Биохимический и пищевой инжиниринг. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии

Публикации в рубрике (59): Биохимический и пищевой инжиниринг
все рубрики
Influences of storage conditions on beef texture

Influences of storage conditions on beef texture

Wang Ji., Wang H., Potoroko I., Tsirulnichenko L.

Статья научная

This study aimed to explore the influences of different storage conditions on beef texture from both micro-perspective and macro-perspective. In this study, the postmortem beef was stored under three storage conditions, i.e. (1) freezing point temperature + vacuum packaging (Cv), (2) 0 ℃ + vacuum packaging (Zv), (3) 4 ℃ + vacuum packaging (Fv). During the storage, sulfhydryl group (-SH) content, myofiber diameter, sarcomere length (SL), myofibril fragmentation index (MFI) and shear force (SF) were determined regularly. The result showed that: under above three conditions, both -SH content and myofiber diameter gradually decreased while MFI increased. With the treatment of Cv, Zv and Fv, myofiber diameter decreased by 46.67 %, 52.27 % and 57.23 % respectively on the 24th day. The SL was minimized at the 1st day with Zv and Fv condition and at the 4th day with Cv condition. The SF of three types of samples behaved in the similar pattern as increasing firstly and then decrease, however, the change of samples with Cv condition was much slower than those with Zv and Fv condition. Therefore, we conclude that Cv condition can effectively delay the rigor mortis and rigor-off processes of beef, and thus, enable the beef maintain good quality for a long time, following by Zv condition and then Fv condition.

Бесплатно

Адаптация Pseudomonas helmanticensis к додецилсульфату натрия в присутствии глицерина

Адаптация Pseudomonas helmanticensis к додецилсульфату натрия в присутствии глицерина

Зубков Илья Николаевич, Кондратьев Вадим Дмитриевич, Шишлянников Сергей Михайлович

Статья научная

Культура Pseudomonas helmanticensis, устойчивая к действию додецилсульфата натрия (SDS), способна продуцировать полигидроксиалканоаты (ПГА) - биогенные полиэфиры, применяемые при производстве упаковочных материалов. Устойчивость к алкилсульфатам открывает возможность использования P. helmanticensis для разработки неаксеничных (т. е. не предполагающих предварительной стерилизации сред) процессов получения ПГА. Добавление SDS в среды для культивирования подавляет рост посторонних микроорганизмов, что позволяет избежать паровой стерилизации и снизить стоимость готового полимера. Одним из наиболее перспективных субстратов для получения ПГА является глицерин. Следовательно, целесообразно изучить адаптацию P. helmanticensis к SDS в средах, содержащих глицерин в качестве основного субстрата. Известно, что бактерии Pseudomonas обладают несколькими механизмами, обеспечивающими устойчивость к SDS: образование агрегатов, окруженных защитным матриксом, модификация мембран и синтез расщепляющих алкилсульфаты ферментов. Наличие агрегатов в культурах P. helmanticensis изучалось с помощью эпифлуоресцентной микроскопии с предварительным окрашиванием клеток Акридиновым оранжевым. Модификация клеточных мембран исследовалась путем анализа жирнокислотного состава биомассы методом газовой хроматографии - масс-спектрометрии. Наличие внутриклеточных сульфатаз оценивалось по изменению концентрации SDS в ходе культивирования. Показано, что P. helmanticensis адаптируется к присутствию SDS в средах, содержащих глицерин, путем активации всех трех указанных механизмов. Максимальная концентрация SDS, при которой P. helmanticensis демонстрирует значительный рост биомассы, составляет 0,5 г/л. Такая концентрация ингибирует рост многих других микроорганизмов, благодаря чему P. helmanticensis является перспективным продуцентом для получения ПГА в нестерильных средах, содержащих глицерин и SDS.

Бесплатно

Анализ эффективности методов экстракции для получения растительных напитков с оптимальными свойствами

Анализ эффективности методов экстракции для получения растительных напитков с оптимальными свойствами

Меренкова Светлана Павловна, Тесалова Дарья Григорьевна

Статья научная

Рост рынка напитков - альтернатив натурального молока - ежегодно составляет 13,6-15,5 %. Предпочтение растительных напитков обусловлено растущим спросом на специализированные и функциональные продукты питания, этическими взглядами потребителей. Разрабатываются новые технологии, направленные на инактивацию микроорганизмов и ферментов, уменьшение размеров частиц и снижение вязкости эмульсии для повышения физической стабильности напитка. Наиболее перспективным способом обработки растительного сырья для получения стабильной коллоидной системы напитка является ультразвуковая кавитация. Цель исследования - анализ эффективности методов экстракции зернового сырья для получения растительных напитков с оптимальными свойствами. В предложенной технологической схеме получения растительного напитка осуществляют замачивание неочищенных семян конопли и зерна пшеницы на 24 часа с последующим мокрым дроблением и многоступенчатой экстракцией сухих веществ, с применением высокотемпературной или ультразвуковой обработки. Результаты исследований доказывают, что импульсная ультразвуковая обработка диспергированных семян конопли позволяет снизить значения вязкости до 1,75-1,91 mPa•s, при одновременном повышении концентрации белка (до 2,55 %), липидов (до 4,66 %) в пищевой системе растительного напитка. При ультразвуковой обработке измельченного зерна пшеницы наблюдали возрастание вязкости растительного напитка до 5,5 mPa•s, что свидетельствует об активизации гидрофильных свойств нерастворимых фракций белков, одновременно установлено улучшение экстракции сухих веществ, белка и липидов в систему напитка. Доказано, что наиболее эффективно применение ультразвуковой обработки сырья, которая обеспечивает оптимальные параметры вязкости и эмульсионной стабильности дисперсной системы, обуславливает высокое содержание питательных компонентов в составе растительного напитка. При производстве напитков на основе зерна пшеницы следует учитывать значительное содержание нерастворимых высокомолекулярных фракций, которые при взаимодействии с водой обеспечивают стабильность и вязкость системы за счет гидроколлоидных процессов.

Бесплатно

Биологически активные ингредиенты в разработке пищевых продуктов с адаптогенными свойствами

Биологически активные ингредиенты в разработке пищевых продуктов с адаптогенными свойствами

Калинина Ирина Валерьевна, Фаткуллин Ринат Ильгидарович, Попова Галина Сергеевна

Статья научная

В соответствии с Доктриной продовольственной безопасности РФ, утвержденной Указом Президента РФ от 30 января 2010 г. № 120, перед производителями продуктов питания поставлена задача «наращивание производства новых, обогащенных диетических и функциональных продуктов». Большую популярность в последнее время приобретают биологически активные продукты пчеловодства - цветочная пыльца-обножка, перга, пчелиный воск, пчелиное маточное молочко. Эти продукты богаты полноценными белками, углеводами, незаменимыми жирными кислотами, витаминами, ферментами, флавоидными соединениями и другими биологически активными веществами, которые оказывают благотворное влияние на организм человека. Целью настоящего исследования являлась разработка новой рецептуры пряничных изделий, обогащенных пчелиным маточным молочком, ее валидация и технологическая апробация. Объектами исследования явились изделия пряничные сырцовые: контрольный образец пряники «Северные», модифицированный - пряники «Медовые» с пчелиным маточным молоком. В рамках исследования была разработана рецептура сырцовых пряников, обогащенных пчелиным маточным молоком, произведена опытная партия этих изделий, оценено их качество и безопасность. Результаты исследований показали возможность и целесообразность применения пчелиного маточного молочка в технологии пряничных изделий. Было установлено количество обогащающей добавки, которое позволило обеспечить сохранение и даже незначительное улучшение органолептических характеристик готовых изделий (0,15-2,0 кг на 1 т готовых изделий). Изделия, полученные по модифицированной рецептуре, полностью отвечали требованиям нормативной документации по показателям безопасности. Внесение в рецептуру пряничных изделий установленного количества пчелиного маточного молочка позволило снизить количество жира в готовых продуктах в среднем на 16,5 % при снижении энергетической ценности 1 %.

Бесплатно

Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов для упаковки пищевых продуктов. Часть 3: исследование способности к биоразложению

Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов для упаковки пищевых продуктов. Часть 3: исследование способности к биоразложению

Потороко Ирина Юрьевна, Малинин Артем Владимирович, Цатуров Арам Валерикович, Кади Аммар Мохаммад Яхья, Ботвинников Никита Артемович, Генжак Злата Юрьевна

Статья научная

Биоразложение материалов в природе - это сложный биохимический процесс преобразования сложных веществ, состоящий из трех стадий: трансформация (незначительные изменения молекул исходных материалов), фрагментация (разложение сложных молекул на более простые соединения), минерализация (превращение сложных веществ до простых соединений). Динамичность различных групп микроорганизмов, присутствующих в почве, обусловлена преимущественно условиями увлажнения почв и температурным фактором и сопряжена с химическим составом материалов как источников их питания. Данные факторы следует учитывать при создании биоразлагаемых материалов из органического сырья, так как процесс биоразложения во многом определяет их экологичность для биосферы. Относительно технологического процесса получения биоразлагаемых экоматериалов на процесс деструкции оказывает влияние состав композита, из которого был получен пленочный материал и те приемы, которые определяют свойства конечного продукта. Целью данного исследования стало исследование процессов биоразложения и оценка характеристик приготовленных образцов пленочного материала при различном соотношении основных сырьевых компонентов. Для опытных образцов были использованы следующие полисахариды: крахмал картофельный (КК) и целлюлоза льняная (ЦЛ) с разным соотношением в опытных пробах. Основными критериальными показателями были определены: структура поверхности, паропроницаемость, водопоглощение, биоразлагаемость. Исследования показали различия у образцов в показателях, при этом наилучшие показатели были установлены для образца при использовании в составе основных ингредиентов КК:ЦЛ в соотношении 1.5:0.5. Даже при визуальном восприятии полученные пленочные материалы могут быть рекомендованы для использования в качестве упаковки для сухих пищевых продуктов.

Бесплатно

Влияние полисахаридов бурых водорослей на процессы жизнедеятельности дрожжей Saccharomyces cerevisiae

Влияние полисахаридов бурых водорослей на процессы жизнедеятельности дрожжей Saccharomyces cerevisiae

Паймулина Анастасия Валерияновна, Потороко Ирина Юрьевна, Калинина Ирина Валерьевна

Статья научная

Целью работы являлось изучение возможности использования полисахаридов бурых водорослей в качестве биостимуляторов активности дрожжей Saccharomyces cerevisiae и оценка их влияния на технологические показатели хлебопекарных дрожжей. В качестве источника полисахаридов бурых водорослей использовали фукоидан и альгинат натрия в составе биологически активной добавки к пище «Фуколам-С-сырье». Для увеличения эффективности активации дрожжевых клеток дополнительно применяли модифицированную форму биологически активной добавки - микроструктурированную. Модификацию полисахаридов в составе добавки проводили с применением низкочастотного ультразвукового воздействия (мощность - 630 Вт/л, время экспозиции - 30 минут с использованием охлаждающей рубашки для поддержания температуры на уровне 50 °С). Результаты проведенных исследований показали, что в присутствии биостимуляторов - полисахаридов бурых водорослей, происходит активация метаболических процессов в дрожжевых клетках Saccharomyces cerevisiae. Наиболее выражено действие полисахаридов на стимуляцию физиологического состояния дрожжевых клеток при использовании модифицированной формы добавки. Наблюдается более интенсивное накопление запасных веществ: количество клеток с волютином достигает значений 96-97 %, с гликогеном - 70 %. Использование биостимуляторов полисахаридов бурых водорослей как в нативной форме, так и в микроструктурированной формах позволяет сократить длительность активации прессованных дрожжей на 1,5 часа по отношению к контролю. Использование модифицированной формы добавки приводит к увеличению подъемной силы дрожжей на 3,3 % в сравнении с контрольным образцом теста. Добавление биологически активной добавки «Фуколам-С-сырье» в нативном виде увеличивает прирост биомассы дрожжей на 23 %, а микроструктурированных полисахаридов - на 38 %.

Бесплатно

Влияние растительных антиоксидантов на развитие пробиотических микроорганизмов в ферментированных напитках

Влияние растительных антиоксидантов на развитие пробиотических микроорганизмов в ферментированных напитках

Фаткуллин Ринат Ильгидарович, Калинина Ирина Валерьевна, Брызгалова Анна Дмитриевна, Кретова Юлия Игоревна

Статья научная

Целью настоящего исследования стала оценка влияния флавоноида таксифолина в исходном и инкапсулированном виде на формирование антиоксидантных и пробиотических свойств молочных продуктов. Основным источником пробиотиков являются ферментированные молочные продукты, которые формируют наиболее весомый сектор функциональных продуктов питания. Развитие ассортимента функциональных молочных продуктов в направлении получения продуктов с новыми свойствами, например, антиоксидантными, может быть непредсказуемо для сохранения их пробиотических свойств. В настоящем исследовании в качестве функционального ингредиента антиоксидантного действия использовался флавононол таксифолин, который вносили в молоко до начала процесса сквашивания в исходной порошкообразной форме и в инкапсулированном в бета-циклодекстрин и гидроксипропил-бета-циклодекстрин виде. Для ферментации напитков использовали два вида заквасок разного состава: «Ацидолакт» и «Бифивит». Для оценки влияния различных форм таксифолина на формирование и сохранение пробиотических свойств ферментированных молочных напитков определяли содержание пробиотических микроорганизмов по стандартной методике в свежеприготовленных образцах и через 7 суток хранения при температуре (4 ± 1)°С. Также определяли антиоксидантную активность исследуемых образцов методом DPPH. Результаты показали возможность получения пробиотических ферментированных молочных продуктов с антиоксидантными свойствами. Полученные результаты позволили установить отсутствие выраженного негативного влияния растительного антиоксиданта таксифолина в исходном и инкапсулированном виде на развитие культур пробиотических микроорганизмов в системе молочных ферментированных продуктов. Значительных различий между образцами в содержании пробиотиков отмечено не было, все продукты соответствовали требованиям стандартов для функциональных пробиотических продуктов. Через 7 суток хранения содержание пробиотиков снизилось во всех образцах ферментированных продуктов, однако осталось на требуемом для функциональных продуктов уровне. Наиболее высокие значения АОА были установлены для образцов продуктов с добавкой таксифолина в исходном виде (на 60 % выше, чем в контрольных образцах).

Бесплатно

Влияние санитарного состояния холодильного оборудования на сроки хранения мяса

Влияние санитарного состояния холодильного оборудования на сроки хранения мяса

Умиралиева Лазат Бекеновна, Чижаева Анна Викторовна, Велямов Масимжан Турсунович, Авылов Чолпонкул Кыдырмышевич, Потороко Ирина Юрьевна, Ибраихан Акниет Толегенкызы

Статья научная

Главный принцип микробиологической безопасности пищи заключается в отсутствии вреда для здоровья человека в плане возникновения инфекционных заболеваний. Исходя из этого, основным требованием при гигиенической оценке пищевых продуктов, в частности мяса, является отсутствие в них патогенных микроорганизмов или их токсинов. Целью работы является определение санитарного состояния холодильного оборудования мясоперерабатывающего предприятия, влияние на сроки хранения, качество и безопасность мяса. Объектами исследования являлись образцы мяса, смывы со стен, стеллажей, а также воздух холодильных камер мясокомбината «Байсерке Агро» Алматинской области. В работе использовались общепринятые методы анализов по государственным и межгосударственным стандартам. Исследование микроорганизмов осуществляли стандартными методами микробиологии. Показано, что общая микробная обсемененность холодильных камер мясокомбината «Байсерке Агро» в процессе хранения мяса низкая и соответствует требованиям безопасности. Установленные в холодильных камерах показатели КМАФAнМ стен и воздуха находится в пределах 0,1-3,2×101 КОЕ/г, КМАФАнМ поверхности стеллажей находится в пределах 0,1-8,23×102 КОЕ/г, что не оказывает негативного влияния на сроки хранения мяса. В ходе эксперимента установлено, что микрофлора холодильного оборудования мясоперерабатывающего предприятия «Байсерке Агро» представлена бактериями Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, Pseudomonas sp., Sarcina flava, дрожжами рода Rhodotorula, мицелиальнми грибами рода Penicillium, Alternaria, Mucor, Aspergillus, Chrososporum, Tamnidium, Cladosprium. Одной из критических контрольных точек является поверхность стеллажей, столов, ящиков для хранения субпродуктов в холодильных камерах, поскольку на них было обнаружено наибольшее количество микроорганизмов, выживших после общей дезинфекции камер. Определено, что санитарное состояние холодильных камер, соответствующее требованиям безопасности, в сочетании с оптимальными технологическими режимами охлаждения (влажность и скорость подачи воздуха) способствует снижению уровня микробной обсемененности закладываемого на холодильное хранение мяса в пределах одного порядка и выдержке соответствующих сроков его хранения.

Бесплатно

Влияние термообработки на химический состав и свойства сгущенного молока с сахаром

Влияние термообработки на химический состав и свойства сгущенного молока с сахаром

Нилова Людмила Павловна, Камбулова Екатерина Вадимовна

Статья научная

Приведены результаты исследований химического состава и функциональных свойств сгущенного молока с сахаром, происходящие в результате термообработки. Объектами исследований явились сгущенное молоко с сахаром без термообработки и подвергнутое термическому нагреву в течение 3-х часов, сгущенное молоко с сахаром вареное промышленной выработки, которые были приобретены в розничной торговле. Методом газожидкостной хроматографии были исследованы состав сахаров, свободных жирных кислот и свободных аминокислот. Функциональные свойства исследовали по органолептическим показателям, вязкости на анализаторе ЭАК-1М и антиоксидантной активности методом FRAP. Термический нагрев сгущенного молока с сахаром привел к сахаро-аминной реакции с образованием коричневых пигментов в результате реакции неферментативного потемнения, что подтвердило изменение цвета и консистенции продукта с повышением его вязкости. Изменения химического состава были связаны с инверсией сахарозы и лактозы и уменьшением общего количества сахаров, вступающих в сахаро-аминную реакцию, незначительным увеличением свободных ненасыщенных жирных кислот и свободных аминокислот. В процессе нагрева происходило изменение антиоксидантной активности, которая в первые два часа нагрева уменьшалась за счет деградации белков, а на третий час - стала возрастать за счет образования меланоидинов. Сгущенное молоко с сахаром вареное промышленной выработки обладало антиоксидантной активностью, но ее значения не достигли значений сгущенного молока с сахаром без термообработки. Антиоксидантные свойства сгущенного молока с сахаром и вареного сгущенного молока можно рассматривать как новый фактор для продвижения на потребительском рынке.

Бесплатно

Влияние технологических факторов на сохранность витаминов в кондитерских изделиях

Влияние технологических факторов на сохранность витаминов в кондитерских изделиях

Кондратьев Николай Борисович, Руденко Оксана Сергеевна, Крылова Эмилия Николаевна, Осипов Максим Владимирович, Святославова Ирина Михайловна

Статья научная

Наибольшие потери витаминов происходят при высокой температуре при выпечке, уваривании кондитерских масс. Даже при полном соблюдении технологических требований могут возникать проблемы несовпадения данных маркировки с фактическим содержанием ингредиентов в химическом составе кондитерских изделий. Расхождения по содержанию витаминов возникают из-за нестабильных свойств поступающего сырья, что противоречит принципу невведения потребителей в заблуждение. Для обогащения водорастворимыми витаминами использован желейный мармелад. Основным процессом, оказывающим влияние на качество мармелада и сохранность внесенных микронутриентов, является процесс студнеобразования, который происходит при высокой температуре и зависит от концентрации пектина, содержания сухих веществ и значения рН массы. При температуре внесения витаминного комплекса 90 °С происходят потери до 50 % витаминов В1 и В2. Наибольшая сохранность витаминов обеспечивается при внесении витаминного комплекса в желейную массу на последнем этапе приготовления, на конечной стадии темперирования, при возможно низкой температуре 70-73 °С. Это позволило снизить потери витаминов до 8-36 % при их введении в изделия при сохранении прочности агарового студня. При хранении во всех образцах наблюдается постепенное снижение содержания витаминов в результате их окисления и перехода в более устойчивые формы, причем более интенсивно закономерности выражаются при повышенной температуре. В условиях «ускоренного старения» выше сохранность витамина РР, быстрее всего разрушается витамин В2. При использовании этого метода становится возможным прогнозировать сохранность содержания витаминов при традиционном хранении. Это сокращает продолжительность исследований в 2-3 раза.

Бесплатно

Влияние ультразвукового воздействия при проращивании зерна пшеницы на синтез -аминомасляной кислоты

Влияние ультразвукового воздействия при проращивании зерна пшеницы на синтез -аминомасляной кислоты

Науменко Наталья Владимировна, Потороко Ирина Юрьевна, Белоглазова Наталья Владимировна, Соттникова Виера, Грживна Людек

Статья научная

В современном мире повышенный интерес вызывает использование γ-аминомасляной кислоты (ГАМК) в качестве биологически активного компонента пищевых продуктов растительного происхождения. Многочисленные научные работы посвящены созданию пищевых продуктов, обогащенных ГАМК, путем проращивания семян или микробиологической ферментации сырья. Исследователи отмечают, что γ-аминомасляная кислота является природным синтезируемым пищевым ингредиентом, накапливаемым в растениях, способным оказывать ингибирующее действие на пролиферацию раковых клеток, эффективным регулятором артериального давления; веществом, способствующим функционированию поджелудочной железы и тем самым снижающим риск возникновения диабета. В статье рассматривается возможность применения ультразвукового воздействия в качестве механизма интенсификации накопления ГАМК в процессе проращивания зерна пшеницы. Зерна пшеницы проращивали путем контролируемого проращивания, в качестве интенсификации процесса использовали обработку зерна на акустическом источнике упругих колебаний при частоте 22 кГц и мощности 340 Вт (прибор «Волна» модель УЗТА-0,4/22-ОМ), продолжительность воздействия 3 мин. Проращивание проводили с использованием питьевой воды. Данный способ проращивания зерна пшеницы позволяет увеличить содержание ГАМК в среднем в 3,2 раза. После проведения процедуры переваривания в модели in vitro количество ГАМК в зерне пшеницы имеет достаточно высокие значения, что обусловливает хорошую величину индекса биодоступности полученного сырьевого компонента. Полученные результаты собственных исследований позволяют сказать, что существует потенциал для производства хлебобулочных изделий, обогащенных ГАМК, путем внесения в рецептуру сырьевых ингредиентов из пророщенного зерна пшеницы после УЗВ.

Бесплатно

Влияние ультразвукового микроструктурирования биологически активных веществ на эффективность процесса их инкапсуляции

Влияние ультразвукового микроструктурирования биологически активных веществ на эффективность процесса их инкапсуляции

Фаткуллин Ринат Ильгидарович, Калинина Ирина Валерьевна, Васильев Андрей Константинович, Науменко Екатерина Евгеньевна, Ботвинникова Валентина Викторовна

Статья научная

Целью настоящего исследования стала оценка возможности использования микроструктурирования биологически активных веществ для повышения эффективности их инкапсуляции. Многие биологически активные вещества, особенно полифенольной природы, представляют собой полимерные формы соединений, биологическая активность которых в значительной степени уступает их мономерным формам. Инкапсуляция полимерных форм биоактивных веществ также сопряжена с рядом проблем, среди которых сложность получения препаратов микро- и наноразмерного ряда, низкий уровень загрузки этих веществ в систему доставки, низкая биодоступность этих соединений. В рамках данного исследования предложен и апробирован метод ультразвукового микроструктурирования дигидрокверцетина - растительного антиоксиданта полифенольной природы. Проведена оценка дисперсного состава растворов дигидрокверцетина в исходном и микроструктурированном виде. Показано, что ультразвуковое воздействие в предложенном режиме позволяет изменить размерный ряд частиц биоактивного вещества в растворе и привести их к более выровненному состоянию. Вместе с тем, снятие спектров растворов дигидрокверцетина в исходном и микроструктурированном виде показало, что в обоих случаях биоактивное вещество присутствует в виде смеси полимерной и мономерной форм. Для оценки эффективности инкапсуляции исходной и микроструктурированной форм дигидрокверцетина в качестве системы доставки был выбран β-циклодекстрин, который представляет собой разрешенную к применению пищевую добавку. Методика инкапсуляции дигидрокверцетина в исходном и микроструктурированном виде была идентичной. Полученные результаты определения эффективности инкапсуляции свидетельствуют о целесообразности использования микроструктурирования биологически активного вещества перед его инкапсуляцией. Значение показателя эффективности инкапсуляции дигидрокверцетина в микроструктурированном виде в 1,3 раза превышало значение данного показателя для дигидрокверцетина, инкапсулированного в исходном виде. Предложенный подход может иметь перспективы использования при получении функциональных пищевых ингредиентов и биологически активных добавок с применением технологий инкапсуляции.

Бесплатно

Влияние эффектов ультразвука на реологические свойства клейстеров картофельного крахмала

Влияние эффектов ультразвука на реологические свойства клейстеров картофельного крахмала

Руськина Алена Александровна, Потороко Ирина Юрьевна, Малинин Артем Владимирович, Цатуров Арам Валерикович

Статья научная

Для улучшения технологических характеристик крахмалов, которые используются в пищевой промышленности, контроль вязкости является одним из самых перспективных направлений, которые стоит рассмотреть, так как крахмал в первую очередь используется как натуральный (природный) загуститель и эмульгатор. При температурах 58-65 °С и выше происходит процесс клейстеризации картофельного крахмала с последующим образованием гидрогелей. Ультразвук может эффективно снизить вязкость растворов крахмала после желатинизации. Достоинствами ультразвукового воздействия являются: процесс не требует применения каких-либо химикатов и добавок; процесс может быть простым и быстрым; процесс не вызывает больших изменений в химической структуре крахмалов, а влияет только на его реологические свойства. Эффективность ультразвукового воздействия была оценена измерением изменений вязкости и эмульгирующей способности крахмальных клейстеров. Изменение молекулярной массы крахмала, а значит и эмульгирующей способности контролировали с помощью спектрофотометра СФ-56. Ультразвуковое воздействие можно применять для многих видов крахмалов (кукурузный, тапиоковый, пшеничный и т. д.), наше исследование направленно на картофельный крахмал, это связано с тем, что Уральский регион является благоприятным районом для возделывания картофеля, в том числе и как источника получения крахмала. Полученные результаты позволяют говорить об уменьшении вязкости картофельных крахмальных клейстеров после желатинизации под воздействием ультразвука. Эмульгирующая же активность у образцов, обработанных ультразвуком, выше в 2-3 раза, это свидетельство того, что изменяются физико-химических параметры, а именно структура и размеры крахмальных зерен, что приводит к повышению их гомогенности, снижению молекулярной массы и повышению способности образовывать более низкомолекулярные единицы.

Бесплатно

Влияние эффектов ультразвука на свойства биодеградируемого полимера, на основе картофельного крахмала

Влияние эффектов ультразвука на свойства биодеградируемого полимера, на основе картофельного крахмала

Потороко Ирина Юрьевна, Цатуров Арам Валерикович, Малинин Артем Владимирович, Руськина Алена Александровна, Удей Багале , Велямов Масимжан Турсунович

Статья научная

Целью настоящего исследования стало изучение свойств композиционных биополимеров, полученных на основе крахмала картофельного. Исследования в данном направлении в настоящее время проводят ученые во всем мире, это связано с проблемой утилизации традиционных пластиков и их вредного воздействия на окружающую среду, объемы которых увеличиваются с каждым годом. Применение биополимеров из различных видов крахмалов, в том числе из картофельного, интересно тем, что исходное сырье практически не ограниченно и постоянно возобновляется. Однако применение биополимеров из крахмала для производства одноразовой посуды или упаковки ограничивается некоторыми трудностями при их дальнейшей эксплуатации. Основным недостатком является повышенная способность к впитыванию влаги, при этом отмечается, что с увеличением содержания крахмала хрупкость биополимерной пленки увеличивается. Поэтому для решения этих проблем применялось изменение соотношения компонентов биополимеров, которые подвергались ультразвуковому воздействию в охлаждающей системе для получения биоразлагаемых пленок с улучшенными деформационно-механическими характеристиками. Для получения разрушаемой бактериями водорастворимой пленки из смеси крахмала и дополнительного пленкообразующего вещества альгината натрия в состав композиции вводили пластификатор - глицерин. Опытные растворы композиционных полимеров обрабатывались ультразвуком на акустическом источнике упругих колебаний ультразвуковом приборе «Волна» модель УЗТА-0,4/22-ОМ, работающем на частоте (22 ± 1,65) кГц и выходной мощности 400 Вт. Опытным путем было установлено, что пленка, полученная из смеси крахмала и альгината натрия, обработанная ультразвуком в оптимальном режиме, имеет наименьшую устойчивость к воздействию культур плесневых грибов, а значит обладает биоразлагаемой способностью.

Бесплатно

Возможности использования пищевых ингредиентов растительного происхождения для улучшения потребительских характеристик хлеба из пшеничной муки

Возможности использования пищевых ингредиентов растительного происхождения для улучшения потребительских характеристик хлеба из пшеничной муки

Науменко Наталья Владимировна, Калинина Ирина Валерьевна, Фомина Татьяна Юрьевна

Статья научная

В настоящее время большое и значительное внимание уделяется созданию продуктов питания профилактического направленного действия, которые обладают способностью повышать иммунную систему организма человека и обогащения витаминами, с целью избегания риска заболеваний при наличии многочисленных неблагоприятных факторов. Разработка новых технологий производства качественных и безопасных продуктов питания, при потреблении которых сохраняется и укрепляется здоровье населения, а также предупреждаются заболевания, которые вызваны неправильным питанием - является важнейшей задачей увеличения показателя продолжительности жизни. Тенденция приоритета хлеба в питании людей всех стран и национальностей общеизвестна, поэтому введение в рецептуру именно этого продукта компонентов, придающих специальные свойства пище, позволяет решать проблему профилактики различных заболеваний, связанных с дефицитом витаминов и минеральных микроэлементов. Целью исследований являлось обогащение хлеба из пшеничной муки первого сорта комплексной добавкой из тыквенной муки и измельченных сушеных бананов. Объектами исследования стали образцы хлеба с различной концентрацией тыквенной муки и измельченных сушеных бананов, а также контрольный образец без каких-либо добавок. На основании органолептических и физико-химических показателей был выбран образец с оптимальной концентрацией добавок. В статье отмечается, что использование комплексной обогатительной добавки, состоящей из тыквенной муки и измельченных сушеных бананов, является целесообразным, поскольку позволяет обогатить хлеб белком, калием, витаминами и прочими микроэлементами. Кроме того, это позволяет расширить ассортимент продуктов питания лечебно-профилактического назначения. Оптимальное количество тыквенной муки, вносимой в тесто, - 5 %, измельченные сушеные бананы - 6 %. Такая дозировка позволяет добиться наилучшего сочетания физико-химических и органолептических показателей готовых изделий.

Бесплатно

Возможности использования экотехнологий для минимизации продовольственных потерь

Возможности использования экотехнологий для минимизации продовольственных потерь

Науменко Наталья Владимировна, Ботвинникова Валентина Викторовна, Нилова Людмила Павловна, Сергеев Анатолий Анатольевич, Науменко Екатерина Евгеньевна, Степанова Дарья Сергеевна

Статья научная

В статье рассматриваются возможности минимизации продовольственных потерь при переработке такой культуры, как яблоки. Данная культура занимает ведущее место по объему возделывания как в Российской Федерации, так и в мире в целом. На сегодняшний день объемы производства яблок активно наращиваются, что обусловливает необходимость развития экотехнологий в области переработки данного вида сырья и его основных составных элементов. В статье представлены данные по возможным потерям, возникающим в процессе традиционного производства яблочного сока и его концентратов. При этом приведена сравнительная характеристика значений показателей качества (титруемая кислотность в пересчете на яблочную кислоту, массовая доля общего сахара, массовая доля пектина и антиоксидантная активность) отдельных составных частей представленных образцов. Установлено, что антиоксидантная активность для сока (3,37 ± 0,25 мг Ак/ мл) и полученного жмыха (0,23 ± 0,15 мг Ак/мл) из мезокарпия (мякоти) несколько ниже, чем у соответствующих образцов из остальных структурных элементов яблок (сок 4,47 ± 0,20 мг Ак/ мл, жмых 1,44 ± 0,15 мг Ак/ мл). Проведенные исследования доказывают возможность использования жмыха после процесса производства яблочного сока и его концентратов в качестве источника антиоксидантов, пектиновых веществ и пищевых волокон. В качестве одного из методов извлечения данных сырьевых ингредиентов в статье предлагается использование ультразвукового воздействия. Данный технологический прием позволяет повысить антиоксидантную активность водных экстрактов из жмыха в 2-2,5 раза и сократить скорость экстракции биологически активных веществ.

Бесплатно

Возможность использования вторичного сырья в качестве питательной среды для синтеза эргостерола дрожжами вида Saccharomyces cerevisiae

Возможность использования вторичного сырья в качестве питательной среды для синтеза эргостерола дрожжами вида Saccharomyces cerevisiae

Калинина Ирина Валерьевна, Ни Даниил Дмитриевич, Черняев Степан Сергеевич, Мерлина Екатерина Валерьевна, Абдуллина Альфия Рушановна, Фаткуллин Ринат Ильгидарович

Статья научная

Эргостерол (эргостерин), известный как предшественник витамина D2, широко используется в различных отраслях пищевой промышленности и медицине. Химический синтез эргостерола является сложным, многостадийным и очень затратным процессом. По этой причине промышленное получение эргостерола в настоящее время осуществляется путем биосинтеза с применением различных микроорганизмов, растительных клеток и микроводорослей. Среди дрожжей наибольшее распространение для получения эргостерола получили Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces uvarum, Saccharomyces carlsbergensis, Saccharomyces ellipsoideus. Целью настоящего исследования стало изучение интенсивности биосинтеза эргостерола двумя образцами дрожжей Saccharomyces cerevisiae при использовании питательных сред на основе экстрактов яблочного жмыха с различным содержанием глюкозы (от 1 до 15 %) как основного источника углерода для питания дрожжей. На первом этапе исследований была проведена оценка степени зрелости дрожжей путем микроскопии окрашенного раствором Люголя препарата дрожжей как одного из важных показателей технологической пригодности дрожжевой культуры для синтеза и накопления эргостерола. Исследования биосинтеза эргостерола проводились путем определения его количественного содержания в биомассе дрожжей через 12, 24, 36 и 48 часов брожения. Полученные результаты показали, что характер протекания процесса биосинтеза эргостерола для обоих образцов дрожжей был схожим, и количественное содержание глюкозы в питательной среде оказало весомое влияние на интенсивность данного процесса. Так, недостаток глюкозы привел к резкому снижению эффективности накопления эргостерола дрожжевыми клетками, через 48 часов количество эргостерола составило 2,0-2,5 %. Избыток же глюкозы привел к значительному временному сдвигу фазы активного синтеза эргостерола дрожжами, примерно на 12 часов. Было установлено, что среди исследуемых образцов наиболее эффективно синтез эргостерола протекал при содержании глюкозы в питательной среде 8 %.

Бесплатно

Гетерогенные катализаторы на основе гамма оксида алюминия с иммобилизованной ксиланазой для гидролитического разложения ксилана

Гетерогенные катализаторы на основе гамма оксида алюминия с иммобилизованной ксиланазой для гидролитического разложения ксилана

Тамбасова Дарья Павловна, Любякина Полина Николаевна, Антонов Денис Олегович, Ковалева Елена Германовна

Статья научная

В данной работе были получены гетерогенные катализаторы на основе порошкового γ-оксида алюминия с иммобилизованным ферментом ксиланазой и проведено исследование их каталитической активности возможности их многократного использования. Целью работы являлось создание эффективной гетерогенной каталитической системы на основе γ-оксида алюминия с иммобилизованным ферментом для разложения природного полисахарида ксилана с максимальным выходом целевого продукта. В ходе работы проводилась иммобилизация ксиланазы на γ-Al2O3 двумя способами, а именно, физической адсорбцией и ковалентным связыванием с использованием глутарового альдегида как сшивающего агента. Реакции ферментативного гидролиза ксилана, исследование каталитической активности и операционной стабильности иммобилизованного фермента в 4-х циклах проводились на полученных системах. Образец оксида алюминия синтезирован золь-гель методом с температурой обжига 550 °С в течение 4 часов, что соответствует γфазе оксида алюминия. Заряд поверхности полученного образца был охарактеризован методом ЭПР pH-чувствительных нитроксильных радикалов. Установлено, что по сдвигам кривых ЭПР титрования поверхность γ-Al2O3 имеет положительный заряд, что подразумевает наличие центров Льюиса на поверхности. Было установлено, что каталитическая активность ксиланазы, иммобилизованной на поверхности γ-Al2O3 методом ковалентного присоединения через глутаровый альдегид выше, чем при иммобилизации посредством физической адсорбции в 1,83 раза и составляет 12,23U/мг. Найдено, что, ферментативная активность ковалентно иммобилизованной ксиланазы при первых двух циклах достаточно высока, на третьем цикле она снижается до 37,5 % и выходит на плато. При иммобилизации фермента физической адсорбцией активность продолжает снижаться до 23 % в 4-м цикле. Разложение ксилана гетерогенными каталитическими системами на основе γ-Al2O3 и иммобилизованного на нем различными способами фермента ксиланазы, и проведение сравнительного анализа полученных данных, позволяет сделать вывод о перспективности дальнейшего использования полученных систем, например, в птицеводстве в силу эффективности применения иммобилизованной ксиланазы в высвобождении редуцирующих сахаров.

Бесплатно

Идентификация порошкообразных продуктов методом газовой хроматографии с предварительной дериватизацией проб

Идентификация порошкообразных продуктов методом газовой хроматографии с предварительной дериватизацией проб

Мухутдтинов Руслан Рамильевич, Пилипенко Татьяна Владимировна, Кручина-Богданов Игорь Вадимович

Статья научная

В статье приведены результаты исследований, направленные на разработку метода идентификации сорта плодов унаби, из которого были изготовлены порошки. Решение этой проблемы актуально для всех порошков из сырья растительного происхождения, которые используют в качестве функциональных добавок. В работе были исследованы порошки из сорта, который условно назван «Краснодарский» по основному региону его выращивания и сорта «Китайский-2», который широко распространен в Крыму, Краснодарском крае и Ростовской области. Кроме того, были исследованы порошки из новых перспективных сортов селекции Никитского ботанического сада. При подготовке проб к газохроматографическому исследованию проводилась подготовка проб порошков методом дериватизации. На основании аналитического обзора методов дериватизации, используемых зарубежными и отечественными исследователями, был выбран метод силилирования. Силильные реагенты реагируют как со спиртами, так и с кислотами с образованием летучих легко отделяемых триметилсилиловых эфиров. Методика подготовки проб, использованная в работе, заключалась в следующем: экстракт образца 50 % этанолом высушивали в вакууме при 38 °С, после чего обрабатывали 1,1,1,3,3,3-гексаметилдисилазаном в смеси 1 мл пиридина и 1 мл ацетонитрила в присутствии трифторуксусной кислоты при 60 °С в течение 1 часа. Полученный раствор помещали в пробозадатчик хроматографа. Для идентификации состава компонентов порошков из плодов унаби предварительно были определены времена удерживания серии калибровочных анализов модельных смесей заданного состава. Расчет содержания компонентов по усредненной площади пиков проводили после калибровки без поправок на удельную чувствительность. Анализ данных хроматографического исследования показал, что изученный химический состав порошков из плодов унаби отличается не только количественно, но и качественно. Для идентификации сорта унаби, из которого был приготовлен порошок, можно предложить спектр отсутствующих и присутствующих на хроматограмме основных компонентов. На основании проведенных исследований была предложена матрица для идентификации порошков из плодов унаби по сортам на основании отсутствия отдельных компонентов их биохимического состава.

Бесплатно

Изучение влияния биопрепарата на основе Bacillus atrophaeus на урожайность картофеля

Изучение влияния биопрепарата на основе Bacillus atrophaeus на урожайность картофеля

Сопрунова Ольга Борисовна, Сопрунова Вера Евгеньевна, Байрамбеков Шамиль Байрамбекович, Полякова Екатерина Викторовна

Статья научная

Исследования последних лет активно рассматривают вопросы разработки и внедрения в сельскохозяйственное производство биологических средств защиты растений на основе бактерий, среди которых основными объектами являются представители рода Bacillus, способствующие росту растений, контролирующие развитие фитопатогенов, улучшающие фитосанитарное состояние почв и повышающие урожайность сельскохозяйственных культур. Особый интерес применение данных бактерий представляет в условиях низкого уровня осадков и засоления почв. Разрабатываемые на основе бактерий рода Bаcillus биопрепараты способствуют как улучшению условий роста растений при солевом стрессе, так и получению экологически чистого сырья и сельскохозяйственной продукции. Одним из развивающихся направлений в растениеводстве Астраханской области является картофелеводство, что связано с возможностью получения как раннего картофеля, так и двух урожаев в год. Целью представляемого исследования являлось изучение влияния биопрепарата на основе Bаcillus atrophaeus ВКПМ В-11474, выделенного из почв Астраханской области, на ростовые и формообразовательные процессы раннего картофеля, возделываемого в условиях аридного климата и орошаемого земледелия Астраханской области. Проведено сравнительное изучение жидкой и сухой форм биопрепарата на основе Bаcillus atrophaeus ВКПМ В-11474 в различных вариантах обработки при выращивании раннего картофеля сорта Ред Скарлет. В результате полевых опытов установлено, что применение препарата методом предпосадочного опрыскивания дна борозды и двукратного пролива под корень по вегетации способствует повышению полевой всхожести на 14,8 %, снижению заболеваемости картофеля альтернариозом на 51,8 % и, тем самым, повышению урожайности на 19,8 %.

Бесплатно

Журнал