CC BY
14
УДК 664.955
А.С. Гришин1, А.С. Помоз2'1, О.В. Бредихина2, А.А. Парошин3
'Дмитровский рыбохозяйственный технологический институт, Рыбное, 141821 2Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского (ПКУ), Москва, 109004;
3Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, 690950 e-mail: [email protected]
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РЕЦЕПТУР КОНСЕРВОВ ИЗ ИКРЫ И МОЛОК СОМА РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА ПУТЕМ РЕШЕНИЯ СТАНДАРТНОЙ ОПТИМИЗАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ
Представлены результаты сравнительной оценки консервов различного рецептурного состава из икры и молок сома. Методом априорного ранжирования определены наиболее значимые качественные характеристики, позволяющие провести сравнение. Сопоставление рецептур консервов проводилось через нормирование значений показателей качества и путем решения стандартной оптимизационной задачи. Установлено, что новый вид консервов «Патэ из икры и молок сома» имеет максимальное значение оптимальности.
Ключевые слова: сом, икра, молоки, консервы, показатели качества, сравнение.
A.S. Grishin1, A.S. Pomoz2,1, O.V. Bredikhina2, A.A. Paroshin3 (1Dmitrov Fisheries Technological Institute, Rybnoe, 141821; 2Moscow State University of Technologies and Management named after K.G. Razumovskiy, Moscow, 109004; 3Far Eastern Federal University, 690950) Comparative rating of canned food recipes from catfish roe and milt with different composition by means of standard optimization task solution
The article presents the results of comparative rating of canned foods with different composition made from catfish roe and milt. The most significant qualitative indexes for comparison were defined by means of the apriori ranking. The comparison of the canned food recipes was implemented by means of the quality indexes normalization and standard optimization task solution. It has been found out that a new type of canned food "Catfish roe-and-milt paste" has a maximum value of optimality.
Key words: catfish, roe, milt, canned foods, quality indexes, comparison.
DOI: '0.'72'7/2079-0333-20'6-36-5'-56
Современная экономическая обстановка в сфере производства пищевой продукции в контексте импортозамещения испытывает определенные сложности, связанные с дефицитом традиционных источников сырья животного происхождения, в том числе водных биологических ресурсов. Рост цен на традиционные объекты морского промысла как основного сырья для производства рыбопродукции, представленной на российском рынке, диктует поиск новых альтернативных сырьевых источников [1, 2]. Перспективным в этом отношении сырьем можно считать пресноводных рыб и рыб прудовой аквакультуры.
Сом обыкновенный (Silurus glanis) является крупной пресноводной бесчешуйчатой рыбой семейства сомовых. Обширный ареал обитания на территории РФ, развитие искусственного воспроизводства, объемы допустимых уловов, а также высокие потребительские свойства рыбы позволяют использовать сома в промышленной переработке для получения разнообразной продукции [3].
При производстве товарной переработанной продукции из филе и куска сома образуются вторичные продукты разделки, в том числе икра и молоки, которые в настоящее время имеют ограниченное применение в пищевой промышленности.
Одним из рациональных решений использования этого перспективного сырья (икры и молок сома) является разработка технологии консервов, так как стерилизация позволяет минимизировать биологические, экономические и другие риски в процессе оборота продукции, увеличить сохранность биологически ценного сырья животного происхождения в сравнении с другими способами консервирования.
На основании исследования модельных пищевых систем, включающих икру и молоки сома при их индивидуальном и совместном сочетании, нами ранее была разработана технология консервов по типу паштета («патэ») [4].
Для оценки потребительских свойств разрабатываемых пищевых продуктов принято использовать методы математической обработки данных, которые позволяют реально смоделировать, оценить, уточнить, спрогнозировать и повысить достоверность результатов исследований по обоснованию и разработке технологий нового ассортимента продукции [5].
Целью настоящей работы являлась сравнительная оценка рецептур нового вида консервов «Патэ из икры и молок сома» и модельных пищевых систем с разным соотношением компонентов путем решения стандартной оптимизационной задачи.
Материал и методика
Материалом исследований являлись модельные образцы консервов из гонад (икра, молоки) сома различного рецептурного состава и разработанная рецептура для консервов «Патэ из икры и молок сома» (табл. 1, образец № 5). Рецептуры образцов представлены в табл. 1.
Таблица 1
Рецептуры образцов консервов из гонад сома
Содержание в образце, %
Компонент
1 2 3 4 5 6
Икра (в ястыках) 98,5 - 65,5 33,25 32,25 32,0
Молоки - 98,5 33,0 16,75 16,25 16,0
Вода - - - 44,5 44,75 44,75
Растительное масло - - - 4,0 4,25 4,25
Смесь пищевых добавок стабилизирующего действия (крахмал, гуаровая камедь, пищевое волокно) - - - - 1,0 1,5
Поваренная соль 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
Отбор проб проводили по ГОСТ 31339-2006. Определение массовой доли воды, белковых веществ, липидов и минеральных веществ - по ГОСТ 7636-85, углеводов - расчетным методом.
Для определения органолептических показателей качества использовали метод балльных шкал [6]. Исследовались следующие показатели качества: внешний вид, вкус, запах, цвет, консистенция/текстура. На рабочих дегустациях использовали следующие словесные характеристики качества продукции: отличное - 5 баллов, хорошее - 4 балла, среднее - 3 балла, неудовлетворительное - 2 балла, очень плохое - 1 балл. После дегустаций выводили средний балл поставленных дегустаторами оценок.
Для определения наиболее значимых качественных характеристик, позволяющих сравнить новую рецептуру консервов с модельными, в процессе разработки и оптимизации рецептурного состава был использован метод априорного ранжирования [5]. Сравнительную оценку рецептур консервов проводили с помощью решения стандартной оптимизационной задачи на основании значимых показателей качества [7].
Результаты
Для определения наиболее значимых качественных характеристик образцов консервов из икры и молок сома был использован метод априорного ранжирования, который позволяет минимизировать детерминированное описание.
Результаты проведенного экспертного опроса специалистов и соответствующие итоговые результаты расчетов приведены в табл. 2. При этом экспертам заранее были разъяснена цель разработки ассортимента консервов и сформулированы соответствующие задачи.
Коэффициент конкордации (Ж) характеризует степень согласованности мнений экспертов, привлеченных к исследованию. Полученное при выборе наиболее важных характеристик значение коэффициента конкордации, равное 0,86, свидетельствует о высокой степени согласованности мнений.
Оценка значимости коэффициента конкордации была осуществлена по критерию согласованности Пирсона (%2-распределению), равному 48,16, который превышает критическое значение Х2(0,05;7) - 14,1.
Таблица 2
Матрица рангов
Описание и ранги
характеристик
71 72 73 74 75 76 77 78
Эксперт Органолептическая оценка качества Содержание белка Сырьевой источник Структурно-механические свойства полуфабриката Себестоимость по сырью Безопасность Соотношение белки/липиды Сроки и условия хранения
1 1 2 6 5 3 7 4 8
2 1 2 7 8 4 5 3 6
3 1 3 6 5 2 7 4 8
4 1 2 5 6 3 7 4 8
5 1 3 5 6 2 7 4 8
6 1 3 6 5 2 7 4 8
7 2 4 3 8 1 5 6 7
8 1 2 4 6 3 7 5 8
S> 9 21 42 49 20 52 34 61
L 1,1 2,6 5,3 6,1 2,5 6,5 4,3 7,6
А -27 -15 6 13 -16 16 -2 25
д/ 729 225 36 169 256 256 4 625
Таким образом, коэффициент конкордации - величина не случайная, а потому полученные результаты по оценке качественных свойств консервов по степени их значимости для потребителей имеют смысл и могут использоваться в дальнейших исследованиях.
На основании полученных данных построена диаграмма рангов, представленная на рисунке.
70 60
в
0 50
« 40 &
я 30
1 20 " 10
¡=?Г
ií
У1 У5 У2 У7 У3 У4 У6 У8 показатель
Диаграмма рангов:
71 - органолептическая оценка качества; Y2 - содержание белка; Y3 - сырьевой источник; Y4 - структурно-механические свойства полуфабриката; Y 5- себестоимость по сырью; Y6 - безопасность; Y7 - соотношение белки/липиды; Y8 - сроки и условия хранения
Согласно диаграмме, наиболее значимыми показателями качества для сравнительной оценки рецептур данного наименования консервов явно является группа показателей 71, 75, 72 - органолептическая оценка, себестоимость и содержание белка (как показатель пищевой ценности), соответственно.
С помощью ^-критерия Линка - Уоллеса проведена проверка различий между собой средних рангов факторов, включенных в группы, то есть образуют ли они в действительности единую группу. ^-критерий Линка - Уоллеса для данной группы показателей равен 0,726, что меньше критического значения ^(0)05;8;3) - 1,18 и, следовательно, удовлетворяет условиям однородности.
Проведена проверка показателя 77 (соотношение липидов к белку) на вхождение в данную группу наиболее значимых показателей и соответствия значимости при сравнительной оценке. ^-критерий Линка - Уоллеса для данной группы показателей (71; 75; 72; 77), равный 1,22, превышает критическое значение ^(0,05;8;4) - 0,96 и, следовательно, не удовлетворяет условиям однородности.
Таким образом, для сравнительной оценки различных рецептурных составов образцов консервов были использованы следующие наиболее значимые показатели: органолептическая оцен-
0
ка качества (71), в баллах; себестоимость по сырью (75), руб./кг; содержание белка в готовых образцах (72), %. При этом характеристиками 76 (безопасность) и 78 (сроки и условия хранения) эксперты пренебрегли (поставили минимальную значимость), что говорит о правильности поставленной задачи. Консервированные продукты являются продуктами длительного хранения в относительно нерегулируемых условиях хранения.
Для сравнительной оценки рецептур консервов между собой был использован метод решения стандартной оптимизационной задачи на основании значимых показателей качества.
Исходные значения показателей оценки рецептур представлены в табл. 3.
Таблица 3
Исходные значения показателей оценки рецептурного состава (Р > 0,95)
Образец Органолептическая оценка качества, баллы Себестоимость (по сырью), руб./кг Содержание белка, %
Y1 Y5 Y2
1 2,0 69,11 18,82
2 1,0 98,66 12,91
3 2,0 79,34 16,93
4 3,0 38,94 8,61
5 5,0 42,85 8,40
6 4,5 43,54 8,29
Значения показателей качества имеют следующие ограничения: 1,0 < 71< 5,0 (минимальное и максимальное количество баллов, которое может получить продукт по принятой балльной шкале, используемой при описании органолептических показателей качества), при этом 71^-5,0 (желательно, чтобы принимал значение ближе к верхней границе диапазона); 38,94 < 75 < 98,66 (ограничение нижнего и верхнего пределов себестоимости полуфабриката по сырью (руб./кг), обоснованных рыночными и производственными условиями), при этом 75^-38,94 (желательно, чтобы принимал значение ближе к нижней границе диапазона), и 8,29 < 72 < 18,82 (минимальное и максимальное содержание белка в образцах консервов), при этом 72^-18,82 (желательно, чтобы принимал значение ближе к верхней границе диапазона).
Далее проведено нормирование полученных значений 71, 75 и 72 каждой рецептуры с использованием следующих формул:
Yi
Yi' =-, для Yi ^ max; (1)
Yi
max
Yi
Yi ' = yJ™, для Yi ^ min, (2)
Yi
где Yi' - нормализованное значение i -го показателя; Yi - фактическое значение i -го показателя; Yimax, Yimm - максимальное и минимальное фактическое значение показателя из диапазона принимаемых значений.
Для выявления наиболее эффективной рецептуры рассчитано среднее геометрическое (D) нормализованных показателей качества и выбрано максимальное значение (3). Так как, по мнению экспертов, вклад показателя «Органолептическая оценка качества» (Y1) вдвое весомее (см. рис.), то выбран коэффициент значимости (степень) данного показателя, равный 2:
D = 4(Y1')2 • Y5 ' • Y2', D ^ max (3)
Результаты соответствующих вычислений приведены в табл. 4.
Анализ полученных данных свидетельствует о том, что образец консервов № 5, взятый за основу нового вида консервов «Патэ из икры и молок сома», имеет максимальное значение критерия оптимальности 0,81. Образец № 6 имеет более низкое значение (0,75), что свидетельствует об ухудшении качества при добавлении большего количества пищевых добавок в систему при
одинаковом соотношении гонад сома и водно-липидной фракции (снижаются органолептиче-ские показатели качества, продукт становится более плотной консистенции).
Таблица 4
Нормированные значения показателей качества ( Yi' ) и среднее геометрическое (D) (Р > 0,95)
Образец YV Y 5' Y 2' D
1 0,4 0,56 1 0,55
2 0,2 0,39 0,69 0,32
3 0,4 0,49 0,90 0,52
4 0,6 1 0,46 0,64
5 1 0,91 0,47 0,81
6 0,9 0,89 0,44 0,75
Образец № 2, состоящий из молок сома, имеет минимальное значение критерия оптимальности (0,32), при этом нормированное значение по органолептической оценке является наихудшим из-за вяжущего вкуса; также себестоимость полуфабриката оказалась максимальной, что не приемлемо в современных условиях производства.
Образцы консервов № 1, 3 состоящие из икры сома и икры и молок сома в соотношении 2 : 1, характеризуются жесткой консистенцией.
Образец № 4, содержащий икру и молоки сома, а также водно-жировую фазу, без комплекса структурирующих пищевых добавок (D = 0,64), имеет минимальную себестоимость, но при этом после стерилизации в смеси наблюдается расслаивание на твердую кашеобразную часть и жидкую.
Таким образом, значение критерия оптимальности рецептуры нового вида консервов «Патэ из икры и молок сома» (№ 5) является максимальным и подтверждает возможность решить проблему низкой себестоимости при высоких органолептических показателях качества с сохранением пищевой ценности.
Заключение
Методом априорного ранжирования определены наиболее значимые качественные характеристики, позволяющие провести сравнение модельных образцов консервов различного рецептурного состава и разработанной рецептуры для ассортимента «Патэ из икры и молок сома». К таким характеристикам относятся органолептическая оценка, себестоимость по сырью и содержание белка (как показатель пищевой ценности). Сопоставление рецептур через нормирование значений показателей качества и путем решения стандартной оптимизационной задачи показало, что новый вид консервов «Патэ из икры и молок сома» имеет максимальное значение критерия оптимальности (0,81), что обосновывает конкурентоспособность разработанного ассортимента продукции с сохранением пищевой ценности и высоких органолептических показателей качества при низкой себестоимости.
Литература
1. В Приморье цены на рыбу достигли исторического максимума [Электронный ресурс]. -URL: http://www.zrpress.ru/business/primorje_19.08.2014_67930_v-primorje-tseny-na-rybu-dostigli-istoricheskogo-maksimuma.html.
2. Рыбное импортозамещение: итоги года в условиях антисанкций [Электронный ресурс]. -URL: http://lorkmir.ru/rybnoe-importozameshenie-itogi-goda-v-ysloviiah-antisankcii/.
3. Материалы, обосновывающие объемы общих допустимых уловов водных биологических ресурсов во внутренних морских водах, территориальном море, на континентальном шельфе, в исключительной экономической зоне Российской Федерации, а также в Азовском и Каспийском морях, на 2015 год (с оценкой воздействия на окружающую среду). В 4 ч. [Электронный ресурс]. - URL: http://www.- kaspnirh.ru/lib/u/file/2013/materiali_odu_(more)_na_- 2015_god.pdf
4. Гришин А.С., Помоз А.С. Использование икры и молок сома в технологии консервов // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. - 2015 - № 4. - С. 67-74.
5. Дерканосова Н.М., Журавлев А.А., Сорокина И.А. Моделирование и оптимизация технологических процессов пищевых производств. Практикум: учеб. пособие. - Воронеж: ВГТА, 2011. - 196 с.
6. Сенсорный анализ продуктов из гидробионтов: учеб. пособие / Г.Н. Ким, И.Н. Ким, Т.М. Сафронова, Е.В. Мегеда. - М.: Колос, 2008. - 552 с.
7. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 816 с.
Информация об авторах Information about authors
Гришин Александр Сергеевич - Дмитровский рыбохозяйственный технологический институт, 141821, Россия, пос. Рыбное; кандидат технических наук; доцент; доцент кафедры технологии продуктов питания и товароведения; [email protected]
Grishin Aleksandr Sergeevich - Dmitrov Fisheries Technological Institute; 141821, Russia, Rybnoe; Candidate of Technical Sciences; Associate Professor; Assistant Professor of Food Technologies and Commodity Research Chair; [email protected]
Помоз Алексей Сергеевич - Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского; 109004, Россия, Москва; кандидат технических наук; доцент кафедры биоэкологии и ихтиологии; [email protected]
Pomoz Aleksej Sergeevich - Moscow State University of Technologies and Management named after K.G. Razumovskiy; 109004, Russia, Moscow; Candidate of Technical Sciences; Assistant Professor of Bioecology and Ichthyology Chair; [email protected]
Бредихина Ольга Валентиновна - Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского; 109004, Россия, Москва; доктор технических наук; доцент; заведующая кафедрой технологии продуктов питания; [email protected]
Bredikhina Olga Valentinovna - Moscow State University of Technologies and Management named after K.G. Razumovskiy; 1009004, Russia, Moscow; Doctor of Technical Sciences; Associate Professor; Head of Food Technologies Chair; [email protected]
Парошин Алексей Анатольевич - Дальневосточный федеральный университет; 690950, Россия, Владивосток; кандидат физико-математических наук; доцент кафедры информатики, математического и компьютерного моделирования; [email protected]
Paroshin Aleksej Anatolevich - Far Eastern Federal University; 690950, Russia, Vladivostok; Candidate of Physical and Mathematical Sciences; Assistant Professor of Computer Science, Mathematical and Computer Modeling Chair; [email protected]
