Представлен обзор данных, опубликованных отечественными и зарубежными учеными в области исследований физиологической роли и технологических свойств фосфолипидов, содержащихся в жидких растительных лецитинах, а также данных, характеризующих известные способы модификации жидких лецитинов. Анализ литературных данных убедительно показал необходимость поступления в организм человека фосфолипидов, которые являются физиологически ценными веществами, обеспечивающими нормальное функционирование всех органов человека. Эффективным способом рекомендуемого поступления в организм человека фосфолипидов (5-7 г в сутки) является употребление продуктов питания, обогащенных пищевыми добавками фосфолипидной природы. К таким пищевым добавкам фосфолипидной природы бесспорно относятся модифицированные лецитины, при этом сырьем для их производства являются жидкие лецитины, вырабатываемые из нерафинированных растительных масел путем гидратации содержащихся в маслах фосфолипидов. Для получения модифицированных лецитинов применяют физические и ферментативные способы модификации жидких лецитинов, позволяющие получать целевой продукт с заданным составом фосфолипидов, а следовательно, и с заданными технологическими свойствами и биоактивным потенциалом. Известные способы модификации жидких лецитинов характеризуются следующими недостатками, во-первых, высокой энерго- и ресурсозатратностью, во-вторых, сложностью технологического процесса, а, в-третьих, высокими потерями целевого компонента - фосфолипидов (до 3,0-3,5 %). Учитывая высокую востребованность модифицированных лецитинов в технологиях продуктов питания, которые в настоящее время на российском рынке представлены только импортными производителями (Германия, Китай, Аргентина), актуальным является производство отечественных модифицированных лецитинов. В связи с этим разработка инновационных технологий производства модифицированных лецитинов является стратегически важной задачей для обеспечения продовольственной независимости страны.
Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии
2023. — Выпуск 1
Содержание:
В обзоре обобщена информация, опубликованная за последние годы, о методах получения ценных веществ из побочных продуктов переработки соевых бобов. Тремя основными продуктами, получаемыми в процессе переработки сои, являются: соевая меласса, соевый шрот и соевая сыворотка. За последние годы интерес к отходам переработки сои заметно вырос, так как эти продукты богаты изофлавонами, белками и углеводами и почти не утилизируются, что открывает большой потенциал для их поиска методов их переработки. В данной статье мы акцентировали внимание именно на различных методах экстракции полезных соединений из побочных продуктов соевой промышленности. На сегодняшний день большинство статей направлено на извлечение изофлавонов, соединений, которые обладают противораковыми, антидиабетическими, противоаллергическими эффектами. Поскольку традиционные методы экстракции дорогие, занимают много времени и в них используются токсичные, летучие и легко воспламеняемые растворители, сейчас мировое сообщество направлено на использование «зеленых» методов извлечения. Экстракция с помощью природных глубоких эвтектических растворителей (NADES) представлена как наиболее перспективная, так как в ней отсутствуют изложенные выше недостатки. Однако для извлечения максимального количества изофлавонов мелассу следует предварительно обработать β-глюкозидазой для увеличения выхода агликоновых форм изофлавонов. Побочные продукты переработки соевых бобов являются обширной и не до конца изученной темой для исследований. Разработки в области утилизации отходов производства позволят решить проблемы не только с экологической составляющей, но и также повлияют на экономические показатели предприятий производителей.
Ключевые слова
Двойная эмульсия представляет собой коллоидную систему, обычно в которой первичная эмульсия «вода в масле», образованная с использованием липофильных поверхностно-активных веществ, диспергируется в водной фазе с использованием гидрофильного поверхностно-активного вещества. Целью данной работы является изучение и анализ научных работ в области использования двойных эмульсий в пищевой промышленности для формирования систем нового формата. В обзоре анализируются возможности использования двойных эмульсий «вода в масле в воде» в качестве альтернативы пищевой промышленности. Подчеркивается, что огромный потенциал представляет использование двойных эмульсий, насыщенных биологически активными веществами, для обеспечения биодоступности и стабильности системы. Технология получения двойных эмульсий позволяет значительно изменить состав и добиться заявленного результата в таких продуктах, как растительные напитки, молочная продукция, соусы, а также продуктах переработки мяса убойных животных. Проведен анализ технологических подходов, обеспечивающих создание устойчивых двойных эмульсий, среди которых наибольший потенциал имеют такие как ультразвуковое воздействие и гомогенизация высокого давления на второй стадии эмульгирования. В статье представлены основные факторы получения двойной эмульсии в зависимости от технологических особенностей и рецептур. Возможность повышения стабильности инкапсуляции биологически активных веществ при производстве и хранении функциональных пищевых продуктов. Представленные результаты в открытой печати научных исследований в данной области демонстрируют потенциал ультразвукового воздействия в процессе эмульгирования для получения двойных эмульсий, а также возможность минимизации использования эмульгаторов и стабилизаторов в технологическом процессе.
Ключевые слова
В настоящее время во всем мире наблюдается экспоненциально растущий интерес к устойчивым эмульсиям Пикеринга (ЭП), стабилизированным твердыми частицами. По сравнению с обычными эмульсии Пикеринга обладают многими преимуществами, такими как возможность сокращения количества используемых эмульгаторов, биосовместимость и более высокая безопасность. При этом потенциальное применение их в пищевых системах стало рассматриваться с высокой степенью применимости для технологии линейки продуктов профилактической направленности. Методы разработки таких эмульсий должны базироваться на комплексном решении сохранения биоактивных свойств при встраивании нагруженных композиций в пищевую матрицу продукта (ПМП). Цель данной работы состоит в обоснованном подходе практической реализации разработанных процессов фортификации, основанных на использовании технологий Пикеринга для получения биоактивных, устойчивых во времени пищевых эмульсий. Авторами сформирован дуальный подход от теории к практике и определены задачи, включающие обобщение последних достижений в области создания пищевых эмульсий Пикеринга. В первой части работы описаны свойства биоактивных фортификатов (БАФ), определяющие их пригодность для технологии эмульсий Пикеринга. Выделены наиболее перспективные биоактивные фортификаты-стабилизиторы для пищевых эмульсий Пикеринга и технологии стабилизации. На основании обобщения теоретических данных определены потенциальные претенденты-образцы для пилотных исследований в цепочке БАФ > ЭП > ПМП. Исследования планируется направить на установление оптимальных сырьевых компонентов для стабилизации эмульсии Пикеринга, а также липидной фракции с учетом жирно-кислотного состава и витаминного комплекса отдельных видов жиров; прослеживание устойчивости показателей биоактивности используемого стабилизатора в системе полученного пищевого продукта; моделирование эффективной конструкции эмульсии Пикеринга, с учетом образующихся типов связей и определения их устойчивости в пищевых матрицах.
Ключевые слова
Законодательные нормативные документы и Программы развития биотехнологии Российской Федерации указывают на необходимость разработки и внедрения в производство продуктов нового поколения с заданными характеристиками качества, соответствующих принципам здорового питания. Для решения данной проблемы необходимо провести оценку использования растительного молока как альтернативы коровьего, которое в дальнейшем может послужить базой для создания линейки функциональных продуктов питания. Вышесказанное подтверждает целесообразность изучения свойств растительного сырья. Целью данного исследования являлось изучение влияния предварительной обработки сырья на функционально-технологические свойства растительного молока. В качестве объекта исследования были использованы виды растительного молока, полученные из тыквенных семечек, зеленой гречихи, чечевицы, сои, гороха, овса. Для проведения экспериментальной части работы использовались стандартные методы: физико-химические показатели экспериментальных образцов (pH, массовая доля жира, белка, углеводов, массовая доля сухих веществ), определение пенообразующей способности и стабильности пены. Исходя из полученных данных, сделаны выводы о значительном влиянии предварительной обработки растительного сырья на физико-химические показатели растительных дисперсий. Полученные результаты исследований объединяют данные о свойствах пенообразования и стойкости пены различных видов растительных дисперсий, позволяя учитывать этот фактор при работе с данным видом сырья. Сделаны выводы по влиянию методов предварительной обработки растительного сырья (предварительного обжаривания, заморозки, воздействия ультразвуком) на физико-химические показатели растительных дисперсий. Изучение процессов пенообразования позволяет спрогнозировать поведение дисперсий как самостоятельного продукта, так и компонента различных смесей, а также получить высокачественный продукт с необходимыми характеристиками.
Ключевые слова
Пищевые волокна (ПВ) - это многофункциональные пищевые ингредиенты, которые используют как технологические добавки, изменяющие структуру и свойства продуктов. Кроме того, ПВ оказывают положительное воздействие, на пищеварительную, сердечно-сосудистую систему, а также на уровень метаболизма организма. Целью исследования являлось технологическое обоснование использования микроцеллюлозы (МКЦ) и пищевых волокон для формирования функциональных свойств печенья. Объектом исследования являлась технология печенья сдобного «Овсяное» и «Благодатное»; контрольные и опытные образцы печенья с введением в рецептуру микроцеллюлозы (5 %) и пищевых волокон (3 %). Установлено возрастание массовой доли влаги для образцов, содержащих микроцеллюлозу и пищевые волокна; через 45 дней хранения отмечено снижение показателя на 5-12 % для всех образцов, наибольшие потери влаги отмечены для контрольных образцов. Образцы печенья с добавлением ПВ и МКЦ получили максимальные оценки при дегустационном анализе, отличались хорошим подъемом, наиболее мягкой и пластичной структурой. Печенье «Благодатное» характеризуется более мягкой структурой и менее упругими свойствами, по сравнению с печеньем «Овсяное». Изделия, содержащие МКЦ, отличаются наибольшей общей и пластической деформацией. Отмечено, что при хранении пластические свойства мучных кондитерских изделий уменьшаются в 2,0-2,8 раз. Установлено увеличение количества пищевых волокон для образцов, содержащих микроцеллюлозу и пищевые волокна, порция 50 грамм удовлетворяет суточную потребность в ПВ на 17-26 %. Все образцы печенья по окончании срока хранения соответствовали требованиям технического регламента. Для образцов, содержащих микроцеллюлозу и ПВ, значение КМАФАнМ было в 1,3-1,5 раза ниже относительно контрольных образцов, количество плесеней было меньше в 2 раза. Применение пищевых волокон и микроцеллюлозы способствует сохранению высоких потребительских свойств мучных кондитерских изделий, стабилизирует физико-химические и органолептические показатели качества изделий в процессе хранения.
Ключевые слова
Объект исследований - хлеб из пшеничной муки, обогащенный тонкоизмельченными отрубями зерновых и зернобобовых культур Казахстана. Хлеб является одним из основных продуктов питания. Основная роль хлеба - придание потребляемым вместе с ним продуктам питания необходимой консистенции и структуры, способствующей эффективной работе желудочно-кишечного тракта и поступлению в организм человека необходимого количества питательных и биологически активных веществ. Основным компонентом традиционного хлеба является мука пшеничная высоких сортов, в процессе производства которой значительно снижается содержание полезных веществ, заложенных в зерне природой. Разработка способов повышения пищевой ценности хлеба путем формирования необходимых физиологических свойств, сохраняя при этом высокие потребительские характеристики, является важнейшей задачей в хлебопечении. Из значительного количества таких способов использование тонкоизмельченных отрубей зерновых культур является экономически и технологически оправданным. Наиболее часто используются в целях повышения пищевой ценности хлеба отруби пшеницы. В то же время мало изучено влияние отрубей других, не менее ценных зерновых и зернобобовых культур. Проведено исследование химического состава тонкоизмельченных отрубей пшеницы, овса, гречихи, чечевицы, определенных как наиболее ценных. Установлено, что наибольшим содержанием белка характеризовались чечевичные отруби, клетчатки - овсяные отруби. При повышении пищевой ценности хлеба применялась классическая рецептура с заменой муки высшего сорта на тонкоизмельченные отруби в количестве от 10 до 20 %. По химическому составу определены наиболее оптимальные количества тонкоизмельченных отрубей, внесение которых значительно повысило пищевую ценность хлеба и сохранило высокие потребительские характеристики. Во всех случаях установлено, что внесение 10 % тонкоизмельченных отрубей принято за оптимальное. Результаты исследования позволили установить оптимальное соотношение пшеничной муки и тонкоизмельченных отрубей зерновых культур для получения хлеба с высокими потребительскими характеристиками. Полученные рецептуры хлеба могут быть рекомендованы для практического применения.
Ключевые слова
В настоящее время особый интерес в пищевой технологии приобретают двухкомпонентные системы на основе L-аскорбиновой кислоты, применяемые в качестве источников биологически активных пищевых добавок. Представлены результаты исследований по изучению механизмов и динамики формирования цветности в процессах карамелизации в среде 40 %-ного этанола; объектами изучения являлись L-аскорбиновая кислота (Asc) и ее эквимолярная смесь с D-глюкозой (Glc). Образование окрашенных веществ в обеих системах идентифицировалось методами молекулярной спектроскопии по окончании термостатирования растворов (50 °С, 1,5 ч) и их последующего выдерживания (25 °С) в течение 30 суток. Расчет индексов окрашивания водно-этанольных систем Asc и Asc + Glc показал усиление интенсивности цветности при карамелизации L-аскорбиновой кислоты в присутствии D-глюкозы, указывая на формирование более протяженной и стабильной хромофорной системы в двойной системе, что подтверждается характером электронных спектров. Сравнительный анализ колебательных спектров исследуемых растворов показывает наличие полос, характерных для сопряженных С=О+ С=С-сочетаний, вторые производные полос в области валентных колебаний кратных связей идентифицируют в спектре двойной системы интенсивный сигнал 1654 см-1, относимый к О=С-С(OH)=С-фрагментам. Последнее свидетельствует о большей устойчивости хромофорных составляющих структуры, формирующейся в результате совместной карамелизации компонентов двойной системы. Конденсация продуктов трансформации Asc и Glc приводит, вероятно, к ряду окрашенных продуктов, одним из которых является замещенный δ-лактон, включающий гидрокси-α,β-еноновые фрагменты. Предполагается, что последние стабилизируются R-замещением, обеспечивая большую в сравнении с продуктами карамелизации аскорбиновой кислоты протяжённость и устойчивость формирующей цветность хромофорной системы. Дальнейшее изучение свойств карамельных составов на основе аскорбиновой кислоты (светостойкости, токсичности, антиокислительных свойств) позволит разработать доступные и экологичные полифункциональные пигменты для промышленного применения.
Ключевые слова
Целью настоящего исследования стала оценка влияния дисперсного состава полифенолов на эффективность их инкапсуляции методом комплексной коацервации. В качестве полифенолов были выбраны рутин и куркумин, известные антиоксиданты, обладающие значительным перечнем полезных свойств для организма человека. Для повышения эффективности этих соединений, в том числе в составе пищевых систем, была использована процедура инкапсуляции. В качестве инкапсулирующего материала были выбраны биополимеры белковой природы (желатин говяжий) и углеводной природы (пектин цитрусовый). В рамках данных исследований изучалась возможность использования процедуры микронизации с применением ультразвукового воздействия, на эффективность инкапсуляции полифенолов. Кроме того, оценивалось влияние соотношения инкапсулируемого вещества с инкапсулирующими биополимерами (желатином и пектином). В работе апробировали соотношение полифенолы : (желатин + пектин), равное 1:2 и 1:20 (избыточное количество инкапсулирующих биополимеров). Полученные результаты показали, что ультразвуковое воздействие позволяет добиться микронизации полифенолов в водном растворе. Было достигнуто уменьшение среднего размера частиц более, чем в 2 раза для каждого из полифенолов. Установлено, что эффективность инкапсуляции повышается при использовании микронизированного вещества. В среднем эффективность инкапсуляции увеличилась в 1,2 раза при соотношении полифенолы : (желатин + пектин) 1:2. Для соотношения 1:20 рост эффективности инкапсуляции был еще выше. Результаты исследования показали, что несмотря на повышение эффективности инкапсуляции при избыточном количестве инкапсулирующих веществ, такой подход привел к получению капсул большего размера (1800-2300 нм). Применение соотношения 1:2 позволило получить частицы менее 1000 нм, что является предпочтительным. В целом, полученные результаты показали целесообразность предварительной микронизации полифенолов для их дальнейшей инкапсуляции. Поиск же оптимальных соотношений между инкапсулируемым веществом и инкапсулирующими биополимерами требует дальнейших исследований.