Секция 11 Пищевые технологии

═══

Разработка автоматизированной информационной системы расчета рецептур многокомпонентных продуктов питания

Леонов Дмитрий Валерьевич аспирант 2-го года обучения кафедра «Технологическое оборудование и пищевые технологии»

Научные руководители: к.п.н. Е.И. Муратова, к.т.н. С.Г. Толстых

ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»

Актуальность разработки автоматизированной информационной системы (АИС) расчета рецептур многокомпонентных продуктов питания обусловлена: усилением конкуренции на рынке продуктов питания, приводящей к постоянному расширению ассортимента продукции; необходимостью разработки и организации производства продуктов функционального питания; разнообразием предложений на рынке сырья, требующей оперативной коррекции и перерасчета рецептур с учетом колебаний параметров сырья; отсутствием программных продуктов для расчета рецептур, доступных по цене, учитывающих специфику конкретных производств и комплекс требований к проектированию продуктов питания нового поколения.

Анализ современного состояния в области автоматизации расчетов рецептур пищевых продуктов позволил сделать выводы о том, что все существующие программные продукты для расчета рецептур можно условно разделить на две большие категории: продукты являющиеся составной часть крупных автоматизированных систем управления предприятием и продукты, разрабатываемые для автоматизации решения отдельных задач проектирования рецептур. Обе категории имеют свои недостатки: в первом случае – это высокая стоимость, повышенные требования к уровню подготовки персонала, невозможность оперативного внедрения и дорогостоящая поддержка, во втором – автоматизация отдельных этапов расчета и проектирования рецептур, ограниченная база данных, отсутствие автономности программного обеспечения, недостаточная защита интеллектуальной собственности пользователя.

В разрабатываемую нами АИС закладываются следующими основные характеристики: стоимость, доступная большинству предприятий; надежность ПО, построенного на единой базе технологического стандарта в программировании – Visual C++; простота интерфейсной части; возможность модернизации за счет использования UML; объектное представление информации; возможность оптимизации рецептур с учетом технологических особенностей конкретного производства.

Функциональная схема разрабатываемой АИС представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема АИС

Диаграмма режимов работы программы расчета однофазной рецептуры, отображающая последовательность возможных операций при работе программы, представлена на рис.2.

Рисунок 2 – Диаграмма режимов работы

На рисунке 3 представлен общий вид окна «Расчет рецептур», в котором выводятся обобщенные показатели рецептуры в целом. Далее, при нажатии кнопки «Печать» на экране появляется окно браузера со сводной таблицей показателей рецептуры, которую можно вывести на печать.

Рисунок 3 – Диалоговое окно программы

На данном этапе разработана подсистема расчета однофазных рецептур кондитерских изделий и произведена ее отладка. Следующим этапом является разработка алгоритмического и программного обеспечения расчета многофазных рецептур, в основе которого лежит объектно-ориентированное представление рецептур. При этом возникает необходимость разработки специализированной СУБД иерархического вида с элементами объектно-ориентированного программирования.

АИС может быть успешно использована для оперативного расчета рецептур в условиях вариабельности поставок сырья, проектирования сложных многокомпонентных продуктов питания и разработки рецептур продуктов питания нового поколения на пищевых предприятиях РФ. Разработка АИС выполняется в рамках договора о научно-техническом сотрудничестве между Тамбовским государственным техническим университетом и ОАО «Кондитерская фирма «ТАКФ», входящего в холдинг «Объединенные кондитеры», и может быть коммерциализирована на предприятиях холдинга.

МОЛОЧНЫЙ НАПИТОК АНТИГИПЕРТОНИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

И.С. Разумникова, О.О. Бабич, О.В. Козлова, А.Ю. Просеков

ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой

промышленности»

Актуальность задач здравоохранения определяется, в первую очередь, их социальной значимостью: необходимостью защиты отдельных групп населения от социально опасных заболеваний, включая артериальную гипертонию и ее осложнения.

В Российской Федерации сложилась напряженная эпидемиологическая ситуация, связанная с резким ростом заболеваемости артериальной гипертонией, являющейся не только одним из основных факторов риска развития заболеваний системы кровообращения и смертности населения от них, но и самым распространенным заболеванием.

Результаты выборочного обследования населения показали, что общее количество больных артериальной гипертонией в возрасте 15 лет и старше достигает в России более 41,6 млн человек, хотя, по данным официальной статистики, в 2000 году в стране зарегистрировано всего 7,2 млн таких больных, из них 4,6 млн больных имеют осложнения в виде тяжелых болезней сердца и сосудов головного мозга [1].

Ситуация, связанная с ростом сердечно-сосудистых заболеваний, представляет собой прямую угрозу здоровью населения, а наносимые ею потери приводят к значительному экономическому ущербу.

В последние годы во всем мире особое внимание уделяется созданию специализированных и лечебных продуктов. Это продукты специального назначения, предназначенные для систематического употребления в составе пищевых рационов, сохраняющие и укрепляющие здоровье за счет наличия в их составе веществ, обладающих способностью оказывать благоприятный эффект на физиологические функции и процессы обмена веществ в организме. Кроме того, специализированные и лечебные продукты играют важную роль в предотвращении возникновения различных заболеваний и укреплении здоровья.

Правильно организованное питание с включением специализированных и лечебных продуктов способствует благоприятному течению болезни, повышению защитных свойств организма, активизирует течение анаболических процессов, что в конечном итоге, ведет к восстановлению здоровья [2].

При этом значительно повысился интерес к структуре и функциям низкомолекулярных пептидов, полученных в результате направленного ферментативного гидролиза полноценных белков молока, выполняющих в организме ряд специфических биологических функций.

Биологически активные пептиды в организме человека оказывают влияние на функции центральной нервной системы, проявляют иммуномодулирующее действие, оказывают влияние на процессы агрегации тромбоцитов и высвобождение вазоактивных простагландинов, регуляцию эндокринной функции поджелудочной железы, желудочной секреции и моторики, проявляют пребиотическое действие, стимулируя рост нормальной симбиотической микрофлоры и, одновременно, подавляя рост в кишечнике условно патогенных, в том числе потенциально патогенных микроорганизмов. Ряд биологически активных пептидов, образующихся при ферментативном гидролизе белков молока, могут проявлять in vivo свойства ингибитора ангиотензин-конвертирующего фермента и, как следствие, способствовать снижению кровяного давления [3].

В этой связи, на страницах журналов «Science» и «Nature» обсуждается возможность использования некоторых ферментативных гидролизатов пищевых белков в составе специализированных продуктов и добавок к пище, предназначенных для профилактики артериальной гипертонией.

В настоящее время ассортимент молочных продуктов функционального назначения, оказывающий антигипертоническое действие на организм человека представлены в основном продуктами зарубежного производства, которые не всегда доступны российскому потребителю их из-за высокой стоимости.

В этой связи, целью настоящего проекта является разработки экологически безопасной ресурсосберегающей технологии производства отечественных функциональных молочных продуктов направленного действия с использованием биологически активных пептидов.

Наличие биологически активных пептидов полученных из белков молока открывает возможности инновационных биотехнологий в молочной отрасли, что является актуальным, и позволяет наряду с расширением ассортимента функциональных продуктов способствовать развитию отечественной пищевой индустрии.

Список литературы:

1. Трифонов С.В. Ресурсное обеспечение профилактики и лечения артериальной гипертонии в Российской Федерации / Экономика здравоохранения.- 2001.- №11-12.

2. Покровский, В.И. Политика здорового питания. Федеральный и региональный уровни / В.И. Покровский, Г.А. Романенко, В.А. Княжев, Н.Ф. Герасименко, Г.Г.Онищенко, В.А. Тутельян, В.М. Позняковский.- Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2000.- 234 с.

3. Тутельян В.А. Физиологическая роль коротких пептидов в питании / В.А. Тутельян, В.Х. Хавинсон, В.В. Малинин // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины.- 2003.- Т. 135.- №1.

ВЛИЯНИЕ СТАРТОВОЙ КУЛЬТУРЫ НА ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЫРОКОПЧЕНЫХ РЕСТУКТУРИРОВАННЫХ ВЕТЧИН

Гаврилова Наталья Владимировна, Текутьева Людмила Александровна, Ситун Наталья Викторовна

ГОУ ВПО «Тихоокеанский государственный экономический институт»

Перспективным направлением в мясной промышленности является создание технологии реструктурированных сырокопченых колбасных изделий. Применение реструктурирования в сочетании со стартовыми культурами позволяет регулировать органолептические и структурно-механические свойства изделий, вовлечь в производство сырье, ограничено используемое в традиционных технологиях, модифицировать функционально-технологические свойства сырья, варьировать химическим составом готовой продукции, расширить ассортимент, повысить глубину переработки мясного сырья, выход готовой продукции и рентабельность производства.

В связи с этим были разработаны сырокопченые реструктурированные ветчины из различного вида мясного сырья с применением бактериального препарата ПБК РБ (на основе денитрифицирующего штамма К-3 и молочнокислых микроорганизмов). Цель наших исследований – изучение влияния стартовой культуры ПБК РБ на органолептические показатели ветчины «Ароматной» на основе свинины нежирной. В качестве контрольного образцов использовали ветчину, не содержащую стартовую культуру.

Сравнительная органолептическая оценка опытного и контрольного образцов показала, что внесение бакпрепарата заметно влияет на органолептические характеристики продукта (рис.1). Опытный образец (ветчина «Ароматная») имел более выраженный, приятный аромат и вкус с мягким кисломолочным оттенком, консистенция была более плотной.

Рис. 1 Органолептическая оценка образцов сырокопченой реструктурированной ветчины

Цвет опытного образца отличался более интенсивной окраской. В этой связи определяли остаточное содержание нитрита натрия, нитрозопигментов, устойчивость окраски (табл. 1).

Таблица 1. Содержание нитрозопигментов и устойчивость окраски образцов сырокопченой реструктурированной ветчины

Образец ветчины	Остаточное содержание нитрита натрия, мг/100 г продукта	Содержание нитрозопигмента, %, к общему количеству	Устойчивость окраски, %
Контрольный образец	0,00338	73,8	61,3
Опытный образец	0,00246	77,2	79,7

Полученные данные свидетельствовали о большей степени восстановления нитрита натрия и образования нитрозопигментов в опытном образце по сравнению с контрольным, окраска опытных образцов отличалась большей устойчивостью. Таким образом, слабокислая среда и восстановительные условия, создаваемые при развитии молочнокислых бактерий, способствуют развитию денитрифицирующего штамма К-3, катализирующего окислительно-восстановительные процессы трансформации нитрита натрия, обуславливая образование интенсивной и устойчивой окраски продукта.

При производстве сырокопченых колбас большое значение имеет протеолитическая активность используемых молочнокислых бактерий, характеризующих их способность расщеплять белки мяса с образованием простых азотистых соединений, участвующих в формировании вкуса и аромата готового продукта. Было изучено накопление аминного азота в фарше сырокопченых ветчин в процессе осадки (созревания). Установлено, что в процессе осадки происходит значительное увеличение содержания аминного азота в опытном образце. Так, в ветчине «Ароматной» содержание аминного азота составило 2,8 мг %, что в 3,5 раза больше исходного содержания (после приготовления фарша), тогда как в контроле – в 2,5 раза. Предположительно, это связано с гидролизом белков при воздействии на них протеолитических ферментов молочнокислых бактерий, входящих в состав бактериальной культуры.

Также важная роль в формировании вкуса и аромата принадлежит продуктам расщепления жиров: свободным жирным кислотам и карбонильным соединениям. Нами было определено содержание общего количества летучих жирных кислот после процесса осадки (созревания). Установлено, что после процесса осадки содержание летучих жирных кислот в ветчине «Ароматной» (опытный образец) было на 33,4% больше, чем в контрольном образце, что вероятно, является следствием влияния бактерий на активизацию биохимических и физико-химических процессов, связанных с окислением углеводов и карбонильных соединений. Кроме того, молочнокислые бактерии, входящие в состав закваски, обладают способностью продуцировать летучие жирные кислоты.

Таким образом, стартовая культура ПБК РБ – важнейший фактор формирования качества сырокопченых реструктурированных ветчин. Правильно подобранные культуры в закваске способствуют формированию плотной консистенции, приятного вкуса и аромата продукта, стабилизации окраски.

РАЗРАБОТКА ТЕСТ-СИСТЕМ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ФАЛЬСИФИКАЦИИ СЫРОГО МОЛОКА

Мудрикова Ольга Викторовна аспирант, Солдатова Любовь Сергеевна аспирант, Бабич Ольга Олеговна кандидат технических наук, Просеков Александр Юрьевич, д.т.н., профессор

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»

Производство молочных продуктов, все более разнообразных и сложных по составу, в современных условиях особенно подвержено влиянию состава используемого сырья на качество готового продукта. Действующая отечественная нормативная база содержит некоторое количество документов, позволяющих проводить экспертизу качества сырья по отдельным показателям. Но, к сожалению, этот перечень далеко не полный.

В последние годы на рынке молочного сырья появилось значительное количество так называемых фальсификаций, добавок, снижающих его стоимость или скрывающих низкое качество. Добавка сухого или восстановленного молока – это наиболее сложный для аналитического контроля случай. [1, с. 56]

В результате теплового воздействия, которому подвергается молоко в ходе технологических операций (подогрева, пастеризации, сгущения, сушки), фракционный состав белков, особенно сывороточных, изменяется. Так, в β – лактоглобулине имеется свободная сульфгидрильная группа, которая располагается внутри свернутой полипептидной цепи, в результате тепловой денатурации белка она «обнажается», что способствует самоассоциации β – лактоглобулина с образованием полимеров или комплексообразовнию с казеиновыми мицеллами. α – лактоглобулин считается более термостабильным сывороточным белком, для его коагуляции необходимо воздействие до температуры 114⁰С. При нагревании и последующем охлаждении молока наблюдается восстановление 80-90% нативной структуры, то есть происходит ренатурация белка, за счет присоединения ионов кальция. [2, с. 69-71]

Различие в составе сывороточных белков в сыром и сухом термообработанном молоке лежит в основе метода эксклюзионной жидкостной хроматографии высокого давления белков водорастворимой фракции коровьего молока (предварительно обезжиренного и отфильтрованного).[3, с. 20] Этот метод используется в настоящее время для выявления подобных фальсификаций, однако он трудоемок и требует дорогостоящего оборудования. Несомненно, все эти факторы сказываются на конечной стоимости анализа. В связи с этим актуальна проблема разработки экспресс-методов определения фальсификации сырого молока сухим, которые обеспечат получение результатов мирового уровня, обладающих в последствии значительным потенциалом коммерческого использования как на территории Российской Федерации, так и в мире.

Проект направлен на разработку тест-систем для выявления фальсификации сырого молока сухим иммуноферментным гетерогенным методом, основанным на специфическом воздействии антигена и антитела.

Разработанная методика обладает рядом преимуществ: простота пробоподготовки и анализа, удобство работы; высокая чувствительность и специфичность метода; низкая стоимость требующегося оборудования и расходных материалов, небольшие затраты на постановку и поддержку метода; освоение метода не требует специальных знаний; высокая скорость проведения анализа, получения результата, что позволяет ее использовать для выявления соответствующего вида фальсификации.

Список литературы:

1. Коваленко Д.Н. Лаборатория против фальсификации: молоко и молочное сырье // Молочная промышленность.- 2007.- № 1;

2. Горбатова К.К. Химия и физика молока: Учебник для вузов. -СПб.: ГИОРД, 2004;

3. «Методические указания по оценке подлинности и выявлению фальсификации молочной продукции». Методические указания. – М.: Федеральный Центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009.