Введение. Одна из самых распространенных экологических проблем связана с загрязнением окружающей среды соединениями ртути. Целью работы стало исследование качественного состава и физико-химических свойств нетрадиционного мясного сырья, а также изучение степени накопления ксенобиотиков в мясе диких животных, полученных в условиях биоценоза Белоосиповского ртутного месторождения. Объекты и методы исследования. Мышечная ткань длиннейшей мышцы спины, а также мякоть мяса лосей, добытых ружейным способом егерями в охотничьих хозяйствах Кемеровской области – Кузбасса. Результаты и их обсуждение. В ходе комплексных исследований был изучен химический состав мышечной ткани и мякоти мяса лося, а также минеральный состав мышечной ткани лося, полученной из разных анатомических частей туши животного. Биологическую ценность мяса лося оценивали по результатам изучения аминокислотного и жирнокислотного состава мышечной ткани, а также минерального и витаминного состава. Были изучены физико-химические показатели мяса лося, характеризующие его жесткость, потери при тепловой обработке, способность связывать и удерживать влагу, что обеспечивает его сочность. Завершающий этап исследований связан с изучением накопления ксенобиотиков в опытных образцах нетрадиционного мясного сырья, полученного вблизи района Белоосиповского ртутного месторождения. Выводы. Убойный выход составил 51–53 %, что превышает выход мяса крупного рогатого скота на 4–6 %. По химическому составу содержание влаги в мясе лося составило 73–78 %, белка 20–24 %, в зависимости от анатомического расположения мышц, жира 0,75–1,75 %. Динамика накопления изменения ртути в мясе лося при разных температурных режимах его хранения составляла в пределах от 0,004 ± 0,001 до 0,009 ± 0,00 1 мг/ кг (при ПДК 0,03 мг/кг).
Техника и технология пищевых производств / Food Processing: Techniques and Technology
2021. — Выпуск 4
Содержание:
Введение. Увеличение объемов производства высококачественных и биологически полноценных белковых продуктов является актуальным. Особый интерес представляют продукты для специализированного питания из-за развития в России рынка Фуднет. Цель исследования – разработка биотехнологии творожного продукта, обогащенного пробиотической микрофлорой, для специализированного (спортивного) питания. Объекты и методы исследования. Молоко коровье, молоко обезжиренное, сливки и ингредиенты: концентрат сывороточных белков Milkiland-WPC 80, цветочная пыльца, глутамин, закваски DVS Danisco Probat 576 и Howaru Bifido ARO-1, а также зерновые культуры (крупа гречневая и овсяная). Применялись физико-химические, органолептические, биохимические и микробиологические методы исследования. Результаты и их обсуждение. Молочно-белковая основа творожного продукта производилась раздельным способом с помощью творожного сепаратора GEA Westfalia KDB 30. Для ее обогащения пробиотическими культурами исследовали процесс ферментации сливок с м.д.ж. 15 и 20 % двумя видовыми заквасками. Активность пробиотической заквасочной культуры Probat 576 Howaru Bifido выше, чем закваска ARO-1 Howaru Bifido: при использовании сливок с м.д.ж. 15 % в 1,66 раза, 20 % – в 1,73 раза. Выход активной кислотности на критический предел, равный 5,5, произошел за 3 ч при использовании Probat 576, что на 2 ч быстрее, чем у заквасочной культуры ARO-1. В качестве пребиотика изучены зерновые культуры. Результаты математического моделирования свидетельствует о положительном влиянии гречневой и овсяной муки на процесс ферментации сливок. Овсяная мука наиболее подходящий компонент, т. к. при добавлении гречневой муки повышается окрас продукта, свойственный ее цвету. Это неблагоприятно скажется на визуальном ощущении потребителя. Оптимальная доза внесения овсяной муки должна быть равна 5 % . Выводы. Разработана биотехнология нового творожного продукта, обогащенного пробиотическими культурами, направленная на расширение ассортимента продуктов для специализированного (спортивного) питания.
Ключевые слова
Введение. Влияние на качество и пищевую ценность печенья оказывают виды сырья. Цель работы – установление влияния жировых продуктов на качественные характеристики и хранимоспособность печенья. Объекты и методы исследования. Маргарин, кондитерский жир, заменитель молочного жира, пальмовое масло, масло подсолнечное, масло подсолнечное высокоолеиновое и экспериментальные образцы печенья, приготовленные с их применением. Общепринятые и стандартные методы исследований органолептических, физико-химических и структурно-реологических показателей сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Результаты и их обсуждение. Разработаны рецептуры печенья со сбалансированным макрокомпонентным составом. Пищевая ценность 100 г печенья, приготовленного с использованием твердых жировых продуктов: белок – 7,5 г, жир – 17,8 г (в том числе насыщенные жирные кислоты – 9 г), углеводы – 65 г (в том числе добавленные сахара – 18 г), калорийность – 445 ккал. В рецептурах с жидкими растительными маслами увеличено количество сухого молока и добавленных сахаров, вносимых в виде сиропа и патоки. Пищевая ценность 100 г печенья, приготовленного с использованием жидких растительных масел: белок – 7,0 г, жир – 18,0 г (в том числе насыщенные жирные кислоты – 3 г), углеводы – 64,5 г (в том числе добавленные сахара – 20 г), калорийность – 450 ккал. Замена твердых жировых продуктов на жидкие растительные масла позволяет снизить содержание насыщенных жирных кислот с 8–9 до 2–3 г/100 г печенья. При этом возрастает риск окислительной порчи печенья в процессе хранения. Отмечено, что в процессе хранения в течение 207 суток изменение органолептических показателей более выражено в печенье, приготовленном с использованием пальмового масла и кондитерского жира в сравнении с печеньем, приготовленным с использованием маргарина и заменителя молочного жира. Выводы. Установленный срок годности печенья с использованием масла подсолнечного и подсолнечного высокоолеинового – 2 месяца; печенья с заменителем молочного жира, маргарином, пальмовым маслом и кондитерским жиром – 6 месяцев. С целью повышения стойкости жидких растительных масел к окислению перспективны исследования по введению различных эмульгаторов и антиоксидантов, способных образовывать связи с белками и крахмальными фракциями муки в процессе приготовления печенья.
Ключевые слова
Введение. Послеуборочная сохраняемость капусты непродолжительна. Поэтому в марте – апреле возникает дефицит ее продукции из-за низкой лежкости и неправильного определения оптимальных сроков реализации. Цель исследования – установить качественные показатели и оптимальный срок лежкости капусты белокочанной позднего срока созревания для дальнейшей разработки технологической схемы конвейера реализации кочанов. Объекты и методы исследования. 11 позднеспелых сортообразцов капусты белокочанной. Почва под опытами аллювиальная луговая, фон удобрений – N150P150K180. Объединенную пробу закладывали в хранилище в деревянные контейнеры емкостью 200–250 кг, в которых послойно размещали 25 предварительно взвешенных и маркированных кочанов. Продукцию хранили в холодильной камере при температуре от 0 до +1 °С и относительной влажности воздуха 90–95 % до 7 месяцев в зависимости от сортообразца. В конце периода хранения учитывали выход товарной продукции, убыль массы, потери от болезней, в т. ч. по видовому составу. Результаты и их обсуждение. Наибольший выход продукции после хранения получен у гибридов Герцогиня F1 (80,4 %), Килатон F1 (78,6 %) и Бомонд Агро F1 (77,7 %). Построение криволинейной зависимости общих потерь продукции от сроков хранения позволило выявить оптимальные сроки лежкости (до 5–6 месяцев). Выход товарной продукции положительно тесно связан с содержанием сухого вещества в кочанах (r = 0,81), положительно средне – с содержанием аскорбиновой кислоты (r = 0,52), моносахаров (r = 0,55) и нитратов (r = 0,55). Убыль массы имела отрицательную среднюю связь с содержанием сухого вещества ( r = –0,55), аскорбиновой кислоты (r = –0,49) и нитратов (r = –0,59). Выводы. Оптимальный срок хранения для большинства сортов и гибридов капусты белокочанной – 4–5 месяца. Рентабельное хранение кочанов гибридов отечественной селекции Бомонд Агро F1, Герцогиня F1, Идиллия F1 и Килатон F1, демонстрирующих значимые результаты импортозамещения, возможно до 5–6 месяцев. Это позволяет обеспечить потребление россиянами капусты белокочанной в зимне-весенний период. Для бесперебойного снабжения населения капустой белокочанной в течение круглого года следует проводить испытания перспективных позднеспелых гибридов с лежкостью кочанов до 7 месяцев.
Ключевые слова
Введение. Полуфабрикат заварной характеризуется низким содержанием макро- и микронутриентов, в т. ч. витаминов и минеральных веществ. Это определяет актуальность исследований по улучшению его пищевой ценности за счет применения растительного сырья. Целью работы является оценка возможностей применения пряного растительного сырья в производстве заварного полуфабриката и разработка технологии его использования. Объекты и методы исследования. Свежее пряное растительное сырье: петрушка (Petroselinum crispum), базилик (Ocimum), сельдерей (Apium) листовой и черешковый; порошок инфракрасной (ИК) сушки черешков сельдерея; образцы полуфабриката заварного «Шу» с использованием вышеуказанных ингредиентов. Использовали общепринятые и стандартные методы исследований органолептических и физико-химических показателей, а также пищевой ценности мучных изделий. Результаты и их обсуждение. Исследовали возможность введения в тесто пряных растений. В качестве контрольного образца использовали полуфабрикат заварной «Шу» с кракелином традиционной рецептуры. Введение пряного растительного сырья в свежем виде ухудшает органолептические характеристики продукта. Вкусоароматический профиль черешков сельдерея позволяет получить гармоничные сенсорные характеристики изделий из заварного теста. Для формирования показателей качества внешнего вида изделий черешки сельдерея добавляли в виде порошка ИК-сушки в количестве 2,5, 5,0 и 7,5 % от массы пшеничной муки. Внесение порошка из черешков сельдерея придает вкусу полуфабриката кислые и пряные оттенки, а в готовом изделии повышается содержание витаминов группы В (до 10 %) и β-каротина (до 70 %). Выводы. Доказана целесообразность использования порошка сельдерея ИК-сушки в производстве заварного полуфабриката в количестве 5 % от массы муки. Внесение порошка ИК-сушки сельдерея в заварное тесто способствует увеличению содержания в нем витамина В2 и бета-каротина. Целесообразно продолжить исследования в направлении введения порошка в состав начинки c целью комплексного улучшения нутриентного статуса кондитерского изделия в комбинации с ингредиентами, маскирующими нежелательные привкусы, свойственные черешкам сельдерея.
Ключевые слова
Введение. В настоящее время увеличился спрос на ягодную продукцию и посадочный материал жимолости съедобной (Lonicera edulis). Клональное микроразмножение является эффективным методом получения большого количества оздоровленного посадочного материала для создания промышленных плантаций ягодных растений. Цель работы – изучение влияния цитокининов и ауксинов на процессы формирования микропобегов и корней растений жимолости съедобной новых российских и канадских сортов в культуре in vitro. Объекты и методы исследования. Растения-регенеранты жимолости съедобной 3 сортов российской и 2 сортов канадской селекции. На этапе введения в культуру in vitro изучалось влияние стерилизующих агентов и времени стерилизации на жизнеспособность эксплантов жимолости. На этапе «собственно микроразмножение» изучалось влияние регулятора роста Цитодеф в питательной среде QL на процесс органогенеза жимолости. На этапе укоренения in vitro изучалось влияние ауксина ИМК на корнеобразование растений. Результаты и их обсуждение. Наибольшая жизнеспособность (80–94 %) эксплантов жимолости съедобной отмечена при использовании в качестве стерилизующих агентов Лизоформина 3000 5 % и нитрата серебра 0,2 % при времени стерилизации 10 мин. Наибольшие значения количества (8,8 шт.) и суммарной длины микропобегов (40,1 см) жимолости наблюдались при содержании в питательной среде цитокинина Цитодеф 0,3 мг/л. Наибольшие показатели количества (5,5 шт.) и суммарной длины (30,8 см) корней жимолости отмечены при добавлении ИМК 0,5 мг/л. Максимальная приживаемость (92–99 %) жимолости съедобной при адаптации к условиям in vivo выявлена при использовании кокосового субстрата. Выводы. Цитодеф и ИМК являются эффективными росторегулирующими веществами при выращивании микрорастений жимолости съедобной сортов российской и канадской селекции в культуре in vitro. Это обусловливает перспективность их использования при получении большого количества высококачественного оздоровленного посадочного материала при создании плантаций.
Ключевые слова
Введение. Глубинная вода озера Байкал из-за своего природного состава может разливаться в бутылки без применения консервантов. Развитие крупномасштабного производства упакованной байкальской воды требует ее детального изучения для защиты от контрафакта и фальсификата. Цель работы – изучение изотопного и химического состава глубинной воды озера Байкал для разработки идентификационных показателей. Объекты и методы исследования. Глубинные воды озера Байкал, отобранные в различных точках, вода реки Ангара и водопроводная вода г. Иркутска и г. Шелехова. Аналитические исследования проводились на квадрупольном ИСП-МС масс-спектрометре и изотопном масс-спектрометре Delta V Plus с модулем GasBench II. Результаты и их обсуждение. Все исследованные образцы воды относятся к пресным водам с незначительной минерализацией. По концентрации химических элементов, входящих в солевой состав, глубинные воды отличались низким содержанием натрия и хлоридов, а также высоким содержанием кремния. Из металлов, нормированных по органолептическому признаку вредности, в исследованных пробах глубинных вод обнаружены железо, марганец, медь и цинк. В водопроводной воде городов Иркутск и Шелехов эти показатели были выше. Анализ изотопных характеристик исследуемых образцов показал, что по средним значениям глубинная вода озера Байкал была «легче» как по соотношению изотопов кислорода (δ18O – на 0,73 ‰), так и водорода (δD – на 0,49 ‰) по сравнению с изотопными характеристиками реки Ангара. Водопроводная вода г. Иркутск и г. Шелехов характеризовалась высоким содержанием дейтерия. По содержанию изотопов кислорода (δ18O) водопроводная вода близка к образцам из р. Ангара. Выводы. В результате проведенной работы расширен перечень идентификационных показателей и установлена возможность идентификации глубинной воды озера Байкал на основе комплексного физико-химического и изотопного анализа.
Ключевые слова
Введение. Большая часть коммерчески доступного пектина выделяется из яблок и цитрусовых. Некоторые виды дикорастущих плодов, в том числе боярышника, отличаются высоким содержанием пектиновых веществ, характеризующихся ценными нутрицевтическими свойствами. Целью исследования стало изучение, моделирование и оптимизация процесса мицеллярно-ферментативной экстракции пектина из плодов боярышника. Объекты и методы исследования. Мицеллярно-ферментативную экстракцию из плодов боярышника проводили с использованием 1 % раствора поверхностно-активного вещества Полисорбат-20 и смеси ферментов – целлюлазы и ксиланазы (в соотношении 4:1). Для оптимизации параметров экстракции использовали методологию поверхности отклика с дизайном эксперимента по статистическому плану Бокса-Бенкена. Температуру, время экстракции и модуль варьировали на трех уровнях: 20, 40 и 60 °C, 120, 180 и 240 мин, 15, 30 и 45 мл/г. Влияние параметров на выход пектина оценивали с помощью квадратичной математической модели в виде полиномиального уравнения второго порядка. Результаты и их обсуждение. Рассчитаны уравнения регрессии и поверхности отклика, позволяющие предсказывать выход пектина при заданных параметрах экстракции с вероятностью 98,14 %. Установлены оптимальные условия мицеллярно-ферментативной экстракции пектина: температура – 41 °С, время – 160 мин, модуль – 32 мл/г. Расчетный выход пектина в оптимальных условиях составил 14,9 %, экспериментальный – 15,2 ± 0,4 %. Содержание галактуроновой кислоты в выделенном пектине составляло 58,5 %, степень этерификации – 51,5 %. Полученный пектин отличался высокой комплексообразующей способностью по отношению к ионам меди (564 мг Cu2+/г), свинца (254 мг Pb2+/г) и кобальта (120 мг Co2+/г). Выводы. Использование мицеллярно-ферментативной экстракции позволяет выделять из плодов боярышника пектин, который может использоваться как в пищевой промышленности, так и для разработки продуктов функционального назначения.
Ключевые слова
Введение. Перспективным направлением инновационного развития отраслевых предприятий в области ресурсосбережения и минимизации негативного воздействия на окружающую среду является рациональное использование сточных вод. Содержащееся в их осадке значительное количество пригодных для извлечения, переработки и дальнейшего использования веществ актуализирует данное исследование. Цель работы – обосновать целесообразность применения новых технологий производства метионина, определение потенциальных рисков инноваций, повышающих ресурсный потенциал предприятий, а также расчет экологического и технико-экономического эффекта. Объекты и методы исследования. Сточные воды от производственной деятельности предприятий комбикормовой промышленности. Использованы системные научные подходы и статистические методы. Расчеты базировались на описании эксперимента внедряемой технологии на предприятии, обобщении балансовой схемы извлечения аминокислоты и материального баланса (массы исходного сырья, вспомогательных веществ, готовой продукции и потерь в виде выбросов, сбросов и твердых отходов), анализе экологического ущерба, диалектическом сравнении результатов альтернативного и традиционного технологических решений. Результаты и их обсуждение. Обоснованы потенциальные риски внедрения (необходимость частичной реорганизации производственной структуры предприятия и технологии выпуска комбикормов, дополнительная потребность в инвестиционных ресурсах и др.) и эколого-экономический эффект применения технологии производства метионина из сточных вод комбикормового производства. Расчетная часть была выполнена на примере отраслевого предприятия Воронежской области. За год планируется выпустить 1452 т продукции (метионина) на сумму 58080 тыс. руб., рентабельность реализованной продукции составит 616,76 %, валовая рентабельность продаж − 86,1 %, срок окупаемости проекта – 1,44 месяца, показатель эффективности капитальных вложений – 8,45. Была доказана экономическая целесообразность реализации данного проекта на базе комбикормового производства предприятия. Выводы. Реализация инновационного проекта позволит снизить негативное влияние на окружающую среду, повысить ресурсоэффективность предприятия и обеспечить дополнительный доход. Оценка проекта подтверждает целесообразность его конструкторских, технических и технологических решений.
Ключевые слова
Введение. Морские звезды (Asteroidea) насчитывают более 160 видов, что делает их ценным сырьем для производства белков и жиров. Настоящее исследование позволило определить химический состав морских звезд и доказало целесообразность использования этого ресурса в качестве коммерческого источника жиров. Объекты и методы исследования. В ходе исследования были определены оптимальные параметры экстракции липидной фракции Lysastrosoma anthosticta сверхкритическим диоксидом углерода, а также описан качественный состав полученных экстрактов. Результаты и их обсуждение. Выход жирных кислот, полученных со сверхкритическим сорастворителем диоксида углерода, был в 1,8 раза выше, чем при стандартной экстракции по методу Фолча. Содержание примесей оказалось ниже, чем в образцах, где использовалась система хлороформ-метанол. Полиненасыщенные жирные кислоты, выделенные из L. anthosticta, принадлежали к ω-3 (18,0 %), ω-6 (11,7 %), ω-7 (21,2 %), ω-9 (10,1 %) и ω-11 (6,5 %). Остальное составляли насыщенные жирные кислоты: пальмитиновая (до 14 %) и миристиновая (до 6 %). Качественный состав липидной фракции не отличался от метода выделения. Однако сверхкритическая экстракция увеличила выход продукта, скорость экстракции и качество экстракционного остатка. Сверхкритический диоксид углерода оставил твердый осадок, который не имел характерного запаха и был достаточно хрупким для дальнейшего измельчения. В будущем такой остаток можно использовать для получения белкового концентрата. Выводы. Сверхкритическая экстракция хлороформом может быть рекомендована для выделения жирных кислот из морских организмов при 60°C и 400 бар.
Ключевые слова
Введение. Твердая пшеница является единственным сырьем для производства высококачественных макаронных изделий. В статье исследовано качество сортов твердой пшеницы Саратовской селекции, которые имеют стабильно реализуемый высокий технологический потенциал. Цель работы – исследование влияния качества зерна твердой пшеницы на качество макаронных изделий. Объекты и методы исследования. Сорта твердой пшеницы: Саратовская золотистая, Валентина, Ник, Краснокутка 13, Луч 25, Памяти Васильчука, Безенчукская 182 и Аннушка. Макаронные изделия изготавливали на оригинальном прессе ПСЛ-13, предназначенном для получения стандартных спагетти диаметром 1,8 мм в лабораторных условиях. Содержание белка, сырой клейковины и ее качество определяли стандартным методом. Варочные свойства изделий оценивали по методике, разработанной в лаборатории селекции и семеноводства яровой твердой пшеницы ФГБНУ «ФАНЦ Юго-Востока». Результаты и их обсуждение. Между показателями содержания сырой клейковины и белка существует прямая корреляционная зависимость. У сортов Саратовская золотистая и Луч 25 высокое содержание белка (15,3–15,6 %) и высокое содержание сырой клейковины (33,2–35,1 %). Качество сырой клейковины сортов Саратовской селекции характеризуется как хорошее, тогда как у других сортов – удовлетворительно слабое. Этому соответствует показатель микроSDS-седиментации (30–36 мм), относимый к слабой группе. Прочность спагетти повышается при содержании сырой клейковины 33–35 % и с увеличением содержания белка до 15,3–15,6 %. Наблюдается высокая зависимость прочности спагетти, коэффициента детерминации R2 = 0,98 и усилия перекуса R2 = 0,92 от содержания белка. Выводы. Установлены критерии отбора сортов твердой пшеницы для производства спагетти с повышенной прочностью: оптимальное значение показателя стекловидности не менее 80 %, содержание сырой клейковины 33–35 %, содержание белка выше на 5–7 %. Для показателя усилие перекуса спагетти оптимальное качество сырой клейковины в пределах 72–80 ед. пр. ИДК-1 у таких сортов, как Саратовская золотистая, Валентина, Аннушка и Луч 25.
Ключевые слова
Введение. В питании населения Российской Федерации мучные изделия занимают ведущее место. Для повышения их качества используют активацию воды. Целью работы является воздействие на воду подведенной механической энергии для изменения физико-химических свойств теста, приготовленного на активированной воде, с одновременной оценкой энергетической эффективности предлагаемого технологического процесса и определение качественных показателей хлеба. Объекты и методы исследования. Мука пшеничная первого сорта; вода питьевая; дрожжи хлебопекарные прессованные вида Saccharomyces cerevisiae. Для оценки физико-химических свойств воды использовали стандартные методы исследования: определение показателя кислотности (рН), коэффициентов поверхностного натяжения и биологической активности. Физико-химические свойства полученного теста на активированной воде изучали реологическими методами: определение предельного напряжения сдвига и адгезионно-когезионной прочности (адгезия). Результаты и их обсуждение. Определены технологические свойства активированной воды: увеличение кислотности за счет снижения величины рН до 6,05; поверхностное натяжение снижается на 10 % при общем времени перемешивания 10 мин, а через 5 мин – на 4 %; биологическая активность активированной воды увеличилась в 1,5 раза. Механически обработанная вода, используемая для производства хлеба, способствует общему энергосбережению при замесе теста и повышению его водосвязывающей способности. Влага на 30–40 % интенсивнее удаляется из теста, замешанного с водой, не подвергнутой механоактивации. Отмечено изменение качества клейковины, основанное на повышении напряжения сдвига, придающей полученному тесту повышенные формующие свойства, необходимые для производства качественного хлеба. С применением механоактивированной воды удельный объем хлеба повысился с 2,05 до 2,38 см3/г. Выводы. Доказана возможность изменять физико-химические и реологические свойства опытных партий теста, а также основные органолептические и качественные показатели хлеба: пористость и повышение упругости хлебного мякиша.
Ключевые слова
Введение. Применение растительного сырья, продукты переработки которого богаты биологически активными веществами, позволяет повысить пищевую ценность продуктов питания. Цель исследования состоит в определении содержания биологически активных веществ в порошках из плодов калины и барбариса. Объекты и методы исследования. Порошки из плодов калины обыкновенной (Viburnum opulus L.) и барбариса (Berberis vulgaris L.), высушенные конвективным способом и измельченные до размера частиц не более 50 мкм. Результаты и их обсуждение. Изучен состав фенольных соединений порошков. Общее содержание фенольных соединений в порошке калины составило 3114,07 мг/100 г, в порошке барбариса – 2272,7 мг/100 г. Содержание флавоноидов в порошке калины – 324,52 мг/100 г, в порошке барбариса – 390,00 мг/100 г. Исследован профиль флавоноидов порошков, включающий рутин, гиперозид, кверцитрин, изокверцинтрин и астралагин. Установлено общее содержание катехинов: 446 и 506 мг/100 г порошка для калины и барбариса соответственно. Преимущественный состав катехинов: эпигаллокатехин и катехин. Для порошка калины преобладает эпикатехин – 196, катехин – 118 и эпигаллокатехин – 89 мг/100 г порошка, а для барбариса эпигаллокатехин – 173, катехин – 111 и эпикатехин – 74 мг/100 г порошка. Антирадикальная активность по отношению к тролоксовому эквиваленту в порошке калины составила 7560 мг/100 г, в порошке барбариса – 9460 мг/100 г. Выводы. Полученные порошки из плодов калины и барбариса могут быть рекомендованы для обогащения пищевых продуктов биологически активными веществами и расширения ассортимента.
Ключевые слова
Введение. Увеличение производства кисломолочных напитков с использованием растительных добавок позволит расширить ассортимент функциональных пищевых продуктов, содержащих ценные компоненты, в том числе пробиотики, витамины и минеральные вещества. Цель исследования – разработка технологии производства кисломолочных напитков, обогащенных соевым белковым ингредиентом. Объекты и методы исследования. Контрольные образцы кисломолочных напитков, полученные из молока коровьего пастеризованного с использованием бактериальных заквасок прямого внесения, а также опытные образцы кисломолочных напитков, обогащенные пищевой добавкой, полученной из соевого зерна. Соевый белковый ингредиент получали из пророщенного соевого зерна, высушенного и измельченного в муку. Соевое зерно предварительно проращивали в термостате при температуре 26 °С в течение 24 ч, бланшировали паром 15 мин. Полученную добавку вносили в пастеризованное молоко в количестве 1–9 %, сквашивали при температуре 38–40 °С в течение 6–8 ч, исследовали показатели качества и физико-химический состав. Результаты и их обсуждение. По органолептическим показателям наилучшим стал образец с массовой долей добавки в кисломолочных напитках 5 %. Это привело к повышению пищевой ценности напитков «Бифивит с СБИ» и «Иммуновит с СБИ», а именно белка на 1,92 и 1,79 г, жира – на 0,77 и 0,75 г, витамина Е – на 0,16 мг, холина – на 23,82 мг, калия – на 149 мг, фосфора – на 19 и 22 мг, кальция – на 25 и 24 мг, магния – на 22 и 23 мг соответственно. В одной порции разработанных напитков (100 г) содержание белка, витамина В2, а также калия, магния, кальция и фосфора составило более 15 % от суточной физиологической потребности организма человека. Содержание молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий в свежих продуктах и в конце срока годности оставалось выше нормы (1×108), что положительно характеризует разработанные напитки. Выводы. На основании проведенных исследований разработана и научно обоснована технология производства кисломолочных напитков, обогащенных соевым ингредиентом, с улучшенным химическим составом и органолептическими показателями. Разработанные кисломолочные напитки можно отнести к натуральным функциональным пищевым продуктам.
Ключевые слова
Введение. Оценка потенциальных рисков возникновения пищевых отравлений при употреблении пророщенного зерна является актуальной, т. к. условия проращивания могут способствовать росту микроорганизмов, которые присутствуют на поверхности зерна, в том числе болезнетворных. Целью исследования является изучение влияния противомикробных средств и условий проращивания на микрофлору зерна пшеницы и гречихи. Объекты и методы исследования. Действие противомикробных средств и условий проращивания зерна на контаминацию конечного продукта изучалось в процессе проращивания при температурах от 10 до 30 °С в течение 90 ч при орошении зерна дистиллированной водой, раствором перманганата калия (KMnO4), настоем календулы и настоем чистотела. КМАФАнМ, количество плесеней и дрожжей определяли стандартными методами. Качественный анализ микрофлоры пророщенного зерна проводили по морфологическим и культуральным характеристикам. Результаты и их обсуждения. Развитие микрофлоры в процессе проращивания зерна пшеницы и гречихи можно контролировать путем выбора соответствующих условий процесса и способов обработки зерна. Использование для проращивания настоев лекарственных трав позволило снизить общую микробную обсемененность зерна в процессе проращивания на 52–68 %; обработка зерен пшеницы и гречихи настоем календулы снизила их контаминацию плесневыми грибами на 47–51 %, дрожжами – на 100 %. Рассчитано общее микробное число, количество колоний плесеней и дрожжей, находящихся в сухом пророщенном зерне. Установлена оптимальная температура проращивания пшеницы и гречихи (20 ± 2 °С) в настое лекарственных трав, позволяющая минимизировать микрофлору пророщенного зерна и сократить продолжительность проращивания до 46 ч. Выводы. Для снижения микробиологического загрязнения пророщенного зерна можно использовать настой календулы, а также учитывать начальную обсемененность продукта для расчета режима тепловой обработки при проектировании продуктов длительного хранения.
Ключевые слова
Введение. Постоянно увеличивающиеся объемы токсичных выбросов в биосферу способствуют накоплению загрязняющих веществ в почве, воде и атмосфере. Это представляет серьезную угрозу для живых систем и экосистемы в целом. Поэтому целью работы является разработка и/или усовершенствование существующих методов и комплексов на их основе по восстановлению загрязненных природных систем. Объекты и методы исследования. Общедоступная научная информация баз данных PubMed от National Center for Biotechnology Information (США), Elsevier (Scopus, ScienceDirect), платформы Web of Science и отечественной электронной библиотеке eLibrary.ru с глубиной поиска 16 лет. Результаты и их обсуждение. В результате анализа научной литературы выделены основные техногенные объекты, оказывающие токсическое действие на биоту. Деструктивному воздействию подвержены почвенные покровы. Среди существующих техногенно нарушенных объектов наибольшую площадь занимают отходы горнодобывающей промышленности. К загрязняющим веществам относятся тяжелые металлы, углеводороды, соединения серы, кислоты и др. Для снижения техногенного воздействия на окружающую среду используют различные технологии ремедиации. Они включают в себя полное или частичное разрушение поллютантов, извлечение их для дальнейшей переработки в нетоксичную продукцию и/или полного удаления, а также стабилизацию в менее токсичные формы. В настоящем обзоре представлена информация об основных методах восстановления нарушенных почв и обоснована перспектива разработки комплексных технологий ремедиации. Выводы. Рассмотрены основные поллютанты антропогенного происхождения, влияющие на состояние окружающей биоты. Изучены классические методы восстановления техногенно-нарушенных почв. Обоснована перспектива разработки новых технологий ремедиации почв на основе комбинирования биологических методов – фиторемедиации, биоаугментации и биостимуляции для восстановления посттехногенных ландшафтов.
Ключевые слова
Введение. Плодово-ягодные экстракты характеризуются наличием биологически активных компонентов и повышенным содержанием кислот, способных оказывать подавляющее либо активирующее влияние на рост и активность дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Целью работы стала оценка влияния плодово-ягодных экстрактов на активность хлебопекарных дрожжей S. cerevisiae и обусловленные этим изменения биохимических свойств пшеничного теста. Объекты и методы исследования. Хлебопекарные дрожжи «Экстра» и сухие плодово-ягодные экстракты ягод малины обыкновенной, плодов аронии черноплодной, облепихи крушиновидной и шиповника обыкновенного (ООО «Вистерра», Алтайский край). В работе применяли стандартные и отраслевые методы контроля сырья и полуфабрикатов хлебопекарного производства, а также стандартные методы микробиологического анализа. Результаты и их обсуждение. Экстракт малины оказывает угнетающее действие на рост и размножение дрожжей, выраженное при введении 3–4 % этого экстракта : через 1 ч экспозиции количество дрожжевых клеток в суспензии с экстрактом малины уменьшается в 1,5–2 раза по сравнению с контролем. Стимулирующий эффект экстракта облепихи привел к усилению почкования дрожжевых клеток (до 40 % по сравнению с контролем). Экстракты аронии и шиповника практически не оказывали влияния на скорость почкования дрожжевых клеток, но в тесте с экстрактом аронии в дозировках 2 и 3 % брожение теста протекало активнее. Об этом свидетельствуют высокие значения подъемной силы: через 150 мин экспозиции подъемная сила составляла 2 мин против 3 мин на контроле. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что использование плодово-ягодных экстрактов вызывает закономерное повышение кислотности теста, что обуславливает изменение активности почкования дрожжевых клеток. При введении экстрактов облепихи повышение кислотности значительно (до 4,24 ед. рН), что можно расценивать как кислотный стресс, вызвавший усиление активности почкования дрожжевых клеток (1,53×106–1,55×106 против 1,10×106 клеток в 1 см3 суспензии на контроле). Наименьшая активность почкования выявлена в вариантах с добавлением экстрактов малины (снижение количества дрожжевых клеток, по сравнению с контролем, до 1,5–2 раз через час брожения), что обусловлено наличием в малине специфичных компонентов с подтвержденным фунгистатическим действием. Выводы. Результаты исследования могут быть использованы в практической деятельности хлебопекарных предприятий для регуляции активности дрожжевого брожения и продолжительности созревания теста введением рассматриваемых плодово-ягодных экстрактов.
Ключевые слова
Введение. Включение в рацион питания продуктов из цельносмолотого зерна способствует снижению риска возникновения ряда хронических заболеваний. Овес и продукты его переработки являются перспективным сырьем для создания функциональных продуктов питания за счет содержания в них бета-глюкана, имеющего клинически доказанную эффективность. Цель исследования – модификация нутриентного состава мучных кондитерских изделий группы сахарного печенья путем введения в рецептурный состав продуктов переработки овса и изучение динамики изменения качественных характеристик полуфабрикатов и готовых изделий. Объекты и методы исследования. Композитные смеси муки и толокна овсяного, модельные суспензии композитных смесей муки и рецептурные модели печенья с использованием толокна овсяного и хлопьев овсяных в различных соотношениях. Исследование органолептических, физико-химических, реологических и структурно-механических показателей осуществляли с использованием стандартных методов. Результаты и их обсуждение. Установлено, что массовая доля белка, жира и содержание пищевых волокон в композитных смесях с толокном повышаются при увеличении его содержания и находятся в диапазонах значений: белок 11,9–12,5 %, жир 2,3–3,7 %, пищевые волокна 4,1–4,5 %. Коэффициенты набухания смесей увеличиваются, по сравнению с мукой пшеничной (2,94), и составляют 3,41–4,60. Исследование образцов модельных суспензий показало, что с увеличением доли толокна их вязкость возрастает от 50 до 500 Па·с. Второй этап работы заключался в исследовании динамики изменения качественных характеристик печенья с толокном овсяным. Наибольшая прочность 1700 г характерна для образца с наибольшим количеством толокна. Намокаемость изделий увеличивается, по сравнению с контрольным образцом (193 %), при введении толокна в количестве 20 и 30 % и составляет 220 и 221 % соответственно. Результаты исследований активности воды показывают, что толокно способствует снижению данного показателя в печенье с 0,360 до 0,290 по мере увеличения его концентрации. Выводы. Установлены оптимальные количества толокна овсяного и хлопьев овсяных в рецептуре печенья – 30 и 10 % от массы муки соответственно. Изучены зависимости качественных характеристик композитных смесей муки, модельного теста и готовых изделий от концентрации толокна и хлопьев. Определены оптимальные технологические параметры производства печенья и разработаны рецептуры для предприятий отрасли.
Ключевые слова
Введение. Продукты, содержащие в своем составе натуральные экстракты, пользуются большим спросом. Целью работы является разработка способа интенсификации процесса экстрагирования замороженного плодово-ягодного сырья в аппарате с вибрационной тарелкой путем повышения температуры системы взаимодействующих фаз, а также изучение нового способа и нахождение оптимальных значений параметров его проведения. Объекты и методы исследования. В качестве сырья были выбраны замороженные ягоды клюквы и голубики, широко распространенные на территории РФ. Сырье предварительно подвергалось медленному замораживанию до температуры –18 °С. Исследование проводились в аппарате с вибрационной тарелкой. Результаты и их обсуждение. С целью интенсификации процесса экстрагирования аппарат был снабжен рубашкой, в которую подавался теплоноситель. Его подача в момент включения аппарата приводит к размораживанию поверхностного слоя ягод и снижает эффективность измельчения, а после протекания процесса разрушения приводит к увеличению его продолжительности. Для устранения данных недостатков разработан новый способ, заключающийся в подаче теплоносителя по окончании процесса измельчения сырья. С целью нахождения оптимальных значений параметров, влияющих на процесс, была проведена серия экспериментов. Полученные данные после математической обработки позволили получить регрессионные уравнения. Установленные оптимальные параметры процесса позволили определить минимальное значение продолжительности процесса разрушения: для ягод клюквы – 2,5 мин, для ягод голубики – 1,5 мин при минимальных затратах мощности: для ягод клюквы – 17,8 Вт, для ягод голубики – 11,7 Вт. Выводы. Полученные результаты позволяют повысить экономическую эффективность технологического процесса производства натуральных экстрактов, что позволит снизить стоимость готового продукта и увеличить доступность данного продукта для потребителя. Значения параметров процесса могут быть положены в основу проектирования аппаратов данного типа и служить практическими рекомендациями для проведения процесса экстрагирования в аппарате с вибрационной тарелкой замороженного плодово-ягодного сырья.
Ключевые слова
Введение. Актуальной задачей для пищевой промышленности является производство продуктов питания, обогащенных макро- и микронутриентами. Цель исследования – показать возможность использования обогащенного гранулированного сахаросодержащего продукта, позволяющего снизить калорийность продукта и повысить его функциональные свойства, а также обеспечивающего простоту внесения в ходе технологического процесса. Объекты и методы исследования. Свойства гранулированного сахаросодержащего продукта с добавками мальтодекстрина, тростниковой мелассы и ламинарии японской: скорость роста гранул и их структура (методом сканирующей микроскопии и рентгенографии), гранулометрический состав, растворимость (методом определения относительной скорости растворения вещества), а также органолептические и физико-химические показатели желе на его основе (рефрактометрическим и титрометрическим методами). Результаты и их обсуждение. При исследовании свойств гранулированного сахаросодержащего продукта был выявлен ряд его отличий от белого сахара. Он содержит сахарозу в кристаллическом и аморфном состоянии, что влияет на распределение нутриентов внутри продукта. Скорость роста гранул влияет на получаемую структуру продукта и его растворимость, которая снижается в 2,5 раза с увеличением размера гранул и уменьшается, по сравнению с кристаллическим сахаром, из-за особенностей внутренней структуры. Это требует корректировки технологических процессов производства кондитерских изделий с использованием гранулированного сахаросодержащего продукта (желе). Разработанное желе обладает пониженной энергетической ценностью из-за частичной замены сахара на мальтодекстрин и мелассу, а также улучшенной пищевой ценностью. Разработанные образцы желе с применением гранулированного сахаросодержащего продукта по органолептическим (22,3 балла) и физико-химическим показателям (сухое вещество < 68 %, кислотность > 2,28 %) соответствуют нормативным требованиям на данный вид продукта. Выводы. Применение гранулированного сахаросодержащего продукта позволяет упростить дозирование продукта и обогащающих добавок, улучшить санитарно-гигиеническое состояние производственных помещений и условия труда персонала.
Ключевые слова
Введение. Основным источником антропогенного воздействия на ландшафты Кемеровской области – Кузбасса является добыча угля. Темпы рекультивации нарушенных земель незначительны по сравнению с их ежегодным приростом нарушенных земель. Для решения проблемы предлагается сформировать фонд рекультивации. Цель работы – анализ и систематизация имеющихся данных антропогенного воздействия угледобычи на территории Кемеровской области; анализ новых методов рекультивации, позволяющих с высокой эффективностью восстанавливать плодородный слой почвы, а также повышать процесс ее очищения от вредных ингредиентов. Объекты и методы исследования. Общедоступная научная информация баз данных PubMed от National Center for Biotechnology Information (США) и Elsevier (Scopus, ScienceDirect), платформы Web of Science и отечественной электронной библиотеки eLibrary.ru с глубиной поиска 10 лет. Результаты и их обсуждение. На основании литературных источников выявлены территории Кемеровской области – Кузбасса, подвергшиеся наибольшему антропогенному воздействию в ходе угледобычи (Новокузнецкий, Прокопьевский Кемеровский, Беловский, Ленинск-Кузнецкий округа/районы). Описаны распространенные поллютанты, присутствующие на территории угледобычи и в местах захоронения ее отходов. Показано, что наибольшую опасность представляют полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Это связано с тем, что в процессе горения отвалов они способны распространяться в газовой среде на значительные расстояния. Так как большинство отвалов находится вблизи населенных пунктов, а ПАУ обладают канцерогенными свойствами, то были подробно рассмотрены варианты их биодеструкции. Также рассмотрена законодательная база рекультивации нарушенных земель. Приведен перечень рекомендованных растений для биологического этапа рекультивации, в том числе культур растений, обладающих высокой поглотительной способностью в отношении поллютантов. Приведены примеры микроорганизмов и их комплексов, применяемых для целей биоремедиации. Выводы. В ходе обзора литературы выявлены перспективные методы восстановления и очистки нарушенных угледобычей земель в условиях Кемеровской области – Кузбасса. К ним относят процессы биоремедиации с использованием перспективных микробных консорциумов и культур растений, характеризующихся способностью к связыванию поллютантов.
Ключевые слова
Введение. Угольная промышленность способствует накоплению загрязняющих веществ в почве, таких как тяжелые металлы и полициклические ароматические углеводороды. Поэтому восстановление почвы является актуальной задачей. Цель исследования – обоснование использования микроорганизмов угольных отвалов в борьбе с загрязнением почвы тяжелыми металлами и нефтяными загрязнителями. Объекты и методы исследования. Научные статьи, изданные за последние пять лет, а также источники, цитируемые в Scopus, Web of Science и Elibrary. В работе использовали методы анализа, систематизации и обобщения тематических публикаций современных баз данных. Результаты и их обсуждение. Одним из результатов воздействия угольной промышленности является изменение ландшафта, животного и растительного мира, а также почвенного микробиома. Биоремедиация с использованием различных микроорганизмов является эффективным методом, позволяющим восстановить поврежденные участки почвы. Доказано, что микроорганизмы, выделенные из угольных отвалов, обладают устойчивостью к тяжелым металлам и полициклическим ароматическим углеводородам, а также способностью к их утилизации. Бактерии рода Bacillus, а также штамм Pseudomonas aeruginosa способны деградировать нефтяные загрязнители. Микроорганизмы видов Enterobacter и Klebsiella оказались устойчивы к меди, железу, свинцу и марганцу. Бактерии родов Bacillus, Arthrobacter, Pseudoarthrobacter и Sinomonas показали устойчивость к никелю, мышьяку и хрому. Арбускулярные микоризные грибы увеличивают активность почвенных ферментов, повышая плодородность почв и разлагая различные органические соединения. Выводы. Методы секвенирования позволят определить видовой состав почв угольных отвалов с целью поиска новых штаммов, способных восстанавливать поврежденные участки.
Ключевые слова
Введение. Для получения эффективного результата внедрения в производство современного метода анализа опасностей и рисков используются статистические методы обработки данных и IT-технологии, применение которых максимизирует возможности организации. Цель исследования – разработка программного обеспечения, которое обеспечивает информационные связи на производстве в части опасностей и рисков и разработку мероприятий по их минимизации. Объекты и методы исследования. Производственное предприятие ООО «ЮГ» (г. Бийск), процесс производства функциональных продуктов, результаты исследования актуальных предложений готовых программных решений по проблеме автоматизации процессов. Применялись статистические методы, методы наблюдения, сбора первичной информации и последовательной нисходящей разработки алгоритмов, а также язык программирования Java. Результаты и их обсуждение. На примере производственного предприятия ООО «ЮГ» изучен процесс регистрации и учета несоответствий и нарушений допустимых пределов, обнаруженных в критических контрольных точках. Разработано универсальное программное обеспечение, которое позволит операторам производственной линии вносить в систему данные о простоях и иных нарушениях процесса производства, а руководителям получать актуальные отчеты по различным критериям, на основании которых менеджер выявит нарушения и составит перечень корректирующих действий для устранения риска. Предложено готовое решение автоматизации процесса учета и анализа рисков и опасностей. В ходе апробации программы в условиях действующего производственного цеха изучены: динамика изменения затрат рабочего времени операторов и руководителей на регистрацию замечаний и несоответствий, анализ данных, разработка корректирующих и предупреждающих мероприятий и их выполнение. Выводы. Использование программного обеспечения экономит рабочее время операторов и руководителей, а также позволит снизить затраты времени на учет и отчетность относительно нарушений производственных процессов.
Ключевые слова
Введение. Исследование свойств эмульгаторов и их влияния на характеристики пищевых эмульсий, разработка технологических решений по подбору эмульгаторов и их смесей для различных продуктов является актуальным направлением научных исследований. Цель работы – исследование влияния физико-химических показателей поверхностно-активных веществ на свойства пищевых эмульсий, а также разработка практических рекомендаций по их подбору для создания эмульсионных продуктов различных типов. Объекты и методы исследования. Модельные молочно-жировые эмульсии; спреды, изготовленные в лаборатории; твердые и мягкие моноглицериды жирных кислот и лецитины различных производителей. Температуру плавления эмульгаторов определяли методом, который основан на фиксации температуры поднятия расплава эмульгатора в капилляре, открытом с двух концов. Жирнокислотный состав определяли путем получения хроматограмм метиловых эфиров жирных кислот с последующей идентификацией разделяемых компонентов и их количественным определением по площади пиков. Содержание твердых триглицеридов в эмульгаторах определяли методом ЯМР. Сведения о гидрофильно-липофильном балансе исследуемых эмульгаторов были получены из спецификаций производителей. Результаты и их обсуждение. Установлено, что твердые моноглицериды отличаются повышенным содержанием стеариновой и пальмитиновой кислот. В мягких моноглицеридах преобладает олеиновая кислота, в комплексном эмульгаторе «моноглицериды/лецитин» – линоленовая и олеиновая жирные кислоты. Твердые моноглицериды характеризуются высоким содержанием твердых триглицеридов при 35 °C (82,93 %), что коррелирует с высокой температурой плавления (80 °C) и низким йодным числом (3 мг I2/100 г). Для формирования рекомендаций по способу подготовки эмульгатора к внесению в состав пищевой эмульсии были подобраны соотношения рафинированного дезодорированного жидкого растительного масла и эмульгатора. Эмульгаторы растворяли в масле при температуре на 5–7 °C выше температуры плавления эмульгатора при соотношении масло:эмульгатор от 6:1 до 10:1. При изучении процесса переохлаждения эмульсии при производстве спредов с использованием различных эмульгаторов определена температура кристаллизации и время фазового перехода. Выводы. Данные, полученные в результате исследования, позволяют расширить теоретические основы создания пищевых эмульсий путем разработки научно обоснованных рекомендаций по подбору поверхностно-активных веществ и открывают перспективы дальнейших исследований свойств различных эмульгаторов и их влияния на качество готовых пищевых эмульсий.
Ключевые слова
Введение. Разработка защитных покрытий на базе пектина ориентирована на снятие проблем при производстве биоразлагаемой съедобной пленки. Перспективным ресурсом для ее выработки может послужить вторичное арбузное сырье, остающееся на полях в большом количестве. В нем присутствует 13,4 % пектиновых компонентов, из которых 8,1 % протопектина. Цель исследования – определение плотности и теплофизических характеристик пектинового экстракта для проектирования процесса сушки. Объекты и методы исследования. Пектиновый экстракт из корки арбуза. Определение его теплофизических характеристик проводилось по способу, опирающемуся на термическую инерцию термопары. При изменении агрегатного состояния объекта применялся калориметрический метод. Плотность объекта находилась пикнометрическим способом. Коэффициент теплоотдачи рассчитывался по критериальным уравнениям. Результаты и их обсуждение. В результате исследований арбузного полуфабриката как объекта влагоудаления получены: усредненная плотность конечного пленочного материала (652 кг/м3) и жидкого полуфабриката (1028 кг/м3); зависимость его физической плотности и влажности W; теплоемкость c_M, температуропроводность и теплопроводность. При различных значениях W (80, 70, 60 и 50 %) получены усредненные значения c_M – 3393, 3225, 3137 и 3113 соответственно. Была скорректирована и модифицирована критериальная зависимость для определения коэффициента теплооотдачи α от скорости воздушного теплоносителя и традиционно применяемой температуры теплоносителя (≈ 100 °С) в контакте с поверхностью пищевого продукта (≈ 80 °С). Выводы. С целью проведения расчетных процедур при проектировании агрегатов для сушки найдены теплофизические характеристики и физическая плотность арбузного геля в определенных пределах варьирования влажности и параметров теплового агента. Была скорректирована и модифицирована критериальная зависимость для определения коэффициента теплоотдачи. Полученные данные можно использовать при проектировании не только операций обезвоживания, но и других теплофизических процессов и их аппаратурного оформления.