, [Дж], необходимым для нагрева функциональной емкости равных линейных размеров, изготовленной из пищевой нержавеющей стали и пшеничных отрубей.

Для этого обратимся к затратам энергии на нагрев функциональных емкостей в процессе тепловой обработки продуктов, нагреваемых в этих емкостях, в традиционном жарочном шкафу. Линейные размеры этих емкостей примем одинаковыми.

Затраты энергии Q, [Дж], необходимые для нагрева одной функциональной емкости определим по формуле:

Q = c х m х At, [Дж], где с – теплоемкость, [Дж/(кг×К)]; m – масса функциональной емкости, кг; At - разность между конечной и начальной температурой функциональной емкости, [К].

Как известно, m = р V, где р - плотность, [кг/м³]; V- объем, [м³].

Таким образом, Q = c p V A t .

В связи с тем, что тепловая обработка пищевых продуктов в жарочных шкафах занимает достаточно много времени (более 20 минут), то, как правило, функциональная емкость в жарочном шкафу нагревается до температуры рабочей камеры. Таким образом, разность температур A t для стальных и биоразлагаемых (съедобных) функциональных емкостей – одинакова ( A t емкости из стали = A t емкотси из отрубей ).

В связи с тем, что линейные размеры емкостей – одинаковы, то и объемы, занимаемые этими емкостями – тоже одинаковы ( V емкости из стали =

= V емкости из отрубей ), а, следовательно, затраты энергии на нагрев емкостей будут определяться их теплоемкостью и плотностью.

Q емкости из cтали

Q - емкости из отрубей

емкости из стали емкости из стали емкости из отрубей   р емкости из отрубей

В таблице 1 представлена теплоемкость и плотность емкостей из пищевой нержавеющей стали и отрубей и отношение затрат энергии на нагрев емкости из пищевой нержавеющей стали к затратам энергии на нагрев емкости из пшеничных отрубей.

Таблица 1.

Теплоемкость, плотность и отношение затрат энергии функциональных емкостей из пищевой нержавеющей стали и пшеничных отрубей

Table 1. Heat capacity, density and energy consumption ratio of functional containers made of food grade stainless steel and wheat bran

с емкости из с тали , Дж/(кг* К)	с емкости из от рубей , Дж/(кг*К )	р емкости из с тали , кг/м3	р емкости из отр убей , кг/м	Q емкости из cтал
				Q емкости из отруб
С steel containers , J/(kg*К)	С bran containers , J/(kg*К)	ρ steel containers , kg/м3	ρ bran containers , kg/м3	Q steel containers Q bran containers
430	1500	7900	602	7,37

Из полученных данных следует, что при равных линейных размерах, затраты энергии на приготовление блюд в емкостях из пшеничных отрубей будут меньше.

Теперь обратимся непосредственно к раздаче блюд после их приготовления на предприятиях общественного питания. Известно, что после приготовления блюд в функциональных емкостях, их перекладывают на тарелки и подают к столу. Однако, тарелки из съедобного материала (пшеничные отруби) позволяют производить тепловую обработку блюд напрямую в них. Таким образом, на предприятии общественного питания пропадает необходимость применения функциональных емкостей для приготовления целого ряда изделий. Одновременно с этим, также упраздняется и необходимость мойки функциональных емкостей (которые не используются) и посуды (которая является съедобной (биоразлагаемой) и одноразовой) (рисунок 2 и 3).

Рисунок 2. Традиционный путь тары для кулинарных блюд на предприятии общественного питания

Product oven traditional tableware consumer

• Figure 2.    The traditional way of packaging for culinary dishes in a catering establishment

Заключение

По итогам проделанной работы мы можем сделать вывод о наличии перспектив в применении съедобных (биоразлагаемой) посуды в общественном питании. Однако, говорить однозначно об экономическом эффекте от применения такой посуды пока не представляется возможным, так как требуются дальнейшие исследования, направленные на поиск оптимальной технологии изготовления съедобной посуды для сферы общественного питания, и, вероятно, потребуется разработка узкоспециа-

Продукт

Съедобная (одноразовая посуда)

Жарочный шкаф

Посетитель

Рисунок 3. Путь съедобной (биоразлагаемой) тары на предприятии общественного питания

Product

О edible (disposable tableware)

О oven О consumer

• Figure 3.    The path of edible (biodegradable) containers in a catering establishment

лизированного оборудования с высокой производительностью для изготовления этой посуды. В случае успешного решения этой задачи, можно будет достоверно оценить сокращение издержек при производстве кулинарных блюд в съедобной посуде, и объем рынка, на который эта посуда может претендовать в качестве замены одноразовой пластиковой посуде. Несомненно, что с течением времени всё больше людей уделяет внимание проблемам окружающей среды, что будет являться дополнительным стимулом успешного выхода на рынок нашей разработки.