Конструирование и проектирование продуктов питания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Кафедра стандартизации, сертификации и технологии продуктов питания

Реферат на тему:

Конструирование и проектирование продуктов питания

Оглавление

Введение

1. Конструирование и проектирование продуктов питания

Заключение

Список литературы

пищевой химический биологический проектирование

Введение

В современном питании, особенно в условиях малоподвижного образа жизни, при небольших энергозатратах, наибольшее внимание в структуре питания следует уделять соотношению между животными и растительными продуктами. Важнейшими характеристиками питания являются его пищевая и биологическая ценность, макро- и микроэлементный состав и безопасность.

Совершенствуется медико-биологический и химический контроль при получении пищевых продуктов, особое внимание уделяется их сбалансированности. На полках магазинов появляется все больше продуктов, которые обладают профилактическими и оздоровительными свойствами. Однако экологическая ситуация на сегодняшний день такова, что помимо традиционных функций пища должна прежде всего защищать организм от действия мутагенов. Именно пищевые продукты - структура, условия и привычки питания - являются основными факторами, определяющими здоровье человека, раскрывают больше возможностей к его оздоровлению.

Традиционное питание не содержит защищающих организм веществ в достаточном количестве.

Влияние тут оказывает и изменение стиля питания - уменьшение в рационе растительной пищи, содержащей клетчатку, и увеличение потребления животных жиров. Не несет пользы здоровью человека и все большее использование продуктов, подвергавшихся специальной переработке, чтобы они были вкуснее и удобнее для приготовления, содержащих много консервантов и других пищевых добавок.

Охрана здоровья от негативных последствий -- приоритетная задача сегодняшнего дня, которая может решаться на основе различных подходов. Одну из ведущих ролей в решении этой главнейшей задачи может выполнить пищевая комбинаторика.

С ее помощью можно проектировать и конструировать пищевые продукты, не только безопасные для человека, но и защищающие его генетические структуры от негативных воздействий внешней среды.

1. Конструирование и проектирование продуктов питания

Пищевая комбинаторика -- научно-технический процесс создания новых видов пищевых продуктов путем формирования заданных органолептических, физико-химических, энергетических и лечебных свойств, благодаря введению пищевых и биологически активных добавок.

Говоря о термине «комбинированные продукты питания», следует отметить, что он отражает не столько особенности рецептурного состава пищевых продуктов, которые в большинстве случаев многокомпонентны и могут представлять собой комбинацию различных видов сырья, ингредиентов, пищевых добавок, сколько специфику используемого для оптимизации рецептурного состава метода комбинаторного перебора количественных долей отдельных ингредиентов в рецептуре с отысканием структуры с требуемым уровнем адекватности.

Направления и задачи производства комбинированных продуктов питания определяются ситуацией в области производства сельскохозяйственного сырья, с одной стороны, и потребностью человека в пищевых веществах - с другой.

1.Поиск новых источников белкового сырья, а также наиболее полная, безотходная его переработка. Ассортимент пищевых продуктов, в рецептуре которых используются новые формы пищевых белков, разнообразен. На примере мясных продуктов показана широкая возможность применения белков молока, крови, изолятов и концентратов растительных белков, их структурированных форм комплексного применения белков животного и растительного происхождения. Важно отметить перспективность использования нетрадиционных источников белка: морепродуктов, хлопчатника, люцерны, русских бобов, белков микробиологического происхождения.

2.Создание пищевых ароматизаторов, улучшителей вкуса и красителей для обеспечения высоких органолептических показателей комбинированного продукта. Наряду с синтетическими соединениями важно применять их природные источники.

3.Развитие прикладной биотехнологии в области производства комбинированных продуктов питания на базе традиционных биотехнологических процессов (изготовление кисломолочных продуктов. Сыров, сыровяленых колбас, пива) поиска их новых направлений. Наиболее эффективные результаты можно ожидать от применения иммобилизованных ферментов, развития генной инженерии, использования нетрадиционных микроорганизмов

4.Обогащение пищевых продуктов витаминами, минеральными веществами, другими незаменимыми нутриентами с целью обеспечения полноценного питания.

Конструирование пищевых продуктов - создание продукта как единого целого из отдельных элементов, индивидуально не обеспечивающих задаваемые свойства.

Конструирование функциональных продуктов с заданными характеристиками (состав, структурные формы, сенсорные показатели) ведется в соответствии с принципами пищевой комбинаторики. При сложившейся экологической обстановке, особенно в крупных мегаполисах, введение в ежедневный рацион продуктов, созданных с применениями принципов пищевой комбинаторики, является необходимым. Это научно-технологический процесс создания новых форм пищевых продуктов, в основе которого лежат три принципа:

Первый - элиминация - исключение из состава продукта какого-либо компонента, например, лактозы из продуктов, предназначенных для людей с непереносимостью молочного сахара.

Второй принцип - обогащение. Если не хватает какого-то пищевого вещества, продукт можно им обогатить.

Третий - замена, при которой вместо одного изъятого компонента вводится другой аналогичный, обладающий полезными свойствами.

Приоритетным направлением является создание продуктов, в состав которых включены антимутагены, что позволяет не только сгладить влияние неблагоприятных факторов окружающей среды, но и скорректировать незначительные отклонения в организме. Антимутагены - (греч. anti против лат. muta[re] изменять, менять gennao рождать, производить) - вещества, подавляющие частоту мутаций. Учитывая сложность механизма появления мутаций и его многоступенчатость, антимутагены (ингибиторы мутагенеза) подбирают для конкретного «точечного удара», универсального средства здесь не бывает. У каждого антимутагена есть главная мишень, на которую нацелено его действие.

Проектирование пищевых продуктов -- процесс создания рациональных рецептур или структурных свойств, обеспечивающих задаваемый уровень адекватности.

Процесс проектирования рецептуры состоит из трех этапов:

1.Подготовка исходных данных для проектирования;

2.Формализация требований к составу и свойствам исходных ингредиентов и качеству готового продукта, процедуры проектирования;

3.Конструирование продукта с заданными структурными свойствами.

На первом этапе проектирования осуществляется:

-выбор цели и стратегии предприятия (занять лидирующее место на рынке, создать конкурентоспособный продукт, снизить себестоимость, реализовать имеющиеся сырьевые ресурсы)

-определение назначения, типа изделия, выявление продукта - аналога, оценка технических возможностей, выбор базовой технологии;

-введение граничных условий по составу рецептуры и готового продукта ( по отдельным видам используемого сырья и ингредиентов, содержанию белка, жира, углеводов..)

- выбор ингредиентов (по признакам: химический состав, функциональные свойства, стоимость), структурно-механические свойства получаемой системы, органолептические показатели готового продукта, его цену;

-ознакомление с имеющимися отечественными и зарубежными аналогами и прототипами;

-подготовка базы данных об общем химическом составе предполагаемых компонентов рецептуры, их аминокислотном, жирокислотном, макро-микроэлементном, витаминном составе.

База данных аминокислотного состава, как правило, содержит информацию о количественном содержании незаменимых аминокислот, и в первую очередь, - изолейцина, лейцина, лизина, метионина, цистеина, фенилаланина, треонина, триптофана, валина, гистидина - в массовой доле общего белка. База данных липидного состава характеризует наличие и содержание насыщенных(сумма), мононенасыщенных (сумма), линолевой, линоленовой и арахидоновой жирных кислот в составе жиров возможных рецептурных ингредиентов.

База данных углеводного состава включает данные по массовой доле в компонентах рецептуры общих углеводов, моносахаридов, дисахаридов, усвояемых и неусвояемых полисахаридов. Базы данных по минеральному и витаминному составу, уровням перевариваемости, энергетической ценности и т.п. формируются с учетом специфики конструируемого продукта.

-подготовка конкретизированных по отдельным нутриентам медико-биологических требований к количественному и качественному составу проектируемого продукта.

2.Формализация требований к составу и свойствам исходных ингредиентов и качеству готового продукта. Процедура проектирования.

Данный этап включает в себя выбор основных уравнений материального баланса и математических моделей, позволяющих формализовать количественные и качественные представления о рациональности использования нутриентов, и в первую очередь, незаменимых аминокислот, ненасыщенных жирных кислот и тд. Алгоритм решения задачи включает как процедуры расчета и оценки сбалансированности общего химического состава получаемой рецептуры, так и процедуры оптимизации белковой,жировой и углеводной составляющей комбинированного продукта.

Как правило, методика проектирования рецептур комбинированных продуктов питания предусматривает:

а )моделирование аминокислотного состава белка продукта и выбор значении количественного содержания белка в изделии, в максимальной степени удовлетворяющих эталону;

б)оценку жирнокислотного или углеводного состава проектируемого продукта.

По результатам оценки выбирают такие массовые доли, которые обеспечивают требуемое физиологическое (эталонное) соотношение между насыщенными, моно-и полиненасыщенными жирными кислотами или обеспечивают необходимое содержание углеводов;

в)расчет энергетической ценности проектируемого продукта (ккал/кг). Расчетную энергетическую ценность Qр сравнивают с требуемой Q.

Если расчетная Qр< Q, то в состав продукта вводят дополнительные технологически допустимые углеводсодержащие или другие компоненты. Если Qр> Q, то уменьшают содержание некоторых высокоэнергетичных компонентов.

При проектировании продуктов питания третьего поколения дополнительно рассчитывают такие показатели как содержание пищевых волокон, макро и микро элементов, водо-жирорастворимых витаминов, уровень перевариваемости белкового компонента и степень ассимиляции продукта в организме.

3. Конструирование продукта с заданными структурными формами

Этап проектирования рецептурного состава пищевых продуктов методически достаточно хорошо освоен, подкреплен математическим аппаратом и информационной базой, что позволяет в результате моделирования получать набор предпочтительных композиций, в совокупности максимально удовлетворяющих формализованным требованиям, уровню содержания нутриентов и совокупной биологической ценности.

Применение математических методов в проектировании многокомпонентных продуктов позволяет:

-оптимизировать рецептурный состав и качественные характеристики традиционных(первое поколение) продуктов питания;

-расширить ассортимент индустриальных пищевых продуктов второго поколения, т.е. продуктов, в которых, благодаря их многокомпонентному составу, обеспечивается задаваемый уровень соотношения пищевых веществ статистики обоснованному эталону, учитывающему специфику метаболизма у конкретных групп населения, объединенных национальными, возрастными или иными признаками;

-создать индустриальные пищевые продукты третьего поколения, т.е. пищевые продукты, в которых массовые доли компонентов подобраны таким образом, что они обуславливают возможность целевого и функционального питания определенных групп населения;

- в условиях дефицита белоксодержащего пищевого сырья оптимизировать условия его использования и вовлечь в сферу потребления нетрадиционные источники белка, обогатители, биологически активные добавки.

Концептуальные подходы компьютерного проектирования и конструирования пищевых продуктов с заданными качественными характеристиками базируются на оптимизации выбора различных видов сырья и соотношений ингредиентов рецептур, которые позволяют получить композицию, в наибольшей степени соответствующую по количественному содержанию и качественному составу нутриентов (незаменимые аминокислоты - НАК, ненасыщенные жирные кислоты -НЖК, макро - микро и витаминный состав ) медико - биологическим требованиям и показателям пищевой и биологической ценности.

Заключение

Проблема отставания производства от научных исследований - беда большинства отраслей науки и техники не только в нашей стране, но и во всем мире. Однако пищевая промышленность на сегодняшний день развивается бурными темпами, что позволяет сократить временной путь прохождения нового продукта от стадии разработки до стадии производства.

Благодаря появлению и развитию таких сложных процессов как конструирование и проектирование продуктов питания, появилась возможность получать продукты не только безопасные для человека, но и защищающие его генетические структуры от негативных воздействий внешней среды и обладающих оздоровительными свойствами.

Список литературы

1. Безопасность пищевого сырья и продуктов питания [Текст] Учеб.для вузов./ Донченко Л.В., Надыкта В.Д./ М.: Пищепромиздат, 2001.-528 с.

2. Контроль качества и безопасности пищевых продуктов и продовольственного сырья [Текст] Учеб. пособие / Л. П. Шаулина, Л. Н. Корсун. - Иркутск : Изд-во ИГУ, 2011 - 111 с.

3. http://www.ug.ru/archive/8059 [Электронный ресурс]

Размещено на Allbest.ru