Пищевые системы. Рубрика в журнале - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
Статья научная
The use of a vacuum is essential for processes like degassing and deodorization in the processing of vegetable oils. Water ring vacuum pumps (WRVP) are used for these purposes due to their ability to handle wet gases. The efficiency of the degassing and deodorization process for various liquids and vegetable oils is influenced by the modes of heat and mass transfer within the working volume of the vacuum pump, the uniformity of evacuation pressure, and the degree of internal compressing of the gas-water mixture. These demerits in design and regime of operation result in reduced speed of action of the WRVP and increased energy consumption during the moisture and dissolved gaseous removal process from oils. Detailed analysis of these issues is limited, which restricts the development of these machines, particularly under varying operating conditions. This research aims to present a new design of a WRVP with regulation of the discharge port to improve the overall performance of the vacuum technology for processing oils. The study was based on key principles of thermodynamics, fluid mechanics, WRVP design characteristics, and evacuation process conditions. Mathematical models were created to illustrate the interaction among the thermophysical properties of working fluid and suction gas, such as pressure, temperature, flow rate, speed of action, and power of compression. The investigation's results showed that the new operation regime reduces compression power consumption by 10-15% and shaft power by 25%, while increasing the speed of action by 10% compared to the pump's conventional design under optimal conditions. A technological scheme of a water ring vacuum pump plant with the necessary equipment was developed for the efficient processing of vegetable oils. The use of a vacuum pump with controlled vacuum is an effective method in the technological processes of refining and deodorizing vegetable oils, leading to reduced energy costs, preserving biologically active substances, and providing an environmentally friendly option. The vacuum level, working fluid, and suction gas temperatures entering the pump, along with constructive parameters, are essential in the processes of removing dissolved gases, volatile compounds, free fatty acids, and odor-causing substances during the production of vegetable oils. Experimental validation of the proposed pump design is recommended as a future study, with potential applications to various industrial products.
Бесплатно
Анализ изменений геометрии и кинематики зубчатой передачи в условиях абразивного изнашивания
Статья научная
Исследования надежности современных сельскохозяйственных, пищевых и горных машин и механизмов показывают, что до 40 % отказов приходится на долю агрегатов трансмиссии, работоспособность которых в значительной мере регламентируют зубчатые колеса, эксплуатация которых происходит в условиях высокой запылённости воздуха и недостаточной герметичности внутренних полостей. В результате износа зубьев колес появляются вибрации, возрастают динамические нагрузки в приводах. Все это в большей степени связано с изменением кинематики зубчатого зацепления при износе. Целью данной работы является исследование изменений геометрии и кинематики зубчатых передач в условиях абразивного изнашивания. Объектами исследований являлась оценка распределение контактных напряжений и нагрузок, что является ключевым моментом при разработке износостойких и надёжных зубчатых передач. Определялись дополнительные факторы: влияние эксплуатационных нагрузок, изменения формы зубьев в процессе работы и их воздействие на точность передачи движения. В результате проведенных исследований разработаны аналитические зависимости, которые позволяют выполнять расчёты геометрических, кинематических и качественных характеристик передачи и прогнозировать скорость изнашивания шестерни и колеса, оценивать величину контактных напряжений и коэффициента удельного скольжения по линии зацепления пары зубьев на различной стадии износа. В процессе изнашивания линия зацепления искривляется, а её начало, и конец сдвигаются в направлении вращения зубчатых колёс. Коэффициент перекрытия при этом постепенно снижается, но при степени износа свыше 18–20% стабилизируется в пределах 1,03–1,1. В процессе абразивного изнашивания тяжело нагруженных передач происходит не только изменение формы профилей зубьев, но и изменение закона относительного движения колёс.
Бесплатно
Анализ пищевых предпочтений потребителей в отношении мясных продуктов обогащенного состава
Статья научная
В работе представлены результаты исследования пищевых предпочтений населения г. Воронежа. Целью исследования было изучение уровня осведомленности потребителей об обогащенных мясных продуктах, оценка различных видов мясных продуктов с точки зрения их значимости и приемлемости для потребителей. Исследования проводили в 2024-2025 гг. С целью выявления потребительских предпочтений в потреблении мясных изделий в г. Воронеже и Воронежской области проведено анкетирование. Объем выборки составил 450 человека. Формирование выборки осуществлялось с учетом распределения по полу и возрастным группам. Было проведено исследование отношения потребителей к обогащенным мясным изделиям, включая частоту потребления, вида продукции и мяса, цены, значимости функциональных продуктов. Около 46% потребителей всё чаще склоняются к выбору изделий, обогащенных витаминами и/или минеральными веществами, 29,1% обогащенных пищевыми волокнами и антиоксидантами 14%. Согласно исследованию, 62,4% опрошенных знают о позитивном влиянии функциональной продукции на здоровье. Неизвестно же о данной информации остаётся 37,6% населения. Согласно опросу, 18% респондентов готовы к значительному изменению вкусовых качеств продуктов. Тем не менее, 43,6% всё же склоняются к незначительным изменениям. С другой стороны, 38,4% не готовы к таким изменениям и считают, что мясное изделие должно оставаться классическим. Согласно данным, обогащение белковыми веществами является наиболее значимым направлением для значительной части опрошенных, набирая 37,1% голосов. На втором месте по интересу обогащения мясных изделий оказалось использование белково-углеводных добавок, оказывающих профилактическое влияние на хронические заболевания, с показателем в 32,2%, обогащение пищевыми волокнами 26,9% голосов и 32,9% потребителей, которые не обращают внимания состав продукции. Полученные данные являются основой для проведения дальнейших исследований, направленных на проектирование мясных изделий с учетом выявленных ограничений и сформировавшихся в текущих условиях потребительских установок.
Бесплатно
Статья научная
Питательная ценность бобовых культур существенно снижается из-за наличия в них антипитательных веществ. Чечевица также содержит определенное количество антинутриентов. Танины образуют комплексы с белками, что вызывает инактивацию многих пищеварительных ферментов и снижает усвояемость белка. Для повышения питательной ценности продуктов используются различные традиционные технологические методы обработки. В работе определяли наличие танинов качественным и количественным методом в чечевице двух различных сортов КДЦ «Кермит» и «Орловская краснозерная», а также продуктах их переработки (чечевичные экструдаты, чечевица сушеная, чечевица пророщенная, чечевичные экстракты (аквафаба)). В данной работе для качественного определения танинов использовали метод осаждения белков раствором желатина. Наиболее ярко выражено наличие танинов в нативной чечевице, менее выраженные свойства были проявлены в образцах сушеной чечевицы, в пророщенной чечевице и чечевичном экстракте была отрицательная реакция с желатином, что свидетельствует об отсутствии дубильных веществ или их незначительном количестве в данных полуфабрикатах. Для определения групповой принадлежности дубильных веществ была проведена качественная реакция полученных отфильтрованных экстрактов с солями трехвалентного железа. Качественная реакция в образце нативной чечевицы показала преобладающее количество дубильных веществ конденсированной группы из-за слабого черно-зеленого окрашивания. В образце чечевичного экструдата эта же реакция была несколько меньше, а в образцах сушеной, пророщенной чечевицы, чечевичном экстракте реакции не произошло, что также говорит об отсутствии дубильных веществ или их незначительном количестве. Оценку количественного содержания танинов в исследуемых образцах проводили методом фотоэлектроколориметриметрии. Результаты показали, что наиболее эффективный метод снижения концентрации танинов – в 4,1–3,4 раза при проращивании чечевицы. Процесс экструдирования чечевицы способствует снижению танинов – в 1,68–2,5 раза. При получении чечевичной суспензии (аквафабы) содержание танинов снизилось в 1,5–1,93 раза (в пересчете на абсолютно сухое вещество).
Бесплатно
Биологически активные пептиды хлеба: источники, пути образования, свойства (мини-обзор)
Статья научная
Развитие биоинформационных методов исследования способствует глубокому изучению различных биологических объектов, в том числе животного и растительного происхождения, с целью получения из них препаратов, которые могут эффективно применяться в медицине и различных отраслях пищевой промышленности. Можно предположить, что результаты многочисленных исследований, демонстрирующих преимущества хлеба «на закваске» перед «дрожжевым» по ряду показателей (снижение гликемической нагрузки и аллергенных свойств белков, более высокая антиоксидантная активность, лучшая усвояемость минеральных веществ и др.), обусловлены наряду с другими факторами и наличием определенных биологических активных пептидов. Цель исследования – поиск, систематизация и анализ научно-технической информации, связанной с изучением протеолиза в полуфабрикатах хлебопекарного производства и высвобождением пептидов, их биологической активности. Проведенный анализ научно-технической литературы свидетельствует о том, что биологически активные пептиды находятся в центре внимания ученых всего мира. По-прежнему сохраняют актуальность исследования, направленные на способы их извлечения из разнообразного сырья, условия, от которых зависит количество и свойства высвободившихся или синтезированных биологически активных пептидов. Общим в патогенезе большинства хронических воспалительных заболеваний является участие окислительного стресса, связанного с продукцией активных форм кислорода. Поэтому пищевые антиоксиданты, содержащиеся в продуктах питания, в настоящее время представляют собой новую эффективную стратегию противодействия такому состоянию. В связи с этим особую актуальность приобретают исследования, направленные на выявление роли пептидов, содержащихся в пищевых продуктах, в том числе хлебобулочных изделиях на закваске, в профилактике ряда социально-значимых заболеваний, в первую очередь, заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Бесплатно
Биотехнологическая платформа для производства белкового концентрата из фасоли
Статья научная
В настоящем исследовании освещается задача создания ресурсоэффективных методов производства белковых препаратов из растительного сырья. Подчеркивается, что фасоль, обладающая значительным протеиновым потенциалом, до сих пор не имеет хорошо отработанных технологий переработки в изоляты и концентраты. Целью работы стала разработка и оптимизация экологичной биотехнологической платформы получения фасолевого белкового концентрата с применением ферментативной деградации балластных полисахаридов. В ходе исследований был проанализирован фракционный состав протеинов фасолевой муки, произведен рациональный подбор ферментных препаратов (амилосубтилин Г10х и глюкаваморин Г20х), а также оптимизированы ключевые параметры процесса гидролиза (гидромодуль, температура, уровень pH, продолжительность и соотношение ферментов). Установлено, что максимальный уровень гидролиза крахмала (76%) достигается при использовании ферментной композиции в пропорции 65:35, дозировке 2.5 ед/г крахмала, температуре 40°C, pH 4.6 и длительности процесса 4 часа. Разработана интегрированная технологическая схема, включающая стадии ферментации, седиментации белка в изоэлектрической точке, отмывки и лиофильной сушки. Выход целевого продукта составил 65.5% от исходного содержания протеина в сырье. Предложенная технология отличается сниженной энергоемкостью, исключением применения агрессивных химических реагентов и возможностью утилизации вторичных продуктов переработки.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время основной ассортимент функциональных продуктов питания представляют ферментированные молочные продукты. Целью исследования послужила оценка воздействия алкалоида берберина в нативной, а также в инкапсулированной форме на пробиотические свойства молочных продуктов. Применение алкалоида берберина расширяет ассортимент функциональных молочных продуктов питания, но есть вероятность его непредсказуемого влияния на жизнедеятельность пробиотических микроорганизмов. В качестве функционального ингредиента в исследовании использовался алкалоид берберина, который вносили в обезжиренное молоко перед процессом сквашивания. Вносимый алкалоид берберина представлен в нативной порошкообразной форме, а также инкапсулированный в полисахарид β-глюкан. При ферментации использовались следующие закваски: «БК-Углич-ЛД», «БК-Углич-№6» и «Бифилакт-Б». Для проведения оценки влияния используемых в исследовании форм берберина на пробиотические свойства ферментированного молочного продукта определяли содержание пробиотических микроорганизмов согласно стандартной методике в свежеприготовленных образцах, а также по истечению 5 суток хранения. При определении степени воздействия берберина на рост пробиотических микроорганизмов использовался метод масс-спектрометрии лазерной десорбции. Определено положительное влияние нативной порошкообразной и инкапсулированной форм берберина на развитие пробиотических микроорганизмов ферментированного молочного продукта. Результаты исследования помогли установить отсутствие негативного влияния обоих форм алкалоида берберина на развитие пробиотических микроорганизмов в ферментированном молочном продукте. По истечению 5 суток хранения в исследуемых образцах наблюдалось снижение числа пробиотических микроорганизмов, однако в образце с инкапсулированной формой берберина число пробиотиков оставалось на допустимом уровне для функциональных молочных продуктов питания.
Бесплатно
Влияние зерно-черносмородиновой барды на свойства экструдированных кукурузно-рисовых хлебцев
Статья научная
В работе изучено влияние зерно-черносмородиновой барды, вторичного сырьевого ресурса технологии дистиллятов, как ингредиента на параметры экструзии, структурно-механические и нутритивные характеристики хлебцев из кукурузно-рисовой смеси. Зерно-черносмородиновая барда была получена после дистилляции бражки, полученной в процессе ферментации смеси пшеницы и жмыха смородины после сокоотделения. Экструдирование смесей с добавлением 5–15 % барды протекало стабильно, с увеличением доли барды давление процесса снижалось с 2,3 до 1,9 МПа при отсутствии изменений температуры и момента сдвиговых деформаций. Отмечено уменьшение коэффициента вертикального расширения стренга с 9,7 до 7,3, что соответствует типичной реакции крахмалсодержащих смесей при введении некрахмальных компонентов. При этом твердость экструдатов не изменялась, а количество микроразломов возрастало с 10,9 до 13,2, что свидетельствует о формировании более равномерной и мелкопористой структуры с улучшенной хрусткостью. Оценка пищевой ценности хлебцев показывает, что добавление 15 % барды приводит к увеличению содержания белка на 69 %, пищевых волокон на 110 %, а фенольных соединений на 62 % по сравнению с контролем. Сопоставление расчетных и экспериментальных значений выявило устойчивое превышение фактического содержания фенольных соединений над расчетным до 50 % при максимальной дозировке. Данный эффект обусловлен ферментативной обработкой жмыха смородины, а также термомеханическим воздействием экструзии, способствующими деструкции клеточных стенок и высвобождению связанных форм полифенолов. Полученные результаты подтверждают перспективность использования зерно-черносмородиновой барды в производстве экструдированных хлебцев как источника белка, пищевых волокон и полифенольных соединений. Применение данного ингредиента позволяет целенаправленно формировать улучшенный нутритивный и сенсорный профиль продуктов без ухудшения технологической устойчивости процесса.
Бесплатно
Статья научная
Повышение пищевой и потребительской ценности хлебобулочных изделий за счет введения функциональных растительных ингредиентов является ключевым трендом в развитии хлебопекарной отрасли. В статье представлены результаты исследования влияния порошка столовой свеклы, используемого в качестве функционального ингредиента, на реологические свойства ржаного теста после замеса, а также на качество готовых хлебобулочных изделий. Проведена комплексная оценка качества обогащенного хлеба по органолептическим, физико-химическим и реологическим показателям. Экспериментальная часть работы базировалась на использовании современных приборных методов анализа, включая фаринограф «Do-corder С3» для контроля процесса замеса и структурометр СТ-2 для точного измерения вязкости теста, что обеспечило высокую достоверность полученных данных. В ходе исследования варьирование дозировки порошка столовой свеклы (от 0 до 8% с шагом 2%) позволило всесторонне изучить его технологическое действие. Установлено влияние дозировки порошка столовой свеклы на реологические показатели ржаного теста после замеса. Выявлено, что добавление порошка закономерно увеличивает водопоглотительную способность муки и количество механической энергии, необходимое для замеса, что свидетельствует о структурирующем влиянии пищевых волокон свеклы. Наиболее оптимально введение порошка в количестве 6% от массы муки. При этом значении эффективной вязкости составляло 145 кПа*с, а также зафиксированы наилучшие показатели газообразующей способности теста в процессе брожения, что напрямую коррелирует с конечным объемом и структурой пористости хлеба. Показано, что оптимальная дозировка порошка в 6% позволяет не только улучшить потребительские свойства изделия, но и обогатить его состав биологически активными веществами, при этом физико-химические показатели (пористость достигла 63%, удельный объем - 1,85 см³/г) соответствуют и даже превосходят контрольные значения. Результаты работы представляют практический интерес для разработки новых видов функциональных хлебопродуктов на основе ржаной муки и могут быть рекомендованы для внедрения на предприятиях хлебопекарной промышленности с целью расширения ассортимента продукции здорового питания.
Бесплатно
Статья научная
Настоящее исследование было направлено на комплексную оценку влияния пробиотического штамма Bacillus subtilis на поведенческие реакции и биохимические параметры сыворотки крови мышей в условиях липополисахарид-индуцированного системного воспаления. Экспериментальная модель на животных линии C57BL/6 продемонстрировала выраженное модулирующее действие пробиотика на ключевые аспекты поведения. Введение B. subtilis привело к значительному снижению частоты актов груминга, что интерпретируется как снижение тревожности и проявление анксиолитического эффекта. Одновременно наблюдалось увеличение исследовательской активности, проявляющееся в росте количества заглядываний в норки и вертикальных стоек в тесте «Открытое поле», что свидетельствует о потенциальном позитивном влиянии на когнитивные функции. Напротив, индуцированное ЛПС воспаление вызывало подавление exploratory-активности и снижение дефекации, что отражает негативное воздействие на кишечную перистальтику и общее стрессовое состояние животных. Биохимический анализ выявил двойственность эффектов B. subtilis: на фоне поведенческого улучшения было зафиксировано статистически значимое повышение уровня мочевины в сыворотке крови, что может быть косвенно связано с перестройкой микробиома и метаболическими сдвигами. Параллельно в группе ЛПС было обнаружено снижение концентрации холестерина, вероятно, обусловленное активацией макрофагов и нарушением его синтеза. Полученные данные подчеркивают комплексный характер взаимодействия пробиотика с физиологией хозяина, указывая на необходимость дальнейшего изучения механизмов влияния B. subtilis на ось «кишечник–мозг» и метаболизм в условиях воспаления для разработки эффективных стратегий коррекции LPS-индуцированных нарушений.
Бесплатно
Статья научная
Использование замороженных полуфабрикатов высокой степени готовности в производстве хлеба и хлебобулочных изделий формирует одно из приоритетных и стратегически значимых направлений устойчивого развития современной хлебопекарной промышленности, с учетом производственных, логистических и экономических факторов. Применение данной технологии обеспечивает высокую операционную гибкость производственных мощностей различного масштаба, позволяя своевременно пополнять ассортимент продукции в соответствии с динамикой рыночного спроса. Заключительным этапом, определяющим качество хлеба из полуфабрикатов высокой степени готовности, является выпечка. Во время выпечки протекает совокупность взаимосвязанных теплофизических и биохимических процессов. Однако научная база, описывающая процесс прогрева и определяющая рациональные параметры выпечки полуфабрикатов высокой степени готовности, остается неполной и требует систематического подхода. В работе представлены результаты экспериментального исследования, направленного на изучение влияния различных соотношений пшеничной и тритикалевой муки в помольной смеси на температурные режимы внутренних слоев при выпечке пшенично-тритикалевого хлеба из полуфабрикатов высокой степени готовности. Были установлены начало и продолжительность теплофизических процессов, в ходе которых происходит формирование мякиша и образование корки. Для определения качества пшенично-тритикалевого хлеба полученные полуфабрикаты допекали в течение 5 минут при температуре (230 ± 5) °C. Осуществлен анализ полученных образцов пшенично-тритикалевого хлеба по органолептическим и физико-химическим показателям. В результате исследований установлено, что соотношение пшеничной и тритикалевой муки в помольной смеси 50/50 является оптимальным для получения готового хлеба высокого качества.
Бесплатно
Влияние пряно-ароматических растений на качество пищевых продуктов
Статья научная
В статье изложены основные сведения о характеристиках пряно-ароматических растений, их влиянии на вкусо-ароматическую гамму, антиоксидантность, бактерицидный эффект и лечебные свойства пищевых продуктов, в рецептуру которых они входят. Наличие в эфирных маслах пряностей углеводородов (лимонена, карвона, фелантрена, терпинена, цинеола и др.) позволяет корректировать вкусовые характеристики пищи. Продукты получают выраженный аромат и остроту вкуса. Это важно при изготовлении блюд из минтая, который имеет высокую концентрацию триметиламина и обладает резким запахом, особенно после длительного хранения. Поэтому коррекция сенсорных характеристик рыбной продукции посредством введения ароматических веществ и одновременно регулирование продолжительности хранения - значительная научная задача. Анализ пряно-ароматического сырья позволил выявить зависимость вида пряностей и их сочетания с минтаем от продолжительности хранения. В рецептуру модельного рыбного фарша вводили 20 наименований пряностей с концентрацией 0,01 г на 100 г образца и сравнивали с контрольным образцом (рецептура № 364 Сборника рецептур). Рассмотрено влияние продолжительности интенсивности вкусовой гаммы на сенсорные характеристики образцов фаршей и изделий из них (биточки). Установлены рациональные параметры хранения полуфабрикатов и кулинарных изделий. Это послужило основанием для регулирования вкусовых характеристик рыбных продуктов различной степени готовности. Целью разработки является изучение сочетаемости пряно-ароматического сырья и рыбного компонента фаршевых изделий, и влияние пряностей на сроки годности продукта. В статье приведены данные по оптимизации ингредиентного состава рыбных кулинарных изделий с учетом технологических свойств сырья и условий хранения. Научно обоснован перечень ингредиентов, обладающих иммуномодулирующими и антиоксидантными свойствами и возможность их применения при приготовлении рыбных кулинарных изделий для рационального питания населения, в том числе граждан с ограниченными возможностями здоровья. Обоснована рецептура рыбного полуфабриката пролонгированного срока годности в соответствии с СанПин 2.3/2.4.3590-20.
Бесплатно
Статья научная
Среди источников растительного белка чечевица имеет ряд существенных преимуществ, прежде всего связанных с ботаническими свойствами, пищевой и биологической ценностью зерен, которые превосходят аналогичные показатели по сравнению с соей. Биомодификация химического состава в процессе проращивания позволяет нивелировать имеющиеся недостатки в органолептических свойствах, повысить биологическую ценность и довести до минимума содержание антиалиментарных веществ. В пророщенном зерне значительно увеличивается содержание витаминов, наиболее дефицитных аминокислот, снижается уровень содержания олигосахаридов. Настоящее исследование детально анализирует процесс биомодификации чечевицы в ходе проращивания. Установлено, что оптимальным для технологической обработки является 3-4-суточный период проращивания, при котором достигается максимальная биологическая активность зерна при улучшении его органолептических и без потери структурных свойств. Экспериментально подтверждено, что в результате проращивания происходит значительная трансформация химического состава семян: содержание белка увеличивается с 26,15 до 29,56 г/100 г, а общий пул незаменимых аминокислот возрастает на 40,5 %, при этом особенно заметно повышение концентрации незаменимых аминокислот – на 60,7 %, таких как валин, изолейцин и метионин. Параллельно снижается уровень олигосахаридов (с 5% до 3,4%), вызывающих кишечный метеоризм, что значительно улучшает переносимость продукта. Дополнительным преимуществом является возможность дальнейшего обогащения сырья микроэлементами, в частности, йодом, на стадии проращивания. На основе биомодифицированного сырья обоснованы и запатентованы режимы и параметры получения безлактозных молочных продуктов растительного происхождения: молока, сыра и замороженного десерта. Проведенная сравнительная оценка аминокислотного скора и биологической ценности (БЦ) демонстрирует превосходство разработанных продуктов из чечевицы над соевыми аналогами. Установлено, биологическая ценность чечевичного сыра составила 69,9%, значительно превысив показатель традиционного тофу (34,6%), что свидетельствует о лучшей сбалансированности аминокислотного состава и более высоком потенциале биосинтеза собственного белка в организме. Готовые продукты, характеризующиеся сбалансированным составом, низким содержанием аллергенов и отсутствием лактозы, рекомендуются для широкого круга потребителей, включая пожилых людей, детей, нуждающихся в диетотерапии, а также лиц с непереносимостью лактозы и приверженцев здорового образа жизни. Разработанные технологии открывают перспективы для создания новых ассортиментных линеек функциональных продуктов питания отечественного производства.
Бесплатно
Использование искусственного интеллекта в бережливом производстве для пивоваренной отрасли
Статья научная
Рассматриваются возможности применения искусственного интеллекта в системе бережливого производства пивоваренной отрасли с целью сокращения потерь, повышения стабильности качества и роста производительности. Цель работы заключается в определении круга технологических и управленческих задач, решаемых с использованием искусственного интеллекта в рамках концепции бережливого производства. Проанализированы этапы пивоваренного процесса, наиболее чувствительные к отклонениям параметров, включая обработку сырья, брожение, фильтрацию и упаковку. Показано, что ключевое значение имеет этап брожения, для которого интеллектуальные системы обеспечивают непрерывный контроль температуры, кислотности и концентрации сахаров. Установлено, что внедрение алгоритмов машинного обучения позволяет оптимизировать режимы брожения и сократить его продолжительность с 21 до 7 дней без ухудшения показателей качества. Приведена классификация методов машинного обучения и обосновано их применение для прогнозирования окончания брожения, раннего выявления аномалий работы оборудования и автоматизированного контроля качества продукции. Рассмотрена интеграция интеллектуальных решений в иерархию производственных информационных систем уровня планирования ресурсов предприятия, управления производственными операциями и диспетчерского контроля. Показано, что совместное использование инструментов бережливого производства и искусственного интеллекта обеспечивает синергетический эффект за счет снижения потерь сырья, уменьшения простоев и сокращения доли брака. Сделан вывод о целесообразности внедрения искусственного интеллекта на пивоваренных предприятиях различного масштаба в качестве инструмента непрерывного совершенствования и повышения конкурентоспособности.
Бесплатно
Статья научная
Актуальность получения соевого соуса определяется особым интересом к продуктам из сои, способным заменить белок животного происхождения. Для получения соуса методом брожения традиционно применяются грибы Aspergillus oryzae. Исследования последних лет показали, что использование комбинаций микроорганизмов позволяет сократить сроки ферментации и повысить пищевую ценность продукта. Цель работы – разработка рецептуры соуса соевого с использованием комбинированной закваски из грибов Aspergillus oryzae и дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Объектом изучения стали образцы соевого соуса, приготовленные с использованием комбинированной закваски в разных количествах. В процессе ферментации проводились визуальные наблюдения и измерялось содержание растворимых сухих веществ рефрактометрическим методом и содержание этанола ареометром. Оптимальное количество закваски было определено путем изучения физико-химических параметров (показатель pH, массовая доля сухих веществ, титруемая кислотность и антиоксидантная активность) и органолептических (внешний вид, консистенция, вкус, аромат и общая оценка вкуса и аромата) полученных образцов. На основе научных источников предполагалось, что добавление дрожжей Saccharomyces cerevisiae позволит сократить время ферментации. Наблюдения в процессе брожения подтвердили первоначальную гипотезу о сокращении периода ферментации при совместном использовании дрожжей и грибов. В данном исследовании он составил 30 дней. Показатель pH, титруемая кислотность, содержание сухих веществ соуса соответствуют ГОСТу Р 58434 Соусы соевые. Полученные образцы имеют высокую антиоксидантную активность 10,46 ммоль/л, что мы связываем с использованием дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Наилучшую оценку по органолептическим показателем получил образец, где количество закваски составило 3% от ферментируемого сырья (15 граммов). По результатам работы можно сделать вывод о перспективности совместного использования Aspergillus oryzae и Saccharomyces cerevisiae для приготовления соуса соевого.
Бесплатно
Использование магнитной обработки молочного сырья при производстве сычужных сыров
Статья научная
В России наблюдается нехватка высококачественного сырья на сыродельных предприятиях молочной промышленности. Магнитная обработка молочного сырья является одной из и экономически доступных способов улучшения сыропригодности молока, хорошо вписывающихся в общепринятые технологии производства сыра Целью работы было исследование влияния магнитной обработки нормализованной молочной смеси на эффективность производства из неё сычужных сыров. Объектами исследования являлись нормализованная молочная смесь, сычужные сгустки, сыворотка и готовый сыр «Голландский лилипут» выработанный по ТУ 9225-001-000435139-2005, из молока прошедшего обработку магнитным полем (опыт) и молока без обработки (контроль). При проведении работы использовались стандартные методы исследований, предусмотренные нормативными документами Количество водорастворимого азота в сыре определяли методом Кьельдаля – Ганнинга. Время сычужного свертывания контролировали оригинальным капиллярным методом. Окончание созревания сыра фиксировали при повышении в нем количества водорастворимого азота на 23-24 % от начального содержания белкового азота. Результатом исследования является экспериментальное обоснование оптимальной напряженности магнитного поля при обработке молочной смеси. Электромагнитная обработка молочной смеси перед внесением фермента позволила снизить на 19-20% время сычужного свертывания и получить более плотные сгустки с лучшим выделением сыворотки. Подсырная сыворотка содержала меньше жира и белка. Магнитная обработка сырья ускорила на 20% сократила время созревания сыра и повысила его органолептическую оценку. По результатам исследования можно сделать вывод о целесообразности применения магнитной обработки молочного сырья в сыроделии.
Бесплатно
Статья научная
Создание пробиотических кисломолочных продуктов, дополнительно обогащенных пробиотиками, способных сохранять свою жизнеспособность при хранении готового продукта и в агрессивных условиях желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), является актуальной задачей. В ходе данного исследования методом эмульсии были изготовлены капсулы из альгината, пектина, κ-каррагинана, дополнительно покрытые хитозаном, с включенными в них клетками пробиотического штамма Weizmannia coagulanS. Были приготовлены образцы пробиотического кисломолочного продукта с клетками W. coagulans в свободной и капсулированной форме и проанализированы физико-химические, микробиологические и сенсорные характеристики готового продукта. При проверке жизнеспособности капсул в готовом продукте, в имитированных условиях ЖКТ было установлено, что капсулированные клетки показали высокую степень выживаемости в сравнении со свободными. Для капсул из смеси альгинат-пектин (А-П) она составила 9,92 Log10 КОЕ/мл, для капсул из смеси альгинат-пектин-каррагинан (А-П-К) 10,33 Log10 КОЕ/мл, выживаемость свободных клеток упала до значения 2,17 Log10 КОЕ/мл. Капсулированные и свободные клетки пробиотика при хранении кисломолочного продукта оказали значительное влияние на различные характеристики готового продукта. Наблюдалась тенденция к повышению титруемой кислотности, к снижению вязкости и увеличению синерезиса. Жизнеспособность свободных клеток пробиотика в течение 21го дня хранения снизилась на 7,13 Log10 КОЕ/мл, тогда как выживаемость капсулированных клеток упала всего на 1,35 Log10 КОЕ/мл для А-П капсул и на 2,92 Log10 КОЕ/мл для А-П-К капсул. Внесение свободных и капсулированных клеток незначительно повлияло на сенсорные характеристики готового продукта по истечении всего срока хранения. Результаты показали, что инкапсуляция пробиотиков значительно повышает выживаемость бактерий как в готовом продукте при хранении, так и в имитированных условиях ЖКТ.
Бесплатно
Исследование качественных характеристик масла из орехов ши
Статья научная
В данной работе проведено комплексное исследование физико-химических свойств и качества масла из орехов ши с применением стандартизированных лабораторных методов. Эксперимент включал определение показателей окислительной стабильности и свежести, а также анализ жирнокислотного профиля с использованием современных инструментальных методик. Проведённый лабораторный анализ показал, что масло из орехов ши обладает высоким качеством и хорошей сохранностью. Об этом свидетельствует комплекс взаимосвязанных показателей, характеризующих его свежесть и стабильность. Важным показателем свежести сырья является низкое кислотное число - 0,06 мг КОН/г, которое указывает на отсутствие значимого гидролиза жиров и прогорклости. Этот результат согласуется с минимальным содержанием влаги в образце (0,04%), поскольку именно вода обычно выступает катализатором гидролитической порчи и развития микроорганизмов. Выявленные характеристики напрямую связаны с природным жирнокислотным составом, на который указывает йодное число (47,23 г I₂/100 г). Это значение, типичное для масла ши, отражает баланс мононенасыщенных и насыщенных кислот. Такой состав обеспечивает не только твёрдую консистенцию, но и естественную устойчивость к окислению по сравнению с более ненасыщенными маслами. Установленные характеристики подтверждают потенциал масла как функционального сырья для различных отраслей промышленности. В пищевой промышленности, особенно в кондитерской, масло ши может заменить искусственно обработанные жиры в глазурях и начинках, делая продукты натуральнее. Однако его естественный лёгкий ореховый аромат подойдёт не для всех изделий, и иногда его нужно удалять, что удорожает процесс. На основе полученных данных масло ши может быть рекомендовано в качестве натурального ингредиента для косметической, пищевой и фармацевтической продукции, где требуются устойчивость к окислению и улучшенные текстурные свойства.
Бесплатно
Исследование кинетики трехстадийной переработки соапстоков растительных масел
Статья научная
Цель исследования – выявление кинетических закономерностей трехстадийной технологии получения жирных кислот из соапстоков, включающей щелочное омыление гидратированного растительного масла, высаливание хлоридом натрия, гидролиз и разложение мыльной сердцевины серной кислотой, а также промывку полученных жирных кислот. Были исследованы кинетические закономерности каждого из трех этапов обработки соапстока. Гидратированное растительное масло подвергали щелочному омылению раствором гидроксида натрия концентрацией 30–45 % в количестве 15% от массы сырья в течение 240 мин при температуре 90–95 °C при перемешивании до получения мыльного клея. Установлено, что, продолжительность оказывает большее влияние на выход кислоты, чем концентрация раствора гидроксида натрия. Увеличение продолжительности омыления с 60 до 240 мин. повышает выход жирных кислот в 1,58 раза. Полученную омыленную массу подвергали высаливанию хлоридом натрия концентрацией 16–20% в течение 75–80 мин при температуре кипячения и постоянном перемешивании. Были определены рациональные условия высаливания: продолжительность (80 мин.) и концентрация хлорида натрия (20 %). Полученную мыльную сердцевину разлагали раствором серной кислоты в две стадии: на первой стадии – серной кислотой с концентрацией 10–12% при температуре гидролиза 110–115 °С в течение 40 мин; на второй стадии – серной кислотой с концентрацией 80–92% при температуре разложения 90 °С в течение 85 мин при перемешивании массы до полного разложения мыл. Полученные жирные кислоты имели значительно меньшую массовую долю влаги и летучих веществ и увеличенную глубину расщепления.
Бесплатно
Исследование кинетических закономерностей процесса получения белков из шрота подсолнечника
Статья научная
Статья посвящена разработке и экспериментальному исследованию технологии комплексной переработки подсолнечного шрота с целью получения ценных белковых концентратов. Актуальность работы обусловлена необходимостью рационального и углубленного использования вторичных продуктов масложировой промышленности для создания пищевых и кормовых добавок с высокой питательной ценностью. В ходе исследования был апробирован многоступенчатый технологический процесс, включающий такие ключевые операции, как измельчение и фракционирование сырья, гидролиз, центрифугирование, баромембранное разделение и заключительное обезвоживание полученных фракций. Центральное место в работе уделено подбору оптимальных параметров баромембранного разделения. Были испытаны керамические и полимерные мембраны с различными размерами пор. Установлено, что полимерная мембрана (200 Да) задерживает весь белок, но не обеспечивает селективности, в то время как керамическая мембрана (1,4 мкм) пропускает свыше 60% целевого продукта. В результате комплексного анализа производительности и селективности оптимальной была признана керамическая мембрана с размером пор 0,14 мкм, 23 каналами и фильтрующей поверхностью 0,35 м². Второй важной частью работы стало исследование процесса сушки жидкого белкового концентрата на распылительной сушилке. Были определены рациональные режимы, обеспечивающие получение сухого сыпучего продукта с заданными качественными показателями. Наибольшая эффективность достигнута при использовании форсунки диаметром 2,0 мм, температуре теплоносителя на входе 384,3–390 К и на выходе 348,0–352,5 К, а также скорости подачи продукта 3,09–3,42 кг/ч. Это позволило получить готовый порошок светло-коричневого цвета с влажностью 6,48–6,83%. В результате работы была научно обоснована и экспериментально подтверждена эффективность предложенной технологии, определены оптимальные параметры ключевых стадий процесса, что позволяет рекомендовать ее для практической реализации в условиях перерабатывающих предприятий.
Бесплатно
