Харчова рецептура - Харчова техніка

Харчова рецептура

Харчова рецептура - це сукупність знань та операцій, реалізованих під час суміші інгредієнтів для отримання продукту, який відповідає специфікаціям, що включають харчові обмеження.

Виробники формулюють для створення нових продуктів або формулюють, щоб модифікувати товар у своєму асортименті.
Процес формулювання включає різні етапи, серед яких ми знаходимо:

вибір інгредієнтів відповідно до бажаних функціональних можливостей;
ноу-хау формувачів;
використання засобів допомоги при формулюванні, заснованих на розробці експериментів або лінійному програмуванні.

Дизайн експериментів - це впорядкована серія тестів в експерименті, кожен з яких отримує нові знання, керуючи одним або кількома вхідними параметрами для отримання результатів. Це дозволяє перевірити модель із мінімально можливою кількістю тестів.

З іншого боку, лінійне програмування або моделювання з обмеженнями дає змогу дізнатись, чи можна дотримуватися набору обмежень у даному контексті. Це математичний інструмент обчислення, який спрямований на оптимізацію лінійної функції, що складається з декількох змінних, що також піддаються обмеженням, пов'язаним лінійними співвідношеннями. Цей інструмент інтегрований у різноманітне програмне забезпечення, таке як Excel, за допомогою функції Solver.
У контексті харчування, на початку 2000-х років у Франції застосовувалося лінійне програмування з метою перевірки можливості досягнення рекомендованих норм споживання їжі як частини різноманітного та збалансованого харчування. І лише менше ніж за 10 років кілька дослідників використовували його для цілей оптимізації рецептур. Перший приклад - оптимізована з поживної та економічної точки зору суміш олій. Зовсім недавно програма Optimed (Оптимізація середземноморських продуктів) використовувала її для оптимізації розроблених продуктів.

Щоб розробити модель лінійного програмування, потрібно:

такі змінні, як, наприклад, кількість інгредієнтів та інші характеристики, пов’язані з цими змінними, такі як вартість інгредієнтів, вміст поживних речовин ...;

кількісні обмеження на поживні речовини, інгредієнти та/або кінцеву вартість продукту, які не повинні бути перевищені;

а також цільову функцію або запитання, яке прагне визначити оптимальну комбінацію змінних, що дозволяє досягти очікуваної мети, дотримуючись обмежень.

Лінійне програмування дає змогу, наприклад, визначити найдешевшу суміш двох масел, дотримуючись обмежень щодо споживання омега-3 жирних кислот та вітаміну Е.
Принцип лінійного програмування можна продемонструвати на графічній ілюстрації, можливої з двома змінними.

Візьмемо приклад переформулювання харчування з проекту Optimed: мигдальні хрустянки.
Найпоширенішими інгредієнтами є пшеничне борошно, цукор, мигдаль, яйце, ріпакова і соняшникова олія, або вершкове масло і порошок для закваски. Назва "мигдальні хрустянки" не пов'язана з жодним обов'язковим регуляторним обмеженням.

Це здійснювалось у три етапи:

по-перше, вибір поживних речовин, що підлягає оптимізації, називається «харчовими маркерами»;
потім виявлення джерел варіацій харчових маркерів;
і, нарешті, оптимізація харчової якості шляхом формулювання.

Враховані такі харчові маркери:

ті, які можуть бути просунуті до споживача відповідно до чинних норм, наприклад, за допомогою нових харчових вимог або кращого харчового профілю продукту; у нашому прикладі це стосується волокон; ті, що присутні в різній кількості на ринку, що передбачає існування важелів для вдосконалення; це стосується цукру та жирних кислот;
ті, що цікавлять охорону здоров'я; як тут мінерали, такі як магній, калій, залізо, цинк, а також вітамін Е.

Визначення джерел варіацій маркерів є важелем для оптимізації харчової якості.
Щодо мигдальних хрустких, тести лінійного програмування дозволили виявити, що 18,5% доданих цукрів дозволило досягти твердження про "зниження цукру"
Лінійне програмування було використано для оптимізації рецептури, яку ми створили для наших мигдальних хрустких страв. Приріст харчових вимог представлений в оптимізованій рецептурі. Ми переходимо від 6 тверджень за класичною формулою до 13 вимог за оптимізованою формулою.

Крім харчових вимог, лінійне програмування може покращити загальний харчовий профіль продукту, наприклад, покращити його нутрі-бал.