Разработка новых блюд с грибами и овощами для космонавтов

УДК 664

Разработка новых блюд

с грибами и овощами для космонавтов

Л. П. Павлова, канд. техн. наук, Л. В. Лукьянова, Н. И. Евстигнеева, С. Х. Абдулина

Научно-исследовательский институт пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии

Расширение ассортимента продуктов сублимационной сушки для рационов питания космонавтов, поставляемых на МКС, позволяет осуществлять длительные и сверхдлительные пилотируемые космические полеты. На протяжении всей истории пилотируемой космонавтики увеличение длительности полетов диктовало необходимость создания запасов продовольствия, состоящих преимущественно из продуктов сублимационной сушки.

При разработке первых и вторых обеденных блюд сублимационной сушки учитывались специальные требования, предъявляемые к продуктам для космонавтов: минимальные масса и объем, полноценный состав, длительные сроки хранения в условиях МКС (без холодильника, при температуре 25 С° с возможным повышением до 30 °С), минимальные затраты времени на приготовление блюд и возможность их использования как в горячем, так и в холодном виде, возможность приема пищи из упаковки в условиях невесомости, хорошая перевариваемость и высокая усвояемость, микробиологическая безопасность продуктов в течение всего срока хранения в условиях космического объекта [1].

Анализ существующего ассортимента первых и вторых обеденных блюд сублимационной сушки определил цели и задачи по разработке новых продуктов, в частности, блюд с использованием грибов и овощей.

Для решения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: подбор сырья; разработка рецептур и технологии изготовления блюд; производство опытных образцов; изготовление опытных партий и проведение контрольных испытаний (предварительных и приемочных) для установле-

ния сроков годности разработанных блюд.

При разработке новых блюд для космонавтов был проанализирован широкий ассортимент высококачественного сырья растительного происхождения, пригодного для обработки методом сублимационной сушки: грибы, перловая крупа, кабачки, сладкий перец, зеленый горошек, шпинат и т. д.

Одним из основных компонентов первых и вторых обеденных блюд являются грибы шампиньоны, выращиваемые в защищенном грунте. Шампиньоны - источник многих питательных веществ, необходимых для поддержания здоровья человека: растительного белка, макро-и микроэлементов, водорастворимых витаминов и клетчатки [2]. В грибах-шампиньонах много экстрактивных веществ, придающих готовым блюдам аромат и приятный вкус, вызывающих аппетит.

Грибы в сочетании с зеленью и овощами (сладким перцем, зеленым горошком) улучшают пищеварение и выводят из организма токсины. Растительные белки в грибах хорошо сочетаются с жирами. Полезные свойства грибов практически не утрачиваются после обработки (сушки или варки). Грибы способствуют повышению иммунитета, укреплению защитных сил организма.

Перловая крупа представляет собой прошедший промышленную обработку ячмень крупного помола. Грибы и перловая крупа по вкусовым качествам хорошо сочетаются и используются в русской кухне с давних времен.

Перловая крупа содержит минеральные вещества - магний, железо, фосфор, кальций, медь, марганец и др., а также целый ряд витаминов, включая витамин Е, РР и витамины группы В [2]. Перловая крупа - пре-

красный источник натуральной клетчатки, которая очищает организм от шлаков и токсинов, выводит из организма тяжелые металлы и нормализует работу желудочно-кишечного тракта [3].

Шпинат считается настоящим кладезем витаминов и микроэлементов. Он содержит большое количество минеральных солей (в частности, соединений калия, кальция, железа), витаминов, особенно витаминов группы В, в-каротина, аскорбиновой кислоты, микроэлементов. Зелень шпината богата органическими кислотами, в большом количестве содержит растительные белки [2]. Только фасоль и горох содержат белка больше, чем зелень шпината. Шпинат обладает тонизирующим и противовоспалительным действием, а также восстанавливает нормальную работу кишечника и способствует выведению токсинов и шлаков. Он хорошо сочетается по вкусу с различными продуктами, поэтому незаменим при приготовлении разнообразных и вкусных супов.

Картофель содержит значительное количество крахмала, калия, фосфора, магния, кальция и железа [2]. Он нормализует обмен веществ в организме человека, работу сердца и желудочно-кишечного тракта.

Морковь отличается высоким содержанием в-каротина, витаминов С и Е [2]..

Кабачки благодаря удачному соотношению солей калия и натрия, значительному содержанию пектиновых веществ, аскорбиновой кислоты и каротина обладают диетическими свойствами и являются продуктом минимальной энергетической ценности [2].

Сладкий перец обладает приятным слабо-острым вкусом, он богат железом, кремнием, цинком, содержит целый комплекс витаминов: в-каротин, С, витамины группы В, стимулирует работу желудка и двенадцатиперстной кишки, является хорошим желчегонным средством [2].

Консервированная кукуруза в зернах содержит много углеводов, клетчатку, белок, большое количество витаминов группы В, антиоксидант -витамин Е, калий, фосфор, магний, железо, цинк [2]. Кукуруза стимулирует желчевыделение и перистальтику кишечника благодаря наличию большого количества клетчатки.

Консервированные зеленый горошек и зерновая фасоль - зернобобовые, содержащие большое количество растительного белка, в состав которого входят все необходимые

INNOVATIONS IN FOOD PRODUCTION

85,

лет журналу

организму аминокислоты [2].

Сельдерей содержит набор витаминов (А, витамины группы В, С, Е), микроэлементов (бор, кальций, хлор, магний, марганец, железо, фосфор, селен, сера, цинк), большое количество клетчатки [2]. Наличие в сельдерее натрия и калия способствует стабилизации баланса жидкости в организме, поддерживая водно-солевой обмен.

Разнообразный набор сырья обусловливает высокую пищевую ценность разработанных первых и вторых обеденных блюд сублимационной сушки следующего ассортимента: суп из шампиньонов, щи зеленые, грибы по-старорусски, грибы с овощами и фасолью.

В рецептуру блюда «Суп из шампиньонов» кроме основных компонентов - шампиньонов, картофеля и перловой крупы, включены лук и морковь.

«Щи зеленые» кроме шпината содержат мясо (говядину) и несколько видов овощей: картофель, лук репчатый, морковь и сельдерей. Для придания кислого вкуса - лимонную кислоту.

Рецептура блюда «Грибы по-старорусски» кроме основных компонентов - шампиньонов и перловой крупы - состоит из лука, обжаренного на топленом масле; сливок молочных стерилизованных и плавленого сыра, которые добавили блюду питательность, пикантный вкус, усилили пищевую ценность и придали связанную консистенцию.

В рецептуру блюда «Грибы с овощами и фасолью» кроме обжаренных грибов включены несколько видов овощей: кабачки, морковь, сладкий перец, консервированные кукуруза в зернах, зеленый горошек и зерновая фасоль.

Разработанная технология производства многокомпонентных первых и вторых обеденных блюд сублимационной сушки потребовала специальной отработки технологических параметров в цехе космического питания ФГУП Бирюлевского экспериментального завода (БЭЗ), изготовителя и поставщика продуктов и рационов питания космонавтов.

При выработке опытных образцов новых блюд использовали технологические приемы, традиционно применяемые при производстве продуктов сублимационной сушки для питания космонавтов. Особое внимание было уделено предварительной подготовке сырья: устанавливали способы обработки шампиньонов, шпината, подбирали форму и размеры нарезки компонентов блюд: мяса, картофеля,

шампиньонов, лука, моркови, сельдерея.

При разработке первых обеденных блюд выбор формы и размеров нарезки компонентов является очень важным этапом, так как определяет не только качество готового продукта, но и возможность его потребления космонавтом из спецпакета, обеспечивая прохождение всех компонентов пищи через патрубок, диаметр которого составляет 30 мм.

Опытным путем были установлены оптимальный способ и продолжительность тепловой обработки сырья при производстве первых обеденных блюд:

для картофеля - бланширование в кипящей воде с последующим охлаждением под струей холодной воды;

для овощей (лука, моркови, сельдерея) - пассерование в топленом масле;

для грибов - бланширование в кипящей воде, затем обжаривание в топленом масле.

Экспериментально установлены основные технологические параметры сырья в процессе его подготовки -степень набухаемости перловой крупы, степень ужарки овощей и грибов, продолжительность бланширования картофеля и грибов, влияющие на вкусовые качества готовых блюд и консистенцию составляющих компонентов в них.

При производстве вторых обеденных блюд опытным путем были установлены оптимальный способ и продолжительность тепловой обработки каждого компонента блюда до полной кулинарной готовности, при этом морковь, кабачки и красный перец подвергали бланшированию и припусканию, не используя обжаривания.

Определена последовательность внесения компонентов при приготовлении (варке) первых и вторых обеденных блюд.

Приготовленные блюда подвергали сублимационной сушке: сначала замораживали до температуры минус 25 °С, затем обезвоживали в замороженном состоянии под вакуумом до остаточной влажности около 5%.

Использование метода сублимационной сушки продуктов позволяет сохранить высокий уровень орга-нолептических показателей (вкуса, цвета, запаха, формы, размеров); биологически активных веществ (витаминов, ферментов, аминокислот); уменьшить вес и объем продукта, получить низкую конечную влаж-

ность и обеспечить возможность длительного хранения в герметичной упаковке в условиях нерегулируемых температур [4], что соответствует условиям космического объекта.

Для упаковки готовых первых и вторых обеденных блюд сублимационной сушки были использованы специальные пакеты из пленочных материалов, которые обеспечивают надежную герметичность, длительную сохранность и возможность приема этого продукта непосредственно из пакета.

Для защиты блюд сублимационной сушки от воздействия света и механических повреждений при транспортировке продукты в спецпакетах упаковывают во вторичную упаковку - пакет из комбинированного материала хостафан-металл-полиэтилен.

Первые и вторые обеденные блюда сублимационной сушки космонавты употребляют после восстановления горячей водой через существующую на борту систему обеспечения водой. Восстановленные первые обеденные блюда употребляют из пакета через патрубок, вторые обеденные блюда -также из пакета при помощи ложки с длинной ручкой.

При разработке новых блюд для установления сроков годности по отработанным рецептурам и технологическим параметрам в цехе космического питания БЭЗа были выработаны опытные партии обеденных блюд сублимационной сушки специального назначения и заложены на контрольное хранение для проведения испытаний по Программам предварительных и приемочных испытаний. [5, 6].

Опытные партии новых блюд были исследованы по физико-химическим и микробиологическим показателям в процессе контрольного хранения. Испытания показали, что продукты соответствуют требованиям, предъявляемым к ним в технических условиях и указанным в «Положении о микробиологических требованиях к качеству и разработке пищевых продуктов для космонавтов» и в Техническом регламенте таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011) [6].

Для космонавтов большое значение имеют органолептические показатели блюд. Органолептические оценки первых обеденных блюд в процессе контрольного хранения были очень высокие (около 5 баллов по 5-балльной системе), что свидетельствует о хорошей сохранности продукта и высоких его вкусовых качествах [6].

Для первых обеденных блюд установлен срок годности 15 мес, для вторых обеденных блюд - 12 мес.

Таким образом, в результате проведенных научных исследований разработаны научно обоснованные рецептуры и технологические режимы производства первых и вторых обеденных блюд сублимационной сушки специального назначения для космонавтов.

По результатам научной работы разработана и утверждена техническая документация на первые и вторые обеденные блюда субли-

мационной сушки для производства и внедрения на Бирюлевском экспериментальном заводе (БЭЗ).

ЛИТЕРАТУРА

1. Добровольский, В. Ф. Научно- теоретические и практические основы обеспечения членов экипажей космических кораблей и станций полноценным питанием/В. Ф. Добровольский, А. Н. Агуре-ев, В. В. Поляков, Р. Р. Каспранский. -М., 2007.

2. Тутельян, В. А. Химический состав и калорийность российских продуктов

питания. Справочник/В. А. Тутельян. -М.: ДеЛи плюс, 2012.

3. Семенова, Н. Чудо - продукты/Н. Семенова. - М. - Санкт-Петербург: Диля, 2005.

4. Семенов, Г. В. Вакуумная сублимационная сушка/ Г. В. Семенов. - М.: ДеЛи плюс, 2013.

5. Программа № 10.04.18.37.22-05 предварительных испытаний продуктов питания космонавтов, утв. ГНУ НИИ ПП и СПТ 25.05.2005 г.

6. Программа № 10.04.18.37.23-05 приемочных испытаний продуктов питания космонавтов, утв. ГНУ НИИ ПП и СПТ 25.05.2005 г.

Разработка новых блюд с грибами и овощами для космонавтов

Ключевые слова

космонавты; рецептура; сублимационная сушка; технология; техническая документация

Реферат

При разработке новых блюд учитывались специальные требования, предъявляемые к продуктам для космонавтов: минимальные масса и объем, полноценный состав, длительные сроки хранения в условиях МКС (без холодильника, при температуре 25 С° с возможным повышением до 30 °С), минимальные затраты времени на приготовление блюд и возможность их использования как в горячем, так и в холодном виде, возможность приема пищи из упаковки в условиях невесомости, хорошая перевариваемость и высокая усвояемость, микробиологическая безопасность продуктов в течение всего срока хранения в условиях космического объекта. В рецептурах первых и вторых обеденных блюд сублимационной сушки использовали широкий ассортимент высококачественного сырья растительного происхождения, пригодного для обработки методом сублимационной сушки: грибы, перловая крупа, кабачки, сладкий перец, зеленый горошек, кукуруза, шпинат и т. д. При выработке новых блюд использовали технологические приемы, традиционно применяемые при производстве продуктов сублимационной сушки для питания космонавтов. Особое внимание было уделено предварительной подготовке сырья: устанавливали способы обработки шампиньонов, шпината, подбирали форму и размеры нарезки компонентов блюд: мяса, картофеля, шампиньонов, лука, моркови, сельдерея. Экспериментально установлены оптимальный способ и продолжительность тепловой обработки каждого компонента блюда до полной кулинарной готовности. Определена последовательность внесения компонентов при приготовлении (варке) первых и вторых обеденных блюд. Приготовленные блюда подвергали сублимационной сушке: сначала замораживали до температуры минус 25 С°, затем обезвоживали в замороженном состоянии под вакуумом до остаточной влажности около 5%. Для упаковки готовых первых и вторых обеденных блюд сублимационной сушки были использованы специальные пакеты из пленочных материалов, которые обеспечивают надежную герметичность, длительную сохранность и возможность приема этого продукта непосредственно из пакета. Для защиты блюд сублимационной сушки от воздействия света и механических повреждений при транспортировке продукты в спецпакетах упаковывают во вторичную упаковку - пакет из комбинированного материала хостафан-металл-полиэтилен. По результатам научной работы разработана и утверждена нормативная документация на первые и вторые обеденные блюда сублимационной сушки для внедрения и производства на Бирюлевском экспериментальном заводе.

Авторы

Павлова Людмила Павловна, канд. техн. наук, Лукьянова Людмила Васильевна, Евстигнеева Наталья Ивановна, Абдулина Савия Ханбаловна,

НИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии, 142718, Московская обл., Ленинский р-н, пос. Измайлово, д. 22, cosmpit@gmail.com

Development of New Dishes with Mushrooms and Vegetables for Astronauts

Key words

cosmonauts; freeze-drying; composition; technology; technical documentation

Abstracts

The development process of new dishes was focused on special food requirements to feed astronauts: minimum mass and volume, adequate components, long-term storage at the International Space Station conditions (without a refrigerator, at the temperature of 25°C with possible rise up to 30°C), minimum amount of time possible to prepare dishes and ability to eat them both hot and cold, capability to intake food out of packages in zero-gravity state, high level of digestibility and accessibility of food, product safety at the microbiological level during the storage life at spacecraft conditions. The recipes of first and second freeze-dried courses include a wide range of prime quality products of vegetable origin which can be processed by sublimation drying: mushrooms, pearl barley groats, marrows, sweet pepper, green peas, corn, spinach, etc. The development process included technology traditionally used in the production of freeze-dried products to feed astronauts. A particular focus was put on the preliminary preparation of primary products: establishing methods of processing champignons, spinach as well as deciding on the shape and size of carvings for dish components: meat, potatoes, champignons, onions, carrots, celery. Optimal method and duration of thermal conditioning of each component up to the complete culinary readiness were set from experiments. The succession of adding components while cooking dishes of first and second courses was determined. Ready-to-eat dishes were exposed to freeze drying: at first they were frozen to the temperature of -25°C, then they were dehydrated in frozen condition under vacuum to the residual humidity of about 5%. Special packages from cling wrap materials were used to pack ready-to-eat freeze-dried dishes of first and second courses. They ensure vacuum tightness, long-term safety and ability to eat the product directly from the package. To save freeze-dried dishes from the exposure to sunlight and mechanical damage in transit the products, wrapped in special packages, are packed into a secondary package, which is a composite material package made of hostaphan-metal-polyethylene. Subsequent to the results of the research work regulatory documents for the freeze-dried dinner dishes of first and second course were developed and approved for production at the experimental plant of Birulevo.

Authors

Pavlova Ludmila Pavlovna, Candidate of Technical Science; Lukianova Ludmila Vasilievna; Evstigneeva Natalia Ivanovna; Abdulina Savia Xanbalovna

Research Insitute of Food Concentrates Industry and Special Food Technology

22, pos. Izmailovo, Leninskiy district, Moscow region, 142718, Russia cosmpit@gmail.com