РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР ДЛЯ КОЭКСТРУЗИОННЫХ ПРОДУКТОВ МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Седых Ольга Леонидовна

старший преподаватель Национального Университета Пищевых Технологий, г. Киев

E-mail: 

Запотоцкая Елена Васильевна

ассистент Национального Университета Пищевых Технологий, г. Киев

E-mail: 

CREATION OF CORPS FOR COEKSTRUSION PRODUCTS BY COMPUTER DESIGN

Seidykh Olga

Senior Lecturer National University of Food Technologies, Kiev

Zapototskaya Elena

Assistant National University of Food Technologies, Kiev

АННОТАЦИЯ

В статье исследована возможность создания путем рецептурного программирования корпуса для коэкструзионных продуктов с учетом технологических свойств сырья. Представлена программная реализация в среде MathCad.

ABSTRACT

The article studies the possibility of creating package for co-extrusion products based on technological properties of materials through recipe programming. Software implementionion within MathCad are presented.

Ключевые слова: моделирование, экструзионные продукты, фасоль, горох, рецептурное программирования, лимитирующие незаменимые аминокислоты, среда пакета MathCad.

Keywords: modeling, extrusion products, beans, peas, recipe programming, limiting essential amino acid, medium package MathCad.

Темп жизни современного человека, повышение мобильности, желание к минимуму сократить продолжительность приготовления пищи смещает вектор потребительских вкусов в сторону продуктов быстрого приготовления. Особое место среди продуктов «быстрого питания» занимают сухие завтраки экструзионной технологии (палочки, кольца, шарики, пластинки, хлопья, батончики или подушечки с начинками). Сырьем для производства данных продуктов являются зерновые культуры, в большинстве случаев кукуруза, пшеница, рис, овес, которые могут использоваться при изготовлении экструдатов отдельно или в смесях, а также разнообразные вкусовые и ароматические добавки. Такие продукты перегружены крахмалом и характеризуются небольшим содержанием белка, незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных веществ. Систематическое потребление продуктов, содержащих недостаточное количество незаменимых аминокислот, витаминов и минеральных веществ может вызвать необратимые изменения в организме человека.

Белки являются наиболее ценным компонентом пищи. Они участвуют в важных функциях организма. Особенность белков состоит в их незаменимости другими пищевыми веществами. Белки пищи в организме человека расщепляются до органических кислот, из которых снова синтезируются новые аминокислоты, а потом белки. Это так называемые заменимые аминокислоты. Существует восемь аминокислот, а именно: изолейцин, лейцин, лизин, валин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин, которые не образуются в организме взрослого человека, а поступают только с пищей. Это так называемые незаменимые аминокислоты. При недостатке аминокислот задерживается развитие организма [2, 4].

Применение вместе с традиционной для производства продуктов экструзии зерновым сырьем такого нетрадиционного сырья, как горох, фасоль и чечевица позволит расширить ассортимент коэкструзионных продуктов и улучшить пищевую и биологическую ценность. Белок зернобобовых культур богат на аминокислоты, биологически полноценный, характеризуется высокой перевариваемостью. Растительные белки могут использоваться для повышения содержания белка, замены части основного сырья и снижение энергетической ценности продуктов.

Для определения ценности аминокислотного состава используют показатель аминокислотного скора, равный отношению содержания аминокислоты в исследуемом белке к содержимому этой же аминокислоты в «идеальном белке». Аминокислота, имеющая аминокислотный СКОР меньше, чем 100 %, называется лимитирующей [4].

Анализ химического состава сырья, которое традиционно использовалось для производства сухих завтраков, показал, что все они имеют количественный дефицит эссенциальных аминокислот, поэтому для получения продукта с полноценным белком необходимо добавлять в рецептуру ингредиенты, которые бы компенсировали недостаток дефицитных аминокислот. Предлагается использовать как обогатитель зернобобовые культуры, содержащие в своем составе незаменимые аминокислоты, которых не хватает в основном сырье, физиологически активные углеводы, богатый комплекс витаминов и пищевых волокон.

Руководствуясь методом нутрициологии можно создать такие рецептурные композиции, состав которых соответствовал бы всем требованиям эталона.

В таблице 1 представлено содержание незаменимых аминокислот в зерновых белках и количество соответствующих аминокислот, которые необходимы человеку.

Таблица 1.

Расчет выполнен для смеси круп: пшеничной, гречневой ядрицы, кукурузы и фасоли.

Задаем количество компонентов в смеси, в переменные k1, k2 .... k12 вводим соответствующие номера компонентов (в порядке увеличения), создаем матрицу A и вектор B, которые соответствуют значениям таблицы 1:

Матрица 1.

Создаем матрицу C, что соответствует значениям незаменимых аминокислот для введенных компонентов; вектор D, что соответствует среднему значению каждой незаменимой аминокислоты для введенных компонентов; формируем вектор BD как разность между значениями потребностей человека (вектор B) и средними значениями (вектор D) каждой незаменимой аминокислоты для введенных компонентов; формируем вектор N_BD и находим основные лимитирующие незаменимые аминокислоты в этой композиции (вектор R):

Матрица 2.

Для данной смеси круп: пшеничной, гречневой ядрицы, кукурузы и фасоли лимитирующие незаменимые аминокислоты — это лизин (4), треонин (6), валин(1), метионин+цистин (5).

Формируем матрицу С4 из коэффициентов основных лимитирующих незаменимых аминокислот этой композиции, вектор B4 из коэффициентов соответствующих значений потребностей человека и решаем систему уравнений относительно основных лимитирующих незаменимых аминокислот; рассчитываем аминокислотный СКОР в %, равный отношению количества аминокислоты в 100 г белка продукта к количеству той же аминокислоты в 100 г идеального белка:

Матрица 3.

Матрица 4.

Согласно предложенной рецептурной композицией в продукте отсутствует дефицит незаменимых аминокислот, так как он имеет высокую биологическую ценность.

В таблице 2 приведены данные количества белка в 100 г продукта.

Таблица 2.

Создаем векторы V и Y, которые соответствуют данным таблицы 2 и количеству белка (граммах) в 100 г каждого из компонентов смеси, находим соотношение каждого из компонентов в данной композиции:

Матрица 5.

Для получения биологически полноценного продукта из смеси пшеницы, гречневой ядрицы, кукурузы и фасоли необходимо их соотношение:

51,018: 15,01 : 12,495 : 21,478

Согласно предложенной рецептурной композицией в продукте отсутствует дефицит незаменимых аминокислот, исходя из рассчитанного вектора Р1 для смеси можно сделать вывод, что полученные рецептурные композиции полностью сбалансированы по аминокислотному скору.

Состав полученных композиций подлежал корреляции, учитывая особенности технологии экструдирования и органолептические показатели готовых экструдатов.

Соответственно вышеизложенному материалу можно сделать вывод, что используя компьютерное программирование можно создавать рецептурные композиции повышенной пищевой ценности.

Список литературы:

1.Гурский Д.А., Турбина Е.С. Вычисления в MathCad 12. — СПб.: Питер, 2006.

2.Дьяконов В.П. Справочник по MAthCAD 7.0 PRO. М.: СК-ПРЕСС, 1998. 785 с.

3.Ковбаса В.М., Терлецька В.А., Єгорова І.К. Розробка продуктів екструзійної технології з використанням пророщеного зерна. Ї К.: УкрІНТЕІ, 1996. Ї 20 с.

4.Химический состав пищевых продуктов. Книга 2: Справочные таблицы содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлемнтов, органических кислот и углеводов / Под ред. И.М. Скурихина и М.Н. Волгарева. — 2-е изд. — М.: Агропромиздат, 1987. — 360 с.