Известия вузов. Пищевая технология

В обзорной статье собраны литературные данные, отечественные и зарубежные, касающиеся актуальных вопросов: прогноза потребления соков в России в ближайшие годы; благотворного влияния на организм человека компонентов соков; расширения ассортимента напитков, содержащих соки; увеличения полезности этих напитков за счет введения в их рецептуру различных компонентов. Основная часть обзора объединяет разрозненные литературные ссылки по созданию различными научными коллективами рецептур напитков, содержащих помимо соков в своем составе такие добавки, как экстракты и настои лекарственного и пряно-ароматического сырья, сыворотку. Материал статьи может быть интересен компаниям, работающим в этой области, и научным коллективам.

Рассмотрено влияние модифицирующих воздействий - ферментативного гидролиза препаратами, полученными из пророщенных семян, термическим способом и их сочетанием на функциональные и технологические свойства белков различных видов масличных семян, определяющих их введение в рецептуры пищевых продуктов. Изучение изменений растворимости, аминокислотного состава и функциональных свойств белков позволило разработать принципиальную технологическую схему получения модифицированных белков из масличных семян.

В обзоре рассмотрены этапы создания и пути использования пшенично-ржаного гибрида тритикале - первой зерновой культуры, созданной человеком. Изложены основные направления селекции, практическая значимость гексаплоидных форм и цитологическая стабильность сортов и линий. Большое внимание уделяется вопросам биохимии тритикале, наибольший практический интерес имеют данные по изучению содержания белка и лизина - аминокислоты, дефицит которой испытывают многие зерновые культуры. Представлены сведения о питательной ценности зерна тритикале и о возможностях его использования в пищевой промышленности, а также в качестве кормовой культуры.

Проведен обзор перспективных видов сырья, используемого при производстве продуктов функционального назначения, в частности сливочных масел специального и лечебного назначения. Обосновано использование отходов, получаемых при переработке плодов облепихи; показаны перспективы использования облепиховых биодобавок, фосфолипидов, концентрата красной рябины и арахисовой массы при производстве сливочных масел специального и лечебного назначения.

Для повышения оперативности реагирования предприятий сахаропроизводящей отрасли на изменения рыночной среды необходима модернизация их организационной структуры, приводящей в соответствие функции организации и действия подразделений по их осуществлению. Одним из вариантов оптимизации оргструктуры является усложнение форм деятельности, появление новых структурных элементов. Другой вариант - использование матричных управленческих структур. Это обусловливает возможность непрерывного приспособления предприятия к меняющимся условиям среды. Развитие сетевых организационных структур может также способствовать разрешению проблемы управления сахарными заводами. В целом организационная структура позволяет сочетать цели и действия сотрудников и обеспечивать синергический эффект.

Конкурентный потенциал способствует прогнозированию уровня качества функциональных продуктов. С этой целью разработана шкала конкурентного потенциала функциональных продуктов питания. Показатели качества распределили следующим образом: I ступень - показатели безопасности, II - функциональные свойства, III - органолептические показатели, IV - пищевая ценность, V - результаты социологического опроса, VI - результаты клинических испытаний и санитарно-эпидемиологическое заключение, VII - правовая защита. Каждая ступень качества характеризуется показателями, которые имеют соответствующие уровни качества и коэффициенты весомости. Данная методика предназначена для оценки конкурентоспособного потенциала функциональных продуктов питания. Она учитывает как известные элементы формулы оценки конкурентоспособности товара, так и совершенно новые, позволяющие с большей точностью предвидеть конкурентоспособность вновь создаваемой продукции.

В результате селекции подсолнечника на высокую масличность произошли существенные изменения в химическом составе семян. Изменился жирнокислотный состав получаемого масла. Вследствие повышения масличности семян снизилось относительное содержание фитина и общего фосфора. Не смотря на то, что семена новых высокомасличных сортов подсолнечника содержат значительно меньше плодовой оболочки, относительное содержание восков увеличилось. Это потребовало введения дополнительной технологической операции - вымораживания. Особенности химического состава семян подсолнечника современных сортов и гибридов свидетельствуют, что в последние десятилетия селекционерами создан новый тип подсолнечника, отличающийся по многим характеристикам от исходного сорта.

Представлены данные о потребительских и технологических свойствах вишни, произрастающей в Кузбассе. Установлено, что вишня является ценной культурой, содержащей биологически активные вещества, обладает лечебными свойствами и низкой калорийностью. Вишню можно использовать как продукт питания и сырье для различных отраслей промышленности.

При сравнительном анализе содержания фотосинтетических пигментов в листьях растений подсолнечника по фазам вегетации, семена которого перед посевом были обработаны препаратами биологической и химической природы, установлено повышение содержания хлорофиллов а и b и каротиноидов в листьях подсолнечника сорта Р-453, причем повышенное содержание фотосинтетических пигментов наблюдается в течение всего вегетационного периода растений подсолнечника. Применение препаратов химического и микробиологического происхождения приводит к смещению максимума содержания хлорофиллов а и b, а также суммы каротиноидов. Установлено, что на стадии бутонизации содержание хлорофиллов а и b в листьях подсолнечника тесно коррелирует с продуктивностью растений, а на более поздних стадиях эта корреляция отсутствует. Между содержанием каротиноидов и урожайностью, содержанием каротиноидов и масличностью обнаружена отрицательная зависимость.

Изучено содержание вторичных продуктов окисления, количество пероксидов, состав липидов в соевой полуобезжиренной муке и продуктах ее гидролиза. Выявлена высокая гетерогенность липидного компонента соевой полуобезжиренной муки. Гидролиз и особенно центрифугирование вызывают возрастание степени окисленности липидов, оказывая неодинаковое воздействие на содержание состава липидов и интенсивность перекисного окисления липидов.

Проанализированы имеющиеся в литературе данные о заряде осадка известкового молока. Теоретически обосновано строение мицеллы гидроксида кальция. Экспериментально методом электрофореза доказано, что частицы твердой фазы известкового молока имеют отрицательный заряд. На основании результатов исследований предложен способ проведения дефекации с распределенным вводом извести.

Приведены результаты исследований химического состава зерна генетически модифицированной кукурузы линий MON 863 и NK 603, соевого шрота линии 40-3-2. Рассмотрены аминокислотный состав белка, аминокислотный скор, содержание белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ, солей тяжелых металлов, микотоксинов и радионуклидов этих продуктов. Дана оценка соответствия химического состава трансгенных кукурузы и соевого шрота их немодифицированным аналогам.

Биологическую ценность продуктов можно определять различными способами. Самый распространенный - кормление лабораторных животных, таких как крысы и некоторые виды высших животных. Наиболее быстрым и экономичным является микробиологический способ с использованием простейшего тест-организма инфузории вида Tetrachymena pyriformis, которая также является показателем нетоксичности среды.

Представлены результаты исследования влияния состава биомодифицированной сахаросодержащей пасты (БСП) «Сахарок» на бродильную активность дрожжей, установлены возможность и целесообразность снижения рецептурного количества дрожжей на 60% при использовании БСП «Сахарок» для их активации. Исследовано влияние БСП «Сахарок» на изменение количества восстановленного глютатиона дрожжей в тесте, качественных и количественных показателей клейковины и газоудерживающей способности теста, установлена интенсификация выделения глютатиона дрожжей, вследствие чего ослабляются упругие свойства клейковины, снижается масса гидратированной клейковины, что приводит к уменьшению газоудерживающей способности теста. Проведены исследования влияния различных дозировок аскорбиновой кислоты на процесс укрепления упругих свойств клейковины, установлена целесообразность использования аскорбиновой кислоты в количестве 0,02% к массе муки с целью укрепления упругих свойств клейковины.

Разработаны ресурсосберегающие способы переработки зерна ржи с получением продуктов ферментативного гидролиза полисахаридов и белкового продукта. Определены оптимальные режимы отдельных стадий переработки, выполнен анализ физико-химических показателей качества сырья, промежуточных и конечных продуктов (экструдаты, гидролизаты, сахарный сироп, белковый препарат и остаточный продукт) и выявлены пути применения последних в производстве пищевых изделий и комбикормов.

Изучены молекулярные свойства и выполнен анализ распределения электронной плотности натуральных загустителей на основе полисахаридов животного происхождения. Обоснована возможность использования растворов хитозана в молочной сыворотке при производстве пищевых продуктов с повышенной активной кислотностью (рН > 6,0). Исследовано влияние продуктов переработки хитина на исходные функционально-технологические и структурно-механические свойства соевых концентратов и мясного сырья.

Предложен оригинальный способ производства масляных бисквитных кексов. Произведен анализ рецептурного состава разработанных изделий и контрольного образца, представлены данные о пищевой и энергетической ценности, а также показатели качества кексов. Приведены уравнения для прогнозирования показателя намокаемости выпеченных бисквитных изделий, позволяющие получать близкосходимые с экспериментальными данные. Расчетные методы определения намокаемости рекомендованы к практическому применению.

Представлены данные по определению содержания патогенной микрофлоры - мезофильной аэробной и факультативно-анаэробной - в пиве в различной упаковке. В качестве метода исследования выбран анализ с помощью пластины биохимической дифференцирующей энтеробактерии (ПБДЭ). Из результатов исследований можно сделать вывод, что при хранении пива в алюминиевой и стеклянной таре показатели качества остаются стабильными, а у пива на розлив превышен порог допустимой концентрации БГКП на 1,5%. Концентрация БГКП, дрожжей и плесени для пива в кегах и ПЭТФ-таре соответствует норме.

Исследовано влияние фосфолипидно-витаминной композиционной БАД, состоящей из Витол-ФЭИ и тыквенно-масляного экстракта, на потребительские свойства сливочных масел. Обоснованы количества вводимой композиционной БАД и разработаны технологические режимы производства сливочных масел, обогащенных фосфолипидно-витаминной БАД. Проведена оценка потребительских свойств разработанных сливочных масел.

Проведена модификация функциональных свойств белков семян арахиса путем их инфракрасной (ИК) обработки. Установлена зависимость функциональных свойств белков от конечной температуры ИК-обработки. Предложен оптимальный температурный режим ИК-обработки, который позволит получить белково-арахисовую массу с определенными технологическими свойствами для дальнейшего ее использования при производстве хлебобулочных изделий повышенной пищевой и биологической ценности.

Разработана биотехнология белковых продуктов из дальневосточных двустворчатых моллюсков - приморского гребешка и спизулы сахалинской. Все пищевые ткани моллюсков измельчали в 10%-м водно-спиртовом растворе, обрабатывали ферментным препаратом Протамекс, проводили ферментативный гидролиз при температуре 37-45°С в течение 2-4 ч, после чего прогревали при температуре 80-95°С в течение 10-20 мин для инактивации остаточной активности и ингибирования микрофлоры. Готовые полуфабрикаты представляли собой густую однородную массу, хорошо растворимую в воде, с приятным запахом и мясным привкусом. Содержание свободных аминокислот в продуктах превышало их количество в субстрате до ферментации в 3,5-5,1 раз. Полуфабрикаты рекомендованы для обогащения пищевых продуктов свободными аминокислотами. На их основе можно получать белковые приправы, соуса, бульоны, первые и вторые блюда.

Разработана технология и рецептура получения нового комбинированного молочного продукта на основе обезжиренного молока и растительного сырья (ореха фундука). Проведена оценка потребительских свойств данного напитка.

Исследована возможность использования в качестве основного сырья для производства хлеба муки сеяной из перспективного сорта зерна тритикале Валентин. В качестве пряно-ароматических добавок использовались СО2-экстракты, полученные из семян укропа, петрушки, сельдерея и кориандра. Выбранные СО2-экстракты в оптимальных дозировках оказывают существенное влияние на структурно-механические свойства теста из тритикалевой муки, способствуют повышению его водопоглотительной способности и времени устойчивости, снижая при этом разжижение теста. СО2-экстракты также положительно влияют на показатели качества хлеба: удельный объем, расплываемость подовых изделий, пористость, аромат и вкус. Дана сравнительная оценка проб хлеба из тритикалевой муки, приготовленных по различной технологии: опарным, безопарным способом, на охлажденном дрожжевом полуфабрикате, на ацидофильной закваске. Наилучшие показатели качества - у хлеба, приготовленного традиционным опарным способом.

Производство плодоовощной продукции в Астраханской области возросло за счет увеличения посевных площадей, расширения ассортимента выращиваемых культур, изменения структуры перерабатываемой продукции. Исследование качества и конкурентоспособности показало, что в группе маринадов отечественная продукция не конкурентоспособна по сравнению с импортной, качество закусочных консервов отечественного производства не уступает импортным, однако интегральный показатель конкурентоспособности, учитывающий стоимость, ниже импортных консервов китайского производства. Качество томатной пасты астраханских производителей существенно уступает импортным аналогам.

После отбора пробы масла измеряют его температуру (t, °C), помещают в датчик импульсного ядерно-магнитного релаксационного анализатора, измеряют время спин-спиновой релаксации протонов триацилглицеринов первой компоненты масла (T21) в миллисекундах, растительное масло относят к оливковому, если T21 < 2,2t + 102,0. Технический результат: сокращение времени осуществления идентификации, исключение сложной пробоподготовки.

Установлен характер процесса кипения фруктовых пюре на вертикальной обогреваемой стенке. Определены основные кинетические закономерности кипения фруктовых пюре на вертикальной обогреваемой стенке.

Проанализирована возможность переработки четырех видов сырья (хмель, кориандр, укроп, гвоздика) на четырех сдвоенных параллельно работающих экстракционных установках. С учетом обработки на специализированных установках на стадии экстракции отпадает необходимость не только в очистке экстракционной установки при смене эфиромасличного сырья, но и учете занятости экстракционных установок. Обосновано использование алгоритма Джонсона для синтеза субоптимального расписания системы последовательного типа в цехе CO2-экстракции. Рост числа экстракторов с двух до четырех не пропорционально увеличивает производительность (рост в 1,39 раза).

Рассмотрены проблемы, связанные с реализацией принципа безотходной технологии в пищевых производствах. Предложена качественная модель и приведены результаты исследования течения корнеплодной суспензии. Полученные данные позволяют производить проектирование и расчет межоперационных трубопроводных сетей утилизации отходов абразивной обработки картофеля. Показано, что при проектировании червячного нагнетателя для отжима сока из плодово-ягодного сырья нельзя использовать гидродинамическую теорию шнековых прессов. Вместо нее предложена трибологическая теория червячных нагнетателей.

Разработана конструкция нового реометра для контроля процесса свертывания молока, реализующего метод вибрационной вискозиметрии. Приведено описание реометра, методики контроля, а также результаты исследований влияния определяющих параметров метода вибрационной вискозиметрии на вид получаемой реограммы свертывания молока.

Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способам периодической ректификации спиртосодержащего сырья. Способ предусматривает нагревание спиртосодержащего сырья в кубе-испарителе до температуры кипения, концентрирование образующихся паров в укрепляющей ректификационной колонне, конденсацию паров в конденсаторе-холодильнике, направление конденсата на орошение указанной колонны и на накопление его на стадии эпюрации в рефлюксной емкости, промывку конденсата и подачу после завершения стадии эпюрации всего конденсата на орошение в укрепляющую ректификационную колонну. При этом одновременно отбирается жидкий пастеризованный спирт со 2-4-й тарелки укрепляющей колонны, считая сверху, и направляется в исчерпывающую ректификационную колонну, из нижней части которой отбирается спирт-ректификат. Конденсат на стадии эпюрации накапливается в рефлюксной емкости в количестве 7,5-9% от содержания спирта в сырье, промывку конденсата в рефлюксной емкости на стадии эпюрации производят при соотношении расхода флегмы и расхода паров 1,8 : 2,2. Завершается стадия эпюрации, когда количество конденсата в рефлюксной емкости составит 1,5-1,9% от содержания спирта в сырье. Изобретение позволяет повысить качество спирта и снизить длительность процесса и энергозатраты на его проведение.

Необходимость снижения доли ручного труда и повышения производительности процесса обвалки реберного мяса привела к появлению ряда технологических решений, которые требуют математического описания для основных технологических режимов и подбора основных конструктивных параметров соответствующих установок. Представлены данные, позволяющие осуществлять проектирование и расчет оборудования для обвалки реберного мяса.

При анализе расписания многоассортиментной переработки сырья на специализированных экстракционных установках с различным количеством экстракторов установлено непропорциональное увеличение производительности с ростом числа экстракторов в установке. Для выявления влияния числа экстракторов была построена математическая модель 3-стадийного производства со специализированной третьей ступенью (экстракция и слив). Разработан алгоритм, моделирующий длительность основных стадий цикла каскадного производства. Предложена 3-параметрическая пробная функция, прогнозирующая максимально достижимую производительность экстракционной установки при числе экстракторов, стремящемся к бесконечности.

Большинство редукторных электроприводов невозможно с достаточной точностью описать одномассовой электромеханической системой. Учет упругости соединения электродвигателя и исполнительного органа механизма требует перехода к более сложной двумассовой электромеханической системе. Одно из главных достоинств синтезированной трехкратно-интегрирующей системы автоматического регулирования положения электропривода с типовыми регуляторами и упругим валопроводом - отсутствие статической ошибки контура тока при изменении параметров электропривода (инвариантность, обусловленная структурной компенсацией внутренней отрицательной обратной связи по ЭДС электродвигателя). Включение в состав систем автоматического управления программируемых PC-совместимых контроллеров и синтезированной системы автоматического регулирования положения электропривода с типовыми регуляторами и упругим валопроводом позволит эффективно решать принципиально различные задачи комплексной автоматизации предприятий пищевой промышленности.

Эффективное управление качеством нанесения порошковых красок с помощью устройств, в основе функционирования которых лежит принцип зарядки частиц лакокрасочных материалов (ЛКМ) в поле коронного разряда, предполагает углубленное изучение протекающих при этом физических процессов. В ходе проведенных исследований в процессе зарядки выявлен эффект разделения поверхности аэрозольной частицы на две зоны, в которых зарядка протекает одновременно по двум различным механизмам.

Исследовано влияние деформативности элементов цепной передачи (валов, цепи, головного шарнира) на параметры контакта зубьев звездочки и ролика: размеров площадки контакта и максимальных контактных напряжений. Получены зависимости для определения параметров, характеризующих качество зацепления, - пятна контакта, коэффициента концентрации контактных напряжений. Посредством этих зависимостей установлена количественная связь показателей качества зацепления с деформативными, точностными и нагрузочными параметрами. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании цепных передач и разработке мероприятий по компенсации погрешностей изготовления и монтажа пищевых и транспортирующих машин.

Предложено использование комбинированного подхода для решения сложных многомерных задач целочисленной оптимизации работ малотоннажного экстракционного производства. Значительное сокращение затрат на производство в процессе получения пищевкусовых добавок методом CO2-экстракции связано с оптимальным расчетом графика их работы. Предложен алгоритм решения задачи упорядочивания расписаний, основанный на полном переборе вариантов. Установлены границы применимости метода полного перебора для решения задачи составления оптимального расписания 3-стадийного многоассортиментного производства.

Рассмотрено изменение реологических характеристик сметаны различной жирности в зависимости от температуры и интенсивности механического воздействия. Предложена методика, при помощи которой кривые течения в координатах «напряжение сдвига t - скорость сдвига » целесообразно аппроксимировать двумя реологическими моделями. Определено влияние на реологические свойства сметаны каждого из исследованных параметров: содержания жира, механического воздействия, температуры и их взаимного влияния. Выполнено также математическое моделирование с использованием матрицы полнофакторного эксперимента.

Для правильной организации производства коэкструдированных продуктов определены поля скоростей движущейся псевдопластичной среды (расплава зерновой смеси) и изменения давления в цилиндрической кольцевой щели матрицы экструдера. Приведены аналитические решения осесимметричного течения между внутренней цилиндрической поверхностью фильеры матрицы и цилиндрической поверхностью вводимой начинки для различных индексов течения.

Предложена классификация генетически модифицированных (ГМ) продуктов растительного происхождения, где в качестве отличительных признаков выделены степень использования ГМ источников, примененные методы генетической модификации, вид гена-вставки, назначение гена-вставки.

В пищевой промышленности автоматизация технологических процессов осуществляется на основе позиционных электроприводов с инерционными преобразователями. Проанализированы существующие оптимальные по быстродействию диаграммы для малых, средних и больших перемещений электроприводов с безынерционными (импульсными) преобразователями. Показано, что их применение для электроприводов с инерционными преобразователями приведет к несанкционированным перемещениям исполнительных органов технологических установок. Предложено три вида оптимальных по быстродействию диаграмм перемещения электроприводов: для малых, средних и больших перемещений.

Для создания биологически активных добавок (БАД) использованы выжимки томатов. По оригинальной технологии получена БАД «Янтарная», содержащая в составе широкий спектр пищевых волокон, витаминов, макро- и микроэлементов, имеющая оптимальный аминокислотный состав. Разработаны новые виды хлебобулочных изделий функционального назначения с БАД «Янтарная».

Возможность применения метода вакуумной пеносушки для обезвоживания микробиологических препаратов исследовалась на производственном штамме бифидобактерий В. Bifidum 1. Экспериментально выявлена зависимость показателя целевой функции от варьируемых параметров процесса. Определены оптимальные, с точки зрения показателя выживаемости, режимные параметры, даны соответствующие рекомендации.

Полезная модель относится к устройствам для измельчения сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой промышленности. Измельчитель сыпучих материалов содержит корпус, питающий бункер, вертикальный шнековый вал с закрепленным на нем режущим органом в виде винтовой нарезки с режущими кромками по ее периферии, противорежущий элемент в виде спиральной пружины, помещенный в наружную спиральную пружину с противоположной навивкой. В нижней части шнекового вала установлен кулачек с выступами, смещенными друг относительно друга на 180° для создания возвратно-поступательного движения пружин в противофазе. Это позволяет снизить возможность проскальзывания сыпучего материала сквозь зазор между спиральной пружиной и шнековым валом и обеспечить однородность полученного измельченного сыпучего материала.