meatTheory and practice of meat processingТеория и практика переработки мяса2414-438X2414-441XФГБНУ «Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН10.21323/2414-438X-2016-1-1-75-90meat-13Research ArticleСтатьиPREDICTION OF MEAT PRODUCT QUALITY BY THE MATHEMATICAL PROGRAMMING METHODSПРОГНОЗИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА МЯСНЫХ ИЗДЕЛИЙ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯЛисицынА. Б.LisitsynA. B.

академик РАН, доктор технических наук, профессор, Директор

109316, г. Москва, ул. Талалихина, 26

Тел.: +7(495)676-95-11

doctor of technical sciences, professor, academician of the Russian Academy of Sciences, Director

109316, Moscow, Talalikhina str., 26

Ph.: +7 (495) 676-95-11 

info@vniimp.ruНикитинаМ. А.NikitinaM. A.

Центр «Экономико-аналитические исследования и информационные технологии»

кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, руководитель направления Информационные технологии

109316, г. Москва, ул. Талалихина, 26

Тел.: +7(495)676-92-14 

the Center of Economic and Analytical Research and Information Technologies

candidate of technical sciences, docent, leading scientific worker, the Head the Direction of Information Technologies

109316, Moscow, Talalikhina str., 26

Ph.: +7(495)676-92-14 

nikitinama@vniimp.ruЗахаровА. Н.ZakharovA. N.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Заместитель директора по экономическим связям и маркетингу

109316, г. Москва, ул. Талалихина, 26

Тел.: +7(495)676-66-91 

candidate of technical sciences, senior scientific worker, Deputy Director for Economic Relations and Marketing

109316, Moscow, Talalikhina str., 26

Ph.: +7(495)676-66-91 

azakharov@vniimp.ruСусьЕ. Б.SusE. B.

Центр «Экономико-аналитические исследования и информационные технологии»

кандидат технических наук, Руководитель

109316, г. Москва, ул. Талалихина, 26.

Тел.: +7(495)676-74-31 

the Center of Economic and Analytical Research and Information Technologies

candidate of technical sciences, the Head

109316, Moscow, Talalikhina str., 26

Ph.: +7(495)676-74-31 

suseb@vniimp.ruНасоноваВ. В.NasonovaV. V.

Отдел «Научно-прикладных и технологических разработок»

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, руководитель направления Технологии колбас, полуфабрикатов и упаковки

109316, г. Москва, ул. Талалихина, 26

Тел.: +7(495)676-61-61 

the Department of Scientific Applied and Technological Developments

candidate of technical sciences, leading scientific worker, the Head of the Direction of Technology of Sausage Products, Semi-Finished Products and Packaging

109316, Moscow, Talalikhina str., 26

vvnasonova@gmail.comЛебедеваЛ. И.LebedevaL. I.

Отдел «Научно-прикладных и технологических разработок»

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник направления Технологии колбас, полуфабрикатов и упаковки

109316, г. Москва, ул. Талалихина, 26

Тел.: +7(495)676-73-61 

the Department of Scientific Applied and Technological Developments

candidate of technical sciences, leading scientific worker of the Direction of Technology of Sausage Products, Semi-Finished Products and Packaging

109316, Moscow, Talalikhina str., 26

ludalebedeva52@bk.ruФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности имени В.М. Горбатова»РоссияFGBNU The V.M. Gorbatov All-Russian Meat Research InstituteRussian Federation201604062016117590Copyright © Lisitsyn A.B., Nikitina M.A., Zakharov A.N., Sus E.B., Nasonova V.V., Lebedeva L.I., 20162016Лисицын А.Б., Никитина М.А., Захаров А.Н., Сусь Е.Б., Насонова В.В., Лебедева Л.И.Lisitsyn A.B., Nikitina M.A., Zakharov A.N., Sus E.B., Nasonova V.V., Lebedeva L.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.meatjournal.ru/jour/article/view/13

Abstract

Use of the prediction technologies is one of the directions of the research work carried out both in Russia and abroad. Meat processing is accompanied by the complex physico-chemical, biochemical and mechanical processes. To predict the behavior of meat raw material during the technological processing, a complex of physico-technological and structural-mechanical indicators, which objectively reflects its quality, is used. Among these indicators are pH value, water binding and fat holding capacities, water activity, adhesiveness, viscosity, plasticity and so on. The paper demonstrates the influence of animal proteins (beef and pork) on the physico-chemical and functional properties before and after thermal treatment of minced meat made from meat raw material with different content of the connective and fat tissues. On the basis of the experimental data, the model (stochastic dependence) parameters linking the quantitative resultant and factor variables were obtained using the regression analysis, and the degree of the correlation with the experimental data was assessed. The maximum allowable levels of meat raw material replacement with animal proteins (beef and pork) were established by the methods of mathematical programming. Use of the information technologies will significantly reduce the costs of the experimental search and substantiation of the optimal level of replacement of meat raw material with animal proteins (beef, pork), and will also allow establishing a relationship of product quality indicators with quantity and quality of minced meat ingredients.

Аннотация

Применение прогнозных технологий является одним из на- правлений научно-исследовательских работ, проводимых как в России, так и за рубежом. Переработка мяса сопровождается сложными физико-химическими, биохимическими и механическими процессами. Для прогноза поведения мясного сырья в ходе технологической обработки используют комплекс функционально-технологических и структурно-механических показателей, объективно отражающих его качество (величина рН, водосвязывающая и жироудерживающая способности, активность воды, липкость, вязкость, пластичность и т.д.). В статье показано влияние животных белков (говяжьих и свиных) на физико-химические и функциональные свойства мясных фаршей до и после термической обработки, выработанных из мясного сырья с разным содержанием соединительной и жировой тканей. На основе опытных данных с помощью методов регрессионного анализа были получены параметры модели (стохастической зависимости), связывающие количественные результирующие и факторные переменные, и оценена степень согласованности с экспериментальными данными. Методами математического программирования были установлены предельно допустимые уровни замены мясного сырья животными белками (говяжьими и свиными). Применение информационных технологий существенно сократит затраты на экспериментальный поиск и обоснование оптимального уровня замены мясного сырья животными белками (говяжьими, свиными), а также поможет установить взаимосвязь показателей качества продукта с количеством и качеством ингредиентов в мясном фарше.

информационные технологиипрогнозированиекомплексный критерий качествафизико-химические и функционально технологические показателиinformation technologiespredictioncomplex quality criterionphysico-chemical and functional technological indicatorsReferencesКафаров, В.В. Системный анализ процессов химической технологии. // В.В. Кафаров, И.Н. Дорохов, Э.М. Колцова – М.: Наука, 1988. – 367 с. (119-208)Kafarov, V.V. Systemic analysis of the processes of the chemical technology. // V.V.Kafarov, I.N. Dorokhov, E.М. Koltseva – М.: Nauka, 1988. – 367 pages (119-208)Ивашкин, Ю.А. Решение некоторых задач по моделированию и оптимизации в биотехнологии // Ю.А. Ивашкин, А.В. Бородин / Теоретические основы химической промышленности. – 1996. – Т.30, № 4. – с. 440-446.Ivashkin, Yu. А. Solution of several tasks on modeling and optimization in biotechnology // Yu.А. Ivashkin, А.V. Borodin/ Theoretical basis of the chemical industry. – 1996. – Vol.30, No. 4. – pp. 440-446.Ивашкин, Ю.А. Моделирование производственных процессов в мясной и молочной промышленности // Ю.А. Ивашкин, И.И. Протопопов, А.В. Бородин – М.: Агропромиздат. – 1987. – 256 с.Ivashkin, Yu. А. Modeling of the production processes in meat and dairy industry // Yu.А. Ivashkin, I.I. Protopopov, А.V. Borodin– М.: Agropromizdat. – 1987. – 256 pages.Косой, В.Д. Инженерная реология в производстве колбас // В.Д. Косой, А.Д. Малышев, С.Б. Юдина – М.: КолосС, 2005. – 264 с.Kosoi, V.D. Engineering rheology in sausage production // V.D. Kosoi, А.D. Malyshev, S.B. Yudina – М.: KolosS, 2005. – 264 pagesГорбатов, А.В. Реология мясных и молочных продуктов // А.В. Горбатов – М.: Пищевая промышленность, 1979. – 383 с.Gorbatov, А.V. Rheology of meat and dairy products // А.V. Gorbatov– М.:Food industry, 1979. – 383 pages.Жаринов, А.И. Проектирование комбинированных продуктов питания // А.И. Жаринов, Ю.А. Ивашкин / Все о мясе. – 2004. - № 2. – с. 16-21.Zharinov, А.I. Design of combined food products // А.I. Zharinov, Yu.А. Ivashkin / All about meat. – 2004. – No. 2. – pp. 16-21.Жаринов, А.И. Проектирование комбинированных продуктов питания // А.И. Жаринов, Ю.А. Ивашкин / Все о мясе. – 2004. - № 3. – с. 6-15.Zharinov, А.I. Design of combined food products // А.I. Zha- rinov, Yu.А. Ivashkin / All about meat. – 2004. – No. 3. – pages 6-15.Лисин, П.А. Компьютерные технологии в рецептурах расчетах молочных продуктов / П.А. Лисин. – М.: ДеЛи принт, 2007. – 102 с.Lisin, P.А. Computer technologies in the recipe calculations of dairy products / P.А. Lisin – М.: DеLi Print, 2007. – 102 pagesСатина, О.В. Информационные технологии проектирования продуктов геронтологического питания // О.В. Сатина, С.Б. Юдина / Мясная индустрия. – 2010, № 6. – с. 56-58.Satina, О.V. Information technologies of designing products of gerontological nutrition // О.V. Satina, S.B. Udina / Meat In- dustry. – 2010, No. 6. – pp. 56-58.Муратова, Е.И. Автоматизированное проектирование сложных многокомпонентных продуктов питания : учеб. пособие // Е.И. Муратова, С.Г. Толстых, С.И. Дворецкий и др. – Тамбов: ТГТУ, 2011. – 80 с.Muratova, Е.I. Automated design of complex multicomponent food products: textbook // Е.I. Muratova, S.G. Tolstykh, S.I. Dvoretsky et al. – Таmbov: ТGТU, 2011. – 80 pages.Борисенко, А.А. Алгоритмы и комплекс программ для разработки рецептур и оценки качества нутриентной сбалансированности поликомпонентных пищевых продуктов: автореф. дисс. … канд.техн.наук / А.А. Борисенко – Ставрополь, 2006. – 24 с.Borisenko, А.А. Algorithms and a complex of programs for development of recipes and quality assessment of nutrient balance of polycomponent food products: author’s abstract of the dissertation for a degree of the candidate of technical sciences / А.А. Borisenko– Stavropol, 2006. – 24 pages.Бессонова, Л.И. Теория и практика управления качеством пищевых продуктов на основе системы прослеживаемости : автореф. дисс. … докт.техн.наук / Л.И. Бессонова – М., 2009. – 58 с.Bessonova, L.I. Theory and practice of food quality management on the basis of the traceability system: author’s abstract of the dissertation for a degree of the doctor of technical sciences/ L.I. Bessonova– М., 2009. – 58 pages.Краснов, А.Е. Информационные технологии пищевых производств в условиях неопределенности // А.Е. Краснов, О.Н. Красуля О.В.Большаков и др. – М.: ВНИИМП, 2001. – 496 с. (329-392)Krasnov, А.Е. Information technologies of food productions in the conditions of uncertainty // А.Е. Krasnov, О.N. Krasulya, О.V.Bolshakov et al. – М.: VNIIMP, 2001. – 496 pages (329-392)Николаева, С.В. Системный анализ многокомпонентных пищевых объектов и технологий в условиях информационной неопределенности : автореф. дисс. … докт.техн.наук / С.В. Николаева – М., 2013. – 56 с.Nikolaeva, S.V. Systemic analysis of the multicomponent food objects and technologies in the conditions of the informational uncertainty: author’s abstract of the dissertation for a degree of the doctor of technical sciences / S.V. Nikolaeva– М., 2013. – 56 pages.Kostenko, Yu.G. System of safety security and increase in efficiency of meat products manufacture using computer technologies // Yu.G. Kostenko, G.I. Solodovnikova, I.I. Protopopov et al / int. congress of meat science technology (49, 2003, Brazil), Campinas. P. 325-326.Kostenko, Yu.G. System of safety and increase in efficiency of meat products manufacture using computer technologies // Yu.G. Kostenko, G.I. Solodovnikova, I.I. Protopopov et al. / 49th International Congress of Meat Science and Technology (2003, Brazil), Campinas. pp. 325-326.Давыдов, А.А. Имитационное моделирование динамики взаимодействия популяций микроорганизмов в технологиях производства сырокопченых колбас : автореф. Дисс. … канд. техн. наук / А.А. Давыдов. – М., 2004. – 24 с.Davidov, А.А. Simulation modeling of interaction dynamics of microorganism populations in the technologies of uncooked smoked sausage production: author’s abstract of the dissertation for a degree of the candidate of technical sciences // А.А. Davidov– М., 2004. – 24 pagesФомушкин, В.И. Компьютерное прогнозирование рисков контаминации популяциями микроорганизмов мясного сырья в процессе хранения // В.И. Фомушкин, А.В. Бородин, И.Г. Благовещенский и др. / Хранение и переработка сельхозсырья – 2015. - № 7. – с. 12-16.Fomushkin, V.I. Computer Prediction of Risks of Contamination of Populations of Microorganisms During Storage of Raw Meat// V.I. Fomushkin, А.V. Borodin, I.G. Blagoveshensky et al. / Storage and processing of farm products – 2015. – No. 7. – pp. 12-16.Бородин, А.В. Управление качеством и безопасностью ферментированных мясопродуктов в процессе изготовления // А.В. Бородин / Мясные технологии. – 2015. - № 12. – с. 54-56.Borodin, А.V. Quality and safety management of fermented meat products during production // А.V. Borodin, / Meat technologies. – 2015. – No.12. – pp. 54-56.Ishikawa Karoru, Ishikawa Kaoru, Lu David J. What is Total Quality Control? The Japanese Way – Prentice Hall, 1988. – 240 p.Ishikawa Karoru, Ishikawa Kaoru, Lu David J. What is Total Quality Control? The Japanese Way – Prentice Hall, 1988. – 240 p.Ishikawa Kaoru Guide to Quality Control (Industrial engineering & technology). – Quality Resources, 1986. – 226 p.Ishikawa Kaoru Guide to Quality Control (Industrial engineering & technology). – Quality Resources, 1986. – 226 p.Клячкин, В.Н. Статистические методы в управлении качеством: компьютерные технологии // В.Н. Клячкин. – М.: Финансы и статистика, 2007. – 304 с.Klyachkin, V.N. Statistical methods in quality management: computer technologies// V.N. Klyachkin. – М.: Finances and statistics, 2007. – 304 pages. 22.Горбатов, В.М. Повышение функциональных свойств колбас путем оптимизации их рецептуры // В.М. Горбатов, Р.М. Салаватулина, Г.П. Горошко, В.И. Любченко / Мясная индустрия СССР. – 1984. - № 12. – с. 20-21Gorbatov, V.М. Increasing the functional properties of sausages by optimization of their recipe// V.M. Gorbatov, R.M. Salavatulina, G.P. Goroshko. V.I. Lubchenko/ Meat industry of the USSR. – 1984. – No. 12. – pp. 20-21

The authors declare that there are no conflicts of interest present.