метод указ. метод указ к лаб раб № 14. Разработка нового вида рыбной продукции с заданным химическим составом
 Скачать 1.78 Mb.
|
Пример разработки методологии проектирования рыбных палочек, обогащенных хитозаном и каротиноидами.Первый шаг. Рыбные палочки относятся к группе рыбной кулинарной формованной продукции, которые должны иметь характерные структуру, форму, размеры и органолептические свойства. Они изготавливаются из рыбного фарша тресковых рыб с внесением структурообразующих и вкусоароматических добавок. Формованный полуфабрикат панируют, обжаривают в растительном масле, охлаждают и замораживают. Для получения рыбных палочек повышенной биологической ценности в них рекомендуется вносить хитозан и каротиноиды (БАВы с полифункциональными свойствами). Предполагаем внесение дополнительных ингредиентов внутрь фаршевой смеси совместно с другими пищевыми добавками в период куттерования. Задача сводится к проектированию качества данного ППП, которое обусловлено специфическим механизмом его формирования, расшифровав который можно предопределить качественные характеристики готовой продукции. В данном примере в качестве «носителя» основных показателей качества выступает рыбная мышечная ткань, что обусловливает свойства конечного продукта как белковой высокопитательной композиции, отличающейся аминокислотной насыщенностью и жирнокислотной сбалансированностью на фоне малой стабильности (из-за измельчения ткани), ограниченности витаминного комплекса, минеральных веществ и пищевых волокон. Для повышения стабильности такой системы и качества в целом необходимо введение в нее дополнительных стабилизирующих компонентов, предотвращающих рас пад структуры белкового комплекса. Таким стабилизатором-структурообразователем потенциально является вносимый биополимер хитозан. Следует предусмотреть корректировку витаминного комплекса путем введения в систему жирорастворимых провитаминных компонентов − каротиноидов. Они же являются природными антиоксидантами, что потенциально повысит стабильность липидной фракции обогащенных палочек. С учетом того что каротиноиды (β-каротин и другие) проявляют антиокислительное действие в отношении липидов, благоприятно влияют на органолептические свойства продукта, придавая ему янтарный оттенок, их следует вносить непосредственно в фаршевую рыбную систему, до обжарки. В этом случае липиды, присутствующие в рыбном фарше, благодаря наличию β-каротина, будут лучше стабилизированы в продукте и усвоены организмом. Каротиноиды весьма неустойчивы к действию высоких температур, но в то же время в протеиновом комплексе они более стабильны. Таким образом, каротиноиды рационально вносить на стадии перемешивания компонентов. Принимая во внимание, что хитозан является структурообразователем пищевых систем, добавление его на стадии перемешивания компонентов в присутствии белков приведет к упрочнению консистенции итоговой фаршевой композиции. В связи с тем, что хитозан плохо растворим непосредственно в пищевых системах, его следует предварительно растворить в слабом растворе пищевой кислоты (уксусной, аскорбиновой, молочной ит. д.). С учетом сделанного анализа технологическая схема обогащенных рыбных палочек выглядит следующим образом (рисунок 1.2).  Рисунок 1.2 – Технологическая схема изготовления рыбных палочек, обогащенных хитозаном и каротинидами Рыбные палочки уже многие годы являются одним из наиболее востребованных видов рыбной продукции. Технологии их изготовления отличаются простотой, а готовая продукция − высокими гастрономическими свойствами. Для их приготовления используют блоки мороженого обесшкуренного филе трески и/или пищевого рыбного фарша, которые распиливают на палочки. Второйшаг.Анализ компонентного состава. Из пищевых компонентов в рецептуре стандартных рыбных палочек, помимо рыбного фарша, используют муку пшеничную, яичный порошок или яйца, сахар, поваренную соль, крахмал и другие компоненты, предназначенные для сухой панировки и льезона (теста для жидкой панировки). Рецептура приготовления льезона (в кг на 100 кг готовой продукции) включает следующие компоненты: мука пшеничная 1-го сорта − 3,24; молоко сухое обезжиренное − 0,69; - сахар − 0,15; поваренная соль − 0,78; крахмал − 0,3; углекислый аммоний − 0,003; сода пищевая − 0,036; - вода − 10,02. Третий шаг. Анализ стабилизаторов-дестабилизаторов пищевой композиции. В качестве стабилизаторов консистенции измельченного рыбного фарша потенциально выступает хитозан, который в коллоидном состоянии выполняет роль гелеобразователя. Он же является антимикробным и антиокислительным веществом, повышающим хранимоспособность готовой продукции. В качестве активного стабилизатора липидной фракции рыбного фарша выступают вносимые каротиноиды − природные антиоксиданты. Они же могут явиться дестабилизаторами, негативно влияющими на структуру, поскольку имеют жидкую консистенцию. Данные пищевые добавки являются нейтральными по отношению друг к другу и рыбному фаршу. Таким образом, при внесении в рыбный фарш обогащающих компонентов имеем два «+» и один «−». Заключение − композиция будет стабильной по качеству, которое будет определяться характеристикамиобогащающихкомпонентов: – каротиноиды; По химической природе каротиноиды относятся к классу терпеноиов, включающих также эфирные масла, фитогормоны, стероиды, сердечные гликозиды, жирорастворимые витамины, млечный сок. Они не содержат атомов кислорода, являются чистыми углеводородами и обычно имеют оранжевый цвет. Наиболее известный представитель этой группы – β-каротин. К общим свойствам каротиноидов можно отнести их нерастворимость в воде и хорошую растворимость во многих органических растворителях (хлороформе, бензоле, гексане, петролейном эфире, четыреххлористом водороде и др.). Каротиноиды в чистом виде характеризуются высокой лабильностью – они чувствительны к воздействию солнечного света, кислорода, кислот и щелочей, нагреванию. Под действием этих неблагоприятных факторов они подвергаются окислению и разрушению. В то же время, входя в состав различных комплексов (например, протеиновых), они проявляют намного большую стабильность. Установлено, что содержащиеся в продуктах питания каротиноиды далеко не полностью усваиваются организмом. Важным фактором для усвоения каротиноидов организмом является наличие жировой среды. После добавления растительного масла усвоение каротина увеличивается до 25 %. Одной из важнейших функций каротиноидов является А-провитаминная активность. Витамин А оказывают влияние на работу эндокринной системы, предохраняет от вредных факторов внешней среды, выполняет мембраностабилизирующую функцию, стабилизирует протеины, резервирует кислород в нейрональной дыхательной цепочке, способствуют транспорту кальция через мембраны, играет иммуностимулирующую роль. В качестве источника каротиноидов отечественной фармацевтической промышленностью выпускается масло шиповника, которое содержит не менее 60 мг% каротиноидов, масло из плодов облепихи (их содержание составляет не менее 180 мг%). Для применения в составе рецептуры обогащенного фарша рационально применить препарат из семян шиповника. – хитозан Хитозан является ацетилированным хитином, то есть продуктом, полученным после удаления ацила (остатка уксусной кислоты). Наиболее доступен и технологичен в обработке хитин, полученный из панцирей промысловых крабов. Широта спектра практического применения хитозана и огромное количество перспективных разработок в этой области определяются уникальным сочетанием ряда полезных свойств этого вещества: биосовместимостью (не вызывает отторжения в живых организмах); биодеградируемостью (разлагается под действием природных ферментов); бактериостатичностью (тормозит рост и размножение бактерий); высокой реакционной способностью (изготавливается ряд производных); сорбционной способностью (тяжелых металлов и радионуклидов); иммуностимулирующей активностью; антиоксидантным эффектом (предотвращает окисление липидов); -способностью поглощать холестериновый комплекс и жиры низкой плотности. Хитозан применяется в пищевой промышленности в качества БАД, пищевого волокна, эмульгатора, консерванта, осветлителя соков, вин и фруктовых напитков, загустителя и структурообразователя. Хитозан не растворяется в воде и спирте, однако он прекрасно растворим в слабых органических кислотах (лимонной, уксусной, молочной, салициловой, пировиноградной и других). Хорошая растворимость позволяет в полной мере использовать полезные свойства вещества. Растворы легко проникают в места, где требуется воздействие молекул хитозана. Сложная структура молекулярных цепочек биополимера придает растворам хитозана в органических кислотах ряд необычных свойств. Четвертыйшаг.Определение баланса питательных компонентов. Проводим в соответствии с теорией оптимального питания, основным постулатом которой является необходимость ежедневного поступления организм основных пищевых компонентов (белков, липидов, углеводов, витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон) в установленном соотношении. Для этого рассчитаем компонентный состав композиции по сумме ингредиентов, входящих в разрабатываемый продукт, и сравним полученные значения с физиологическими нормами суточной потребности человеческого организма (таблица 1.1). При этом учитываем и соотношения питательных компонентов. Таблица 1.1 − Физиологическая суточная потребность и соотношение основных пищевых компонентов среднестатистического человека
Состав рецептуры рыбных палочек до обогащения, приведенный на 100 г готовой продукции, и показатели сбалансированности итоговой пищевой композиции по функциональным ингредиентам приведены в таблицах 1.2−1.5. Из данных этих таблиц следует, что рыбные палочки до обогащения фаршевого теста являлись относительно сбалансированным полуфабрикатом по аминокислотному и жирнокислотному составам, но по содержанию витаминов и пищевых волокон они существенно уступали физиологически необходимым нормам. Поэтому привнесение в состав палочек хитозана как пищевого волокна, и каротиноидов как жирорастворимых витаминов желательно. Пятыйшаг.Прогнозирование органолептических характеристик готового продукта. Производим с учетом внесения хитозана и каротиноидов, вкусоароматические свойства которых несколько специфичные. Их внесение для специалистов может быть заметным при превышении некоторого количества, которое необходимо определить, чтобы не ухудшить сенсорных свойств ППП. Хитозан обладает вяжущим привкусом и вправе ожидать его проявление в итоговом продукте. Каротиноиды имеют нейтральный вкус, но оранжевый цвет может повлиять на окраску итоговых палочек. Однако это влияние нельзя назвать отрицательным, поскольку эти палочки будут идентифицированы как обогащенные каротиноидами, и потребитель будет вправе ожидать «каротиноидного» оттенка окрашивания. Шестойшаг.Количественное определение степени выраженности новых свойств. Степень выраженности эффекта совместного действия хитозана и каротиноидов, внесенных в рыбный фарш, можно охарактеризовать некоторым изменением вкуса относительно контроля (необогащенные палочки). Результаты. оценки: контроль − 5 баллов, обогащенные палочки − 4,9 баллов по 5-балльной шкале (появился слабый вяжущий привкус). Изменение цвета, обусловленное лишь внесением каротиноидов, можно количественно выразить изменением коэффициента оптической плотности с 0,12 до 0, 23, измеренном на фотоэлектрокалориметре, что свидетельствует о появлении более темных тонов в окрашивании фарша. Седьмойшаг. Формирование критериального уравнения. С учетом сделанных выше оценок, принимая во внимание обоснованную технологическую схему производства рыбных палочек, обогащенных каротиноидами и хитозаном, учитывая, что ключевой операцией производства является подготовка фарша и смешивание его с компонентами, основное критериальное уравнение будет относиться к разработке рецептуры: Y=f(X1,X2), (4.1) где Y − качество обогащенных рыбных палочек (обобщенный показатель качества, учитывающий органолептические свойства, реологические характеристики консистенции, цвет и содержание функциональных ингредиентов относительно нормативных физиологических норм); Х1−содержание хитозана; Х2−содержание каротиноидов. Таблица 1.2 – Состав компонентов рыбных палочек (на 100 г готовой продукции), итоговой композиции и показатели их аминокислотной сбалансированности в % удовлетворения суточной нормы (СН)   Продолжение таблицы 1.2Таблица 1.3 – Соотношение жиров и углеводов в компонентах рыбных палочек, итоговой композиции (на 100 г готовой продукции) и показатели их сбалансированности в % удовлетворения суточной нормы (СН)  Таблица 1.4 – Соотношение витаминов в компонентах рыбных палочек, итоговой композиции (на 100 г готовой продукции) и показатели сбалансированности витаминного состава в % удовлетворения суточной нормы (СН)  Таблица 1.5 – Макро- и микроэлементарный состав компонентов рыбных палочек, итоговой композиции (на 100 г готовой продукции) и показатели сбалансированности минерального состава в % удовлетворения суточной нормы (СН)  Выбираем уравнение второго порядка для двух факторов, план эксперимента — полный факторный. После проведения эксперимента с применением метода математического планирования и обработки полученных данных получаем следующий вид искомого уравнения: у= 0,009 — 0,036Х1 — 0,021Х2 + 0,036 Х1Х2 + 0,043Х2 + 0,0192Х2. 1 2 Решение данного уравнения позволяет получить следующие оптимальные значения массовых долей вносимых обогашающих добавок: дозировка хитозана (1%-ный раствор в 1%- ном растворе уксусной кислоты) и каротиноидов (в виде масляного раствора шиповника) соответственно − 0,28 и 1,14 % массы фаршевой композиции. С учетом проектирования всех свойств заданного продукта рецептурная композиции нового рыбного фарша, направляемого на изготовление обогащенных рыбных палочек, будет следующей (таблица 1.6). Энергетическая ценность 100 г обогащенных рыбных палочек 45,66 ккал, что позволяет отнести данную продукцию к среднекалорийному высокосбалансированному белковому питанию. Разработка и реализация концепции проектирования поликомпонентных продуктов питания позволяет рационально формализовать экспериментальные исследования с получением достоверных данных. Таблица 1.6 − Рецептура 100 кг обогащенных рыбных палочек
|