Экотехнологии для эффективного использования продовольственных ресурсов в технологии пищевых систем. Часть 1

Автор: Науменко Наталья Владимировна, Потороко Ирина Юрьевна, Дежкунов Николай Васильевич, Науменко Екатерина Евгеньевна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии @vestnik-susu-food

Рубрика: Биохимический и пищевой инжиниринг

Статья в выпуске: 2 т.10, 2022 года.

Бесплатный доступ

Актуальность применения экотехнологий на основе нетепловых методов воздействия, в частности холодного плазменного излучения (ХПИ) и низкочастотного ультразвука (НУЗВ), обусловлена обострившимися в настоящее время проблемами, связанными с нестабильностью качества продовольственного сырья, сокращения объемов поставки рядом стран пищевых ингредиентов. Дополнительная нагрузка для пищевой отрасли связана с отсутствием возможности экспорта зернового сырья в связи с утверждением Постановления Правительства РФ от 14 марта 2022 года № 362 «О введении временного запрета на вывоз зерновых культур за пределы территории Российской Федерации». Вышеперечисленные факторы диктуют необходимость поиска эффективных механизмов, применимых для реализации технологий ресурсосбережения продовольственного сырья. При этом должна быть обеспечена экологичность используемых методов, позволяющих максимально использовать природный потенциал сырья, что позволит не только минимизировать продовольственные потери, но и достигнуть сбалансированности рационального производства и потребления. Целью данного исследования являлось установление наиболее эффективных режимов воздействия холодного плазменного излучения для обеззараживания зерна пшеницы на этапах хранения и получения сырьевых ингредиентов с целью дальнейшего их использования в качестве структурообразующих ингредиентов в пищевых эмульсионных системах. В работе использовали различные режимы воздействия ХПИ и НУЗВ на соответствующем этапе эксперимента. На основе математической обработки полученных экспериментальных данных и рассчитанного обобщенного критерия оптимальности для ряда показателей были установлены оптимальные параметры нетепловых воздействий. Так, применительно к ХПИ с целью обеззараживания зернового сырья применяли: напряжение 10 кВ, частота 50 Гц, длительность воздействия 9 минут, плазмообразующее вещество - воздух при нормальных условиях. Низкочастотное ультразвуковое воздействие (мощность воздействия в диапазоне 30-100 % от паспортного значения) использовалось для обеспечения устойчивости эмульсий в присутствии биобезопасного сырьевого ингредиента. Полученные результаты комплексного исследования доказывают возможность комплексного использования экотехнологий, на основе сочетания ХПИ и НУЗВ, как эффективного инструмента, блокирующего развитие токсигенной микрофлоры и процесс накопления микротоксинов, при получении безопасных сырьевых ингредиентов, применимых для стабилизации функциональных эмульсий пищевых систем.

Еще

Зерно пшеницы, холодное плазменное излучение, обеззараживание, токсигенная микрофлора

Короткий адрес: https://sciup.org/147237389

IDR: 147237389

Список литературы Экотехнологии для эффективного использования продовольственных ресурсов в технологии пищевых систем. Часть 1

  • Возможности использования экотехнологий для минимизации продовольственных потерь / Н.В. Науменко, В.В. Ботвинникова, Л.П. Нилова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2020. Т. 8, № 4. С. 69-76. DOI: 10.14529/food200409
  • Ресурсосберегающие технологии переработки зерновых культур как основа продовольственной безопасности Российской Федерации / Н.В. Науменко, И.Ю. Потороко, К.С. Гаврилова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2021. Т. 9, № 4. С. 23-29. DOI: 10.14529/food210403
  • Caputo F. Gamma hydroxybutyric acid (GHB) for the treatment of alcohol dependence: a review / F. Caputo, T. Vignoli, I. Maremmani [et al.] // International journal of environmental research and public health. 2009. Vol. 6, iss. 6, pp. 1917-1929. DOI: 10.3390/ijerph6061917
  • Basaran P., Basaran-Akgul N., Oksuz L. Elimination of Aspergillus parasiticus from nut surface with low pressure cold plasma (LPCP) treatment // Food microbiology. 2008. Vol. 25, iss. 4, pp. 626632. DOI: 10.1016/j.fm.2007.12.005
  • Bermйdez-Aguirre D. Effect of atmospheric pressure cold plasma (APCP) on the inactivation of Escherichia coli in fresh produce / D. Bermйdez-Aguirre, E. Wemlinger, P. Pedrow [et al.] // Food control. 2013. Vol. 34, iss. 1. Р. 149-157. DOI: 10.1016/j.foodcont.2013.04.022
  • Devi Y. Influence of cold plasma on fungal growth and aflatoxins production on groundnuts / Y. Devi, R. Thirumdas, C. Sarangapanu [et al.] // Food control. 2017. Vol. 77, pp. 187-191. DOI: 10.1016/j.foodcont.2017.02.019
  • Fernandez A., Noriega E., Thompson A. Inactivation of Salmonella enterica serovar Typhimurium on fresh produce by cold atmospheric gas plasma technology // Food microbiology. 2013. Vol. 33, iss. 1, pp. 24-29. DOI: 10.1016/j.fm.2012.08.007
  • Lacombe A. Atmospheric cold plasma inactivation of aerobic microorganisms on blueberries and effects on quality attributes / A. Lacombe, B.A. Niemira, J.B. Gurtler [et al.] // Food microbiology. 2015. Vol. 46, pp. 479-484. DOI: 10.1016/j.fm.2014.09.010
  • McClurkin-Moore J.D., Ileleji K.E., Keener K.M. The effect of high-voltage atmospheric cold plasma treatment on the shelf-life of distillers wet grains // Food and bioprocess technology. 2017. Vol. 10, iss. 8, pp. 1431-1440. DOI: 10.1007/s11947-017-1903-6
  • Misra N.N. Cold plasma interactions with enzymes in foods and model systems / N.N. Misra, S.K. Pankaj, A. Segat, K. Ishikawa // Trends in food science & technology. 2016. Vol. 55, pp. 39-47. DOI: 10.1016/j.tifs.2016.07.001
  • Misra N.N. In-package atmospheric pressure cold plasma treatment of strawberries / N.N. Misra, S. Patil, T. Moiseev [et al.] // Journal of food engineering. 2014. Vol. 125, pp. 131-138. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2013.10.023
  • Mitra A. Inactivation of surface-borne microorganisms and increased germination of seed specimen by cold atmospheric plasma / A. Mitra, Y.F. Li, T.G. Klampfl [et al.] // Food and bioprocess technology. 2014. Vol. 7, iss. 3, pp. 645-653. DOI: 10.1007/s 11947-013-1126-4
  • Thirumdas R., Sarangapani C., Annapure U.S. Cold plasma: a novel non-thermal technology for food processing // Food biophysics. 2015. Vol. 1. P. 1-11. DOI: 10.1007/s11483-014-9382-z
  • Thirumdas R., Kadam D., Annapure U.S. Cold plasma: An alternative technology for the starch modification // Food biophysics. 2017. Vol. 12. P. 129-139. DOI: 10.1007/s11483-017-9468-5
  • Thirumdas R. Functional and rheological properties of cold plasma treated rice starch / R. Thirumdas, A. Trimukhe, R.R. Deshmukh, U.S. Annapure // Carbohydrate polymers. 2017. Vol. 157. P. 1723-1731. DOI: 10.1016/j.carbpol.2016.11.050
  • Thirumdas R. Influence of low pressure cold plasma on cooking and textural properties of brown rice / R. Thirumdas, C. Saragapani, M.T. Ajinkya [et al.] // Innovative food science & emerging technologies. 2016. Vol. 37, pt. A. P. 53-60. DOI: 10.1016/j.ifset.2016.08.009
Еще
Статья научная