The purpose of the study is to develop technological solutions for obtaining meat-and-vegetable pates of a given composition. Objectives: to develop technological approaches to the creation of protein-carbohydrate components based on soybeans, vegetables and wild-growing raw materials; to justify the technological parameters for the production of meat and vegetable pates. The general scheme of research included the development of technology for soy-carrot, soy-pepper, soy-pepper-mushroom and soy-carrot-fern granulates, as well as pates from rabbit meat and liver with the resulting granules, which were the objects of research and were assessed based on a combination of various indicators. The results of the study are presented, in accordance with which a technology has been developed for the production of protein-carbohydrate components based on soybeans, vegetables, wild-growing Far Eastern raw materials, including operations for joint disintegration and extraction, pre-soaked soybean seeds and chopped fresh carrots or sweet peppers, separation of the resulting mixture, introduction into the insoluble residue of onions, bracken, mushrooms, granulation and drying. Analysis of the chemical composition of the deve-loped protein-carbohydrate components showed that the proposed technology made it possible to increase the content of protein, fat, and dietary fiber, which exceeds similar indicators for dried vegetable concentrates existing on the market. By purposefully varying the amount of meat and protein-carbohydrate components, their optimal ratio of 70: 30 % was determined. Based on the analysis of mathematical mo-dels, the main factors influencing the quality of rabbit meat and liver pates with a protein-carbohydrate component were determined: mass fraction of the protein-carbohydrate component – 30.00–30.55 %; mass fraction of fat – 12.6–16.3 %; cutting duration is 8.6–10.7 minutes. The production technology of the designed meat-and-vegetable pates of a given composition has been experimentally confirmed.
protein-carbohydrate components, meat-and-vegetable pates, soybeans, vegetables, wild raw materials, granulates, meat
Введение. В число приоритетных глобальных вопросов включена проблема сохранения общественного здоровья с использованием имеющихся ресурсов. В решении задач здоровьесбережения немалую роль играет питание. В соответствии с федеральным проектом «Формирование системы мотивации граждан к здоровому образу жизни, включая здоровое питание и отказ от вредных привычек» («Укрепление общественного здоровья») здоровое питание входит в структуру укрупненных целей наиболее значимых для общества, а ликвидация микронутриентной недостаточности выделяется как одна из мер выстраивания новой модели питания [1].
На сегодняшний день модели неадекватного питания в современном обществе характеризуются бессистемной организацией рациона, включающего продукты с избыточным содержанием сахаров, насыщенных жирных кислот и трансизомеров жирных кислот, поваренной соли, с недостаточным количеством пищевых волокон, витаминов и других биологически активных веществ [2].
Алиментарный фактор с каждым годом играет все более значительную роль в ожиданиях потребителей по поддержанию здоровья, что подтверждает своевременность разработок пищевых компонентов, полуфабрикатов и готовой продукции для нутритивной оптимизации рациона [1–11].
Высокий уровень пищевого разнообразия, достигнутый посредством проектирования качественно новых продуктов массового потребления, доступных для различных групп населения, может внести значительный вклад в профилактику развития алиментарно-зависимых заболеваний [1–6].
Создание продуктов новой генерации осуществляется преимущественно путем использования поликомпонентых рецептур, учета значительного количества факторов, технологических параметров с применением методов математического моделирования. Технология паштетов обеспечивает практически неограниченные возможности применения различных видов сырья животного и растительного происхождения, в т. ч. богатого эссенциальными нутриентами [7].
Цель исследования – разработка технологических решений для получения мясорастительных паштетов заданного состава.
Задачи: разработать технологические подходы к созданию белково-углеводных компонентов на основе сои, овощей и дикорастущего сырья; обосновать технологические параметры производства мясорастительных паштетов.
Объекты и методы. Общая схема проведения исследования включала разработку технологии соево-морковного, соево-перцевого, соево-перечно-грибного и соево-морковно-папоротникового гранулятов, а также паштетов из мяса и печени кролика с полученными гранулятами, которые являлись объектами исследования и оценивались по совокупности различных показателей.
Исследование проводилось с использованием оборудования, в котором предусмотрена возможность изменения параметров и режимов исследуемых процессов: измельчитель-экстрактор; нагревательные котлы; пресс для отжима жидкой фракции; пресс для формования гранул; насос; волчок; сушильная установка и т. д.
В экспериментах было воспроизведено по 4 параллельных определений. Цифровые величины, указанные в работе, представляют арифметические средние, надежность которых Р = 0,95, доверительный интервал ± 5 %. Общий химический состав, показатели качества и безопасности определяли стандартными методами.
Исследуемые процессы описывались математической моделью второго порядка. Построение математических моделей и их анализ осуществляли согласно программе Appol, метод оптимального решения по Парето (программа КРS).
Результаты и их обсуждение. Формирование свойств и состава нового ассортимента паштетов с высокими качественными показателями, удовлетворяющих запросы потребителей, зависит от особенностей используемого нативного сырья, способов его модификации, количественного варьирования соотношения ингредиентов, специфики ведения технологического процесса и др.
Мясо и печень кролика, семена сои, овощи и дикорастущие папоротник-орляк и грибы содержат незаменимые факторы питания и в составе многокопонентых мясорастительных паштетов при включении последних в адаптированные рационы способны выполнять роль экзогенных регуляторов метаболизма.
На начальном этапе исследования разрабатывались технологические подходы к созданию белково-углеводных компонентов (БУК), характеризующихся относительно высоким содержанием физиологически важных нутриентов и используемых для приготовления паштетов [12, 13]. Технологическая схема получения данных видов продуктов представлена на рисунке 1.
Рис 1. Технологическая схема производства белково-углеводных компонентов
Изучение химического состава разработанных БУК показало, что в полученных продуктах массовая доля сухих веществ составляет более 90,0 %. Для соево-морковно-папоротникового (СМПГ) и соево-перечно-грибного гранулятов (СПГГ) характерно содержание: белков – более 15,0 %, жиров – более 6,5 %, углеводов – более 64,0 %, в т. ч. пищевых волокон – более 22,0 %; количество витамина Е – до 2,0 мг/100 г,
β-каротина – до 21,0 мг/100г, а соево-морковный (СМГ), соево-перцевый (СПГ) грануляты содержат белков – более 22,0 %, жиров – более 11,0 %, углеводов – более 45,0 % (рис. 2), в т. ч. пищевых волокон – более 6,5 %, витамина Е – до 5,8 мг/100 г, β-каротина – до 10,4 мг/100 г, витамина С – более 400 мг/100 г, что превышает аналогичные показатели у овощных сушеных концентратов, представленных на рынке.
Рис. 2. Химический состав разработанных БУК
Показатели безопасности БУК не превышали допустимых уровней, установленных ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
В технологическом процессе производства паштетов полученные БУК использовались в регидратированном виде, поскольку их пастообразная структура пригодна для производства паштетных композиций без ухудшения органолептических показателей качества.
Подготовленные мясо кролика, печень кролика соединялись с регидратированным БУК. Массовая доля включений регидратированного БУК в мясную систему составляла 15; 30 и 45 %. Соотношение мясного и белково-углеводного компонента в пределах 70 : 30 % оказалось оптимальным, поскольку позволило получить мясорастительную композицию с благоприятными органолептическими характеристиками и требуемым нутриентным составом.
Содержание основных пищевых нутриентов в разработанных мясорастительных композициях приведено на рисунке 3.
Как видно из представленных данных, мясорастительные композиции имеют относительно высокое содержание белка (до 17,7 %), характеризующегося благоприятным аминокислотным составом (рис. 4), пищевых волокон (до 7,1 %), минеральных веществ (до 1,9 %), и меньшее (до 8,5 %) по сравнению с мясным сырьем количество жира. Соотношение ПНЖК омега-6 к омега-3, содержащихся в разработанных мясорастительных композициях, близко к рекомендуемому НИИ питания РАМН и составляет 7–9 : 1.
Поскольку потери мясного сока при запекании приводят к понижению сочности, ухудшению консистенции и вкуса паштетов, то в ходе исследования изучалась зависимость влагоудерживающей способности (ВУС) мясорастительных композиций от продолжительности куттерования. Установлено, что ВУС изучаемых композиций увеличивается прямо пропорционально увеличению продолжительности куттерования. При продолжительности куттерования → 10 мин ВУС увеличивается на 15–20 % в зависимости от вида БУК, а продолжительность более 10 мин практически не оказывает влияние на изменение ВУС композиции.
Рис. 3. Химический состав разработанных мясорастительных композиций
Рис. 4. Аминокислотный состав спроектированных мясорастительных композиций
В проектируемые мясорастительные композиции вводили липидный компонент – топленый кроличий жир и растительное (соевое) масло, антиоксиданты (порошок куркумы, молотый имбирь), а также дополнительные ингредиенты. С целью получения гармоничного вкуса, равномерного распределения компонентов, однородной пастообразной мажущейся консистенции подготовленную смесь подвергали тонкому измельчению – куттерованию до частиц размером не более 0,2 мм. Полученную массу плотно укладывали в формы, запекали до достижения температуры в центре батона 78–80 °С, охлаждали до температуры 0–8 °С на воздухе.
При технологических разработках в проектируемых мясорастительных паштетах методом математического моделирования определялись основные факторы, влияющие на подструктурные элементы системы и качество готовых изделий: массовая доля БУК, полученных по разработанной технологии – 30,00–30,55 %; массовая доля жира – 12,6–16,3 %; продолжительность куттерования – 8,6–10,7 мин. В качестве критерия оптимизации принята органолептическая оценка по девятибалльной шкале [14]. Данные по графической интерпретации полученных математических моделей (Yi) приведены на рисунке 5.
Рис. 5. Поверхность отклика Yi = f(Х1; Х2; Х3) → max и ее сечения (где Х1; Х2; Х3 – факторы)
Представленные разработки позволили получить новый ассортимент мясорастительных паштетов, характеризующихся высокой пищевой ценностью и нутриентным составом в соответствии с современными требованиями науки о питании.
Заключение. В результате проведенного исследования разработана технология соево-перцевых, соево-морковных, соево-перечно-грибных и соево-морковно-папоротниковых гранулятов, используемых в качестве белково-углеводного компонента при проектировании мясорастительных паштетов из мяса и печени кролика. Новые белково-углеводные компоненты обладают высокими органолептическими свойствами; повышают влагоудерживающую способность мясорастительной композиции; обогащают химический состав углеводами, которые отсутствуют в мясном сырье, растительным комплементарным белком, витаминами, минеральными веществами.
Математически обоснованы и экспериментально подтверждены технологические параметры производства новых мясорастительных паштетов:
- массовая доля белково-углеводного компонента – 30,00–30,55 %;
- массовая доля жира – 12,6–16,3 %;
- продолжительность куттерования – 8,6–10,7 мин.
С учетом полученных параметров разработанная технология позволяет производить высокопитательные мясорастительные паштеты, отвечающие основным положениям, способствующим укреплению здоровья в части наличия в пищевом рационе безопасных и экономически доступных источников полноценного белка со сниженным содержанием насыщенных жиров, включающих функциональные пищевые ингредиенты (витамины, пищевые волокна) в количестве, достаточном для оказания дополнительной пользы организму человека.
1. Federal'nyj proekt «Formirovanie sistemy motivacii grazhdan k zdorovomu obrazu zhizni, vklyuchaya zdorovoe pitanie i otkaz ot vrednyh privychek» («Ukreplenie obschestvennogo zdo¬rov'ya») (utverzhden prezidiumom Soveta pri Prezidente Rossijskoj Federacii po strategi-cheskomu razvitiyu i nacional'nym proektam, protokoly ot 03.09.2018 № 10, ot 24.12.2018 № 16). URL: https://mintrud.gov.ru/uploads/ magic/ru-RU/Ministry-0-1174-src-1631197559. 3506.pdf (data obrascheniya: 15.09.2023).
2. O sostoyanii zdorovogo pitaniya v Rossijskoj Federacii: doklad / Federal'naya sluzhba po nadzoru v sfere zaschity prav potrebitelej i blagopoluchiya cheloveka. M., 2020. 118 s.
3. MR 2.3.1.0253-21. Normy fiziologicheskih potrebnostej v `energii i pischevyh veschest-vah dlya razlichnyh grupp naseleniya Rossijs-koj Federacii. URL: https://garant.ru/pro-ducts/ipo/prime/doc/402716140 (data obra-scheniya: 18.09.2023).
4. Baturin A.K., Martinchik A.N., Kambarov A.O. Struktura pitaniya naseleniya Rossii na rubezhe XX i XXI stoletij // Voprosy pitaniya. 2020. № 4. S. 60–70.
5. Nutriom kak napravlenie «glavnogo udara»: opredelenie fiziologicheskih pot¬rebnostej v makro- i mikronutrientah, minornyh biologi-cheski aktivnyh veschestvah pischi / V.A. Tu-tel'yan [i dr.] // Voprosy pitaniya. 2020. № 4. S. 24–34.
6. Analiz pischevogo raznoobraziya na osnove predpochtenij pokupatelej krupnoj torgovoj seti / V.I. Pilipenko [i dr.] // Voprosy pitaniya. 2023. T. 92, № 3. S. 62–68.
7. Kornienko N.L., Guseva L.B. Rasshirenie assortimenta pashtetov iz dal'nevostochnyh ryb // Trudy VNIRO. 2019. T. 176. S. 61–71.
8. Ob osnovah gosudarstvennoj politiki Rossijs-koj Federacii v oblasti obespecheniya himi-cheskoj i biologicheskoj bezopasnosti na pe-riod do 2025 goda i dal'nejshuyu perspektivu: ukaz Prezidenta Rossijskoj Federacii ot 11.03.2019 № 97. URL: http://kremlin.ru/acts/ bank/44066 (data obrascheniya: 12.09.2023).
9. Ob utverzhdenii Doktriny prodovol'stvennoj bezopasnosti Rossijskoj Federacii: ukaz Prezidenta Rossijskoj Federacii ot 21.01.2020 № 20. URL: http://kremlin.ru/acts/bank/45106 (data obrascheniya: 02.09.2023).
10. Strategiya povysheniya kachestva i bezopas-nosti pischevoj produkcii Rossijskoj Federacii do 2030 goda (utverzhdena rasporyazheniem Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 29.06.2016 № 1364-r). URL: https://garant.ru/ products/ipo/prime/doc/71335 844 (data obra-scheniya: 12.09.2023).
11. Tutel'yan V.A. Zdorovoe pitanie dlya obschest-vennogo zdorov'ya // Obschestvennoe zdo-rov'e. 2021. T. 1, № 1. S. 56–64.
12. Kalenik T.K., Docenko S.M., Kupchak D.V. Obosnovanie podhodov k razrabotke tehnolo¬gii myasorastitel'nyh kompozicij dlya sozda¬niya vesovyh pashtetov funkcional'noj naprav-lennosti // Vestnik KrasGAU. 2012. № 10 (73). S. 188–192.
13. Pat. 2482696 Rossijskaya Federaciya, MPK A23 L 1/00. Sposob prigotovleniya belkovo-uglevodnyh produktov funkcional'noj naprav-lennosti / Docenko S.M., Skripko O.V., Kup-chak D.V. № 2011135554/13; zayavl. 25.08.2011; opubl. 27.05.2013, Byul. № 15.
14. Antipova L.V., Glotova I.A., Rogov I.A. Metody issledovaniya myasa i myasoproduktov. M.: Kolos, 2001. 376 s.
