Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблемы разработки обогащенных продуктов для школьного питания
1.1 Обоснование необходимости расширения рынка обогащенных продуктов для школьного питания
1.2 Использование облепихи и продуктов ее переработки для производства обогащенных кулинарных изделий
1.3 Обоснование использования рыбных фаршей для производства обогащенных кулинарных изделий для школьников
Глава 2. Объекты и методы исследования 41
2.1 Организация проведения эксперимента 41
2.2 Объекты и материалы исследования 41
2.3 Методы исследования 43
Глава 3. Изучение обеспеченности рационов питания школьников г. Красноярска микронутриентами 67
Глава 4. Обоснование выбора растительных компонентов для производства обогащенных изделий из рыборастительных фаршей
Глава 5. Обоснование рецептур обогащенных кулинарных рыборастительных изделий для школьного питания
5.1 Оптимизация рецептур обогащенных кулинарных рыборастительных изделий для школьного питания
5.2 Разработка технологии обогащенных кулинарных рыборастительных изделий для школьного питания 90
5.3 Исследование показателей качества и безопасности обогащенных рыборастительных фаршей и кулинарной продукции из них
5.4 Оценка эффективности использования обогащенных кулинарных изделий из рыборастительных фаршей у детей школьного возраста
Глава 6. Экономическая эффективность внедрения новой технологии
Выводы
Библиографический список
- Использование облепихи и продуктов ее переработки для производства обогащенных кулинарных изделий
- Обоснование использования рыбных фаршей для производства обогащенных кулинарных изделий для школьников
- Разработка технологии обогащенных кулинарных рыборастительных изделий для школьного питания
- Оценка эффективности использования обогащенных кулинарных изделий из рыборастительных фаршей у детей школьного возраста
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Дефицит пищевых веществ неблагоприятен для детей различных возрастных групп. Он ведет к нарушению роста и развития, служит одной из важных причин возникновения алиментарно-зависимых заболеваний и препятствует формированию здорового поколения (Гаппаров М. М. и др., 2005; Онищен-ко Г. Г., 2005; Спиричев В. Б., 2005). Вследствие этого обогащение продуктов питания для детей и подростков различными макро- и микронутриентами является одной из приоритетных задач, определенных постановлением «Об организации питания детей в общеобразовательных учреждениях» № 30, 09.09.2006 г. В этой связи обогащенные пищевые продукты, в том числе для школьного питания, разрабатываются во многих научных учреждениях России и Сибири (Маюрникова Л. А., 2005; Спиричев В. Б., 2005; Позняковский В. М., 2006; Шатнюк Л. Н., 2006).
В рационах питания современных школьников наблюдается дефицит не только микронутриентов, но и полноценных белков, перспективным источником которых могут стать различные виды рыб. Вместе с тем ее потребление в России не превышает 9 кг в год, тогда как в развитых странах эта цифра достигает 70 кг (Криницкая Н.В. и др., 2002). Для улучшения качества рационов питания школьников могут использоваться обогащенные природными растительными компонентами кулинарные рыбные изделия. Одной из наиболее распространенных ягодных культур Сибири является облепиха, продукты переработки которой можно использовать для производства обогащенных кулинарных рыборастительных изделий. Поэтому разработка рецептур и технологии обогащенных рыборастительных изделий для школьного питания представляется актуальной.
Целью исследования является обоснование рецептур и технологии обогащенной кулинарной продукции для школьного питания..
В соответствии с целью поставлены следующие задачи:
обосновать необходимость разработки обогащенных кулинарных рыборастительных изделий для школьного питания;
обосновать использование продуктов переработки облепихи и овощных композиций в рецептурах и технологии обогащенных кулинарных рыборастительных изделий для школьного питания;
разработать рецептуры и технологию обогащенных кулинарных рыборастительных изделий для школьного питания;
исследовать показатели качества и безопасности обогащенных рыборастительных фаршей и кулинарных изделий из них;
- провести оценку эффективности использования обогащенных
кулинарных рыборастительных изделий в питании детей и подростков;
- разработать нормативную и техническую документацию,
осуществить внедрение новой технологии, определить экономическую
эффективность внедрения.
Область исследования. Содержание диссертационной работы соответствует области исследования п. 7 «Разработка прогрессивных технологий с обеспечением качества и количества товаров на разных этапах технологического цикла путем учета формирующих и регулирования сохраняющих факторов» Паспорта номенклатуры специальностей научных работников (технические науки).
Научная новизна. Проведена комплексная оценка содержания витамина С в сырье, кулинарной продукции и рационах питания школьников г. Красноярска.
Получены новые данные о содержании витамина С, Р-каротина и пектина в продуктах переработки облепихи местных сортов.
Впервые обоснована возможность использования продуктов переработки облепихи для обогащения кулинарной продукции из рыбных фаршей, оценены показатели качества и безопасности разработанных рецептур для школьного питания.
Практическая значимость и реализация результатов. Разработаны и внедрены рецептуры и технология обогащенных кулинарных рыборастительных изделий с добавлением продуктов переработки облепихи.
Испытания обогащенных кулинарных рыборастительных изделий проводились в санатории-профилактории «КрасЭйр» и ГУ НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН, отмечены хорошие органолептические показатели готовых изделий, повышение обеспеченности детей витамином С.
Внедрение результатов исследования проведено в школьных комбинатах питания г. Красноярска: № 13 и ООО «Кулинар», отмечено стабильное увеличение спроса на обогащенные кулинарные рыборастительные изделия.
Разработаны и утверждены технико-технологические карты на обогащенные кулинарные рыборастительные изделия в школьных комбинатах питания г. Красноярска: № 13 (акт внедрения № 17 и № 18 от 24.04.2006 г.) и ООО «Кулинар» (акт внедрения № 24 и № 25 от 17.03.2006 г.). Результаты исследования фактического содержания витаминов в питании школьников г. Красноярска, пищевой ценности продуктов переработки облепихи, функционально-технологических свойств пищевых систем с их добавлением используются в образовательном процессе обучения студентов специальности 260501.65 «Технология продуктов общественного питания» ГОУ ВПО «Красноярский государственный торгово-экономический институт» (акт внедрения № 1733 от 25.12.2006 г.).
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на
международных, всероссийских, региональных, межвузовских
конференциях: Региональной научно-практической конференции «Кухня Сибири: прошлое, настоящее, будущее» (Красноярск, 2004); Всероссийской научно-практической конференции «Интеграция», ГУЦМиЗ КРО НС (Красноярск, 2004); Международном XII симпозиуме «Russia-Japan Medical Exchange» (Красноярск, 2005); V Межвузовской научной конференции
7 «Актуальные проблемы современной науки и пути их решения» (Красноярск, 2005); Региональной научно-практической конференции «Здоровое питание -основа жизнедеятельности человека» (Красноярск, 2006); VI межвузовской научной конференции «Актуальные проблемы современной науки и пути их решения» (Красноярск, 2006).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе две в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК. Общий объем публикаций - 3,18 п. л., в том числе авторских - 1,42 п. л.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, объектов и методов исследования, 4 глав экспериментальной части, выводов и приложений. Работа изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц и 33 рисунка. Библиографический список включает 211 наименований, в том числе 27 - на иностранных языках.
Использование облепихи и продуктов ее переработки для производства обогащенных кулинарных изделий
Рыбные фаршевые изделия в большом объеме и ассортименте вырабатываются как предприятиями общественного питания, так и рыбной промышленностью. Предлагается достаточно широкий ассортимент рыбных рубленых изделий, но большая часть из них не востребована населением. Известно, что рыбопродукты являются источником животного белка, минеральных веществ и витаминов. При хранении готовых изделий содержание естественных витаминов уменьшается, жир прогоркает, придавая неприятный запах и вкус (Колаковский Э., 1991; Френкель А. И. и др., 1998; Терещенко В. и др., 1999; ФАО, 2000).
Повышение содержания уровня витаминов и пищевых волокон в рыбных рубленых изделиях можно осуществлять путем дополнительного обогащения полуфабрикатов в процессе их производства растительными витаминоносителями (Шаззо Р. И., 2000; Доценко С. М. и др., 2004; Иванова Л. Н., 2004; Шамкова Н. Т. и др., 2004; Nilson В., 1972; Bauernfeind J. С, 1991).
Качество рыбного фарша в значительной степени определяется состоянием исходного сырья, степенью свежести рыбы, зависит от способа ее предварительной холодильной обработки. При хранении рыбы происходит так называемый автолиз - расщепление органических веществ, в том числе липидов, под действием тканевых ферментов. Органолептические показатели и пищевая ценность блюд, приготовленных из рыбы длительного хранения, обычно значительно ниже, чем аналогичные показатели блюд, приготовленных из свежевыловленной или охлажденной рыбы (Кондрашова М. Н., 1953; Маслова Г. В. и др., 1978).
Одним из важнейших технологических показателей, влияющих на структурно-механические свойства рыбных изделий, является водосвязывающая (ВСС) и влагоудерживающая (ВУС) способности рыбы. Они определяют консистенцию продукта, сочность и выход. Количественно водосвязывающая способность определяется содержанием прочносвязанной влаги в изделии. Возможность удерживать рыбой как собственную воду, так и добавляемую, является величиной не постоянной и зависит от различных факторов, среди которых необходимо выделить реакцию среды, количественное и качественное содержание белковых веществ, скорость замораживания, условия хранения, температуру, степень измельчения сырья, продолжительность измельчения и др. Любое внешнее воздействие на мясо рыбы - измельчение, замораживание, тепловая обработка, изменение рН -вызывает изменение соотношения разных форм воды в нем и, как следствие, изменение консистенции (Голубев В. Н. и др., 2003).
Внесение воды в измельченную мышечную ткань рыбы приводит к увеличению влагоудерживающей способности, которая определяет количество клеточного сока, выделенного тканью при механическом воздействии на нее прессованием. Величина ВУС мяса рыбы колеблется от 10-25 % и зависит от вида рыбы, степени ее свежести, температуры хранения, мест и глубины обитания и других факторов. Вода способствует появлению более нежной консистенции готового изделия, она необходима для набуханиия вносимых в фарш стабилизирующих углеводов и уменьшения влияния жира на структурно-механические показатели. При куттеровании добавление воды приводит к увеличению упругости, улучшающей условия обработки продукта (Маслова Г. В. и др., 1978).
Присутствие углеводов в рыбном фарше позволяет повысить пластичность фарша, способствующую его формуемости. Низкомолекулярные углеводы, такие как сахар, глюкоза, сорбит, галактоза, при их дозировании в количестве 2-5 % от массы значительно смягчают денатурационные изменения белковых веществ. Высокомолекулярные углеводы (крахмал, мука) также способствуют улучшению структурно-механических свойств фарша (Маслова Г. В. и др., 1978).
Водосвязывающая способность рыбы зависит от условий замораживания. Наименьшие структурно-механические и химические изменения в тканях рыбы происходят при быстром замораживании в условиях низких температур от -18 до -35 С и постоянной низкой температуре хранения. При этом образуются мелкие, равномерно распределенные в тканях кристаллы, исключающие возможность перемещения влаги из волокон и клеток в межволоконные пространства. При дефростации рыбы первоначальная структура мышечной ткани почти полностью восстанавливается (Маслова Г. В. и др., 1978).
Количество выделяющегося тканью сока позволяет косвенно судить о различных изменениях в ней: гистологических, денатурационных, а также о проницаемости мембран мышечного волокна, степени сокращения мускулатуры, механическом воздействии на рыбу или ее отдельные ткани.
По достижении 60-65 С денатурируется около 90 % растворимых белков, это способствует уменьшению ВСС. Природная конфигурация белковых молекул нарушается, соотношение основных и кислых титруемых групп белковой молекулы изменяется, происходят снижения реакции среды в нейтральную сторону. Тепловая денатурация приводит к разрушению нативной структуры белковых веществ различной природы, способствует вторичному структурообразованию, в результате этих изменений способность рыбы удерживать влагу ухудшается.
Увеличение температуры способствует дезагрегации коллагена и его размягчению в присутствии имеющейся в продукте влаги и образованию глютина, при этом ВСС увеличивается. Денатурация белков вызывает их свертывание, гели мышечных волокон (миофибрилл) уплотняются. При этом уменьшается гидратация и выпрессовывается значительная часть воды вместе с растворенными в ней веществами, причем при варке в большей степени, чем при жарке. В результате уменьшается диаметр мышечных волокон, снижается пищевая ценность продукта и масса полуфабриката. Чем выше температура нагрева, тем интенсивнее уплотнение волокон и больше потери массы и растворимых веществ. При жарке рыба прогревается в центре изделий только до 80-85 С, вследствие чего мышечные волокна уплотняются в меньшей степени (Кизеветтер И. В., 1973).
Обоснование использования рыбных фаршей для производства обогащенных кулинарных изделий для школьников
Рыбные фарши промышленного приготовления отличаются низкими технологическими свойствами, поэтому существует ряд предложений по нивелированию этих свойств. С этой целью предлагается использовать добавку, состоящую из рыбного бульона и крахмала в количестве 4 %. Недостатком данного структурообразователя является сложность его получения, так как первоначально необходимо приготовить бульоны, содержащие от 4 до 5 % белковых веществ. Кроме того, данный структурообразователь имеет невысокие функционально-технологические свойства, вследствие этого водопоглотительная способность составляет не более 25 % воды, кроме того, в этом случае изделия приобретают специфический рыбный запах и сроки хранения невелики (Богданов В. Д. и др., 1997).
Этими же авторами в качестве структурорегулирующей добавки для рубленых изделий предлагается вводить белок, крахмал, измельченную фасоль, фосфаты и измельченную морскую капусту. В фаршевой системе содержится 1,5-5 % соевого белка, за счет этого обеспечивается эмульгирующий эффект. В этом случае готовые формованные продукты обладают высокими структурообразующими свойствами за счет качественного и количественного подбора компонентов (Богданов В. Д. и др., 2002).
В Тихоокеанском научно-исследовательском рыбохозяйственном центре разработаны комбинированные продукты на основе рыбы, коровьего и соевого молока. Для получения кисломолочных комбинированных продуктов была использована мышечная ткань минтая, терпуга и горбуши, молоко, соевые бобы, казеинат натрия. В качестве закваски применяли культуры молочнокислых бактерий. Полученные продукты имеют высокие питательные свойства, содержат 8-11 % белка, 2-4 % жира, имеют однородную гелеобразную структуру, приятный кисломолочный вкус. Однако, они дефицитны по содержанию витамина С, Р-каротина и пищевых волокон, в которых выявлен недостаток у школьников (Дроздова Л. И. и др., 2001).
Таким образом, литературные данные свидетельствуют о том, что растительные продукты значительно повышают пищевую ценность рыбного фарша, однако такая добавка не должна превышать 30 % от массы рыбы, так как ухудшаются функциональные технологические свойства полуфабрикатов и готовых изделий. Расширение ассортимента обогащенных рыбных рубленых изделий путем введения в технологии приготовления доступных овощей и ягод местной сырьевой базы, удаление рыбного запаха за счет натуральных компонентов, является актуальным, для этих целей идеально подходят современные продукты переработки облепихи, широко распространенные в Сибири.
Введение в рецептуры рыбных фаршей овощей позволяет обогатить рыбные рубленые изделия пищевыми волокнами и рядом микронутриентов, а также снизить себестоимость продукции. Кроме того, уменьшается содержание пуринов и других азотистых экстрактивных веществ, холестерина.
Овощи в наименьшей степени поддаются замене другими продуктами и являются важным источником пищевых веществ, принимающих активное участие в обменных процессах и пищеварении, они способствуют перевариванию и усвоению других белков, жиров, углеводов. Многие овощи снимают тормозящее влияние жиров на секреторную функцию желудка (Конь И. Я., 2005).
Минеральный состав овощей способствует своевременному удалению из организма человека воды и продуктов обмена веществ. Энергетическая ценность овощей сравнительно невелика, а объем значителен, поэтому чувство сытости наступает даже при относительно ограниченном количестве калорий, поступающих с пищей. Кроме того, благодаря содержанию в овощах большого количества пищевых волокон - клеточных оболочек, они активно влияют на перистальтику кишечника, создавая необходимые условия для продвижения пищи по желудочно-кишечному тракту, способствуя выведению из организма холестерина, препятствуя всасыванию ядовитых веществ. В связи с этим представляется интерес разработки новых рецептур рыбных рубленых изделий с использованием в качестве добавок картофеля, свеклы и моркови по следующим причинам: - калорийность картофеля довольно высока - почти в 2-3 раза выше, чем у других овощей. В белке картофеля имеются все незаменимые аминокислоты, по своему составу он весьма близок к белкам животного происхождения. Клубни картофеля содержат значительное количество микронутриентов. Потребление картофеля положительно действует при заболеваниях, связанных с нарушением обмена веществ. Кроме того, калий играет положительную роль в поддержании нормальной функции сердечной мышцы и, по последним научным данным, может быть отнесен к числу антисклеротических средств. В медицине обычно используется мочегонное действие картофеля; корнеплоды моркови содержат значительное количество микронутриентов. Чем интенсивнее их окраска, тем больше в них содержание р-каротина. Корнеплоды содержат эфирное масло, которое придаёт им специфический запах. Морковь применяют для профилактики и лечения авитаминозов, используют в диетическом питании при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, печени, почек.
Разработка технологии обогащенных кулинарных рыборастительных изделий для школьного питания
Масса готовых изделий в процессе нагревания полуфабрикатов изменялась за счет потерь воды и пищевых веществ. Самая высокая сохранность массы отмечена в обогащенных котлетах из трески с восстановленным торе и составила 91,98 %, это обусловлено высокой ВСС рыбы в полуфабрикате и меньшими ее потерями при тепловой денатурации. Сохранность массы в обогащенных рыборастительных котлетах из судака и лосося не отличалась.
Сохранность массы тефтелей меньше, чем у котлет и не превышает 86,1±0,1 %, что связано с более интенсивным испарением влаги в процессе тепловой обработки, большей площадью удельной поверхности изделия, способа тепловой обработки, отсутствия панировки и состава сырьевого набора.
Пищевая ценность готовых кулинарных изделий зависит от ряда технологических факторов, включая продолжительность термического воздействия и режим тепловой обработки.
Содержание витамина С в мясе рыбы невелико и, как отмечает Сафронова Т. М., летом у морских и пресноводных рыб наблюдается увеличение количества этого витамина в крови, по сравнению с зимой (Сафронова Т. М„ 1991).
Исследования показали, что витамин С в среднем составляет 0,1+0,01 мг/100 г в контрольных образцах, а в обогащенных рыборастительных котлетах это значение достигает 8,3+0,1 мг/100 г.
Содержание витамина С в обогащенных рыборастительных изделиях с добавлением натурального облепихового пюре в два раза превышает его содержание с восстановленным, что связано с их первоначальным химическим составом.
Следует отметить, что сохранность витамина С в опытных образцах отмечена в большей степени, чем в контроле, что обусловлено различными причинами, к числу которых необходимо отнести химическую природу витаминов, содержащихся в продуктах переработки облепихи и отрицательное влияние факторов внешней среды.
Выявлена высокая сохранность витамина С у обогащенных рыборастительных котлет и тефтелей, приготовленных в пароконвектомате, тогда как при жарке основным способом его сохраняется всего 40 % (Скурихин И. М, 1984).
В результате проведенных исследований отмечена высокая сохранность общего содержания витамина С в обогащенных рыборастительных изделиях, по сравнению с контролем. Это связано с тем, что витамин С разрушается в процессе тепловой обработки больше в том продукте, где начальные его концентрации невелики. Снижение содержания витамина С после тепловой обработки обусловлено потерями их с соком, а также разрушением под действием высоких температур и времени тепловой обработки. Невысокая устойчивость витамина С объясняется его химической природой. По сравнению с контрольными образцами содержание витамина С в обогащенных рыборастительных изделиях выросло до 83 раз.
Полученные данные подтверждают что продукты переработки облепихи вносят менее 50 % р-каротина и пектина в рецептуры обогащенных рыборастительных изделий, за исключением пектина в котлетах с добавлением облепихового пюре. Остальная часть Р-каротина и пектина компенсируется за счет введения в рецептуры овощных композиций.
Рыборастительные кулинарные изделия, изготовленные по предлагаемым нами рецептурам, отличаются высокой пищевой ценностью по сравнению с контролем. Оптимизация их рецептур позволила исключить лимитирующие аминокислоты в готовых кулинарных изделиях (табл. 5.4).
Оценка эффективности использования обогащенных кулинарных изделий из рыборастительных фаршей у детей школьного возраста
Производство обогащенных кулинарных рыборастительных изделий для школьников должно не только решать социальные задачи, но и обеспечивать улучшение экономических показателей производства. В условиях высокой стоимости сырья целесообразно решать проблему расширения ассортимента за счет использования растительного сырья. Внедрение прогрессивных технологий позволит повысить объем выпуска продукции, снизить себестоимость и значительно увеличить пищевую ценность изделий.
В связи с тем что стоимость школьных обедов должна быть невысокой, необходимо, чтобы разрабатываемые изделия имели невысокую себестоимость. Внедрение обогащенных рыборастительных изделий в производство позволит снизить себестоимость изделий благодаря использованию овощей и современных продуктов переработки ягодного сырья. Кроме того, производство разработанных кулинарных изделий не требует создания особых условий.
Показатель экономической эффективности отражает экономическую эффективность разработок на основе соотношения результатов к приведенным затратам, для этого должны быть сложены как единовременные затраты прошлых лет, так и текущие затраты (себестоимость), приведенных к одинаковой размерности в соответствии с нормативным коэффициентом эффективности.
Определение приведенных затрат рассчитывается по формуле 3i=C EH-Kh (6.1) где К{- капитальные вложения, руб.; СІ - текущие затраты (себестоимость), руб.; Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений. Экономическая эффективность определяется сопоставлением приведенных затрат до и после внедрения новых изделий, она рассчитывается по формуле ЭГ=3Г32, (6.2) где Зі - приведенные затраты по первому варианту, руб.; Зг- приведенные затраты по второму варианту, руб. При расчете экономической эффективности производства обогащенных рыборастительных фаршей за базу сравнения было выбрано их производство из рыбного фарша собственного и промышленного производства. Проведен сравнительный анализ стоимости сырьевого набора на 10 кг рыборастительных фаршей из фарша трески собственного и промышленного производства с добавлением картофеля и моркови, а также продуктов переработки облепихи (табл. 6.1). При условии, что партии такого размера готовятся один раз в неделю, за год, с учетом выходных дней, будет производиться 430 кг фарша.
Произведенные расчеты показывают, что стоимость сырьевого набора для приготовления фарша из трески с натуральным облепиховым пюре промышленного производства ниже стоимости собственного производства на 59,79 %, а для фаршей с восстановленным пюре - на 58,55 %. Увеличение стоимости связано с высокой ценой рыбного филе, которое стоит на 74,1 руб/кг больше, чем фарш промышленного производства.
Для определения затрат времени проводили хронометраж операций в расчете на 10 кг обогащенных рыборастительных фаршей из фарша собственного и промышленного производства (табл. 6.2).
