СПОСОБ КОНСТРУИРОВАНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ ПИЩЕВОЙ СМЕСИ, АДЕКВАТНОЙ К ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ ОСОБЕННОСТЯМ ИНДИВИДУУМА НА БАЗЕ МЕТОДА АНАЛИЗА РАЗМЕРНОСТЕЙ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ

Процесс приготовления многокомпонентной и многофазной пищевой смеси в технологии общественного питания, который представляет собой сложную физико-химическую систему, сложен для математического описания [1], т.к. процессы тепломасссообмена и/или гидромеханические процессы, в активной гидродинамической обстановке сопровождаются физико-химическими превращениями отдельных компонентов смеси при непосредственном энерговлиянии как извне так и внутри системы [2].

Для процесса приготовления многокомпонентной пищевой смеси неоднородного состава, системы дифференциальных уравнений и соответствующих условий однозначности настолько сложные, что их аналитическое решение практически невозможно [3]. Процесс этот обусловлен действием внутреннего, до конца нераскрытого механизма. Поэтому методологическую основу обобщения результатов экспериментов с целью создания способа конструирования многокомпонентной пищевой смеси, например по критерию энергетической ценности блюда, составил метод анализа размерностей теории подобия [4].

Метод анализа размерностей обеспечивает взаимосвязь между переменными, связь между которыми другими аналитическими методами найти сложно или невозможно [4].

Уходя от этой проблемы и стремясь к полноте и детальности получаемых результатов, разрабатываемую модель процесса необходимо обогатить чертами, которые при более высоком уровне схематизации были бы отброшены как второстепенные. Соответственно, в круг исследования необходимо привнести величины, посредством которых определяется влияние на ход процесса индивидуальных условий его протекания – собственных свойств системы и особенностей сложившейся физической обстановки [5]. В данном случае интересует моделирование по величине общей энергетической ценности блюда, получаемой в процессе создания сбалансированной и адекватной к физиологическим особенностям индивидуума многокомпонентной пищевой смеси [6].

Величины, отнесённые к категории параметров задачи, различаются по своей физической природе и той роли, которую они играют в процессе решения [7].

В процессе кулинарного приготовления многокомпонентной, многофазной пищевой смеси параметры, которые представляют собой количественные характеристики физических свойств системы, – это с – удельная теплоёмкость пищевой смеси (Дж/(кг·К)), ρ – объёмная масса пищевой смеси (кг/м3); μ – вязкость используемой в процессе жидкой фазы (Па·с); d – глубина по слою продукта или диаметр при шарообразной форме продукта (м).

Параметры, представляющие заданные по условию значения переменных, — это Т – температура, при которой готовиться блюдо (К), Э — калорийность получаемого блюда (Дж/кг); τ– время кулинарного воздействия (с).

Общий вид зависимости:

где a, x, y – соответственно численный коэффициент и показатели степеней критериального уравнения, описывающего процесс кулинарного приготовления многокомпонентной, многофазной пищевой смеси, а отношение характерного размера на время протекания процесса, практически является показателем скорости перемещения полей калорийности [8].

Следует отметить, что основной целью применения кулинарной технологии является достижение заданной степени усвоения переносимых компонентов в готовой для употребления пищи организмом индивидуума [9; 10; 11], т.е. не только обладать заданной пищевой ценностью: биологической и энергетической, физиологической и органолептической, но и иметь заданную пищевую усвояемость [9;12]. Следовательно, для получения адекватного универсального критериального уравнения качественной и количественной оценки процесса приготовления многокомпонентной и многофазной пищевой смеси в технологии общественного питания из равноразмерных величин необходимо составить симплекс подобия (или инвариант подобия), учитывающий изменение степени усвоения кулинарной продукции в процессе его приготовления и дополнить им полученное обобщённое критериальное уравнение рассматриваемого процесса [8; 13].

Гипотетически предполагая, что в процессе кулинарной обработки при постоянной температуре энтальпия системы (внутренняя тепловая энергия) практически не меняется, то варьирование степени усвоения определяется изменением энтропии системы в зависимости от влагосодержания материала.

Таким образом, разность энтропийных составляющих до и после переработки объекта исследования, отнесенная к эксергии системы, характеризует работу, затраченную на изменение энтропии системы, и как следствие изменение степени усвоения кулинарной продукции организмом  [9].

Учитывая, что пищевая энергетическая ценность, не равна общей энергии потребляемых продуктов (эксергии) [10], изменение степени усвоения энергии организмом можно оценить критерием (симплексом) – отношением пищевой калорийности или энтропийной составляющей в уравнении Гиббса-Геймгольца к общей энергии Гиббса, т.е.

Полученные критерии подобия являются параметрами задачи, приведённые к безразмерному виду. В самой структуре комплексов подобия отражаются, в соответствии с механизмом описываемого процесса, характер взаимодействия между отдельными факторами, влияющими на протекание процесса и представленными в решении через параметры [6]. Определяемым критерием выбран критерий стабилизации , т.к. в него входит искомая величина получаемой при проведении кулинарного процесса, при определённых значениях параметров – энергетическая ценность многокомпонентного блюда.

Задача исследований – определить численные значения безразмерных комплексов  и найти значения коэффициента a и показателей степеней x, y, z в критериальном уравнении для различных вариантов технологии блюд [3], при условии сохранения объёма порции, исходного компонентного состава блюда и его органолептических свойств [12; 14].

Список литературы:

1. Нугманов А.Х., Никулина М.А., Титова Л.М.. Первые блюда для фастфуда // Профессиональный кулинарный журнал. Научно-производственное издание. «Питание и общество». 2014. № 4 С. 26-27.
2. Методические указания по лабораторному контролю качества продукции общественного питания. Порядок отбора проб и физико-химические методы испытаний. М.: ВНИИОП, 1991.
3. Здобнов А. И., Цыганенко В. А., Пересичный М. И. Сборник рецептур блюд и кулинарных изделий: Для предприятий общественного питания. М.: Гамма Пресс 2000, 2002. 656 с.
4. Гухман А. А. Введение в теорию подобия. 3-е изд. М.: Изд-во ЛКИ, 2010. 296 с.
5. Титова Л. М., Нугманов А. Х.-Х. Разработка технологии традиционных для русской кухни блюд на предприятиях общественного питания экспресс обслуживания [Электронный ресурс] // Концепт. Современные научные исследования. Вып. 1 / под ред. П. М. Горева и В. В. Утёмова. 2013. URL: https://e-koncept.ru/2013/53651.htm
6. Нугманов А.Х.. Алексанян И.Ю. Общественное питание. Научно-практические основы выбора оптимальных рациона и технологии // Germany, Saarbrucken: LAP Lambert Academic Publishing GmbH&Co.KG, 2011. P. 122.
7. Szirtes T., Rózsa P., Applied dimensional analysis and modeling. Amsterdam. New York: Elsevier Butterworth Heinemann, 2007.
8. Муратова Е.И., Толстых С.Г., Дворецкий С.И., Зюзина О.В., Леонов Д.В. Автоматизированное проектирование сложных многокомпонентных продуктов питания: учебное пособие. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2011. 80 с.
9. Dulloo A. G., Jacquet J., Seydoux J. and Montani J.-P. The thrifty catch-up fat phenotype: its impact on insulin sensitivity during growth trajectories to obesity and metabolic syndrome // International Journal of Obesity. 2006. № 30. P. 23–35. doi:10.1038/sj.ijo.0803516.
10. Lobstein T. Jackson R. Estimated burden of pediatric obesity and co-morbidities in Europe Numbers of children with indicators of obesity-related disease // International Journal of Pediatric Obesity. 2006. V. 1(1). Part 2. P. 33–41.
11. Жубрева Т. В. Совершенствование технологии полуфабрикатов высокой степени готовности из картофеля, моркови и свеклы: дис. … канд. тех. наук. Москва, 1984. 183 с.
12. Monro J.,  Burlingame B., Carbohydrates and Related Food Components: In Foods // Journal of Food Composition and Analysis. 1996. Vol. 9(2). P. 100–118.
13. Коновалов К.Л., Лосева А.И., Шулбаева М.Т., Печеник Н.В. Создание качественно новых продуктов с заданными свойствами // Пищевая индустрия. 2010. № 5.
14. ГОСТ Р 53104-2008. Услуги общественного питания. Метод органолептической оценки качества продукции общественного питания. М.: Стандартинформ. 2009. 15 с.[schema type=»book» name=»СПОСОБ КОНСТРУИРОВАНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ ПИЩЕВОЙ СМЕСИ, АДЕКВАТНОЙ К ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ ОСОБЕННОСТЯМ ИНДИВИДУУМА НА БАЗЕ МЕТОДА АНАЛИЗА РАЗМЕРНОСТЕЙ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ» description=»В статье представлены результаты исследований по обобщению и систематизации сведений о конструировании рецептурного состава многокомпонентных пищевых систем и априорной оценке их качества, адаптированной к физиологическим особенностям индивидуума. Модель-конструктор по прогнозированию качества продукции позволяет еще на этапе проектирования определить номенклатуру его показателей и безопасности продукции, которые отвечали бы ожиданиям потребителей. Показатели качества, представлены критериями подобия, которые являются параметрами задачи, приведённые к безразмерному виду. В самой структуре комплексов подобия отражаются, в соответствии с механизмом описываемого процесса, характеристики взаимодействия между отдельными факторами, влияющими на протекание процесса, представленными в решении через параметры.» author=»Нугманов Альберт Хамед-Харисович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-01-25″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_31.10.15_10(19)» ebook=»yes» ]