Пищевые технологии. Рубрика в журнале - Вестник Красноярского государственного аграрного университета
Исследование энергетических характеристик продуктов переработки злаковых культур
Статья научная
Цель исследования - изучение энергетических свойств зерновых культур и продуктов переработки зерна как одной из наиболее значимых культур, широко применяемых в пищевой промышленности. Как основной способ переработки рассмотрен метод механоактивации на примере тритикале, пшеницы и овса в широком диапазоне фракций исследуемых образцов. Задача: установить степень корреляции диэлектрических параметров механоактивированной зерновой среды с основными структурными характеристиками (размером частиц) для широкого диапазона вариаций частоты внешнего электрического воздействия от 40 Гц до 1 кГц. Проведены экспериментальные измерения основных электрофизических параметров для серии образцов зерновых (пшеницы, тритикале и овса) при различной степени измельчения исходного продукта от 40 до 1000 мкм. Предложен алгоритм расчета диэлектрической проницаемости и энергетических потерь (тангенса угла диэлектрических потерь) на основе данных по измерению электрической емкости и проводимости. Эксперимент проведен при помощи измерителя иммитанса напряжения Е7-20 и ячейки в виде плоского конденсатора. Рассмотрена взаимозависимость диэлектрической проницаемости ε и тангенса диэлектрических потерь tgδ с размером перемолотых частиц зерна. Обосновано существование устойчивой корреляции энергетических свойств переработанного методом механоактивации в широком частотном диапазоне зерна, как образца мелкодисперсной среды, со степенью измельчения (размером частиц). Наиболее энергетически активными являются образцы мелкодисперсного овса с наименьшим размером фракций. Наименее ярко выражена зависимость энергетических свойств от степени помола для пшеницы, однако при повышении частоты она значительно сглаживается. Тритикале по всем исследуемым характеристикам занимает промежуточное положение между овсом и пшеницей.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследования – изучение качественных показателей кексов, обогащенных биологически активными веществами растительных источников местного происхождения. Задачи: анализ эффективных нетрадиционных растительных источников биологически активных веществ; изучение их химического состава и свойств и возможности включения в рецептуру; разработка технологии приготовления кексов с повышенной пищевой ценностью. Исследования проведены в ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ. В процессе выполнения работы использовали общепринятые методы исследования свойств сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Готовые кексы оценивались по следующим показателям: органолептические показатели – по ГОСТ 5897-90; массовая доля влаги – по ГОСТ 5900-2014; щелочность – по ГОСТ 5898-2022, намокаемость – по ГОСТ 10114-80. В исследовании в качестве растительных источников биологически активных веществ применяли нетрадиционное сырье дальневосточного происхождения – шиповник даурский (Rosa davurica Pall.), ревень обыкновенный Виктория (Rheum rhabarbarum Victoria) и экс-тракт из лиственницы даурской (Lárix gmélinii) – «Лавитол-арабиногалактан» (ТУ 9325-008-70692152-08). В статье представлена разработка обогащенной рецептуры кекса с полной за-меной рецептурного количества изюма цукатами из ревеня и включением 6 % порошка шиповника и 3 % Лавитол-арабиногалактана к массе муки. Использование нетрадиционного растительного сырья положительно влияло как на реологические свойства кексового теста и готового изделия, так и на их органолептические показатели, а содержание большого количества витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон и других компонентов в сырье способствовало снижению калорийности и повышению пищевой и биологической ценности кексов.
Бесплатно
Качество вина из винограда, выращенного при разной агротехнике
Статья научная
Цель исследования - выявить площадь питания и нагрузку побегами насаждений для получения высокого урожая винограда с кондициями, позволяющими изготовить качественное вино. Во ВНИИВиВ им Я.И. Потапенко в течение 2020-2023 гг. проводили исследования с целью оптимизации агротехнических приемов возделывания винограда для производства из него высококачественного вина. Объект исследования - черноягодный технический виноград сорта Каберне северный межвидового происхождения. Получена высокая продуктивность винограда в результате применения различной площади питания при малой чашевидной форме куста и нагрузки побегами растений с высокоштамбовой формировкой двустороннего горизонтального кордона. Для производства конкурентоспособного вина нужно добиться оптимального сочетания высокой урожайности и качества винограда. В результате исследований в среднем за четыре года выделены варианты с площадью питания растений - 3 × 0,5 и 3,0 × 1,0 м с высокой урожайностью - 19,3 и 19,9 т/га, с хорошими качественными показателями сока ягод: сахаров накоплено 20,3 и 20,0 г/100 см3 при концентрации титруемых кислот 8,5 г/дм3. Вино, изготовленное из винограда этих вариантов, получило одинаково высокую дегустационную оценку - 8,5 балла. В исследовании по определению влияния нагрузки растений варианты с 40; 45 и 50 побегами отличились высокой и примерно равной урожайностью - 16,3; 16,6 и 16,6 т/га соответственно. Качество винограда было лучшим в вариантах с 30; 35 и 40 побегами - концентрация сахаров составила 22,1; 22,3 и 21,8 г/100 см3 при титруемой кислотности 8,0; 8,1 и 8,0 г/дм3 соответственно. В среднем за четыре года по органолептическим свойствам вино из винограда варианта с 30 побегами получило высшую оценку - 8,63 балла. Лучшее сочетание урожайности винограда и качества вина отмечено в варианте с нагрузкой 40 побегов на куст.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследования - определение аминокислотного состава экстрактов из мяса гидролизованного пахтой, сыворотками подсырной и творожной. Задачи: изучение качественного аминокислотного состава; определение количественного аминокислотного состава. Объект исследования - мясо марала и второстепенная продукция молочного производства (пахта, сыворотки подсырная и творожная). Экстракты были приготовлены в лаборатории переработки и сертификации пантовой продукции отдела «Всероссийский научно-исследовательский институт пантового оленеводства» ФГБНУ ФАНЦА (Алтайский край, г. Барнаул) в 2023 г. Экстракты были получены в поле ультразвука при 37 кГц, соотношении сырья 1 : 10 в комплексе с протеолитическими ферментами. В ходе опыта были получены шесть вариантов образцов в трех повторениях. Определение качественного и количественного аминокислотного состава проведено с помощью высокожидкостного хроматографа Shimadzu Prominence LC-20 с диодно-матричным детектированием, стандартных образцов аминокислот фирмы Sigma (Германия). По результатам исследования образцы, полученные при сочетании мяса марала и вторичных продуктов молочного производства, обогащены 19 аминокислотами. При анализе вторичных продуктов молочного производства установлено, что в подсырной сыворотке выявлено 13 аминокислот, творожной сыворотке - 16 и пахте - 17 аминокислот. Максимальная общая сумма обнаруженных аминокислот в образцах из мяса, экстрагированного в пахте, составила 5,39 г, в т. ч. 2,55 г приходится на заменимые, а 2,84 г - на незаменимые аминокислоты. Применение сывороток в качестве экстрагентов имело отличие по набору аминокислот, но не превышало количественного аминокислотного значения образца из пахты и мяса марала.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследований – определение оптимальных параметров сушки кабачков, обеспечивающих сохранение их биологической ценности и высоких органолептических показателей, с учетом выбора сорта, влияния формы нарезки и режимов обработки. Задачи: обосновать выбор сортов/гибридов кабачков; изучить влияние вида и параметров сушки, способа нарезки на изменение влажности и время достижения равновесной влажности, изменение физикохимических и органолептических показателей; обосновать выбор вида и параметров сушки кабачков в зависимости от формы их нарезки. Исследования проводились в КНИИХП – филиале ФГБНУ СКФНЦСВВ. Объекты исследований – кабачки, выращенные в 2024 г. на территории Краснодарского края Темрюкского района в фермерском хозяйстве А.А. Ерохина. Наиболее подходящим для сушки является гибрид Искандер. Чем выше температура сушки, тем меньше времени требуется для достижения равновесной влажности кабачков, независимо от формы нарезки и способа сушки: ИКсушка (комбинированная радиационноконвективная) – от 360 мин при 55 °С до 270 мин при 70°С; конвективная сушка – от 390 мин при 55 °С до 300 мин при 70 °С. Наибольшее сохранение биологически активных веществ наблюдается при конвективной сушке кабачков (температура сушки 55 °С): витамина С – (192,4 ± 5,6) мг%; общих сахаров – (42,9 ± 0,3) %; целлюлозы – (16,9 ± 1,8) %; общих полифенольных веществ – 903,5 мг%. Наивысшие экспертные оценки получили образцы при конвективной сушке: нарезанные кружочками (5 мм) – с температурой сушки 60 °С в течение 360 мин; нарезанные кубиком (10 мм) – с температурой сушки 55 °С в течение 390 мин. Форма нарезки имела большое значение при выборе параметров сушки.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследования – разработка комплексного подхода проектирования и расчета электро баромембранных аппаратов для разделения технологических растворов пищевых производств. Объект исследования – комплексный подход проектирования и расчета электробаромембран ных аппаратов для разделения технологических растворов пищевых производств. Метод ис следования – аналитическое описание и оценка конструктивных параметров исследуемой сис темы: общая поверхность (площадь) мембран, объем конструкционного материала, масса. В качестве экономического параметра изучаемого комплексного подхода выступает стои мость составляющих элементов конструкции аппарата. Для эффективного внедрения процес сов электробаромембранного разделения жидких технологических растворов пищевых произ водств необходима разработка универсальных конструкций аппаратов, которая базируется на следующих основных этапах: проектирование устройства многокамерного аппарата; описание его принципа действия с подтверждением технических результатов; изучение условий про мышленной применимости с оценкой конструктивных и экономического параметров (площади поверхности мембран, объема конструкционного материала, веса (массы материалов), стои мости; оценка конструктивных и экономического параметров при программной реализации на ЭВМ (на языке программирования Delphi/Object Pascal) для автоматизации процесса расчета элементов конструкции. Получены аналитические выражения для расчета площади поверхнос ти мембран, объема конструкционного материала, веса (массы материалов) на примере расче та электробаромембранных и баромембранных аппаратов плоскокамерного типа. На основе предложенного комплексного подхода и проведенного расчета эффективной площади поверхнос ти, объема и массы элементов аппарата доказано, что наибольшую стоимость для изготовле ния имеет БМАПТ (13 479 руб.), выполненный из материала (марка стали – 12Х18Н10Т), далее следует ЭБМАПТ (3 925 руб.), выполненный из материала ПА6 (капролон). Перспективными ва риантами на основе стоимостного анализа конструкций аппаратов подобного типа являются устройства двух типов, так как они позволяют работать с различными пищевыми средами.
Бесплатно
Кофе: содержание кофеина и антиоксидантная активность на разных этапах экстрагирования
Статья научная
Цель исследования - изучение динамики извлечения кофеина и антиоксидантной активности при экстрагировании кофе в условиях индустрии питания. Экстракцию кофе проводили водой в 4 этапа по 100 мл в капсульной кофемашине и на каждом этапе в экстрактах определяли растворимые сухие вещества (РСВ) рефрактометрически, содержание кофеина спектрофотометрически, антиоксидантную активность (АОА) на кулонометре «Эксперт-006-антиоксиданты». Для экстрагирования использовали по два наименования кофе - арабика и робуста. Экстракты, полученные из 7 г кофе разных видов и наименований, отличались содержанием РСВ, кофеина и АОА, но их динамика при экстрагировании носила аналогичный характер. Экстракты, полученные на I этапе, характеризовались максимальным количеством РСВ (0,84-1,64 %) и АОА (287,76-327,38 мг рутина/100 мл), которая составляла 67-70 % от суммарных значений за все этапы экстрагирования и количественно преобладала в кофе робуста. Дальнейшее экстрагирование снижало АОА экстрактов, но наибольшие изменения происходили на III этапе, уменьшив АОА кофейных экстрактов в 8-10 раз по сравнению с предыдущим этапом. Динамика содержания кофеина в экстрактах на разных этапах экстрагирования отличалась от АОА. Экстракты, полученные на I и II этапах, имели сопоставимое количество кофеина, статистически значимые различия установлены только в экстрактах кофе робуста. На III этапе экстрагирования содержание кофеина уменьшилось более чем в 2 раза. Экстракты, полученные на II этапе из уже использованного кофе (кофейная гуща), содержат кофеин и антиоксиданты, что позволит их использовать для производства пищевых продуктов с заданными свойствами.
Бесплатно
Ксантан – целевой продукт биотехнологии пищевого, биомедицинского и технического назначения
Статья научная
Цель исследования – анализ современного состояния перспективных исследований и промышленных разработок в области выявления закономерностей синтеза и оптимизации условий получения ксантана, оценка мировых объемов производства и эффективности применения в различных областях. Ксантан обладает исключительными свойствами, включающими экологическую чистоту и биоразрушаемость, устойчивость к широкому диапазону температур, активной реакции и солености среды, неньютоновское поведение, высокую вязкость при низких концентрациях (600–2000 мг/л), устойчивость к механической деградации. Свойства ксантана обеспечили широкое применение в пищевой и кормовой, фармацевтической, косметической, биомедицинской, агрохимической, нефтяной промышленности в качестве загустителей, эмульгаторов, стабилизаторов суспензий и флокулянтов и прочих компонентов, улучшающих качество продуктов. В пищевой промышленности ксантан используют при изготовлении мясных и молочных продуктов, соусов, мороженого, желе и джемов, хлебобулочных изделий. Применение ксантана стабилизирует продукты, делает их структуру более пластичной, уменьшает потери влаги при обработке и хранении. Ксантан входит в состав фармпрепаратов, повышает качество и усвояемость кормов, повышает эффективность процессов нефтедобычи, имеет большие перспективы в биомедицине, клеточной и тканевой инженерии, в разработке материалов и биосистем для очистки стоков и охраны окружающей среды. Обзор содержит анализ научных публикаций и результатов интеллектуальной деятельности, включающих характеристики штаммовпродуцентов ксантана, результаты оптимизации состава питательных сред, условий биосинтеза ксантана, информацию о ведущих производителях ксантана и эффективности его применения.
Бесплатно
Купажные сидры Самарской области
Статья научная
Цель исследования - разработка рецептуры купажных сидров с использованием плодовых виноматериалов. Исследование проводилось в Высшей биотехнологической школе Самарского государственного технического университета. Представлены показатели качества культивируемых в Самарской области яблок для производства сидра. Плодовые материалы получены по классической технологии производства сидра, их качество соответствует требованиям государственного стандарта по всем основным физико-химическим показателям. Для экспериментов использовали как индивидуальные сорта яблок, так и смеси сортов. Выход сусла составлял от 25 до 29 %. Для улучшения органолептических показателей сидра и расширения ассортимента разработаны рецептуры купажей с использованием виноматериалов, полученных на основе аронии (черноплодной рябины) и сливы (желтой, синей), культивируемых в Самарской области. Сок аронии перед брожением разбавляли водой в соотношении 1:5 в связи с большой экстрактивностью и высокой терпкостью. В полученное сусло добавляли 50 % раствор сахарозы. Виноматериал из желтой и синей слив готовили по классической технологии. Ягоды подвергали плющению на валковой дробилке. Полученные купажные сидры имеют цвет от светло-янтарного до рубинового, прозрачные без включений, гармоничный плодовый вкус с нежной кислинкой, с ароматом свежих яблок, приятной терпкостью с нотками сливы и аронии. Спиртуозность, в зависимости от соотношения компонентов, составляет от 3,5 до 4,7 % об., содержание сахаров не превышает 9,5 г/дм3, кислотность 7,7 г/дм3. Полученные образцы сидров полностью удовлетворяют требованиям ГОСТ 31820-2015 «Сидры. Общие технические условия».
Бесплатно
Статья научная
Цель исследования – изучить возможность диагностики антибиотика пенициллиновой группы на примере амоксициллина в коровьем молоке с помощью люминесценции при длине волны возбуждения 445 нм методом дискриминантного анализа. Задачи: определение длины волны наибольшего возбуждения молока оптическим излучением ультрафиолетового и видимого диапазона для измерения спектральных характеристик фотолюминесценции; расчет статистических параметров спектров люминесценции молока с различной концентрацией амоксициллина; получение дискриминантных функций и определение наиболее информативных статистических параметров для контроля наличия амоксициллина в молоке. Остаточное количество антибиотиков в молоке представляет серьезную проблему не только для перерабатывающих предприятий, но и для потребителей такой продукции. Была получена зависимость спектрального коэффициента эффективного поглощения от длины волны молока, при этом пики поглощения молока находятся на длинах волн 290; 324; 360; 445 нм. Максимальное поглощение излучения приходится на длину волны 445 нм. Пик при 445 нм составляет 5,41 о.е., что в 2,3 раза больше, чем при 290; 324; 360 нм. При добавлении антибиотика в молоко дисперсия σ2, асимметрия As, энергия люминесценции E, эВ спектров молока уменьшаются, а математическое ожидание Mλ, эксцесс Ex – увеличивается. Точность модели дискриминантного анализа при использовании математического ожидания Mλ спектра составляет 89 % при дисперсии σ2 100 %, асимметрии As 86 %, эксцессе Ex 76 %, энергии люминесценции E 96 %. Полученные результаты могут дать начало разработке люминесцентных сигнализаторов молока с чувствительностью к антибиотикам пенициллиновой группы в 0,001 мкг/см3.
Бесплатно
Макаронные изделия повышенной пищевой ценности
Статья научная
Цель исследования – изучить изменение качественных характеристик макаронных изделий из пшеничной муки при добавлении муки из зерна бобовых культур (горох, чечевица, нут) и выжимок клубней топинамбура. Исследования выполнялись на базе ООО «Мелькомбинат» и Тверской ГСХА (г. Тверь, Россия). В опыте использовали муку из зерна гороха, чечевицы и нута, подвергнутого барогидротермической обработке (производитель ООО «БГТО системы», Пенза, Россия). Изучались изделия: контроль – без добавок; № 1–3 с добавлением 10 % муки из зерна бобовых культур (горох, чечевица, нут), № 4 с добавлением 30 % муки из зерна нута. Наиболее высокими дегустационными характеристиками отличались образцы лапши с добавлением 10 % муки из зерна нута, по обогащению общим белком они уступали изделиям с чечевицей на 8,3–10,6 %. Мука из зерна бобовых позволяла существенно улучшить аминокислотный профиль белка. Так, при 10 % добавке имеет место избыток углеводов. Напротив, в случае с 30 % добавкой формируется полноценный белок с содержанием его в смеси с пшеничной мукой около 14 % и с близким к оптимальному соотношением «углеводы/белок» (около 5), но при этом существенно снижается балл дегустационной оценки. Кроме этого, с ростом доли бобовых возрастает зольность, кислотность и переход сухого вещества в варочную воду, а также несколько сокращается время варки изделий. Отдельно исследовались макаронные изделия из пшеничной цельнозерновой муки с добавлением 0 (контроль), 10, 20 и 30 % муки из выжимок клубней топинамбура (сорт Скороспелка). Наиболее оптимальными характеристиками отличались изделия с 20 % добавлением муки из выжимок клубней топинамбура, отличающиеся высокими органолептическими и технологическими свойствами. При этом увеличение доли топинамбура в изделиях повышало время их варки на 30–75 с (4,1–10,2 %).
Бесплатно
Статья научная
Цель исследований - раскрыть закономерности изменения содержания белка в смеси текстурата из нативного и пророщенного зерна и муки в зависимости от вклада составляющих компонентов для прогнозирования функциональных свойств полуфабриката. Задачи: разработать математическую модель для прогнозирования содержания белка в полуфабрикате. В Инжиниринговом центре Красноярского ГАУ была разработана технологическая линия, запатентована конструкция для проращивания зерна, обоснованы режимы и выявлены особенности функционирования. В качестве основного сырья применялась нативная пшеница, а дополнительными компонентами служили пророщенные зерна сои, кукурузы, овса и др. Подготовительный этап исследований включал в себя: проращивание зерна, смешивание с нативным зерном пшеницы в соотношениях 10; 15; 20; 25 % соответственно. На основном уровне исследования выполнено экструдирование смеси, получение текстурированной муки и ее внесение в соотношениях 3; 5; 7; 10 % в состав мучных смесей на основе муки высшего, 1-го, 2-го сортов и обойной муки. Предложена математическая модель, раскрывающая закономерности изменения содержания белка в смеси текстурата из нативного и пророщенного зерна и муки в зависимости от вклада составляющих компонентов для прогнозирования функциональных свойств полуфабриката. Окончательная модель адаптирована для получения смесей муки соответственно из текстурата с пророщенным зерном сои, кукурузы, овса и другого в соотношениях 10; 15; 20; 25 % и мукой высшего сорта, 1-го, 2-го сорта, обойной мукой - 3; 5; 7; 10 %.
Бесплатно
Микрокапсулирование подсластителей и их влияние на флейвор низкокалорийных сладких блюд
Статья научная
Корреляция между здоровьем населения и экономическим ростом государства очевидна, при этом наибольшую тревогу вызывает распространение сахарного диабета. Цель исследования - микрокапсулирование подсластителей и анализ их влияния на флейвор низкокалорийных сладких блюд (желе). Микрокапсулы подсластителей аспартама, сукралозы, стевиозида получали внесением капельно раствора альгината натрия и подсластителя при перемешивании со скоростью 2000-3000 об/мин в 2 % раствор лактата кальция со скоростью 0,5 см3/мин. Все микрокапсулы имели сферическую форму, размер микрокапсул от 150,2 до 250,1 мкм. Микрокапсулы аспартама, сукралозы, стевиозида были оценены дегустаторами от 4,66 до 4,8 балла. Оценивали длительность начала возникновения сладкого вкуса (атака) и длительность послевкусия, констатируя также посторонние привкусы. Микрокапсулы сукралозы имеют наименьшее количество неприятных послевкусий (горькое, металлическое), самую большую скорость возникновения и длительность послевкусия по сравнению с аспартамом и стевиозидом. Были приготовлены 7 образцов клюквенного желе: на сахаре; с заменой сахара на микрокапсулы подсластителей; с заменой сахара на некапсулированные сукралозу, аспартам, стевиозид. Органолептическая оценка показала, что включение микрокапсул снижает прозрачность желе, для разжевывания желе с микрокапсулами требуется больше времени. При этом возникновение сладкого вкуса более медленное, а послевкусие более продолжительное, что дает ощущение более выраженного сладкого вкуса за счет того, что происходит постепенное разжевывание молекул и нарастание сладкого вкуса. Таким образом, применение микрокапсул позволяет постепенно высвобождать сладкий агент, что в целом улучшает его флейвор, в т.ч. послевкусие. Представленная технология микрокапсулирования подсластителей позволяет контролировать высвобождение сладкого вкуса, скрыть вкусовые недостатки подсластителя, увеличить длительность послевкусия, а также повысить сохраняемость сладкого вкуса у подсластителя аспартама за счет защитной внешней оболочки капсулы.
Бесплатно
Моделирование процессов вакуумной сушки меда
Статья научная
Цель исследования – изучение влияния условий в вакуумной сушильной камере на интенсивность испарения при вакуумной сушке меда. Задачи: получить зависимость интенсивности испарения при сушке от времени; рассчитать максимальные значения интенсивности испарения при изменении теплового потока, толщины слоя, остаточного давления. Объект исследования – процессы вакуумной сушки меда. Исследована динамика изменения относительной массы меда при вакуумной сушке. Представлены результаты расчета максимальных значений интенсивности испарения при сушке при изменении теплового потока, толщины слоя, остаточного давления, температуры. Определены максимальные значения интенсивности испарения меда во время вакуумной сушки при изменении: относительного теплового потока, относительной толщины слоя, относительного давления, относительной температуры. Описана динамика изменения интенсивности испарения при вакуумной сушке меда с разным давлением при изменении относительного давления, относительной температуры, динамика изменения интенсивности испарения при вакуумной сушке меда с разным давлением, динамика изменения относительной массы меда при вакуумной сушке с меда с разной температурой. Графики изменения интенсивности испарения при вакуумной сушке меда имеют ярко выраженные максимумы, соответствующие оптимальному времени сушки. Масса меда стабильно уменьшается с разной скоростью, имеются три ярко выраженных участка. Предложена формула, позволяющая применить разработанную математическую модель для оценки влияния интенсивности испарения при сушке на газодинамические процессы. Вакуумная сушка является эффективным современным процессом, хорошо управляемым, удобным для полной автоматизации процесса. Этот процесс доказал свою пригодность для разных продуктов, включая мед. При этом сохраняется питательная ценность меда. Предложенные математические модели будут способствовать дальнейшему прогрессу в использовании технологий вакуумной сушки.
Бесплатно
Моделирование процессов охлаждения и формирования твердости экструдата
Статья научная
Цель исследования - раскрыть закономерности процессов охлаждения и формирования твердости экструдата в технологической линии получения текстурированной муки. Задачи: выявить причинно-следственные связи и определить результатные и факторные показатели охлаждения и формирования твердости экструдата; разработать теоретические и расчетные схемы определения состояния исследуемой системы и получить модельное представление ее результатных показателей. Использованы методы математического моделирования, организации и планирования эксперимента, аппарат дескриптивной статистики, корреляционно-регрессионного анализа, теории случайных процессов, статистические тесты Пирсона, Стьюдента и Дарбина-Ватсона, а также методы математического анализа, реализованные в компьютерном пакете Statistics системы Maple. Предложены теоретические и расчетные схемы определения состояния исследуемой системы «охлаждения и формирования твердости экструдата», а также получены модельные представления высокой точности для прогнозирования значений результатных показателей и сопряженных биофизических свойств полуфабриката. На основе анализа существующих и применяемых в пищевых системах экструзионных технологий переработки растительного сырья в текстурированную муку определена перспектива использования физических свойств, определяющих структуру получаемого экструдата пшеницы. Обоснована теоретическая проблема модельного представления температуры и твердости экструдата, изменяющихся в процессе охлаждения в заданном технологическом времени. Такая физическая величина, как твердость экструдата, зависящая от влажности исходного сырья, температурного режима обработки и конструктивных особенностей охладителя, существенно влияет на содержание протеина, пищевых волокон и другие биотехнологические характеристики полуфабриката, которые могут быть использованы для прогнозирования трансформации пищевого сырья в текстурированную муку с высокой точностью. Исследованы закономерности изменения твердости и температуры экструдата в процессе его охлаждения, а также получены модельные представления для прогнозирования данного технологического процесса, которые обобщают известный эмпирический закон Ньютона на объектах системы «охлаждения и формирования твердости экструдата».
Бесплатно
Моделирование технологического процесса срезки пантов оленей северных
Статья научная
Цель исследования - моделирование технологического процесса срезки пантов оленей северных для разработки нового технологического оборудования. Задачи: исследование физических параметров пантов оленей северных; математическое описание процесса срезки пантов; определение основных параметров технологического оборудования для срезки пантов оленей северных. Объект исследования - панты домашнего оленя северного, заготовленные в ОПХ «Суриндинский» Эвенкийского муниципального района. Предмет исследования - технологические параметры оборудования для срезки пантов оленей северных. Исследование физических параметров пантов оленей северных производилось путем замера основных параметров 31 свежесрезанного панта и последующей их обработкой статистическими методами. Было установлено, что математическое уравнение связи между массой пантов и диаметром среза, массой и длиной пантов имеет линейную зависимость, теснота связи по коэффициенту корреляции равна r1 = 0,8, r2 = 0,79, что показывает высокую тесноту связи между переменными параметрами. Математическое моделирование технологического процесса срезки пантов производилось с использованием теории деформации и резания, причем коэффициент упругости в первую очередь зависит от диаметра по линии среза, а также срока срезки пантов. Для решения задачи сдавливания с целью уменьшения кровопотери животного не нужна продольная деформация, для обеспечения щадящей технологии срезания пантов требуется обеспечить непрерывность процесса среза, причем для обеспечения процесса сдавливания важен угол заточки режущей поверхности. Результаты выполненных исследований показали, что основными технологическими параметрами для проектирования нового технологического оборудования является средний размер диаметра среза панта (D = 45 мм), усилие сжатия режущего механизма (F = 2500 Н), угол заточки лезвия режущего механизма (δ = 60°) для обеспечения процесса сдавливания наружной поверхности диаметра панта с возможностью передавливания кровеносных сосудов.
Бесплатно
Мукомольные и физико-химические свойства тритикалево-конопляной муки
Статья научная
Цель исследования - определение мукомольных и физико-химических свойств тритикалево-конопляной муки различного соотношения. Добавление семян конопли в помольную тритикалево-конопляную зерновую смесь оказывает положительное влияние и повышает выход тритикалево-конопляной муки. По сравнению с исходным образцом зерна тритикале выход тритикалево-конопляной муки при добавлении 10 % конопли повысился на 5,5 %, что свидетельствует о высокой экономической эффективности разработанной технологии. Средневзвешенное содержание жира в потоках тритикалево-конопляной муки в соотношении 96 : 4 % с учетом выхода составляет 3,05 %, а содержание белка - 12,86 %; средневзвешенное содержание жира в потоках тритикалево-конопляной муки в соотношении 94 : 6 % с учетом выхода составляет 3,58 %, а содержание белка - 13,16 %; средневзвешенное содержание жира в потоках тритикалево-конопляной муки в соотношении 92 : 8 % с учетом выхода составляет 4,13 %, а содержание белка - 13,63 %; средневзвешенное содержание жира в потоках тритикалево-конопляной муки в соотношении 90 : 10 % с учетом выхода составляет 4,85 %, а содержание белка - 12,67 %. Средневзвешенное содержание жира в тритикалево-конопляных отрубях в разных соотношениях с учетом выхода составляет 3,34 %, а содержание белка - 14,44 %. Наиболее оптимальным соотношением помольной тритикалево-конопляной помольной смеси является 92 : 8, при котором содержание жира в тритикалево-конопляной муки возрастает на 329 %, а содержание белка - на 16,5 % по сравнению с контрольной тритикалевой мукой.
Бесплатно
Обеспечение канцерогенной безопасности копченой рыбной продукции
Статья научная
Цель исследования - разработка рекомендаций рациональных параметров дымогенерации, обеспечивающих качество и экологическую безопасность копченой рыбной продукции. Задачи: установить влияние параметров дымогенерации на оценку канцерогенности копченой продукции; оценить качество и безопасность копченой продукции, изготовленной при оптимальных параметрах дымогенерации; разработать рекомендации по обеспечению качества и безопасности копченой рыбной продукции. Исследования проводились на кафедре «Управление техническими системами» ФГБОУ ВО «Дальрыбвтуз» (г. Владивосток, Приморский край). Объект исследования - процесс дымогенерации. Применялись аналитические, физико-химические методы, методы математического моделирования. Для подготовки проб коптильного дыма было подготовлено 10 кг опилок из ольхи с влажностью 30-35 %. При оптимальных режимах дымогенерации получены образцы корюшки горячего копчения. Общий органолептический показатель составил 5. Содержание индивидуальных полиароматических углеводородов составило: хризен - 71 нг/кг; бенз(а)антрацен - 70 нг/кг; бенз(b)флуорантен - 602 нг/кг; бенз(а)пирен - 64 нг/кг; бенз(е)пирен - 667 нг/кг; дибенз(а,с)антрацен - 57 нг/кг; дибенз(а,h)антрацен - 69 нг/кг, что соответствует обобщенному показателю качества, равному 0,99 (очень хорошо). В ходе выполнения исследования было установлено влияние параметров дымогенерации на оценку канцерогенности копченой рыбной продукции, при этом подтверждена зависимость содержания индивидуальных полиароматических углеводородов от коэффициента избытка воздуха в зоне дымогенерации. Оптимальные режимы дымогенерации: температура дымогенерации 475 °С, коэффициент избытка воздуха - 0,4. Рациональные параметры дымогенерации: температура дымогенерации 450-500 °С, коэффициент избытка воздуха - 0,3-0,6.
Бесплатно
Обеспечение устойчивости к протеолизу рекомбинантного белка
Статья научная
Цель исследования – обеспечение стабильности рекомбинантного белка GDF11 путем разработки циклизированной пептидной последовательности, устойчивой к протеолизу, с последующим синтезом плазмиды, кодирующей эту последовательность для экспрессии в E. coli. Объект исследования – рекомбинантный белок CDF11 суперсемейства белков TGFβ. Для обеспечения устойчивости к протеолизу и биодоступности белка GDF11 проведена циклизация последовательности NLCLDCDEHS белка путем присоединения двух остатков цистеина с получением последовательности NCLCLDCDEHCS. Пептидная последовательность NCLCLDCDEHCS имеет следующие физикохимические характеристики: два остатка лейцина и четыре цистеина (гидрофобные аминокислоты), один остаток глутаминовой кислоты и два остатка аспаргиновой кислоты (отрицательно заряженные), а также один гистидин (положительно заряженный). Гидрофобность составляет 50 %, общий отрицательный заряд равен 2,75, гидрофобность по УимлиУайту – 3,12 ед. Молекулярная масса пептида составляет 1354,532 Да, потенциал связывания с белком (индекс Бомана) – 1,99 ккал/моль. В результате прогнозирования свойств пептидной последовательности установлено, что она имеет оптимальную липофильность и гидрофобность, характеризуется хорошей растворимостью, всасываемостью, проникновением через мембраны клеток, находится в несвязанном состоянии в плазме, имеет низкий плазменный клиренс, длительный период полувыведения, что свидетельствует о ее эффективности и высокой клинической эффективности при пероральном применении и, следовательно, устойчива к протеолизу. Создана плазмида, которая кодирует последовательность NCLCLDCDEHCS в белке GDF11. Для последующего получения устойчивого к протеолизу белка GDF11 необходимо будет встроить созданную плазмиду в E. Сoli, метаболитом которой будет вышеуказанный белок, чему и будут посвящены дальнейшие исследования.
Бесплатно
Обоснование технологии безглютеновых мучных изделий повышенной биологической ценности
Статья научная
Цель исследования – научное обоснование использования кукурузных зерна и муки как основного сырья для производства безглютеновых мучных изделий повышенной биологической ценности. Задачи: изучение технологических характеристик кукурузной муки из зерна белой кукурузы; обоснование режимов основных технологических стадий производства безглютеновых мучных изделий повышенной биологической ценности из зерна белой кукурузы; изучение влияния проращивания зерна белой кукурузы на его массу и влажность с перспективой дальнейшей разработки безглютеновых мучных изделий. Объекты исследования – химический состав зерна белой кукурузы; структурообразователи углеводной и белковой природы; способы интенсификации проращивания зерна белой кукурузы; способы повышения пищевой и биологической ценности безглютеновых мучных изделий. На основе проведенных исследований гранулометрического состава, водопоглотительной способности, амилолитической и протеолитической активности установлены технологические свойства белозерной кукурузной муки как сырья для производства мучных изделий. Для производства безглютеновых мучных изделий типа чурека больше подходит мука кукурузная цельнозерновая. Водопоглотительная способность цельнозерновой белозерной муки в 1,3–1,4 раза больше, чем у пшеничной высшего сорта, что требует большей влажности теста для производства безглютеновых мучных изделий. Исследованы режимы процесса проращивания зерна белой кукурузы для получения биологически активной массы для производства безглютеновых изделий повышенной биологической ценности. Разработана схема производства безглютеновых мучных изделий типа чурека повышенной биологической ценности. Установлено содержание витаминов, минеральных веществ в образцах безглютеновых изделий с использованием биологически активной пророщенной массы. Биологическая ценность опытных образцов увеличилась на 36–39 %.
Бесплатно
