к.т.н. А.И. РЕШЕТНЯК, А.А. НЕСТЕРЕНКО, А.В. Пономаренко

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», г. Краснодар Россия

Моделирование рецептур консервированных мясорастительных продуктов

Современное продовольственное положение России характеризуется снижением потребления основных продуктов питания, что связано не только с уменьшением их производства, но и снижением реальных денежных доходов населения. Обозначенные негативные моменты в большей степени затрагивают проблему питания людей.

В этих условиях резко возрастают потребности организма в пластических и энергетических нутриентах. Дефицит белков в рационе особенно опасен, так как в отличие от жиров и углеводов запаса белка в организме нет.

В Российской Федерации практически отсутствуют специализированные продукты питания для данных категорий населения, в связи с чем возникла необходимость создания качественно новых продуктов питания на мясорастительной основе, отличающихся не только оптимальным содержанием основных макро - и микронутриентов, но и высокими вкусовыми достоинствами, гигиенической безопасностью, низкой себестоимостью [2, с. 10].

Совершенствование биотехнологических принципов обработки сырья растительного и животного происхождения с целью интенсификации тех-нологических процессов и получения продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности весьма актуально.

Целью работы - разработка рецептур консервированных мясорастительных продуктов для питания людей 1-3 групп интенсивности труда.

Создание функциональных многокомпонентных продуктов питания с заданным комплексом требуемых свойств достаточно сложный процесс, так как необходимо обеспечить наиболее полную сбалансированность продуктов по широкому кругу компонентов химического состава. Важную роль в решении этой проблемы играет правильный подбор сырьевой базы.

Формализация медико-биологических требований и реализация методов исследования химического состава сырья позволили выбрать из многочисленного ряда ингредиентов наиболее перспективные для проектирования рецептурных композиций функциональных продуктов. В качестве таких ингредиентов предлагается использовать: говядину, свинину жирную, костный говяжий жир, молозивный жир, мясо птицы [7].

Данные, полученные при изучении общехимического, аминокислотного, жирнокислотного, витаминного и минерального состава сырья животного происхождения представлены в таблицах 1 -5.

Таблица 1 – Общехимический состав животного сырья

Показатели	Говядина	Свинина жирная	Мясо птицы
Влага,%	64,5	38,7	60,3
Белок,%	18,6	11,4	18,2
Липиды,%	15,0	49,3	17,9

Таблица 2– Аминокислотный состав животного сырья, г/100г белка

Аминокислоты	Говядина	Свинина жирная	Мясо птицы
лейцин	7,94	8,32	7,86
изолейцин	4,21	5,12	3,87
лизин	8,54	8,44	8,72
метионин+цистин	3,78	3,72	3,82
фенилаланин+тирозин	7,81	7,73	7,60
треонин	4,32	4,99	4,80
триптофан	1,13	1,35	1,51
валин	5,56	5,56	4,84

Таблица 3 – Жирнокислотный состав животного сырья, г/100г липидов

Жирные кислоты	Говядина	Свинина жирная	Мясо птицы
НЖК	44,02	34,60	23,55
МНЖК	45,10	44,46	47,66
ПНЖК	3,67	10,68	16,96

Таблица 4 – Витаминный состав животного сырья, мг/100г продукта

Витаминный состав	Говядина	Свинина жирная	Мясо птицы
Тиамин (В1)	0,06	0,4	0,10
Рибофлавин (В2)	0,16	0,1	0,16
Витамин В6	0,38	0,3	0,50
β-каротин	-	-	0,012
Витамин А	-	сл	0,09
Витамин Е	0,51	-	0,23
Витамин С	-	сл	1,92
Ниацин (РР)	4,70	2,2	7,10

Таблица 5 – Минеральный состав животного сырья, мг/100г продукта

Минеральный состав	Говядина	Свинина жирная	Мясо птицы
Калий	353	316	217
Кальций	12,0	8,0	17,1
Натрий	72,0	64,8	73,4
Фосфор	187	170	180
Магний	22,0	27,0	20,6
Железо	2,80	1,94	1,62
Йод	0,007	0,0066	0,006
Марганец	0,034	0,0285	0,019

Анализ данных таблиц 1-5 показывает, что массовая доля белка в говядины, свинине жирной и мясе птицы имеет высокие количественные значения. Аминокислотный состав этого сырья наиболее сбалансирован по отношению к эталонному белку и приближается к требованиям, предъявляемым к питанию людей 1-3 групп интенсивности труда [5].

В белках говядины довольно высокое содержание лизина (8,54 г/100 г белка) и мало триптофана (1,13 г/100 г белка). В мясе птицы наблюдается повышенное содержание метионина + цистина (соответственно 3,82 г/100 г белка), невысокое содержание триптофана.

Данное сырье животного происхождения содержит высокое количество витаминов группы В (содержание витамина В₆ в говядине - 0,38; мясе птице — 0,50), ниацина (в говядине, мясе птицы соответственно 0; 7,10).

Для получения продуктов высокой пищевой ценности необходимо использовать комбинацию сырья животного и растительного происхождения. Возможность использования растительного сырья для производства продуктов функционального питания предопределена повышенным содержанием балластных веществ, витаминов и эссенциальных макро - и микронутриентов [3].

Выбор сырья, предполагаемого для производства функциональных продуктов на мясорастительной основе, определение его химического состава является начальным этапом для компьютерного моделирования рецептурных композиций, сбалансированных по широкому ряду важнейшим компонентов

При разработке исходных научно-обоснованных требований к составу и качеству сбалансированных мясорастительных продуктов для питания людей относящихся к 1-3 группе интенсивности труда руководствовались опытом отечественной и зарубежной науки, нормами физиологической потребности в пищевых веществах и энергии, а также концепцией сбалансированного и функционального питания.

Анализ представлений о специфике метаболических процессов и физиологических особенностей организма, позволил обобщить и сформулировать перечень специальных научно-обоснованных требований, предъявляемых к набору и соотношению питательных веществ в эталонном продукте, вытекающих из принципов сбалансированного питания:

– массовая доля белка специализированного продукта должна составлять- 7-10%, в том числе белка растительного происхождения не более 40% от общего количества;

– отношение массовой доли белка к массовой доле липидов должно составлять для мужчин -1:1,18; для женщин - 1:1,17

– аминокислотный состав должен приближаться к идеальному белку ФАО/ВОЗ, в 100 г которого содержится - лейцина - 7 г, изолейцина - 4 г, лизина - 5,5 г, метионина + цистина - 3,5 г, фенилаланина + тирозина - 8 г, треонина - 4 г, триптофана -1,1 г, валина- 5 г;

– соотношение массовых долей насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот в продукте должно быть 3:6:1;

– продукт должен быть сбалансирован по витаминному и минеральному составу, в соответствии с физиологической потребностью для питания людей тяжелого физического труда;

– соотношения между эссенциальными макро- и микроэлементами должны быть: Са : Mg = 2:1; Са: Р = 1:1,5; Fe : Zn=l:l,5; J = 0,15

– энергетическая ценность 100 г продукта должна находиться в пределах 295 - 420 ккал.

На основании выше изложенных принципов, при помощи программы «Оптимит Эксперт», нами были смоделированы шесть базовых рецептур [1].

Таблица 6 – Рецептурный состав базовых композиций

Наименование ингредиентов	Массовая доля ингредиентов в рецептурах
	№1	№2	№3	№4	№5	№6
Говядина	61	37	-	-	45	-
Свинина жирная	-	37	-	-	-	-
Мясо птицы	-	-	60	63	-	60
Перловка	-	-	-	15	6	17
Рис	-	11	20	-	5	-
Ростки пшеницы	10	-	-	-	30	-
Капуста	-	6	-	-	5	-
Баклажаны	6	-	-	3	-	-
Морковь	3	3	4	3	3	5
Лук	3	3	4	3	3	5
Перец сладкий	-	-	3	3	-	5
Подсолнечное раф. масло	4	3	-	-	3	-
Кукурузное раф. Масло	3	-	-	-	-	-
Свиной жир	-	-	5	-	-	8
Костный говяжий жир	10	-	4	10	-	-

Таблица 7 – Аминокислотный состав оптимальных рецептурных композиций, г/100г белка

Наименование аминокислот	Рецептурные композиции
	№1	№2	№3	№4	№5	№6
Лейцин	7,77	8,03	7,92	7,53	7,55	7,47
Изолейцин	4,25	4,54	3,95	3,83	4,32	3,82
Лизин	7,91	8,06	8,11	8,08	6,58	7,97
Метионин+цистин	3,76	3,70	3,73	3,72	3,69	3,69
Фенилланин+тирозин	7,78	7,79	7,74	7,55	7,78	7,52
Треонин	4,19	4,46	4,62	4,51	3,88	4,45
Триптофан	1,13	1,2	1,51	1,51	1,12	1,49
Валин	5,53	5,6	4,95	4,74	5,24	4,71

Учитывая значения функций каждой из аминокислот, получили обобщенный критерий желательности сбалансированности аминокислотного состава (D) для всех шести рецептурных композиций, который составил: для первой - 0,94; второй - 0,93; третьей - 0,91; четвертой - 0,92; пятой - 0,93; шестой-0,93.

На втором этапе моделирования мы оценили жирнокислотный состав проектируемого продукта.

В случае необходимости корректировки жирнокислотного состава производится оптимизация путем введения дополнительных жиросодержащих ингредиентов.

Анализ жирнокислотного состава композиций, полученных на первом этапе моделирования, выявлено несоответствие содержания жирных кислот требованиям, предъявляемым к питанию людей 1-3 групп интенсивности труда. Поэтому нами было предложено ввести в состав рецептурных композиций дополнительные жиросодержащие ингредиенты.

В качестве таковых было принято решение ввести: кукурузное масло, подсолнечное масло, костный говяжий жир, свиной жир. В результате такой оптимизации жирнокислотного состава получили требуемые величины насыщенных жирных кислот (НЖК), мононенасыщенных жирных кислот (МНЖК), полиненасыщенных жирных кислот (П11ЖК), а также оптимальные соотношения между ними [4, с. 70].

Расчетный жирнокислотный состав рецептурных композиций, приведен в таблице 8.

Таблица 8 – Жирнокислотный состав оптимальных рецептурных композиций (г/100 г липидов)

Наименование аминокислот	Рецептурные композиции
	№1	№2	№3	№4	№5	№6
НЖК	35,09	34,04	31,6	31,99	33,32	31,05
МНЖК	50,77	42,58	48,71	51,1	38,04	46,47
ПНЖК	11,29	14,68	12,78	11,07	22,01	14,48

В качестве критерия сбалансированности рассматривали соотношение между НЖК, МНЖК и ПНЖК, которое должно составлять соответственно 3:6:1. Обобщенный критерий желательности, характеризующий степень сбалансированности жирового модуля моделируемых композиций равен: для первой - 0,86; для второй - 0,92, третьей - 0,86; четвертой - 0,82; пятой - 0,93; шестой-0,87.

На третьем этапе производится оценка углеводного, витаминного и минерального состава, рассчитывается энергетическая ценность рецептурных композиций.

Компьютерная оценка витаминного и минерального состава моделируемых рецептур показала, что такие важные для нормального функционирования организма человека биологически активные вещества, как витамины и минеральные вещества, содержатся в недостаточном количестве [6, с. 194]. Для того чтобы сбалансировать витаминный и минеральный состав разрабатываемых продуктов, нами предложено дополнительное обогащение их премиксами американской фирмы «Хоффман-ля Рош». Применение премиксов имеет ряд преимуществ: более точная дозировка витаминов и минеральных веществ, их равномерное распределение по массе продукта, компенсация потерь при тепловой обработке.

После введение премикса в состав рецептуры как отдельного ингредиента, частные функции желательности витаминов, эссенциальных макро- и микроэлементов стремятся к максимуму (d_i ® 1, D ® 1).

Таким образом, последовательно осуществив вышерассмотренные этапы моделирования многокомпонентных продуктов с заданным комплексом позитивных свойств, получены две рецептурные композиции, наиболее полно отвечающие требованиям, предъявляемым к продуктам для питания людей, занятых тяжелым физическим трудом. Соответствие разработанных рецептур этим требованиям подтверждается высокими значениями обобщенного критерия желательности Харрингтона, например для первой рецептурной композиции – D = 0,881.

Из приведенных данных можно сделать следующие выводы:

1) Выполнен анализ качественных и количественных показателей, формирующих комплекс требований к сырью, составу и свойствам консервированных мясорастительных продуктов для питания людей, работающих с повышенной физической нагрузкой. Установлены оптимальные процентные соотношения белков – жиров - углеводов (20:35:45), НЖК – МНЖК - ПНЖК (30:60:10).

2) На основе экспериментальных данных по изучению химического состава сырья, обосновано включение в рецептуры сбалансированных мясорастительных продуктов: баклажаны сорта «Алексеевские», моркови «Болтекс», лука репчатого «Апогей», капусты белокочанной «Чародей», перца сладкого «Кореновский», пророщенного риса «Регул», ростков пшеницы «Альбидум 31», тритикале «Хонгор», районированных в юго-восточных районах Краснодарского края.

3) Разработаны и обоснованы сбалансированные по составу рецептуры путем комплексного использования сырья животного и растительного происхождения при процентном соотношении животных и растительных белков 60:40, животных и растительных жиров 3:1.

Литература:

1. Белякина Н.Е. Мясорастительные консервы для питания в условиях неблагоприятной экологической обстановки / Н.Е. Белякина, А.В. Устинова, А.И. Сурнина, Н.С. Мотылина, Н.В. Тимошенко, С.В. Патиева. Мясная индустрия. 2009. № 8. С. 42-45.

2. Запорожский А.А. Разработка технологии мясорастительных консервов функционального назначения / А.А. Запорожский, А.И. Решетняк//депонированная рукопись ВИНИТИ № 750-В2004 29.04.2004

3. Нестеренко А.А. Посол мяса и мясопродуктов/ А.А. Нестеренко, А.С. Каяцкая// Вестник НГИЭИ. 2012. №8. С. 46-54

4. Патиева А.М. Жирнокислотный состав шпика свиней датской породы/ Патиева А.М. Патиева С.В., Величко В.А. //Вестник НГИЭИ. 2012. № 8. С. 69-82.

5. Патиева А.М. Обоснование использования мясного сырья свиней датской селекции для повышения пищевой и биологической ценности мясных изделий / А.М. Патиева, С.В. Патиева, В.А. Величко, А.А. Нестеренко// Труды Кубанского государственного аграрного университета, Краснодар: КубГАУ, 2012. – Т. 1. – № 35 – С. 392-405.

6. Тимченко Н.Н Изменение липидов мышечной ткани животного сырья при замораживании жидким азотом и твердым диоксидом углерода / Н.Н. Тимченко, А.И. Решетняк, А.А. Нестеренко. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2011. Т. 1. № 32. С. 193-196.

7. Timoshenko N.V. Significance of electromagnetic treatment in production technology of cold smoked sausage / N.V. Timoshenko, А.A. Nesterenko, A.I. Reshetnyak // European Online Journal of Natural and Social Sciences 2013. – vo2, No.2, С 248-252.