Пищевые системы. Рубрика в журнале - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
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
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
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
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 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
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
Статья научная
Исследована пищевая ценность, качество и безопасность оригинальных мясных изделий, разработанных с использованием побочных продуктов убоя кроликов (субпродуктов и кишечника) и растительного сырья. Объектами исследования служили колбаса ливерная с пшеном, зельц, желудок фаршированный и закуска хрустящая. Химический анализ показал, что все продукты обладают повышенным содержанием белка (15,6–28,4%) и относятся к низкокалорийным: энергетическая ценность варьировалась от 134 ккал/100 г (зельц) до 300 ккал/100 г (закуска хрустящая). Определен аминокислотный состав белков: продукты содержат полный набор протеиногенных аминокислот, с преобладанием лизина, лейцина, аланина и глицина. Расчет аминокислотного скора выявил, что лимитирующей аминокислотой во всех образцах является триптофан, в то время как по остальным незаменимым аминокислотам продукты соответствуют или превышают эталонный белок. Коэффициент различия аминокислотного скора составил 33–43,8%, что указывает на потенциальную избыточность части аминокислот, не используемых на пластические нужды. Органолептическая оценка по 9-балльной шкале подтвердила высокие потребительские свойства изделий: общая средняя оценка составила от 7,8 до 8,2 балла. Физико-химические показатели (массовая доля влаги, жира, белка, поваренной соли) соответствуют нормативным требованиям для мясной продукции. Микробиологические исследования и анализ на содержание токсичных элементов (ртуть, мышьяк, кадмий, свинец) подтвердили безопасность продуктов в соответствии с ТР ТС 034/2013. Таким образом, использование побочного сырья убоя кроликов позволяет создавать оригинальные, безопасные мясные продукты с высокой пищевой ценностью, сбалансированным аминокислотным составом и хорошими органолептическими характеристиками, что способствует расширению ассортимента и решению задачи рационального использования сырьевых ресурсов.
Бесплатно
Методические аспекты выработки биологически полноценного йогурта
Статья научная
Йогурт отличает сбалансированность по всем элементам питания, особенно по содержанию биологически важных полноценных белков. Более детальное изучение технологических особенностей йогурта, как наиболее популярного и востребованного у потребителей напитка, позволит совершенствовать его технологию и вырабатывать продукт с новыми биологическими свойствами, повысить степень усвояемости. В силу дефицита белка в рационе питания людей актуальным становится продолжение проведения исследований по совершенствованию методологических подходов к технологии производства наиболее популярного у населения молочного напитка. Для потребителей всегда важна консистенция – плотная, густая, без отделения сыворотки. регулирование консистенции йогурта можно добиться технологическими приемами. Цель работы провести исследование факторов, формирующих идентификационные характеристики консистенции биологически полноценного йогурта. В соответствии с целью исследования были сформированы задачи по совершенствованию рецептур биойогурта на базе молочного сырья отечественного производителя. Изучалась роль составных частей молока- белка и жира в составе рецептурной смеси, а также сухого обезжиренного молока в формировании нормативных характеристик консистенции йогурта. Рассматривалась взаимосвязь между рецептурными компонентами и структурно-механическими свойствами кислотного геля йогурта. Химический состав молочной смеси характеризуется наличием молочного жира, который в отвердевшем виде влияет на характер консистенции йогурта. Установлена зависимость, что: с повышением содержания жира йогурт характеризуется как плотный и густой. По всем критериям качества оптимальными дозами в составе йогурта являются: массовая доля жира 2,6–6,1%., сухого обезжиренного молока от 10,5 до 12,5%. Биохимические процессы сквашивания связанные с видом микрофлоры закваски, которые формируют консистенцию йогурта. Для производства йогурта рекомендованы к использованию комбинированные закваски. Активность комбинированного состава бактериальной закваски (St- 3 + AT-5; St - 3 + F-811) позволяет быстрее достичь нормируемых значений кислотности в йогурте и тем самым, сократить технологический цикл производства на 1 час. при наилучших показателях консистенции.
Бесплатно
Методы активной упаковки: сравнительный анализ технологий продления срока годности продуктов
Статья научная
Статья представляет обзор и систематизацию подходов активной упаковки пищевых продуктов с акцентом на механизмы действия и эффективность по ключевым категориям товаров. Цель работы — описать, какие решения (поглотители кислорода и влаги, этилен‐ловушки, антимикробные системы, а также упаковка в модифицированной газовой среде, MAP) обеспечивают наибольшее продление срока годности и снижение микробной нагрузки, и в каких случаях их целесообразно комбинировать. Проведено обобщение экспериментальных данных из рецензируемых публикаций и промышленных кейсов с приведением ориентировочных количественных эффектов. Показано, что O₂-поглотители на основе железа в вакууме или в сочетании с MAP снижают остаточный кислород до сотых процента и продлевают хранение мяса до 21–28 суток; для рыбы отмечено двукратное и более увеличение сроков свежести. Для фруктов и овощей наибольший эффект даёт связка этилен-поглотителя с оптимальным газовым режимом (прибавка 2–4 недели), тогда как для хлебобулочных изделий высоко-CO₂-MAP обеспечивает 14–21 день «без плесени». Влагоабсорбенты уменьшает экссудат и косвенно сдерживают порчу, а антимикробные покрытия добавляют 2–5 дней и дают снижение на 1–2 log. Наилучшие результаты достигаются при комбинировании технологий с учётом чувствительности продукта к кислороду, влаге и рисков анаэробного роста; предложена сводная таблица для практического выбора решений.
Бесплатно
Модель автоматизированной системы тепловой обработки для аппарата по консервированию томатного сока
Статья научная
В статье представлена усовершенствованная модель автоматизированной системы тепловой обработки (АСУТП) для аппарата по консервированию томатного сока. Основное внимание уделено разработке и верификации модели, обеспечивающей оптимизацию управляющих воздействий с целью повышения качества готового продукта при минимальных энергетических и экономических затратах. Методологической основой исследования стали статистические и математические методы, описывающие изменение текстурных характеристик томатного сока в процессе пастеризации. Проведённый анализ термической обработки позволил выявить ключевые параметры, влияющие на сенсорные и микробиологические свойства продукта. Разработанная модель АСУТП апробирована на лабораторной установке с применением современного контрольно-измерительного оборудования и программного обеспечения на базе контроллера Siemens S7–1200 и SCADAинтерфейса. Экспериментально установлены оптимальные параметры пастеризации (85 °C, 5 минут), обеспечивающие сохранение цвета, текстуры и органолептических характеристик при гарантированной микробиологической стабильности. Разработанная адаптивная модель управления позволяет существенно повысить эффективность технологического процесса, демонстрируя снижение энергопотребления на 12-15% при одновременной минимизации отклонений качества продукции менее 5%. Практическая значимость исследования заключается в возможности повышения рентабельности производства за счет сокращения брака на 18-20%, уменьшения энергозатрат и стабилизации качества продукции. Предложенная методология обладает значительным потенциалом для применения при обработке других жидких пищевых продуктов и может быть адаптирована для модернизации существующих производственных линий. Перспективными направлениями дальнейшего развития исследования видятся интеграция с системами Industry 4.0, разработка предиктивных алгоритмов на основе машинного обучения и создание цифровых двойников для различных типов пищевого сырья. Полученные результаты подтверждают высокую эффективность предложенного подхода как с технологической, так и с экономической точек зрения, открывая новые возможности для совершенствования процессов тепловой обработки в пищевой промышленности.
Бесплатно
Статья научная
Оптимизация противотуберкулезной терапии остается одной из актуальных задач современной медицины. Ингаляционная доставка антибиотиков может способствовать повышению эффективности лечения туберкулеза, поскольку обеспечивает достижение высоких локальных концентраций препарата в легких и снижает риск системных побочных эффектов. Цель исследования – обосновать эффективность ингаляционного противотуберкулезного препарата с пролонгированным высвобождением изониазида методами моделирования фармакокинетики и фармакодинамики. Для описания фармакокинетики были построены многокамерные фармакокинетические модели для перорального и ингаляционного введения изониазида. Параметры модели для пероральной доставки были определены на основании опубликованных данных клинических исследований. Скорость абсорбции для ингаляционной формы была определена по экспериментальным данным проницаемости изониазида через мембрану в системе in vitro. Фармакодинамическая модель учитывала рост и гибель внеклеточной популяции Mycobacterium tuberculosis в зависимости от концентрации препарата. Совмещенное фармакокинетико-фармакодинамическое моделирование показало, что ингаляционная доставка препарата обеспечивает более высокую локальную экспозицию в эпителиальной легочной жидкости при низких концентрациях в плазме и способствует более эффективному подавлению бактериальной популяции, чем пероральный путь. Для дозы 300 мг за двое суток ранняя бактерицидная активность составила (РБА): РБА = 0,568 log10КОЕ/мл/сут (пероральное введение); РБА= 0,677 log10КОЕ/мл/сут (ингаляционное введение, респирабельная фракция (РФ) = 0,6); РБА= 0,688 log10КОЕ/мл/сут (ингаляционное введение, РФ = 1). Общая экспозиция препарата в эпителиальной легочной жидкости (AUC) за 48 часов составила: AUC = 15,31 мг(ч/л (пероральное введение); AUC = 29,06 мг(ч/л (ингаляционное введение, РФ = 0,6); AUC = 48,44 мг(ч/л (ингаляционное введение, РФ = 1). Расчет динамики внеклеточной бактериальной популяции при ингаляционном введении изониазида (15 – 450 мг) позволил определить, что при дозировке 50 – 100 мг изониазида 1 раз в сутки (РФ = 0,6), достигаются значения ранней бактерицидной активности близкие к максимальным. Математическое моделирование подтверждает преимущества ингаляционного пути и служит эффективным инструментом для обоснования доз и разработки ингаляционных лекарственных форм.
Бесплатно
Оптимизация режимов сушки семян киноа в барабанной сушилке с канальной насадкой
Статья научная
Приводятся результаты экспериментальных исследований первичных технологических процессов переработки семян киноа отечественной селекции на пилотной сушильной установке. Цель исследования – выявить рациональные значения параметров процесса послеуборочной сушки семян в барабанной сушилке непрерывного действия. Объектом исследований являлся процесс конвективной сушки семян киноа отечественной селекции НПО «КВИНОА ЦЕНТР», г. Новокубанск Краснодарского края, сорта Кади, урожая 2024 года. Эксперимент проведен на пилотной установке барабанной сушилки с канальными насадками для поперечной подачи сушильного агента. Изучено влияние на процесс основных технологических параметров (температура и расход теплоносителя, производительность по влажному материалу). Оптимизация сушки проводилась из условия минимизации удельных энергозатрат при достижении влажности семян киноа до 8,0–8,5 % на выходе из сушилки. Многокритериальная задача оптимизации решалась с использованием метода трехфакторного планирования эксперимента Бокса-Уилсона. Дисперсионный анализ проводился по методу ANOVA. Для анализа и визуализации экспериментальных данных использована методология поверхности отклика. Нахождение области оптимальных значений проводилось по функции желательности Харрингтона. Из анализа массива решений установлены рациональные интервалы значений входных факторов: температура теплоносителя на входе в барабан 323–325 град. К; расход теплоносителя 0,312–0,316 м3/с; производительность по влажным семенам 1583,8–1586,12 кг/ч. Применение указанных режимов удаления влаги из семян киноа обеспечивает минимизацию энергозатрат на процесс сушки при требуемых показателях хранения.
Бесплатно
Статья
Цель работы заключается в разработке технологии напитков, полученных с применением нетрадиционного сырья для потребителей с заболеваниями органов пищеварения и исследовании физико-химических показателей полученных изделий. Для проведения исследования использован комплексный подход, включающий анализ научной литературы, в том числе возможность потребления пивных напитков населением с проблемами желудочно-кишечного тракта, а также изучение технологии производства напитков функционального назначения. Объектом исследования являлись образцы напитков, полученные с применением солода из киноа, порошка из топинамбура, соков ягодных и овощных. Изучены технологические процессы, позволяющие получить пивные напитки с объемной долей спирта 2,5-3,0 %. Физико-химические исследования, а именно экстрактивность, цвет, активная (рН 5,2) и титруемая кислотность, показатели, что все разработанные образцы напитков соответствуют нормативным значениям для данного вида продукции. Установлено, что органолептические показатели напитков имеют сбалансированный вкусо-ароматический профиль, обусловленный входящим в их состав солода из киноа, порошка из топинамбура и ягодными и овощными соками, такими как абрикосовый, брусничный, тыквенный и морковный. Исследование показало возможность применения солода из киноа и порошка из топинамбура для создания специализированных продуктов питания. Разработанная технология позволяет не только удовлетворить потребности некоторых групп населения, но и расширить ассортимент изделий за счёт выпуска функциональных, безглютеновых напитков с улучшенным нутриентным составом. Дальнейшие исследования могут быть направлены на оптимизацию вкусового баланса, изучению стабильности и сроков хранения данных продуктов, а также на оценку их пребиотического эффекта в опытах in vivo.
Бесплатно
Статья научная
Актуальной темой для пищевой промышленности является продление срока годности продукции с сохранением всех её свойств. Осуществление этой цели достигается на данное время в основном с помощью синтетических консервантов. Но при этом они имеют негативное воздействие на здоровье человека, и это привело к тому, что потребители стали искать продукты с более экологичным и «чистым» составом. Натуральные консервирующие вещества могут стать решением данной проблемы, ведь даже при больших концентрациях по сравнению с синтетическими они безопасны для людей. Для их создания можно использовать отходы после производства такой продукции из растительного сырья, как соки, пюре, овощные консервы, томатной пасты. Это делает натуральные консерванты и более экономичными, и экологичными. Благодаря высокому содержанию биологически активных веществ, в особенности фенольных соединений, растительные экстракты могут проявлять антиоксидантные, антимикробные способности, продлевая срок годности продукции и замедляя рост микроорганизмов. Фенолы и флавоноиды являются вторичными метаболитами, которые содержатся во фруктах, семенах и листьях растений и обладают широким спектром полезных свойств для здоровья благодаря их защитным свойствам против окисления и роста нежелательных микроорганизмов. Так, экстракты апельсиновой корки, облепихового сока и зеленого чая показали высокую антиоксидантную и антимикробную активность. Положительный эффект и польза растительных биологически активных соединений откроют перспективы для создания полезных, недорогих и безвредных для здоровья пищевых консервантов. В будущем возможно продолжение изучения экономических и экологических выгод от использования биоактивных соединений растительного происхождения при производстве натуральных консервантов для пищевой промышленности.
Бесплатно
Перспективная технология получения пищевой клетчатки из корневого цикория
Статья научная
В работе представлены результаты исследований по разработке технологии получения пищевой клетчатки из рафината, образующегося при экстрагировании целевых компонентов из сырья корневого. В качестве объекта исследований был взят отечественный сорт Ярославский 1, отличающийся повышенным содержанием инулина, достигающим 18,0%. Экстрагирование инулина из корнеплодов осуществляли после их измельчения на терочной поверхности с каплевидными отверстиями методом водной экстракции при гидромодуле 1:3 и температуре 90 °C. Полученный после диффузии рафинат подвергался сепарированию с возвращением в технологический процесс диффузного сока, а твердый остаток подвергали СВЧ сушке. Установлены оптимальные параметры СВЧ сушки – мощность излучения 540 Вт, продолжительность – 32 мин. При этом остаточная влажность высушиваемого объекта стремится к 10%, что позволяет обеспечить его длительное хранение. Готовый продукт после измельчения на ножевой мельнице представлял собой гомогенный порошок с размером отдельных частиц от 0,3 до 0,5 светло-коричневого цвета, с горьковатым привкусом, обусловленным остаточным содержанием интибина. Аромат слабовыраженный, свойственный исходному сырью. Усредненное содержание клетчатки в готовом продукте составляло 77,6 или 87,2% от общего содержания сухих веществ. Также выявлено наличие белков (3,6%) и следовое количество жиров. Предлагаемый продукт может быть использован в качестве добавки при производстве различных видов пищевых продуктов (мясных, молочных, хлебобулочных, кондитерских и др.) с целью их обогащения клетчаткой, или реализовываться как БАД пребиотического действия «Растительная клетчатка».
Бесплатно
Перспективы применения продуктов глубокой переработки амаранта в технологиях резилиенс-продуктов
Статья научная
Исследование направлено на разработку новых пищевых продуктов для здорового долголетия (резилиенс-продуктов) на основе продуктов глубокой переработки амаранта. Установлено, что крупчатка амаранта обладает антиоксидантной активностью (АОА) 0,17 мг/г, что превышает показатель муки (0,15 мг/г). На основе этих компонентов разработаны рецептуры и технологии двух продуктов: гранолы и мюсли. Рецептуры включают другие функциональные ингредиенты: зеленую гречу, жмых тыквенных семян, орехи кешью, гидролизованную спирулину. Для гранолы применена технология декстринизации крупчатки и сушки яблочно-амарантовой крошки. В мюсли введен фруктозный сироп со спирулиной. Расчет пищевой ценности показал, что 172 г гранолы и 225 г мюсли покрывают 25–30% суточной энергетической потребности, обеспечивая 12% жиров, 30% белков и 15% углеводов. Продукты характеризуются повышенным содержанием минеральных веществ: 100 г мюсли удовлетворяют суточную потребность в меди на 40%, в железе – на 29%, в магнии – на 48%; аналогичная порция гранолы – на 120%, 50% и 171% соответственно. Выводы: разработанные продукты обладают высокой антиоксидантной активностью, сбалансированным нутриентным составом и значительным содержанием макро- и микроэлементов (калий, магний, железо, медь, селен). Они могут быть рекомендованы в качестве резилиенс-компонентов рациона для укрепления иммунитета, поддержания метаболизма, антиоксидантной защиты и профилактики заболеваний, способствуя здоровому активному долголетию.
Бесплатно
