Скрытый голод является социальной проблемой во многих странах мира и ежегодно провоцирует развитие алиментарно-зависимых заболеваний у населения. Одним из решений проблемы скрытого голода является биофортификация – термин, который объединяет совокупность методов селекции, генной инженерии, агрономии и микробиологии. Цель работы – анализ актуальных исследований зарубежных специалистов по вопросам микробной биофортификации и оценке потенциала использования микроорганизмов для обогащения зерновых культур биогенными элементами. Объектом исследования являлись научные публикации зарубежных ученых за период 1984–2024 гг. Поиск научных источников осуществляли в базах данных Scopus, ScienceDirect и Google Scholar. Поисковые запросы включали следующие ключевые слова и словосочетания: biofortification, wheat, rice, oats, growth stimulation, antagonism и phytopathogens. Полученную информацию экспортировали из программного обеспечения Zotero в формате файла RIS. Обработку файла для анализа ключевых слов и представления их в графической форме осуществляли с помощью программы VOSviewer. Основными механизмами микробной биофортификации являются фиксация атмосферного азота и солюбилизация биогенных элементов. Солюбилизация осуществляется за счет синтеза органических и неорганических кислот, протонов, сидерофоров, внеклеточных ферментов и других вторичных метаболитов. Микроорганизмы способны изменять экспрессию генов растений для лучшего поглощения и аккумуляции питательных элементов, а также архитектуру корневой системы растения для лучшего извлечения биогенных соединений из почвы. В работе обобщили сведения о лабораторных и полевых исследованиях микробной биофортификации зерновых культур. Микробной биофортификации подвергали рис, пшеницу, ячмень и т. д. Культуры обогащали такими элементами, как железо, селен, цинк, медь, марганец, азот, фосфор и калий. Применение биофортификации на основе ростостимулирующих микроорганизмов является экологичным, надежным и экономически эффективным подходом в обеспечении продовольственной безопасности страны и рациональным решением проблемы скрытого голода. Полученные литературные данные могут лечь в основу разработки микробных препаратов для сельского хозяйства.
Техника и технология пищевых производств / Food Processing: Techniques and Technology
2024. — Выпуск 2
Содержание:
Получение комплекса биологически активных веществ с антиоксидантной активностью из психрофильных микроводорослей и цианобактерий вызывает научный интерес, расширяет область их промышленного применения и открывает новые перспективы их использования. Целью работы являлся сбор и идентификация психрофильных микроводорослей и цианобактерий Балтийского моря, а также изучение их соединений, которые проявляют антиоксидантные свойства. Объекты исследования – образцы психрофильных микроводорослей (Skeletonema pseudocostatum, Thalassiosira pseudonana и Fragilariopsis kerguelensis) и цианобактерий (Aphanizomenon gracile и Anabaena cylindrica). Образцы отобрали из природных источников в акватории Балтийского моря в Калининградской области (Куршский залив и Балтийский залив) в период с марта по май 2022 г. Анализ выделенных чистых культур осуществляли методами Пастера и проточной цитофлуориметрии. Антиоксидантную активность психрофильных микроводорослей и цианобактерий определяли путем анализа активности поглощения радикалов, восстанавливающей способности и хелатной активности с помощью спектрофотометрии. Наибольшей антиоксидантной активностью по трем методам анализа обладала психрофильная микроводоросль S. pseudocostatum, которая по методу ABTS составила 17,62 мкмоль/г эквивалентов тролокса, по методу DPPH 58,16 мкмоль/г эквивалентов тролокса, по методу FRAP 3,91 мкмоль/г эквивалентов тролокса. Антиоксидантная активность T. pseudonana равна 12,08, 12,42 и 3,13 мкмоль/г эквивалентов тролокса. Для психрофильной микроводоросли F. kerguelensis этот показатель составил 13,53, 11,84 и 1,09 мкмоль/г эквивалентов тролокса. Антиоксидантная активность психрофильной цианобактерии A. gracile равна 15,73, 19,89 и 2,47 мкмоль/г эквивалентов тролокса. Значения антиоксидантной активности психрофильной цианобактерии A. cylindrica составили 12,62, 13,16 и 2,16 мкмоль/г эквивалентов тролокса. Отобрали образцы психрофильных микроводорослей и цианобактерий из природных источников в акватории Балтийского моря (Калининградская область), которые продуцируют компоненты с высокой антиоксидантной активностью. Полученные результаты могут стать основой для разработки новой фармацевтической субстанции.
Ключевые слова
Грибы видов Cordyceps militaris и Lentinula edodes известны своей внеклеточной протеолитической, амилолитической и лакказной активностями, важными для хлебопечения. Цель работы заключалась в исследовании влияния ферментов грибов C. militaris и L. edodes на характеристики мучных смесей, связанные с активностью ферментов амилолитического и протеолитического действия, а также на качество и выход выпеченных мучных изделий. Объектами исследования выступили штаммы грибов C. militaris SRG4 и L. edodes 3790; порошок биомассы мицелия грибов на стерильном зерновом субстрате (рис и пшеница); смеси пшеничной хлебопекарной муки с порошком биомассы мицелия грибов; образцы хлеба из экспериментальных мучных смесей. Использовали стандартные и отраслевые методы контроля сырья и продукции хлебопекарного производства. Установили, что биомассу мицелия грибов C. militaris и L. edodes можно рассматривать как дополнительный хлебопекарный ингредиент благодаря наличию ферментов гидролитического действия, содержанию белка (32,2 ± 1,5 и 26,4 ± 2,0 % соответственно), специфичных полисахаридов (36,7 ± 0,8 и 52,2 ± 1,2 % соответственно) и каротиноидов (1600 ± 40 мкг/г биомассы C. militaris). Наличие в мицелии грибов активных амилаз и протеиназ обеспечило повышение сахарообразующей способности, снижение числа падения мучных смесей и увеличение количества отмываемой клейковины при уменьшении упругости, а также приемлемые структуру и вязкость теста при добавлении 1–4 % порошка биомассы мицелия. Выпечка изделий с такой дозировкой обеспечила получение хлеба стандартного качества. С увеличением дозировки отметили потемнение мякиша и повышение его влажности, снижение удельного объема; у изделий с C. militaris выявили нарастание кислотности. Полученные результаты подтверждают возможность использования в условиях хлебопекарного производства биомассы мицелия грибов C. militaris и L. edodes (в качестве источника ферментов) вместе с зерновым субстратом. Определение оптимальной дозировки и режимов ведения технологического процесса требуют дополнительных исследований.
Ключевые слова
Жевательный мармелад – это яркое и вкусное лакомство, которое пользуется спросом у детей. Желатин из кожи скумбрии (Scomberomorus commersonii) обладает хорошими питательными свойствами и может способствовать увеличению содержания белка в жевательном мармеладе. Описали потребительскую привлекательность, пищевую ценность и качество жевательного мармелада с желатином из кожи скумбрии и 8 натуральными ароматизаторами: мед, финиковый сок, оливковое масло, соевое молоко, козье молоко, виноградный сок, авокадо и тыква. Желатин экстрагировали из кожи скумбрии (S. commersonii). Качество мармелада оценивали по содержанию влаги, золы, жира, белка и наличию бактерий. Органолептическая оценка заключалась в проведении гедонического теста: десять экспертов оценили все образцы как приемлемые по внешнему виду, запаху, вкусу и текстуре. Средний балл по каждому критерию составил 7,0 из 9,0. Оптимальным по составу оказался образец с соевым молоком: содержание влаги составило 9,76 ± 0,70 %, золы – 0,21 ± 0,02 %, белка – 16,20 ± 0,37 %, жира – 2,32 ± 0,50 %, углеводов – 51,61 ± 0,80 %, редуцирующего сахара – 0,14 ± 0,01 %. В образцах не обнаружены Salmonella sp. или Escherichia coli; общее количество бактерий составило 1×10 2 колоний на 1 г. Жевательный мармелад с желатином из кожи скумбрии оказался богат белком, продемонстрировал хорошие органолептические свойства и соответствовал государственному стандарту, принятому в Индонезии для данного типа пищевых продуктов.
Ключевые слова
В России активно развивается производство рапсового масла, основным побочным продуктом которого является жмых. Богатый химический состав и доступность делают рапсовый жмых перспективным источником питательных веществ, его можно использовать для культивирования микроорганизмов и получения с помощью них ценных биологически активных соединений и продуктов с улучшенной питательной ценностью. Целью работы являлось исследование нативной микробиоты рапсового жмыха в условиях повышенной влажности, морфологическая характеристика выделенных микроорганизмов и определение их таксономической принадлежности до рода при помощи NGS-секвенирования. Объектами исследования являлись рапсовый жмых и колонии микроорганизмов, выделенные в процессе его ферментации. Для выделения представителей нативной микробиоты рапсового жмыха провели 2, 5, 7 и 9-суточную ферментацию глубинным способом. Для получения микробных изолятов применили метод поверхностного и глубинного культивирования на плотной и жидких питательных средах соответственно. Метагеномный анализ таксономического состава микробиоты проводили с помощью секвенирования на платформе Illumina. Выявили 16 типов колоний по их морфологии. Колонии с морфологией 1, 3, 8, 12 и 13 являлись преобладающими для всех суток ферментации, что позволяет сделать вывод о их росте при жидкофазной ферментации на рапсовом жмыхе в качестве изолятов. При помощи метагеномного анализа суспензии рапсового жмыха обнаружили присутствие более 28 родов бактерий. Наибольшее процентное содержание пришлось на бактерии родов Weisella (до 45,8 % на 2-е сутки), Acinetobacter (до 40,6 % на 7-е сутки), Lactobacillus (до 15,7 % на 5-е сутки), Leuconostoc (до 15,1 % на 7-е сутки), Enterococcus (до 14,6 % на 5-е сутки) и Paenibacillus (до 16,3 % на 9-е сутки). Полученные изоляты представляют интерес в качестве промышленных продуцентов полезных метаболитов (ферментов, пигментов, органических кислот и др.). Дальнейшая работа будет направлена на идентификацию микроорганизмов для определения их видовой принадлежности. Это позволит выявить их полезные характеристики и подобрать оптимальные условия культивирования.
Ключевые слова
Ягоды в питании человека рассматриваются как источник биологически активных веществ. Ягоды крыжовника обладают оригинальными органолептическими характеристиками и высокой пищевой ценностью. Однако информации о контаминации микромицетами ягод крыжовника недостаточно. Цель работы – определение состава микобиоты ягод крыжовника вида Ribes uva-crispa L. и его изменение в зависимости от сорта и условий хранения. Объект исследования – микобиота ягод крыжовника сортов Сенатор и Розовый 2. Ягоды собрали на биополигоне Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий Российской академии наук, хранили в течение 18 суток при температуре 18 ± 2 и 4 ± 2 °С и относительной влажности воздуха 90–95 %. Методы исследования – общепринятые и стандартные. В микобиоте исследуемых сортов ягод крыжовника выявили микромицеты, отнесенные по морфологическому строению к 9 родам, частота встречаемости которых менялась от 20 до 100 % (Aspergillus, Mucor, Penicillium, Rhizopus, Alternaria, Aureobasidium, Cladosporium, Cryptococcus и анаэробные дрожжи). Микромицеты рода Fusarium выявили только в микобиоте ягод сорта Сенатор. Особенностью микобиоты ягод сорта Сенатор являлась 100 %-ая встречаемость грибов родов Penicillium, Alternaria, Aspergillus и Cladosporium, в микобиоте ягод сорта Розовый 2 отметили 80 %-ую встречаемость Penicillium и Cladosporium. Численность микромицетов ягод сорта Сенатор была в 2 раза меньше, чем ягод сорта Розовый 2, – 558 и 945 соответственно. Увеличение численности микромицетов ягод сорта Сенатор происходило за счет грибов рода Cladosporium, Розовый 2 – Penicillium. В микобиоте обоих сортов ягод не выявили возбудителей мучнистой росы – аскомицетов. В процессе хранения на развитие дрожжей и дрожжеподобных грибов влиял сорт ягод, на развитие мицелиальных грибов – сорт и температура хранения. Полученные данные расширяют объем научных знаний о родовом составе микобиоты ягод крыжовника, что определяет выбор мероприятий, обеспечивающих предотвращение их порчи.
Ключевые слова
Сухое молоко является продуктом массового производства и потребления. Широкое применение сухого молока обуславливает многообразие требований к его качеству и технологии производства. Совершенствование технологии производства сухого обезжиренного молока – это актуальная и стратегически важная задача не только для России, но и для всего мира. Важность этого направления обусловлена дефицитом сухого обезжиренного молока низкотемпературного класса обработки, которое поставляется из-за рубежа (сухое молоко категории low-heat). Цель исследования – изучение влияния режима термизации и пастеризации на белковый профиль и микробиологические показатели сухого обезжиренного молока, а также установление параметров термического воздействия, которые обеспечивают получение сухого обезжиренного молока низкотемпературного класса термообработки. Объектами исследования являлись сырое молоко, обезжиренное молоко, выработанное при разных режимах термической обработки, и сухое обезжиренное молоко, выработанное из этого молока. Исследовали белковый профиль и микробиологические и физико-химические показатели стандартизованными методами анализа. В ходе исследования установили класс термической обработки сухого обезжиренного молока, выработанного при различных режимах пастеризации, и определили его биохимические и микробиологические показатели. Анализ данных показал, что сочетание режимов термизации молока (60 ± 2 °С в течение 10 с, охлаждение до 10 °С и выдержка в течение 10 ч) и низкотемпературной пастеризации (72 ± 2 °С с выдержкой 15 с) позволяет получить сухое обезжиренное молоко низкотемпературного класса, что соответствует требованиям ТР ТС 033/2013 и ГОСТ 33629-2015. Исследовали одно из приоритетных направлений, связанное с повышением качества сухого обезжиренного молока, за счет снижения термической нагрузки при условии сохранения микробиологической безопасности готового продукта. Результаты сравнительного исследования говорят о том, что показатель термообработки позволяет установить оптимальный режим термизации и пастеризации молока, который, с одной стороны, обеспечивает необходимый класс термообработки (низкотемпературный), позволяющий сохранить белок в нативном состоянии, а с другой – гарантирует микробиологическую безопасность сухого обезжиренного молока. Выполнение этих условий позволило получить сухое молоко, по качеству относящееся к категории low-heat, т. е. низкому классу термической обработки, обеспечить высокие показатели готового продукта и придать ему дополнительные функциональные и потребительские свойства.
Ключевые слова
Молочная продукция является одной из основных составляющих в питании населения. Поэтому контроль качества и безопасности данной продукции имеет большее значение. Одним из эффективных инструментов такого контроля является масс-спектрометрия. Цель работы заключалась в исследовании возможности применения газового масс-спектрометрического анализа для оценки состава и качества образцов различной молочной продукции на примере промышленных йогуртов. Объектами исследования являлись 11 образцов «свежих» и «ускоренно просроченных» йогуртов с разными пищевыми добавками. Состав и качество данных образцов оценивали с помощью разработанного в ИАП РАН малогабаритного квадрупольного газового масс-спектрометра МС7-200 с ионизацией «электронным ударом». При этом использовали методику отбора газовых выделений анализируемых образцов и используемых для их упаковки материалов, а также методику «ускоренного закисления» образцов. Проводили «интеллектуальную» математическую обработку полученных данных с использованием методов многомерного статистического анализа. В ходе исследования вышеупомянутые образцы удалось достоверно дифференцировать (по соотношениям интенсивностей пиков при m/z = 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 64, 67, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 84, 85 и 88 Да на масс-спектрах испарений этих образцов) не только по степени их «свежести», но и по составу и качеству использованных при изготовлении этих образцов микробиологических заквасок, молочного сырья, пищевых добавок, упаковочных материалов и т. п. При этом, исходя из оценки интенсивностей пиков в масс-спектрах испарений материалов, использованных для упаковки анализируемой продукции, был выявлен ряд упаковок, изготовленных из материалов низкого качества с повышенной потенциальной токсичностью. Таким образом, газовая масс-спектрометрия, дополненная специально разработанными нами для анализа молочной продукции методиками (методикой отбора газовых выделений анализируемых образцов и используемых для их упаковки материалов, методикой «ускоренного закисления» образцов, методикой «интеллектуальной» математической обработки получаемых данных и т. д.), обладая целым рядом преимуществ (экспрессностью, высокой чувствительностью, селективностью и экономичностью анализа, доступностью для широкого применения и т. д.), может эффективно применяться для контроля состава и качества молочной продукции, а также материалов, использованных для упаковки этой продукции.
Ключевые слова
Хлорелла обыкновенная имеет высокое содержание вторичных метаболитов, которые защищают от воздействия внешней среды и способствуют детоксикации. Биоактивные соединения, экстрагированные из Chlorella vulgaris, могут усиливать рост микроорганизмов и детоксицировать их в спиртовой среде. В данном исследовании описали биологически активные соединения, обнаруженные в C. vulgaris, и их влияние на рост Saccharomyces cerevisiae, культивируемых в этанольной среде. Биоактивные соединения извлекались из C. vulgaris при помощи ультразвука; в качестве растворителя применялась вода. В экстрактах анализировали общее содержание фенолов и флавоноидов. Антиоксидантные свойства и защитный потенциал для S. cerevisiae в спиртовой среде изучали через радикальную активность ДФПГ и активность по удалению перекиси водорода. В течение 23 дней экстракты в концентрациях 0,1, 0,5, 1, 2, 3 и 4 % мас./об. добавляли в культуру S. cerevisiae, индуцированную 1 % об./об. этанола. Плотность и жизнеспособность дрожжевых клеток измеряли через 2, 5, 9, 13, 17 и 23 дня. Экстракты хлореллы обыкновенной богаты фенолами и флавоноидами, которые являются важными биологически активными соединениями. Высокие концентрации экстрактов увеличивали общее количество фенолов до 47,67 GAE мг/л, а общее количество флавоноидов до 218,67 QE мг/л. Антиоксидантный состав экстрактов показал высокую активность ДФПГ (70,12 %) и активность по связыванию H2O2 (4,97 %). Через 23 дня образцы, обработанные экстрактами C. vulgaris, сохраняли высокую жизнеспособность дрожжевых клеток. Образцы, содержащие 2, 4, 0,1 и 1 % экстракта, продемонстрировали жизнеспособность клеток в объеме 95,75, 94,04, 89,15 и 74 % соответственно. Положительный контроль (1 % этанол) и отрицательный контроль (дрожжи) имели жизнеспособность 47,71 и 21,01 % соответственно. Такое снижение жизнеспособности произошло из-за лизиса дрожжевых клеток, вызванного этанолом. Ультразвуковая экстракция с водой в качестве растворителя привела к образованию обильных полезных вторичных метаболитов C. vulgaris. Добавление экстракта C. vulgaris на протяжении 27 дней повысило жизнеспособность и плотность клеток S. cerevisiae, что защищало дрожжевые клетки от токсического воздействия этанола.
Ключевые слова
Для обеспечения продовольственной безопасности и экономического роста России необходим постоянный мониторинг мирового рынка пестицидов. Это поможет аграриям спрогнозировать стабильность поставок современных средств химизации и обеспечить получение ежегодных высоких урожаев. В работе проанализировали существующие проблемы, которые связаны с защитой растений от вредных организмов, обозначили направления рынка химических средств защиты растений и спрогнозировали их влияние на экономику России. Объектом исследования являлся мировой рынок химических средств защиты растений. Применили комплексный подход, основанный на анализе и синтезе, аналогии, сопоставлении и прогнозировании. Основу исследования составили федеральные законы и постановления Правительства РФ, Министерства сельского хозяйства РФ, Россельхознадзора РФ, данные международной (Phillips McDougal, Kynetec, NBS Китая, Chemexcil Индии) и российской статистики (Росстат, BusinesStat, Zerno.ru и др.), научных и информационно-аналитических баз (eLIBRARY.RU, АгроXXI, AgroPages) за период с 2018 по 2024 гг. В результате исследования сделали обзор современного состояния химических средств защиты растений с акцентом на Индию, Китай и Россию. Оценили потери урожайности в абсолютном и относительном выражении. Показали долю рынка химических средств защиты растений по странам-импортерам и ключевым поставщикам пестицидов в РФ. Выявили основные проблемы, такие как ограничение доступности действующих веществ и квотирование ввоза готовых препаративных форм в РФ. Данное исследование позволило подчеркнуть растущий спрос на химические средства защиты растений, несмотря на ограничения использования или полный запрет ряда опасных пестицидов. Анализ данных свидетельствует о том, что объемы применения химических средств защиты растений в 2024 г. прогнозируются на уровне 2023 г., т. к. на складах РФ имеются большие запасы. Погодные условия также будут благоприятствовать оптимальному росту и развитию растений. Поэтому можно утверждать, что российские аграрии соберут около 142 млн т зерновых, в т. ч. 92–95 млн т пшеницы. Ежегодное проведение подобных исследований будет способствовать уменьшению риска потерь урожайности и получению продукции высокого качества за счет принятия оперативных мер государственного регулирования и господдержки. Это позволит наращивать внутреннее потребление продукции сельского хозяйства и экспортный потенциал страны.
Ключевые слова
В процессе хранения натуральный мед может менять свои физико-химические и биологические свойства. Согласно требованиям ГОСТ 19792-2017 мед следует хранить при температуре не выше 20 °С. Существуют литературные данные о длительном хранении меда при низких температурах, что обеспечивает стабильность его некоторых физико-химических показателей. Несмотря на перспективность практического использования низких температур, необходимо учитывать их возможное негативное влияние на химический состав меда. Цель исследования – изучение влияния различных температурных условий хранения меда разного ботанического происхождения на его физико-химические и биологические показатели. Объектами исследования были образцы свежеоткачанного липового, гречишного и подсолнечникового меда из Ростовской, Волгоградской, Курской, Воронежской и Саратовской областей, а также Краснодарского края. Образцы хранились в климатических испытательных камерах М-60/100-500 КТВХ в течение 12 месяцев. Для определения физико-химических и биологических показателей применялись общепризнанные, стандартные и авторские методики. В результате исследований обнаружили, что гидроксиметилфурфураль стабилен при –18 °С в течение 12 месяцев; при 18 °С на 12-м месяце наблюдалось его резкое увеличение на 472,5–488,1 %. Выявили снижение активности ферментов диастазы, D-глюкозо-1-оксидазы и каталазы при всех температурных режимах уже на 1-м месяце хранения. Минимальные изменения наблюдались при 0 и 5 °С. В данном температурном диапазоне был стабилен пероксид водорода (H2O2): на 12-м месяце хранения его концентрация снизилась не более чем на 12,2 %. Влажность, массовая доля редуцирующих сахаров и кислотность всех образцов значительно не изменились. Проведенный антимикробный тест с использованием культур Escherichia coli (штамм 1257), Staphylococcus aureus (штамм 209-P) и Bacillus cereus (штамм 96) показал, что наибольшим ингибирующим действием обладали образцы липового и гречишного меда, хранившиеся при 5 и 0 °С в течение 12 месяцев. Оптимальные температуры для хранения меда в течение длительного времени находятся в пределах от 5 до 0 °С. Полученные результаты могут быть использованы в качестве дополнительных рекомендаций при внесении изменений в нормативную документацию, регулирующую требования к хранению меда.
Ключевые слова
Современные методы обработки пищевых продуктов на основе ультразвукового и микроволнового излучения находят широкое применение в пищевой промышленности. Цель исследования заключалась в анализе, систематизации и обобщении результатов научных публикаций по использованию комбинированных микроволново-ультразвуковых технологий для обработки пищевых продуктов. Объектом исследования являлась научная литература на английском языке. Поиск проводили в библиографических базах Scopus и Web of Science, а также в других источниках. В качестве временных рамок для обзора научных публикаций приняли период 2010–2023 гг. Использовали такие научные методы, как поиск и скрининг научной литературы, извлечение данных, их анализ, систематизация и обобщение. Проанализировали 85 научные статьи по использованию комбинированных микроволново-ультразвуковых технологий для обработки пищевых продуктов. Рассмотрели принципы и характеристики ультразвуковых и микроволновых методов обработки пищевых продуктов, их комбинирование, конструкцию оборудования и применение в обработке сырья и пищевых продуктов, таких как размораживание, сушка, экстракция и стерилизация. Под воздействием микроволн происходит увеличение скорости нагрева обрабатываемого продукта, а ультразвук повышает эффективность тепломассопереноса. Результаты исследования доказывают эффективность комбинированной обработки за счет сокращения времени обработки, улучшения качества продукции, стимулирования оттока влаги и улучшения равномерности микроволнового нагрева. Комбинированное воздействие микроволн и ультразвука повышает эффективность обработки, способствуя максимальному сохранению пищевой ценности и качества продукта. Ультразвуковая технология как вспомогательное средство эффективного микроволнового нагрева не загрязняет окружающую среду, она высокоэффективна и имеет широкий спектр применения в пищевой промышленности. Результаты обзора могут быть использованы при проведении дальнейших исследований по оптимизации процессов экстракции, сушки, размораживания и стерилизации, а также специалистами пищевой промышленности при выборе оптимальных способов обработки пищевых продуктов.
Ключевые слова
При выращивании яблони одним из наиболее перспективных способов повышения качества плодовой продукции является использование биопрепаратов. В связи с этим изучение влияния новых органоминеральных смесей на товарно-потребительские качества плодов яблони является актуальным. Цель исследования – изучить влияние некорневой обработки органоминеральной смесью на химический состав и физиологические расстройства (загар и горькая ямчатость) яблок и повышение выхода товарных плодов после длительного хранения. Объектом исследования являлись биопрепараты, представляющие собой природный растительный комплекс «Белый Жемчуг». Варианты опыта: № 1 – контроль (без обработки) и № 2 – некорневая обработка (1 % раствор «Белый Жемчуг Универсальный Антифриз» + 1 % раствор «Белый Жемчуг Дрип Са + Mg»). Изучили действие испытуемых препаратов на химический состав и товарно-потребительские качества плодов сорта яблони Синап Орловский после длительного хранения. Хранили плоды в холодильном шкафу ШХ CV114-S при температурном режиме +2 °С и относительной влажности воздуха 85–90 %. Некорневые обработки органоминеральной смесью природного растительного комплекса «Белый Жемчуг» существенно не повлияли на содержание растворимых сухих веществ, суммы сахаров, титруемых кислот и аскорбиновой кислоты в плодах сорта яблони Синап Орловский в съемной зрелости. Выявили влияние на химический состав плодов яблони метеоусловий за месяц до съема урожая. Некорневые обработки увеличили в 1,62 раз выход товарных плодов опытного сорта Синап Орловский после продолжительного хранения, а также в 1,9 раз снизили поражение загаром, в 2,6 раз горькой ямчатостью и в 1,9 раз монилиозом плодов. Проведенные испытания новых органоминеральных удобрений линии природного растительного комплекса «Белый Жемчуг» показывают высокую эффективность их использования в качестве дополнительных приемов в традиционных технологиях возделывания яблони и рекомендуются для повышения качества и выхода товарных плодов после длительного хранения.
Ключевые слова
В сутки в РФ перерабатывают 126,3 т ветеринарных конфискатов для кормовых целей. При производительности перерабатывающей установки 35 кг/ч необходимое количество должно составлять не менее 7 тыс. шт. Базовые аппараты являются энергоемкими, поэтому необходимо снизить эксплуатационные затраты на термообработку сырья с сохранением кормовых показателей. Цель исследования – разработка установки с энергоподводом в электроприводном резонаторе и обоснование режимов работы. Объектом исследования являлись слизистые субпродукты, требующие нейтрализации запаха и обеззараживания при термообработке. Алгоритм работы: исследовать динамику нагрева сырья; разработать цифровую модель установки; провести компьютерное моделирование электродинамических процессов в резонаторе; обосновать режимы работы установки: напряженность коронного разряда и электрического поля в резонаторе; вычислить эффективность экрана, мощность генератора, производительность установки, энергетические затраты. Разработали технологию и установку, совмещающую процессы термообработки, обеззараживания и нейтрализации запаха в непрерывном режиме комплексным воздействием электромагнитных излучений, при сниженных эксплуатационных затратах. В электроприводном резонаторе, соосно расположенном в экранирующем корпусе установки, расположены коронирующая щетка, электрогазоразрядные лампы бактерицидного потока УФ-лучей, ножи, шнеки и излучатели от магнетронов воздушного охлаждения. Средний периметр кольцевого объема между резонатором и корпусом, где возбуждается бегущая волна за счет электромагнитного излучения через перфорацию, кратен половине длины волны. Установлено, что термообработку сырья с обеззараживанием и вытопкой жира можно провести в электроприводном резонаторе с собственной добротностью 80 000 и мощностью генератора 4,4 кВт, производительностью 35–40 кг/ч и энергетическим затратами 0,25–0,28 кВт∙ч/кг. При напряженности электрического поля 5 кВ/см и коронного разряда 9,79 кВ/см, обеспечивающей необходимую концентрацию озона за счет коронирования бактерицидных ламп, происходит снижение бактериальной обсемененности продукта до допустимого уровня. Практическую значимость представляет установка с энергоподводом в электроприводной резонатор и обоснованные режимы ее работы, позволяющие снизить эксплуатационные затраты на термообработку сырья и сохранить кормовые показатели продукта.
Ключевые слова
Технология Sous vide известна с середины 1970-х гг., а в России с 2000-х. Для формирования теоретико-методологической базы, регламентирующей качество продукции, актуально проведение разноаспектных исследований. Целью работы являлось изучение влияния заданных режимов технологии Sous vide на формирование качества продукции из мяса говядины путем проведения гистологического и органолептического анализа. Объекты и режимы исследования выбрали на основе анализа научной информации, представленной в базах данных Scopus, Web of Science и eLIBRARY.RU. Изучили процесс получения готовой продукции по Sous vide из крестцовой части туши мяса говядины при заданных режимах: 57 и 64 °С (24 ч варки), 80 °С (12 ч варки). Качество продукции определяли гистологическим и органолептическим методами. Гистологические исследования показали, что процесс варки при 100 °C и режимы Sous vide при 57, 64 и 80 °C приводят к увеличению размера межклеточного пространства и растворению соединительной ткани. Чем выше температура, тем более выражена усадка и деформация мышечных волокон. В условиях варки по Sous vide наибольшую степень разрушения волокнистых структур получили образцы, приготовленные при 80 °C в течение 12 ч. С повышением степени разрушения мышечных волокон обнаружили увеличение выхода ядер в межклеточное пространство, а также проявление грануляции перимизия и сарколеммы с образованием зернистых масс, которые заполняют пространство между пучками мышечных волокон. Говядина, приготовленная по технологии Sous vide, имеет высокие показатели консистенции по сочности и нежности. Обобщение результатов исследований и их анализ выявило противоречие между возрастанием степени разрушения волокон при увеличении температуры и формированием показателя консистенция (сочность и нежность). Мы считаем необходимым продолжение исследований в этом направлении и приглашаем профильных специалистов к дискуссии.
Ключевые слова
Тяжелые металлы, такие как железо, являются распространенным компонентом природных и сточных вод. Результаты мониторинговых исследований свидетельствуют о загрязнении подземных вод железом до 30 ПДК вблизи разработок рудных месторождений и карьеров, поскольку этот элемент входит в состав горных пород и почв и вымывается при контакте с водой. Наиболее эффективным и экономически целесообразным методом доочистки природных и сточных вод от ионов железа является адсорбция. Выбор типа адсорбента играет существенную роль в эффективности процесса адсорбции. Цель работы заключалась в выборе наиболее подходящего сорбционного материала для элиминации воды от ионов железа и установлении закономерностей и механизма процесса адсорбции на сорбентах с различными свойствами для создания экологически безопасных и эффективных технологий адсорбционной очистки. Объектами исследования являлись несколько типов сорбентов, таких как сорбент из углеродистого материала марки СКД-515, сорбционные материалы минерального происхождения АС на основе алюмосиликата и сорбент ОДМ-2Ф на основе осадочной горной породы опоки. Пористую структуру материалов изучали методом порометрии, получение изображений поверхности образца – методом сканирующей электронной микроскопии. Провели исследование равновесия, кинетики и динамики процесса адсорбции железа на сорбентах различной природы. Для расчета основных адсорбционных параметров использовали уравнения Фрейндлиха и Ленгмюра. Рассчитанные величины энергии Гиббса по уравнению Ленгмюра составили 11,93–20,66 кДж/моль, что свидетельствует о физическом характере процесса адсорбции. Исследование свойств сорбентов в статических условиях свидетельствует об их высокой адсорбционной ёмкости по отношению к железу и позволяет расположить их по эффективности извлечения в ряд АС > СКД-515 > ОДМ-2Ф, что связано с различной структурой материалов. Адсорбция железа протекает в микропорах для СКД-515 и мезопорах для сорбентов АС и ОДМ-2Ф. Изучение кинетики извлечения ионов железа позволило сделать вывод о том, что процесс адсорбции лимитируется внешним массопереносом. Полученные результаты дают новое понимание механизма адсорбции ионов железа на сорбционных материалах различной структуры, подкрепленное изображениями, которые получили методом сканирующей электронной микроскопии. В динамических условиях исследовали влияние таких параметров, как начальная концентрация, скорость потока и высота слоя загрузки на время непрерывной работы адсорбционной колонны. Система показала эффективную работу, достигнув 99,0 % извлечения ионов Fe3+ при следующих условиях: скорость потока 1 л/мин, высота слоя загрузки колонны 0,15 м, диаметр колонны 0,05 м, начальная концентрация 0,5 мг/л (5 ПДК). Также работу колоны тестировали при начальной концентрации ионов железа 50 ПДК, моделируя очистку сточных вод промышленных предприятий. Комплексное исследование адсорбции ионов Fe3+ из сточных вод показало эффективную очистку при использовании сорбента марки АС.
Ключевые слова
Распространенность пищевой аллергии растет во всем мире. Одной из ее причин могут быть белки. Поэтому получение ферментативных гидролизатов белков в качестве гипоаллергенных компонентов пищевых продуктов является актуальным. Целью исследования стала оценка уровня антигенности, сенсибилизирующей активности и антиоксидантных свойств ферментативных гидролизатов яичного и соевого белков. Сырьем для исследований являлись протеин соевый (изолят) и яичный альбумин. Получение гидролизатов белков проводили с использованием протеаз (пепсин и трипсин) путем двухстадийного процесса. Затем определяли степень гидролиза, суммарную антиоксидантную активность и остаточную антигенность. Сенсибилизирующую способность нативных белков и гидролизатов изучали на модели гиперчувствительности замедленного типа на мышах в внутрикожном тесте опухания лапы. Путем последовательного внесения пепсина и трипсина получены гидролизаты яичного альбумина и соевого протеина. На основании определения содержания азота (общего, в негидролизованном сырье и гидролизате) рассчитана степень гидролиза белков, которая составила 82–88 %. Суммарная антиоксидантная активность гидролизатов составила 114,3 и 91,4 мг/100 мл соответственно. Остаточная антигенность гидролизатов, определенная методом ИФА, составила 1,55×10–4 и 3,30×10–4 отн.ед. Нативные белки обладали высокими аллергизирующими свойствами, увеличивая показатели индекса реакции гиперчувствительности замедленного типа более, чем в 5 раз. Гидролизаты снижали индекса реакции гиперчувствительности замедленного типа в среднем в 3,5 и 2,6 раза соответственно. Ферментативные гидролизаты яичного альбумина и соевого белка обладали высокой степенью гидролиза и антиоксидантной активностью. Установлена низкая остаточная антигенность (10–4) и невысокая сенсибилизирующая способность. Предполагается, что данные белки могут быть использованы в качестве гипоаллергенного компонента с антиоксидантным действием при разработке пищевых продуктов функционального назначения.
Ключевые слова
Организм человека постоянно подвергается влиянию ряда факторов окружающей среды, которые негативно воздействуют на его состояние и здоровье. Данное влияние в совокупности с наследственными особенностями приводит к геронтологическим изменениям, ухудшающим здоровье и сокращающим трудоспособную продолжительность жизни. В связи с этим актуальны мероприятия, направленные на предупреждение преждевременного старения организма. Например, через соблюдение рационального питания и систематического приема биологически активных добавок с геропротекторным потенциалом. Цель данной работы – рассмотрение и изучение БАВ с геропротекторным потенциалом для выбора перспективных компонентов для последующей разработки на их основе биологически активных добавок и функциональных продуктов питания. Объектами исследования являлись отечественная научная литература и данные патентного поиска, посвященные БАВ-геропротекторам. В обзор включили источники из электронных баз данных National Center for Biotechnology Information, ScienceDirect и eLIBRARY.RU; патентный поиск осуществлялся через базу данных Федерального института промышленной собственности. Глубина поиска составила 5 лет, язык – русский и английский. В результате проведенного обзора научной информации установлено, что на российском рынке растет спрос на биологически активные добавки (в 2023 г. рынок увеличился на 10 % в стоимостном выражении). Рассмотрели критерии, которым должны соответствовать БАВ-геропротекторы. Перспективными БАВ-геропротекторами являются растительные метаболиты: витамины, полифенолы и прочие антиоксиданты, адаптогенны, пептиды и т. д. На отечественном рынке имеются следующие лекарственные гериатрические средства: тималин, эпиталамин, дазатиниб и эпиталон. Потенциальными геропротекторами являются этиламин, карнозин, глутатион, убихинон, куркумин, рутин, кверцетин, ресвератрол и прочие сенолитики и сирутины. Данные БАВ нацелены на профилактику окислительного стресса и накопление сенесцентных клеток. В качестве геропротекторов можно эффективно использовать богатые выше представленными БАВ растения – это Vitis amurensis, Rhodiola rosea, Schisandra chinensis, Galega officinalis, Eleutherococcus senticosus, Withania somnifera и Panax ginseng.