Аннотация

Рациональное использование ресурсов мясоперерабатывающего предприятия является основой для поддержания высокого уровня рентабельности производства и зависит от постоянного совершенствования существующих рецептур мясных продуктов и разработки новых. Эффективное выполнение этих задач возможно при использовании аналитических методов, а также комплексного и системного подходов. Рассмотрели особенности, недостатки и преимущества современных технических решений, методов и подходов к моделированию поликомпонентных мясных продуктов с заданными показателями качества.
Изучили научные статьи рецензируемых ведущих научных изданий, учебно-методические материалы, научно-исследовательские работы, опубликованные в электронном виде диссертационными советами Российской Федерации, и объекты интеллектуальной собственности, размещенные в открытых реестрах Федерального института промышленной собственности, в период 1990–2022 гг. по изучаемой теме.
Представили описание основных принципов проектирования пищевой продукции и особенностей параметрических моделей, используемых для описания пищевых систем. Установили отсутствие универсальной методики разработки мясной продукции как в аспекте применимости к различным видам поликомпонентных мясных продуктов, так и целей проектирования.
Ни один из разработанных методов проектирования рецептурного состава многокомпонентных мясных систем без наличия фактической информации о показателях сырья из-за их высокой вариабельности в реальных условиях, а также медленной адаптации передовых информационных технологий под задачи пищевой промышленности не позволяет достичь высокого уровня точности прогнозирования качественных показателей готовой продукции. Создание общедоступной, подробной и постоянно обновляющейся базы данных по показателям качества сырья могло бы частично решить эту проблему.

Ключевые слова

Пищевая комбинаторика, математическое моделирование, цифровой двойник, структурно-параметрическая оптимизация, циклический подход, математическое программирование, биологическая ценность

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Grahl S, Palanisamy M, Strack M, Meier-Dinkel L, Toepfl S, Morlein D. Towards more sustainable meat alternatives: How technical parameters affect the sensory properties of extrusion products derived from soy and algae. Journal of Cleaner Production. 2018;198:962–971. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.07.041
2. Изучение возможности использования экструдированных нута и пшеницы в технологии колбасных изделий повышенной биологической ценности / Ю. Д. Данилов [и др.] // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2018. Т. 50. № 2. С. 257–270. https://elibrary.ru/VOQSFJ
3. Rodionova NS, Shchetilina IP, Korotkova KG, Cholin VA, Cherkasova NS, Torosyan AO. Prospects for the use of pulses in innovative technologies for functional food products. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2020;82(3):153–163. (In Russ.). https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-3-153-163
4. Kandylis P, Kokkinomagoulos E. Food applications and potential health benefits of pomegranate and its derivatives. Foods. 2020;9(2). https://doi.org/10.3390/foods9020122
5. Monteiro GC, Minatel IO, Junior AP, Gomez-Gomez HA, de Camargo JPC, Diamante MS, et al. Bioactive compounds and antioxidant capacity of grape pomace flours. LWT. 2021;135. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.110053
6. Ubbink J. Materials science approaches towards food design. In: Bhandari B, Roos YH, editors. Food materials science and engineering. Blackwell Publishing Ltd; 2012. pp. 177–203. https://doi.org/10.1002/9781118373903.ch7
7. Kaur R, Sharma M. Cereal polysaccharides as sources of functional ingredient for reformulation of meat products: A review. Journal of Functional Foods. 2019;62. https://doi.org/10.1016/j.jff.2019.103527
8. Han M, Bertram HC. Designing healthier comminuted meat products: Effect of dietary fiders on water distribution and texture of a fat-reduced meat model system. Meat Science. 2017;133:159–165. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2017.07.001
9. Zolotin AYu, Simonenko SV, Antipova TA, Felik SV, Simonenko ES, Sedova AE. Food development methodology. Food Industry. 2019;11:50–55. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0235-2486-2019-10177
10. Statsenko ES, Kodirova GA. Development of recipes for enriched food concentrates for the second course using multivariate analysis. Achievements of Science and Technology in Agro-Industrial Complex. 2021;35(4):72–76. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0235-2451-2021-10412
11. Aggett PJ. Dose-response relationships in multifunctional food design: Assembling the evidence. International Journal of Food Sciences and Nutrition. 2012;63(1):37–42. https://doi.org/10.3109/09637486.2011.636344
12. Никитина М. А. Интеграция цифровых технологий в процесс принятия решений при разработке пищевых продуктов заданного состава и свойств: дис. … д-ра техн. наук: 05.13.06. М., 2020. 265 с. https://elibrary.ru/ZLLFOA
13. Липатов Н. Н. Принципы и методы проектирования рецептур пищевых продуктов, балансирующих рационы питания // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 1990. № 6. С. 5–10. https://elibrary.ru/PZMWCD
14. Никитина М. А., Сусь Е. Б., Завгороднева Д. В. Информационные технологии в разработке многокомпонентных мясных продуктов с учетом биологической ценности // Все о мясе. 2014. № 4. С. 48–51. https://elibrary.ru/SMEQUT
15. Lisitsyn AB, Nikitina MA, Zakharov AN, Sus EB, Nasonova VV, Lebedeva LI. Prediction of meat product quality by the mathematical programming methods. Theory and Practice of Meat Processing. 2016;1(1):75–90. (In Russ.). https://doi.org/10.21323/2414-438X-2016-1-1-75-90
16. Композиционное проектирование поликомпонентных продуктов питания / П. А. Лисин [и др.] // Аграрный вестник Урала. 2013. Т. 118. № 12. С. 42–46. https://elibrary.ru/RPRXLL
17. Fiszman S, Varela P. The satiating mechanisms of major food constituents – An aid to rational food design. Trends in Food Science and Technology. 2013;32(1):43–50. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2013.05.006
18. Derevitskaya OK, Dydykin AS, Aslanova MA, Sergeev VN, Zokhrabyan PR. Development of a meat-based product for enteral nutrition. Problems of Nutrition. 2018;87(3):51–57. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10031
19. Farouk MM, Yoo MJY, Hamid NSA, Staincliffe M, Davies B, Knowles SO. Novel meat-enriched foods for older consumers. Food Research International. 2018;104:134–142. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2017.10.033
20. Никитина М. А., Сусь Е. Б. Информационная система проектирования пищевых продуктов // Все о мясе. 2015. № 1. С. 36–39. https://elibrary.ru/TJZFAL
21. Neburchilova NF, Petrunina IV. Principles of determination of value in use for meat and meat products based on quality indicators — the coefficients of consumer properties. Theory and Practice of Meat Processing. 2016;1(3):81–95. (In Russ.). https://doi.org/10.21323/2414-438X-2016-1-3-81-95
22. Kalinina IV, Potoroko IYu. Methodological approaches to creation of enriched food products with proven efficiency. Bulletin of the South Ural State University. Series: Food and Biotechnology. 2019;7(1):5–11. (In Russ.). https://doi.org/10.14529/food190101
23. Нугманов А. Х.-Х. Теория и практика проектирования пищевых систем на основе феноменологического подхода: дис. … д-ра техн. наук: 05.18.12. Краснодар, 2017. 523 с. https://elibrary.ru/RCSVNP
24. Семипятный В. К. Принципы мета-аналитической декомпозиции при формировании цифровых идентификационных профилей пищевых систем: дис. … д-ра техн. наук: 05.18.04. М., 2021. 345 с.
25. Разработка автоматизированной информационной системы для расчета и оптимизации рецептур / Н. В. Донских [и др.] // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2011. Т. 320–321. № 2–3. С. 122–123. https://elibrary.ru/NVWAIZ
26. Cazarin CBB, Bicas JL, Marostica Junior MR. 1st international congress bioactive compounds 2018 – Food design and health nutrition. Food Research International. 2020;134. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109224
27. Oliviero T, Fogliano V. Food design strategies to increase vegetable intake: The case of vegetable enriched pasta. Trends in Food Science and Technology. 2016;51:58–64. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2016.03.008
28. Konishi Y. Food design system for sea foods based on functionality and texture. Nippon Suisan Gakkaishi. 2008;74(2):257–258. https://doi.org/10.2331/suisan.74.257
29. Никифорова А. П., Дамдинова Т. Ц. Оценка качества мясных продуктов методом цифровой обработки изображений // Контроль качества продукции. 2019. № 3. С. 32–38. https://elibrary.ru/YYFBOX
30. Никифорова А. П., Дамдинова Т. Ц., Столярова А. С. Изучение органолептических свойств рыбных продуктов с применением методов цифровой обработки изображений // Вестник ВСГУТУ. 2018. Т. 71. № 4. С. 135–142. https://elibrary.ru/AVWACY
31. Damdinova TTs, Nikiforova AP, Prudova LYu, Bubeev IT. The use of digital image processing methods to determine the moisture-binding capacity of meat and fish products. Software Systems and Computational Methods. 2019;(3):20–29. (In Russ.). https://doi.org/10.7256/2454-0714.2019.3.30646
32. Karpov VI, Portnov NM. Optimization of the recipe composition of a food product. System analysis in design and management: Proceedings of the XXIV International Research and Academic Conference; 2020; St. Petersburg. St. Petersburg: Politekh-Press; 2020. p. 169–182. (In Russ.). https://doi.org/10.18720/SPBPU/2/id20-164
33. Разумовская Р. Г., Цибизова М. Е., Кильмаев А. А. Методологические принципы проектирования функциональных продуктов питания // Пищевая промышленность. 2011. № 8. С. 12–14. https://elibrary.ru/OHFXOV
34. Дыдыкин А. С. Развитие научно-практических основ создания функциональных и специализированных мясных продуктов c учетом оценки влияния способов технологического воздействия на их качество и безопасность: дис. … д-ра техн. наук: 05.18.04. М., 2022. 379 с.
35. Shchedrina TV, Sadovoy VV, Trubina IA. Optimization of the prescription of foods for preventive nutrition. Modern Science and Innovations. 2018;24(4):149–157. (In Russ.). https://doi.org/10.33236/2307-910X-2018-4-24-149-157
36. Законодательные основы и научные принципы создания функциональных пищевых продуктов на мясной основе / А. Б. Лисицын [и др.] // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2016. Т. 146. № 12. С. 151–158. https://elibrary.ru/XDRUVP
37. Ursachi CȘ, Perța-Crișan S, Munteanu F-D. Strategies to improve meat products’ quality. Foods. 2020;9(12). https://doi.org/10.3390/foods9121883
38. Lebedeva EYu, Kasyanov GI. Innovative technologies for processing combined fish and vegetable raw materials. Vestnik of Astrakhan State Technical University. 2022;74(2):24–30. (In Russ.). https://doi.org/10.24143/1812-9498-2022-2-24-30
39. Krasulya ON, Gurin AV, Skorikov MA, Kazakova EV. A cooked smoked sausage technology with the use of sonochemical effects to intensify raw material curing. Meat Industry. 2021;(6):37–41. (In Russ.). https://doi.org/10.37861/2618-8252-2021-06-37-41
40. Minaev MYu, Mahova AA, Pchelkina VA. Production of recombinant metalloprotease of use for meat industry. Food Industry. 2019;(1):64–68. https://elibrary.ru/YXHEXR
41. Рязанцева А. О. Проектирование колбасных хлебов и мясных рубленых полуфабрикатов с улучшенными потребительскими характеристиками на основе белково-углеводных растительных композиций: дис. … канд. техн. наук: 05.18.15. М., 2019. 215 с. https://elibrary.ru/WMNLEB
42. Ayyash M, Liu S-Q, Al Mheiri A, Aldhaheri M, Raeisi B, Al-Nabulsi A, et al. In vitro investigation of health-promoting benefits of fermented camel sausage by novel probiotic Lactobacillus plantarum: A comparative study with beef sausages. LWT. 2019;99:346–354. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.09.084
43. Tikhonov SL, Tikhonova NV, Moskalenko NYu, Kudryashova OA, Kudryashov LS. Development of a device for increasing the storage duration of food products by processing with low-temperature gas plasma. Polzunovskiy Vestnik. 2021;(1):74–83. (In Russ.). https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2021.01.010
44. Karpov VI, Krasulia ON, Tokarev AV. Artificial intelligence in a technological production system of the set quality. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2017;79(1):106–113. (In Russ.). https://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-1-106-113
45. Sijtsema SJ, Fogliano V, Hageman M. Tool to support citizen participation and multidisciplinarity in food innovation: Circular food design. Frontiers in Sustainable Food Systems. 2020;4. https://doi.org/10.3389/fsufs.2020.582193
46. Saguy S, Taoukis PS. From open innovation to enginomics: Paradigm shifts. Trends in Food Science and Technology. 2017;60:64–70. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2016.08.008
47. Di Renzo L, Gualtieri P, Romano L, Marrone G, Noce A, Pujia A, et al. Role of personalized nutrition in chronic-degenerative diseases. Nutrients. 2019;11(8). https://doi.org/10.3390/nu11081707
48. Prosekov AYu. The methodology of food design. Part 1. The individual aspect. Theory and Practice of Meat Processing. 2020;5(4):13–17. https://doi.org/10.21323/2414-438X-2020-5-4-13-17
49. Prosekov AYu, Vesnina AD, Kozlova OV. The methodology of food design. Part 2. Digital nutritiology in personal food. Theory and Practice of Meat Processing. 2021;6(4):328–334. https://doi.org/10.21323/2414-438X-2021-6-4-328-334