Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ. Пищевые системы. Рубрика в журнале - Вестник Мурманского государственного технического университета
Статья
Статья содержит анализ технологических и экономических аспектов производства пакетированных мясокостных бульонов длительного хранения. Исследование фокусируется на сравнении традиционной технологии и новой методики, интегрирующей ультрафиолетовую обработку сырья и ультразвуковую обработку готового продукта. Оценка включает микробиологические показатели, себестоимость производства и его рентабельность. Исследование показало, что применение предварительной УФ амальгамной обработки мясокостного сырья в сочетании с ультразвуковой гомогенизацией и стерилизацией готового бульона обеспечивает значительное сокращение времени достижения микробиологической безопасности с 11 до 1 часа. Использование данной технологии позволило снизить себестоимость продукции на 33,7 %, при этом рентабельность производства увеличилась с 316,4 до 528,7 %. В исследовании также анализируются затраты на создание и эксплуатацию поточно-технологической линии, что позволяет оценить ее экономическую эффективность в целом. Результаты исследования подтверждают экономическую целесообразность внедрения новой технологии в пищевую промышленность, что делает ее перспективной для повышения конкурентоспособности продукции на рынке. Экономический эффект обусловлен уменьшением затрат на производство, повышением длительности сохранности готового продукта.
Бесплатно
Статья
В статье представлены результаты исследования биологически активных веществ (БАВ) в листьях облепихи и смородины, произрастающих в Республике Бурятия. Проведен анализ содержания витамина С, дубильных веществ, флавоноидов и общего количества антиоксидантов в водно-спиртовых экстрактах, полученных с использованием этанола различной концентрации. Установлено, что для максимального извлечения отдельных БАВ требуются специфические условия экстракции, включая оптимальную концентрацию спирта и продолжительность процесса. Например, наибольшее содержание аскорбиновой кислоты в листьях облепихи достигается при использовании 60%-го этанола и настаивании в течение 120 ч, а для дубильных веществ оптимальным является 70%-й раствор спирта с кипячением в течение 45 мин. В листьях смородины максимальная концентрация витамина С наблюдалась после 120 ч мацерации с 50%-м этанолом, а наибольший выход флавоноидов – при экстракции 70%-м спиртом в течение 60 мин. Наибольшее содержание антиоксидантов в листьях облепихи достигалось при использовании 60%-го спирта, а в листьях смородины – 50%-го. Также в экстрактах определено содержание водорастворимых витаминов. Экстракт из листьев облепихи содержит витамин С – 0,805 мг/г, экстракт из листьев смородины – 0,105 мг/г. В экстрактах из листьев облепихи и смородины определено содержание витаминов группы В. Полученные данные подтверждают перспективность использования растительного сырья Бурятии и его экстрактов для разработки биологически активных добавок, фармацевтических препаратов и функциональных ингредиентов для пищевой промышленности. Исследование подчеркивает важность оптимизации технологических процессов для сохранения биологической активности экстрактов и их дальнейшего применения в различных отраслях.
Бесплатно
Исследование влияния порошка из черники на качество хлебобулочного изделия
Статья
Использование добавок из натуральных растительных ингредиентов в рецептуре хлебобулочных изделий становится актуальным для современной хлебопекарной промышленности в связи с увеличивающимися запросами населения на продукцию здорового и диетического питания. Ягоды черники являются перспективным видом растительного сырья для включения их в рецептуры новых видов хлебобулочных изделий с повышенной пищевой ценностью. В статье исследуется возможность частичной замены пшеничной муки в рецептуре хлебобулочного изделия на порошок из черники. Данный порошок получается путем переработки ягод в вакуумной вибрационной сушилке-мельнице в щадящем режиме для сохранения термолабильных веществ растительного сырья. Проведено сравнение нормативных органолептических (внешний вид, состояние мякиша, вкус и запах) и физико-химических показателей (влажность, кислотность, пористость, удельный объем, цветность) выпеченных образцов хлебобулочного изделия – контрольного и экспериментального с 5 % заменой муки на черничный порошок. Установлено, что значения влажности, кислотности и пористости для обоих исследуемых образцов соответствуют действующей нормативной документации. Органолептический анализ выявил, что добавление порошка черники при замесе теста положительно сказывается на вкусовых качествах готового хлебобулочного изделия. Результаты определения цветности корки и мякиша образцов хлебобулочных изделий с помощью цифрового колориметра показали, что тонкодисперсный порошок черники способствует равномерному прокрашиванию корки и мякиша за счет его хорошей растворимости и высокой красящей способности, придает им привлекательный коричневый цвет с синеватым оттенком. В дальнейшем планируется провести оценку влияния различной дозировки черничного порошка в рецептуре теста на качественные показатели готовых хлебобулочных изделий, а также химического состава изделий на наличие веществ, придающих им функциональные свойства.
Бесплатно
Исследование процессов вакуумной сушки икры
Статья
Икра рыб представляет собой ценный продукт, имеющий высокие питательные и вкусовые качества. Икра содержит в себе большое количество белка, что является одним из значимых критериев пищевых продуктов. Незаменимые кислоты, содержащиеся в икре, представляют собой особую ценность. Они не могут синтезироваться в организме человека и поступают в него только с пищей. Поиск эффективных способов консервирования красной икры при помощи новых видов консервантов, а также различных технологий, обеспечивающих высокое качество данного продукта, является перспективным направлением. Проведенные авторами исследования показали, что возможным способом переработки икры в продукт длительного хранения является ее сушка. Обезвоживание позволяет заметно продлить срок хранения икры без добавления консервантов. При этом стоит отметить, что высушенная икра может растираться в порошок для добавления в другие продукты и обогащения их полезными веществами. В качестве способа сушки икры выбрали вакуумную, так как именно вакуумная сушка может обезвоживать пищевые продукты с сохранением их качественных показателей. В работе приведены экспериментальные исследования, которые позволили выявить наиболее рациональные параметры вакуумной сушки икры: температура нагрева 40 °С, остаточное давление – 5 кПа, плотность теплового потока – 3–4 кВт/м2, толщина слоя – 10–20 мм. При указанных параметрах продолжительность сушки составляет 270–370 мин, а органолептическая оценка равна 38–40 баллов из 45.
Бесплатно
Обоснование возможности сохранения гречневой закваски методом криоконсервирования
Статья
Высокая биодоступность пищевых веществ (микро- и макронутриентов), улучшенные вкус и аромат выпечки, длительные сроки хранения продукции – преимущества использования заквасочных культур на производстве. В ходе исследования представлено обоснование сроков криоконсервирования закваски на гречневой муке, определены фазы разводочного и производственного цикла разработанной закваски. Рекомендованная температура брожения составляет 27 ± 1 °С, время выдержки 5 ч, подъемная сила 30 мин, кислотность 10 ± 1 град. Состав микрофлоры закваски представлен штаммами бактерий Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis в сочетании со штаммами дрожжей Candida milleri и Saccharomyces cerevisiae. Данный микробиоценоз сохранен при переводе рисовой закваски на гречневую муку. Анализ изменения состава микрофлоры и физико-химических показателей закваски в процессе хранения при температуре –18 °С свидетельствует о том, что до конца четвертой недели хранения все показатели находятся в границах нормируемых значений. Начиная с шестой недели снижается количество молочнокислой микрофлоры, наблюдается рост дрожжевых клеток; подъемная сила закваски достигает 40 мин, кислотность уменьшается до 7 град. Таким образом, подвергнутую шоковой заморозке гречневую закваску рекомендуется хранить при температуре –18 °С в течение 4 недель, что подтверждается результатами исследований.
Бесплатно
Статья
В технологии пивных напитков возможно применение вкусоароматического сырья, вносимого перед началом главного брожения. В ходе исследования показана целесообразность приготовления сусла для получения пивных напитков с кофейным концентратом "Эфиопия Сидамо" или малиновым соком с заменой 40 % светлого ячменного пивоваренного солода несоложеным ячменем, предварительным затиранием ячменя и применением ферментного препарата "Церемикс Плюс МГ". Реализация такого способа обеспечивает приемлемые характеристики пивного сусла. Применение ферментного препарата Pectinex Yieldmash Plus в дозировке 120 см3/т ягод и продолжительность обработки 60 мин способствуют интенсификации экстракции целевых компонентов из ягод малины: объем сока увеличился на 21,5 %, концентрация редуцирующих веществ – на 65, сухих веществ – на 4, интенсивность окраски – на 14, выход сухих веществ – на 26 %. Экспериментально установлено содержание этилового спирта и действительного экстракта в образцах сброженных нефильтрованных пивных напитков: без добавления вкусоароматических ингредиентов – 4,95 и 3,85 мас.%, с малиновым соком – 5,32 и 3,84, кофейным экстрактом – 3,54 и 4,89 мас.%. Согласно органолептической оценке опытные образцы обладали интенсивным цветом, свойственным использованному сырью; кофейный экстракт обеспечил аромат кофе, однако вкус напитка, так же как вкус и аромат пивного напитка с малиновым соком, были маловыраженными. В ходе дальнейших исследований необходимо определить рациональный момент введения вкусоароматических компонентов в технологический процесс: до начала главного брожения или по окончании дображивания и созревания.
Бесплатно
Статья
Статья представляет собой обзор современных данных об использовании полисахарида инулина и его модификаций в различных отраслях промышленности. Приведены данные по использованию нативного инулина в различных пищевых технологиях. Показано его использование в производстве хлебобулочных изделий, злаковых продуктов, различных видов молочной продукции, в мясных и пищевкусовых продуктах. В данных категориях продуктов инулин используется в качестве стабилизатора, текстурообразователя, влагоудерживающего агента, эмульгатора и пребиотического компонента рецептуры. В хлебобулочных изделиях инулин положительно влияет на реологические свойства теста, увеличивает количество связанной влаги, понижает активность воды, замедляет процессы черствления, что позволяет увеличить сроки хранения готовой продукции. В злаковых продуктах и батончиках инулин активно используется при производстве пребиотических продуктов, поскольку выступает в качестве пищевого волокна. В молочных продуктах инулин позволяет снизить содержание жира, так как обладает способностью придавать сливочный вкус продуктам, улучшает реологические свойства молочных продуктов, в пробиотических молочных продуктах инулин улучшает состояние микробной культуры пробиотика. В мясных и пищевкусовых продуктах инулин увеличивает выход готовой продукции за счет влагоудерживающей способности, улучшает стабильность эмульсий и позволяет получать продукты с пониженной жирностью за счет частичной замены жиров в рецептурах. Показана перспектива использования инулина для получения модификаций с различными свойствами, таких как поперечно-сшитый инулин, гидрофобный инулин, эфиры инулина, циклоинулин. Приведено описание примеров модификаций инулина и возможности их применения в пищевой, косметической, фармакологической отраслях промышленности и в нанотехнологиях.
Бесплатно
Разработка пищевых продуктов на основе циклодекстринов
Статья
Производство нового поколения продуктов питания с заранее установленными требованиями к их качеству относится к приоритетным направлениям развития современной пищевой индустрии. Следует отметить необходимость более полного использования для этих целей социально значимых продуктов питания, к которым относится белый сахар. Кристаллический белый сахар является не только энергетически важным компонентом питания, но и сырьем для целого ряда отраслей пищевой промышленности. К ним, например, можно отнести кондитерское производство, где годовая потребность в нем составляет около 1 млн т. Придание сахару новых пищевых свойств позволит расширить линейку продуктов на его основе. Актуальным в этом направлении может быть использование йода, поскольку проблема йододефицита в России не потеряла своей актуальности. Тем не менее реализация подобного подхода сопряжена с технологическими особенностями, в том числе при создании йодированных продуктов. Расширение представлений по решению данной проблемы потребовало соответствующего анализа и проведения обоснованных исследований для более глубокого ее понимания. Причем особое внимание было обращено на механизм инкапсулирования йода при создании на его основе новых сахарсодержащих продуктов. Предварительные подходы к этой задаче показали возможность использования с этой целью продуктов крахмального производства – циклодекстринов (ЦД). В статье рассмотрены не только их основные свойства и особенности, но также предпринята попытка разобраться в осуществлении механизма комплексообразования ЦД с йодом. Полученные результаты доказали перспективность использования β-ЦД в пищевой промышленности для расширения линейки новых сахарсодержащих продуктов и, в частности, их значимость в решении проблемы дефицита йода.
Бесплатно
Статья
Тема поиска альтернативных источников белка является актуальной во всем мире по целому ряду причин: дефицит пищевого белка, аллергии на определенные виды белка, опасность животноводства для экологии, рост популярности вегетарианства и веганства, рост численности представителей определенных религиозных конфессий. В качестве замены традиционному животному белку часто рассматривают растительные белки, особенно белки зерновых и зернобобовых культур. Из последних сообществом вегетарианцев и веганов было получено вещество, по своим физическим свойствам схожее с белком яйца – аквафаба. Она представляет собой отвар или заливочную жидкость консервов из бобовых культур. В статье представлена разработка рецептур мучных кондитерских изделий с использованием аквафабы фасоли в качестве альтернативы белка куриного яйца. При составлении первой рецептуры яичный белок заменяли аквафабой на 50 %, во второй рецептуре – на 100 %. В качестве функционального ингредиента в рецептуру ввели морковный порошок как источник пищевых волокон. В результате опытов установлено, что оптимальное качество готовой продукции достигается при введении в состав 50 % аквафабы. Органолептические, физико-химические и микробиологические показатели бисквита с аквафабой соответствуют требованиям нормативной документации.
Бесплатно
Статья
Выбор ассортимента рыбных кулинарных изделий проведен на основании анализа мотивации потребителей г. Мурманска и актуальных трендов развития регионального рынка рыбокулинарных продуктов. В ходе исследования предложена технология нового изделия "Калитки по-мурмански" с начинкой из красной рыбы и моркови, обеспечивающая наилучшие органолептические свойства. Для снижения избыточной оводненности комбинированной начинки использована комплексная пищевая добавка H-Serval80 в качестве водосвязывающего и структурообразующего агента. Оптимизация рецептуры осуществлена с помощью метода нечеткой логики и программного пакета MatLab; в процессе экспериментов оценивались органолептические свойства опытных образцов изделий, различающихся составом начинки (варьируемыми ингредиентами являлись морковь и добавка H-Serval80). В состав ржаного теста для обогащения йодом включен порошок сушеной ламинарии производства Архангельского водорослевого комбината, количество которого рассчитывалось с учетом содержания йода не менее 15 % от физиологической нормы потребления (150 мкг), а также соблюдения токсического порога для йода (600 мкг). Предложенная рецептура предусматривает возможность использования пищевых отходов от переработки гидробионтов (фарша кулинарного из срезков мяса лососевых рыб, получаемого при разделке рыб на филе). Данное технологическое решение позволяет снизить себестоимость готовых изделий за счет уменьшения стоимости основного сырья при сохранении качества и пищевой ценности изделий, а также обеспечить комплексную переработку ценного биологического ресурса, добываемого в арктических морях.
Бесплатно
Статья
Ферменты молочнокислых микроорганизмов (МКМ) играют ключевую роль в процессах ферментации, определяя органолептические свойства и биологическую ценность молочных продуктов. Данные микроорганизмы синтезируют ферменты всех шести классов, включая оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы и лигазы. Особое значение имеют лактатдегидрогеназа, НАДН-оксидаза и каталаза, регулирующие окислительно-восстановительные процессы. Гидролазы, такие как β-галактозидаза, протеазы и липазы, участвуют в расщеплении сложных молекул, влияя на вкус и питательные свойства продуктов. Ферменты МКМ также играют важную роль в антиоксидантной защите за счет выработки супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы, снижая уровень окислительного стресса. Lactobacillus acidophilus и другие пробиотические микроорганизмы обладают высокой ферментативной активностью, улучшая биодоступность питательных веществ и способствуя формированию функциональных продуктов. Антиоксидантный потенциал ферментированных молочных продуктов зависит от вида микроорганизмов, условий ферментации и состава молока.
Бесплатно
Современные методы бланширования и их влияние на процесс сушки фруктов и овощей
Статья
Традиционные методы сушки фруктов и овощей являются эффективным способом сохранения и увеличения срока годности плодоовощного сырья. Вместе с тем процесс сушки часто приводит к нежелательным изменениям физико-химических, органолептических свойств и пищевой ценности высушенных продуктов. Бланширование как метод предварительной подготовки плодоовощного сырья перед сушкой оказывает значительное влияние как на процесс сушки, так и на качество готового продукта. Цель данного исследования – анализ современных способов бланширования, эффективность их влияния на процесс сушки фруктов и овощей и качество готового продукта. В ходе анализа научных публикаций основное внимание уделялось инфракрасному бланшированию. В качестве материалов и методов исследования послужили 104 научные публикации. В обзор включены статьи, опубликованные на английском и русском языках в 2015–2025 гг. Поиск научной литературы по данной теме проводили по ключевым словам в библиографических базах Scopus, Web of science, PubMed и Google Scholar. Анализ данных выполнен с их систематизацией, обобщением, промежуточными выводами и общим заключением с использованием элементов искусственного интеллекта. В ходе анализа научных исследований установлены достоинства и недостатки различных методов бланшировки, таких как бланширование водой, паром, также микроволновое, инфракрасное, которые используются в качестве предварительной обработки фруктов и овощей перед проведением технологического процесса сушки. Инфракрасное бланширование является современной инновационной технологией, оказывающей эффективное влияние на улучшение качества сушеных продуктов за счет значительного сокращения времени сушки и, соответственно, энергоемкости процесса. Данные исследований свидетельствуют о том, что инфракрасное бланширование может сократить время сушки до 50 %, увеличить скорость сушки и снизить потребление энергии примерно на 17 %, достигая уровня энергоэффективности 80–90 %. Однако максимальная эффективность инфракрасного метода бланшировки достигается при соблюдении таких параметров, как толщина продукта (2–5 см), длительность обработки (от 30 секунд до нескольких минут) и расстояние от инфракрасного излучателя (10–30 см). Результаты научных исследований показали, что использование инфракрасного способа бланширования оказывает положительное влияние на консистенцию, сохранение цвета и питательных веществ в сушеных фруктах и овощах. При этом существующие ограничения использования данного метода бланширования требуют проведения дальнейших научных исследований, которые должны быть направлены на анализ эффективности применения комбинированных методов бланшировки, установление и оптимизацию параметров обработки, которые позволят повысить эффективность процесса сушки овощей и фруктов и будут способствовать максимальному сохранению пищевой ценности и качества сушеных продуктов.
Бесплатно
Статья
Белок GDF-11 оказывает положительное воздействие на животных и человека при воспалительных и инфекционных процессах, регенерации и омоложении, его высокая экспрессия наблюдается во многих органах и тканях. Отмечена актуальность проблемы перорального применения многих белков и пептидов, в том числе белка GDF-11, в качестве лекарственных препаратов и в составе продуктов специализированного и функционального назначения. Целью исследований является разработка устойчивой к протеолизу пептидной последовательности белка GDF-11 с виртуальным скринингом ее токсичности, аллергенности, уникальности с последующим синтезом соответствующей плазмиды для экспрессии белка в E. coli. В качестве объектов исследования использовали белок GDF-11, плазмиды pET-25b(+) для экспрессии в E. coli с пептидной последовательностью СTVDСFFEСAFGСWDС. Из олигонуклеотидов методом циклической сборки провели синтез гена белка GDF-11 с последовательностью СTVDСFFEСAFGСWDС. Полученную последовательность плазмиды, кодирующую новый белок GDF-11, обработали эндонуклеазами рестрикции BamHI и XhoI и клонировали в вектор pET-25b(+) для экспрессии E. coli. Клоны отсеквенированы методом Сэнгера. Методом MALDI-TOF MS Ultraflex исследовали распределение и идентификацию праймеров в полученной последовательности. Разработана новая уникальная пептидная последовательность СTVDСFFEСAFGСWDС с циклицизацией по связям С1-С4, С1-С2, С1-С3 белка GDF-11, позволяющая повысить его устойчивость к протеолизу и, соответственно, открывающая возможность перорального применения в составе продуктов питания профилактического назначения. На основании виртуального скрининга установлено, что новая пептидная цепочка СTVDСFFEСAFGСWDС белка GDF-11 не токсична в отношении сердечно-сосудистой и нервной систем, не гепатотоксична, не обладает цитотоксичностью, аллергенностью и характеризуется высоким плазменным клиренсом и средним периодом полувыведения.
Бесплатно
Статья
Во время беременности женский организм испытывает повышенную потребность в эссенциальных веществах. В ходе разработки технологии хлебных палочек в качестве источников витаминов группы B, кальция и магния, оказывающих благоприятное воздействие на состояние сердца, сосудов и нервной системы беременной женщины, вносили пюре шпината (30 %), меланж (15 %) и сыр "Пармезан" тертый (8 %). Мука нутовая цельносмолотая в смеси с мукой пшеничной хлебопекарной I сорта в соотношении 1 : 3 использована как дополнительный источник белка. Внесение дополнительных ингредиентов придавало разработанным изделиям выраженные вкус и аромат. Увеличение кислотности не оказывало негативного влияния на органолептические показатели готового продукта. Повышение влажности мякиша обусловлено добавлением пюре шпината, что позволило увеличить расчетную норму выхода изделий на 3–5 %. Данные определения пищевой ценности расчетным методом показывают, что употребление 100 г разработанных хлебных палочек удовлетворяет суточную потребность женщины, находящейся в I триместре беременности, в белке (23 %), витамине К (около 71,7 %), витамине В2 (11,1 %), витамине В6 (10,0 %), витамине В12 (6,7 %), фолатах (28,0 %), кальции (13,4 %), магнии (19,4 %). Хлебобулочное изделие "Палочки-выручалочки" рекомендуется для профилактики и устранения микронутритивного дефицита у женщин в период прегравидарной подготовки, а также во время беременности и последующей лактации.
Бесплатно
Численное исследование процесса распылительной сушки молока
Статья
Распылительная сушка является одной из наиболее распространенных и энергозатратных технологических операций, которая используется для получения сухих продуктов. Сухое обезжиренное молоко применяется при производстве продуктов детского и диетического питания, в кондитерской промышленности и др. Небольшое время пребывания капель в распылительной сушилке и механизм сушки позволяют использовать греющий газ высокой температуры без отрицательных последствий для качества сухого молока. На основе рассмотрения существующих моделей для прогнозирования кинетики сушки капель в распыленном состоянии для термического обезвоживания обезжиренного молока принята механистическая модель, включающая следующие последовательные стадии: прогрев, квазиравновесное испарение, образование сухой корки, сушка пористой частицы. Численное моделирование – эффективный инструмент при модернизации и проектировании распылительных сушильных установок, так как снижает потребность проведения дорогостоящих и сложных измерений параметров сплошной и дисперсной фаз в процессе сушки. Целью работы является численное исследование процесса распылительной сушки капель обезжиренного молока согласно предлагаемой модели сушки, учитывающей отступание фронта испарения, образованного между влажным ядром и коркой высушиваемой частицы. На основании численного расчета построены временные зависимости для изменения массы и температуры капли при различных температурах греющего газа. Сравнение результатов численного расчета сушки капель с имеющимися экспериментальными данными показало их удовлетворительное согласование: относительная погрешность значений массы капли при температурах греющего газа 323 и 363 К в процессе сушки составила в среднем 10,7 %, а абсолютная погрешность значений осредненной температуры капли – не более 5 K. Представлены результаты моделирования по распределению температуры и влагосодержания внутри одиночной капли обезжиренного молока в период падающей скорости сушки.
Бесплатно
