Сведения о следовых и токсичных концентрациях металлов в организме диких животных имеет большое значение для мониторинга химического загрязнения окружающей среды и оценки состояния здоровья и токсических рисков у животных и человека. Методом атомно-абсорбционной спектрометрии определили концентрацию железа, меди, цинка, свинца и кадмия в скелетной мускулатуре, печени и почках зайцев-беляков (Lepus timidus L.) (n = 107), добытых в течение двух сезонов на фоновых и техногенно-загрязненных территориях Красноярского края. Содержание тяжелых металлов в органах и тканях зайцев-беляков на загрязненных полигонах оказалось достоверно выше, чем на фоновых территориях. В организме животных на загрязненных территориях достоверно высокое содержание свинца, кадмия и ртути, на фоновых участках больше биогенных элементов – меди, цинка и железа. Подобные отличия связаны с антагонизмом биогенных и токсичных металлов в организме. Выявленные корреляции между отдельными металлами в органах и тканях указывают на общие источники поступления микроэлементов в окружающую среду на исследуемой территории. Уровни кадмия и свинца у зайцев-беляков на загрязненных участках не опасны для здоровья животных. Около 40 % проб печени и все пробы мышечной ткани зайцев, отловленных на загрязненном участке, оказались не пригодны в пищу по причине содержания опасных концентраций свинца и кадмия. Осуществление охоты на участках техногенного загрязнения может представлять токсическую опасность для аборигенных охотников и членов их семей.
Техника и технология пищевых производств / Food Processing: Techniques and Technology
2023. — Выпуск 2
Содержание:
Вина географического статуса представляют повышенный интерес для потребителей и производителей винодельческой продукции. На данный момент географическое происхождение вин декларируется только заявленной на этикетке информацией, т. к. не существует официальной системы критериев, гарантирующих подлинность места производства продукта. Цель работы – анализ существующих методических подходов для подтверждения географического происхождения вин. Объектом исследования являлась отечественная и зарубежная научная литература, проиндексированная в наукометрических базах данных Dimensions и Elibrary с 2017 по 2022 гг. Поиск проводился по запросам: подлинность вин, географическое происхождение вин и хемометрия. Анализ литературных данных показал отсутствие единого методического решения проблемы определения географического происхождения вин. Разнообразие подходов обусловлено широким перечнем показателей и методов их определения, спектром аналитического оборудования и вариабильностью моделей обработки информации. Высокая достоверность подтверждения происхождения вин обеспечена хемометрическими методами обработки больших массивов результатов аналитических исследований, структурированных в банке данных (принцип «отпечатков пальцев»). Обоснованные маркеры индивидуальны для географического региона (страны, зоны, терруара), их количество в различных исследованиях варьируется от 2 до 65. Выбран комплексный подход, базирующийся на сочетании изотопного состава легких и тяжелых элементов с катионно-анионным профилем, аналитическое обеспечение которого представлено методами атомно-абсорбционной и атомно-эмиссионной спектроскопии, спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, масс-спектрометрии изотопных отношений, а также количественной и качественной спектроскопии ядерного магнитного резонанса. В рамках реализации предложенного подхода предполагается разработать индивидуальные «энохимические портреты» вин конкретного региона и выбрать наиболее эффективные хемометрические модели определения их географического происхождения.
Ключевые слова
Введение продуктов переработки плодово-ягодного сырья в рецептуры хлебобулочных и мучных кондитерских изделий сопровождается изменением реологических свойств и качества теста. Плоды облепихи крушиновидной (Hippophaё rhamnoides L.) и продукты их переработки, благодаря богатому биохимическому составу, рассматриваются как ценные пищевые ингредиенты. Целью работы являлось комплексное исследование технологических свойств теста из мучных смесей, приготовленных на основе ржаной и пшеничной муки с добавлением облепихового шрота и сухого облепихового экстракта. Объектами исследования являлись сухой экстракт из плодов облепихи (ООО «Вистерра», Россия) и измельченный облепиховый шрот, который получили после отжима облепихового сока с последующей сушкой конвективным способом; мучные смеси из ржаной обдирной муки и муки пшеничной первого сорта (60:40) с добавлением облепихового экстракта и шрота; тесто и хлеб из экспериментальных мучных смесей. В работе использовали стандартные и отраслевые методы контроля сырья, полуфабрикатов и готовой продукции хлебопекарного производства. Результаты исследования свидетельствуют о том, что облепиховые шрот и экстракт можно рассматривать в качестве источника белка (10,3 и 4,3 %), сырой клетчатки (8,7 и 0,3 %), пектина (5,27 и 0,11 %) и аскорбиновой кислоты (21,63 и 53,68 мг/100 г). Высокая кислотность вносимых продуктов переработки облепихи (4,9 и 3,0 % для экстракта и шрота соответственно) способствует более длительному набуханию белковых веществ и пищевых волокон, а также тормозит действие активной α-амилазы. Это приводит к улучшению реологических свойств и увеличению времени образования и стабильности теста. Установлено положительное влияние продуктов переработки облепихи на процессы кристаллизации крахмала, что предполагает снижение эффекта его ретроградации при хранении выпеченного хлеба. Установлена возможность сокращения дозировки жидкой ржаной закваски в два раза от традиционной (с 30 до 15 %). Достижение конечной кислотности 7,5–8,0 град. отмечено через 80 мин брожения, что на 10 мин меньше, чем в варианте с контрольным образцом. Выпеченный хлеб получился правильной формы, с хорошо разрыхленным и не заминающимся мякишем, с приятным облепиховым привкусом и ароматом. Полученные результаты изучения биохимических свойств продуктов переработки облепихи и улучшения технологических свойств теста и выпеченного хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки подтверждают возможность использования продуктов переработки облепихи в качестве дополнительных компонентов-подкислителей, позволяющих регулировать амилолитическую активность теста из смеси ржаной и пшеничной муки, при сокращении дозировки жидкой ржаной закваски до 15 % и продолжительности брожения теста из смеси ржаной и пшеничной муки до кислотности 7,5–8,0 град.
Ключевые слова
Изменение качества пищевых продуктов в процессе хранения обусловлено не только многофакторным воздействием окружающей среды, но и сложным составом продуктов. Разработка методов контроля этих изменений является важной задачей. Цель работы – изучить изменение физико-химических характеристик яблочного пюре при хранении при повышенных температурах (40–60 °С), определить масштабы этих изменений, выявить наиболее значимые изменяющиеся параметры и сравнить их с изменением органолептических свойств пюре. Объектом исследования служило гомогенизированное пюре из яблок в упаковке из комбинированного материала. Термическую обработку проводили при 40, 50 и 60 °С. Определение цветометрических характеристик осуществляли в режиме: 45°/0°, источник света D65. Исследования времени протонной релаксации и измерение коэффициента диффузии воды (метод импульсного градиента) проводили на частоте 20 МГц. Анализ молекулярной динамики выполнен методом электронного парамагнитного резонанса спиновых зондов. При изучении содержания некристаллизирующейся воды методом дифференциальной сканирующей калориметрии охлаждение образцов осуществляли до –70 °С. Установлено, что изменение цветового различия яблочного пюре при хранении происходит с постоянной скоростью в соответствии с кинетическим уравнением реакции нулевого порядка и энергией активации 92 кДж/моль. Выявлена корреляция изменений цвета, параметров протонной релаксации и органолептических характеристик при выдерживании образцов при 50 и 60 °С. Характер и масштабы изменения времени магнитной релаксации, коэффициента диффузии воды и содержания некристаллизующейся воды, а также результаты оптической микроскопии свидетельствуют о том, что основные изменения физической структуры пюре при термической обработке обусловлены агрегацией фрагментов клеток яблока. Длительное выдерживание яблочного пюре при температурах 40–60 °С приводит к изменениям цвета, релаксационных характеристик протонов воды и количества некристаллизующейся при –70 °С воды, а также размеров агрегатов фрагментов клеток яблока. Соответствие значений энергий активации, определяемых методами цветометрии и протонной релаксации, указывают на общность процессов, ответственных за образование окрашенных структур и изменение состояния воды при термообработке пюре. Полученные результаты свидетельствуют о возможности и целесообразности использования данных физико-химических характеристик для количественной оценки изменения свойств яблочного пюре при термическом воздействии.
Ключевые слова
Поиск и обоснование перспективных направлений повышения энергоэффективности технологических процессов пастеризации молока является актуальной научно-технической проблемой. Целью настоящей работы являлось получение сравнительной оценки эффективности технологий и технических устройств пастеризации молока с использованием электротехнологических средств. Объектом исследования являлся процесс нагрева молока от 20 до 75 °С производительностью 1000 кг/ч при расчетной мощности 58,95 кВт в разных устройствах термической обработки молока: пастеризатор «водяной пар – молоко» с использованием электротехнологических средств нагрева, пастеризатор индукционного типа и термосифонный пастеризатор с использованием прямого или косвенного электронагрева. Использовали методы энергетического и эксергетического анализа. Система «пастеризатор молока “водяной пар – молоко” с использованием электрического косвенного (с помощью элементного, индукционного) или прямого (электродного) нагрева» характеризуется следующими показателями: потери эксергии – 1,29 кВт, потребляемая мощность – 71,29 кВт, эксергетический КПД – 0,99, энергетический КПД – 0,827. Для системы «термосифонный пастеризатор с использованием прямого или косвенного электронагрева» характерны: потери эксергии – 1,29 кВт, потребляемая мощность – 60,92 кВт, эксергетический КПД – 0,99, энергетический КПД – 0,9676. Наименее конкурентоспособными параметрами обладает пастеризатор индукционного типа: потери эксергии – 10,8 кВт, потребляемая мощность – 70,43 кВт, эксергетический КПД – 0,867, энергетический КПД – 0,837. Для повышения энергоэффективности процесса пастеризации молока целесообразно использовать систему «пастеризатор термосифонного типа с использованием прямого или косвенного электронагрева». Перспективным направлением дальнейших исследований следует считать совершенствование системы типа «пастеризатор индукционного типа».
Ключевые слова
Нарушение показателей качества и безопасности вина в процессе хранения зачастую является следствием влияния упаковочных средств. Необходимость сохранения и пролонгирования стабильности основных характеристик готовой продукции в течение длительного хранения предусматривает изучение процессов, протекающих в винах в различных упаковках с использованием разных видов укупорки и приводящих к негативным последствиям. В работе исследовано 56 образцов белых и красных сухих вин, разлитых в четыре типа упаковок, при хранении в течение 18 месяцев. Оценку действия синтетических и натуральных укупорочных средств проводили на модельных системах, имитирующих основной состав вина и подготовленных согласно требованиям ЕАЭС. Исследование содержания свободного SO2 в винах и измерение концентрации растворенного кислорода, а также микробиологическое состояние натуральных корковых пробок осуществляли стандартными методами. Анализ летучих веществ проводили методом газовой хроматографии с масс-спектрометрией в сочетании с твердофазной микроэкстракцией. В результате исследования зафиксировали критичные изменения качества винной продукции, характеризующиеся появлением маркеров окисления в количестве, которое превышает порог восприятия в белых винах, и снижением концентрации свободного диоксида серы ниже 10 мг/дм3 в белых и красных винах. Данные изменения в бутылках из полиэтилентерефталата происходили через 12 месяцев хранения, в многослойных пакетах и упаковках из комбинированных материалов – через 18 месяцев. Выявили переход компонентов натуральных и искусственных пробок микробиального и химического происхождения в модельные системы через 10 суток контакта. Отметили превышение допустимого уровня микробиологического загрязнения в 2 раза. Миграция микробиальных и химических веществ в вино приводит к нарушению его качества и безопасности. Установлено влияние типа упаковки на окислительные процессы, протекающие в белых и красных сухих винах при хранении и характеризующиеся варьированием концентраций растворенного кислорода и диоксида серы. Полученные результаты рекомендовано учитывать при выборе типа упаковки и укупорки относительно наименования вина и условий его последующего оборота. Предложено ограничить срок годности вин в альтернативных видах упаковок.
Ключевые слова
Маркетинговые коммуникации помогают формировать положительный образ бренда в глазах потенциальных потребителей и покупателей и позволяют поддерживать тесное взаимодействие с целевой аудиторией и повышать конкурентоспособность. Комбинирование подходов и инструментов позволяет повышать эффективность применения маркетинговых коммуникаций. Однако при работе с потенциальными потребителями возникают различные коммуникационные барьеры, которые необходимо преодолеть. Это позволит компании достичь поставленных целей и увеличить прибыль, а также эффективно продвигать товары и услуги на рынке. Объектом исследования являлись предпочтения потребителей в области молочной продукции. В качестве методов исследования применяли наблюдение и анкетирование в виде опроса населения г. Кемерово, статистико-экономический и графический методы анализа и обработки данных. Объем выборки респондентов составил 388 человек разных возрастов. Определили основные барьеры маркетинговых коммуникаций: барьеры восприятия, некорректного изложения и взаимодействия. Рассмотрели основные тренды и тенденции на рынке молока. Выделили коммуникационные барьеры на рынке молочной продукции (на примере ООО «Натуральное молоко», Кемерово), включающие барьеры установки и взаимодействия, мотивационный барьер и барьер комфорта. Проведенное исследование показало, что барьеры можно минимизировать посредством цифровых маркетинговых коммуникаций, т. к. для целевой аудитории важна доступность информации о компании и ее продукции, которую может обеспечить наличие сайта и социальных сетей, а также применение чат-бота. В современных экономических условиях успешная деятельность компании тесно связана с качеством и эффективностью ее маркетинговых коммуникаций. Полученные данные опроса позволили сформулировать рекомендации для компании по преодолению коммуникационных барьеров с учетом требований основной целевой аудитории и ее предпочтений относительно места покупки, контента и каналов коммуникаций.
Ключевые слова
В последнее время в центре внимания ученых все чаще оказываются различные аспекты полезного и экологичного питания. Лен относят к категории т. н. суперпродуктов, которые включают в себя множество полезных ингредиентов. Например, льняное масло является отличным источником полиненасыщенных жирных кислот. Однако термочувствительные полиненасыщенные жирные кислоты не терпят термической обработки. Шнековое прессование позволяет производить льняное масло при более низких температурах, но низкий выход продукта делает этот метод невыгодным. Повысить качество масла и увеличить его выход может предварительная обработка семян. Данное исследование было посвящено влиянию содержания влаги в семенах льна на количество и качество льняного масла. В эксперименте использовали лен (Linum usitatissimum L.) из Кашкадарьинской области Узбекистана. Для определения таких параметров, как кислотное число, содержание свободных жирных кислот, перекисное число, выход масла и содержание осадка, использовались стандартные методы. Уравнения регрессии были получены с использованием метода регрессионного анализа. Наибольший выход масла (40,99 %) наблюдался при влажности 9,56 %. При влажности 7,55 % этот показатель снизился на 3,17 %. Содержание осадка в масле увеличивалось при более низкой влажности семян льна (14,62–5,55 %). При увеличении содержания влаги кислотное число, перекисное число и содержание свободных жирных кислот демонстрировали как тенденцию к снижению, так и к повышению. Данное исследование показало, что содержание влаги в семенах льна влияет на качественный и количественный профиль масла шнекового отжима. Оптимальные параметры переработки позволяют получить полезное для здоровья и высокопитательное масло.
Ключевые слова
Безалкогольные напитки на растительном сырье являются новой категорией продуктов в пищевой промышленности, и их популярность возрастает. Использование пророщенной гречихи (Fagopyrum esculentum Moench.) позволяет расширить ассортимент данных напитков. Цель работы заключалась в изучении влияния компонентного состава на технологию производства и пищевую ценность безалкогольных напитков из пророщенной гречихи. Объекты исследования: водно-зерновые и водно-фруктово-зерновые смеси, а также модельные образцы гречневых напитков с фруктовыми компонентами (пюре из облепихи или черной смородины, яблочный сок). В работе применялись стандартные методы исследований, а также методы высокоэффективной жидкостной хроматографии и атомно-эмиссионной спектрометрии. Замачивание зерна гречихи в воде с последующим его проращиванием при температуре 20 ± 2 °С в течение 46 ч приводило к повышению уровня микробной обсемененности. Для получения безопасного безалкогольного напитка необходимо проводить подогрев водно-зерновой суспензии при температуре 65 °С не менее 3 мин. Добавление фруктового компонента к водно-зерновой смеси позволило увеличить вязкость дисперсионной среды и время осаждения твердых частиц. Установлено, что для разрушения коллоидной системы после нагревания при температуре 98 ± 2 °С в течение 1 мин и уменьшения размера частиц смесь необходимо гомогенизировать. Смешивание измельченного пророщенного зерна гречихи с фруктовыми компонентами обеспечило получение продукта с гармоничным вкусом, который содержит сахара (6,72–8,04 г/100 см3), органические кислоты (338,91–446,93 мг/100 см3), минеральные вещества (0,07–0,08 %) и аминокислоты (лейцин, лизин, цистин и тирозин). Протирание гречихи и последующая ее гомогенизация позволяют сохранить полезные вещества пророщенного зерна в напитке. Отмечено повышение сенсорных характеристик и пищевой ценности безалкогольных напитков при добавлении пюре из облепихи или черной смородины.
Ключевые слова
Для расширения ассортимента алкогольных напитков на основе дистиллятов перспективным является использование новых видов сырья, в том числе хлебопекарных отходов. Объективных методов оптимизации рабочих параметров дистилляции с учетом особенностей биохимического состава исходного сырья не существует. Целью исследования являлась разработка методологии оптимизации режимных параметров дистилляции при использовании новых видов сырья. Объектами исследования являлись дистилляты, полученные из промышленных образцов отходов хлебопекарного производства. Переменные факторы на стадии дистилляции: скорость дистилляции от 5 до 17 см3/мин, степень подкисления сусла рН 6,0–2,0. Состав и массовую концентрацию летучих компонентов определяли методом газовой хроматографии. Органолептическая оценка была проведена группой экспертов. По результатам однофакторных экспериментов было показано, что скорость дистилляции и степень подкисления сброженного сусла влияют на изменение концентрации отдельных летучих компонентов в дистилляте. Расчет коэффициентов парной корреляции позволил выделить наиболее значимые параметры: массовую концентрацию 1-пропанола и фенилэтилового спирта и этиллактата, сумму энантовых эфиров, отношение суммы энантовых эфиров к сумме сложных эфиров, отношение концентрации этиллактата и суммы энантовых эфиров, соотношение концентраций изобутанола и 1-пропанола. Среди выбранных показателей рассчитали коэффициенты линейной парной корреляции. На основе анализа расчетных данных была построена регрессионная модель влияния отдельных параметров на дегустационную оценку. Методом определения экстремумов функции двух переменных установили оптимальные рабочие параметры процесса дистилляции: рН 4,4 ± 0,2, скорость 9,5 ± 1,0 см3/мин. Разработанная методика предусматривает следующую последовательность операций: установление значимости предлагаемого переменного фактора, выбор параметров оценки на основе результатов однофакторных экспериментов, определение взаимодействия и разработка регрессионной модели процесса. Этот метод может быть использован для расчета оптимальных технологических параметров дистилляции при переработке других видов сырья.
Ключевые слова
Выпаривание в специальных вакуум-выпарных аппаратах в условиях пониженного давления является эффективным способом получения сухих концентратов. Однако существуют факторы, влияющие на эффективность и скорость упаривания. Цель исследования заключалась в изучении влияния технологических факторов на процесс упаривания в ротационном испарителе, а также в подборе оптимального режима и его применении для получения концентратов и экстрактов из растительного сырья. Экспериментальные исследования выполнили на лабораторном ротационном испарителе BUCHI Rotavapor (BUCHI, Швейцария). Упариванию подвергали водно-спиртовой экстракт ягод черники лесной и ферментативный гидролизат зернового сорго, полученный путем биотехнологической обработки амилолитическими ферментными препаратами. В работе применяли стандартные методы исследований. В результате проведенных исследований выявили основные закономерности и определили оптимальные значения эффективного режима упаривания с использованием ротационного испарителя: объем испарительной колбы – 1 л, толщина стенок колбы – 1,8 мм, угол наклона – 25°, скорость вращения – 280 об/мин, температура нагревательной бани – 50–60 °С, температура пара в испарителе – 30–40 °С (для его конденсации температура хладагента в конденсаторе составила 10–20 °С). Получили концентрат ягод черники лесной насыщенного сине-фиолетового цвета с содержанием сухих веществ 70–72 % и повышенным содержанием полифенольных соединений (в 1,86 раз) и антоцианов (1,4 раза) по сравнению с исходным водно-спиртовой экстрактом. Из ферментативного гидролизата зернового сорго получили сгущенный сахарный сироп с содержание сухих веществ 78–80 % и редуцирующих сахаров в пересчете на глюкозный эквивалент 91–92 %. Подобраны оптимальные режимы упаривания экстрактов и ферментативных гидролизатов из растительного сырья с использованием ротационного испарителя. Получили растительные концентраты с высоким содержанием сухих веществ и сохранением органолептических характеристик исходного продукта.
Ключевые слова
В хлебопекарной промышленности для обеспечения сбалансированности состава готовых изделий используется растительное сырье повышенной пищевой ценности, которое влияет на свойства муки и тестовых полуфабрикатов. Цель исследования заключалась в изучении влияния пищевой комплексной добавки на основе композиции растительных компонентов на амилолитическую активность и газообразующую способность муки пшеничной, динамику поднятия и газоудерживающую способность теста в процессе брожения. Объектами исследования являлись мука пшеничная высшего сорта, водно-мучная суспензия и пшеничное тесто с пищевой комплексной добавкой (в концентрациях 10, 16 и 22 % к массе готовых мучных смесей). Пищевая комплексная добавка представляет собой смесь муки пшеничной обойной и измельченной пророщенной спельты, а также порошков семян тыквы, плодовых тел грибов вешенки и ягод крыжовника при соотношении 56,3:25,0:17,2:0,9:0,6 соответственно. Вязкость водно-мучной суспензии исследовали при нагревании с применением амилографа-E, число падения определяли на приборе ИЧП-1-2, газообразующую способность муки, динамику поднятия и газоудерживающую способность теста – на реоферментометре F4. Установлено, что при внесении пищевой комплексной добавки повышается ферментативная активность муки, увеличивается высота подъема теста в среднем на 8,4 мм и сокращается продолжительность брожения до достижения максимальной высоты подъема в среднем на 17,8 % по сравнению с контролем. Выявили увеличение общего объема и объемов потерянного и удержанного углекислого газа в среднем на 35,8, 99,7 и 26,9 % соответственно по сравнению с контролем. Оптимальная концентрация пищевой комплексной добавки совместно с пшеничной мукой высшего сорта составляет 16 %. В этом случае отметили максимальные высоту подъема теста и время начала потери тестом углекислого газа. Для получения готовых изделий высокого качества при данной дозировке пищевой добавки общее время брожения теста и расстойки тестовых заготовок следует сократить на 17,8 % по сравнению с тестовыми полуфабрикатами без добавки. Полученные результаты могут быть использованы в производстве обогащенных хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта с внесением пищевой комплексной добавки на основе растительных компонентов. Необходимо определять продолжительность созревания теста и сокращать общее время брожения и расстойки тестовых заготовок в зависимости от дозировки добавки. Целесообразно продолжить исследования в направлении изучения влияния пищевой комплексной добавки на структурно-механические свойства тестовых полуфабрикатов в процессе созревания.
Ключевые слова
Применение гидроколлоидов в пищевой промышленности позволяет создавать низкокалорийные продукты с сохранением структурных характеристик традиционных аналогов. C целью моделирования вязкости текстуры и стабилизации пищевых систем также применяют электрофизические методы. Влияние ультразвукового воздействия на стабилизацию пищевой системы в состоянии геля не изучено. Целью исследования являлось изучение влияния обработки гидроколлоидов (полисахаридов) ультразвуком для дальнейшего использования при производстве пищевых продуктов (мясных и рыбных студней, желейного мармелада, пастилы, зефира, желе, пудингов, мороженого и т. д.) со стабильной текстурой. Объектами исследования являлись образцы коллоидных систем на основе пищевого гидроколлоида (йота-каррагинана или гуаровой камеди) и очищенной воды в соотношении 1:100. Образцы подвергались ультразвуковому воздействию при различном диапазоне времени и рН. Стандартными методами определяли вязкость, активную кислотность, температуру и прозрачность (коэффициент пропускания, Т, %) полученных коллоидных систем. Для анализа органолептических свойств применяли дескрипторно-профильный метод. Изучили поведение гидроколлоидов под воздействием ультразвука при разных значениях рН среды (3,9, 7,0 и 9,0). Коллоидная система с йота-каррагинаном имела следующие показатели: вязкость при нейтральном рН – 47,6 мПа·с, при кислом рН – 45,7 мПа·с, при щелочном рН – 22,3 мПа·с. Вязкость гидроколлоидной системы с гуаровой камедью зависела от рН среды: в нейтральной среде снижалась в процессе обработки с 119,0 до 64,8 мПа·с, в кислой – не менялась и была в пределах 3,5 ± 0,2 мПа·с, в щелочной – незначительно увеличилась и составила 6,52 мПа·с. Максимальная температура коллоидной системы составила 46,5 °С в нейтральной среде. При исследовании влияния ультразвука на свойства гидроколлоидов система с йота-каррагинаном показала лучший результат при кислотности среды в пределах 3,9–6,0 е.д. для получения текучей гелеобразной структуры. В качестве желирующего агента для получения продукции рекомендовано применение йота-каррагинана после воздействия ультразвука. Вязкость продукта с гуаровой камедью при использовании ультразвука будет снижаться, а необходимая структура не будет достигнута.
Ключевые слова
Интенсификация процесса сушки с сохранением качества продукта является важной задачей плодоовощной переработки. Ее решение возможно путем комбинирования инфракрасной сушки с применением передовых электрофизических технологий. Цель данной работы заключалась в изучении влияния обработки низкотемпературной атмосферной плазмой на эффективность сушки яблочных чипсов. Обработке подвергали чипсы из яблок сорта Айдаред (Россия) толщиной 5, 7 и 10 мм. Изучали кинетику сушки и диффузию влаги. Качество готовых яблочных чипсов оценивали по общему содержанию фенолов и флавоноидов, обобщенной антирадикальной активности, цветовым характеристикам и инфракрасному спектру с преобразованием Фурье. Результаты показали, что индуцированные низкотемпературной атмосферной плазмой каналы (электропоры) в образцах яблочных чипсов имеют древовидную структуру. За счет предварительной обработки низкотемпературной атмосферной плазмой длительность сушки была снижена на 18,0, 13,0 и 10,5 % для образцов чипсов толщиной 5, 7 и 10 мм соответственно. Отметили снижение удельного энергопотребления процесса сушки на 15–18 % в зависимости от толщины образцов. Предварительная обработка низкотемпературной атмосферной плазмой способствовала увеличению общего содержания фенолов, флавоноидов и обобщенной антирадикальной активности на 2,5–14,3, 19,1–25,9 и 8,3–35,4 % соответственно по сравнению с контрольным образцом. Предварительная обработка низкотемпературной атмосферной плазмой позволяет сократить время сушки плодоовощной продукции и сохранить биологически активные соединения.
Ключевые слова
Метод беспочвенного культивирования растений, называемый гидропоникой, является перспективным способом обеспечения населения продуктами растительного происхождения. Гидропонное производство характеризуется эффективным управлением водными ресурсами, сокращением вегетационного периода роста растений, низким уровнем их заболеваемости и поражения насекомыми, а также круглогодичным циклом выращивания. Однако существуют сложности в конструировании, эксплуатации и обслуживании гидропонных установок. В сельском хозяйстве все чаще применяются технологии на базе нейронных сетей, способные управлять технологическими процессами. Цель работы заключалась в применении нейронной сети для повышения эффективности выращивания растений в системе домашней гидропоники. В исследовании использовалась установка гидропоники питательного слоя, в которую высаживались растения вида Lactuca sativa в количестве 10 штук. С помощью датчиков собиралась информация о температуре и влажности воздуха, освещенности растений и температуре поверхности листа. Обработка данных, обучение нейронной сети и программирование микроконтроллера проводились с помощью языка программирования Python 3, используя фрейморки PyTorch и MicroPython соответственно. Наиболее эффективной архитектурой нейронной сети для решения поставленной задачи управления оказался четырехслойный персептрон. Данный тип архитектуры широко используется в качестве механизма управления. В экспериментах с меньшим количеством слоев нейронная сеть показала высокий уровень ошибки, который составил более 5 %. При увеличении слоев выше четырех ошибка обученной нейронной сети осталась на уровне четырехслойной и составила 0,2 %. Дальнейшие практические испытания обученной нейронной сети показали повышение энергоэффективности на 32,3 % по сравнению с классическим алгоритмом управления при близких значениях транспирации растений. Данная технология может быть применена для интеграции в энергосберегающие жилые помещения и системы умного дома с целью повышения самообеспечения населения продуктами растениеводства.
Ключевые слова
Протеомные технологии позволяют оценивать состав и процессы, происходящие на этапах формирования мясного сырья. Протеомные исследования мышечной ткани баранины и расширение научных знаний о влиянии эссенциальных микроэлементов органического происхождения на механизмы взаимодействия мышечных белков ткани баранины являются актуальными. Цель исследования заключалась в идентификации и количественном анализе белков мышечной ткани баранины от молодняка овец, выращенных с применением обогащенных эссенциальными микроэлементами рационов. Объект исследования – баранина от молодняка овец эдильбаевской породы в возрасте 7 месяцев, получавшего в составе рациона кормовые добавки Йоддар-Zn и ДАФС-25. Опытно-хозяйственный эксперимент осуществлялся в течение 105 суток. Микроэлементный состав мышечной ткани баранины исследовали методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Идентификацию протеомного профиля баранины проводили методом двумерного гель-электрофореза (2-DE) по О’Фарреллу с изоэлектрофокусированием в амфолиновом (IEF-PAGE). В исследуемых образцах баранины от молодняка овец, получавшего в течение 105 суток кормовые добавки Йоддар-Zn и ДАФС-25, идентифицировали алюминий, йод, кремний, селен и цинк. Выявили мажорные белковые фракции: 8 фракций с диапазоном молекулярной массы 12–15 кДа, 42 фракции – 16–30 кДа, 45 фракций – 35–110 кДа (pI от 5,0 до 8,0). Отметили представленность фермента глутатион-S-трансферазы, отвечающего за процесс биотрансформации токсических соединений и поддержания внутриклеточного гомеостаза и стрессоустойчивости в опытных образцах баранины. Во всех опытных образцах фортифицированной баранины представлена триозофосфатизомераза (фермент гликолиза). Установили наличие фермента супероксиддисмутазы, катализирующего супероксидный радикал в пероксиды и кислород, что защищает клетки организма от свободных кислородных радикалов. Получили данные о влиянии инновационных кормовых добавок на молекулярные механизмы, происходящие в мышечной ткани баранины и вызывающие изменения протеомного профиля белковой части и электрофоретической активности баранины. Подтвердили эффективность обогащения рационов молодняка овец кормовыми добавками, содержащими органические микроэлементы. Результаты исследования могут быть использованы для моделирования и направленной корректировки процесса автолиза с целью получения баранины с необходимыми технологическими характеристиками посредством обогащения рационов кормления.
Ключевые слова
Спрос на безалкогольные пиво и вино, содержащие в составе диоксид углерода, растет. Современные технологии деалкоголизации пива и вина позволяют получать более качественные напитки, но в большинстве случаев отмечается изменение аромата и вкуса напитков. Цель исследования заключалась в проведении сравнительного анализа типичных свойств пива и игристого вина с различной спиртуозностью. Объектами исследования являлись промышленные образцы пива и игристого вина с различной объемной долей этилового спирта. В ходе исследования провели анализ органолептических свойств, кислотности, игристых свойств по скорости десорбции СО2, содержания СО2, пенистых свойств, вязкости, фенольных веществ, белков пива и оптических характеристик. В работе применяли стандартные методы исследований. Алкогольное пиво, по сравнению с безалкогольным, имело более полный вкус и типичный аромат. Ароматический и вкусовой профиль игристых вин различался в зависимости от сортовых особенностей сырья. Коэффициент игристых свойств безалкогольного пива был на 1,2–7,5 % выше алкогольного из-за лучшей растворимости СО2 в напитках с меньшим содержанием этанола; у алкогольного игристого вина – выше на 19,7 %, чем у безалкогольного, из-за наличия связанных форм СО2. Пенистые свойства алкогольных напитков были лучше, чем у безалкогольных, из-за большего содержания белков. Установили связь желтизны и оптической плотности напитков при длине волны 350 нм с суммой фенольных веществ, а также значения показателя цвета пива с содержанием меланоидинов. Проведенные исследования показали, что существующие технологии деалкоголизации позволяют вырабатывать безалкогольную продукцию близкую аналогичным алкогольным напиткам. Необходимо дальнейшее их совершенствование с целью улучшения качества безалкогольной продукции и сохранения в ней связанных форм СО2, белков, фенольных веществ и аромата.
Ключевые слова
Сырье животных охотничьего промысла является не только ценным трофеем, но и источником биологически активных веществ. Важной составляющей при производстве биологически активных добавок из данного сырья является оценка ресурсов и выявление видового разнообразия продукции. Целью работы являлись анализ рынка экспорта и импорта дериватов (на примере бурого медведя, оленя и кабарги), оценка спроса и предложения, а также анализ изменения ресурсов в течение трех лет. Объектами анализа являлись данные, представленные в российских и зарубежных научных статьях по вопросу проведения учета особей животных охотничьего промысла в период 2016–2020 гг., а также таможенные сведения об импорте и экспорте данного вида сырья. Проводили систематизацию, анализ и описание. Анализ данных показал, что на территории Российской Федерации численность особей бурого медведя постоянно растет. В 2018 г. произошло увеличение на 4 % в сравнении с 2017 г. Данный вид сырья нашел широкое применение в таких странах, как Китай, Италия, Франция и т. д. Общее число импортеров в 2019 г. составило более 25. В 2017 г. большая часть экспорта из России в 35 стран мира составили трофеи оленя. Лидирующая позиция среди стран импортеров данного сырья принадлежит Китаю. В 2018 г. объем экспорта трофеев оленя и кабарги оставался неизменным в стоимостном выражении, менялись только страны импортеры, общее количество которых оставалось высоким. В 2019 г. объем экспорта этих трофеев вырос в 1,4 раза, а количество стран импортеров достигло 50. Россия является лидером среди стран по экспорту и импорту сырьевой базы из трофеев и дериватов бурого медведя, оленя, кабарги и других охотничьих животных. Рынок дериватов промысловых животных (бурый медведь, олень, кабарга и др.) активно развивается. Увеличение численности хищных промысловых животных, особенно бурого медведя, может негативно сказаться на других популяциях из-за нарушения баланса экосистем, в которых участвует этот хищник. Поэтому целесообразно проводить регулирование численности отдельных видов и производить трофеи. Учитывая содержание биологически активных веществ, сырье из промысловых животных следует использовать для производства новых видов продукции с функциональными свойствами.