Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии @vestnik-susu-food
Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии
Все статьи: 533
Комплексная оценка качества молока-сырья сельскохозяйственных животных
Статья научная
Рассмотрены вопросы комплексной (органолептической и физико-химической) оценки качества молока, полученного от различных видов лактирующих сельскохозяйственных животных. В качестве объектов исследования выбраны образцы молока альпийской породы коз, остфризской породы овец, черно-пестрой породы коров. Органолептическая оценка осуществлялась двумя способами: с помощью дегустаторов-экспертов и с использованием мультисенсорной системы Voc-metr «электронный нос». Физико-химическая оценка базировалась на результатах определения химического состава, а также измерении показателей кислотности, плотности, вязкости, температуры замерзания, дисперсности жировых шариков, содержании соматических клеток образцов молока. Получены «визуальные отпечатки» запахов объектов исследования. Наиболее интенсивным запахом обладал образец молока коровьего (площадь «визуального отпечатка» составила 24,64 усл. ед.), который сформирован за счет присутствия в газовой фазе молока альдегидов, кетонов, свободных аминокислот и низкомолекулярных азотсодержащих соединений. Результаты органолептической оценки, полученные от профессиональных дегустаторов, корреспондируются с инструментальными, что позволяет рекомендовать мультисенсорную систему «электронный нос» в практику оценки качества молока-сырья при приемке на перерабатывающих предприятиях. Результаты оценки физико-химических показателей качества образцов молока-сырья свидетельствуют, что они находятся в пределах оптимальных диапазонов, установленных нормативной документацией. Содержание белка в овечьем молоке на 45 % выше, чем в коровьем, и на 37 % - в козьем. Установлено, что минимальная степень дисперсности жировых шариков, которая определяет усвояемость молока, зафиксирована у козьего молока, что обуславливает его широкое использование для детского питания. Показатели «плотность» и «точка замерзания» являются индикаторами наличия возможной фальсификации молока-сырья. Полученные результаты оценки вышеназванных показателей свидетельствуют об отсутствии фальсификатов в составе образцов.
Бесплатно
Статья научная
Целью данного исследования являлось проведение комплексного обзора существующих технологий выделения и модификации белковых компонентов из растительных ресурсов с применением интеллектуальных методов анализа. Несмотря на обоснованные преимущества растительных белков, их использование ограничивается рядом факторов: несбалансированностью аминокислотного состава; высокой аллергенностью; значительной концентрацией антипитательных факторов; низкой усвояемостью и функционально-технологическими свойствами. Для нивелирования негативных эффектов применяют разнообразные подходы для модификации структуры и свойств белков. Для проведения интеллектуального анализа исследований в данной отрасли на платформе ScienceDirect по запросу “Plant Proteins” было найдено 340 400 публикаций, наиболее активно научные исследования в данном направлении проводятся в таких странах, как Китай и США; наблюдается ежегодный прирост количества публикаций. Наиболее рейтинговые статьи в данной области насчитывают от 187 до 644 цитирований. Авторы доказали возможность модификации структуры и функционально-технологических свойств растительных белков с применением различных методов, в том числе ферментативного гидролиза и ультразвукового воздействия. Основной задачей при поиске новых технологий являются повышение биодоступности, минимизация протеолиза и изменений нативной структуры белковых фракций во время переработки. Комбинированная обработка растительных биоресурсов, включающая комбинацию методов нетепловой обработки с применением рН сдвига или ферментативного гидролиза рекомендуется как высокоэффективная технология, позволяющая направленно регулировать технологические свойства белковых компонентов и их функциональность. Белок из семян технической конопли отличается сбалансированным аминокислотным составом, высокой биодоступностью и биоактивными свойствами, в связи с этим комплексный анализ существующих технологий и разработка новых методов выделения и регулирования технологических и функциональных свойств белка является важной задачей современной экономики.
Бесплатно
Комплексные исследования семян сои как объекта производства белоксодержащих продуктов
Статья научная
На сегодняшний день на мировом рынке семена сои являются одной из преобладающих масличных культур. Как правило, семена сои составляют более половины рынка оборота всех масличных семян. Данное положение обусловлено целым рядом особенностей, таких как: благоприятные агрономические показатели; белковый шрот, который идет на корм, обладает высоким качеством; пищевые соевые жировые продукты также имеют отличное качество. Соевые белки имеют большое количество областей применения, потому что они характеризуются функциональными свойствами, необходимыми для комбинированных продуктов питания и меньшей стоимостью по сравнению с альтернативными добавками животного происхождения. Важное функциональное свойство белков - термопластичность, т. е. способность к повторному отвердеванию или плавлению в зависимости от температуры. Количество белкового шрота, которое можно получить на единицу возделываемой площади - 2 т/га, и данный показатель гораздо выше по сравнению с другими масличными культурами. Сушка, тепловая обработка семян сои делают актуальной задачу по исследованию ее свойств и дальнейшего использования полученных данных в проектировании сушильных установок, математического моделирования процессов сушки семян сои, разработке способов управления процесса. В рамках лабораторных исследований выполнен термогравиметрический анализ семян сои сорта «Аннушка», который позволил определить температурные зоны, соответствующие формам и энергии связи влаги с материалом. Методом нестационарного теплового режима определены теплофизические и электрофизические характеристики семян сои. Установлен характер зависимостей коэффициентов температуропроводности, теплопроводности и удельной теплоёмкости от температуры и влажности. Получены уравнения, описывающие теплофизические и электрофизические характеристики семян при влажности в интервале 12-20 %, в диапазоне температур 20-100 °С.
Бесплатно
Компоненты-обогатители как механизм расширения ассортимента творожных продуктов
Статья научная
Одним из основных определяющих факторов полноценного здоровья человека является его полноценное питание. Дефицит микронутриентов в питании, увеличение количества населения с хроническими заболеваниями, постоянные стрессы являются необходимостью расширения продуктов с функциональными компонентами-обогатителями, которые при систематическом употреблении являются профилактическим компонентом некоторых заболеваний. В настоящее время население планеты испытывает белковый дефицит. Молочные продукты, в частности творог и творожные продукты при их использовании в питании способны в полной мере решить эту проблему. Творожные продукты, полученные добавлением растительного белка, являются очень полезным продуктом, с максимально приближенным по аминокислотам к «идеальному белку», так как при употреблении сочетания белков растительного и животного происхождения происходит их максимальное усвоение. Они являются источником незаменимых аминокислот, несут иммуномодулирующую функцию, помогают усвоению жирорастворимых витаминов и переносу железа в организме человека. Творог является очень перспективной основой для комбинирования с растительным сырьем и внесения различных компонентов-обогатителей. В статье рассмотрены растительные компоненты-обогатители, которые предлагают различные авторы добавлять при производстве творога и творожных продуктов, тем самым расширять линейку творожных продуктов, например, предложено множество творожных продуктов с компонентами-обогатителями, например, с подсластителями, безлактозные, природными антиоксидантами, поливитаминными премиксами, лактулозой «Лактусан», лактулозой пищевой, концентратом лактулозы «Лазет» β-каротином, йодказеином, кальцием, зерновыми компонентами, микропартикулятом сывороточного белка, экстрактом гриба Boletus edulis, пищевой добавкой «Лавитол». Все предложенные авторами творожные продукты относятся к функциональным и будут способствовать сохранению здоровья, профилактике различных заболеваний.
Бесплатно
Компьютерное моделирование рецептурного состава сахарного печенья пониженной энергетической ценности
Статья научная
Актуальным научным и прикладным направлением в индустрии продуктов питания является моделирование рецептур пищевых продуктов с заданными потребительскими свойствами. В статье приведены результаты исследования возможности применения методов математического моделирования рецептурного состава обогащенных мучных кондитерских изделий пониженной энергетической ценности на основе экструдированной композитной смеси зерна пшеницы и семян льна (ЭКС). Среди мучных кондитерских изделий значительный объем занимает сахарное печенье, характеризующееся низкой пищевой и высокой энергетической ценностью за счет высокого содержания животных жиров и полисахаридов. Одним из путей реализации задачи снижения калорийности и повышения пищевой ценности продуктов питания является замена в рецептуре энергоемких компонентов на низкокалорийные. В этой связи перспективным сырьевым ресурсом при разработке рецептур сахарного печенье может быть экструдированное растительное сырье с повышенным содержанием белка, содержанием полиненасыщенных жирных кислот, водорастворимых веществ, позволяющее, во-первых, уменьшить содержание энергоемких сырьевых компонентов в рецептуре, во-вторых, обусловливающее повышение пищевой ценности за счёт обогащения содержащимися в нем функциональными пищевыми ингредиентами (минеральными веществами, витаминами, полиненасыщенными жирными кислотами и пищевыми волокнами). Конструирование многокомпонентных мучных кондитерских изделий способствует рациональному использованию сырьевых ресурсов, расширению ассортимента обогащенных конкурентоспособных продуктов питания с повышенной пищевой ценностью. Целью исследования является оптимизация с использованием симплекс-метода рецептурного состава сахарного печенья с применением ЭКС по критерию минимизации энергетической ценности. В результате предложена оптимальная рецептура сахарного печенья и обоснован вектор снижения энергетической ценности путем использования технологического потенциала ЭКС зерна пшеницы и семян льна.
Бесплатно
Кондитерские изделия пониженной энергетической ценности для геродиетического питания
Статья научная
Введение синтетических красителей и ароматизаторов в продукты питания, так или иначе, сказывается на здоровье взрослого населения и лиц пожилого возраста. Концепция потребления натуральных продуктов питания в любом возрасте имеет приоритетное направление и стремление к реализации, даже с учетом большого ценового диапазона. Для лиц пожилого возраста в связи с физиологической особенностью характерно потребление пищевых продуктов с сахарозаменителями и пониженным содержанием углеводов. В статье предлагается использование натуральных рецептурных компонентов, которое выражается в замене синтетических добавок натуральным сырьем в виде сока и фитопорошка ягод брусники и голубики для повышения биологической ценности кондитерских изделий, а также полное исключение из рецептуры сахара и использование кленового сиропа для снижения калорийности. Анализ потребительских предпочтений установил, что жители Амурской области старше 60 лет среди сахаристых кондитерских изделий отдают предпочтения ирису и мармеладу. По разработанной технологии были получены образцы мармелада и ириса с введением соков и фитопорошка ягод брусники и голубики. Определены основные физико-химические показатели и пищевая ценность изделий. В образцах мармелада и ириса, полученных по разработанной технологии обнаружены такие физиологически ценные ингредиенты, как аскорбиновая кислота, β-каротин, пищевые волокна, калий и магний при полном их отсутствии в контрольном образце. Установлено, что при употреблении 50 г ириса среднесуточная потребность в аскорбиновой кислоте, β-каротине, калии и магнии составит 43,3 %, 13,2 %, 12,8 %, 16,2 %, а в мармеладе на 34,6 %, 11,4 %, 11,7 %, и 15,6 % соответственно. Наблюдается снижение калорийности изделий в ирисе на 78 ккал, а в мармеладе на 115 ккал за счет использования в технологии кленового сиропа «6 кленов».
Бесплатно
Статья научная
Продолжающимся трендом развития пищевой промышленности можно считать увеличение ассортимента продуктов нового поколения, обогащенных физиологически значимыми ингредиентами. Накоплен значительный опыт по созданию продуктов здорового питания с использованием биологически активных добавок, лекарственного растительного сырья и наполнителей растительного и животного происхождения (продукты пчеловодства, овощное, фруктовое и плодово-ягодное сырье, зерновые наполнители, пищевые добавки из лекарственно-растительного сырья и др.). Вместе с тем отсутствуют систематизированные данные об организациях, авторах инновационных разработок, количестве разработок по отдельным группам продовольственных товаров. Развитие инновационной деятельности в стране тесно связано с результатами в сфере науки. В связи с этим особую актуальность приобретает выявление основных тенденций публикационной активности ученых. Выявить и измерить факты и тенденции, отражённые в публикациях, что важно при разработке инновационных технологий и рецептур, позволяет метод контент-анализа. В статье предлагается применить данный метод для анализа новых рецептур и технологий функциональных кисломолочных продуктов с целью определения интенсивности, направленности и результативности исследований в анализируемых областях за последние 20 лет. Проведенный контент-анализ позволил установить, что инновационными разработками кисломолочных напитков занимаются 86 учреждений и производственных предприятий России и ближнего зарубежья; наибольший вклад в разработку инноваций вносят высшие учебные заведения (92,5 %), способные генерировать новые знания, создавать и внедрять наукоёмкие технологии; наибольшая публикационная активность установлена с 2015 года, объектами инновационных разработок в большинстве случаев являются йогурт (йогуртные напитки), кисломолочные продукты (54 и 55 % соответственно), в качестве наполнителей для кисломолочных напитков преимущественно используются плодово-ягодные продукты, растительные экстракты, злаки (36; 23 и 14 % соответственно).
Бесплатно
Статья научная
Использование цельного зерна пшеницы, ячменя, овса для получения безопасных сырьевых ингредиентов и последующее включение их в рецептуру пищевых продуктов является одним из приоритетных направлений развития пищевой отрасли. Анализ открытых источников научных и статистических данных в обозначенной области научных исследований позволил выявить, что развитие продовольственного рынка направлено на применение традиционного сырья, получение продуктов, обогащенных полезными сырьевыми ингредиентами. Основные тенденции направлены на использование всех составных частей зерна, на минимизацию потерь и максимальное использование пищевых компонентов зернового сырья, что в свою очередь, подчеркивает целесообразность использования в технологиях новых методов обеззараживания зерновых культур. Целью настоящего исследования являлось получение безопасных сырьевых ингредиентов из пророщенного зерна пшеницы, ячменя и овса и обоснование возможности их встраивания в систему пищевых продуктов. В статье авторами предлагается использование эффективного и безопасного метода обеззараживания поверхности зерновых культур было предложено воздействие холодным плазменным излучением согласно следующим характеристикам: разность потенциалов 10 кВ, частота 50 Гц, плазмообразующее вещество - воздух при нормальных условиях, время обработки 10 минут. Данный способ имеет стабильно положительный результат в технологиях переработки зерновых культур, подразумевающих создание провокационных условий для развития токсигенной микрофлоры, т. е. в процессах замачивания и проращивания зерна пшеницы, ячменя и овса. На основании представленного массива данных удалось доказать безопасность и технологическую пригодность полученных в результате проращивания сырьевых ингредиентов - цельносмолотой муки из пророщенного зерна пшеницы, ячменя и овса.
Бесплатно
Концентрирование аминокислот творожной сыворотки на керамических мембранах
Статья научная
Проведено исследование процесса концентрирования аминокислот свежей творожной сыворотки производства Крестьянского (фермерского) хозяйства Аникьева А.В. (г. Полевской Свердловской области) методом ультрафильтрации на лабораторной (пилотной) установке, включающей модуль с цилиндрическими керамическими мембранами на основе диоксида титана анатазной модификации в количестве 14 элементов, с нанесенным селективным слоем α-оксида алюминия с размерами пор 0,01 мкм, общей площадью мембран 3,34 м2, производства ООО «НПО «Керамикфильтр» (г. Москва). Предварительно установлен химический состав творожной сыворотки до концентрирования, содержание белка на уровне 1 %, лактозы - 4,3 %, жира - 0,5 %, минеральных веществ - 0,7 %. В процессе ультрафильтрации на керамических мембранах белок сконцентрировался в 9,8 раза, при этом массовая доля белка в растворе составила 0,18 %, в осадке - 0,72 %. Средняя селективность мембран КУФЭ-19 (0,01) по белкам творожной сыворотки на уровне 97 %. В исходном растворе сыворотке содержалось 176,67 мг/л, после концентрирования - 279 мг/л, что выше на 58 %. Часть аминокислот, перешедшая в осадок, в расчете не учитывалась. Наибольшую массовую долю в исходном растворе творожной сыворотки составляют: глютаминовая (57,01 мг/л) и аспаргиновая (19,26 мг/л) аминокислоты, лизин (25,16 мг/л), пролин (10,02 мг/л), таурин (9,13 мг/л). Установлено, что наибольшую массовую долю в концентрате сывороточных белков в конечном растворе составляют аспаргиновая (24,19 мг/л) и глютаминовая (65,34 мг/л) аминокислоты, значительно увеличилось количество лизина (с 25,16 до 71,59 мг/л), цистина (с 0,12 до 2,11 мг/л) и глицина (с 0,73 до 8,99 мг/л). Определены коэффициенты концентрирования аминокислот на мембранах КУФЭ (0,01). Установлено, что коэффициент концентрирования цистина (Mr = 240,3 кДа) равен 18, глицина (Mr = 75,1 кДа) - 12, тирозина (Mr = 181,2 кДа) - 0,35, и треонина (Mr = 119,1 кДа) - 0,55.
Бесплатно
Коррозионная агрессивность растворов щавелевой кислоты, имитирующих овощные консервы
Статья научная
При выборе металлической упаковки для овощных консервов целесообразно учитывать их коррозионную агрессивность, так как коррозия внутренней поверхности является одним из факторов, оказывающих влияние на качество продукции в процессе хранения. Основными коррозионно-агрессивными веществами овощных консервов являются органические кислоты и их соли. Для рационализации коррозионных испытаний металлических упаковочных материалов пищевые продукты целесообразно заменять модельными средами - растворами органических кислот. Целью настоящей работы являлось изучение кинетики коррозии белой консервной жести электролитического лужения (ЭЖК) в модельных средах - водных растворах щавелевой кислоты концентрацией 0,25-1,00 %. Скорость равномерной коррозии измеряли методом линейного поляризационного сопротивления, питтинговой коррозии - амперометрии нулевого сопротивления. Испытания проводили при помощи коррозиметра «Эксперт-004», по двухэлектродной схеме. Для растворов щавелевой кислоты концентрацией 0,25 и 0,50 % в начале испытания наблюдаются максимальные значения скоростей равномерной и питтинговой коррозии, которые в течение 4-16 часов снижаются до стационарного значения. Процесс характеризуется как равномерная коррозия, так как стационарная скорость питтинга в 7-8 раз меньше скорости равномерной коррозии (2,54-3,53 и 19,87-23,83 мкм/год, соответственно) Для растворов концентрацией 0,75 и 1,00 % в течение 4-12 часов от начала испытания значения скоростей равномерной коррозии и питтинга устанавливаются на уровне 48-51 и 5-7 мкм/год, соответственно. Затем, после 48-72 часов скорость равномерной коррозии достигает минимального значения 1,04-2,95 мкм/год, а затем увеличивается до стационарного значения (10,71-12,56 мкм/год). Скорость питтинга после 96-104 часов увеличивается до стационарного значения (21,26-32,80 мкм/год). По результатам исследований было установлено, что растворы щавелевой кислоты концентрацией 0,25 и 0,50 % являются наиболее коррозионно-агрессивными по отношению к ЭЖК - их целесообразно использовать в качестве компонентов модельных сред для коррозионных испытаний.
Бесплатно
Статья научная
Полученные результаты подтвердили возможность вторичного использования аспирационных отходов зерноперерабатывающих предприятий для получения биомассы дрожжей. В работе рассматривается возможность переработки аспирационных отходов предприятий, использующих углеводсодержащее сырьё, в дрожжевую массу.
Бесплатно
Статья научная
Геродиетические продукты питания - это продукты питания, предназначенные для комплексного лечения и поддержания общего состояния здоровья лиц пожилого и старческого возраста. Обеспечение потребностей организма в пищевых веществах и энергии, нормализация функционального состояния органов и обменных процессов, нарушенных в связи с физиологическим старением и сопутствующими заболеваниями, является основной целью питания пожилых людей. В связи с этим разработка и производство пищевых продуктов с заданными физико-химическими, технологическими и органолептическими свойствами для питания лиц пожилого возраста являются актуальной задачей. Целью данной работы было определение возможности получения макаронных изделий из гречневой, ячменной, гороховой, чечевичной, нутовой муки, а также добавок - сушеной ламинарии, яичного порошка и витаминно-минерального комплекса. Проведенные исследования показали, что большинство рассмотренных композиций возможно использовать в качестве основы для разработки рецептур при производстве крупяных продуктов в виде макаронных изделий. При этом полученные результаты показали, что экспериментальные образцы макаронных изделий по разработанным рецептурным композициям уступают по органолептическим показателям и варочным свойствам макаронным изделиям из твёрдой пшеницы. По сравнению с контрольным образцом экспериментальные изделия не имеют стекловидной структуры и гладкой поверхности, заметно присутствие отрубянистых частиц в виде темных точек и крапин. Все изделия имеют зеленоватый оттенок от присутствия в рецептурах ламинарии. Все изделия склонны к слипанию и образованию комков. Также отмечен незначительный рост длительности варки и увеличение сухих веществ в варочной воде.
Бесплатно
Статья научная
На российском рынке пищевой продукции стремительно усиливается конкуренция: появляются новые бренды, меняется конъюнктура рынка, ускоряется процесс заключения или расторжения сделок с партнерами, растет уровень неопределенности, что требует грамотной ассортиментной политики. Важным направлением управления ассортиментом товаров можно считать ориентацию на запросы потребителей, что требует выявления покупательского спроса путем маркетинговых исследований и анализа рынка. В статье представлены результаты проведенных исследований товарного предложения ассортимента кисломолочных продуктов, реализуемых в розничных торговых точках различного типа в системе российской розничной сети супермаркетов г. Орла. Приведены данные о структуре кисломолочных напитков, проанализированы основные производители, определены товарные марки. Анализируемый рынок кисломолочных напитков можно охарактеризовать как насыщенный. Кефир в общей структуре ассортимента кисломолочных продуктов занимает первое место (от 20 до 39,3 %). Кроме традиционного кефира на продовольственном рынке представлен кефир без-лактозный, кефир с фруктово-ягодными наполнителями, кефир, обогащенный лактулозой и витаминами. Йогурт и ряженка занимает от 10 до 29,4 % и от 13 до 22 % соответственно. Кроме российских производителей в торговых сетях г. Орла представлена кисломолочная продукция из Беларуси (от 3,6 до 9,4 %). Типы упаковки включают жесткую (ПЭТ-бутылка, полистирольный стакан, картонная «Тетра-Пак», стеклянная бутылка) и мягкую (пластиковый кувшин Ecolean и «Фин-Пак»). Сроки хранения кисломолочных продуктов составляют от 5–7 сут. до 19–24 сут. и более 24 сут. Масса фасовки: до 500 г (мл); от 500 до 900 г (мл); от 930 до 1000 г (мл). Жирность колеблется от обезжиренных (до 0,9 %) до повышенной жирно-сти (4–6 %). Наибольшая полнота ассортимента кисломолочных напитков отмечена в ТЦ «Перекресток» (80 %), ТЦ «Атолл» (80 %), «Вкусвилл» (80 %), наименьшая – в ТЦ «Линия» (60 %) и ТЦ «Европа» (60 %).
Бесплатно
Математические методы анализа свойств комбинированных пищевых систем
Статья научная
Актуальной задачей пищевой промышленности является проектирование технологий комбинированных пищевых систем, включающих сырье как животного, так и растительного происхождения, что обеспечивает высокую пищевую ценность, способствует созданию продуктов стабильного качества. Продукты переработки семян льна содержат эссенциальные компоненты, значимые в рационе питания человека. Цельнозерновая льняная мука содержит до 23 % растворимых пищевых волокон, обеспечивающих водопоглощающие, эмульгирующие, структурообразующие свойства. Введение в мясной фарш продуктов переработки семян льна обеспечивает увеличение концентрации функциональных компонентов, позволяет моделировать технологические свойства комбинированной мясной системы. В результате расчета пищевой ценности модельных образцов комбинированного продукта доказано возрастание содержания эссенциальных компонентов - белка, витаминов группы В, группы Е, пищевых волокон, минеральных веществ, обеспечивающих удовлетворение суточной потребности на 16,7-43,5 %. С целью оценки достоверности, взаимосвязи и прогнозирования динамики функционально-технологических свойств сложносоставных пищевых систем был проведен математический анализ экспериментальных данных, при этом рассчитывали коэффициент корреляции Пирсона, уравнение парной линейной регрессии и коэффициент аппроксимации. В результате решения алгоритмов установлена высокая степень положительной корреляции между концентрацией льняной муки в составе мясной системы и ее влагосвязывающими и влагоудерживающими свойствами. Доказана положительная зависимость влагосвязывающей способности фарша от уровня рН, а также выхода готовых изделий от влагосвязывающей способности мясной системы. Более того, уровень достоверности коэффициента корреляции для данных показателей установлен на уровне p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
В современных научно-исследовательских работах используются методы математического моделирования для целенаправленного конструирования рецептур пищевых продуктов и биопрепаратов с заданными характеристиками. Особую актуальность это направление приобретает при разработке многокомпонентных дисперсных систем, к которым относятся эмульсии, широко используемые в качестве носителей биологически активных веществ, защитных сред для пробиотических культур, основ для пищевых ингредиентов и продуктов. Целью настоящей работы являлось компьютерное моделирование и экспериментальная верификация рецептуры эмульсионной системы на основе гуммиарабика, предназначенной для доставки вкусоароматических и биологически активных веществ (БАВ) в напитки. Методами математического планирования эксперимента (Box-Behnken design) построены регрессионные модели, описывающие влияние концентрации гуммиарабика (7–11 %), давления гомогенизации (150–250 бар) и содержания масляной фазы (10–20 %) на ключевые отклики: средний размер частиц (D50), коллоидную стабильность и стабильность при хранении. Построены адекватные регрессионные модели (R² > 0,92), позволившие провести многокритериальную оптимизацию. Установлено, что минимальный средний размер частиц (78,5 мкм) достигается при гуммиарабика 9,35 %, давление гомогенизации 224,6 бар, доля масляной фазы 16,2 %. Экспериментальная проверка оптимального состава подтвердила высокую сходимость смоделированных и фактических значений (расхождение < 5 %), а также повышенную стабильность системы (не менее 40 суток без видимого расслоения). Разработанный подход демонстрирует эффективность методов математического конструирования для целенаправленного создания эмульсионных систем с прогнозируемыми свойствами. Таким образом, предложенный подход может быть успешно масштабирован для разработки новых пищевых и биотехнологических продуктов с контролируемым высвобождением и повышенной стабильностью активных компонентов.
Бесплатно
Статья научная
Одним из направлений развития пищевой и перерабатывающей промышленности в настоящее время является повышение энерго- и ресурсоэффективности технологических процессов пищевых производств за счет использования современных электрофизических способов. Успешная реализация инновационных решений является гарантией устойчивого развития отраслей пищевой промышленности в условиях рыночной экономики. Математическое моделирование является ключевым инструментом при решении поставленной задачи. Построение адекватных математических моделей реальных технологических процессов на основе формирования основополагающих принципов разработки системы организации и управления позволяет создавать дифференцированные технологии производства на основе прогнозирования качества сырьевых ресурсов. При создании таких условий повышается результативность использования сырьевой базы, поскольку оценивается вся технологическая цепочка с позиции ресурсосбережения. Особенность математического моделирования заключается в возможности его использования при прогнозировании и организации любого процесса, в том числе производственного. Математическое моделирование позволяет исследовать оптимальным образом и описать разные технологические процессы с использованием инновационных приемов обработки сырьевых компонентов, которые позволили установить требуемое значение уровня качества исследуемых нами видов продукции. В данной работе были исследованы процессы подготовки зернового сырья для солодоращения и водоподготовки для формирования жидких пищевых сред, используемых в технологии переработки мяса птицы с применением таких приемов, как сверхвысокочастотная и ультразвуковая обработка соответственно. Для каждого технологического процесса были определены эффективные режимы. Для процесса обработки зернового сырья были определены скорость нагрева, равная 0,6-0,8 °С/с, и экспозиция обработки - 30-45 с, при таких условиях одновременно создается максимальный обеззараживающий эффект и сохраняется жизнеспособность зерна ячменя пивоваренного. Для процесса водоподготовки значения параметров следующие: мощность воздействия - 180 Вт, экспозиция обработки - 90 с. Установленные при математическом моделировании параметры позволили получить заданный уровень качества пищевых технологий.
Бесплатно
Метод дифференциально-термического анализа в оценке качества пищевых продуктов
Статья научная
Рассмотрено использование дифференциально-термического анализа для оценки состояния влаги в пищевых продуктах. Проведены исследования на дериватографе форм связи влаги в хлебобулочных изделиях при хранении. Предложено использование для расчета форм связи влаги кусочно-линейной аппроксимации.
Бесплатно
Метод применения биоактивных двойных эмульсий для молочных пищевых систем
Статья научная
В данном исследовании рассматривается влияние внедрения двойной эмульсии в пищевую матрицу йогурта для создания функционального кисломолочного продукта с улучшенными физиологическими характеристиками. Современные подходы к разработке пищевых продуктов акцентируют внимание на обогащении состава биологически активными компонентами, что способствует формированию улучшенных свойств усвояемости, биоактивности и антиоксидантного потенциала. В рамках работы были разработаны четыре образца йогурта, содержащие различные дозировки двойной эмульсии (DE:50(PE):50(W) + + фукоидан), и проведена комплексная оценка их качественных характеристик. Результаты исследования показали, что введение двойной эмульсии в количестве 5 % способствует значительному повышению антиоксидантной активности (АОА), измеренной методом DPPH, до (60,3 ± 0,6) %. Кроме того, индекс биоактивности (ИБА) на стадии тонкого кишечника достигал (67,5 ± 0,3) %, что свидетельствует о высоком уровне сохранения биологически активных веществ после процессов пищеварения. Данные параметры подтверждают, что использование двойных эмульсий в составе йогурта может способствовать лучшему усвоению полезных компонентов организмом, снижению раздражающего воздействия на слизистую оболочку желудка и увеличению эффективности функционального питания. Дополнительно проведенные исследования подтвердили, что все образцы соответствуют требованиям ГОСТ 31981-2013 по органолептическим и физико-химическим показателям. Внесение двойной эмульсии не оказывает негативного влияния на основные характеристики йогурта, такие как вкус, консистенция, кислотность и содержание белка. Более того, оценка токсичности, проведенная с использованием инфузорий Paramecium caudatum, продемонстрировала отсутствие токсического воздействия, что свидетельствует о безопасности полученных образцов. Таким образом, внедрение двойных эмульсий с фукоиданом в технологию производства йогурта открывает новые перспективы для создания функциональных кисломолочных продуктов с повышенной питательной и профилактической ценностью. Полученные результаты могут быть полезны для дальнейшего совершенствования рецептур и технологических процессов в пищевой промышленности.
Бесплатно
Методологические подходы создания обогащенных продуктов питания с доказанной эффективностью
Статья научная
Предложена методология получения продуктов для здорового питания с доказанной эффективностью. В последние годы производство пищевых продуктов, обогащенных биологически активными веществами, является одним из наиболее популярных направлений в различных отраслях пищевой промышленности. Вместе с тем, остро стоит вопрос необходимости подтверждения заявленных благоприятных эффектов в результате обогащения продукта. Организация клинических исследований, как правило, сопряжена со значительными финансовыми, временными и трудозатратами. В связи с чем возникает потребность в разработке адекватного алгоритма доклинических исследований эффективности пищевых продуктов, обогащенных биологически активными веществами. Особое место в обеспечении доказанной эффективности обогащенного продукта в последнее время отводится конструированию пищевой матрицы и разработке систем доставки биологически активных веществ, таких как микроэмульсии, липосомы, микрогели, наноэмульсии, конъюгаты, микрокластеры и т.д. Несмотря на имеющийся массив данных, связанных с изучением различных систем доставки, остаются нерешенными проблемы установления механизмов химических преобразований при встраивании инкапсулированных биологически активных веществ в пищевой матрикс, их трансляции в клеточные системы организма человека и участие в метаболических процессах, что должно учитываться при оценке эффективности обогащенного продукта. Не менее важно проводить анализ потребительского восприятия обогащенных продуктов, оценивать технологическую доступность их получения, достаточность ресурсного обеспечения. На основании анализа научной литературы нами была предпринята попытка сформировать методологию разработки продукта, обогащенного биологически активными веществами с доказанной эффективностью, которая базируется на комплексном, междисциплинарном подходе к организации доклинических исследований, включая методы in vitro, in silico, in vivo.
Бесплатно
Статья научная
Технологии эмульсионных пищевых продуктов в большей части ориентированы на применение эмульгирующих компонентов, которые направлены на обеспечение стабильности внутренней матрицы. В качестве альтернативного решения наблюдается растущий интерес к использованию эмульсий Пикеринга, стабилизированным твердыми растительными частицами. Создание пищевых ингредиентов на основе эмульсий Пикеринга строится на возможности их полифункционального применения в технологиях пищевых производств, как заменителей жира, доставки биологически активных веществ, что определяет преимущества в создании продуктов направленного профилактического действия. Цель исследования - детальное изучение возможностей последовательного использования нетепловых воздействий ультразвука при создании эмульсионных пищевых систем на основе биоактивных эмульсий Пикеринга. В данном исследовании проведена оценка кавитационных эффектов ультразвукового воздействия в качестве воздействующего фактора на множественные характеристики стабилизирующих частиц для эмульсий Пикеринга. Разработана методология трехфакторного воздействия для подтвержденной эффективности биоактивных компонентов, используемых для фортификации в эмульсионные пищевые системы. Проведение верификации методологического решения, построенного на поэтапном ведении процессов, обозначенных в методологическом подходе на примере моночастиц (фукоидана, альгината натрия, картофельного крахмала) и в композиционном комплексе с биоактивным экстрактом T. cordifolia (Гудучи) подтвердило их технологическую применимость. В качестве воздействующего фактора применяли нетепловые эффекты кавитации, генерируемые низкочастотным ультразвуком с частотой механических колебаний (22 ± 1,65) кГц и интенсивностью излучения не менее 10 Вт/см2. Сонохимическая трансформация для каждого вида частиц осуществлялась в установленном режиме воздействия, обеспечивала высокую эффективность коррекционных процессов. Использование биоактивной композиции с включением экстракта T. cordifolia обеспечивает повышение показателя АОА при сохранении стойкости эмульсии Пикеринга на основе резистентного крахмала, что определяет перспективность данной композиции. Сформированный в ходе экспериментальных исследований массив данных будет использован для прогностического анализа технологической пригодности новых эмульсий Пикеринга для пищевых эмульсионных систем с добавленной полезностью.
Бесплатно
