
Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии
2023. — Выпуск 2
Содержание:
Для проведения биодеградации токсичных органических компонентов сточных вод актуален отбор штаммов микроорганизмов, которые будут обладать высокой биоразрушающей способностью по отношению к токсичным компонентам. Целью данной работы является анализ эффективности процесса биодеградации кокамидопропилбетаина в условиях многокомпонентной системы бактериальным консорциумом, состоящим из четырех деградационных штаммов рода Pseudomonas, и с использованием консорциума активного ила, полученного из аэротенков действующего предприятия Кузбасса. В качестве тестовых растворов были смоделированы сточные воды молочных перерабатывающих заводов, состав которых приближен к стокам после осуществления стадий механической и флотационной очистки воды на молокоперерабатывающих предприятиях, содержащие поверхностно-активные вещества. Количественные изменения в составе растворов регистрировались с помощью методов физико-химического анализа. На третий день эксперимента микробный консорциум выполнил первичную биодеградацию поверхностно-активного вещества в количестве 65,3 % от исходных значений концентрации. На пятый день содержание поверхностно-активного вещества достигло предельно допустимых значений. Активный ил показал более длительный период адаптации и к третьему дню использовал 48 % поверхностно-активного вещества в качестве питательного субстрата. Основные показатели, определяющие качество очищенных стоков после процесса биодеградации, соответствовали установленным нормам СанПиН 2.1.3684-21. Наличие в системе веществ, характерных для сточных вод молочных перерабатывающих заводов, не оказывает негативного влияния на степень и продолжительность процесса биодеградации бетаинового сурфактанта. Отмечено, что бактериальный консорциум в условиях многокомпонентной системы работает эффективнее, чем бактериальные штаммы по отдельности в условиях чистого раствора сурфактанта.
Ключевые слова
We investigated the way ultrasound exposure enhances the germinating of barley for brewing as germination is a major issue for the brewing industry. The rate of germinating of ultrasound-exposed grains were compared to those of non-exposed ones that germinated under normal conditions. Optimum parameters of treatment were obtained by two-factor analysis, with regard to post-storage initial state of the grains. Power and duration of ultrasonic exposure varied between 360 and 630 W, 1 and 5 minutes, respectively. The research found 9-10 % increase in germinating capacity of the treated grains versus germinating capacity of the non-treated ones. Heating power of 360 W and treatment duration of 5 minutes proved to have the strongest effect on the increase of the germinative ability. The aim of the study was to find the optimum non-conditions of ultrasound treatment to enhance the germination of conditioned barley for brewing. The method offers an opportunity to monitor the process the process and control the nature of metabolic processes in germinating grains.
Ключевые слова
Использование полисахаридов для получения органической упаковки открывают новые возможности эффективного использования продовольственного сырья для решения экологических проблем. Органическая упаковка по мере известности становится все более привлекательной для населения, заинтересованного в создании экологически благоприятных условий проживания. Основным определяющим фактором, обеспечивающим достижение результата, является способность экоматериалов и изделий из них в короткие сроки подвергаться процессу деградации в компосте на безопасные вещества, такие как биомасса, вода, углекислый газ. Во всем мире научными коллективами ведутся исследования по получению биоразлагаемых материалов, способных в полном объеме заменить пластик. Наиболее перспективными в этом ряду исследований сырьевыми компонентами для формирования матрицы являются крахмалы, хитозан. Данные компоненты, имея различную природу, обладая разными свойствами, могут формировать интересную в технологическом аспекте композицию. Целью данного исследования является определение оптимального соотношения основных ингредиентов картофельного крахмала и хитозана и исследование характеристик пленочного материала для выявления лучших параметров. Для достижения поставленной цели в рамках исследования были приготовлены 4 образца биоразлагаемых пленок, которые оценивались по комплексу показателей с учетом оценки структурно-механических характеристик материала. Установлено, что все образцы обладали эластичностью, имели однородные без дефектов поверхности. В ходе обработки экспериментальных данных наилучшие показатели по прочности и водопоглощению были у образцов на основе следующего процентного соотношения компонентов: картофельный крахмал - 1,0 % и хитозан - 1,5 %. В то же время по результатам оценки миграции компонентов в симуляторы в пищевые системы определены образцы состава: картофельный крахмал 1,0 % и хитозан 0,5 %. Доказано, что разработанные биоразлагаемые пленки могут быть использованы в качестве упаковки, изделий с короткими сроками хранения в качестве альтернативы полимерным пленкам на основе термопластов.
Ключевые слова
Последние исследования, направленные на изучение резистентного крахмала (RS), указывают на то, что этот особый тип крахмала можно определить как ингредиент, обладающий свойствами пищевого волокна, что позволяет расширить его функционально-технологическую применимость в качестве поверхностно активных частиц для эмульсий. Известно, что RS играет важную роль в снижении гликемического индекса пищевых продуктов, тем самым может использоваться в пищевых системах в роли функционального ингредиента, минимизирует риски таких заболеваний, как диабет, ожирение и другие хронические заболевания, которые напрямую связаны с излишним употреблением крахмалистых продуктов питания. На формирование RS влияют структура гранул, кристалличность крахмала и соотношение амилозы и амилопектина. Содержание амилозы напрямую влияет на содержание резистентного крахмала. Известно, что зерно крахмала имеет полукристаллическую структуру за счет присутствия разветвленной цепи амилопектина, в то время как фракция амилозы характеризуется больше аморфной областью. Наше исследование направлено на изучение возможности обработки крахмальных суспензий низкочастотным ультразвуком (НУЗ) для синтеза фракции резистентного крахмала (RS). Снижение кристалличности обработанных НУЗ образцов крахмала указывает на увеличение доли амилозы в крахмальном зерне. Для определения кристалличности использовали метод рентгеновской дифракции с преобразованием Фурье, который показал, что отношение волнового числа 1049/1022 см-1/см-1 указывает на снижение кристалличности. Поэтому в обработанном НУЗ образце крахмала прослеживалось снижение кристалличности в сравнении с контрольным образцом. Эта особенность указывает на то, что накопление амилозы происходит в основном в аморфной области гранул крахмала, что подтверждается измерениями количества амилозы, которое составило соответственно 0,0143 для контроля и 0,1530 для опытного образца.
Ключевые слова
Растущий спрос на натуральные и полезные альтернативы традиционным алкогольным напиткам побудил к поиску новых ингредиентов и рецептур. В данной статье представлены исследования по оценке основных характеристик и качества новых рецептур слабоалкогольных фитонапитков на основе меда и имбиря. Целью исследований являлось расширение ассортимента функциональных слабоалкогольных фитонапитков. Из более 35 отработанных вариантов рецептур фитонапитков были отобраны 3 рецептуры по оптимальной цене и вкусу и представлены дегустационной комиссии института, которая провела оценку органолептических характеристик образцов фитонапитков. Образцы фитонапитков были проанализированы по основным физико-химическим характеристикам, определено содержание витаминов, минералов, водорастворимых антиоксидантов флавоноидов, определены основные показатели безопасности. Результаты показали, что напитки являются источником витаминов группы В, причем витамин В3 в большем количестве (0,032-0,068 мг/100 мл), за ним следуют витамин В6 (0,037-0,44 мг/100 мл) и витамин В2 (0,019-0,22 мг/100 мл). Витамин С также присутствовал в умеренных количествах, варьирующихся от 0,128 до 0,161 мг/100 мл. Кроме того, разработанные напитки содержат биологически активные соединения, в том числе полифенолы и флавоноиды. Общее содержание полифенолов варьировалось от 0,02 до 0,03 %, причем напитки на основе имбиря имели более высокое содержание по сравнению с напитками на основе меда. Общее содержание флавоноидов было выше в напитках на основе имбиря - 0,09 % по сравнению с напитками на основе меда - 0,07 %. Разработанные слабоалкогольные фитонапитки на основе меда и имбиря показали многообещающие результаты с точки зрения их питательных и функциональных свойств, и решение задачи расширения ассортимента слабоалкогольных фитонапитков имеет место путем внедрения полученных новых рецептур.
Ключевые слова
In recent years, the problem of creating functional food products has been developed in the form of scientific developments, which makes it possible to create modern products of purposeful action and high biological value. The purpose of this study was to develop a technology for the production of yogurt based on lactose-free milk, and a vegetable component (sodium alginate extract obtained with the variability of ultrasonic processing power) to ensure the functional characteristics of the product. As part of the study, 6 yogurt samples were prepared. In the studied samples, such indicators as active and titrated acidity, syneresis (0.5, 1, 1.5 hours), viscosity, determination of the mass fraction of kefiran (exopolysaccharide) were evaluated. All the prepared samples had an undisturbed clot, and a slight separation of serum was found on the surface. This technology and formulation is promising for the formation of a new yogurt to ensure the health of the population. With an increase in the fat content of milk used for the preparation of yogurt samples, an increase in the content of kefiran exopolysaccharide is observed. The highest content of kefiran exopolysaccharide was found in sample 1 yogurt prepared on the basis of milk of 3.5 % fat content with the addition of sodium alginate extract No. 1. The content in 1 g of yogurt (sample 1) EPS kefiran is 174.52 g. This technology and formulation is promising for the formation of a new yogurt to ensure public health.
Ключевые слова
В работе представлены результаты исследований по использованию полимерных упаковок при хранении плодов авокадо на этапе розничной торговли. В качестве объекта исследований были взяты плоды сорта Хаас, импортируемые из ЮАР. Схема опыта включала 3 варианта упаковок - без упаковки, упаковка в пленку FlowPack и МА/МН и 3 варианта условий хранения - холодильное, при температуре 4-5 °С и относительной влажности воздуха 93…94 %, в зоне приемки распределительного центра при температуре 8…18 °С и относительной влажности воздуха 57 % и в отапливаемом помещении с температурой 20-21 °С и относительной влажностью воздуха 70 %, моделирующих различные зоны предприятий розничной торговой сети. Продолжительность опытного хранения составляла 9 суток. Оценку сохраняемости проводили на основании величины убыли массы продукции, анализа пораженности плодов патогенами. Анализ убыли массы плодов в процессе хранения показал, что при всех условиях наиболее эффективным является применение упаковки МА/МН, которая обеспечила величину убыли массы продукции 0,11 % при холодильном хранении, 0,57 % в неохлаждаемых условиях и 0,85 % в отапливаемом помещении, что свидетельствует о возможности хранения данного вида продукции в течение заявленного срока в условиях предприятий розничной торговли. Менее эффективно применение упаковки FlowPack, обеспечивающей возможность хранения в отапливаемом помещении до 8 суток против 4 суток без упаковки в тех же условиях. Упаковка МА/МН способствует подавлению развития патогенных микроорганизмов по сравнению с контролем и упаковкой FlowPack, оказывая влияние на видовой состав микрофлоры. Полученные результаты позволяют рекомендовать использование пленки МА/МН для потребительской упаковки плодов авокадо с целью продления сроков хранения на этапе оптовой и розничной реализации.
Ключевые слова
Ферментированные молочные продукты являются наиболее используемой пищевой матрицей для производства пробиотических напитков, однако наличие большого числа потребителей с непереносимостью лактозы определяет необходимость разработки пробиотических напитков на растительной основе. Соевое молоко в натуральном виде содержит примерно такое же количество белка, как и коровье молоко, однако отличается от него составом аминокислот, также оно характеризуется малым содержанием насыщенных жиров и отсутствием холестерина. Рядом исследований показано, что ферментация пробиотическими бактериями улучшает функциональные характеристики соевого молока за счет образования антигипертензивных пептидов, способствуя нормализации работы кишечного тракта и снижению содержания неперевариваемых олигосахаридов. Целью настоящего исследования стало изучение возможности ферментации соевого молока монокультурной закваской Lactobacillus acidophilus и оценка кинетики ферментативного процесса. Оценку эффективности процесса ферментации проводили посредством определения рН и титруемой кислотности через равные периоды времени, а также накопления молочной кислоты при ферментации. Полученные результаты показали, что во всех исследуемых образцах происходит постепенное снижение значений рН продукта. Диапазон изменений для разных образцов варьировал от 0,4 до 0,6. Результаты свидетельствуют о наиболее активном протекании процесса ферментации в растительном напитке «Здоровое меню», наиболее высокое значение титруемой кислотности на конец ферментации было зарегистрировано для образца ЗМ-32 - 27,1 град. Причем значительно влияет на этот процесс и температура осуществления процесса. Количество накопленной молочной кислоты в системе растительных напитков на конец оцениваемого периода ферментации составили 20,22-29,6 %, что косвенно свидетельствует об адаптации Lactobacillus acidophilus в среде соевого молока. С использованием регрессионного анализа получены математические модели, адекватно описывающие процесс накопления молочной кислоты в зависимости от температуры и продолжительности процесса ферментации.
Ключевые слова
Преобладающее количество людей испытывают дефицит тех или иных макро- и микроэлементов. К дефицитным микроэлементам, в частности, относится йод, необходимый для синтеза гормонов щитовидной железы, которая регулирует работу всего организма. Тиреоидные гормоны влияют на рост, размножение и метаболические процессы. Эндемический зоб или патологическое увеличение щитовидной железы, возникающее на фоне недостаточного употребления йода, называют самым распространённым неинфекционным заболеванием в мире. Создание функциональных продуктов питания и их включение в ежедневный рацион способно значительно снизить возникновение алиментарных заболеваний. Целью исследования являлось получение функционального йогурта, обогащенного йодом в органической биологически доступной форме. В работе исследовалась возможность применения йодированного белка молочной сыворотки «Биойод» для обогащения йогурта органической формой йода. Подобрана рациональная доза - 10 мг на 1 кг молока, что соответствует 25 мкг йода на порцию готового продукта массой 100 г, составляющее 17 % от суточной нормы потребления. Исследовано влияние йодсодержащей добавки «Биойод» на кислотность и количество жизнеспособных молочнокислых бактерий. Установлено, что применение препарата «Биойод» оказывает стимулирующее воздействие на рост молочнокислых микроорганизмов. Получен функциональный йогурт, обогащенный йодом в биодоступной форме с помощью препарата «Биойод».
Ключевые слова
Внесение антиоксидантов в пищевые системы с целью увеличения их функционального действия, повышения срока хранения создает потребность их количественного определения. Существующие методы лабораторного определения АОА в кондитерских изделиях, использующие приготовление коллоидных растворов растворением при контролируемой температуре в качестве этапа подготовки твердофазных образцов, решают большой спектр аналитических задач, но характеризуются высокой трудоемкостью. Статья посвящена разработке одноразовой потенциометрической сенсорной системы (ПСС) и ее применении в оценке антиоксидантной активности (АОА) твердофазных пищевых систем на примере кондитерских изделий (желейных, пастильных, сбивных). Толстопленочные электроды ПСС изготавливали с применением трафаретной печати; углеродсодержащий электрод, используемый в качестве индикаторного электрода, модифицировали многослойными углеродными нанотрубками (МУНТ), cеребросодержащий электрод, модифицированный смешанным осадком и стабилизированный Нафионом, служил электродом сравнения. АОА оценивали потенциометрическим методом с использованием медиаторной системы гексацианоферратов калия (K3[Fe(CN)6/K4[Fe(CN)6]). Представлено схематическое изображение процедуры оценки АОА твердофазных пищевых образцов с использованием ПСС и циклические вольтамперограммы, зарегистрированные на толстопленочном углеродсодержащем электроде при скорости 50 мВ/с в натрий-фосфатном буфере pH 7,4, содержащем 1 ммоль/дм3 K3[Fe(CN)6] и 1 ммоль/дм3 K4[Fe(CN)6] и зависимость потенциала МУНТ (1 % масс.)/С/ПЭТ в натрий-фосфатном буфере pH 7,4, содержащем различное соотношение K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]. Результаты анализа кондитерских изделий, полученные с использованием ПСС, сопоставимы с результатами, полученными с использованием коммерческих электродов. Результаты анализа срезов кондитерских изделий, полученные с использованием ПСС в условиях нагрузки (4,8 кПа), коррелируют с результатами анализа их коллоидных растворов. Предложенная ПСС является одноразовой, дает возможность анализировать твердофазные образцы в режиме реального времени (in situ), демонстрирует высокую аналитическую эффективность и может быть изготовлена в виде экспресс-тестов для дальнейшего использования при определении АОА кондитерских изделий. В комплектации с потенциометрическим анализатором портативного типа предложенная ПСС может использоваться во внелабораторных условиях.
Ключевые слова
Пептиды, выделенные из ферментативных гидролизатов иммунокомпетентных органов птицы или молозива коров представляют большой интерес в качестве противовирусных средств. Целью исследований является оценка влияния пищевых пептидов гидролизата молозива коров и фабрициевой сумки цыплят-бройлеров на трансдукцию вирусов в геном, проникновение лентивирусных джезикул в клетку и возможность их использования в составе пищевых продуктов функционального назначения. В качестве модельного объекта использованы клеточные линии C6 (ATCC CCL-107™) и HEK 293T (ATCCCRL-3216™). Оценку интернационализации лентивируса в геном клетки и взаимодействия с рецепторами для проникновения в мембрану осуществляли методом проточной цитометрии. Статистический анализ данных проводили с помощью алгоритмов one-way ANNOVA и two-way ANNOVA. Установлена концентрация ферментативного гидролизата, при которой за 48 часов погибает 50 % вирусных клеток, для ферментативного гидролизата фабрициевой сумки составляет 35,09 % (R2 = 0,9262), для гидролизата молозива коров - 41,05 % (R2 = 0,9267). Эффективность трансдукции вируса в геном клетки в присутствии ферментативного гидролизата фабрициевой сумки в сравнении с контролем уменьшилась в 4,1 раза, ферментативного гидролизата молозива коров - в 3,6 раза. В присутствии ферментативного гидролизата фабрициевой сумки и молозива коров эффективность проникновения лентивирусных джезикул в мембрану клетки при температуре 37 °С ниже в 3,3 и 3,1 раза. Полученные данные открывают возможность использования гидролизатов молозива и фабрициевой сумки для создания пищевых продуктов с противовирусными свойствами.