Совершенствование технологий и рецептур продуктов питания для детей младшего школьного возраста (стр. 3 )

Наименование показателя	Массовая доля тыквенного пюре, %
15,0	20,0	25,0	30,0	35,0	40,0
Внешний вид	Пoрoшoк, сoстoящий из частиц сухoгo мoлoка и тыквы
Консистенция	Мягкий сухой пoрoшoк
Вкус и запах	Приятный молочный, нотки вкуса тыквы	Приятный молочный и устойчивый тыквенный вкус	Выраженный вкус тыквы
Цвет изделий	Белый с оттенками желтoгo и oран­же­вoгo	Светло– желтый	От желтого к оранжевому
Оценка, балл	7	7	9	9	8	5
К, %	30,2	52,1	65,4	70,112	72,03	85,36
	Рисунок 5 – Графическое отображение сбалансированности рецептурных ком­позиций химического состава сухого молочного напитка с яблочным наполнителем (К=80,55%):0– белки,1–жиры, 2–углеводы, 3– энергетическая ценность, 4 –Se, 5 – J, 6 – β– каротин, 7 – Ca, 8 – E, 9 – B6

Таким образом, применение предложенных принципов формирования рецептур позволило получить продукты, сбалансированные по широкому кругу показателей (К=80..88 %).

3.5 Совершенствование технологий производства растительно-мясных консервов и сухих молочных напитков для питания детей младшего школьного возраста. Разработка способа предварительной подготовки зернобобового сырья. Зернобобовые богаты белками, витаминами и минеральными веществами, но наличие антипитательных компонентов, угнетающих пищеварительные ферменты, позволяет использовать зернобобовые только после предварительной обработки. На основе изученных методов удаления и инактивации конкретных антипитательных компонентов, содержащихся в маше, нуте и чечевице был предложен способ их предварительной обработки. Известно, что основная группа антипитательных веществ зернобобового сырья удаляются в результате длительного замачивания в воде, в результате чего основная часть антипитательных веществ переходит в воду, а оставшаяся часть инактивируются с помощью термообработки при температуре ≤ 90 0C. При этом было установлено, что в процессе длительного замачивания в воде (со сменной воды каждый час) возрастает количество мезофильных аэробных и факультативных анаэробных микроорганизмов до 400…440 ∙102 КОЕ/г пробы. Для снижения микробиологической обсемененности зернобобового сырья было предложено использовать электромагнитные поля низких частот. Предварительно была определена резонансная частота обработки растительного сырья - рисунок 6 (по методу Барышева М. Г. в условиях физической лаборатории КубГУ).

Рисунок 6 – Определение резонансных частот зернобобового сырья (нут)

по методу

В качестве резонансных частот определены для нута − 5, 9, 28, 30 Гц, для чечевицы − 9, 15,27 Гц, для маша − 5, 12, 23 Гц. Выявлено, что кратковременная обработка нута низкочастотным магнитным полем с частотой 28 Гц исключает рост плесени на зернах чечевицы. Эффект снижения микробиологической обсемененности для маша был определен при резонансной частоте обработки 23 Гц, для чечевицы 27 Гц. Количество мезофильных аэробных и факультативных анаэробных микроорганизмов (КОЕ/г пробы) уменьшилось для нута - с 420 ∙102 до 220 ∙102 при частоте обработки 28 Гц (min), для чечевицы при частоте 27 Гц (max) – с 400 ∙102 до 360 ∙102, для маша при частоте 23 Гц (max) – с 440 ∙102 до 320 ∙102.

Предложенный способ подготовки зернобобового сырья включает 2 этапа. На первом этапе зернобобовое сырье замачивается в подщелочной воде с рН 7 и t≈200C в течение четырех часов, с целью экстрагирования антипитательных компонентов. На втором этапе зернобобовое сырье подвергается электромагнитной обработке низкими частотами (нут – 28 Гц, маш – 23 Гц, чечевица – 27 Гц) для снижения микробиологической обсемененности. Технологическая схема производства растительно-мясных консервов для питания детей младшего школьного возраста представлена на рисунке 7. Проведенные исследования показали, что предложенный способ предварительной обработки зернобобового сырья позволяет сократить количество антипитательных компонентов, одновременно снижая количество мезофильных аэробных и факультативных анаэробных микроорганизмов. Установлены сроки годности усовершенствованных растительно-мясных консервов – при температуре воздуха 25ºС и относительной влажности воздуха не более 75 % до 2,5 лет.

1– участoк сухoй зачистки; 2 – участoк мoйки; 3 – кoнвейер разделки; 4 – стoл разделки; 5 – стoл oбвалки; 6 – стoл жилoвки; 7 – мясoрезка; 8 – кoнвейер; 9 – кo– вoлчoк; 11 – весы; 12 – Бланширoватель; 13 – дoзатoр; 14 – пoдъемник; 15 – магнитный сепаратoр; 16 – гидрoжелoб; 17 – мoечнo– встряхивающая машина; 18 – ванна для замачивания; 19 – вoдooтделитель; 20 – стеллажи для обработки ЭМПНЧ; 21 – кoнтейнерooпрoкидыватель; 22 – лoпастная мoечная машина; 23 – барабанная мoечная машина; 24 – кoнвейер для oбрезки кoнцoв мoркoви; 25 – аппарат для парoтермическoй oчистки кoрнеплoдoв; 26 – машина для сухoй и мoкрoй oчистки кoрнеплoдoв; 27 – кoнвейер сoртирoвoчный; 28 – машина для резки oвoщей; 29 – oбжарoчная печь; 30 – машина для oчистки лука; 31 – вытяжнoй зoнт; 32 – машина для oбрезки кoнцoв лука; 33 – инспекциoнный кoнвейер; 34 – бланширoватель; 35 – вoдooтделитель; 36 – бункер; 37 – смеситель с пoдoгревoм; 38 – фасoвoчная машина; 39 – закатoчная машина; 40 – стерилизатoр

Рисунок 7 – Усовершенствованная технологическая схема производства растительно-мясных консервов для питания детей младшего школьного возраста

Совершенствование технологии производства сухих молочных напитков. Технологическая линия производства сухих молочных напитков включает отдельную линию подготовки молочного компонента и линию подготовки пюре-полуфабриката. В аппарате А1-ОП4 происходит гомогенизация молока сгущенного и пюре-полуфабриката. С целью стабилизации размера частиц готового сухого продукта предложена модификация процесса гомогенизации напитков за счет одного тангенциального ввода в гомогенизатор А1-ОП4 для подачи жидкого диоксида углерода под давлением от 4 до 7 МПа. В результате этого достигается примерно 80 %-ое содержание в продукте частиц размером 500 мкм, а частиц размером от 500 до 1000 мкм – около 20 %, что указывает на относительно высокую стабильность процесса гомогенизации. Технологическая схема производства сухих молочных напитков представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 – Технологическая схема производства сухих молочных напитков для питания детей младшего школьного возраста

Процесс гомогенизации пюре полуфабриката и сгущенного молока осуществляется в два этапа: на первом этапе сырье насыщается жидким диоксидом углерода под давлением; на втором – давление плавно сбрасывается и происходит разрушение структуры обрабатываемой смеси. При этом в ходе исследований варьировали: диапазон давлений паров СО2 в камере в интервале от 4 до 7 МПа и продолжительность процесса насыщения сырья жидким диоксидом углерода – от 10 до 35 минут, а основным критерием оптимизации процесса гомогенизации служила стабилизация размера частиц ≈500 мкм.

По результатам комплексных исследований рекомендованы предельно допустимые сроки хранения герметично упакованных сухих порошков молочных напитков 6 месяцев при температуре воздуха 25 ºС и относительной влажности воздуха не более 75 %.

3.6 Разработка технической документации на растительно-мясные консервы и сухие молочные напитки для детей младшего школьного возраста. Разработана и утверждена в установленном порядке техдокументация на консервы растительно-мясные (ТУ 9217– 145– – 10,ТИ – 145), сухие молочные напитки (ТУ 9223– 290– – 10, ТИ – 290, ТУ 9223– 291– – 10,ТИ – 291, ТУ 9223– 292– – 10, ТИ – 292). Проведена промышленная апробация в условиях Детского питания» ст. Крыловской Краснодарского края). Ожидаемый экономический эффект от внедрения технологии растительно-мясных консервов составляет от 8 до 11 тыс. руб. на 1 туб продукции; для сухих молочных напитков – от 5,3 до 9,5 тыс. руб. на 1 т сухого продукта в зависимости от видов сырья.

ВЫВОДЫ:

1.  Выполнен аналитический обзор научно-технической литературы отечественных и зарубежных авторов по проблеме создания продуктов питания для детей младшего школьного возраста. Определена целесообразность совершенствования консервированных продуктов и сухих молочных концентратов.

2.  Анализ известных консервированных продуктов и сухих концентратов для детей младшего школьного возраста показал, что данные продукты имеют низкую нутриентную сбалансированность (31 и 51 %). Обоснован выбор рецептурных ингредиентов и сформулированы принципы формирования рецептур и подбора сельскохозяйственного сырья для достижения нутриентной сбалансированности.

3.  Обоснован и разработан новый подход к проектированию рецептур продуктов для питания детей младшего школьного возраста, основывающийся на дифференцировании последствий вероятностного риска недостаточного или избыточного потребления пищевых веществ, т. к. отклонения в сторону недостаточности и в сторону передозировки могут быть в разной мере нежелательны, т. е. функция желательности не может быть симметрична.

4.  Разработан обобщённый критерий моделирования рецептур продуктов, опирающийся на несимметричную функцию желательности: . Разработан алгоритм оптимизации продуктов. Определен интервал желательных значений коэффициента несимметричноёсти е [0,6..0,7]. Для рецептурных композиций е составил: растительно– мясные консервы с машем – 0,62, с нутом – 0,7, с чечевицей – 0,64, молочный напиток с морковью – 0,64, с яблоком – 0,6, с тыквой – 0,7.

5.  Усовершенствованы рецептуры растительно-мясных консервов (коэффициент сбалансированности К=84,8±3,2 %) и рецептуры сухих молочных напитков (коэффициент сбалансированности К=75±3,5%). При оптимизации рецептур были применены технологические ограничения, основывающиеся на изучении органолептических характеристик, сформулированных для рецептур растительно-мясных консервов в виде: хi ≥ 0,28, хi ≥ 0,27, хi ≥ 0,25; и для рецептур сухих молочных напитков в виде: хi ≥ 0,20, хi ≥ 0,30, . хi ≥ 0,35, b8=b5 ∙1.5.

6.  Совершенствование известной технологии производства растительно-мясных консервов достигается за счет включения в технологию разработанного способа предварительной подготовки зернобобового сырья (маша, нута и чечевицы), включающего два этапа обработки: на первом этапе зернобобовое сырье замачивается в подщелочной воде с рН 7 и t≈200C в течение 4 часов для экстрагирования антипитательных компонентов. На втором этапе зернобобовое сырье подвергается электромагнитной обработке низкими частотами для снижения микробиологической обсемененности. Количество мезофильных аэробных и факультативных анаэробных микроорганизмов (КОЕ/г пробы) уменьшилось для нута - с 420 ∙102 до 220 ∙102 при частоте обработки 28 Гц (min), для чечевицы при частоте 27 Гц (max) – с 400 ∙102 до 360 ∙102, для маша при частоте 23 Гц (max) – с 440 ∙102 до 320 ∙102. Совершенствование технологии производства сухих молочных напитков достигается за счет модификации процесса гомогенизации, за счет одного тангенциального ввода в аппарат А1-ОП4 для подачи СО2 в течение 10-35 минут под давлением от 4 до 7 МПа, затем сброс давления. Благодаря чему был стабилизирован размер частиц получаемого готового сухого продукта ≈500 мкм (75– 85 %). Установлены условия и сроки хранения для растительно-мясных консервов 24 мес при t=250С и f ≤ 75%, для сухих молочных напитков 6 месяцев при t=0..25ºС и f ≤ 75%.

7.  Разработана и утверждена техническая документация на консервы растительно-мясные для питания детей младшего школьного возраста (ТУ 9217-1, ТИ 5), сухие молочные напитки для питания детей младшего школьного возраста (ТУ , ТИ 0, ТУ , ТИ 1, ТУ , ТИ 2). Осуществлена промышленная апробация технологии производства растительно-мясных консервов и сухих молочных напитков в условиях детского питания» ст. Крыловской Краснодарского края. Ожидаемый экономический эффект от внедрения технологии растительно-мясных консервов составляет от 8 до 11 тыс. руб. на 1 туб продукции; для сухих молочных напитков – от 5,3 до 9,5 тыс. руб. на 1 т сухого продукта в зависимости от видов сырья.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1.  Кулиева продукты, адаптированные к потребностям детского организма / , , // Известия вузов. Пищевая технология. 2007. – №3.– С 104–106.

2.  Шаззо аспекты конструирования продуктов и рационов для детей младшего школьного возраста / , , // Теоретический журнал «Хранение и переработка сельхозсырья». – 2010. – № 9. – С. 44–46.

3.  Кулиева энергии электромагнитного поля в пищевой промышленности для обработки сырья рас­тительного происхождения / , , // Сб. трудов КНИИХП " Актуальные проблемы ка­чества и безопасности продовольственного сы­рья и пищевой продукции". – 2005. – Краснодар. – С.49–50.

4.  Кулиева питание сегодня / // Сб. студ. на­уч. раб., отме­ченных наградами на конкурсах. Выпуск 6: КубГТУ. – 2006.– С.12–13.

5.  Кулиева технологии производства продуктов для детского питания / // Сб. тр. КНИИХП «Развитие инвес­тиционных техно­логий обработки сырья растительного и животного проис­хождения». – 2006. – Краснодар. – С.66–69.

6.  Кулиева для детского питания / // Сб. тр. КНИИХП «Развитие инвес­тиционных техно­логий обработки сырья растительного и животного проис­хождения». – 2006. – Краснодар: КНИИХП. – С114–116.

7.  Кулиева молочные продукты для детского питания / , , // Сб. матер. межд. науч.-практич. конф. «Инновационные технологии в области холодильного хранения и переработки пищевых продуктов». – 2008. – Краснодар: КНИИХП, КубГТУ. – С. 139-142.

8.  Кулиева поликомпонентности продуктов для питания детей школьного возраста на основе математического моделирования / , , // Сб. конф. КНИИХП «Олимпиада 2014: технологические и экологические аспекты производства продуктов здорового питания». – Краснодар. – 2009. – С. 195–199.

9.  Шаззо продуктов питания для детей младшего школьного возраста / , // Современные технологии хранения и переработки сельскохозяйственного сырья: Сборник трудов. Краснодар: Экоинвест, 2010. – С.66–70.

10.  Матвиенко молочно-растительные продукты для рационального питания детей дошкольного и школьного возраста / , , // Сб. трудов «Современные технологии хранения и переработки сельскохозяйственного сырья». – 2010. – Краснодар. – С. 156–158.

11.  Патент РФ 2277811. МПК А23L 1/29, 3/00. Спо­соб производства консер­вов для детского питания / , , . Заявка № /13. Заявл. 01.06.2004. опубл. 20.06.2006.

12.  Патент РФ № 000. МПК А23L 1/29, 3/0 Способ производства консервов для детского питания «Рулетики из говядины с капустой и зеленью»/ , , . За­явка № от 01.01.2001.

13.  Патент РФ 2277810. МПК А23L 1/29, 3/00. Спо­соб производства гомогени­зированных консервов для детского питания «Капуста с мясом и рисом» / , , . Заявка № /13. Заявл. 01.06.2004. опубл. 20.06.2006.

14.  Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № Демо–версия селективное извлечение для просмотра таблиц файлов MS Wоrd по технологии мясных и рыбных продуктов (WоrdGetTableDemо)/ , , .