Микробная биомасса является перспективным источником эссенциальных макро- и микронутриентов, таких как белок, витамины, незаменимые аминокислоты, полисахариды и др., которые применяются в пищевых технологиях. Цель обзора заключалась в анализе и обобщении результатов исследований, посвященных изучению свойств и состава микробной биомассы, способов получения на ее основе функциональных ингредиентов и их биологической эффективности. Объектом исследования являлись научные публикации за 2005–2021 гг. о свойствах и биохимическом составе, методах выделения и применения функциональных и биоактивных компонентов биомассы микроорганизмов, используемых в пищевой промышленности. Поиск и отбор статей осуществлялся в библиографических базах eLIBRARY.RU, Google Scholar, Scopus, Elsevier и PubMed. Провели анализ, обобщение и систематизацию данных. Установили, что наиболее изученной является биомасса дрожжей Saccharomyces cerevisiae и мицелиальных грибов рода Aspergillus. Особое значение придается хитино-глюкано-маннановому комплексу клеточных стенок и биополноценному белку протоплазмы, на основе которых могут быть реализованы технологии получения функциональных ингредиентов. Выявили основные закономерности биокаталитической конверсии полимеров микробной биомассы с переводом содержащихся в ней биологически ценных компонентов в свободное легкодоступное для пищеварительных ферментов состояние. Обобщили основные функциональные свойства биологически активных ингредиентов микробного происхождения (сорбционные, иммуномодулирующие, нейромедиаторные, антиоксидантные и антиканцерогенные). Результаты проведенного исследования позволяют сделать вывод о том, что ферментолизаты микробной биомассы являются потенциальными источниками биологически активных соединений для использования в технологиях пищевых функциональных ингредиентов. Однако остаются недостаточно изученными вопросы о подтвержденных медико-биологических свойствах их минорных биоактивных составляющих и о направлениях создания новых видов специализированной и функциональной продукции на основе ферментолизатов микробной биомассы, что делает актуальными дальнейшие исследования в данном аспекте.
Техника и технология пищевых производств / Food Processing: Techniques and Technology
2023. — Выпуск 3
Содержание:
Микробная биомасса является перспективным источником эссенциальных макро- и микронутриентов, таких как белок, витамины, незаменимые аминокислоты, полисахариды и др., которые применяются в пищевых технологиях. Цель обзора заключалась в анализе и обобщении результатов исследований, посвященных изучению свойств и состава микробной биомассы, способов получения на ее основе функциональных ингредиентов и их биологической эффективности. Объектом исследования являлись научные публикации за 2005-2021 гг. о свойствах и биохимическом составе, методах выделения и применения функциональных и биоактивных компонентов биомассы микроорганизмов, используемых в пищевой промышленности. Поиск и отбор статей осуществлялся в библиографических базах eLIBRARY.RU, Google Scholar, Scopus, Elsevier и PubMed. Провели анализ, обобщение и систематизацию данных. Установили, что наиболее изученной является биомасса дрожжей Saccharomyces cerevisiae и мицелиальных грибов рода Aspergillus. Особое значение придается хитино-глюкано-маннановому комплексу клеточных стенок и биополноценному белку протоплазмы, на основе которых могут быть реализованы технологии получения функциональных ингредиентов. Выявили основные закономерности биокаталитической конверсии полимеров микробной биомассы с переводом содержащихся в ней биологически ценных компонентов в свободное легкодоступное для пищеварительных ферментов состояние. Обобщили основные функциональные свойства биологически активных ингредиентов микробного происхождения (сорбционные, иммуномодулирующие, нейромедиаторные, антиоксидантные и антиканцерогенные). Результаты проведенного исследования позволяют сделать вывод о том, что ферментолизаты микробной биомассы являются потенциальными источниками биологически активных соединений для использования в технологиях пищевых функциональных ингредиентов. Однако остаются недостаточно изученными вопросы о подтвержденных медико-биологических свойствах их минорных биоактивных составляющих и о направлениях создания новых видов специализированной и функциональной продукции на основе ферментолизатов микробной биомассы, что делает актуальными дальнейшие исследования в данном аспекте.
Ключевые слова
Получение фосфолипидного изолята с высоким содержанием фосфолипидов путем обезжиривания жидкого лецитина является ресурсо- и энергозатратным процессом. Исследование эффективности применения различных методов интенсификации этого процесса актуально. Метод ультразвукового воздействия - один из наиболее эффективных и простых в реализации физических методов интенсификации химико-технологических процессов. Цель работы - исследование влияния ультразвукового воздействия на эффективность процесса обезжиривания жидких лецитинов. Объектами являлись образцы соевого лецитина (жидкий, частично обезжиренный, фосфолипидный изолят). Обезжиривание жидкого соевого лецитина с применением в качестве растворителя ацетона осуществляли в три стадии при температуре 40 °С. Продолжительность каждой стадии составила 10 мин. Соотношение лецитин:ацетон (по массе) на I стадии обезжиривания составило 1:7, на II стадии - 1:6, на III - 1:5. Системы «жидкий лецитин - ацетон» и «частично обезжиренный лецитин - ацетон» в процессе обезжиривания подвергали ультразвуковому воздействию при различной удельной мощности и продолжительности воздействия. Разделение фаз на раствор нейтральных липидов в ацетоне и фосфолипиды осуществляли фильтрованием. Фосфолипидный изолят высушивали в вакуум-сушильном шкафу под вакуумом 5 кПа при температуре 40 °С. После каждой стадии обезжиривания определяли содержание фосфолипидов в частично обезжиренных лецитинах и фосфолипидном изоляте, а также степень извлечения нейтральных липидов после отгонки растворителя из ацетоновой мисцеллы. Установили эффективность ультразвукового воздействия при обработке систем «лецитин - ацетон» на I стадии обезжиривания с удельной мощностью 0,28 Вт/см3, на II и III стадиях - 0,36 Вт/см3. Применение ультразвукового воздействия на I и II стадиях обезжиривания в течение 3 мин, а на III стадии в течение 2 мин позволяет сократить расход ацетона в 1,2 раза и получить фосфолипидный изолят с содержанием фосфолипидов на 3,3 % выше по сравнению с обезжириванием контрольного образца (без обработки ультразвуковым воздействием). В работе была показана эффективность применения ультразвукового воздействия для интенсификации процесса обезжиривания жидкого соевого лецитина в три стадии со снижением расхода растворителя. Разработали технологические режимы получения фосфолипидного изолята с высоким содержанием целевого компонента - собственно фосфолипидов (98,6 %), который может быть рекомендован в качестве пищевой добавки в технологиях продуктов питания.
Ключевые слова
Мороженое - популярный замороженный десерт, характеризующийся присутствием воздушной фазы в виде мельчайших пузырьков (средний диаметр 15-60 мкм). При создании новых рецептур мороженого необходимо учитывать влияние композиционного состава и производственных факторов на состояние воздушной фазы. Важно достоверно и с минимальными затратами времени определять ее дисперсность. Цель исследования - разработка и оптимизация алгоритма для автоматической разметки положения центров и диаметра воздушных пузырьков на микроскопических изображениях типа ограничивающая окружность на примере мороженого, а также создание компьютерной программы. Провел поиск и анализ статей по применению микроскопического метода исследований для оптимизации технологических параметров работы оборудования или рецептуры мороженого и замороженных десертов, опубликованных на русском и английском языках в базах данных WoS и RSCI за последние 20 лет. Выполнил сбор микроскопических изображений воздушной фазы в мороженом при помощи микроскопа Оlympus CX41RF. Для написания автоматической программы разметки использовал язык программирования Python, библиотеку машинного обучения Keras и фреймворк TensorFlow. Обучение моделей выполнено при помощи видеоускорителя NVIDIA GTX. Анализ научной литературы показал, что дисперсность воздушной фазы в мороженом зависит от его состава и параметров процесса фризерования и закаливания, а формирование воздушных пузырьков описывается теориями пенообразования. На основе ручной разметки микроскопических изображений пузырьков воздуха в мороженом создал обучающий массив данных. Определил оптимальное количество каналов в конволюционных слоях нейронной сети на базе архитектуры LeNet, которая позволила классифицировать изображения сфер/не сфер с точностью более 0,995. Установил пределы срабатывания нейронной сети при использовании метода скользящего окна: 7,5 % диаметра при боковом смещении, 12,5 % при масштабировании. Разработанный алгоритм позволяет автоматически размечать пузырьки на микроскопических изображениях. Погрешность определения среднего диаметра сфер не превышала 1,8 %. Разработал метод автоматизированного подсчета количества и диаметра пузырьков воздуха в мороженом, который позволяет снизить трудоемкость проводимых исследований. Исходный код проекта размещен в открытом доступе и может быть адаптирован исследователями для решения своих задач в области компьютерного зрения.
Ключевые слова
Пемпек – традиционное блюдо индонезийской кухни, представляющее собой рыбные котлеты с добавлением муки из тапиоки. Тыквенное пюре может придать традиционному пемпеку питательные свойства и снизить содержание углеводов, поскольку популярные у населения продукты питания должны быть не только вкусными, но и полезным. Цель исследования заключалась в оценке качества пемпека, приготовленного по разработанной рецептуре из более доступного, чем традиционное сырье, и выращенного искусственным способом змееголова красного (Channa micropeltes или томан) с добавлением тыквенного пюре. Исследование включало следующие этапы: подготовка тыквенного пюре; приготовление пемпека путем замены муки из тапиоки тыквенным пюре (контроль: 0 %, рецептура 1: 10 %, рецептура 2: 20 %); органолептическая оценка и испытание на перегиб; анализ компонентного и аминокислотного составов; определение содержания β-каротина. Увеличение доли тыквенного пюре улучшило внешний вид, цвет, аромат, вкус и текстуру экспериментального образца. Испытания на перегиб показали, что эластичность пемпека снижалась по мере увеличения доли тыквенного пюре. Введение в рецептуру пемпека тыквенного пюре повысило качество блюда по таким аспектам, как содержание белка, влаги, золы, углеводов и β-каротина, а также аминокислотный состав. Рецептура 2, в которой 20 % муки из тапиоки было заменено тыквенным пюре, показала лучшие результаты по белку (7,91 %) и аминокислотам (10,27 %), а также наименьшее содержание углеводов (26,76 %). Экспериментальное блюдо из филе C. micropeltes с добавлением тыквенного пюре получило более высокую органолептическую оценку, чем традиционные рыбные котлеты «пемпек». Его пищевая ценность оказалась выше. Исследование показало, что тыквенное пюре может успешно заменить муку из тапиоки в традиционных индонезийских рыбных котлетах «пемпек».
Ключевые слова
Пемпек - традиционное блюдо индонезийской кухни, представляющее собой рыбные котлеты с добавлением муки из тапиоки. Тыквенное пюре может придать традиционному пемпеку питательные свойства и снизить содержание углеводов, поскольку популярные у населения продукты питания должны быть не только вкусными, но и полезным. Цель исследования заключалась в оценке качества пемпека, приготовленного по разработанной рецептуре из более доступного, чем традиционное сырье, и выращенного искусственным способом змееголова красного (Channa micropeltes или томан) с добавлением тыквенного пюре. Исследование включало следующие этапы: подготовка тыквенного пюре; приготовление пемпека путем замены муки из тапиоки тыквенным пюре (контроль: 0 %, рецептура 1: 10 %, рецептура 2: 20 %); органолептическая оценка и испытание на перегиб; анализ компонентного и аминокислотного составов; определение содержания β-каротина. Увеличение доли тыквенного пюре улучшило внешний вид, цвет, аромат, вкус и текстуру экспериментального образца. Испытания на перегиб показали, что эластичность пемпека снижалась по мере увеличения доли тыквенного пюре. Введение в рецептуру пемпека тыквенного пюре повысило качество блюда по таким аспектам, как содержание белка, влаги, золы, углеводов и β-каротина, а также аминокислотный состав. Рецептура 2, в которой 20 % муки из тапиоки было заменено тыквенным пюре, показала лучшие результаты по белку (7,91 %) и аминокислотам (10,27 %), а также наименьшее содержание углеводов (26,76 %). Экспериментальное блюдо из филе C. micropeltes с добавлением тыквенного пюре получило более высокую органолептическую оценку, чем традиционные рыбные котлеты «пемпек». Его пищевая ценность оказалась выше. Исследование показало, что тыквенное пюре может успешно заменить муку из тапиоки в традиционных индонезийских рыбных котлетах «пемпек».
Ключевые слова
Экономические субъекты, в том числе занимающиеся пищевыми производствами, взаимодействуют с большим количеством контрагентов, степень добросовестности которых влияет на финансовое положение организации и ее успешную деятельность. В связи с этим необходимо проведение проверок возможных деловых партнеров перед началом сотрудничества с ними. Особую роль в осуществлении таких проверок играет договорной дью дилидженс - услуга, оказываемая консалтинговыми и аудиторскими фирмами. При выполнении услуги договорной дью дилидженс используются инструменты, позволяющие оперативно собрать информацию о предприятии и провести ее анализ. Среди них выделяют специализированные базы данных и онлайн-сервисы. Цель исследования - рассмотреть основные направления проведения договорного дью дилидженс с использованием функциональных возможностей указанных инструментов. Рассмотрели основные этапы договорного дью дилидженс в условиях применения специальных цифровых инструментов. Особое внимание уделяется функциональным возможностям баз данных и онлайн-сервисов. В качестве основных методов исследования использовали сравнение, обобщение и синтез. В ходе исследования рассмотрели процесс сбора информации о контрагенте по трем направлениям: правоспособность, финансовое положение и деловая репутация. Уделили внимание этапу обобщения и анализа полученной информации по указанным направлениям и подготовке досье контрагента. Рассмотрели роль цифровых технологий на каждом этапе. Дали сравнительную характеристику функциональных возможностей цифровых инструментов. Определили ограничения, которые присущи базам данных и онлайн-сервисам при сборе информации о предприятии. Сравнительная характеристика функциональных возможностей цифровых инструментов для целей договорного дью дилидженс свидетельствует об их потенциале для формирования комплексного представления о контрагенте. При использовании баз данных и онлайн-сервисов для сбора информации о предприятии экспертам следует учитывать их недостатки и обозначать на стадии планирования необходимый круг вопросов.
Ключевые слова
Микробиологическая контаминация занимает важное место в системе обеспечения безопасности пищевой продукции из-за возможности изменения ее качественных и количественных характеристик. Особенно это касается готовой продукции, содержащей в своем составе компоненты животного происхождения или растительного и животноводческого сырья одновременно. В обзоре представлен анализ научных сведений и официальных данных о наиболее распространенных источниках микробиологического загрязнения готовой продукции, а также информации о возможных подходах его предотвращения или снижения до приемлемого уровня. Поиск научной литературы осуществлялся на английском и русском языках по базам данных Scopus, ScienceDirect, PubMed и eLIBRARY.RU с использованием дескрипторов microbiological contamination (микробиологическое загрязнение), food raw materials (продовольственное сырье) и ready-to-eat products (готовые продукты). Глубина поиска - 20 лет, а также более ранние значимые публикации при условии их высокой цитируемости и релевантные публикации - безотносительно количества цитирований. Критерии поиска ограничены анализом сведений о выявлении в продовольственном сырье и пищевой продукции микробиологических загрязнителей в России и за рубежом. Процент обнаружений по отдельным группам микроорганизмов рассчитывали относительно их общего числа. Анализ научных сведений и официальных данных показал, что для минимизации риска микробиологической контаминации необходим регулярный контроль уровня загрязнения на предприятии. Для готовых продуктов смешанного состава высок риск переноса микробиологических контаминантов каждого из ингредиентов, поэтому необходима как минимум их тепловая обработка. В случае композитных продуктов, не подразумевающих дополнительной температурной обработки, для минимизации микробиологической контаминации возможно внедрение современных технологий: интенсивное охлаждение и шоковая заморозка, обработка кулинарной продукции электромагнитным полем, применение защитных пищевых покрытий. Компоненты готовой продукции смешанного состава, даже с небольшим количеством сырья животного происхождения, обуславливают дополнительный риск контаминации микробиологическими загрязнителями (Listeria monocytogenes, Salmonella enteritidis и т. д.). Смешивание разных видов сырья может привести к изменению микробиологического профиля, поэтому безопасность готовой продукции должна обеспечиваться по всей цепи ее жизненного цикла, независимо от процентного содержания компонентов животного происхождения.
Ключевые слова
Для определения общей антиоксидантной активности в пищевой промышленности и нутрициологии используется большое количество методов. Например, потенциометрический метод с применением медиаторной системы гексацианоферратов калия (K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]). Его преимуществами являются простая процедура анализа, низкая стоимость реактивов и оборудования. Однако интерференционные исследования данного метода до сих пор не были представлены. Цель работы заключалась в изучении реакционной способности 30 потенциально мешающих веществ, которые встречаются в напитках, по отношению к медиаторной системе гексационоферратов калия в условиях, модулирующих потенциометрическое определение антиоксидантной активности. Объектами исследования являлись углеводы (глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза и мальтоза), красители (Е102, Е110, Е124, Е129, Е132 и Е133), консерванты (Е210, Е221, Е222, Е223, Е236 и Е260), подсластители (Е420, Е421, Е950, Е952 и Е954), регуляторы кислотности и антиокислители (Е296, Е330, E331iii, Е334, Е337, Е338, Е363 и Е386). Определение потенциала (Е) и активности ионов водорода (pH) осуществляли потенциометрическим методом в растворе медиаторной системы в отсутствии и присутствии анализируемых веществ. Цистеин, аскорбиновая и галловая кислоты были проанализированы в качестве контроля. Глюкоза, сахароза и мальтоза не мешают анализу напитков, тогда как фруктоза и лактоза проявляют незначительную положительную интерференцию с неустановленным механизмом. Яблочная (Е296), лимонная (Е330), винная (Е334) и фосфорная (Е338) кислоты продемонстрировали способность увеличивать потенциал медиаторной системы за счет снижения pH. Однако эти интерференционные эффекты наблюдаются только при высоких концентрациях исследованных соединений в электрохимической ячейке и нивелируются в результате шестикратного и более разбавления пробы. Индигокармин (Е132), сульфит натрия (Е221), гидросульфит натрия (Е222) и метабисульфит натрия (Е223) окисляются феррицианидом калия и проявляют положительную интерференцию. Полученные результаты позволяют утверждать, что феррицианид калия способен окислять соединения, отличные от природных антиоксидантов. Промышленное использование индигокармина ограничено из-за его плохой светостойкости, в то время как сульфиты активно применяются в виноделии. Интерференция сульфитов вызывает озабоченность в анализе белых вин; она характерна для других методов определения антиоксидантной активности. Полученные данные могут быть использованы для корректировки результатов потенциометрического определения антиоксидантной активности в соответствии с известной концентрацией мешающего вещества.
Ключевые слова
При разработке новых рецептур и технологий пищевых продуктов, в том числе мучных кондитерских изделий, особое внимание уделяется повышению их пищевой ценности. Галеты относятся к продуктам массового потребления, они удобны для быстрого питания и перекусов, а также являются перспективным объектом для обогащения функциональными пищевыми ингредиентами. Цель исследования - разработка рецептуры галет с обогащающей добавкой на основе соевого белкового продукта и изучение качества и пищевой ценности готового изделия. Объектами исследования являлись измельченный белковый продукт, полученный из соевого зерна по запатентованной технологии (патент № 2218816), и экспериментальные образцы галет на основе мучной смеси с массовой долей соевого белкового продукта от 2,5 до 15,0 % (кратность 2,5 %) от общей массы пшеничной муки. Контрольный образец - галеты Арктика. Физико-химические и другие показатели качества готовых изделий определяли с помощью стандартных методов. Изофлавоноиды устанавливали методом ВЭЖХ с использованием элюента метанол:вода. Замена в рецептуре галет части пшеничной муки соевым белковым продуктом привела к повышению пищевой ценности готовых изделий и уменьшению намокаемости (с 196 до 172 %) и содержания сырой клейковины (с 30,7 до 28,4 %). Установлено, что оптимальное содержание соевого белкового продукта в рецептуре галет не должно превышать 7,5 % от общей массы пшеничной муки. Увеличение массовой доли добавки более 7,5 % привело к снижению показателя намокаемости ниже требуемых значений (˂ 170 %) и ухудшению органолептических характеристик - пористости и хрупкости. Добавление соевого белкового продукта способствует повышению пищевой ценности галет по белку на 21,6 %, жиру - на 14,1 %, минеральным веществам - на 11,1 %, изофлавоноидам - на 140,8 % (с 4,83 до 11,63 мг/100 г) при снижении содержания общих углеводов на 6,5 % по сравнению с контролем. Была разработана рецептура и технология для промышленного производства галет с соевым белковым продуктом. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования галет с соевым белковым продуктом в качестве пищевых продуктов функциональной направленности, т. к. степень удовлетворения суточной физиологической потребности в функциональных пищевых ингредиентах при употреблении 100 г изделий увеличивается до значимых величин по фосфору (с 11,7 до 20,1 %), витамину Е (с 12,6 до 18,0 %) и изофлавоноидам (с 9,6 до 23,2 %) по сравнению с контролем.
Ключевые слова
Хлебобулочные изделия, изготовленные на заквасках, характеризуются широким спектром вкусо-ароматических характеристик, увеличенным сроком хранения и т. д. Отмечается активизация научных исследований, направленных на изучение микробиома хлебопекарных заквасок. Цель работы - обобщение, систематизация и анализ современных данных об особенностях ведения заквасок спонтанного брожения, способов их получения и роли в организации технологического процесса на современных предприятиях хлебопекарной отрасли. Объектом исследования являлась российская и зарубежная научная литература открытого доступа - монографии, статьи и патенты на изобретения, связанные с исследованием различных аспектов производства и использования хлебопекарных заквасок спонтанного брожения. Поиск вели по информационным базам PubMed и eLIBRARY.RU в обратной хронологической последовательности (период поиска 2000-2022 гг.). Отбор источников осуществляли с учетом полноты и системности изложения материала, его достоверности и релевантности. Анализ и систематизацию информации проводили голографическим методом и методом апперципирования. Провели анализ и систематизацию исследований российских и зарубежных ученых в отношении факторов, влияющих на микробиом хлебопекарных заквасок, в частности спонтанного брожения. В работе была показана взаимосвязь между сырьем, используемым на стадии выведения заквасок спонтанного брожения, и показателями их качества. Актуальность приобретают исследования, связанные с изучением трансформации биоактивных соединений в процессе ферментации закваски. Это обусловлено поиском и расширением набора эффективных инструментов для разработки хлебобулочной продукции, обладающей специфическими питательными свойствами (пониженный гликемический индекс, повышенное количество биологически доступных питательных веществ, пониженное содержание акриламида, сниженная аллергенность глиадина). Научный и практический интерес представляют выделение, идентификация и характеристика микроорганизмов, входящих в микробиом заквасок спонтанного брожения, для поиска специфических штаммов, которые позволяют разрабатывать закваски, предназначенные для различных узконаправленных целей.
Ключевые слова
Розелла (Hibiscus sabdariffa L.) принадлежит к семейству мальвовых и произрастает в Западной Африке. В Нигерии ее высушенные лепестки путем кипячения и фильтрации перерабатывают в безалкогольный напиток «зобо». В состав «зобо» входят искусственные подсластители, которым требуется натуральная альтернатива. Цель исследования заключалась в изучении влияния финикового сока, используемого в качестве подсластителя, на физико-химические и органолептические свойства напитка «зобо». В контрольный образец (Zcon) вносился искусственный подсластитель. В экспериментальных образцах соотношение «зобо» и финикового сока составляло 90:10 (ZD10), 80:20 (ZD20), 70:30 (ZD30), 60:40 (ZD40) и 50:50 (ZD50). Образцы были подвергнуты компонентному и физико-химическому анализу, а также органолептической оценке по девятибалльной гедонистической шкале. Физико-химический анализ показал, что образец ZD50 с соотношением «зобо» и финикового сока 50:50 имел самые высокие значения pH (3,5) и содержания сахара (9,5°Bx), тогда как контрольный образец имел самые низкие значения – 2,5 и 0,9°Bx соответственно. Все образцы демонстрировали значимые различия (p ≥ 0,05). Самое высокое содержание влаги было обнаружено в контрольном образце (97,0 %), золы (0,8 %) и липидов (4,8 %) – в образце ZD50. Образец ZD50 продемонстрировал самые высокие результаты по содержанию белка (2,23 %) и сырой клетчатки (2,49 %). Образец ZD40 с соотношением «зобо» и финикового сока 60:40 имел самое высокое содержание углеводов. Контрольный образец получил самые высокие баллы за вкус и комплексное ощущение во рту вкуса, запаха, фактуры и консистенции (p ≥ 0,05). Самую низкую оценку получил образец ZD10 с наименьшей долей финикового сока. Наилучшие результаты получил контрольный образец, за которым следовали образцы Z D40 (60:40) и ZD50 (50:50). Финиковый сок оказался эффективным подсластителем, который повысил питательные свойства традиционного напитка «зобо». Однако органолептический анализ показал, что потребители предпочли контрольный образец с искусственным подсластителем.
Ключевые слова
Розелла (Hibiscus sabdariffa L.) принадлежит к семейству мальвовых и произрастает в Западной Африке. В Нигерии ее высушенные лепестки путем кипячения и фильтрации перерабатывают в безалкогольный напиток «зобо». В состав «зобо» входят искусственные подсластители, которым требуется натуральная альтернатива. Цель исследования заключалась в изучении влияния финикового сока, используемого в качестве подсластителя, на физико-химические и органолептические свойства напитка «зобо». В контрольный образец (Zcon) вносился искусственный подсластитель. В экспериментальных образцах соотношение «зобо» и финикового сока составляло 90:10 (ZD10), 80:20 (ZD20), 70:30 (ZD30), 60:40 (ZD40) и 50:50 (ZD50). Образцы были подвергнуты компонентному и физико-химическому анализу, а также органолептической оценке по девятибалльной гедонистической шкале. Физико-химический анализ показал, что образец ZD50 с соотношением «зобо» и финикового сока 50:50 имел самые высокие значения pH (3,5) и содержания сахара (9,5°Bx), тогда как контрольный образец имел самые низкие значения - 2,5 и 0,9°Bx соответственно. Все образцы демонстрировали значимые различия (p ≥ 0,05). Самое высокое содержание влаги было обнаружено в контрольном образце (97,0 %), золы (0,8 %) и липидов (4,8 %) - в образце ZD50. Образец ZD50 продемонстрировал самые высокие результаты по содержанию белка (2,23 %) и сырой клетчатки (2,49 %). Образец ZD40 с соотношением «зобо» и финикового сока 60:40 имел самое высокое содержание углеводов. Контрольный образец получил самые высокие баллы за вкус и комплексное ощущение во рту вкуса, запаха, фактуры и консистенции (p ≥ 0,05). Самую низкую оценку получил образец ZD10 с наименьшей долей финикового сока. Наилучшие результаты получил контрольный образец, за которым следовали образцы Z D40 (60:40) и ZD50 (50:50). Финиковый сок оказался эффективным подсластителем, который повысил питательные свойства традиционного напитка «зобо». Однако органолептический анализ показал, что потребители предпочли контрольный образец с искусственным подсластителем.
Ключевые слова
Пробиотическая закваска - это биопрепарат на основе молочнокислых бактерий. Метаболические характеристики заквасок имеют значение для свойств ферментированных продуктов и определения потенциальной активности микроорганизмов. Цель исследования заключалась в оценке бактериального состава заквасочной культуры в различные промежутки времени в процессе ферментации при приготовлении пробиотического кисломолочного продукта. В исследовании использовали закваску для приготовления пробиотического кисломолочного продукта, включающую Streptococcus salivarius ssp. thermophiles, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Bifidobacterium bifidum, Bifidobactreium animalis ssp. lactis, Bifidobacterium longum, Lactobacillus acidophilus и Lacticaseibacillus casei. Объектом ферментации являлось пастеризованное молоко. Отбор проб проводили на протяжении всего процесса ферментации (0, 3, 6, 9, 12, 15 и 18 ч). Для определения бактериального состава использовали метод секвенирования нового поколения, направленный на исследование V3 участка гена 16S рРНК. В процессе ферментации выявлено снижение Bifidobacterium и преобладание Lactobacillus. Пик их обильности в исследуемом субстрате составил 97,5 % на 15 ч ферментации. В каждой контрольной точке ферментации наблюдалось снижение численности Streptococcus. Род Lactobacillus заместил все другие роды бактерий, включая Bifidobacterium, что объясняется снижением pH в процессе ферментации. Для ферментации продолжительностью 18 ч были достигнуты оптимальные значения для увеличения численности рода Lactobacillus (рН = 4,2-4,4), но они оказались низкими для продуктивного роста Bifidobacterium. Проведенное исследование продемонстрировало динамику изменения бактериального состава молочной основы в процессе ферментации. Высокопроизводительное секвенирование является хорошим инструментом для контроля процессов ферментации пробиотиков.
Ключевые слова
Пшеница (Triticum aestivum L.) – важная сельскохозяйственная культура, фитопатогенами которой являются грибы рода Fusarium и Alternaria. Для борьбы с ними применяют синтетические пестициды, негативно влияющие на окружающую среду и здоровье человека. Разработка безопасных и эффективных аналогов – биопестицидов – является актуальным вопросом. Цель работы заключалась в разработке консорциума на основе экстремофильных микроорганизмов, выделенных из природных источников, для защиты пшеницы от заболеваний, вызванных грибами рода Alternaria и Fusarium. Объектами исследования являлись образцы 10 изолятов экстремофильных микроорганизмов. Биохимическую идентификацию изолятов проводили с использованием автоматического микробиологического анализатора Vitek 2 Compact. Изоляты оценивали по показателям антимикробной активности в отношении Escherichia coli и антагонистической активности в отношении фитопатогенов по методу встречных культур. На основании полученных данных конструировали микробные консорциумы и оценивали их эффективность и способность защищать пшеницу от фитопатогенов. Из 10 исследованных изолятов наибольшую активность проявляли 5 штаммов, 3 из которых являлись биосовместимыми: Leclercia sp., Sphingomonas paucimobilis и Lactobacillus plantarum. На основании данных микроорганизмов составили 4 консорциума. Установлено, что совместное применение микроорганизмов повышает их антогонистическую активность: площадь, не занятая фитопатогеном, увеличивалась на 4,2 % по отношению к среднему значению отдельных микроорганизмов, входящих в состав консорциума. Наиболее эффективным являлся консорциум с соотношением штаммов Leclercia sp., S. paucimobilis и L. plantarum 2:1:1 соответственно. Консорциум оказывал фитостимулирующее действие на проростки пшеницы (всхожесть варьировалась в пределах 73,2–99,6 %) и позволял избежать морфометрических изменений при обработке семян, зараженных фитопатогенами. Разработанный консорциум обладает высокой эффективностью защиты пшеницы от патогенов рода Alternaria и Fusarium и может использоваться в качестве пестицида биологической природы.
Ключевые слова
Пшеница (Triticum aestivum L.) - важная сельскохозяйственная культура, фитопатогенами которой являются грибы рода Fusarium и Alternaria. Для борьбы с ними применяют синтетические пестициды, негативно влияющие на окружающую среду и здоровье человека. Разработка безопасных и эффективных аналогов - биопестицидов - является актуальным вопросом. Цель работы заключалась в разработке консорциума на основе экстремофильных микроорганизмов, выделенных из природных источников, для защиты пшеницы от заболеваний, вызванных грибами рода Alternaria и Fusarium. Объектами исследования являлись образцы 10 изолятов экстремофильных микроорганизмов. Биохимическую идентификацию изолятов проводили с использованием автоматического микробиологического анализатора Vitek 2 Compact. Изоляты оценивали по показателям антимикробной активности в отношении Escherichia coli и антагонистической активности в отношении фитопатогенов по методу встречных культур. На основании полученных данных конструировали микробные консорциумы и оценивали их эффективность и способность защищать пшеницу от фитопатогенов. Из 10 исследованных изолятов наибольшую активность проявляли 5 штаммов, 3 из которых являлись биосовместимыми: Leclercia sp., Sphingomonas paucimobilis и Lactobacillus plantarum. На основании данных микроорганизмов составили 4 консорциума. Установлено, что совместное применение микроорганизмов повышает их антогонистическую активность: площадь, не занятая фитопатогеном, увеличивалась на 4,2 % по отношению к среднему значению отдельных микроорганизмов, входящих в состав консорциума. Наиболее эффективным являлся консорциум с соотношением штаммов Leclercia sp., S. paucimobilis и L. plantarum 2:1:1 соответственно. Консорциум оказывал фитостимулирующее действие на проростки пшеницы (всхожесть варьировалась в пределах 73,2-99,6 %) и позволял избежать морфометрических изменений при обработке семян, зараженных фитопатогенами. Разработанный консорциум обладает высокой эффективностью защиты пшеницы от патогенов рода Alternaria и Fusarium и может использоваться в качестве пестицида биологической природы.
Ключевые слова
Семена гороха (Pisum sativum L.) богаты белком, пищевыми волокнами (клетчатка, гемицеллюлоза, пектины), витаминами группы В и другими веществами. Белки гороха удовлетворяют почти всем требованиям аминокислотного состава эталонного белка. Лимитирующими аминокислотами белка гороха являются серосодержащие (метионин и цистеин), также горох богат лизином - лимитирующей аминокислотой для пшеничной муки. Использование продуктов переработки гороха может способствовать расширению ассортимента высокобелковых продуктов питания массового спроса, в том числе хлебобулочных изделий. Цель работы - разработка технологии хлеба функционального назначения из смеси цельносмолотой муки семян гороха и глютена пшеничного. Объектами исследования являлись мука пшеничная хлебопекарная, глютен пшеничный, мука цельносмолотая из семян гороха сортов San Cipriano и Вега, образцы теста и готового хлеба. Состояние углеводно-амилазного комплекса муки определяли на приборе Амилотест АТ-97, содержание крахмала - поляриметрическим методом, белка в муке - спректрофотометрическим, в хлебе - методом Къельдаля. Реологические свойства теста исследовали на вискозиметре Реотест-2. Органолептическую оценку качества хлеба проводили экспертным методом, а химический состав - расчетно-аналитическим. Исследования показали, что цельносмолотая мука из семян гороха обладала меньшей вязкостью крахмального геля по сравнению с пшеничной мукой. Увеличение дозировки муки при замесе теста приводило к повышению его вязкости. Применение цельносмолотой муки из семян гороха, имеющей высокую кислотность (7,2 и 9,4 град. для муки из гороха сортов San Cipriano и Вега соответственно) и автолитическую активность («число падения» ниже 80 с), позволяет сократить технологический процесс на 115 и 145 мин и получить хлеб с хорошими физико-химическими и органолептическими показателями качества. Благодаря применению высокобелкового сырья в хлебе повышалось содержание белка на 41,9-46,4 % по сравнению с контрольным образцом. Это позволяет удовлетворить суточную потребность в белке на 33,1-34,2 % при употреблении 100 г хлеба. В работе обосновали ускоренную технологию хлеба функционального назначения из смеси цельносмолотой муки семян высокобелковых сортов гороха San Cipriano и Вега и пшеничного глютена при соотношении 20/80 и 30/70 соответственно.
Ключевые слова
Молоко ослиц - это полифункциональный продукт с антиоксидантной, противовоспалительной, омолаживающей, противомикробной и противоопухолевой активностями. Широкий спектр физиологических свойств обусловлен его белковым компонентом. Молоко ослиц киргизской породы в этом аспекте практически не изучено. Цель исследования - анализ аминокислотного профиля молока ослиц, обитающих в горной местности Кыргызстана, в зависимости от сезона года, а также оценка его биологической ценности. В исследовании использовали молоко ослиц киргизской породы, которых разводят в Чуйской области Кыргызстана. Образцы ослиного молока собирали в апреле, июле и сентябре. Аминокислотный состав белков молока определяли методом капиллярного электрофореза. Биологическую ценность белков оценивали по аминокислотному скору, индексу незаменимых аминокислот (индекс Осера), коэффициенту утилитарности незаменимых аминокислот и коэффициенту утилитарности аминокислотного состава. В белке молока ослиц киргизской породы выделили и идентифицировали 18 аминокислот, в том числе 8 незаменимых. Общее содержание аминокислот в весеннем молоке составило 1840,07 мг/100 г, летом этот показатель увеличился до 2037 мг/100 г (максимальное значение), а к осеннему периоду снизился до 1264,35 мг/100 г. Это связано с изменением рациона кормления. Отношение незаменимых аминокислот к заменимым близко к единице. Содержание аргинина в весеннем молоке ослиц более чем в 2,5 раза выше по сравнению с осенним. Около 1/3 незаменимых аминокислот составляют лейцин и изолейцин (322,60 ± 19,35 мг/100 г молока). В летнем молоке отмечено максимальное содержание других незаменимых аминокислот, кроме валина и триптофана, которые для ослиного молока являются лимитирующими в осенний период. Суммы незаменимых аминокислот в белке исследованного ослиного молока весеннего, летнего и осеннего удоя составили 54,24, 59,26 и 34,77 г/100 г соответственно, что превышает значение в эталонном белке (27,46 г/100 г). Белки молока ослиц киргизской породы характеризуются высокой биологической ценностью, независимо от сезона года. Полученные результаты свидетельствуют о потенциальной возможности использования ослиного молока в составе новых продуктов функционального (специального) назначения.
Ключевые слова
Сонохимическое воздействие успешно применяется в пищевой промышленности в процессах эмульгирования, гомогенизации, диспергирования и модификации вязкости и структуры. Крахмал является одним из распространенных пищевых ингредиентов, независимо от того, входит ли он в состав сырья или добавляется для достижения или улучшения определенных свойств. Цель работы заключалась в изучении влияния сонохимического воздействия на структурно-механические свойства суспензий пшеничного крахмала. В работе исследовались образцы суспензий, содержащие 10 % пшеничного крахмала. Обработка образцов суспензий проводилась ультразвуком сразу после приготовления с применением ультразвукового аппарата Волна-М (модель УЗТА-1/22-ОМ) или в ультразвуковой ванне (частота 22 кГц, номинальная мощность 100, 150, 300 и 400 Вт). Продолжительность сонохимического воздействия на образцы составила 15 и 30 мин. До и после обработки определяли реологические, физические и текстурные свойства крахмальных суспензий по общепринятым методикам. Ультразвуковая обработка вызывает механическое повреждение крахмального зерна, делая его внутреннюю часть доступной для влаги при нагревании. Это приводит к изменениям структурно-механических и реологических свойств крахмальных суспензий. Все исследуемые суспензии имели неньютоновский характер. Ультразвуковая обработка увеличивала их коэффициент консистенции с 28,12 до 152,75 мкПа·с. Ультразвуковая обработка привела к снижению температуры клейстеризации всех крахмальных суспензий: с 63,4 до 61,0 °С. Применение ультразвука высокой мощности в течение более короткого периода обработки снижало прочность сформированных гелей до 1,25 Н по сравнению с аналогичным показателем геля нативного крахмала - 4,28 Н. Обработка суспензий пшеничного крахмала ультразвуком с целью модификации его структурно-механических и реологических свойств может заменить некоторые стандартные методы (химические, физические и ферментативные). Это позволит получить модифицированные крахмалы заданного качества при одновременном снижении энергозатрат и сокращении продолжительности технологического процесса.
Ключевые слова
Томаты (Solanum lycopersicum L.) относятся к наиболее популярным овощным культурам. Увеличивающимся спросом, в том числе у российского потребителя, пользуются томаты, отмеченные знаком «органик». Однако сельскохозяйственная отрасль испытывает недостаток инструментальных методов анализа, способных подтвердить «органический» способ производства продукции. Перспективным методом, способным выявить фальсификат среди органической продукции, является метод изотопной масс-спектрометрии. Цель исследования заключалась в оценке возможности использования значений изотопных характеристик общего азота и общего углерода томатов для установления идентификационных критериев для продукции, выращенной в открытом грунте или в теплицах в атмосфере, которая обогащена диоксидом углерода. Объектами исследования являлись 16 образцов томатов, 14 из которых были приобретены в российских торговых сетях. 2 образца были выращены в открытом грунте без использования химических удобрений. Состав стабильных изотопов углерода и азота в образцах определяли с использованием изотопного масс-спектрометра IRMS Delta V Advantage с дополнительными вспомогательными модулями. Выявили, что томаты, выращенные в теплицах с атмосферой, которая обогащена диоксидом углерода, имеют диапазон значений показателя δ13C от -44 до -32 ‰, а в обычной теплице от -30 до -24 ‰. Установлено, что 6 из 16 исследованных образцов томатов относятся к продукции, выращенной в условиях искусственного обогащения атмосферы диоксидом углерода. 3 образца имеют пограничные значения показателей δ13C и δ15N, идентификация которых затруднена как по использованию обогащения искусственным диоксидом углерода, так и по типу вносимых удобрений. Метод изотопной масс-спектрометрии является мощным инструментом при выявлении фальсифицированной органической продукции. Изотопные характеристики общего углерода в томатах, выращенных в атмосфере с искусственным обогащением углекислым газом, имеют более низкие значения в сравнении с натуральной органической продукцией. Полученные значения позволяют сделать вывод об органической или химической природе удобрений.
Ключевые слова
Качество мяса формируется на разных этапах производства, хранения и переработки. Среди них значение имеет созревание, технологии которого позволяют регулировать интенсивность биохимических процессов и связанных с ними свойств мяса. Один из трендов в развитии технологий созревания - это сухое созревание в течение длительного времени в условиях, ограничивающих рост микроорганизмов. Актуальность исследования определяет такой аспект формирования качества мяса сухого созревания, как изменение белковой составляющей. Исследовали образцы, выделенные из внутренней части костных спинно-поясничных отрубов полутуш говядины породы герефорд сибирской селекции после 21, 35 и 42 суток сухого созревания (температура 0-1 °С, относительная влажность воздуха 74-75 %, скорость движения воздуха 0,5 м/с). На сухое созревание отруба подавали после выдержки в течение 1 суток при 4 °С. Контролировали фракционный состав белков методом вертикального электрофореза с использованием камеры Mini-Protean Tetra System, аминокислотный состав - методом ВЭЖХ (хроматограф жидкостной Shimadzu LC-20 Prominence с диодно-матричным детектором Shimadzu SPD20MA, разделительная колонка Kromasil С-18), переваримость белков - последовательным воздействием системы протеиназ пепсин - трипсин в условиях, имитирующих желудочное пищеварение. Длительное сухое созревание сопровождается развитием протеолиза под действием эндогенных ферментов. Результаты анализа электрофореграмм позволяют говорить о том, что протеолитические изменения высокомолекулярных миофибриллярных белков высококачественной говядины становятся более выраженными с увеличением продолжительности сухой выдержки. Распределение фракций белков по стадиям сухого созревания свидетельствует о разной скорости деградации сократительных и регуляторных белков и белков цитоскелета. Это влияет на нарушение структурной целостности мышечных волокон, формирование нежности мяса и доступность белков пищеварительным ферментам. Результаты определения аминокислотного состава и переваримости белков in vitro позволяют говорить о повышении пищевой ценности говядины и доступности белков действию протеиназ к 42 суткам сухого созревания. Длительное сухое созревание способствует повышению усвояемости мышечных белков высококачественной говядины. Это обусловлено развитием протеолиза с накоплением низкомолекулярных фракций, выраженного к 42 суткам созревания, и умеренными окислительными изменениями белков.
Ключевые слова
Цианобактерии являются перспективными продуцентами экзополисахаридов, обладающих высокой биологической активностью. Актуальным является вопрос выделения и идентификации экзополисахаридов из штамма цианобактерий Cyanobacterium sp. рода Cyanobacterium семейства Cyanobacteriaceae fam. nov. Цель исследования заключалась в изучении экзополисахаридов штамма цианобактерий Cyanobacterium sp. B-1200, в зависимости от физико-химических условий культивирования и состава культуральной среды, и подборе оптимальных параметров экстракции и очистки экзополисахаридов из культуральной среды. Штамм цианобактерии Cyanobacterium sp. B-1200 выращивали в условиях освещения 7500 ± 50 люкс (12 ч света/12 ч темноты). Сухую клеточную массу цианобактерий определяли методом гравиметрии, а также с использованием градуировочного графика зависимости количества биомассы от степени поглощения при длине волны 750 нм. Количество полисахаридов в культуральной жидкости оценивали антрон-сернокислым методом. Экстракцию полисахаридов осуществляли путем спиртового осаждения. Метод ультразвукового диспергирования применяли для деструкции клеточных стенок цианобактерий. В результате исследования подобрали оптимальные параметры экстракции и очистки экзополисахаридов. Удаление из культуральной среды гидрокарбоната натрия и увеличение его концентрации в среде на 300 % положительно влияло на выход полисахаридов. Оптимальным значением активной кислотности для синтеза полисахаридов являлось значение рН = 6. Оптимальная температура для накопления полисахаридов - 35 °С, хотя наибольшее количество биомассы отмечено при 25 °С. Интенсивное белое освещение способствовало наибольшему выходу экзополисахаридов в культуральную среду, красно-белое освещение вызывало изменение морфологии клеток цианобактерий. При проведении экстракции влияние оказывали концентрация, температура и природа экстрагента: наибольший выход экзополисахаридов наблюдался при использовании изопропанола, наименьший - при использовании бутанола. В результате подбора оптимальных режимов экстракции и очистки полисахаридов были сформулированы следующие рекомендации: для ультразвуковой обработки рекомендовано использовать мощность 20 Вт и время обработки 5 мин, для сублимационной - продолжительность 8 ч и температура -15 °С.