Способ составления рецептуры при производстве пищевого продукта с заданной пищевой ценностью Советский патент 1993 года по МПК A23L1/00 

Изобретение относится к способам анализа пищевых продуктов и может быть использовано в пищевой, комбикормовой промышленности для приготовления продуктов питания и кормовых рационов, обладающих высокой пищевой и энергетической ценностью.

Проблема, которую решает настоящее изобретение, состоит в том, что способ составления рецептуры продукта обеспечивает

получение продукта с заданной пищевой ценностью, в том числе, направленное изменение ее до уровня пищевой ценности, установленной ФАО/ВОЗ, т. е. сбалансированную по белкам и аминокислотам, липи- дам и жирным кислотам, углеводам и сахаридам, а также по сочетанию технологических характеристик исходных компонентов.

Технический результат настоящего изобретения состоит в том, что предлагаемый

способ позволяет составить рецептуру продукта с любой требуемой в зависимости от конкретной задачи пищевой ценностью, реально получить заданную пищевую ценность продукта, а также обеспечить улучшение пищевой ценности известных продуктов при их производстве для больных, спортсменов, детей и других, пища которых должна иметь строго определенное содержание аминокислот, липидов, углево- дов, и их определенные соотношения.

Предлагаемый способ составления рецептуры при производстве пищевого продукта с заданной пищевой ценностью, предусматривает определение содержания в исходных компонентах белков, липидов и углеводов, подбор количеств каждого компонента с учетом требуемого содержания в пищевом продукте белков, липидов и углеводов, отличающийся тем, что в исходных компонентах дополнительно определяют содержание аминокислот, жирных кислот и качественный состав углеводов, а включение компонентов в рецептуру осуществляют до достижения в пищевом продукте задан- ного количества аминокислот, жирных кислот и качественного состава углеводов, при этом подбор аминокислот, жирных кислот и углеводов осуществляют путем введения в рецептуру дополнительных компонентов с известным содержанием аминокислот, жирных кислот и состава углеводов, сочетаемых с технологическим составом исходных компонентов.

Способ иллюстрируется составлением рецептуры многокомпонентной смеси для произведения рыбокрупяной колбасы. В качестве примера выбрана рецептура вареной рыбной колбасы Новороссийская. Предлагаемый способ позволяет направленно увеличить пищевую ценность вареной колбасы Новороссийская до заданного уровня. Заданный уровень для данного примера определяется как максимальное приближение аминокислотного состава к стандарту ФАО/ВОЗ.

Рецептура вареной колбасы Новороссийская, выпускаемой предприятиями концерна Югрыба, утверждена техническими условиями (ТУ 15-04-31-02-88) с учетом тре- буемого содержания в пищевом продукте белков, липидов и углеводов. Исходные компоненты, кг: Фарш ставриды океанической70,0 Крупы0,0 Меланж7,5 Крахмал картофельный2,4 Сухое необезжиренное молоко2,2

Шпик свиной14,8

Соль и специи1,6

Чеснок свежий1,7

Органолептические показатели: резкие чесночно-рыбный запах, жгучий привкус свойственный мясу ставриды, плотная и да же жесткая, крошащаяся консистенция.

При хранении рыбный запах усиливается из-за окисления ненасыщенных жирны кислот липидов рыбы.

Определяем содержание в исходны) компонентах белка, липидов и углеводов, и соотношение (см. табл. 1), дополнительнс определяем содержание аминокислот (диаграмма 1), жирных кислот (табл. 2) и качественный состав углеводов (табл. 3).

По аминокислотному составу фарш колбасы Новороссийская не сбалансирован (диаграмма 1). При дефиците серусодержа- щих аминокислот и валина имеется избыточное количество лизина и суммы фенилаланина с тирозином. Для оценки соответствия качества белка в полученном продукте к идеальному белку авторы ввели условную величину невязку. Невязка - оценка соответствия качества белка в полученном продукте к идеальному белку, выражается в условных единицах,

2Т2 2

F С (Р - Р) + С (1 - -) + С 2 (А - А) 1 i 2 Р 3 k k k где F - невязка ;

С, С, С - константы (нормирующие коэффициенты);

123

Р - содержание белка в полученном продукте (г/кг);

Р - содержание белка в идеальном продукте (г/кг);

i

Т/Р - отношение триптофана к белку в полученном продукте;

А - аминокислотный скор каждой из 8 незаменимых аминокислот в полученном продукте (условные единицы);

k

А - аминокислотный скор каждой 8 незаменимых аминокислот в идеальном продукте (условные единицы).

k

Невязка для колбасы Новороссийская составила 7565 условных единиц.

Не сбалансирована колбаса и по жирным кислотам. В липидах преобладают жирные кислоты исходных компонентов: шпика свиного и ставриды (табл. 2).

По углеводам рыбная колбаса Новороссийская, в основном, представлена мо- ю- и дисахаридами сухого молока (6%) и

полисахаридом - крахмалом (94%). Всего углеводы составляют 3,9% от общей массы (табл. 3).

Исходя из вышеизложенного, анализ биохимического состава колбасы Новороссийская показывает ее низкую пищевую ценность, обусловленную как общей несбалансированностью белков, липидов и углеводов 1 : 1,1 : 0,3 при заданном 1 : 1 : К(К 1,2 по требованию гигиены питания), так и по аминокислотам, жирным кислотам и са- харидам.

Пример 1. Выполняем подбор количеств каждого компонента с учетом требуемого содержания в колбасе Новороссийская белков, липидов, углеводов в направлении приближения аминокислотного .состава к требованиям ФАО/ВОЗ. Такой подбор выполнен, например, математическим моделированием с подтверждением результата в лабораторных условиях. В итоге возрастают массы дорогостоящих компонентов: меланжа на 20%; сухого молока на 10%; свиного шпика на 26,6%.

Одновременно уменьшается доля дешевого компонента фарша ставриды на 11%, что нецелесообразно для рецептуры рыбной колбасы.

Наблюдают ухудшение органолептиче- ских показателей колбасы: содержимое мягкое, вязкое; при разрезе колбаса прилипает к лезвию ножа; при хранении на 3 - 4 день появляется рыбный запах.

Невязка снизилась (пищевая ценность увеличилась) по сравнению с рецептурой колбасы Новороссийская на 18%, т. е. белок полученного пищевого продукта стал ближе по аминокислотному составу к идеальному белку, чем белок рыбной колбасы Новороссийская (см. диаграмма 2,), но не достиг заданного качества. Состав липидов и углеводов практически не изменился (см. приложение таблицы 2 и 3). Ухудшилось соотношение белков, липидов и углеводов (табл. 1).

Пример 1 показывает, что составленная рецептура на пищевой продукт обеспечивает некоторое повышение пищевой ценности колбасы (невязка снизилась), но заданного уровня не достигли.

Пример 1 осуществляется подбором масс исходных компонентов.

Пример 2. Составляет рецептуру на пищевой продукт повышением пищевой ценности путем улучшения аминокислотного и лииидного состава. Для этого вводим дополнительные компоненты. Определяем их. Для этого используем диаграммы 1 и 2, на которых показаны избыток или недостаток отдельных аминокислот продукта примера 1. Дополнительные исходные компоненты должны сбалансировать как аминокислотный, так и липидный составы и сочетаться с технологическим составом ис- ходных компонентов. Подбор дополнительных компонентов производим из банка данных компонентов с известным содержанием аминокислот, жирных кислот и составом углеводов. Аналогично примеру 1, 0 подбор производим математическим моделированием. Дополнительным компонентом выбран рис.

Состав рыбокрупякой колбасы с рисом, кг:

5Фарш ставриды океанической60,1

Рис отварной15,0

Меланж4,0

Крахмал картофельный0,4

0 Сухое необезжиренное

молоко3,2

Шпик свиной13,9

Соль, специи1,7

Чеснок свежий1,7

5 Пищевой продукт с добавкой риса обладает заметно улучшенными органолептиче- скими показателями: масса колбасы на разрезе плотная, но легко режется, вкус приятный, рыбный запах выражен слабо. 0 Невязка снизилась по сравнению с

начальной на 23% (диаграмма 3). Из-за низкого содержаний белка в езренсм рисе приближение соотношения аминокислот в готовом продукте к формуле идеального 5 белка слабое. Состав жирных кислот изменился зз счет снижений количеств насыщенных и мононенасыщенных и увеличения доли полиненасыщенкых жирных кислот (табл. 2). Доля углеводов возросла до 11% 0 (табл. 3) и качественно изменилась: количество моно- и дисахаридов снизилось до 2,5%, увеличилось содержание полисахаридов (крахмала, клетчатки и пектина), -то повысило влагоудерживающую способность 5 смеси и улучшило органолептические качества,

Пример 2 не обеспечивает получение продукта заданной пищевой ценности.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 2, 0 дополнительными компонентами выбраны пшено и маргарин.

Состав рыбокрупяной колбасы с пшеном и маргарином, кг:

Фарш ставриды океани- 5ческой50,4

Пшено24,1

Меланж3,2

Крахмал картофельный0,6

Сухое необезжиренное молоко4,0

Шпик свиной (10,4 кг) маргарин сливочный (4,0 кг) 14,4 Соль и специи1,7

Чеснок свежий1,7

Пищевой продукт с добавкой пшена и маргарина обладает высокими органолеп- тическими показателями: консистенция колбасы умеренно плотная; вкус приятный без ощущения жгучести; запах мясной сохраняется 6-7 дней.

Невязка снизилась по сравнению с начальной на 54% и составила 3480 единиц. Нормализовалось содержание триптофана, треонина, изолейцина. Повысилось количество серусодержащих аминокислот и вали- на. Снизилось, что и планировали, содержание лизина, ароматических аминокислот и лейцина (диаграмма 4,).

Состав липидов улучшился за счет увеличения доли эссенциальных жирных кислот и соотношение их приблизилось к планируемому (табл. 2). Улучшился и состав углеводов за счет уменьшения доли грубых полисахаридов: клетчатки и пектина (табл. 3).

Таким образом, составлена рецептура рыбокрупяной колбасы с заданной пищевой

ценностью, которая стала максимально приближенной к уровню ФАО/ВОЗ. Формула изобретения Способ составления рецептуры при

производстве пищевого продукта с заданной пищевой ценностью, предусматривающий определение содержания в исходных компонентах белков, жиров и углеводов, подбор количеств каждого компонента с

учетом требуемого содержания в пищевых продуктах белков, жиров и углеводов, о т- личающийся тем, что в исходных компонентах пищевого продукта дополнительно определяют содержание аминокислот, жирных кислот и качественное содержание углеводов, а подбор каждого компонента для рецептуры при производстве пищевого продукта осуществляют до достижения в пищевом продукте заданного

количества аминокислот, жирных кислот и качественного состава углеводов, при этом подбор аминокислот, жирных кислот и углеводов осуществляют путем введения в рецептуру дополнительных компонентов с

известным содержанием аминокислот, жирных кислот и качественного состава углеводов, сочетаемых с технохимическим составом исходных компонентов.

Таблица 1

Использование: в пищевой, комбикормовой промышленности для приготовления продуктов питания и кормовых рационов, обладающих высокой пищевой и энергетической, ценностью. Сущность изобретения: данный способ позволяет составить рецептуру и произвести продукт с любой заданной пищевой ценностью. Способ осуществляется путем подбора масс исходных компонентов, оценки последних по соотношению белков, липидов и углеводов, s также аминокислот, жирных кислот и качественного состава углеводов, проведения комплексной оценки полученного продукта, направленного изменения масс исходных компонентов или введения масс дополнительных компонентов, 3 табл. 4 ил. to

Соотношение питательных веществ в колбасном фарше

Примечание. К 1,2.

Таблица 2 Соотношение жирных кислот в колбасном фарше

Примечание. Сп: 0 - насыщенные жирные кислоты; Сп: 1 - мононенасыщенные жирные кислоты; Сп: 2 - 5 - полиненасыщенные жирные кислоты.

Таблица 3 Соотношение Сахаров в колбасном фарше

Примечание к таблицам 1, 2 и 3,

Номера примеров: 1 -фарш колбасы Новороссийская ;

2- фарш колбасы (см. пример 1 в описании);

3- фарш колбасы с добавлением риса (см, пример 2 в описании);

4- фарш колбасы с добавлением пшена и маргарина (см. пример 3 в описании);

5- заданные показатели фаршевой смеси.

Пояснение к диаграммам 1-4.

наименование аминокислот (триптофан, метионин + цистин, треонин, изолей- цин, валин, лизин, фенилаланин + тирозин, лейцин), F - невязка :

-соотношение аминокислот в идеальном белке (стандарт ФАО/ВОЗ);

-цифровой показатель отклонения;

-последующие 8 столбцов - графический показатель отклонения количества аминокислот в белке, получаемого продукта (согласно примерам в описании);

-два последующих столбца в данных примерах не участвуют, они предусмотрены для моделирования специальных рецептур продуктов (для детей, спортсменов, больных и других);

-Tri/Pro - показатель соотношения триптофана к белку в полученном продукте;

-F - невязка ;

-Рг - содержание белка в полученном продукте;

-Exspected Scor - соотношение аминокислот в идеальном белке;

-Scor of Product - соотношение аминокислот в полученном продукте;

-N - порядковые номера исходных компонентов в рецептуре, согласно примерам в описании;

-Рг - содержание белка в указанных компонентах (в процентах);

-LI, Lh - граничные массы указанных компонентов (нижние и верхние);

-М - массы компонентов в примере согласно описания;

-Tri, Met + С, Tre, Lley и т. д. и столбцы цифр под ними - перечень аминокислот и их содержание (г/кг) в исходных компонентах;

-9 - результирующий показатель качества белка полученного продукта.

Диаграмма I

Диаграмма 2.

4 f-j 4: i« -::-: Pf;tS 3;;i ir; i2- -t(

f ||

1 i s t i Pi -jt- ilinii -f /U Arid; to Meal Frcteirrt|

| УП . КГ р-„,с,г: i )( .- Й9 7f: §0Ј3

и v..-,:, f ;......... у

I л r.,/;pi : - WS+ frO Щ

3 s « 8 50SS

« 4f Ј +40 %%.

I Ь-i lii (У ItS 130ft

S8 (J$

io ft

1к-....-... ...;л-.... -I...- fi g§

i

-20 т

II -30 || з S -40 II S -5 ) fl : -60 Ш « s -70 i Ш

W y v- i-r - . ISp s sSSPvi S SSIplil

i + fHtm |.ц + II a i bf « n t i о n ut+tntt+ntt+44

t|.P fr.r -.-«ч in/Out BASfrfAPCHSee Result ПТ to DOS

:f я P г t г-л Г, г о г : 0 : Ч : do : 40 : 50 : 55 : ьО : 70 : :S с г- г г, f Г г о Л и г t: О : 71 : d.1 : 41 : 39 : 89 : 78 : 30 : : Н : РГ : 1) : И : Ь : Tri : (иП : ire : Iky: Уз : li; :Fa+Ti: Ley :

2Hi:- 0,00 0,00 0.00 1,0) 4,7tO d,WO d,300

3|,7 3-00 9,00 9.00 ,OdO 7-170 6,100 5,470 4

5 k

1 o.i i- i 1.70 1.70 1, 0, 0,000 0,000 I i.OOl

и Ј,y 1,00 ,GO d.Oi O. ,50 i ,S50 , 860

V,, ;()(. ,0tiV.liUy,U4 .i/-170fc.iyu5,470

0|1- l. tO2,dO2i t| 0,,0 : 0li,OAQ(1,000

C.,02.005.005..)07,008.500il,(,0JJ.27

{.1:iЧ,Щ(7,.00,1800.5000,,700

9 1, 100, 100. 100. ,A50 J,550 7,330 b.fidO t,500 14,75 12,92 13,27

Диаграмма 3.

s х Р с t е -1 5 с о г

:S с о г л f F ; г, л п с И 10

N : Рг : 11

И : Lh

;Vm 5,,SQfl3,300 3,10020.SM6.40 17,40

йоо ,i,7i(,,ufifi4, 00 d,7002,ЛЯП 9-900 15,34

0-io 7,7i t.l OO5,970 717209,030 11,23 10,81

fi.onon,fi№ O.Of O0,0-10 0,000 0.000

)U.tO13,27 12,0714,70 28.49.24,45

)O.,700 0,7bO1, 50 1,170 1,130

i,f: i i .li n iГ|,(( Л ООП0,1 lfifl 0,000 (),000

ПО ЬоЗ ),Cr-0i.SiO i, 16-02,780 3,300 2,320

;,530A,0Ь,32П 6,,26 12.37 3,9g

., 1.

Диаграмма А,

: 40 : 40 : 30 : 55 : 60 : 70 :

Tri : : : Тг : Iley: Val : Li :FatTi: ley :

., 1.