Методология функционального моделирования как инструмент обеспечения качества обогащенных хлебобулочных изделий

Актуальность. Проблема нерационального и несбалансированного питания актуальна практически для всех регионов России. Существует необходимость обогащения продуктов повседневного спроса микронутриентами, имеющими особое значение в рационе питания. Обогащенный хлеб и хлебобулочные изделия с заданными потребительскими свойствами в рационе питания могут быть одними из таких потребительски значимых продуктов питания.

Методы. Методология структурного анализа и проектирования систем (Structured Analysis and Design Technique, SADT) часто применяется в управлении жизненным циклом сложной наукоемкой продукции, однако в пищевой промышленности она не нашла широкого применения. Авторами обоснована необходимость внедрения инструментов функционально-графического моделирования бизнес-процессов, реализующих методологию SADT при управлении жизненным циклом для обеспечения качества готовых хлебобулочных изделий.

Результаты. Разработана оригинальная обобщенная функционально-логическая модель процесса «Производить обогащенный хлеб (хлебобулочные изделия) регионально значимыми микронутриентами». Анализ технологии обогащенной хлебобулочной продукции, проведенный на различных уровнях декомпозиции процесса, позволил выявить, что на качество готового изделия оказывает существенное влияние выбор технологического этапа нанесения компонентов смеси, предложенной для обогащающей композиции. Установлено, что предпочтение необходимо отдавать органическим формам добавок — компонентам обогащающей композиции. Для сохранения нутрициологических свойств хлебобулочных изделий обогащающую композицию предложено наносить на поверхность готового изделия. Предложенный метод апробирован в условиях экспериментального производства. Доказаны его технологичность и подконтрольность предложенных технических решений. Разработанный авторами на примере хлебобулочных изделий подход к функциональнографическому моделированию технологий пищевых продуктов открывает перспективы повышения качества готовых изделий и может найти достаточно широкое применение в пищевой инженерии.

1. Zhestkov A.V., Orlova S.V., Nikitina E.A., Eltishchev A.S. Biologically active food supplements: yesterday, today, tomorrow. Medical Alphabet. 2022; 16: 13–16. https://doi.org/10.33667/2078-5631-2022-16-13-16

2. Panza R., Baldassarre M.E. Complementary feeding: from tradition to personalized nutrition. Children (Basel). 2024; 11(1): 80. https://doi.org/10.3390/children11010080

3. Fernández-Tomé S. Role of food digestion and digestive system in the nutritional, functional and health properties of food bioactives. Nutrients. 2024; 16(5): 712. https://doi.org/10.3390/nu16050712

4. Gizatova N.V., Latypova G.F. The use of plant components in the production of functional meat products. Приднепровский научный вестник. 2023; 2(3): 96–99. https://www.elibrary.ru/dlvlgh

5. Елисеев Ю.Ю., Спирин В.Ф., Каракотина И.А., Елисеева Ю.В. Методические подходы в принятии решений по организации полноценного питания населения на региональном уровне. Медицина труда и экология человека. 2023; 4(36): 160‒171. https://doi.org/10.24412/2411-3794-2023-10412

6. Larjushina I.E., Notova S.V., Duskaeva A.K., Tarasova E.I. Influence of deficient nutrition on trace element status and antioxidant defense system. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: Earth Environ. Sci. 2019; 341(1): 012180 https://doi.org/10.1088/1755-1315/341/1/012180

7. Бурцева Т.И., Сальникова Е.В., Скальный А.В. Гигиеническая оценка обеспеченности селеном различных групп населения Оренбургской области. Гигиена и санитария. 2019; 98(1): 45‒48. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2019-98-1-45-48

8. Orlova E. et al. New conditions for the formation of national food security. IX International Conference on Advanced Agritechnologies, Environmental Engineering and Sustainable Development. EDP Sciences — Web of Conferences. 2024; 02008. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202448602008

9. Evdokimova O. et al. Actual problems of production of functional and specialized food products in the food industry. IX International Conference on Advanced Agritechnologies, Environmental Engineering and Sustainable Development. EDP Sciences — Web of Conferences. 2024: 02005. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202448602005

10. Белоновская А.М., Баландина Н.Г. Несбалансированность рационов питания как угроза устойчивости национальной продовольственной системы. Образование. Наука. Научные кадры. 2023; 3: 173‒182. https://doi.org/10.56539/20733305_2023_3_173

11. So Y.L. et al. Nutritional Factors Affecting Mental Health. Clin Nutr Res. 2016; 5(3): 143‒52. https://doi.org/10.7762/cnr.2016.5.3.143

12. Mounjouenpou P. et al. Physico-chemical and nutritional characterization of cereals brans enriched breads. Scientific African. 2020; 7. https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2019.e00251.

13. Ikenna C. et al. Food fortification technologies: Influence on iron, zinc and vitamin A bioavailability and potential implications on micronutrient deficiency in sub-Saharan Africa. Scientific African. 2021; 11: 2‒12. https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2020.e00667

14. Bolarinwa I.F., Aruna T.E., Raji A.O. Nutritive value and acceptability of bread fortified with moringa seed powde. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. 2019; 18: 195–200. https://doi.org/10.1016/j.jssas.2017.05.002.

15. Belokurova E., Sargsyan M., Alekseeva T., Malyutina T., Korystin M. Food enrichment with trace elements by immobilizing them on the surface of a biopolymeric carrier. BIO Web of Conferences. 2024.; 103: 00079. https://doi.org/10.1051/bioconf/202410300079

16. Novytskyi Y., Sabirov O., Luskan O. The influence of rational nutrition on the health of students. Науковий часопис Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова. Серія 15. Науково-педагогічні проблеми фізичної культури (фізична культура і спорт). 2024; 1(173): 21–24. https://doi.org/10.31392/udu-nc.series15.2024.1(173).04

17. Khashimova N., Khashimov H., Dzhakhangirova G., Baymirzaev D. Nontraditional ways of enriching flour and bread products based on local plant raw materials. IX International Conference on Advanced Agritechnologies, Environmental Engineering and Sustainable Development. EDP Sciences — Web of Conferences. 2024; 02024. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202448602024

18. Liu M., Chen X., Jiao Yu. Sustainable agriculture: theories, methods, practices and policies. Agriculture. 2024; 14(3): 473. https://doi.org/10.3390/agriculture14030473

19. Zolkin A.L., Matvienko E.V., Shmoilov A.N., Rudnev S.G., Urusova A.B. Development of scientific potential and introduction of innovative solutions to ensure competitiveness and further development of the agro-industrial complex of Russia. IX International Conference on Advanced Agritechnologies, Environmental Engineering and Sustainable Development. EDP Sciences — Web of Conferences. 2024; 01001. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202448601001

20. Klopčič M., Slokan P., Erjavec K., Consumer preference for nutrition and health claims: A multi-methodological approach. Food Quality and Preference. 2020; 82: 103863. https://doi.org/10.1016/j.foodqual.2019.103863.

21. Timpanaro G., Bellia C., Foti V.T., Scuderi A. Consumer Behaviour of Purchasing Biofortified Food Products. Sustainability. 2020; 12(16): 6297. https://doi.org/10.3390/su12166297

22. Derkanosova N.M., Vasilenko O.A., Shurshikova G.V. Prediction of probability of positive reaction of consumers to new types of enriched food. Smart Innovation, Systems and Technologies. 2020; 172: 891–897. https://doi.org/10.1007/978-981-15-2244-4_85

23. Pal R.S. et al. Improving women’s health and immunity: a thorough mapping micronutrients and dietary recommendations. Current Drug Therapy. 2024; 19. https://doi.org/10.2174/0115748855284781240202054050

24. Zaib S., Hayat A., Khan I. Nutritional and health benefits of cereals and grains. Current Nutrition and Food Science. 2024; 20. https://doi.org/10.2174/0115734013282127231220103115

25. Mitra S. et al. Potential health benefits of carotenoid lutein: an updated review. Food and Chemical Toxicology. 2021; 154: 112328. https://doi.org/10.1016/j.fct.2021.112328

26. Zinina O. et al. Enrichment of meat products with dietary fibers: a review. Agronomy Research. 2019; 17(4): 1808–1822. https://doi.org/10.15159/AR.19.163

27. Rebezov M. et al. Role of beetroot as a dietary supplement in food products. Plant cell biotechnology and molecular biology. 2020; 21(57–58): 8–16.

28. Kobus-Cisowska J. et al. Effect of fortification with calcium from eggshells on bioavailability, quality, and rheological characteristics of traditional Polish bread spreal. Journal of Dairy Science. 2020; 103(8): 6918‒6929. https://doi.org/10.3168/jds.2019-18027

29. Нуриллаев Р. Аспекты здоровья и питания: влияние продукции животноводства на устойчивые и здоровые рационы. Yashil Iqtisodiyot va Taraqqiyot. 2023; 1(10): 1070–1074. https://doi.org/10.55439/ged/vol1_iss10/a484

30. Тулякова Т.В., Джабакова А.Э., Коптелов К.И., Кузнецова К.С., Кудинов Д.В. Проблемы обеспечения стабильности пищевых систем и пути их устранения. Контроль качества продукции. 2024; 5: 33–38. https://www.elibrary.ru/mbyoum

31. Meinert C. et al. Food safety and food security through predictive microbiology tools: a short review. Potravinarstvo. 2023; 17: 324–342. https://doi.org/10.5219/1854

32. Pergentino dos Santos S. et al. Interaction of heat transfer methods, storage temperature and packaging atmosphere on quality of processed chicken meat. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences. 2023; e10251. https://doi.org/10.55251/jmbfs.10251

33. Abilmazhinov Y., Rebezov M., Fedoseeva N., Nikolaeva N., Sepiashvili E. Enhancing nutritional value and safety in horse meat cutlets with pumpkin additives. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2023; 1242(1): 012023. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1242/1/012023

34. Isakova F., Tadjibekova I., Kurbonov F. Improvement methods of feeding of aquaculture. 3rd International Conference on Research of Agricultural and Food Technologies (I-CRAFT-2023). Research of Agricultural and Food Technologies. Les Ulis. 2024; 01037. https://doi.org/10.1051/bioconf/20248501037

35. Вaykhozhaeva B.U., Khaimuldinova A.K., Jaxymbetova M.A., Kardenov S.A. Analysis of the state of the food industry. М. Қозыбаев атындағы Солтүстік Қазақстан Университетінің Хабаршысы. 2023;4(60); 105–111. https://doi.org/10.54596/2958-0048-2023-4-105-111

36. Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н. Обогащение пищевых продуктов микронутриентами: научные принципы и практические решения. Пищевая промышленность. 2010; (4): 20–24.

37. Карташев А.В., Судов Е.В., Петров А.Н. О стандартизации интегрированной логистической поддержки сложной наукоемкой продукции. Технологии PLM и ИЛП. 2021; 12: 1–7.

38. Maksimiuk N.N. et al. Evaluation of the use of the PLP-01M microwave laboratory system using working samples to control the accuracy of the results of examining product samples for lead conten. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk. 2021; 12186.

39. Tretyak L.N. et al. Evaluation of the stability of the results of studies of beef for lead content using the additive method. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk. 2021; 42044.