Индекс УДК 664-493.5
Дата публикации: 14.06.2017

Обоснование технологических решений при производстве продуктов питания повышенной биологической ценности

Substantiation of technological solutions in the production of food products of increased biological value

Аксенова Ольга Игоревна, Куликова Марина Геннадьевна
1. Аспирант кафедры «Процессы и аппараты пищевых производств». ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
2. Доцент кафедры «Технологические машины и оборудование»
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования « Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске

Aksenova Olga Igorevna, Kulikova Marina Gennadevna
1. Post-graduate student of the Department "Processes and Apparatuses of Food Production". ITMO University
2. Candidate of Technical Sciences Associate Professor of the Department «Technological Machines and Equipment»
The Branch of National Research University «Moscow Power Engineering Institute» in Smolensk


Аннотация: Потребление закусочных продуктов неизменно взрастает, однако рецептуры большинства их них не сбалансированы, что негативно сказывается на здоровье потребителя. В работе обосновано применение экструзионной обработки для производства снеков сбалансированного состава с пониженным содержанием жира и соли. Разработанная технология производства сбалансированных картофельных экструдатов позволяет использовать в производственных процессах экструдированные продукты переработки картофеля. Разработанный состав ингредиентов наилучшим образом влияет на повышение пищевой и биологической ценности продукта; а за счет использования побочных продуктов рыбо- и овощеперерабатывающих производств уменьшается себестоимость продукта. Применение технологических решений в значительной степени определяется составом продукта.

Abstract: Consumption of snack foods invariably grows, but the recipes of most of them are not balanced, which negatively affects the health of the consumer. The work substantiates the use of extrusion processing for the production of snacks of a balanced composition with a reduced content of fat and salt. The developed technology for the production of balanced potato extrudates allows the use of extruded potato processing products in production processes. The developed composition of ingredients best influences the increase of food and biological value of the product; And due to the use of by-products of fish and vegetable processing industries, the cost of the product is reduced. The use of technological solutions is largely determined by the composition of the product.
Ключевые слова: закусочные продукты, экструзия, технология, переработка картофеля, биологическая полноценность, вторичное сырье пищевого назначения.

Keywords: Snack products, extrusion, technology, processing of potatoes, biological fullness, secondary raw materials for food.


Введение. Ускоренный ритм жизни современного общества способствует росту популярности продуктов быстрого приготовления. Одним из наиболее перспективных сегментов на рынке продуктов быстрого питания является сегмент снеков. В рецептуры снековых продуктов традиционно включают значительные количества жировых продуктов и соли, что негативно сказывается на здоровье потребителя.

В качестве объекта исследования рассматривается возможность создания биологически полноценных снековых продуктов. Исследование проводится методом моделирования технологического процесса, который позволяет обосновать технологические решения.

В настоящее время среднедушевое потребление снеков в России, представленное на рисунке 1, остается достаточно низким по сравнению с США и странами Западной Европы, что говорит о значительном потенциале роста российского рынка закусочных продуктов.

Рисунок 1 – Среднедушевое потребление снеков в РФ, США и странах Западной Европы в 2016 году

 

Потребление снеков в зависимости от их разновидности по странам приведено на рисунке 2, из которого видно, что Российский рынок снеков недостаточно насыщен, так как большая доля потребления приходится на категорию «Другие», что говорит о готовности российского потребителя экспериментировать с новыми типам снеков и появлению новых вкусов в предлагаемой линейки снеков.

Рисунок 2 — Потребление снеков в зависимости от их разновидности по странам в 2016 году

 

Динамика российского рынка снеков, представленная на рисунке 3, позволяет сделать вывод, о том, что рынок и дальше будет расти, однако с более низким темпом. Это связано с трендом на здоровое питание, сокращением импульсной розницы, которая являлась основным каналом продаж снеков, а также с последствиями санкций, введенных против РФ, спровоцировавших закономерный рост розничных цен. В основном рост рынка снеков обеспечивается за счет увеличения сегмента соленых снеков, которое наблюдалось на протяжении 2010–2016 годов.

Рисунок 3 – Динамика рынка снеков в 2010-2016 годах

Общемировая тенденция к популяризации здорового образа жизни, вызванная глобальной проблемой наличия избыточного веса, привела к повышенному спросу на продукты правильного питания, в том числе на «здоровые» и «натуральные» снеки. На рынке «здоровых» снеков начал активно развиваться сегмент хлебцев, в том числе и экструдированных, протеиновых батончиков, батончиков мюсли. Хотя тренд здорового образа жизни находит все большее распространение во всем мире, соленые снеки с пониженным содержанием соли и жира еще недостаточно широко представлены на российском рынке.

Результаты исследования. Производить снеки с пониженным содержанием жира и соли, приятной пористой и хрусткой текстурой позволяет экструзионный процесс. При этом экструзия позволяет легко обрабатывать сырье растительного и животного происхождения совместно с отходами перерабатывающих производств, что обеспечивает ресурсосбережение при производстве снеков [1]. Биологически полноценные экструдированные закусочные продукты в основном состоят из крахмал содержащего сырья (рисовая, кукурузная, овсяная мука, картофелепродукты), растительных и животных белков (бобовые культуры, отходы мясо- и рыбоперерабатывающих производств), диетических волокон (отходы переработки фруктов, ягод, овощей, отруби).

Одной из наиболее возделываемых в нашей стране крахмальных культур является картофель, однако процесс его экструдирования изучен недостаточно. Таким образом, в качестве крахмальной основы нового соэкструдированного снека предлагается использовать картофель. В качестве белковой составляющей закусочного продукта предлагается использовать отходы рыбных производств, переработанные в смесь фаршей пелагических рыб (73-75%) и рыб ценных пород (22-24%) [2]. А в качестве пищевых волокон — жмых овощеперерабатывающих производств, в частности переработки свеклы [3].

Технологическая схема производства соэкструзионного закусочного продукта [4] на базе картофеля, представленная на рисунке 4, включает в себя операции: подготовки начинки, подготовки картофельного полуфабриката для корпуса, соэкструзии, резки сушки, фасовки и упаковки. При обосновании технологической схемы учитывались особенности каждого этапа производственного процесса и необходимость сохранения качества исходных продуктов [5]. Контроль качества на каждом технологическом этапе  является важной  и неотъемлемой частью производственного процесса [6]. Статистические методы контроля производства все шире внедряются в производство продуктов питания [6].

Подготовка рыбной начинки состоит из операций: чистки и разделки пелагических рыб (минтай и/или хек), варки их совместно с обрезью и приголовками рыб ценных пород (форель), измельчения отваренных тушек и обрезков в фарш, смешения рыбного фарша с свекловичным жомом, как источником пищевых волокон.

Рисунок 4 – Технологическая схема производства рыбно-картофельного соэкструдата

Подготовка картофельного полуфабриката для корпуса заключается в мойке и варке клубней картофеля, их выдавливания для получения пюре, и его сушки до конечной влажности 18%. После чего подготовленный картофельный полуфабрикат подается в загрузочное отверстие экструдера, который является основным оборудованием технологической линии. В корпусе экструдера картофельный полуфабрикат транспортируется шнеком от загрузочного отверстия к матрице при высоком давлении, в это время он гомогенизируется, пластифицируется и разогревается за счет сил трения материала о корпус и шнек, при этом, выходящий из фильер матрицы, картофель образует полый жгут, который заполняется рыбной начинкой, одновременно подаваемой в фильеры матрицы экструдера по трубкам при помощи насоса-дозатора. На выходе из матрицы резкий перепад давления вызывает мгновенное испарение влаги из картофельного корпуса, что приводит к разрыву крахмальных зерен, сухой клестеризации крахмала картофеля, и как следствие, значительному расширению экструдата (степень экспандирования приблизительно равна 600%), появлению пористой хрусткой структуры. Анализ технологических операций позволяет создать и применить технологическую схему производственного процесса [8].

Выводы. Таким образом, указанный состав ингредиентов наилучшим образом влияет на повышение пищевой и биологической ценности продукта, а за счет экструзионной обработки сохраняется большинство полезных веществ рыбы и свекловичного жома. Улучшаются вкусовые качества характерные для закусочного продукта: более выраженные вкус и запах, сочная консистенция начинки, хрустящая и пористая текстура корпуса; уменьшается себестоимость продукта, за счет использования отходов рыбо- и овощеперерабатывающих производств.

 

Библиографический список

1. Алексеев, Г.В., Возможности моделирования оборудования для снижения энергоемкости реализуемых технологических процессов [Текст]/ Г.В. Алексеев, О.И. Аксенова // Вестник Международной академии холода. - 2015. - № 4. - С. 49-54.
2. Верболоз, Е.И., Возможности производства нового экструдированного продукта [Текст] / Пальчиков А.Н., Николаева О.В., Аксенова О.И. // Научный журнал НИУ ИТМО. Сер. Процессы и аппараты пищевых производств. - 2015. - № 2(24). - С. 140-154.
3. Куликова, М.Г., Составление рецептурной смеси проектируемых продуктов при неопределенности структурообразующих факторов, показателей качества [Текст]/ Шубенкова В.А., Аксенова О.И. // Инновационные технологии в пищевой промышленности: наука, образование и производство. Международная научно-техническая конференция. - 2013. - С. 816-820.
4. Аксенова, О.И., Разработка технологической линии производства экструдированного закусочного продукта на основе картофеля [Текст]/ О.И. Аксенова, Г.В. Алексеев // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых. Электронное издание [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://kmu.ifmo.ru/collections_article/4608/razrabotka_tehnologicheskoy_linii_proizvodstva_ekstrudirovannogo_zakusochnogo_produkta_na_osnove_kartofelya.htm, своб.
5. Даниленко Е.А., Куликова М.Г. Технологический менеджмент и аудит на предприятиях пищевой промышленности // В мире научных открытий. – 2009. – № 1. – С. 23-26.
6. Толкова Т.С. Современные системы управления качеством пищевых продуктов / Толкова Т.С., Хрипанкова М.С., Куликова М.Г. // Инновации, качество и сервис в технике и технологиях Сборник научных трудов 4-ой Международной научно-практической конференции: В 3-х томах. Горохов А.А. (отв.редактор). – 2014. – С. 189-191.
7. Егоров А.Н. Контроль качества производства методом статистического анализа при управлении технологическим процессом. / Егоров А.Н., Сидорова А.И., Куликова М.Г. // Сборники конференций НИЦ Социосфера. – 2015. – №53. – С. 301-303.
8. Анализ и моделирование операций обработки сырья и полуфабрикатов для мучных кондитерских изделий /Авроров Г.В., Ловцева В.В., Авроров В.А., Тутов Н.Д. // Старый Оскол, – 2015. – 244 с.