Биохимический и пищевой инжиниринг. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии
Исследование окислительной стабильности животных жиров в разных технологических условиях
Статья научная
Различные виды мяса являются на данный момент одними из самых востребованных пищевых продуктов в мире. В процессе хранения в жирах происходят сложные химические изменения, приводящие к ухудшению их качества, называемые порчей. Органолептическая порча обнаруживается по появлению неприятного специфического вкуса и запаха, часто по изменению цвета и консистенции жира. Порче способствуют свободный доступ кислорода, действие света, повышенная температура, катализаторы, ферменты жировой ткани микроорганизмы, наличие воды. С целью изучения скорости окислительных процессов жирно-кислотной фазы животных жиров при реальных процессах технологической переработки и приготовления кулинарных блюд исследованы перекисное, кислотное, анизидиновое, Totox, тиобарбитуровое числа для бараньего, говяжьего, свиного и куриного жира в различных модельных условиях: нагрев в воде (температура 95-100 °С, время обработки 120 мин, модуль мясо: вода 1:2), жарка в металлической посуде (температура 210-220 °С, время обработки 120 мин), тушение в стеклянной посуде (температура 210- 220 °С, время обработки 120 мин), нарушение условий хранения (температура 20-22 °С, время обработки 360 мин). Данные виды тепловой обработки были выбраны с учетом рекомендаций, приведенных в Сборнике рецептур блюд и кулинарных изделий. Обнаружена высокая вероятность к увеличению изученных показателей в случае хранения при повышенной температуре и жарке в металлической посуде. Исходя из этих данных, даются рекомендации по необходимости использования натуральных антиоксидантов в процессах переработки мяса, производства пищевых продуктов с использованием мяса и животных жиров, приготовления кулинарных блюд, в рецептуре которых присутствуют различные виды мяса.
Бесплатно
Статья научная
Актуальность использования рыбного жира из вторичного рыбного сырья в микробиологическом синтезе в качестве субстрата для получения белков и биодеградируемых пластиков обусловлена его ценными свойствами и востребованностью данных биопродуктов. Рыбный жир отличается жидкой консистенцией, повышенным содержанием длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, но при этом быстро подвергается гидролизу и окислению. В работе исследован ферментативный способ выделения жира из голов копченой кильки и скумбрии, внутренностей судака при обработке тремя видами протеолитических ферментов (алкалаза, протосубтилин, протозим). Ферментолиз позволяет выделять 44-63,4 % жира от его содержания в сырье при обоснованных рациональных режимах: температура 40-50 °С; продолжительность 30-40 минут; дозировка ферментов 0,2-0,4 % к массе сырья. Изучено качество выделяемых жиров по показателям кислотного и перекисного чисел. Во всех образцах установлено наличие продуктов гидролиза и окисления, в наименьшей степени - в жирах из шпротных отходов (КЧ 6,2-6,7 мг КОН/1 г; ПЧ 9,0-18,7 ммоль акт. кисл./кг), в наибольшей степени - в жирах скумбрии (КЧ 14,5-18,8 мг КОН/1 г; ПЧ 43,7-164,7 ммоль акт. кисл./кг). Исследован жирнокислотный состав ферментативно извлеченных рыбных жиров. Показано преобладание в жирах длинноцепочечных жирных кислот (63,6-68,3 % от суммы всех ЖК) при высоком содержании ПНЖК (23,7-47,8 %). Сравнение значений показателей качества экстрагированных жиров с опубликованными данными позволяет считать их перспективным источником углерода для использования в качестве биотехнологического субстрата в микробном синтезе белка и биоразрушаемых пластиков полигидроксиалканоатов.
Бесплатно
Статья научная
Целью данного исследования являлось установление возможности использования ультразвукового воздействия для получения стабильных наноэмульсий типа «масло-вода» для инкапсуляции биологически активного вещества дигидрокверцетина с целью повышения и сохранения его биоактивных свойств. Были получены эмульсии на основе кукурузного масла, дистиллированной воды и гелановой камеди. Акцент в работе был сделан на исследовании стабильности полученной эмульсии в сравнении с контрольным образцом. Морфологический состав эмульсий был исследован с помощью конфокальной микроскопии. В исследовании представлены также данные по оценке стойкости эмульсий (% выделившей фракции масла). Проведена оценка перекисного числа эмульсий свежеприготовленных, через 7 и через 14 дней хранения в агрессивных условиях (при комнатной температуре, с доступом кислорода и ультрафиолета). Результаты, полученные в рамках данного исследования, позволили установить целесообразность и эффективность применения ультразвукового воздействия для получения наноэмульсий, морфология которых была более однородной и мелкодисперсной, в отличие от контрольного образца, агломерации частиц не наблюдалось. Стойкость эмульсии, полученной с применением ультразвукового воздействия, в 7 раз превышала значения для контрольного образца. Результаты оценки перекисного числа эмульсий доказали эффективность применения данного подхода инкапсуляции дигидрокверцетина для проявления им свойств антиокислителя. Полученные результаты показали, что использование ультразвукового воздействия при получении эмульсий позволяет в значительной степени добиться увеличения стойкости эмульсий при сохранении биоактивных свойств дигидрокверцетина. Значения перекисного числа эмульсии, полученной с применением ультразвука, позволили в 1,7 раза замедлить окислительные процессы.
Бесплатно
Исследование степени адаптации молочнокислых микроорганизмов в системе растительных напитков
Статья научная
Целью настоящего исследования стало установление возможности использования растительной основы из цельнозерновой овсяной муки для ферментации молочнокислыми бактериями. Разработка ферментированных растительных напитков на основе цельнозерновой овсяной муки позволит обеспечить сочетание функциональных свойств пробиотических культур с пребиотическими свойствами веществ овса, в частности бета-глюкана. Было изучено влияние количества вносимой стартовой культуры молочнокислых заквасок и продолжительности ферментации на жизнеспособность и степень адаптации молочнокислых бактерий в системе растительной суспензии. В качестве объектов исследования выступали два вида заквасок, содержащих такие микроорганизмы, как Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus и Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis. Жизнеспособность и степень адаптации молочнокислых бактерий в системе растительной суспензии на протяжении всего процесса ферментации отслеживали по показателям титруемой и активной кислотности, а также по результатам микроскопии. Полученные результаты показали, что растительная основа из цельнозерновой овсяной муки является благоприятной средой для развития молочнокислых микроорганизмов. Установлено, что достижение требуемых значений по показателям активной и титруемой кислотности зависит как от количества вносимой стартовой культуры, ее вида, так и от продолжительности процесса ферментации. Большинство исследуемых образцов достигали требуемых значений показателей титруемой и активной кислотности в период 8-12 часов ферментации. По результатам проведенных исследований было проведено математическое планирование на основе регрессионного анализа. Было установлено эффективное сочетание количества вносимой стартовой культуры и продолжительности процесса ферментации для объектов исследования - 6 % и 9 часов.
Бесплатно
Квантово-химическое изучение молекулярной структуры микотоксинов зерна пшеницы
Статья научная
В настоящее время на фоне глобального изменения климата все более наблюдается активная динамика распространения на зерновых культурах токсинообразующих грибов и роста их вторичных метаболитов. На масштабы загрязнения оказывают влияние температура и влажность, что определяет активность опасных микромицетов сельсхозяйственных культур, что проявляется при нарушении условий хранении урожая. Микотоксины создают серьёзные риски для зерновых культур, так как являются продуктами жизнедеятельности плесневых грибов и могут загрязнять зерно. Содержание микотоксинов в сельскохозяйственном пищевом сырье, продуктах питания и кормах строго регламентируется. Микотоксины оказывают негативное воздействие на организм человека и животных. В связи с представленной выше проблемой являются актуальным поиск и разработка инновационных методов обеззараживания и более детального изучения микотоксинов на квантово-химическом уровне. Цель данного исследования была направлена на изучение геометрических параметров, стабильности, реактивности молекул микотоксинов (Афлатоксина B1, Дезоксиниваленола (ДОН), Зеараленона, Т-2 токсина), определяющих риски снижения качества и безопасности зерна пшеницы, полученного в экстремальных погодных условиях. В рамках исследования микотоксинов учитывались такие показатели, как общая энергия (Total energy), энергия молекулярных орбиталей HOMO и LUMO, размер энергетического зазора HOMO-LUMO (Homo-LUMO gap), энергия отталкивания электронов (Repulsion energy), вибрационные частоты ИК-спектров, карты электростатического потенциала. В ходе квантово-химических вычислений был сформирован массив данных, который будет полезен для дальнейшего изучения взаимодействия микотоксинов с белками зерна пшеницы. Таким образом, квантово-химические методы открывают новые возможности для исследования микотоксинов и их свойств благодаря применению принципов квантовой механики.
Бесплатно
Комбинированная ресурсоэффективная технология мясных полуфабрикатов для здорового питания
Статья научная
В индустрии питания возрос объем мясного сырья, полученного с применением интенсивных способов производства. В связи с этим, традиционные методы тепловой обработки мясных полуфабрикатов приводят к увеличению потерь массы и снижению органолептических показателей качества. Полуфабрикаты из такого мяса обладают пониженной хранимоспособностью и ограниченными сроками годности. В то же время меняются потребительские предпочтения населения, возрастает спрос на натуральные мясные полуфабрикаты высокой степени готовности для здорового питания. Одно из решений поставленной проблемы - использование комбинированных технологий, сочетающих: воздействие пониженным давлением в безвоздушной среде, низкотемпературную тепловую обработку с предварительным вакуумированием полуфабрикатов в пакеты из биополимерных материалов (Sous Vide) и др. К ресурсоэффективным технологическим решениям обработки мясного сырья относится посол и маринование. Обработка полуфабрикатов из сырья животного происхождения посолочными композициями при пониженном давлении в вакууме стало возможным с появлением аппарата Gastrovac Cookvac. В ходе эксперимента разработаны рецептуры маринадов, способствующих повышению влагоудерживающей способности и улучшению органолептических показателей мясных полуфабрикатов высокой степени готовности. По сравнению с традиционным способом продолжительность процесса маринования в аппарате Cookvac сократилась почти в восемь раз. Определены технологические параметры маринования: увеличение массы маринованного мясного полуфабриката на 16,7 % обеспечивают маринады с нейтральной и слабощелочной средой; оптимальное давление в аппарате Cookvaс - 0,8 бар, время обработки полуфабриката 30-50 мин.
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
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
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
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
Микробная ферментация субпродуктов птицы
Статья научная
Цель работы - исследование влияния микробной ферментации субпродуктов птицы на накопление продуктов гидролиза белка и изменение микроструктуры гидролизатов. В качестве объектов исследования выбраны мышечные желудки цыплят-бройлеров и кур родительского стада, которые подвергали микробной ферментации бактериальными концентратами пропионовокислых бактерий и бифидобактерий. Ферментацию проводили при температурах 30, 35 и 40 °С в течение 16 ч. Для анализа степени гидролиза определяли содержание аминного азота через каждые 4 часа ферментации. Отмечено, что под действием ферментов микроорганизмов происходит более глубокий гидролиз молекулы белка с интенсивным накоплением аминного азота. При этом наиболее высокое накопление аминного азота наблюдается при микробной ферментации желудков пропионовокислыми бактериями при температуре 30 °С, а бифидобактериями - при температуре 40 °С. Также о степени гидролиза судили по накоплению свободных аминокислот. Установлено увеличение концентрации свободных аминокислот в контрольных и экспериментальных образцах гидролизатов после 16 часов ферментации. В гидролизатах желудков, ферментированных пропионовокислыми бактериями и бифидобактериями, наблюдалось значительное накопление незаменимых аминокислот. Содержание как незаменимых, так и заменимых аминокислот в гидролизатах субпродуктов цыплят-бройлеров в несколько раз выше, по сравнению с субпродуктами кур маточного стада. Исследования микроструктуры гидролизатов желудков с помощью сканирующей электронной микроскопии показали, что под действием бактерий происходит значительное изменение структуры мышечных и коллагеновых волокон, их диссоциация на многочисленные тонкие фибриллы и формирование ретикулярной структуры в сочетании с глобулярными белками и минеральными компонентами сыворотки. Образцы, обработанные бактериальными ферментами, имели более открытую микроструктуру и большую пористость. В результате проведенных исследований установлено, что микробная ферментация приводит к глубокому гидролизу белков, входящих в состав мышечных желудков птицы. При благоприятных для каждого вида бактерий температурных режимах ферментации гидролиз происходит более интенсивно.
Бесплатно
Микроструктурированные продукты переработки зерна как гидроколлоиды в пищевых эмульсиях
Статья научная
В настоящее время для пищевых систем наиболее важными показателями являются стабильность реологических свойств, которые в большей степени зависят от параметров качества исходного сырья, а также его соотношения в рецептуре продукта. Получить желаемый результат возможно при условии поиска и внедрения импортозамещающих альтернативных видов пищевых ингредиентов и технологий, способных обеспечить функционально-технологические свойства на соответствующем уровне. Для выполнения поставленных задач рациональнее всего искать решения сокращения технологических проблем в цепочке состав > процесс > свойство, что при последовательном рассмотрении системы производства позволяет определить наиболее значимые ее элементы, трансформируя которые, возможно выстроить устойчивую систему производства. Целью исследования являлось установление применимости полисахаридного комплекса продуктов переработки пророщенного зерна пшеницы в качестве гидроколлоидов, стабилизирующих эмульсию Пикеринга. В качестве исследуемых образцов получены модельные пищевые эмульсии Пикеринга, стабилизированные комплексом частиц цельносмолотой муки из пророщенного зерна пшеницы, предназначенные для использования в технологии мясных продуктов. Полученные результаты доказывают эффективность применения в качестве стабилизирующего компонента цельносмолотой муки из пророщенного зерна пшеницы, при этом оптимальные значения рН используемых эмульсий Пикеринга должны быть приближены к значению рН = 5. При этом мясные системы имеют плотную, упругую консистенцию, им соответствуют более высокие значения пика деформации, а предельное напряжение сдвига колеблется в диапазоне (0,42 ± 0,16 - 0,53 ± 0,12) Па×10-2. Полученные результаты доказывают применимость полисахаридного комплекса продуктов переработки пророщенного зерна пшеницы в качестве гидроколлоидов, стабилизирующих эмульсию Пикеринга. Эмульсии Пикеринга могут стать эффективным инструментом в получении пищевых систем эмульсионного типа высокой степени устойчивости, обладающих биоактивным действием.
Бесплатно
Научные и практические аспекты технологий продуктов питания функциональной направленности
Статья научная
В статье представлен литературно-патентный обзор в области производства функциональных, специализированных (лечебных и профилактических) пищевых продуктов. Представлены подходы различных научных школ в части применения нетрадиционных видов сырья для формирования новых свойств и улучшения пищевой полноценности продуктов питания. Обозначены причины, приведшие к необходимости создания продукции данной направленности. В частности, рассмотрена позиция Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по минимизации рисков возникновения неинфекционных заболеваний, обусловленных качеством питания. Научно и практически обосновано использование функционального пищевого ингредиента, содержащего фукоидан, в технологии хлебобулочной и кисломолочной продукции. При добавлении фукоидана в кисломолочный напиток наблюдается увеличение массовой доли биологически-активного вещества - экзополисахарида кефирана на 19,1 мг/г по сравнению с классическим продуктом. Объем отделившейся сыворотки был меньше на 29 % у образца кисломолочного напитка, полученного с добавлением фукоидана по сравнению с традиционной технологией. Результаты оценки состава молочнокислых бактерий указывают на то, что применение фукоидана позволяет сформировать характерную для кисломолочного продукта микрофлору. Также был определен эффект воздействия фукоидана на органолептические и физико-химические показатели качества хлеба через 3, 24, 48 и 72 часа после выпечки. При этом отклонение значения показателя влажности снижается на 1,3 %, пористости - на 1,4 %. Кроме этого была изучена термостабильность фукоидана после выпечки хлеба. Остаточное содержание фукоидана составило (0,196 ± 0,0015) мг/г при внесении его в количестве 0,2 мг/г. Полученные данные подтверждают возможность применения фукоидана в технологии кисломолочных напитков и хлебобулочных изделий в целях обеспечения их функциональных свойств.
Бесплатно
Обогащение хлеба тонкодисперсными порошками отрубей зерновых культур
Статья научная
Объект исследований - хлеб из пшеничной муки, обогащенный тонкоизмельченными отрубями зерновых и зернобобовых культур Казахстана. Хлеб является одним из основных продуктов питания. Основная роль хлеба - придание потребляемым вместе с ним продуктам питания необходимой консистенции и структуры, способствующей эффективной работе желудочно-кишечного тракта и поступлению в организм человека необходимого количества питательных и биологически активных веществ. Основным компонентом традиционного хлеба является мука пшеничная высоких сортов, в процессе производства которой значительно снижается содержание полезных веществ, заложенных в зерне природой. Разработка способов повышения пищевой ценности хлеба путем формирования необходимых физиологических свойств, сохраняя при этом высокие потребительские характеристики, является важнейшей задачей в хлебопечении. Из значительного количества таких способов использование тонкоизмельченных отрубей зерновых культур является экономически и технологически оправданным. Наиболее часто используются в целях повышения пищевой ценности хлеба отруби пшеницы. В то же время мало изучено влияние отрубей других, не менее ценных зерновых и зернобобовых культур. Проведено исследование химического состава тонкоизмельченных отрубей пшеницы, овса, гречихи, чечевицы, определенных как наиболее ценных. Установлено, что наибольшим содержанием белка характеризовались чечевичные отруби, клетчатки - овсяные отруби. При повышении пищевой ценности хлеба применялась классическая рецептура с заменой муки высшего сорта на тонкоизмельченные отруби в количестве от 10 до 20 %. По химическому составу определены наиболее оптимальные количества тонкоизмельченных отрубей, внесение которых значительно повысило пищевую ценность хлеба и сохранило высокие потребительские характеристики. Во всех случаях установлено, что внесение 10 % тонкоизмельченных отрубей принято за оптимальное. Результаты исследования позволили установить оптимальное соотношение пшеничной муки и тонкоизмельченных отрубей зерновых культур для получения хлеба с высокими потребительскими характеристиками. Полученные рецептуры хлеба могут быть рекомендованы для практического применения.
Бесплатно
Статья научная
Пищевые продукты могут проявлять функциональные свойства при обогащении их комплексами биологически активных веществ, содержащихся в добавках, полученных на основе натурального растительного и животного сырья. Целью исследования являлась разработка биотехнологических подходов к созданию соево-мясных и соево-печеночных композитов функциональной направленности. Согласно поставленной цели обоснованы биотехнологические подходы к созданию биокомпозитов на основе соевой БАД, а также мясного и печеночного сырья. Рациональное значение массовой доли соевой БАД в принятых бинарных композициях - до 50 %. Установлены структурно-механические и технологические характеристики влажных бинарных композитов. Расчеты показали, что влагосвязывающая способность для указанных фаршевых бинарных композиций находится в пределах 94,0-95,5 %, при продолжительности куттерования фаршей с одновременным перемешиванием компонентов в течение 480-520 секунд. Анализ показателей биохимического состава показал, что соево-мясной и соево-печеночный концентраты богаты белком 52,3-58,0 %, витамином Е 11,3-12,1 мг/100 г, а соево-печеночный концентрат также содержит значительные количества витамина А и β-каротина. Доказана возможность и целесообразность их использования в пищевых концентратах-полуфабрикатах мучных изделий. Анализ показателей биохимического состава смеси для выпечки оладий, обогащенных соево-мясным и соево-печеночным концентратами, свидетельствует о повышении содержания белка с 10,0 г в контрольном образце до 18,1 и 17,2 г, жира с 2,2 г до 3,7 и 3,6 г и витамина Е с 1,4 мг до 2,9 и 3,0 мг/100 г в разработках по двум вариантам рецептур, соответственно.
Бесплатно
Статья научная
Технология производства сырокопченых колбас является одной из самых сложных, длительных и трудоемких. Одним из перспективных направлений интенсификации производства сырокопченых колбас является направленное использование стартовых культур. Целью научной работы являлось обоснование использования стартовых культур в технологии производства ферментированных колбас. Объектом исследования являлась сырокопченая колбаса «Салями элитная», производимая в соответствии с требованиями ТУ 9213-010-42463180-14 «Колбасы и продукты сырокопченые и сыровяленые». В опытный образец № 1 вместе со специями вводилась стартовая культура арт. 8920 «БессаСтарт» в дозе 0,6 г/кг фарша, а в опытный образец № 2 - стартовая культура арт. 8932 «ПрестоСтарт» в дозе 0,3 г/кг фарша. Исследованиями установлено, что использование в технологии производства сырокопченой колбасы «Салями элитная» стартовых культуры арт. 8920 «БесаСТАРТ» и «ПрестоСТАРТ» позволяет ускорить процесс их созревания и сушки, а также оказывает положительное влияние на технологические свойства данного продукта. Так, анализ технологических свойств модельных фаршевых систем позволяет утверждать, что у опытных образцов за счет работы стартовых культур снизился уровень рН на 0,26 и 0,12 ед. по сравнению с контрольным образцом. Использование стартовых культур арт. 8920 «БесаСТАРТ» в рецептуре опытного образца № 1 через 12 ч выдержки модельного фарша увеличилось содержание молочной кислоты на 5,99 %, а через пять дней - разница составила 14,28 % по сравнению с контрольным образцом. Анализ изменения массовой доли влаги в процессе сушки сырокопченых колбас показал, что наиболее выраженное обезвоживание отмечено в образце № 1, значение данного показателя достигло регламентированных по показателям влаги требованиям, в то время как в контрольном массовая доля влаги снижалась менее активно и достигла регламентируемого уровня лишь на 30-е сутки.
Бесплатно
Статья научная
Представлен материал по обоснованию и разработке регулируемых технологических параметров производства новой формы специализированного напитка - киселя с применением местных растительных ресурсов. В качестве последних использованы плоды облепихи, яблок, ягоды лимонника китайского, плодовые и ягодные концентрированные соки - яблочный, облепиховый, лимонниковый, а также клубни топинамбура, стевия, овсяная мука, картофельный крахмал. Проведены маркетинговые исследования потребительских предпочтений по отношению к функциональным продуктам питания. Показана необходимость расширения ассортимента специализированных напитков с направленными функциональными свойствами. Изучен химический состав свежего плодоовощного сырья для возможности их использования в производстве продуктов здорового питания. Для обоснования регулируемых технологических параметров определены физико-химические свойства функциональных быстрорастворимых киселей, получаемых при помощи гранулирования. Установлена насыпная плотность напитка на уровне 650-875 кг/м3. Показано, что с увеличением размера гранул насыпная плотность и механическая прочность повышаются. Возможный механизм такого эффекта заключается в том, что в крупных агломератах частички гранулированного материалы располагаются более плотно по отношению друг к другу. Уменьшение прочности гранул в начальный период сушки объясняется незначительным плавлением фруктозы и дальнейшей её кристаллизацией. Изучены угол естественного откоса, коэффициенты внутреннего и внешнего трений, исходя из увеличения влажности. Доказано, что фракционный состав гранулята подчиняется закону нормального распределения. Результаты проведенных исследований послужили основанием для определения технологических параметров и режимов производства, позволили определить температурный диапазон восстановления напитков. Установлены регламентируемые показатели пищевой ценности разработанного продукта, характеризующие его функциональные свойства.
Бесплатно
Определение возможности производства растворимого заменителя кофе на основе топинамбура
Статья научная
Рассмотрена возможность применения базовой технологии производства растворимого кофе для создания заменителя кофе из регионального растительного сырья в растворимом виде. Растворимый кофе - напиток из зерен кофейного дерева, которые при помощи различных технологических процессов превращается в водорастворимый (иногда не полностью, формируя взвесь) порошок или гранулы. В некоторых промышленных марках растворимого кофе, кроме собственно этапа дегидратации, осуществляется ещё и декофеинизация полуфабриката. Представлены данные о составе, специфике производства, негативном влиянии коммерческого растворимого кофе на организм человека. Современная технология получения растворимого кофе может быть адаптирована для производства напитка подобного рода из регионального растительного сырья. В качестве примера приводится технология растворимого заменителя кофе на основе цикория, образцы которого можно встретить в продаже. Сырьем для производства растворимого заменителя кофе выбраны клубни топинамбура сорта Ленинградский (Heliánthus tuberósus), произрастающие на территории Калининградской области. Исследование регионального топинамбура свидетельствует о целесообразности его использования при производстве нерастворимого порошкообразного кофейного напитка, получившего промышленное название «Bietola». Разработанная технология не требует трудоемкой очистки клубней и необходимости сортировать их по размерам. Допускается использовать для производства сырьё в замороженном виде. Перспективность употребления и потребность в растворимом заменителе кофе из топинамбура изучалась путем анализа рынка кофейных напитков и социологического опроса респондентов различных возрастных и экономических групп населения. Выявлены ключевые технологические этапы производства растворимого кофейного напитка на основе топинамбура.
Бесплатно
Определение рациональных параметров работы барабанного смесителя при получении сыпучих продуктов
Статья научная
Процесс смешивания широко применяется в различных областях производства: для изготовления разных видов продукции и полуфабрикатов, таких как сельскохозяйственные смеси, суспензии, костные цементы и другие. Данный процесс представляет из себя перемещение частиц компонентов сыпучего материала в пространстве смешиваемого объема. Для приведения компонентов в движение применяются различные типы смесительных аппаратов. Одними из самых распространенных смесителей являются аппараты барабанного типа непрерывного действия. Важной проблемой, с которой необходимо справиться при разработке конструкции смесителя, является уменьшение значения коэффициента неоднородности получаемой смеси. Неоднородность сыпучей смеси связана с различными физико-химическими свойствами компонентов, из которых она состоит. К ним относятся плотность, сыпучесть, вязкость и др. Объектом исследования является новая конструкция барабанного смесителя с внутренним барабаном. Предметом исследования являются конструктивные особенности данного смесителя, среди которых длина образующей внутреннего барабана, угол наклона барабана и частота его вращения. Данные конструктивные особенности влияют на итоговое состояние смеси. Эксперименты, проведенные с различными показателями рабочих параметров смесителя, помогли выявить наиболее оптимальные значения этих параметров, при которых значение неоднородности смеси является минимальным. Всего проведено 27 экспериментов. Для наглядности все результаты приведены в виде графиков. По графикам видно, что оптимальное значение параметров: длина образующей внутреннего барабана 0,6 м, угол наклона аппарата α = 5° и частота вращения барабана n = 45 об/мин. При данных значениях неоднородность смеси минимальна, Vc = 9,63 %.
Бесплатно
Оптимизация процесса ферментации растительного напитка заквасками молочнокислых бактерий
Статья научная
Отличительными свойствами соевых напитков является низкий уровень холестерина, высокое содержание белка и клетчатки, а также важных биологически активных соединений. Ферментация увеличивает выработку биологически активных веществ, а также улучшает переваривание белков сои более чем на 40 %. Целью нашего исследования стала оценка адаптации моновидовой и комплексной заквасок молочнокислых бактерий в растительной среде и возможностей оптимизации данного процесса, а также установление влияния процесса ферментации на антиоксидантные свойства пробиотического напитка. Для ферментации использованы: моновидовой концентрат бактерий вида Lactobacillus acidophilus и закваска бактериальная «Ацидофилин», включающая в себя штаммы: Lactococcus Lactis ssp. lactis, Lactococcus Lactis ssp. cremoris, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus. Ферментация осуществлялась при 32; 37 и 42 °С. В результате установлена зависимость между температурой осуществления процесса ферментации и титруемой кислотностью напитка: в образце с моновидовым концентратом закваски Lactobacillus acidophilus кислотность за первые 14 часов ферментации при температуре 32 °С достигла значения 13,9 град, что в сравнении с комплексной закваской при этом же температурном режиме ниже на 9,9 град. Более активно происходит накопление молочной кислоты в образцах с комплексной закваской, при температуре 37 °С уже через 14 часов ферментации содержание молочной кислоты составило 6,7 мг/100 мл. Оптимумы процесса ферментации по температуре и длительности для моновидовой и комплексной закваски составили 35,9 °С в течение 19,4 часов и 36,4 °С в течение 19,3 часов соответственно. Увеличение АОА при ферментации составило от 11,7 до 83,6 %. Более активная адаптация комплексной закваски определяется составом штаммов микроорганизмов с разными температурными оптимумами, что делает такую закваску более жизнеспособной и устойчивой к тепловым стрессам по сравнению с моновидовой.
Бесплатно
