Пищевые системы. Рубрика в журнале - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
Статья научная
В работе представлена комплексная математическая модель тепло- и массообмена для процесса вакуум-сублимационной сушки высокопористого материала в сверхвысокочастотном (СВЧ) поле. Модель разработана с целью адекватного описания интенсивных и нестационарных процессов, характерных для данного способа сушки. В разделе материалов и методов обоснован учет ключевых особенностей процесса: объемного характера сушки и СВЧ-нагрева, изменяющейся пористой структуры материала, наличия трех форм влаги, а также необходимости анализа полей температуры, влагосодержания и давления. Процесс представлен как совокупность взаимосвязанных элементарных процессов. Основным результатом является система дифференциальных уравнений в цилиндрических координатах, описывающая внутренний тепло- и массообмен с учетом теплопроводности, парообразования, фазовых переходов и СВЧ-нагрева. Система дополнена граничными условиями. Для практических расчетов предложены упрощения, например, пренебрежение переносом жидкости после завершения вспучивания. Конкретизированы подмодели для описания сопутствующих процессов. Предложена эвристическая модель вспучивания, связывающая коэффициент расширения материала с минимальной температурой, и выведены формулы для определения переменного радиуса жгута, объемной концентрации сухого вещества и пористости. Разработана модель фазовых переходов (кристаллизация/плавление) на основе локальных условий и введено слагаемое в уравнение теплопроводности. Для моделирования СВЧ-нагрева предложена формула с учетом селективности поглощения энергии разными компонентами материала. Введен способ аналитической оценки коэффициента диэлектрических потерь через объемные доли компонентов. Главным выводом исследования является создание целостного математического аппарата, позволяющего моделировать сложный процесс сушки с учетом взаимного влияния теплофизических, структурных и электродинамических факторов. Модель обеспечивает возможность анализа распределения ключевых параметров (температуры, влажности, давления) в объеме материала на всех стадиях процесса, что является основой для оптимизации технологических режимов.
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
Обоснование применения хитина и хитозана для псевдокапсулирования рыбных комбикормов
Статья научная
В статье представлено комплексное научное и технологическое обоснование применения хитина и его производного хитозана для создания защитных инертных оболочек (псевдокапсул) на гранулах рыбных комбикормов. Актуальность работы обусловлена необходимостью решения ключевых проблем современной аквакультуры, связанных с потерями водорастворимых нутриентов, окислением липидов и микробиологической порчей кормов, особенно при использовании альтернативных, в том числе растительных, компонентов с высоким содержанием жиров. Авторы доказывают, что хитин, как высокомолекулярный аминополисахарид, полученный из панцирей ракообразных, обладает уникальным сочетанием свойств, делающих его идеальным материалом для псевдокапсулирования. К ним относятся химическая инертность, механическая прочность, термостойкость, нетоксичность, биоразлагаемость и, что особенно важно, выраженные барьерные и антимикробные свойства. Образующаяся хитиновая пленка предотвращает вымывание витаминов, аминокислот и минеральных веществ в воду, защищает жиры от прогоркания, подавляет развитие патогенной микрофлоры (включая золотистый стафилококк) и тем самым существенно увеличивает срок хранения корма. В технологическом аспекте статья описывает усовершенствованный процесс производства, включающий экструзию, вакуумную пропитку гранул жидкими компонентами и финишное нанесение хитиновой оболочки. Это позволяет программировать свойства корма, такие как плавучесть и скорость погружения, и обеспечивает высокую водостабильность гранул, что критически важно для кормления ценных видов рыб (осетровых, лососевых). Практическая ценность исследования подтверждена результатами производственных испытаний на осетровых рыбах. Применение псевдокапсулированных комбикормов позволило повысить усвояемость питательных веществ на 10–12%, увеличить привесы на 10–12% и снизить конверсию корма на 15%. Экономический эффект выразился в сокращении затрат корма на единицу продукции на 8–12%. Представленные рецептуры стартового и продукционного кормов соответствуют физиологическим потребностям рыб, а микробиологический анализ подтвердил их экологическую чистоту и улучшенные санитарные показатели. Таким образом, исследование демонстрирует, что псевдокапсулирование с использованием хитина и хитозана является эффективным инновационным решением. Оно направлено на повышение питательной ценности, сохранности и экономической эффективности комбикормов, что способствует устойчивому развитию индустриальной аквакультуры.
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
Определение биологически активных веществ в зерне пшеницы и чечевицы
Статья научная
В статье представлен обзор современных методов определения биологически активных соединений в сельскохозяйственном сырье растительного происхождения, охватывающий спектр аналитических подходов — от классических химических и титриметрических методов до высокоэффективных инструментальных техник, включая высокоэффективную жидкостную хроматографию, масс-спектрометрию. Целью исследований являлось проведение анализа существующих методов и выявление наиболее целесообразного для определения биологически активных веществ в исследуемом сельскохозяйственном сырье. Для проведения исследований выбраны образцы пшеницы и чечевицы, выращиваемые в Омской области, модифицированные методами биофортификации, в частности селекцией. Анализ и сравнительная оценка доступных методик позволили обоснованно выбрать наиболее простой и точный метод количественного определения биологически активных веществ в исследуемом сырье, адаптированный к специфике его химического состава - метод определения суммарного содержания фенольных соединений, позволяющий получать более точные данные, а также повысить безопасность работы при сокращении времени экстракции. Что формирует предпосылки для его широкого применения в пищевой промышленности. Согласно полученным данным, исследуемые образцы отличаются высокой белковой ценностью. Итогом стало количественное определение фенольных соединений на начальном этапе в образцах модифицированного растительного сырья. Результаты подчёркивают, что пигментированные сорта зерновых и бобовых обладают повышенной нутриентной и биологической ценностью по сравнению с традиционными и могут быть использованы в качестве функционального сырья при разработке функциональных и специализированных продуктов питания и биологически активных компонентов. Полученные данные по содержанию двух ключевых компонентов — белка и фенольных соединений — могут служить основой для дальнейших исследований, направленных на изучение взаимодействия этих веществ в составе модифицированного сырья. Проведение данных исследований является первой ступенью комплексного эксперимента в рамках разработки многокомпонентного биологически активного компонента – нутрицевтика. Обзор представляет интерес для исследователей, аналитиков и специалистов в области пищевой отрасли, стремящихся к надёжному и эффективному контролю содержания биологически активных веществ в сырье и производству функциональных продуктов питания и биологически активных веществ.
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
Опыт получения ХС из побочных продуктов переработки пресноводных рыб
Статья научная
Статья посвящена анализу источников, методов получения и биомедицинского потенциала хондроитин сульфата (ХС), с особым акцентом на возможность его экстракции из побочных продуктов переработки пресноводных рыб. ХС, как сульфатированный гликозаминогликан, является ключевым структурным и функциональным компонентом внеклеточного матрикса, играя критическую роль в поддержании здоровья суставов, нейропластичности, регенерации тканей и модуляции воспалительных процессов. Его биологическая активность напрямую зависит от структурных особенностей, таких как степень сульфатирования («сульфатный код»), молекулярная масса и пространственная организация, которые, в свою очередь, определяются источником сырья и технологией выделения. В работе подчеркивается, что традиционное промышленное производство ХС опирается на сырье животного происхождения (хрящи крупного рогатого скота, свиней, кур), что сопряжено с рядом ограничений, включая религиозные аспекты, риски зоонозных заболеваний и нестабильность сырьевой базы. В этом контексте гидробионты, и особенно побочные продукты рыбоперерабатывающей промышленности (скелеты, хрящи, головы), рассматриваются как перспективная и устойчивая альтернатива. Использование такого сырья позволяет решить проблему утилизации отходов и соответствует принципам экономики замкнутого цикла. В статье проводится детальный обзор традиционных (щелочной и кислотный гидролиз) и современных (ферментативный, ультразвуковой, микроволновой, сверхкритическая флюидная экстракция) методов извлечения ХС. Делается вывод, что разработка эффективных и рентабельных технологий получения ХС из рыбных отходов представляет собой актуальную научно-практическую задачу. Такие технологии должны обеспечивать не только высокий выход и чистоту, но и сохранение специфической структуры сульфатированных изоформ, что определяет их терапевтическую эффективность. Внедрение подобных решений позволит расширить сырьевую базу для производства ХС, создать новые цепочки добавленной стоимости в рыбной отрасли и удовлетворить растущий рыночный спрос на функциональные нутрицевтики и биомедицинские материалы с предсказуемыми свойствами.
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
Питание и гены: молекулярные механизмы адаптации обмена веществ к физической активности
Статья научная
Индивидуальная чувствительность к физической нагрузке рассматривается как многофакторное явление с существенным вкладом генетических детерминант. В работе систематизированы данные о генах, влияющих на выносливость, силовые способности, восстановление и метаболическую адаптацию к тренировкам. Описаны механизмы действия генов, связанных с регуляцией ренин-ангиотензиновой системы, структурой мышечных волокон, митохондриальным энергообменом, окислением жирных кислот и ангиогенезом. Показано, что вариации гена ангиотензинпревращающего фермента ассоциированы с различиями между выносливостными и скоростно-силовыми характеристиками. Полиморфизмы генов, кодирующих альфа-актинин, митохондриальные разобщающие белки и ферменты энергетического обмена, определяют тип мышечных волокон, эффективность аэробных нагрузок и уровень утомляемости. Особое внимание уделено взаимосвязи генетических вариаций с нутритивными потребностями организма. Доказано, что аэробно ориентированные генотипы (например, с высокой экспрессией UCP2/UCP3 или аллелью C гена PPARD) характеризуются повышенной зависимостью от жирового обмена, в то время как анаэробные варианты (полиморфизм ACTN3, низкая активность AMPD1) требуют усиленного потребления углеводов и белка. Таким образом, генетические особенности напрямую влияют на приоритетный выбор макронутриентов для энергообеспечения и восстановления. В работе также проанализированы риски, связанные с генетически обусловленной предрасположенностью к метаболическим нарушениям и перетренированности, и даны соответствующие диетологические рекомендации для их минимизации. Рассмотрены этические аспекты и потенциальные последствия применения генетических технологий в спорте, включая риски использования генов роста и ингибиторов миостатина в качестве генного допинга. Подчеркивается необходимость строгого разграничения лечебной генной терапии и недопустимых методов повышения результативности. В заключение обоснована целесообразность интеграции генетической информации для персонализации тренировочных программ и нутритивной поддержки, что позволяет повысить эффективность адаптации, работоспособность и снизить риски для здоровья спортсменов.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена производственному учету на молокоперерабатывающих предприятиях Омской области. В последние годы многие молокоперерабатывающие предприятия России существенным образом модернизировали свою производственно-технологическую базу, внедрили инновационные технологии обработки молочного сырья, расширили свой ассортимент выпускаемой продукции за счет использования функциональных пищевых ингредиентов и технологических добавок, что заметным образом повлияло на необходимость пересмотра действующих норм расхода сырья и коэффициентов перевода сырья на готовую продукцию. Авторами научной статьи был проведен комплексный анализ использования молочного сырья и немолочных компонентов на основе проведения контрольных выработок и замеров с целью определения их фактического расхода на ведущих предприятиях Омской области, в зависимости от типа предприятия и объема перерабатываемого сырья. На основе проведенного анализа расхода сырья и компонентов были впервые получены новые научно-обоснованные нормы расхода сырья и коэффициенты перевода сырья на готовую продукцию, которые позволяют оперативно проводить производственный учет и принимать управленческие решения для повышения экономической эффективности производства. Особое внимание в статье уделяется применению растительного сырья и технологических добавок на его основе, которые не только существенным образом увеличивают выход готовой молочной продукции, но и придают им высокие потребительские свойства. В статье отмечается особая роль растительных ингредиентов в расширении ассортимента молочных и молокосодержащих продуктов, повышению их качества, пищевой и биологической ценности.
Бесплатно
Получение гидролизатов соевого белка с высокой антиоксидантной активностью
Статья научная
На сегодняшний день наблюдается рост интереса к натуральным антиоксидантам, среди которых особое внимание уделяется гидролизатам белков с повышенной антиоксидантной активностью. В настоящем исследовании изучен ферментативный протеолиз изолята соевого белка с целью получения гидролизатов с высокой антиоксидантной активностью. Для протеолиза использовали протеолитические ферментные препараты (ФП) микробного (Alcalase, Neutrase, Flavourzyme, Протозим) и растительного (папаин, бромелаин) происхождения. В полученных гидролизатах была определена общая антиоксидантная емкость (ОАЕ), которая оценивалась тремя методами: FRAP, DPPH и ORAC (результаты выражались в мкмоль-экв. кверцетина/л). Гидролиз проводили при гидромодуле 1:15, дозировках ферментов 0,5–2,0 % от массы субстрата, с поддержанием pH и температуры в течение 4 часов. Установлено, что микробные протеазы обеспечивали более высокую степень гидролиза (СГ) по сравнению с растительными: максимальная СГ достигала 14,95 % для Alcalase, 13,89 % для Flavourzyme, 11,00 для Neutrase и 9,23 для Протозима при дозировке 2 %, в то время как для папаина и бромелаина – 5,06 % и 5,30 % соответственно. Анализ SDS-PAGE подтвердил более глубокое расщепление белка под действием микробных ферментов. По данным анализа ORAC, наивысшую антиоксидантную емкость продемонстрировал гидролизат, полученный с применением ФП Alcalase – 9487,27 мкмоль-экв. кверцетина/л, а по методу FRAP – гидролизаты Alcalase, Neutrase и Протозима (свыше 110 мкмоль-экв./л). Наибольшая ОАЕ по методу DPPH отмечена у гидролизата Neutrase (37,49 мкмоль-экв./л). Показано, что процесс гидролиза значительно повышает антиоксидантные свойства по сравнению с нативным изолятом. Установлено, что ферменты Alcalase, Neutrase, Flavourzyme и отечественный препарат Протозим перспективны для получения гидролизатов соевого белка с выраженной антиоксидантной активностью. Полученные данные могут быть использованы при разработке функциональных ингредиентов для пищевой промышленности.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена разработке ресурсосберегающего метода регенерации щелочных моющих растворов (ЩМР) для мини-пивоварен. Основное внимание уделено флокуляционной очистке как экономичной альтернативе утилизации. Целью работы был подбор реагентов и параметров для интеграции технологии в существующие системы CIP. Экспериментально изучена эффективность катионных флокулянтов («Magnafloc 380», «Гринлайф К45») в высокощелочной среде. Установлены оптимальные условия: дозировка 3,6–4 г/кг загрязнений, энергозатраты 0,04–0,1 Вт/кг, время обработки 240–450 с. Наилучший результат показал «Гринлайф К45». Метод обеспечивает удаление 90–95% взвесей за 30 минут седиментации и снижение мутности на 95%, позволяя продлить цикл использования ЩМР в 4–6 раз. На основе полученных данных авторами предложена практичная аппаратурно-технологическая схема регенерации. Она предполагает дооснащение стандартной передвижной CIP-станции смесителем для ввода флокулянта, емкостью для отстаивания и самопромывным фильтром для окончательного отделения осадка. Регенерированный раствор возвращается в оборот с возможностью корректировки концентрации. Схема обеспечивает визуальный контроль, не требует сложного оборудования и может быть реализована на действующих производствах. Таким образом, работа доказывает технико-экономическую и экологическую целесообразность внедрения флокуляционной регенерации ЩМР на мини-пивоварнях. Ключевыми преимуществами являются прямая экономия на воде и реагентах, сокращение объема высокощелочных сточных вод и снижение нагрузки на локальные очистные сооружения.
Бесплатно
Статья научная
Современные научные данные свидетельствуют о возрастающей роли функциональных пищевых ингредиентов в профилактике и коррекции различных заболеваний. Особый интерес исследователей и потребителей вызывают биологически активные соединения с доказанным противовоспалительным эффектом, поскольку хроническое системное воспаление низкой степени интенсивности признано ключевым фактором развития многих метаболических нарушений, включая сахарный диабет и сердечно-сосудистые патологии. В отличие от фармацевтических препаратов, воздействующих преимущественно на симптомы заболеваний, функциональные пищевые ингредиенты обладают уникальной способностью обеспечивать пролонгированный профилактический эффект благодаря регулярному потреблению в составе повседневного рациона. Среди перспективных биологически активных соединений особое место занимают полисахариды, такие как β-глюканы, пектины и арабиноксиланы, обладающие выраженным иммуномодулирующим и противовоспалительным потенциалом. Однако их широкое применение в пищевой промышленности до сих пор ограничивалось недостаточной изученностью структура-активностных взаимосвязей, сложностями стандартизации и отсутствием эффективных методов направленного выделения целевых фракций. В этом контексте технологии искусственного интеллекта открывают новые возможности для систематического изучения и целенаправленного проектирования функциональных ингредиентов на основе полисахаридов. Полученные в рамках исследования результаты демонстрируют значительную эффективность разработанного подхода. В ходе исследования удалось выделить и охарактеризовать высокоактивные фракции полисахаридов, проявляющие выраженное противовоспалительное действие. Экспериментальные данные подтвердили способность выделенных соединений существенно снижать уровень ключевых маркеров воспаления как в модельных системах in vitro, так и в клинических условиях. Особый интерес представляют выявленные преимущества овсяных β-глюканов, которые сочетают высокую биологическую активность с технологической доступностью и экологической безопасностью производства.
Бесплатно
Статья научная
Мучные кондитерские изделия (кексы) являются привлекательной позицией для производства в качестве продукта специализированного назначения, их рецептуры могут быть сконструированы в соответствии с потребностями потребителя, с заданными свойствами. Срок годности таких изделий ограничен 7 сутками. Сложная логистики в отдаленные улусы Республики Саха (Якутия) потенцирует разработку рецептур и технологий продуктов с длительным сроком годности. Для мучных кондитерских изделий таким решением может быть применение частичной выпечки. В этой связи целью исследования является применение технологии отложенной частичной выпечки специализированных мучных кондитерских изделий (кексов) для использования в отдаленных районах Республики Саха (Якутия). Задачи исследования: отработка параметров отложенной частичной выпечки цельнозерновых безглютеновых кексов; исследование показателей качества на разных этапах производства и в процессе хранения; исследование содержание предшественников образования акриламида (аспарагиновой кислоты и аспарагина). Предлагаемая рецептура и технология позволяет увеличить срок годности изделий на основе смеси рисовой цельнозерновой муки и гречки зеленой цельнозерновой до 180 суток при хранении частично выпеченных изделий при минус 180С. Изделия могут быть рекомендованы как безглютеновый продукт и источник пищевых волокон, с содержанием последних 16% рекомендуемого суточного потребления. Органолептические показатели изделий после довыпечки соответствуют требованиям нормативных документов. Получены данные о содержании аспарагина как предшественника образования акриламида. Суммарное содержание аспарагиновой кислоты и аспарагина при традиционной выпечке на 10,6% ниже, чем в довыпеченных изделиях. Этот результат позволяет прогнозировать и снижение концентрации акриламида в таких изделиях частичной выпечки с довыпечкой после замораживания. Предложенная технология частичной выпечки для цельнозерновых безглютеновых кексов позволяет получить продукт стандартного качества независимо от места его производства, увеличить срок годности продукта, оставляя при этом «чистую этикетку», без использования пищевых добавок и обеспечить стабильность обеспечения населения труднодоступных районов Республики Саха (Якутия) продукцией специализированного назначения.
Бесплатно
Статья научная
Хлебопекарная промышленность является одной из самых исторически значимых, история которой насчитывает уже многие сотни лет. При этом она является и самой противоречивой, в которой наряду с автоматизацией и роботизацией, до сих пор существует много ручного труда, который отрицательным образом на всю отрасль в целом. И чтобы повысить конкурентоспособность данной отрасли производства следует провести модернизацию некоторых технологических этапов производства и всего технологического процесса, для чего требуется внедрять автоматизацию и роботизацию как на отдельных этапах производства, так и на протяжении всего технологического процесса. Помимо этого, стоит внедрять научно обоснованные, ресурсосберегающие и экологические технологии. Проведено научно-техническое прогнозирование, ставящее целью анализ целесообразности модернизации конструкции тестомесильной машины. Была сформирована модель «черного ящика» стадии замеса теста. Для более наглядного структурирования и оценки значимости рассматриваемых параметров был применен метод экспертного оценивания, результаты представлены в виде таблицы рангов. Исследование характеристик, оказывающих влияние на операцию замеса теста, было выполнено с применением четырех различных параметров, среди которых были входные и выходные, разделенные на управляющие, управляемые, возмущаемые и наблюдаемые, а сам технологический процесс замеса теста выполнялся в тестомесительной машине. Наиболее значимыми факторами в процессе замеса теста являются: влажность и температура теста, частота вращения месильного органа тестомесильной машины, объем воды для замеса. Помимо этого, модернизация оборудования тестомесильной машины представляется довольно перспективным направлением для повышения эффективности технологического процесса замеса теста.
Бесплатно
Разработка белкового продукта для спортивного питания
Статья научная
Наблюдается значительный рост интереса к здоровому образу жизни и правильному питанию, растет спрос на продукты, способствующие улучшению физической формы и восстановлению после нагрузок. Творожные продукты, в свою очередь, являются важной частью рациона многих спортсменов благодаря высокому содержанию белка, кальция и других необходимых микроэлементов Молочные продукты, наиболее полно отвечающие принципам сбалансированного питания, целесообразно сочетать с растительными продуктами. Масло облепихи, получаемое из плодов этого растения, обладает множеством полезных свойств, включая противовоспалительное, антиоксидантное и восстанавливающее действие. Эти характеристики делают его идеальным компонентом для обогащения продуктов спортивного питания, так как они могут способствовать улучшению здоровья, повышению выносливости и ускорению восстановления после физических нагрузок. Одним из требований к новым продуктам является их легкая адаптация к условиям действующих предприятий, возможность использования существующего оборудования, отсутствие в их технологии специфических не свойственных устоявшемуся производству операций. Цель работы заключается в разработке рецептуры и технологии белкового продукта спортивного питания. Объектами исследования были молоко обезжиренное, глубокозамороженная концентрированная заквасочная культура GESKA-STAR G 700.7, закваска сухая из лиофилизированной пробиотической культуры AiBi серии B 6.10, биологически активная добавка к пище «Облепиховое масло Алтай «Элитное» 180 мг%» от бренда Vitateka, качественные показатели промежуточных и готовых продуктов. При проведении работы использовались стандартные методы исследований, предусмотренные нормативными документами. Результатом работы служит экспериментальное обоснование оптимальной рецептуры продукта. Установлено, что наиболее рационально получать продукт посредством смешивания обезжиренного творога с другими компонентами при температуре 65 °С. В результате работы получен продукт с достаточным сроком хранения, предназначенный для спортсменов, подвергающихся высоким силовым нагрузкам.
Бесплатно
Статья научная
Для обеспечения населения питанием, соответствующим его физиологическим потребностям, государственная политика сосредоточена на поиске способов восстановления биологически активных ресурсов. В Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации до 2030 года и Стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года указаны перспективы обеспечения здорового питания населения. В связи с отставаниями в производстве мяса некоторых видов животных, для России представляют интерес животные и птицы с ускоренным созреванием, чье мясо можно увеличить за счет внутренних запасов. Исследования в области производства колбасных изделий в современной пищевой промышленности акцентируют внимание на поиске новых источников питательных веществ и внедрении разнообразных видов сырья для увеличения полезности и биологической активности конечной продукции. Предложение использовать смесь сорта "Победа 104" маши и сорта "Московская 39" пшеницы в качестве растительного компонента возникло после анализа состава злаков и бобов. Оптимальное соотношение этих компонентов, где одна часть пшеницы соответствует шести частям маши, позволяет получить ингредиент с улучшенным профилем аминокислот и повышенным содержанием ценных микроэлементов. Разработка рецептуры варено-копченой колбасы включает в себя сочетание мяса кролика и цыплят-бройлеров в пропорции 1:3. Органолептические свойства этого продукта не отличаются от образца без добавления растительных компонентов благодаря изученному подходу к производству. Продукция относится к категории пищевых продуктов с повышенным содержанием белка, йода, селена, что обеспечивает покрытие более 15% суточной потребности человека в них. Экономический анализ показал, что внедрение растительного компонента не только не влияет на качество колбасы, но и увеличивает срок ее хранения в соответствии с требованиями стандартов. Новая продукция обладает улучшенными характеристиками питательности и биологической ценности, и рекомендуется для разнообразия питания различных групп населения.
Бесплатно
