Научно-практические основы технологии инновационной пищевой продукции из мясного сырья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.04, доктор наук Алешков Алексей Викторович

• Алешков Алексей Викторович
• доктор наук
• 2019

Оглавление диссертации доктор наук Алешков Алексей Викторович

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ИННОВАЦИОННОЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ

1.1 Современные тенденции формирования ассортимента пищевой продукции

1.2 Мясные продукты как эссенциальные факторы питания

1.3 Функциональные пищевые продукты как ключевой вектор технологий инновационной пищевой продукции

1.3.1 Лактулоза как функциональный пищевой ингредиент в технологиях инновационной пищевой продукции из мясного сырья

1.3.2 Биологически активные вещества ядра ореха маньчжурского Juglans mandshurica M. для технологий инновационной пищевой продукции из мясного сырья

1.3.3 Хондропротекторы глюкозамин и хондроитинсульфат как функциональные пищевые ингредиенты для технологий инновационной пищевой продукции из мясного сырья

1.3.4 Пищевые волокна подорожника блошного Plantago Psyllium L. как функциональные пищевые ингредиенты для технологий инновационной пищевой продукции из мясного сырья

1.4 Принципиальные подходы к проектированию технологий инновационной пищевой продукции

1.4.1 Математическое моделирование технологий инновационной пищевой продукции

1.4.2 Квалиметрическое прогнозирование инновационной пищевой продукции

1.5 Принципиальные подходы к оценке качества инновационной пищевой продукции из мясного сырья

1.5.1 Органолептические показатели идентификации

1.5.2 Физико-химические показатели идентификации

1.5.3 Показатели биологической ценности

1.5.4 Показатели функционально-технологических свойств

1.5.5 Гистология

1.5.6 Комплексная оценка качества инновационной пищевой продукции из

мясного сырья

1.6 Заключение по главе

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Планирование и организация эксперимента

2.2 Объекты исследования

2.3 Методы исследования

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ФОРМУЛИРОВАНИЕ НАУЧНОЙ КОНЦЕПЦИИ КЛАССИФИКАЦИИ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ ИННОВАЦИОННОЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ

3.1 Разработка системы классификации инновационной пищевой продукции

3.2 Формулирование научной концепции технологии инновационной

пищевой продукции из мясного сырья

ГЛАВА 4. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ

4.1 Специализированная пищевая продукция

4.2 Функциональные продукты питания и обогащенная пищевая продукция

4.3 Биологически активные добавки

4.4 Пищевая продукция, содержащая нетрадиционное сырье

4.4.1 Алгоритм идентификации

4.4.2 Применение метода ПЦР при идентификации продуктов на основе мясного сырья, содержащих соевые ингредиенты

4.4.3 Идентификация соевых ингредиентов в продуктах на основе мясного сырья другими методами

4.5 Пищевая продукция - аналоги, имитации и заменители традиционной

4.6 Пищевая продукция молекулярной кухни

4.7 Пищевая продукция, содержащая пищевые добавки

4.8 Пищевая продукция, полученная с помощью нанотехнологий и (или) содержащая наноматериалы

4.9 Пищевая продукция, содержащая ГМО

4.9.1 Сведения о мониторинге ГМО в г. Хабаровск

4.9.2 Сравнение свойств генетически модифицированного и натурального соевого текстуратов, как ингредиентов продукции на основе мясного сырья

4.10 Органическая пищевая продукция

4.11 Конфессиональная пищевая продукция

4.12 Заключение по главе

ГЛАВА 5. ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЙ ИННОВАЦИОННОЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ

5.1 Методология выбора технологий для разработки инновационной пищевой продукции: маркетинговые и социологические методы

5.2 Исследование отношения потребителей к пищевым инновациям

5.3 Анализ рынка рубленых мясосодержащих полуфабрикатов и вареных колбас

5.4 Социологические исследования потребительских предпочтений в выборе пищевых продуктов из животного сырья и функциональных пищевых ингредиентов

5.5 Оценка степени удовлетворенности потребителей ассортиментом пищевых продуктов из животного сырья

5.6 Заключение по главе

ГЛАВА 6. СТРУКТУРИРОВАНИЕ ФУНКЦИИ КАЧЕСТВА ИННОВАЦИОННОЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ ИЗ МЯСНОГО СЫРЬЯ

НА ОСНОВЕ ОГО-АНАЛИЗА

6.1 Методология структурирования функции качества инновационной пищевой продукции из мясного сырья

6.2 Структурирование функции качества рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных лактулозой

6.3 Структурирование функции качества рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных лактулозой и маньчжурским орехом Juglans mandshurica M

6.4 Структурирование функции качества рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных хондропротекторами

6.5 Структурирование функции качества колбас вареных, обогащенных пищевыми волокнами оболочек семян подорожника Plantago psyllium L

6.6 Заключение по главе

ГЛАВА 7. ТЕХНОЛОГИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ

ИЗ МЯСНОГО СЫРЬЯ

7.1 Принципиальные подходы к технологии инновационной пищевой продукции из мясного сырья

7.2 Технология обогащенных рубленых мясосодержащих полуфабрикатов

7.3 Технология колбас вареных, обогащенных пищевыми волокнами

оболочек семян подорожника Plantago psyllium L

ГЛАВА 8. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЦЕПТУР ИННОВАЦИОННОЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ ИЗ МЯСНОГО СЫРЬЯ НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА

8.1 Оптимизация рецептур рубленых мясосодержащих полуфабрикатов

8.2 Оптимизация рецептур колбас вареных, обогащенных пищевыми волокнами оболочек семян подорожника Plantago psyllium L

8.3 Оценка безопасности и установление сроков годности инновационной пищевой продукции из мясного сырья

8.4 Заключение по главе

ГЛАВА 9. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ ИННОВАЦИОННОЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ ИЗ МЯСНОГО СЫРЬЯ

9.1 Расчет экономической эффективности технологии рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных лактулозой

9.2 Расчет экономической эффективности технологии рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных лактулозой и ядром маньчжурского ореха Juglans mandshurica M

9.3 Расчет экономической эффективности технологии рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных хондропротекторами

9.4 Расчет экономической эффективности технологии колбас вареных, обогащенных пищевыми волокнами оболочек семян подорожника Plantago Psyllium L

9.5 Заключение по главе

ГЛАВА 10. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ИННОВАЦИОННОЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ ИЗ МЯСНОГО СЫРЬЯ

10.1 Методологические подходы к комплексной оценке качества инновационной пищевой продукции

10.2 Комплексная оценка качества инновационной пищевой продукции из мясного сырья

10.2.1 Комплексная оценка качества рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных лактулозой

10.2.2 Комплексная оценка качества рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных лактулозой и маньчжурским орехом Juglans mandshurica M

10.2.3 Комплексная оценка качества рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных хондропротекторами

10.2.4 Комплексная оценка качества колбас вареных, обогащенных пищевыми волокнами оболочек семян подорожника Plantago psyllium L

10.3 Заключение по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А - патент №2398481 «Полуфабрикат мясной рубленый»

Приложение Б - патент №2529154 «Полуфабрикат мясорастительный рубленый обогащенный»

Приложение В - патент №2649182 «Применение муки семян

подорожника...»

Приложение Г - патент №2649984 «Способ производства колбас

вареных.»

Приложение Д - патент №2653727 «Оптимальный состав колбасы

вареной.»

Приложение Е - ТУ 9214-006-02067994-08 «Котлеты Хабаровские с лактулозой» и СТО 02067994-001-2019 «Полуфабрикаты мясосодержащие

рубленые, обогащенные лактулозой»

Приложение Ж - СТО 02067994-002-2017 «Полуфабрикаты мясосодержащие рубленые, обогащенные лактулозой и маньчжурским

орехом. Технические условия»

Приложение И - СТО ХГУЭП 02067994-003-2017 «Полуфабрикаты мясосодержащие рубленые, обогащенные хондропротекторами.

Технические условия»

Приложение К - СТО 02067994-004-2017 «Колбасы вареные, обогащенные

пищевыми волокнами подорожника. Технические условия»

Приложение Л - Акт внедрения результатов НИР в учебный процесс

Приложение М - Акт дегустации рубленых мясосодержащих

полуфабрикатов, обогащенных лактулозой и ядром ореха маньчжурского

Приложение Н - Акт дегустации рубленых полуфабрикатов, обогащенных

хондропротекторами

Приложение П - Акт дегустации колбас вареных, обогащенных мукой из

оболочек семян подорожника Plantago Psyllium L

Приложение Р - Акт внедрения технологии производства котлет «Элитные» ... 391 Приложение С - Акт внедрения технологии производства шницеля

«Аллегро»

Приложение Т - Акт внедрения технологии производства колбас вареных

«Эмильен»

Приложение У - Анкета

Приложение Ф - Анкета

Приложение X - Анкета

Приложение Ц - Анкета

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научно-практические основы технологии инновационной пищевой продукции из мясного сырья»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Развитие современных пищевых технологий должно обеспечиваться путем повышения глубины переработки и вовлечения в оборот новых видов сырья и вторичных ресурсов, внедрения био-, нано- и органических технологий, расширения ассортимента и интенсификации выпуска обогащенной, специализированной и функциональной пищевой продукции с заданными характеристиками, готовности к технологиям, пока еще не получившим общественного признания [181, 225, 345, 483, 484]. На необходимость разработки технологий пищевой продукции, фактически являющейся инновационной, указано в «Стратегии развития пищевой и перерабатывающей промышленности РФ на период до 2020 г.» [484], «Доктрине продовольственной безопасности РФ» [181], «Стратегии научно-технологического развития РФ» [483] и других документах государственного уровня.

В то же время удельный вес инновационной пищевой продукции не превышает 7%, а на Дальнем Востоке России удельный вес инновационных товаров, работ и услуг существенно ниже среднего по стране [409, 474, 514]. Усугубляет ситуацию отсутствие критерия инновационности в существующих классификациях пищевой продукции, что в рамках теоретических основ пищевых технологий приводит к неопределенности и диссистематизации, а в производственных условиях не позволяет осуществлять целенаправленную разработку технологий инновационной пищевой продукции, искажая статистические данные по России в целом.

Технологии производства функциональных и обогащенных продуктов питания выступают ключевым элементом инновационного развития пищевой индустрии, и особо актуальны на Дальнем Востоке, где средняя продолжительность жизни населения на 2 - 2,5 года ниже, чем в среднем по России. Основными векторами технологий обогащенной пищевой продукции при этом являются использование нетрадиционного животного и растительного сырья, включая дикоросы, пищевые волокна (ПВ), макро- и микронутриенты, в том числе пробиотики и пре-

биотики, в форме биологически активных добавок к пище (БАД). В работе показана перспективность использования таких функциональных пищевых ингредиентов, как пребиотик лактулоза, хондропротекторы глюкозамин и хондроитинсуль-фат, пищевых волокон оболочек семян подорожника блошного Plantago psyllium L., компонентов ядра ореха маньчжурского Juglans mandshurica M. При этом мясо и продукты из него, присутствующие в рационе практически всех групп населения, в первую очередь рубленые мясосодержащие полуфабрикаты и колбасные изделия, являются приоритетной мишенью для обогащения функциональными пищевыми ингредиентами.

Степень разработанности темы исследования. Технологии продукции из мясного сырья описаны в трудах отечественных ученых Л.В. Антиповой, И.А. Рогова, A.A. Семеновой, И.М. Чернухи, Б.А. Баженовой, М.А. Габриэльянц, Т.М. Гиро, Г.В. Гуринович, О.Н. Красули, В.И. Криштафович, А.Б. Лисицына, С.Л. Тихонова, М.В. Файвишевского и др. Вклад в развитие теории и практики функциональных и обогащенных продуктов, в том числе на основе мясного сырья, внесли научные школы D. Ansorena, L. Barros, I. Ferreira, R.J. FitzGerald, F. Jimenez-Colmenero, D.J. McClements, Л.Г. Елисеевой, Т.К. Каленик, A.A. Кочетковой, H.H. Липатова, О.Я. Мезеновой, Н.Л. Наумовой, А.И. Окары, М.В. Палагиной, В.М. Позняковского, H.A. Рогова, В.Б. Спиричева, В.А. Тутельяна, А.Г. Храмцова и др.

Исследованию свойств и применению в пищевых технологиях лактулозы посвящены труды E.M. Montgomery, C.S. Hudson, F. Petuely, в 2000-е годы создана научная школа под руководством А.Г. Храмцова. Применению функциональных пищевых ингредиентов маньчжурского ореха посвящены работы P. Seon Ju, Li-Na Guo, S.J. Song, H.Y. Xu, Yu-Wei Zhang, КГ. Земляка, M.M. Ильина, Г.Н. Кадаева, Н.К Фруентова и др. Биологическая роль хондропротекторов описана A. Konador, J. Kawiak, E. Timothy, P. Michael, Г.Г. Шитовым, B. Mazieres и др. Пищевые волокна подорожника блошного Plantago psyllium L. выступают объектом исследований J. Anderson, L. Allgood, J. Turner, P. Oeltgen R., M. Mehmood, N. Aziz, M. Ghayur, A. Gilani, И.А. Комиссаренко, С.Ю. Сильвестровой, Т.А. Косачевой, K.K.

Носковой, P.C. Оскановой, Л.Ю. Ильченко, Е.А. Луговкиной, И.Г. Федорова, Л.И. Мельниковой и др.

Теоретические основы классификации пищевой продукции проработаны в трудах Николаевой М.А. Методология структурирования функции качества (QFD-анализ) базируется на положениях Sh. Mizuno, A. Akao, G. Vahouni, L. Sullivan, к пищевой продукции она применена в трудах Н.И. Дунченко, А.Н. Ав-стриевских, Е.В. Крюковой, П.Г. Рудась, B.C. Янковской, В.А. Матисона, В.М. Кантере, H.A. Демидовой и др. Основы комплексной оценки качества промышленной продукции заложены Азгальдовым Г.Г. в 1970-х гг., развиты в трудах Н.И. Дунченко, В.И. Кириллова, А.Н. Чекмарева и др.

Основы комплексной оценки качества промышленной продукции заложены Азгальдовым Г.Г. в 1970-х гг., развиты в трудах В.И. Кириллова, А.Н. Чекмарева, Н.И. Дунченко и др.

Цель и задачи исследования. Целью работы являются обоснование и разработка основ классификации, технологии и оценки качества инновационной пищевой продукции из мясного сырья. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Сформулировать научную концепцию технологий инновационной пищевой продукции на основе мясного сырья, базирующуюся на классификации инновационной пищевой продукции.

2. Разработать научные принципы классификации и идентификации инновационной пищевой продукции.

3. Установить ассортимент и выявить потребительские предпочтения, определяющие целесообразность разработки технологии рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных лактулозой, функциональными пищевыми ингредиентами ореха маньчжурского Juglans mandshurica M., хондропротекторами глюкозамином и хондроитинсульфатом, колбас вареных, обогащенных пищевыми волокнами подорожника блошного Plantago psyllium L., как пример инновационной пищевой продукции.

4. Научно обосновать применение методологии структурирования функции качества (ОГО-анализ) для разработки рецептур и определения технических характеристик инновационной пищевой продукции из мясного сырья.

5. Разработать и оптимизировать рецептуры и обосновать технологию инновационной пищевой продукции из мясного сырья.

6. Установить основные показатели безопасности разработанной инновационной пищевой продукции из мясного сырья для определения срока ее годности.

7. Провести апробацию разработанной инновационной пищевой продукции из мясного сырья в производственных условиях.

8. Разработать и обосновать алгоритм комплексной оценки качества инновационной пищевой продукции.

Научная концепция работы заключается в генерации и систематизации новых знаний для разработки технологий инновационной пищевой продукции из мясного сырья на основе методов классификации, оценки качества и квалиметри-ческих методик, и иллюстрируется результатами авторских экспериментальных и аналитических исследований в отношении обогащенной пищевой продукции, аналогов, заменителей, имитаций пищевой продукции, пищевой продукции на основе ГМО, конфессиональной продукции, продукции молекулярной кухни и других объектов.

Научная новизна. Диссертационная работа содержит элементы научной новизны в рамках пунктов 1, 2, 4, 5, 7 паспорта специальности ВАК 05.18.04 «Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств». Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые предложена концепция научной классификации инновационной пищевой продукции, включая инновационные пищевые технологии (процессные инновации - принципиальное изменение технологии) и новые виды пищевой продукции (продуктовые инновации - минимальное технологическое вмешательство).

2. Установлены основные критерии идентификации инновационной пищевой продукции.

3. Выявлены новые закономерности формирования социального восприятия инновационной пищевой продукции, отдельных функциональных пищевых ингредиентов и продуктов питания, что позволило обосновать целесообразность разработки технологий обогащенных пищевых продуктов из мясного сырья.

4. На основе применения методологии структурирования функции качества (QFD-анализа) установлены ключевые параметры технологии рубленых мя-сосодержащих полуфабрикатов и вареных колбас, обогащенных функциональными пищевыми ингредиентами.

5. Разработаны инновационные пищевые технологии продуктов из мясного сырья массового потребления - рубленых мясосодержащих полуфабрикатов и вареных колбас, обогащённых биологически активными веществами с направленной активностью: лактулозой и компонентами ядра маньчжурского ореха Juglans mandshurica M., хондропротекторами глюкозамином и хондроитинсульфатом, пищевыми волокнами оболочек семян подорожника блошного Plantago psyllium L.

6. Впервые предложен алгоритм расчета комплексного показателя качества инновационной пищевой продукции, апробированный на примере рубленых мясосодержащих полуфабрикатов и вареных колбас, обогащенных функциональными пищевыми ингредиентами.

Новизна предлагаемых технических решений подтверждена пятью патентами РФ: «Полуфабрикат мясной рубленый» (№ 2398481, приложение А), «Полуфабрикат мясо-растительный рубленый обогащённый» (№ 2529154, приложение Б), «Применение муки оболочек семян подорожника Plantago psyllium L. в вареных колбасных изделиях» (№ 2649182, приложение В), «Способ производства колбас вареных, обогащенных мукой из оболочек семян подорожника Plantago psyllium L. в вареных колбасных изделиях» (№2649984, приложение Г), «Оптимальный состав колбасы вареной, обогащенной мукой из оболочек семян подорожника Plantago psyllium L. в вареных колбасных изделиях» (№2653727, приложение Д).

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость работы заключается в получении новых и расширении научных знаний, систематизации путем разработки технологий инновационной пищевой продукции. Обобщения и выводы, сделанные в ходе исследования, не противоречат основам пищевых технологий, и используются в учебном процессе в образовательных программах по направлениям бакалавриата и магистратуры укрупненных групп направлений подготовки 19.00.00 «Промышленная экология и биотехнологии» (19.03.04 «Технология продукции и организация общественного питания») и 38.00.00 «Экономика и управление» (38.03.06, 38.04.06 «Торговое дело» и 38.03.07 «Товароведение»), о чем имеется Акт внедрения в образовательный процесс от 06.09.2017 г. (приложение Л). Материалы диссертации опубликованы в двух монографиях и двух главах в коллективных монографиях, для магистрантов направления 38.04.06 «Торговое дело» издано учебное пособие «Инновационные технологии в пищевой индустрии».

На основе проведенных исследований разработана серия технологий обогащенных новых продуктов из мясного сырья: «Котлеты «Хабаровские с лактуло-зой», «котлеты «Элитные», обогащенные лактулозой и ядром маньчжурского ореха Juglans mandshurica M, «шницель «Аллегро», обогащенный глюкозамином и хондроитинсульфатом, колбаса вареная «Эмильен», содержащая пищевые волокна оболочек семян подорожника блошного Plantago Psyllium L. Разработаны пакет из нормативных документов на мясосодержащие и мясные продукты: ТУ 9214006-02067994-08 «Котлеты Хабаровские с лактулозой» и СТО 02067994-001-2019 «Полуфабрикаты мясосодержащие рубленые, обогащенные лактулозой» (приложение Е), СТО 02067994-002-2017 «Полуфабрикаты мясосодержащие рубленые, обогащенные лактулозой и маньчжурским орехом» (Приложение Ж), СТО 02067994-003-2017 «Полуфабрикаты мясосодержащие рубленые, обогащенные хондропротекторами» (Приложение И), СТО 02067994-004-2017 «Колбасы вареные, обогащенные пищевыми волокнами подорожника» (Приложение К).

Получены и сопоставлены сведения об экономической эффективности производства разработанных продуктов.

Разработанные технологии прошли промышленную апробацию на предприятии-производителе Хабаровского края ООО «Мясное дело» (Акты внедрения от 14.10.2014 г., 19.02.2016 г. и 13.09.2017 г., Приложения Р-Т).

Методология и методы исследования. Методология выполнения работы состояла в определении концептуальной направленности, постановке цели и задач, анализе литературы и патентной информации по теме диссертации, эвристическом и экспериментальном обосновании выбора объектов исследования, систематизации объектов исследования, проведении испытаний, статистической обработке экспериментальных данных, анализе результатов, промышленной апробации. Для достижения поставленных задач применяли общепринятые и специальные методы исследований - социологические, органолептические, физико-химические, микробиологические, статистические, гистологические.

Положения, выносимые на защиту:

1. Научные основы классификации инновационной пищевой продукции, базирующейся на критериях применения и преемственности инноваций, и научные подходы к идентификации такой продукции.

2. Обоснование применения методологии структурирования функции качества (QFD-aнaлиз) для разработки рецептур инновационной пищевой продукции из мясного сырья.

3. Разработанные технологии рубленых мясосодержащих полуфабрикатов и вареных колбас по совокупности критериев идентификации позволяют отнести их к инновационной пищевой продукции вида «обогащенной».

4. Алгоритм оценки уровня качества инновационной пищевой продукции из мясного сырья, основанный на определении комплексного показателя качества, учитывающего оптимальную номенклатуру характеристик.

Степень достоверности результатов исследования. Основные положения и выводы работы основаны на сформулированной научной концепции, анализе теоретических и практических аспектов изучаемой проблемы, подтверждены значительным объемом проведенных информационно-аналитических исследований и экспериментальных работ с использованием стандартизированных и специальных

методов исследования, методов расчета статистической достоверности результатов измерений, согласованностью результатов исследований с современными тенденциями в пищевой технологии и положениями научных дисциплин, публикациями в рецензируемых изданиях.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы опубликованы в трудах, доложены и обсуждены на научных, научно-практических конференциях, форумах и симпозиумах:

- международного уровня: «Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в XXI веке» (Владивосток, 2004, 2008), «Устойчивость и безопасность в экономике, праве, политике, стран Азиатско-Тихоокеанского региона» (Хабаровск, 2005), «Региональный рынок товаров и услуг: инновационные технологии и организация бизнеса» (Хабаровск, 2008), «Управление торговлей: теория, практика, инновации» (Москва, Ярославль-Москва, 2009, 2011), «Международная торговля» (КНР, Харбин, 2009), Северо-восточный азиатский академический форум (Хабаровск, 2011), «Питание в современном мегаполисе» (Хабаровск, 2011), «Dny vedy - 2012» (Чехия, Прага, 2012), «Инновационные технологии в пищевой промышленности и общественном питании - основа повышения качества, конкурентоспособности и безопасности товаров» (Ярославль-Москва, 2013, 2014), «Потребительский рынок XXI века: стратегии, технологии, инновации» (Хабаровск, 2015, 2016, 2017), «Развитие российско-китайских отношений: новая международная реальность» (Иркутск, 2016), IV Международный Балтийский форум (Калининград, 2016), «Global for Local, Local for Global: Global University Network for Sustainable Development Goals» (Mie, 2017), «Far East Con» (Владивосток, 2018);

- всероссийского уровня: Хабаровск, 2011 г., Владивосток, 2013 г., Хабаровск, 2017 г.

Личное участие автора на всех стадиях работы заключалось в формулировании научной концепции, постановке цели и задач исследований, разработке экспериментальных и теоретических подходов при проведении и анализе исследований, выполнении самостоятельных экспериментов, статистической обработке

результатов, формулировании выводов, апробации результатов исследований, подготовке публикаций по результатам научных исследований.

Публикации. По результатам исследования опубликована 43 научных работы, в том числе 19 статей в рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК РФ, 5 патентов РФ на изобретения, 2 монографии, а также 3 учебных пособия.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной материалам и методам исследования и 8-ми глав, в которых приведены результаты исследований и их анализ, заключения, списка литературы и приложений с актами внедрения, патентами, технической документацией. Работа изложена на 361 страницах основного текста, содержит 65 рисунков и 76 таблиц. Список литературы включает 852 наименования, в том числе 300 иностранных источников.

Диссертационная работа является обобщением научных исследований, проведенных в 2004-2018 гг. лично автором или при его непосредственном участии в качестве научного консультанта или руководителя научной работы бакалаврантов и магистрантов по направлениям 19.03.04 «Технология продукции и организация общественного питания», 38.03.06, 38.04.06 «Торговое дело» и 38.03.07 «Товароведение».

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ИННОВАЦИОННОЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ

1.1 Современные тенденции формирования ассортимента пищевой продукции

В соответствии с ГОСТ Р 56261-2014 инновация представляет собой внедрение нового или значительно улучшенного продукта, а также технологического процесса, маркетингового или организационного метода [155]. Приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 1 ноября 2012 г. № 1618 утверждены критерии отнесения товаров к инновационной продукции, среди которых более высокие потребительские свойства, внедрение результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ, расширенная область использования, модернизированное технологическое оборудование, технологические процессы или технологии, правовая охрана результатов интеллектуальной деятельности [425].

В странах с высоким уровнем жизни научно-технический процесс интегрирован во все сферы деятельности. Пищевая промышленность при этом характеризуется наиболее успешными и максимально завершенными инновациями на фоне прочих отраслей народного хозяйства [57]. Как отмечается в Стратегии развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации на период до 2020 года, совершенствование отечественной пищевой индустрии осуществляется путем внедрения инновационных биотехнологий, повышения глубины переработки сырья, вовлечения в хозяйственный оборот новых видов сырья и вторичных ресурсов, расширения ассортимента специализированных продуктов с заданными качественными характеристиками [484].

Сегодня можно достаточно четко выделить ключевые векторы расширения ассортимента продовольственных товаров за счет инноваций, реализованных в

пищевой промышленности. Некоторые из них уже представлены в торговой сети (функциональные и специализированные продукты, растительные продукты, содержащие генно-инженерно модифицированные организмы - ГМО, органические и конфессиональные продукты, новые виды упаковки, биологически активные и пищевые добавки, продукты-аналоги, заменители и имитации, нетрадиционные виды сырья), иные только входят в сферу потребления (пищевые нанотехнологии, молекулярная кухня и другие инновационные способы обработки), а третьи пока еще не покинули пределы испытательных лабораторий (генно-инженерно модифицированные продукты из сырья животного происхождения, продукция синтетической биологии, выращенной in vitro, JD-печать и т.д.) [24].

Специализированная пищевая продукция - пищевая продукция, для которой установлены требования к содержанию и (или) соотношению отдельных веществ или всех веществ и компонентов и (или) изменено содержание и (или) соотношение отдельных веществ относительно естественного их содержания в такой пищевой продукции и (или) в состав включены не присутствующие изначально вещества или компоненты (кроме пищевых добавок и ароматизаторов) и (или) изготовитель заявляет об их лечебных и (или) профилактических свойствах, и которая предназначена для целей безопасного употребления этой пищевой продукции отдельными категориями людей [339]. По классификации М.А. Николаевой [332], специализированную пищевую продукцию можно отнести к комбинированным продуктам питания [781].

Функциональные продукты питания призваны решать проблемы несбалансированности пищевого рациона, их производство концептуально обосновано в Японии в 80-х гг. XX века [195, 250-252, 469, 751]. Предназначенные для систематического употребления всеми возрастными группами здорового населения, они достоверно снижают риск алиментарных заболеваний, предотвращают дефицит питательных веществ, сохраняют и улучшают здоровье благодаря наличию в их составе функциональных пищевых ингредиентов. К последним относятся живые микроорганизмы, вещества животного, растительного, микробного, минерального происхождения или идентичные натуральным, входящие в состав пище-

вого продукта в количестве не менее 15% от суточной потребности в расчете на одну порцию [138].

Функциональный пищевой продукт, получаемый добавлением функциональных ингредиентов к традиционным пищевым продуктам в количестве, обеспечивающем предотвращение или восполнение имеющегося в организме человека дефицита питательных веществ или собственной микрофлоры, определяется как обогащенный пищевой продукт [458]. Анализ определений терминов «функциональный пищевой продукт» и «обогащенный пищевой продукт» позволяет разделить функциональные продукты на натуральные, где источником ингредиента является сам продукт, и обогащенные. Так, мясо, как и большинство видов мясного сырья, включая фарши, являются натуральными функциональными продуктами, в которых функциональными пищевыми ингредиентами выступают белок, отдельные аминокислоты (триптофан, лизин, метионин), макро и микроэлементы (железо, фосфор, цинк, медь, хром, селен, фтор, калий, сера), некоторые витамины (РР) [417].

По мнению В.М. Коденцовой и др. [240], В.К. Мазо и др. [286], Н.Л. Наумовой [322, 324], отличием функциональных продуктов от обогащенных является научно обоснованное заявление о пользе для здоровья. В то же время юридически подобная декларация должна сопровождать и обогащенные пищевые продукты, как вид функциональных. Отсутствие этой информации на маркировке, а также описания отличительных свойств продукции («функциональный» или «обогащенный») в соответствии с ГОСТ Р 54059-2010 расценивается как нарушение [144]. Само определение термина «функциональный продукт» сегодня подвергается сомнению, ибо количество полностью здоровых людей в РФ не превышает 15-20% [277].

Большой вклад в развитие теории и практики функциональных продуктов на основе сырья животного происхождения внесли научные школы под руководством В.А. Тутельяна, В.Б. Спиричева, H.H. Липатова, H.A. Рогова, А.Б. Лисицына, В.М. Позняковского, А.Г. Храмцова, В.И. Криштафович, Т.К., а на Дальнем

Востоке РФ - Т.К. Каленик, А.И. Окары [371], Ю.В. Приходько [428], М.В. Пала-гиной [287] и др.

БАД являются пищевыми продуктами - источниками биологически активных веществ (БАВ), применяемых исключительно в качестве дополнения к рациону. Они быстро восполняют дефицит микронутриентов без изменения рациона, подбираются индивидуально для конкретного потребителя, используются в домашних условиях, эргономичны при хранении, транспортировании и контроле. В Правилах здорового питания россиян на период до 2020 года развитие производства БАД определено одной из задач государственной политики [421].

Первое место по производству БАД в мире принадлежит США (35%), на втором - страны Евросоюза (33%), на третьем - Япония (18%) [803]. Россия по уровню производства и потребления БАД значительно отстает от стран-лидеров, в России их регулярно потребляют 7-15% населения [513] (в Японии до 90% [752]).

В нормативном плане эта инновация хорошо проработана, в частности для стран - участниц Евразийского экономического союза установлены перечни биологически активных веществ, компонентов пищи и продуктов, использование которых разрешается или, наоборот, не допускается при производстве БАД [194, 497]. Полный перечень БАД, разрешенных к обороту на территории РФ, доступен на официальном сайте Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Сегодня в перечне около 18 тыс. БАД, и он ежедневно обновляется. Отсутствие какой-либо БАД в этом списке говорит о ее потенциальной опасности для здоровья и жизни [434].

Широкий спектр научных работ в области функционального питания и пищевых технологий посвящен расширению сырьевой базы и вовлечению в производственный оборот новых видов нетрадиционного сырья. Уникальные ингредиенты, например, продукты пчеловодства в котлетах, пивная дробина в хлебе, бобовые в кисломолочных продуктах, медузы в качестве самостоятельного продукта, крипсы из морских ежей, не только существенно расширяют ассортимент, но и придают функциональные свойства продуктам питания за счет содержащихся в них биологически активных веществах. Благодаря рынку Food.net в качестве

сырьевой базы для отечественных продуктов рассматриваются также и насекомые [325, 661].

Продукты-аналоги, имитации и заменители. Существенный рост стоимости натуральных продуктов питания и ограниченность ресурсов для их воспроизводства на фоне кризисных явлений в экономике и снижения платёжеспособности большей части населения России привели к необходимости разработки широкого ассортимента пищевых продуктов с низкой потребительной стоимостью, среди которых выделяются аналоги, заменители и имитации натуральных продуктов питания. Ассортимент такой продукции сегодня необоснованно широк, а научные подходы к терминологии и классификации такой продукции в литературе зачастую не детерминированы [217, 331].

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Алешков Алексей Викторович, 2019 год

/ / / /

Л1

</ У

8

Рисунок 8.1 - Органолептическая оценка рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, балл, +0,1 [19, 20, 21, 205] (приложения М, Н)

В ходе исследования было установлено, что введение в рецептуру лактуло-зы в количестве 2,5% не оказывает ощутимого влияния на вкус рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, а при увеличении её доли до 3%, начинал проявляться сладкий привкус. Большинство экспертов посчитали не характерным такое сочетание для рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, и понизили оценку образца по вкусу с 9,0 до 7,6 балла. В целом образцы, содержащие лактулозу, получили оценки по 9-балльной шкале 8,4 и 8,2 балла соответственно, в то время как кон-

троль - 8,0 баллов. Рубленые мясосодержащие полуфабрикаты, обогащённые лак-тулозой, характеризовались наиболее высокими органолептическими показателями, при этом оптимальной дозировкой лактулозы является 2,5%.

Химическая структура лактулозы способствует повышению функционально-технологических характеристик мясных фаршевых композиций, что было установлено нами ранее в совместных исследованиях с А.И. Окара и Т.К. Каленик [357]. На такую гипотезу указывает молекулярная структура лактулозы, представляющая собой кетозу (кетон). Для соединений, имеющих кетогруппу, характерно проявление основных свойств в кислой или слабокислой среде, то есть они способны сдвигать уровень рН в сторону увеличения [329, 762]. В свою очередь, даже незначительное увеличение уровня рН, приводит к тому, что большая часть воды фарша будет прочно связана с белками [713], поэтому обогащенная лактуло-зой фаршевая композиция характеризуется повышенной ВСС и пониженными потерями при термической обработке, а, следовательно, и более нежной и сочной консистенцией.

Влияние лактулозы на органолептические показатели рубленых мясосодер-жащих полуфабрикатов четко прослеживается и во второй группе продуктов. Образец, содержащий лактулозу помимо маньчжурского ореха Juglans mandshurica M., набрал в ходе дегустации максимальную оценку в группе (8,5 балла), что на 0,6-1,3 превышает балл, выставленный образцам с маньчжурским орехом Juglans mandshurica M., но без лактулозы (рисунок 8.2).

Добавление глюкозамина и хондроитинсульфата не приводит к синергети-ческому взаимодействию с ингредиентами мясосодержащих полуфабрикатов. По все видимости образцы, обогащенные хондропротекторами, получили более высокую оценку по сравнению с контролем (7,8 против 7,6 балла) благодаря добавлению в рецептуру смеси сушеных болгарских перцев

Для проверки гипотезы о влиянии лактулозы на органолептические показатели устанавливались функционально-технологические свойства рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, в частности определялись рН (рисунок 8.3), влаго-

связывающая способность (рисунок 8.4) и массовая доля потерь при термической обработке (рисунок 8.5).

Рисунок 8.2 - Моделирование органолептической оценки рубленых мясосодержащих полуфабрикатов в зависимости от содержания лактулозы и ореха маньчжурского Juglans mandshurica M.

с лактулозои

с орехом

с глюкозамином и хондроитинсульфатом

^ у у л

, «Г , # ^ , «Г

0<?

¿Г

/V

Ч?

/

'р о*

Рисунок 8.3 - рН рубленых мясосодержащих полуфабрикатов

с лактулозои

с орехом

100 90 80 70 60 50

40 80,8+0,5

г~г

30 20 10 0

93,8+0 8 93,4+0,6

]

74,8+1,2

с глюкозамином и хондроитинсульфатом

99,6+0,3

!~1

48,4+0,4

т

1

61,9+0,5

I

74,0+0,5

.о* «Г У?

✓ / / /> у ✓

- / /

V

4?1

Д? 4?

¿У

Рисунок 8.4 - Влагосвязывающая способность рубленых мясосодержащих

полуфабрикатов, % связанной влаги

с лактулозои

с орехом

с глюкозамином и хондроитинсульфатом

25

20 15,4+0,51 15 10 5 0

/ / V

14,8+0,31 15,2+0,4

9,2+0,51 9,8+0,1

20,4+0,2 [ 20,2+0,4 |.

17,1+0,3 I

/ /

<?\в'

^ /

/V'

Г г

у

¿г

4? 4?

/у

Рисунок 8.5 - Массовая доля потерь рубленых мясосодержащих полуфабрикатов

при термической обработке

Для образцов, содержащих лактулозу, характерна очень высокая (до 93,899,6%) доля связанной воды и упругая, вязкая консистенции. Уровень рН, находящийся в пределах 6,55-6,62, в данном случае оказывает решающее влияние на функционально-технологические свойства, так как большая часть воды при этом прочно связана с белками, а белковые волокна тесно сомкнуты, создавая барьер

для диффузии. Кроме того, как показано А.Г. Храмцовым и др. [526], при термической обработке происходит нехимическое включение молекулы лактулозы в молекулу белка, способствующее повышению общей стабильности системы. Данная гипотеза подтверждает нанотехнологичное происхождение лактулозы. Благодаря повышенному значению рН и высокой доле связанной воды потери при термической обработке рубленых мясосодержащих полуфабрикатов с лактулозой (9,21-9,89%) в среднем в 1,6 раза меньше, чем у контрольных образцов.

Модель зависимости рН от содержания лактулозы и ядра ореха маньчжурского Juglans mandshurica M. в рубленых мясосодержащих полуфабрикатах представлена на рисунке 8.6.

£ 7,50 1

£ 12 8

0

3

7,30-7,50 7,10-7,30 6,90-7,10 6,70-6,90 16,50-6,70 6,30-6,50 6,10-6,30 5,90-6,10 15,70-5,90 15,50-5,70

Рисунок 8.6 - Влияние содержания лактулозы и ядра ореха маньчжурского на рН рубленых мясосодержащих полуфабрикатов

Очевидно, что уровень рН нарастает как при добавлении лактулозы (быстрее), так и при добавлении ядра ореха маньчжурского Juglans mandshurica M. (в меньшей степени).

Наибольшими потерями при термической обработке характеризуются образцы, обогащенные хондропротекторами.

Уровень рН во всех образцах с хондропротекторамн был относительно низок (5,4-5,6), что, по всей видимости, связано с качеством используемого мясного сырья. Это предопределило небольшие значения влагосвязывающей способности фаршевых композиций, возрастающие по мере добавления глюкозамина и хон-дроитинсульфата. В свою очередь, это сказалось на более низком уровне потерь при термической обработке полуфабриката у образца с более высоким содержанием хондропротекторов.

Физико-химические показатели рубленых мясосодержащих полуфабрикатов представлены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Физико-химические показатели рубленых мясосодержащих полуфабрикатов [20, 21, 205]_

Образцы рубленых мясосодержащих полуфабрикатов Содержание, %

воды (±1,62) белка (±0,50) жира (±0,10) минеральных веществ (±0,01) углеводы (±0,71)

всего в том числе соль

Рубленые мясосодержащие полуфабрикаты с лактулозой

Контроль 67,32 11,29 11,59 2,26 1,28 7,54

Образец 2,5% лактулозы 66,50 10,99 11,40 2,21 1,22 8,90

Образец 3% лактулозы 65,95 10,80 11,38 2,27 1,19 9,60

Рубленые мясосодержащие полуфабрикаты с маньчжу зским о зехом и лактулозой

Контроль 63,80 11,20 15,90 2,30 1,20 6,80

Образец 10% маньчжурского ореха и 2,5% лактулозы 57,20 10,70 20,20 2,40 1,20 9,50

Рубленые мясосодержащие полуфабрикаты с хондропротекто )ами

Контроль 65,00 11,40 17,20 2,10 1,19 6,80

Образец 0,25% глюкозамина и хондро-итинсульфата 64,50 11,40 17,90 2,4 1,18 6,60

Образец 0,5% глюкозамина и хондрои-тинсульфата 67,40 11,40 17,60 2,20 1,21 7,40

Включение лактулозы в рецептуру рубленых мясосодержащих полуфабрикатов сказалось и на некотором снижении массовой доли влаги в опытных образцах (на 0,8-1,4% по сравнению с контрольным образцом), что обусловлено низкой влажностью вносимого препарата. Снижение массовой доли белка на 0,3-0,5% и жира на 0,2% также связано с включением в рецептуру рубленых мясосодержа-

щих полуфабрикатов лактулозосодержащего препарата. Массовая доля углеводов при этом заметно, на 1,4-2,0%, увеличилась.

В ходе исследования установлено, что различия в химическом составе изготовленных по различным рецептурам образцов рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных хондропротекторами, связаны преимущественно с неоднородностью используемого сырья, а с добавлением хондропротекторов коррелируют несущественно.

Энергетическая ценность всех разработанных продуктов увеличилась по сравнению с контролем, однако в случае обогащения рубленых мясосодержащих полуфабрикатов лактулозой и хондропротекторами это увеличение сопоставимо с погрешностью измерения (рисунок 8.7).

300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0

с лактулозой 179,6 182,2 188,0

с орехом 215,1

с глюкозамином и хондроитинсульфатом

262,6

205,1 207,9

206

,9

Ч?

_0 лР -О

? ^ ^ /■

<У>"

¿г

/ X /

V * / /

? ¿Г ^г

с/

с/ О-!

«?\в

Рисунок 8.7 - Энергетическая ценность рубленых мясосодержащих

полуфабрикатов, ккал на 100 г

В то же время рубленые мясосодержащие полуфабрикаты, обогащенные маньчжурским орехом Juglans mandshurica M. и лактулозой обладали максимальной калорийностью (на 22% больше чем у контрольного образца группы).

На следующем этапе для рубленых мясосодержащих полуфабрикатов устанавливали аминокислотный состав (рисунок 8.8 -8.10).

1000,0 900,0 800,0 700,0 600,0 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0

2

3

4

4,5

Уа1

11е

Ьеи

Ьув

Ме1+Су8 ТИг Тгр РИе

Содержание Лактусана, %

Рисунок 8.8 - Зависимость аминокислотного состава рубленых мясосодержащих полуфабрикатов от содержания лактулозы, мг аминокислот на 100 г продукта

0

1

5

1200,0

1000,0

800,0

600,0

400,0

200,0

0,0

Уа1 11е Ьеи Ьув

Ме1+Су8

ТИг

Тгр

РИе+Туг

2,5 5 7,5 10 12,5 Содержание ядра ореха маньчжурского, %

15

0

Рисунок 8.9 - Зависимость аминокислотного состава рубленых мясосодержащих полуфабрикатов от содержания маньчжурского ореха таМзкыпса М., мг

аминокислот на 100 г продукта

13 ч

о

К *

О X

к

ей

1200,0

1000,0

о

13 и

к _ ^

3 ю

4 ей <и В

Е с й с

со и ^ _

Щ О

о

к

X

й

*

й Л и

э

о

й X

800,0

600,0

400,0

200,0

0,0

•Уа1 •Не Ьеи

Ьу8

•Ме1+Су8 •ТИг Тгр

РИе+Туг

0 0,25 0,5 0,75 1

Содрежание хондропротекторов, %

Рисунок 8.10 - Зависимость аминокислотного состава рубленых мясосодержащих полуфабрикатов от содержания глюкозамина и хондроитинсульфата, мг

аминокислот на 100 г продукта

Графики показывают практически полное отсутствие влияния лактулозы и хондропротекторов на аминокислотный состав рубленых мясосодержащих полуфабрикатов. Однако в случае с маньчжурским орехом Juglans mandshurica М. это влияние достаточно сильное в отношении лейцина (увеличивается при увеличении концентрации ореха маньчжурского Juglans mandshurica М.), лизина и серосодержащих аминокислот (уменьшается при увеличении концентрации ореха). Объясняется это тем, что лактулоза и хондропротекторы не содержат белковых компонентов, соответственно при увеличении их содержания в продукте возможно только незначительное равномерное снижение концентрации всех аминокислот (таблицы 8.2-8.5).

Таблица 8.2 - Содержание незаменимых аминокислот рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных лактулозой, г на 100 г белка, в зависимости от содержания Лактусана__

Идеальный Содержание Лактусана, %

белок ФАО/ВОЗ 0 (контроль) 1 2 3 4 4,5 5

Валин 5,0 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3 4,4

Изолейцин 4,0 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,7 4,7

Лейцин 7,0 7,8 7,8 7,8 7,8 7,8 7,8 7,9

Лизин 5,5 6,7 6,7 6,7 6,7 6,8 6,8 6,9

Метионин +

цистеин 3,5 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2

Треонин 4,0 4,1 4,1 4,1 4,1 4,2 4,2 4,2

Триптофан 1,0 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2

Фенилаланин +

тирозин 6,0 7,0 7,0 6,9 6,9 7,0 7,0 7,0

Итого 36,0 37,9 38,0 37,8 37,9 38,0 38,2 38,4

Таблица 8.3 - Аминокислотный скор рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных лактулозой, %, в зависимости от содержания Лактусана_

Содержание Лактусана, %

0(контроль) 1 2 3 4 4,5 5

Валин 86,6 86,7 86,1 86,2 86,4 86,9 87,4

Изолейцин 115,3 115,6 114,9 115,3 115,6 116,3 117,0

Лейцин 111,3 111,5 110,8 111,0 111,2 111,9 112,5

Лизин 121,0 121,8 121,4 122,2 123,0 124,0 125,0

Метионин + цистеин 63,8 63,7 63,0 62,9 62,8 63,0 63,3

Треонин 103,3 103,7 103,1 103,6 104,0 104,7 105,4

Триптофан 116,1 116,5 115,8 116,2 116,6 117,3 118,1

Фенилаланин + тирозин 116,2 116,4 115,5 115,8 116,0 116,6 117,3

Скор (лимитирующая аминокислота) 63,8 (Ме1+Су8) 63,7 (Ме1+Су8) 63,0 (Ме1+Су8) 62,9 (Ме1+Су8) 62,8 (Ме1+Су8) 63,0 (Ме1+Су8) 63,3 (Ме1+Су8)

Таблица 8.4 - Содержание незаменимых аминокислот в рубленых мясосодержащих полуфабрикатах, обогащенных глюкозамином и хондроитинсульфатом, г на 100 г белка_

Незаменимые аминокислоты Содержание глюкозамина и хондроитинсульфата, %

0 (контроль) 0,25 0,5 0,75 1

Валин 7,3 7,6 7,1 7,2 7,1

Изолейцин 6,3 6,5 6,1 6,2 6,1

Лейцин 10,9 11,3 10,5 10,8 10,6

Лизин 10,5 10,8 10,1 10,3 10,2

Метионин + цистеин 5,2 5,4 5,1 5,2 5,1

Треонин 6,0 6,2 5,8 5,9 5,9

Триптофан 1,6 1,7 1,6 1,6 1,6

Фенилаланин + тирозин 10,5 10,8 10,1 10,3 10,2

Итого 58,4 60,3 56,3 57,5 56,9

Таблица 8.5 - Аминокислотный скор рубленых мясосодержащих полуфабрикатов,

обогащенных глюкозамином и хондроитинсульфатом, %

Незаменимые аминокислоты Содержание глюкозамина и хондроитинсульфата, %

0(контроль) 0,25 0,5 0,75 1

Валин 114 114 114 114 114

Изолейцин 123 123 123 123 123

Лейцин 122 122 121 121 121

Лизин 149 149 148 148 148

Метионин + цистеин 117 117 117 116 116

Треонин 118 118 117 117 117

Триптофан 127 127 127 126 126

Фенилаланин + тирозин 136 136 136 136 136

Скор (лимитирующая аминокислота) - - - - -

Аминокислотный скор образцов котлет «Хабаровские с лактулозой», обогащенных лактулозой, находился на уровне 63%, а связан в первую очередь с использованием соевого текстурата, лимитированного по метионину (отсутствует, [21]), и мяса птицы механической обвалки (0,75 г на 100 г белка [21]).

Аминокислотный скор рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных хондропротекторами, превышает 100%, что позволяет говорить о полноценности, высокой сбалансированности белков котлет.

В то же время аналогичная картина не характерна для рубленых мясосодержащих полуфабрикатов, обогащенных маньчжурским орехом Juglans mandshurica М., также изготовленных из качественного мясного сырья. Несмотря на то, что ядро маньчжурского ореха Juglans mandshurica M. богато белковыми

веществами (28,56% [207]), эти белки не являются полноценными (отсутствует метионин) и сбалансированными по аминокислотному составу (скор лимитирован по серосодержащим аминокислотам и, что характерно для многих видов растительного сырья, по лизину).

В этой связи обогащение рубленых мясосодержащих полуфабрикатов маньчжурским орехом ]щ\ат тапёякыпса М. при определённой концентрации может привести к падению аминокислотного скора ниже требуемого уровня, что необходимо учитывать при обогащении мясной продукции. Для приблизительного расчета этого уровня приведены аминокислотные скоры разработанной продукции (таблицы 8.6-8.7).

Таблица 8.6 - Содержание незаменимых аминокислот в котлетах с маньчжурским орехом Jыglans таМзкыпса М., г на 100 г белка, в зависимости от содержания маньчжурского ореха__

Незаменимые аминокислоты Идеальный Содержание ядра маньчжу рского О реха, %

белок ФАО/ВОЗ 0 (контроль) 2,5 5 7,5 10 12,5 15

Валин 5,0 5,8 5,8 5,7 5,7 5,6 5,6 5,6

Изолейцин 4,0 5,0 4,9 4,8 4,8 4,7 4,6 4,6

Лейцин 7,0 8,6 8,5 8,4 8,3 8,2 8,2 8,1

Лизин 5,5 8,3 7,9 7,5 7,2 6,9 6,6 6,3

Метионин +

цистеин 3,5 3,9 3,6 3,4 3,1 2,9 2,7 2,5

Треонин 4,0 4,8 4,7 4,6 4,5 4,4 4,4 4,3

Триптофан 1,0 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3

Фенилаланин +

тирозин 6,0 7,9 7,7 7,4 7,2 7,0 6,8 6,6

Итого 36,0 45,5 44,3 43,2 42,0 41,1 40,1 39,1

Таблица 8.7 - Аминокислотный скор образов котлет, обогащенных лактулозой и ядром маньчжурского ореха Jыglans тапд,8кыпса М., %_

Содержание ядра маньчжу рского ореха, %

0 (контроль) 2,5 5 7,5 10 12,5 15

Валин 116,0 115,1 114,2 113,2 112,6 111,9 111,3

Изолейцин 124,4 122,6 120,8 119,0 117,7 116,2 114,8

Лейцин 123,4 122,0 120,5 118,9 117,8 116,6 115,5

Лизин 150,8 143,9 137,2 130,7 124,9 119,2 113,7

Метионин + цистеин 110,8 103,5 96,4 89,5 83,1 76,9 71,0

Треонин 118,8 116,7 114,6 112,5 110,9 109,1 107,5

Триптофан 128,2 127,8 127,3 126,7 126,6 126,3 126,1

Фенилаланин + тирозин 131,8 127,7 123,7 119,8 116,5 113,1 109,9

Скор (лимитирующая аминокислота) 96,4 (Ме1+Су8) 89,5 (Ме1+Су8) 83,1 (Ме1+Су8) 76,9 (Ме1+Су8) 71,0 (Ме1+Су8)

Объясняется это высоким содержанием неполноценных белков (отсутствует метионин, низкое содержание лизина - 0,75 г на 100 г продукта, или 2,63 г на 100 г белка [208]) в ядре маньчжурского ореха Juglans mandshurica М. (28,56%, по данным КГ. Земляка, 2010). В этой связи обогащение рубленых мясосодержащих полуфабрикатов маньчжурским орехом Juglans mandshurica M. при определённой концентрации (около 3,73%) может привести к снижению аминокислотного скора ниже требуемого уровня, что следует учитывать при обогащении. Динамика аминокислотного скора при добавлении ядра ореха маньчжурского в рубленые мясо-содержащие полуфабрикаты описывается линейным уравнением:

у = -2,84х + 110,6 (1)

Несмотря на то, что котлеты отличаются полноценными белками в своем составе, однако начиная примерно с 4%-ного уровня замены говядины на маньчжурский орех Juglans mandshurica M. скор падает ниже 100% и продолжает снижаться до 71% при 15% уровне замены. Лимитирующими аминокислотами в этом случае также выступают серосодержащие, в частности метионин, отсутствующий в ядре маньчжурского ореха Juglans mandshurica M. (по данным К.Г. Земляк, 2010). Невысокое содержание лизина в ядре маньчжурского ореха Juglans mandshurica M. (0,75 г на 100 г продукта, или 2,63 г на 100 г белка [208]).

Рубленые мясосодержащие полуфабрикаты, обогащенные лактулозой в количестве 2,5%, были подготовлены к производству под торговой маркой «Котлеты «Хабаровские с лактулозой». На данный вид инновационной пищевой продукции была разработана нормативная документация (ТУ 9214-006-02067994-08 «Котлеты Хабаровские с лактулозой» и СТО 02067994-001-2019 «Полуфабрикаты мясосодержащие рубленые, обогащенные лактулозой», приложение Е).

Рубленые мясосодержащие полуфабрикаты, обогащенные лактулозой в количестве 2,5% и ядром ореха маньчжурского Juglans mandshurica M. в количестве 10%, были подготовлены к производству под торговой маркой «Котлеты «Элитные». На данный вид инновационной пищевой продукции была разработана нормативная документация (СТО 02067994-002-2017 «Полуфабрикаты мясосо-

держащие рубленые, обогащенные лактулозой и маньчжурским орехом», приложение Ж) и имеется акт внедрения технологии на предприятии ООО «Мясное дело» (приложение Р).

Рубленые мясосодержащие полуфабрикаты, обогащенные хондропротек-торами глюкозамином и хондроитинсульфатом количестве 0,25%, были подготовлены к производству под торговой маркой «Шницель «Аллегро». На данный вид инновационной пищевой продукции была разработана нормативная документация (СТО 02067994-003-2017 «Полуфабрикаты мясосодержащие рубленые, обогащенные хондропротекторами», приложение И) и имеется акт внедрения технологии на предприятии ООО «Мясное дело» (приложение С).

8.2 Оптимизация рецептур колбас вареных, обогащенных пищевыми волокнами оболочек семян подорожника Plantago psyllium L.

Готовые к употреблению вареные колбасы были подвергнуты комплексной экспертизе по органолептическим и физико-химическим показателям качества, что позволило выявить наиболее сбалансированную рецептуру с оптимальными потребительскими свойствами.

В ходе дегустации хорошее качество отмечено у всех вареных колбас. Лучшим был признан образец с содержанием БАД 2%, что составляет 16,5% суточной потребности, отличавшийся практически полным отсутствием дефектов консистенции, внешнего вида, поверхности и среза батонов, умеренной интенсивностью и гармонией вкуса, запаха и цвета (рисунок 8.11) [19].

Более существенные отклонения от идеальных характеристик, отмеченные экспертами, имели место в контрольном образце, что, вероятно, вызвано пониженной влагосвязывающей способностью его фаршемассы.

Результаты определения рН и ВСС вареных колбас представлены на рисунке 8.12.

■ЙНКИГ!

Рисунок 8.11 - Балльная оценка вареных колбас, балл, ±0,1 (приложение П)

set.* 1*13. *U

ы У №

Рисунок 8.12 - Функционально-технологические свойства вареных колбас

Для модельных образцов установлена положительная корреляция между ВСС и количеством вносимой БАД, обусловленная смещением рН рецептурной смеси в нейтральную сторону от изоэлектрической точки мясного белка.

С помощью математического моделирования установлено, что максимум связывания влаги достигается при содержании пищевых волокон Plantago psyllium L. в количестве 2,3%, что соответствует 19,4% суточной потребности (рисунок 8.13).

95

£ 90

(J

О

m 85

80

0 1 2 2,35 3

Содержание муки из оболочек семян Plantago psyllium L., %

Рисунок 8.13 - Зависимость ВСС от содержания муки из оболочек семян подорожника Plantago psyllium L. в вареных колбасах

Показано, что данная зависимость очень точно (коэффициент аппроксимации равен 0,997) описывается уравнением третьей степени. При дальнейшем повышении содержания Plantago psyllium L. начинается обратный процесс, связанный, по всей видимости, с избыточным накоплением пищевых волокон.

Обогащение колбас пищевыми волокнами из муки оболочек семян Plantago psyllium L. способствовало незначительному (в пределах погрешности) снижению энергической ценности за счет сокращения доли жиров, на фоне увеличения золы и общего числа углеводов (таблица 8.8) [19].

Таблица 8.8 - Физико-химические показатели колбас вареных, обогащённых пищевыми волокнами из оболочек семян Plantago psyllium L._

y = -5,03x3 + 20,06x2 - 14,81x + 83,8 (2)

R2=0,997 \

Образцы рубленых мясосодержащих полуфабрикатов Содержание, %

воды (±1,62) белка (±0,50) жира (±0,10) минеральных веществ (±0,01) углеводы (±0,71)

всего в том числе соль

Контроль 65,8 14,4 16,5 2,5 1,63 0,8

Образец 1% муки оболочек семян подорожника 65,3 14,3 16,3 2,5 1,64 1,6

Образец 2% муки оболочек семян подорожника 64,9 14,2 16,1 2,6 1,64 2,2

Образец 3% муки оболочек семян подорожника 64,4 14,0 15,9 2,7 1,62 3,0

На следующем этапе для вареных колбас, обогащённых пищевыми волокнами Plantago psyllium L., устанавливали аминокислотный состав (рисунок 8.14, таблицы 8.9, 8.10).

13

ч о К И

о X X 2 й й ig

3

К I-

к о

й

СО (U К (U

К X

й

*

Л <и

э

о

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

Val Ile Leu Lys

Met+Cys

Thr

Trp

Phe+Tyr

1

2

Массовая доля муки из оболочек семян P. psyllium, %

Рисунок 8.14 - Зависимость аминокислотного состава колбас вареных от содержания пищевых волокон Plantago psyllium L., мг аминокислот на 100 г

продукта

0