Способ оптимизации состава рецептурной смеси мясного рубленого полуфабриката

Изобретение предназначено для использования в мясной промышленности при производстве мясных рубленых полуфабрикатов диетической направленности. Способ предусматривает определение состава и количественных интервалов компонентов, входящих в рецептуру мясного рубленого полуфабриката, измерение функционально-технологических показателей измельченного мяса, приготовление экспериментальных образцов систем из выбранного количественного интервала компонентов мясо - вода, мясо - вода - пищевые волокна, мясо - вода - соевый текстурат, мясо - вода - хлеб, мясо - вода - хлеб - соевый текстурат, мясо - вода - хлеб - соевый текстурат - пищевые волокна, мясо - вода - соевый текстурат - хлеб - пищевые волокна - специи. Затем последовательно измеряют показатель активной кислотности, общую влагу, водосвязывающую способность, пластичность, предельное напряжение сдвига и органолептические показатели для каждого экспериментального образца, рассчитывают коэффициенты, отражающие взаимодействие компонентов рецептурной смеси, и с учетом их методами математического моделирования определяют оптимальный состав рецептуры мясного рубленого полуфабриката. По результатам составляют рецептуру, измеряют функционально-технологические и органолептические показатели готового продукта, полученного на основе оптимальной рецептуры, сравнивают полученные показатели с эталонными показателями, присущими мясному рубленому полуфабрикату. Способ позволяет повысить точность измерений и сократить трудоемкость за счет уменьшения числа экспериментов при разработке новых рецептурных смесей на основе мяса. 1 з.п. ф-лы, 14 табл.

 

Изобретение относится к мясной промышленности, в частности к производству мясных рубленых полуфабрикатов диетической направленности.

Известен способ определения дозировки рецептурных компонентов пшеничного теста, включающий замес нескольких проб теста с различным количеством определяемого компонента, определение оптимальных режимов замеса, расчетным путем определение оптимальной дозировки рецептурного компонента (авт. св. SU 1604321, опубл. 07.11.1990). Этот способ предназначен для определения дозировки рецептурных компонентов пшеничного теста в зависимости от режимов замеса. Недостатком данного способа является то, что он устанавливает оптимальные дозировки в зависимости от режимов замеса теста и не учитывает взаимодействие компонентов рецептуры.

Известны методы математического моделирования рецептур многокомпонентных мясных продуктов, отвечающих заданным требованиям, заключающиеся в обеспечении сбалансированного химического состава и удовлетворительных органолептических характеристик (Кирьянов Г.И., Запорожский А.А., Юдина С.Б. Технология продуктов питания для людей пожилого и преклонного возраста. - Ростов на Дону, издательский центр «МарТ», 2001, с.70-78. Лузан В.Н. Научное обоснование и практические аспекты создания технологии мясопродуктов с учетом региональных особенностей Забайкалья». Дисс. на соиск. уч. степ. д.т.н. - М., 2000, МГУПБ, с.105-110).

Наиболее близким к заявляемому является способ разработки рецептур мясных продуктов для детского питания с использованием ограничений, характеризующих процентное содержание отдельных компонентов и элементов химического состава, включающий определение состава компонентов, входящих в рецептуру, выбор эталонных показателей, изготовление экспериментальных образцов, измерение показателей экспериментальных образцов, обсчет методами математического моделирования (см. книгу Устинова А.В., Тимошенко Н.В. Мясные продукты для детского питания. - М., 1997, с.36-43). Недостатком данного способа является большая трудоемкость из-за необходимости снятия большого числа экспериментальных показателей, недостаточная точность, а также то, что не позволяет оценить влияние компонентов продукта друг на друга.

Задачей изобретения является получение из любого сырья рубленых мясных полуфабрикатов, соответствующих требованиям, предъявляемым к данному виду продуктов.

Техническим результатом является повышение точности измерений и сокращение трудоемкости за счет уменьшения числа экспериментов при разработке рецептурных смесей на основе мяса.

Технический результат достигается тем, что в способе оптимизации состава рецептуры мясного рубленого полуфабриката определяют состав и количественные интервалы компонентов, входящих в рецептуру мясного рубленого полуфабриката, измеряют функционально-технологические показатели используемого для получения мясного рубленого полуфабриката измельченного мяса - показатель активной кислотности (рН), общую влагу (ОВ), водосвязывающую способность (ВСС), пластичность (σ), предельное напряжение сдвига (ПНС), готовят на основе упомянутого мяса экспериментальные образцы систем из выбранного количественного интервала компонентов мясо - вода, мясо - вода - пищевые волокна, мясо - вода - соевый текстурат, мясо - вода - хлеб, мясо - вода - хлеб - соевый текстурат, мясо - вода - хлеб - соевый текстурат - пищевые волокна, мясо - вода - соевый текстурат - хлеб - пищевые волокна - специи, затем последовательно измеряют рН, ОВ, ВСС, σ, ПНС и органолептические показатели для каждой из упомянутых систем, на основе измерений определяют коэффициенты, отражающие взаимодействие компонентов рецептурной смеси, и с их учетом методами математического моделирования определяют оптимальный состав рецептуры мясного рубленого полуфабриката. Для контроля по результатам определенной рецептуры составляют мясной рубленый полуфабрикат, измеряют функционально-технологические и органолептические показатели готового продукта, полученного на основе оптимальной рецептуры, и сравнивают полученные показатели с эталонными показателями, присущими мясному рубленому полуфабрикату, для коррекции упомянутого мясного рубленого полуфабриката.

Мясные рубленые полуфабрикаты представляют собой сложные смеси, обладающие различными функционально-технологическими показателями. Процессом приготовления таких смесей необходимо управлять для обеспечения соответствия функционально-технологических показателей смеси их эталонным значениям качества продукта. Учет взаимодействия компонентов позволяет повысить точность измерений и уменьшить число экспериментов при разработке рецептурных смесей на основе различного мясного и растительного сырья, а также определить содержание каждого компонента в рецептуре с выходом на получение оптимального конечного продукта заданного качества. Учитывая то, что рецептура продукта состоит из неоднородного сырья, т.е. сырья разного вида происхождения - растительного и животного, то разработка его рецептур должна учитывать природу происхождения и количественное соотношение компонентов. Широко известно, что взаимодействие между частицами компонентов осуществляется посредством сил поверхностной активности, и, компоненты связываются в систему таким образом, что показатели смеси не являются аддитивной суммой показателей ингредиентов. Предлагаемый способ позволяет учитывать взаимодействие компонентов с учетом влияния каждого компонента как на другой компонент, так и на систему в целом. Для этого выбирают такие функционально-технологические показатели, как рН, ОВ, ВСС, σ, ПНС. Однако показатели компонентов растительного и животного происхождения различны. Поэтому в рецептурной смеси выбирают доминирующий компонент при разработке мясных рубленых полуфабрикатов - мясо. Вначале измеряют функционально-технологические показатели мяса, затем выявляют действие каждого компонента на мясо и влияние взаимодействующих между собой дополнительных компонентов на мясо путем измерения тех же функционально-технологических показателей экспериментальных образцов и расчета методами математического моделирования.

В зависимости от точности измерений и соответствия требованиям и нормам, установленным государственными стандартами, а также от трудоемкости проведения опыта выбирают шаг изменения массовых долей ингредиентов смеси и измеряют интересующие параметры как отдельных ингредиентов, так и смеси в целом.

Параметрическая идентификация модели смеси с доминирующим компонентом.

Свойства смеси определяются одним ее доминирующим компонентом - мясом. Остальные - дополнительные компоненты - добавляют поочередно и изменяют свойства смеси. Это особенно важно для неоднородной системы, какой является мясной рубленый полуфабрикат, когда не все компоненты смеси имеют одинаковый набор свойств. Модель функционально-технологических показателей системы имеет следующий вид:

где Y_i - i-й измеряемый функционально-технологический показатель системы (рН, ОВ, ВСС, σ, ПНС); Y_i0 - i-й измеряемый функционально-технологический показатель мяса; P_l - параметры модели без учета взаимодействия компонентов; Р_kl - параметры модели, учитывающие взаимодействие компонентов; M_l и M_k - массовые доли l-го и k-го компонентов смеси соответственно; X_kl - k-й показатель l-го компонента смеси (l=1, 2,...,L; k=1, 2,...,К); Р_kl - параметры модели смеси.

H_i - помеха, обусловленная неидеальностью модели и ошибкой эксперимента.

Алгоритм моделирования функционально-технологических показателей рецептурных смесей пищевых продуктов.

На первом этапе определяют функционально-технологический показатели мяса Y_i0 как средние значения измеряемых величин Y_i в отсутствии дополнительных компонентов:

где i=1, 2,..., I; n=1, 2,..., N - число снятия показаний с одной системы.

На втором этапе к доминирующему компоненту добавляют поочередно по одному из рецептурных компонентов. При этом после каждого внесенного компонента измеряют функционально-технологические показатели Y_i вновь образовавшейся системы.

На третьем этапе составляют многокомпонентную смесь, в которую входят как доминирующий, так и все другие рецептурные компоненты, вводимые ранее поочередно, и измеряют функционально-технологические показатели конечной рецептурной смеси.

Идентификация параметров модели.

Следуя алгоритму, на первом этапе определяют функционально-технологические показатели мяса Y_i0 как средние значения измеренных показателей Y_i в отсутствии дополнительных компонентов. Усреднение проводим путем N параллелей (число снятия одних и тех же функционально-технологических показателей с одного образца).

Так как в проведенном эксперименте число снятия одних и тех же показателей с одного образца, т.е. число параллелей N=3, то по формуле рассчитывают

где i=1, 2,...,I.

Затем добавляют к доминирующему компоненту по одному из дополнительных компонентов и измеряют показатели Y_i образовавшейся системы.

Параметры Р_l и Р_kl определяют с помощью N параллелей путем минимизации среднеквадратичной ошибки модели.

Способ включает следующие этапы.

1. Выбор доминирующего компонента.

2. Выбор основных показателей, характеризующих конечный продукт.

3. Выбор и обоснование интервала исследуемых ингредиентов рецептуры.

4. Выбор шага эксперимента.

5. Измерение основных показателей доминирующего компонента - мяса.

6. Внесение в смесь компонентов раздельно и/или попарно.

7. Исследование влияния дополнительных компонентов на доминирующий путем измерения функционально-технологических показателей систем доминирующего и дополнительных компонентов с каждым или попарным их сочетанием.

8. Измерение основных показателей, характеризующих структуру и органолептику разрабатываемого продукта.

9. Расчет коэффициентов влияния каждого компонента рецептуры по формуле

где M_l - массовая доля l-го (дополнительного) компонента.

10. Введение исследуемых показателей в разработанную модель.

11. Расчет рецептуры мясного рубленого полуфабриката с помощью математической модели.

12. Составление рецептуры на основе расчета.

13. Измерение функционально-технологических и органолептических показателей мясного рубленого полуфабриката.

14. Формирование табличных данных с применением интерполяции.

15. Занесение полученных показателей в базу данных.

Учет рассмотренной поправки на взаимодействие ингредиентов смеси позволяет, во-первых, повысить точность модели, описывающей зависимость показателей смеси от показателей и массовых долей ее парциальных компонентов, и, во-вторых, эффективно управлять ее состоянием, т.е. находить такие массовые доли ингредиентов, которые дают требуемые значения потребительских свойств смеси.

Накопленный банк данных в результате экспериментальных исследований позволит при разработке продукта заданного качества воспользоваться им и выбрать имеющуюся или ближайшую к требуемой рецептуру.

Предложенный способ иллюстрируется следующим примером.

Пример. Разработка рецептуры мясных рубленых полуфабрикатов с учетом взаимодействия компонентов.

Для примера были выбраны состав и количественные интервалы компонентов мясного рубленого полуфабриката, содержащего, %:

Мясо говяжье котлетное	50,0-55
Хлеб из пшеничной муки	8-14
Растворимые пищевые волокна гуммиарабика	5-15
Гидратированный соевый текстурат	1-4
Репчатый лук свежий	1
Соль	1,2
Перец черный	0,06
Вода	Остальное

При разработке рецептуры мясных рубленых полуфабрикатов с содержанием пищевых волокон эталоном служили мясные рубленые полуфабрикаты по рецептуре котлет Московских.

Из проведенных исследований на модельных образцах было выявлено, что для получения структуры и органолептических показателей готового продукта, соответствующего ГОСТу на данный вид продукции, необходимо введение дополнительного компонента, которым является соевый текстурат, содержащий в своем составе краситель - карамель.

При планировании эксперимента исследовались такие составляющие рецептуры, как хлеб и соевый текстурат. Количество пищевых волокон (ПВ) оставалось неизменным и составляло 10%. Количество мясного сырья составляло 52% и оставалось тоже неизменным.

Учитывая взаимодействие компонентов посредством сил трения, вязкости, поверхностного натяжения, выделяют доминирующий компонент с внесением в него дополнительных компонентов. Это связано с тем, что в рецептурной системе рассматривается вклад каждого компонента как на другой компонент, так и на систему в целом. Для этого выбирают несколько показателей, таких, например, как, рН, ВСС, ОВ, σ, ПНС, характеризующих качество каждого компонента. Однако показатели компонентов растительного и животного происхождения различны. Поэтому в рецептурной смеси был выбран доминирующий компонент, и на его основе определялись основные функционально-технологические показатели. Дополнительными компонентами служили вода, ПВ, соевый текстурат (СТ), хлеб и специи.

Определяют показатели, характеризующие структуру и органолептические свойства разрабатываемого продукта, и полученные значения подставляют в формулу.

При отработке рецептуры смеси исследовали следующие показатели: рН, ВСС, ОВ, σ, ПНС. Было исследовано 8 типов систем (таблица 1).

Таблица 1
Тип	Система
1	мясо
2	мясо-вода
3	мясо-вода-ПВ
4	мясо-вода-СТ
5	мясо-вода-хлеб
6	мясо-вода-ПВ-СТ
7	мясо-вода-ПВ-СТ-хлеб
8	мясо-вода-ПВ-СТ-хлеб-специи

Во всех экспериментальных образцах масса мяса m_м составляла 50 г; масса воды m₁ составляла 20,8 г; масса ПВ m_ПВ - 10 г; масса специй m_cn - 7 г:

m_м=50 г=5,0·10^-2 кг,

m₁=20,8 г=20,8·10^-3 кг,

m_ПВ=10 г=1,0·10^-2 кг,

m_cn=7 г=7,0·10^-3 кг.

Масса хлеба составляла 8 г и 11 г; соевый текстурат варьировался в пределах от 2 г до 8 г с шагом 2 г.

На первом этапе определяют функционально-технологические показатели доминирующего компонента как средние значения наблюдаемых величин в отсутствии дополнительных компонентов.

На втором этапе к доминирующему компоненту добавляют поочередно по одному из рецептурных компонентов. При этом после каждого внесенного компонента измеряют функционально-технологические показатели вновь образовавшейся системы.

На третьем этапе составляют многокомпонентную систему, в которую входят как доминирующий, так и все другие рецептурные компоненты, вводимые ранее поочередно, и измеряют функционально-технологические показатели конечной рецептурной смеси.

Доминирующим компонентом является мясо, дополнительными компонентами - вода, хлеб, соевый текстурат (СТ), пищевые волокна (ПВ), специи.

Измеряют следующие функционально-технологические показатели: рН, ОВ, ВСС, σ, ПНС.

Первый этап. Определение характеристик доминирующего компонента в отсутствии дополнительных компонентов.

Система «мясо».

В таблице 2 приведены измеренные функционально-технологические показатели системы, состоящей только из мяса.

Таблица 2 Функционально-технологические показатели Yi системы «мясо»
Номер n снятия показаний	рН	OB, %	ВСС, %	σ, г/см2	ПНС, ×10-3 Па
1	6,20	68,79	95,20	230,7	1,07
2	6,20	65,00	92,89	218,5	1,12
3	6,20	69,40	90,97	229,3	1,09

Так как число исследуемых параллелей каждого показателя системы «мясо» равно N=3, функционально-технологические показатели Y_i0 доминирующего компонента (мяса) определились по формуле

В таблице 3 приведены средние значения функционально-технологических показателей системы «мясо».

Таблица 3 Средние значения функционально-технологических показателей системы «мясо»
рН	ОВ, %	ВСС, %	σ, г/см2	ПНС, ×10-3 Па
6,20	67,73	93,02	226,17	1,09

Таким образом, на первом этапе были определены характеристики доминирующего компонента - средние значения величин Y_i в отсутствии дополнительных компонентов.

Второй этап. Изменение показателей при введении к доминирующему компоненту дополнительных компонентов рецептурной смеси.

На втором этапе к доминирующему компоненту - мясу добавляют поочередно по одному из дополнительных компонентов - воду, ПВ, СТ, хлеб и измеряют функционально-технологические показатели Y_i образовавшейся системы.

Система «мясо-вода».

При добавлении к мясу воды измеряют функционально-технологические показатели: рН, OB, BCC, σ, ПНС. Их значения представлены в таблице 4.

Таблица 4 Функционально-технологические показатели Yi системы «мясо-вода»
Номер n снятия показаний	рН	OB, %	BCC, %	σ, г/см2	ПНС, ×10-3 Па
1	6,39	71,54	60,00	165,70	0,59
2	6,39	74,37	53,00	220,50	0,55
3	6,39	73,40	53,00	165,70	0,57

В таблице 5 представлены функционально-технологические показатели системы мясо-вода, рассчитанные по формуле

где Y_i(n) - функционально-технологические показатели системы «мясо-вода». (Число снятия показаний с системы «мясо-вода» равно N=3).

Таблица 5 Средние значения определяемых показателей системы «мясо-вода»
Функционально-технологические показатели
рН	ОВ, %	ВСС, %	σ, г/см2	ПНС, ×10-3 Па
6,39	73,10	55,33	183,97	0,57

Искомые параметры для системы «мясо-вода» рассчитываются по формуле

где М₁(n) - массовая доля 1-го дополнительного компонента - воды.

Результаты расчетов параметров Р₁ для i-х функционально-технологических показателей системы «мясо-вода» представлены в таблице 6.

Таблица 6
Параметры модели без учета взаимодействия дополнительных компонентов	Функционально-технологические показатели
рН	ОВ, %	ВСС, %	σ, г/см2	ПНС, ×10-3 Па
Р1	14,72	171,99	82,80	369,58	0,70

Так как во всех исследуемых системах, за исключением первой, присутствует вода и ее содержание в системе по отношению ко всем другим компонентам (за исключением мяса) больше, то в системах «мясо - вода - ПВ», «мясо - вода - СТ», «мясо - вода - хлеб», «мясо - вода - ПВ-СТ», «мясо - вода - ПВ - СТ - хлеб», «мясо - вода - ПВ - СТ - хлеб - специи» доминирующим компонентом является не просто мясо, а «смесь» мясо - вода.

Система «мясо - вода - ПВ».

Составляют систему «мясо - вода - ПВ». В данном варианте добавляют к системе «мясо-вода» пищевые волокна (ПВ) и измеряют показатели «мясо - вода - ПВ» (таблица 7).

Таблица 7
Номер n снятия показаний	Функционально-технологические показатели Yi системы «мясо-вода-ПВ»
рН	OB, %	ВСС, %	σ, г/см2	ПНС, ×10-4 Па
1	6,40	52,68	85,60	80,64	0,84
2	6,45	54,64	93,60	71,77	1,00
3	6,40	57,52	87,20	107,52	0,95

Так как число N снятия показаний с системы «мясо - вода - ПВ» равно 3, то искомые параметры для системы «мясо - вода - ПВ», рассчитываются по формуле

где М₂(n) - массовая доля 2-го дополнительного компонента, т.е. ПВ.

Результаты расчетов параметров Р₂ для i-x функционально-технологических показателей системы «мясо - вода - ПВ» представлены в таблице 8.

Таблица 8 Средние значения определяемых показателей системы «мясо-вода-ПВ»
Параметры модели без учета взаимодействия дополнительных компонентов	Функционально-технологические показатели
рН	ОВ, %	ВСС, %	σ, г/см2	ПНС, ×10-6 Па
Р2	0,34	2,47	5,68	2,05	-7,84

Система «мясо - вода - СТ».

Таблица 9 Исследуемые показатели системы «мясо-вода-СТ»
Номер n снятия показаний	Функционально-технологические показатели Yi системы «мясо-вода-СТ»
рН	ОВ, %	ВСС, %	σ, г/см2	ПНС, ×10-3 Па
2% соевого текстурата:
1	6,40	66,93	63,30	205,47	0,59
2	6,42	64,12	68,40	163,93	0,56
3	6,41	65,13	62,10	205,47	0,60
4% соевого текстурата
4	6,50	72,75	73,20	128,20	0,96
5	6,49	73,23	74,00	205,47	0,82
6	6,50	70,24	70,95	106,70	0,95
6% соевого текстурата
7	6,48	65,40	71,00	113,20	1,20
8	6,48	62,83	65,00	135,70	1,17
9	6,49	58,57	59,00	170,45	1,22
8% соевого текстурата
10	6,54	64,64	59,70	157,89	1,003
11	6,53	63,44	61,40	140,18	1,09
12	6,54	67,27	67,90	129,31	1,082

В системе «мясо - вода - СТ» доминирующим компонентом выбрана система «мясо - вода». Следовательно, 1) i-м функционально-технологическими показателями Y_i0 доминирующего компонента являются показатели Y_i0, рассчитанные не для мяса, а для системы «мясо - вода» (таблица 2); и, следовательно, 2) система «мясо - вода - СТ» соответствует случаю, когда к доминирующему компоненту (смеси «мясо - вода») добавляют всего один дополнительный компонент - СТ. Вклад, вносимый компонентом СТ в систему «мясо - вода - СТ», рассчитывается по формуле

где М₃(n) - массовая доля 3-го дополнительного компонента, т.е. СТ.

Таблица 10 Средние значения определяемых показателей системы «мясо-вода-СТ»
Параметры модели без учета взаимодействия дополнительных компонентов	Функционально-технологические показатели
рН	ОВ, %	ВСС, %	σ, г/см2	ПНС, ×10-3 Па
Р3	227,43	2152,52	2463,109	4497,87	43,17

Система «мясо - вода - хлеб».

Таблица 11 Показатели системы «мясо-вода-хлеб»
Номер n снятия показаний	Функционально-технологические показатели Yi системы «мясо-вода-хлеб»
рН	ОВ, %	ВСС, %	σ, г/см2	ПНС, ×10-3 Па
8% хлеба
1	6,06	56,48	95,00	110,29	1,95
2	6,06	55,84	99,00	73,34	1,93
3	6,07	58,30	97,00	82,64	1,92
	11% хлеба
4	6,05	61,25	87,10	105,26	1,84
5	6,05	60,37	75,40	126,05	1,76
6	6,04	54,77	85,20	126,05	1,83

В системе «мясо - вода - хлеб» доминирующим компонентом является система «мясо - вода».

1) i-м функционально-технологическим показателем Y_i0 доминирующего компонента является показатель Y_i0, рассчитанный для системы «мясо - вода» (таблица 2); и, 2) дополнительным компонентом является хлеб.

Расчет проводим по формуле

где М₄(n) - массовая доля 4-го дополнительного компонента, т.е. хлеба.

Таблица 12 Средние значения определяемых показателей системы «мясо-вода-хлеб»
Параметры модели без учета взаимодействия дополнительных компонентов	Функционально-технологические показатели
рН	ОВ, %	ВСС, %	σ, г/см2	ПНС, ×10-3 Па
P4	28,59	295,39	334,52	697,68	3,79

Были проведены исследования 8 типов систем и соответствующие расчеты, определяющие искомые параметры модели (таблица 13).

Таблица 13
Варианты систем	Параметры модели (коэффициенты систем)	Функционально-технологические показатели
рН	OB, %	ВСС, %	σ, г/см2	ПНС, ×10-3 Па
1	P1	14,72	171,99	82,80	369,58	0,70
2	P2	0,34	2,47	5,68	2,05	-7,84
3	Р3	227,43	2152,52	2463,109	4497,87	43,17
4	Р4	28,59	295,39	334,52	697,68	3,79
5	P5	-2,22	-100,23	222,75	-518,51	8,55
6	Р2	-0,64	655274,10	165,88	2321,22	-3,94
	Р3	-0,26	1310696,00	147,61	-2640,47	-1,64
	Р4	-0,71	-1125427,00	171,90	-699,22	-4,34
	Р23	-0,02	150211,83	17,28	1026,57	-0,14
	Р24	-0,07	409082,10	20,49	2487,49	-0,43
Р34	-0,03	165141,12	19,01	1122,40	-0,15
7	Р2	-410,86	-41022,39	48756,82	-198,55	6135,92
	Р3	-307,45	-30732,48	37591,03	130,91	1613,62
	Р4	1464,13	143600,20	-171253,90	-851,34	-8277,39
	Р5	-1639,28	-163883,70	190000	195,84	3680,59
	Р23	-74,28	-18230,37	3748,45	33,20	60,72
	Р24	93,57	33864,65	-8579,77	73,82	582,43
	Р25	-39,32	6190,24	5560,74	47,35	274,31
	Р34	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
	Р35	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
Р45	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00

Отработка рецептуры мясных рубленых полуфабрикатов

Способ оптимизации рецептуры можно рассматривать на примере изготовления мясных рубленых полуфабрикатов функциональной направленности на нормализацию деятельности желудочно-кишечного тракта.

Выделение основы в качестве доминирующего компонента необходимо для того, чтобы на его фоне, добавляя к нему дополнительные ингредиенты, измерить вышеуказанные показатели и определить влияние дополнительных ингредиентов на доминирующий компонент.

С помощью мер сходства была выбрана оптимальная рецептура мясных рубленых полуфабрикатов с введением ПВ.

Полученные результаты исследований на первом и втором этапах заносили в базу данных.

Значения функционально-технологических показателей представлены в таблице 14.

Таблица 14
Компоненты смеси	Кол-во, г	Функционально-технологические показатели
рН	ОВ, %	ВСС, % к общей влаге	σ, г/см2	ПНС, ×10-3 Па
1 вариант	Мясо	50,00	6,20	68,79	95,20	230,70	1,07
			6,20	65,00	92,89	218,50	1,12
6,20	69,40	90,97	229,30	1,09
2 вариант	Мясо Вода	50,00 20,80	6,39	71,24	60,00	165,70	0,59
			6,39	74,37	53,00	220,50	0,55
6,39	73,40	53,00	165,70	0,57
3 вариант	Мясо Вода ПВ	50,00 20,80 10,00	6,40	52,68	85,60	80,64	0,01
			6,45	54,64	93,60	71,77	0,10
6,40	57,52	87,20	107,52	0,10
4 вариант	а) Мясо Вода СТ	50,00 20,80 2,00	6,40	66,93	63,30	205,47	0,59
			6,42	64,12	68,40	163,93	0,56
	6,41	65,13	62,10	205,47	0,60
	б) Мясо Вода СТ	50,00 20,80 4,00	6,50	72,75	73,20	128,20	0,96
			6,49	73,23	74,00	205,47	0,82
	6,50	70,24	70,95	106,70	0,95
	в) Мясо Вода СТ	50,00 20,80 6,00	6,48	65,40	71,00	113,20	1,20
			6,48	62,83	65,00	135,7	1,17
6,49	58,57	59,00	170,45	1,22
5 вариант	а) Мясо Вода Хлеб	50,00 20,80 8,00	6,54	64,64	59,70	157,89	1,00
			6,53	63,44	61,40	140,18	1,09
	6,54	67,27	67,90	129,31	1,08
	б) Мясо Вода Хлеб	50,00 20,80 11,00	6,06	56,48	95,00	110,29	1,95
			6,06	55,84	99,00	73,34	1,93
	6,07	58,30	97,00	82,64	1,92
	г) Мясо Вода Хлеб	50,00 20,80 14,00	6,05	61,25	87,10	105,26	1,84
			6,05	60,37	75,4	126,05	1,756
6,04	54,77	85,20	126,05	1,83
6 вариант	Мясо Вода Хлеб СТ ПВ	50,00 20,80 11,00 4,00 10,00	6,24	59,15	97,00	110,29	1,45
			6,23	58,06	97,00	73,34	1,60
6,24	59,10	97,00	110,29	1,49
7 вариант	Мясо Вода СТ Хлеб ПВ Специи	50,00 20,80 2,00 11,00 10,00 7,00	6,45	58,17	93,80	220,58	1,48
			6,44	59,20	98,50	132,15	1,27
6,45	59,05	96,60	132,15	1,32

Представленные в таблице 13 коэффициенты подставляют в модель после чего производят расчет оптимальной рецептуры пищевой смеси.

С помощью математического моделирования была рассчитана оптимальная рецептура мясного рубленого полуфабриката, %:

Мясо говяжье котлетное	50,0
Хлеб из пшеничной муки	8
Растворимые пищевые волокна гуммиарабика	10
Гидратированный соевый текстурат	2
Репчатый лук свежий	1
Соль	1,2
Перец черный	0,06
Вода	Остальное

Измерения проводили на следующем оборудовании: показатель активной кислотности (рН) измеряли на рН-метре «рН-150»; водосвязывающую способность (ВСС) и пластичность (σ) определяли методом прессования по Грау и Хамму; содержание влаги (ОВ) определяли методом высушивания навески в сушильном шкафу при температуре 105°С до постоянной массы; предельное напряжение сдвига (ПНС) определяли на потенциометре, а напряжение среза и работу резания - на универсальной машине «Инстрон».

Эталонными функционально-технологическими и органолептическими показателями выбирали функционально-технологические и органолептические показатели котлет «Московские», и соответственно оптимизацию рецептурной смеси проводили относительно котлет «Московских».

Исходные данные заносят в разработанную программу, рассчитывающую массовые доли компонентов смеси, и программа рассчитывает оптимальную рецептурную смесь.

Применение данной модели дает следующие преимущества: во-первых, она учитывает взаимодействие не только между частицами каждого ингредиента отдельно, но и взаимодействие самих ингредиентов друг с другом в системе; во-вторых, при разработке оптимального состава новых продуктов нет необходимости проводить большое число экспериментов - достаточно провести несколько опытов и воспользоваться вышеописанной методикой.

Предложенный способ применим в разработке рецептуры с учетом сбалансированности по белку, жирокислотному составу и т.д.

Таким образом, разработан способ оптимизации многокомпонентной рецептурной смеси пищевых продуктов, заключающийся в выделении ее доминирующего компонента и последующего внесения дополнительных компонентов при непрерывном контроле характеристик рецептурной смеси. Способ позволяет повысить точность измерений и уменьшить число экспериментов при разработке новых рецептурных смесей, а также определить содержание каждого компонента в рецептуре.

1. Способ разработки состава рецептурной смеси мясного рубленого полуфабриката, предусматривающий определение состава и количественного интервала компонентов, входящих в рецептуру, изготовление экспериментальных образцов, измерение показателя, обсчет методами математического моделирования полученных экспериментальных данных, отличающийся тем, что в качестве показателей выбирают функционально-технологические показатели измельченного используемого для приготовления мясного рубленого полуфабриката мяса показатель активной кислотности, общую влагу, водосвязывающую способность, пластичность, предельное напряжение сдвига и измеряют их, готовят на основе упомянутого мяса системы - мясо - вода, мясо - вода - пищевые волокна, мясо - вода - соевый текстурат, мясо - вода - хлеб, мясо - вода - хлеб - соевый текстурат - пищевые волокна, мясо - вода - хлеб - соевый текстурат, мясо - вода - соевый текстурат - хлеб - пищевые волокна - специи, затем последовательно измеряют те же показатели для упомянутых систем, на основе измерений определяют коэффициенты, отражающие взаимодействие компонентов приготавливаемой рецептуры, и с учетом этих показателей при обсчете методом математического моделирования определяют оптимальную рецептуру мясного рубленого полуфабриката с учетом конкретного сырья.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по результатам определенной рецептуры составляют мясной рубленый полуфабрикат, измеряют функционально-технологические и органолептические показатели готового продукта, полученного на основе оптимальной рецептуры, и сравнивают полученные показатели с эталонными показателями, присущими мясному рубленому полуфабрикату, для коррекции упомянутого мясного рубленого полуфабриката.