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

Публикации в рубрике (69): Биохимический и пищевой инжиниринг
все рубрики
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

Изучение влияния биопрепарата на основе клубеньковых бактерий Rhizobium lupini на бобовые и злаковые культуры

Изучение влияния биопрепарата на основе клубеньковых бактерий Rhizobium lupini на бобовые и злаковые культуры

Каримова Елена Робертовна, Худайгулов Гайсар Гараевич

Статья научная

В последнее время все больше научных исследований направлено на изучение фиксации «биологического азота», а именно микроорганизмов-симбионтов и биологических препаратов на их основе. Многолетние опыты и производственная практика убедительно показывают, что микроорганизмы, фиксирующие азот, имеют большее значение для обогащения почвы азотом и повышения урожайности. Клубеньковые бактерии рода Rhizobium, находясь в симбиозе с бобовыми растениями, усваивают из атмосферы и снабжают растение необходимым количеством биологически связанного азота. Исходя из этих данных была сформулирована цель нашего исследования - изучить влияние биопрепарата на всхожесть, рост и вес вегетативной массы бобовых и злаковых культур. Был проведен сравнительный анализ биопрепарата на основе бактерий Rhizobium lupini штамм RL-1 с коммерческими бактериальными препаратами. В эксперименте были использованы сельскохозяйственные культуры: горох, пшеница, рапс, фасоль. В результате было установлено, что препарат RL-1оказывает положительное влияние на всхожесть, длину и массу вегетативной массы растений. Так, у гороха длина побега больше на 73 %, у рапса на 44 %, у пшеницы на 60 %, у фасоли на 12 %. По весу зеленой массы препарат показал также положительный эффект, так у гороха масса растений на 50 % больше по сравнению с контролем, у рапса на 12 %, у пшеницы на 90 %, у фасоли на 14 %. Исследование относится к разработке микробиологического удобрения растений. В результате анализа установлено, что исследуемый биопрепарат на основе клубеньковых бактерий R. lupini способствует росту, лучшей всхожести, увеличению зеленой массы посевных культур.

Бесплатно

Изучение кинетики процесса ферментации соевого молока заквасочной культурой Lactobacillus acidophilus

Изучение кинетики процесса ферментации соевого молока заквасочной культурой Lactobacillus acidophilus

Попова Наталия Викторовна, Калинина Ирина Валерьевна

Статья научная

Ферментированные молочные продукты являются наиболее используемой пищевой матрицей для производства пробиотических напитков, однако наличие большого числа потребителей с непереносимостью лактозы определяет необходимость разработки пробиотических напитков на растительной основе. Соевое молоко в натуральном виде содержит примерно такое же количество белка, как и коровье молоко, однако отличается от него составом аминокислот, также оно характеризуется малым содержанием насыщенных жиров и отсутствием холестерина. Рядом исследований показано, что ферментация пробиотическими бактериями улучшает функциональные характеристики соевого молока за счет образования антигипертензивных пептидов, способствуя нормализации работы кишечного тракта и снижению содержания неперевариваемых олигосахаридов. Целью настоящего исследования стало изучение возможности ферментации соевого молока монокультурной закваской Lactobacillus acidophilus и оценка кинетики ферментативного процесса. Оценку эффективности процесса ферментации проводили посредством определения рН и титруемой кислотности через равные периоды времени, а также накопления молочной кислоты при ферментации. Полученные результаты показали, что во всех исследуемых образцах происходит постепенное снижение значений рН продукта. Диапазон изменений для разных образцов варьировал от 0,4 до 0,6. Результаты свидетельствуют о наиболее активном протекании процесса ферментации в растительном напитке «Здоровое меню», наиболее высокое значение титруемой кислотности на конец ферментации было зарегистрировано для образца ЗМ-32 - 27,1 град. Причем значительно влияет на этот процесс и температура осуществления процесса. Количество накопленной молочной кислоты в системе растительных напитков на конец оцениваемого периода ферментации составили 20,22-29,6 %, что косвенно свидетельствует об адаптации Lactobacillus acidophilus в среде соевого молока. С использованием регрессионного анализа получены математические модели, адекватно описывающие процесс накопления молочной кислоты в зависимости от температуры и продолжительности процесса ферментации.

Бесплатно

Использование порошка сушеной свеклы в технологии йогурта функционального назначения

Использование порошка сушеной свеклы в технологии йогурта функционального назначения

Журавлева Дарья Андреевна, Селезнева Ирина Станиславовна, Колядина Людмила Ивановна

Статья научная

Функциональные продукты питания позволяют потребителю заботиться о себе без использования таблеток и биологических добавок. Лидирующую позицию среди таких товаров занимает сегмент молочных и кисломолочных продуктов, обогащенных различными биоактивными растительными добавками. Одним из возможных компонентов при производстве йогурта может стать такая ценная пищевая овощная культура, как свекла столовая (Beta vulgaris L.), которая содержит в своем составе комплекс веществ с доказанными полезными свойствами. Целью настоящей работы являлось исследование влияния порошка свеклы в качестве обогатителя при производстве функционального кисломолочного продукта. В ходе работы были получены образцы йогурта с различной концентрацией растительной добавки в виде порошка свеклы, которую вносили после пастеризации молока, до внесения заквасочной микрофлоры. Обнаружено, что использование порошка свеклы в качестве обогатителя при получении йогурта позволяет сократить продолжительность процесса сквашивания молока. Был проведен контроль качества полученных образцов йогурта по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям, а также их дегустация с привлечением добровольцев. Установлено положительное влияние внесенной растительной добавки на внешний вид, консистенцию, вкус кисломолочного продукта. Добавление порошка свеклы привело к снижению степени синерезиса и повышению водосвязывающей способности молочного сгустка йогурта. Была рассчитана пищевая ценность полученных образцов йогурта, а также проведено сравнение изменения степени удовлетворения суточной потребности в микроэлементах, количественно доказано увеличение концентрации железа в образцах, содержащих порошок свеклы. Установлена рекомендуемая оптимальная концентрация порошка свеклы в йогурте в пределах 0,250-0,375 %.

Бесплатно

Использование ультразвуковой микронизации растительного ингредиента фукоидана для применения в технологиях пищевых производств

Использование ультразвуковой микронизации растительного ингредиента фукоидана для применения в технологиях пищевых производств

Потороко Ирина Юрьевна, Ускова Дарья Геннадьевна, Паймулина Анастасия Валерияновна, Удей Багале

Статья научная

В статье рассматриваются возможности применения эффектов ультразвукового воздействия для микронизации растительного ингредиента фукоидана, полученного из водорослей дальневосточных океанических вод. Целью работы являлось исследование влияния процесса микронизации сульфатированного гетерополисахарида фукоидана на изменение дисперсного состояния в растворе и обеспечения доступности для проникновения в клеточные системы. В качестве тестовых систем использовались молочнокислые бактерии и дрожжевые клетки. Для микронизации использовали акустический источник упругих колебаний прибор «Волна» модель УЗТА-0,4/22-ОМ (частота колебаний (22 ± 1,65) кГц, максимальная мощность 600 Вт/л). Фукоидан обладает широким спектром биологической активности, антиоксидантными и противовирусными свойствами и др. Фукоидан имеет разный молекулярный вес, в зависимости от способа извлечения, как правило, известны 100~1.000 kDa. Учитывая, что фукоидан является гетерополисахаридом сложной структуры, размеры частиц порошка при его растворении в среднем составляют (1,7 ± 1,3) мкм, что определяет его низкую биодоступность для активных компонентов, выполняющих важную роль в биохимических процессах. Для решения данной проблемы был применен метод ультразвуковой микронизации пищевого ингредиента фукоидана (ПИФузв) в режиме 240 Вт/л в течение 3 минут, который позволил обеспечить тонкое диспергирование частиц. В результате ультразвукового воздействия размеры частиц переходят в разряд наноуровня и укладываются в следующие параметры пофракционно от (376 ± 3,5) нм до (1826 ± 8,3) нм. Полученные данные указывают, что ПИФ благоприятствуют течению физиологических процессов, в поле зрения наблюдаются почкующиеся клетки. Процесс микронизации фукоидана обеспечивает накопление в клеточных культурах запасных веществ - гликогена и волютина. Микронизированный ПИФ позволяет сформировать характерную для йогурта микрофлору в достаточно высоком количестве, включающую Streptoсoссus salivarius ssp. Thеrmophilus (до 5,4×108 КОЕ/г) и Laсtobaсillus delbrueсkii ssp. Bulgariсus (до 4,4×107 КОЕ/г). Таким образом, ультразвуковая микронизация повышает эффективность биотехнологических процессов пищевых производств.

Бесплатно

Использование экстрактов яблочного жмыха для интенсификации биосинтеза эргостерина

Использование экстрактов яблочного жмыха для интенсификации биосинтеза эргостерина

Калинина Ирина Валерьевна, Науменко Наталья Владимировна, Фаткуллин Ринат Ильгидарович, Шириш Сонауайн, Степанова Дарья Сергеевна, Ни Даниил Дмитриевич, Черняев Степан Сергеевич

Статья научная

Целью настоящего исследования стало изучение возможности использования вторичных ресурсов переработки яблочного сырья в технологии дрожжевого биосинтеза эргостерина. Эргостерин в промышленных масштабах получают путем микробиологического синтеза. Для повышения эффективности этого процесса используют различные подходы, в том числе вариации питательных сред, используемых для культивирования дрожжей. В настоящем исследовании в качестве питательной среды использовался экстракт, полученный из отходов производства яблочного сока. Было установлено, что яблочный жмых составил более 70 % всех отходов при получении сока прямого отжима. Для интенсификации процесса извлечения ценных компонентов из яблочного жмыха было применено ультразвуковое низкочастотное воздействие в режиме обработки 189 Вт и 5 мин. Для исследования было выбрано два образца дрожжей вида Saccharomyces: сухие хлебопекарные и сухие винные. В рамках исследования была проведена условная оценка зрелости и физиологического состояния дрожжей, которая подтвердила возможность их использования для технологий биосинтеза. Для оценки потенциальной применимости экстракта яблочного жмыха в качестве питательной среды для культивирования дрожжей был определен его химических состав и установлено значение титруемой кислотности. Результаты показали достаточное для технологии синтеза эргостерина количество сахаров (9,3 %) и приемлемое значение титруемой кислотности (1,4 %). Эффективность биосинтеза эргостерина дрожжами на экстракте оценивали в сопоставлении с контрольной питательной средой - YP с добавлением глюкозы. Результаты определения содержания эргостерина после культивирования показали, что независимо от вида используемых дрожжей количество эргостерина было выше при культивировании дрожжей на экстрактах яблочного жмыха. При этом, для хлебопекарных дрожжей прирост составил более 200 % в сравнении с контролем.

Бесплатно

Исследование влияния эффектов низкочастотного ультразвука на процессы сбраживания виноматериалов

Исследование влияния эффектов низкочастотного ультразвука на процессы сбраживания виноматериалов

Попова Наталия Викторовна, Сонавайн Шириш, Абдуллина Альфия Рушановна

Статья научная

Сложность производства виноградных вин заключается в длительности и трудоемкости технологического процесса, поэтому требуется жесткое ведение всех операций. Современные технологии ориентированы на сокращение времени производства, в том числе процесса сбраживания виноматериалов, при обеспечении высокого качества готовой продукции. Нами предлагается интенсификация процесса брожения винного сусла под воздействием ультразвука. Ультразвуковая кавитация приводит к образованию свободных радикалов, локальной турбулентности и микротурбулентности. Жидкая микроциркуляция может улучшить транспортировку жидкости и уменьшить сопротивление массообмена в гетерогенных системах. Кавитация может вызвать изменения на молекулярном уровне, увеличивая массоперенос и минимизируя время процесса при обеспечении безопасности и качества продукта. Применение ультразвука разной мощности (189 и 315 Вт) и времени обработки (от трех до пяти минут) показало положительные эффекты в интенсификации спиртового брожения, изменения кислотности, вызвало изменения в клетках дрожжей. Уже через пять дней брожения массовая доля спирта в винном сусле увеличилась на 20,7-88 % (в зависимости от режима УЗ-обработки), через 10 дней брожения содержание спирта в экспериментальных образцах превышало содержание спирта в контрольном образце на 4,8-5,8 %. Интенсивность увеличения кислотности составила через пять дней брожения от 2,4 до 19,3 %. Ультразвуковая обработка мезги перед сбраживанием сусла увеличивает активность дрожжей, ускоряя технологический процесс. Установленные в ходе исследований положительные эффекты ультразвуковой обработки позволяют сделать вывод о необходимости дальнейших исследований в данном направлении.

Бесплатно

Исследование возможности сорбции биологически активных веществ из культуральной жидкости на примере копропорфирина III

Исследование возможности сорбции биологически активных веществ из культуральной жидкости на примере копропорфирина III

Мишуткин Станислав Николаевич, Бондаренко Филипп Владимирович, Малков Марк Абович, Малков Никита Владимирович, Виноходов Дмитрий Олегович, Гинак Анатолий Иосифович

Статья научная

При выделении биологически активных веществ, полученных с помощью микробиологического синтеза одной из первых стадий, является фильтрация культуральной жидкости с получением нативного раствора. Это стадия особенно трудоемка, если продуцентом целевого вещества является бактериальная клетка размерами около 1 мкм, поскольку нерастворимые остатки питательной среды и метаболиты продуцента, а также сами клетки забивают фильтрующую поверхность, тем самым повышая гидродинамическое сопротивление настолько, что фильтрация практически останавливается. Для борьбы с этим используются различные дорогостоящие методы, например, метод постоянного обновления фильтрующего слоя путем механического снятия верхней части фильтрующего слоя вместе с твердой фракцией культуральной жидкости. Такой способ применяется на барабанных фильтрах. Барабанные фильтры крупногабаритные, занимают много места на заводе являются дорогостоящими в производстве и эксплуатации. В данной работе на примере копропорфирина III, продуцентом которого является бактерия Arthrobacter globiformis с размерами клетки около 1 мкм, рассмотрена возможность заменить стадию фильтрации более технологичным процессом сорбции целевого продукта непосредственно из культуральной жидкости. Была разработана технология выделения и очистки копропорфирина III c сорбцией копропорфирина III непосредственно из культуральной жидкости без отделения биомассы в пульсирующем-псевдоожиженном режиме с последующей десорбцией. Дальнейшие стадии выделения и очистки включают в себя осаждение целевого вещества путем изменения значения рН раствора, экстракции порфирина из осадка, хроматографической очистки на молекулярном сорбенте, перевод копропорфирина III в калиевую соль и сушку. Технология испытана в лабораторных условиях и получен конечный продукт с высокой степенью очистки.

Бесплатно

Исследование окислительной стабильности животных жиров в разных технологических условиях

Исследование окислительной стабильности животных жиров в разных технологических условиях

Макарова Надежда Викторовна, Воронина Марианна Сергеевна

Статья научная

Различные виды мяса являются на данный момент одними из самых востребованных пищевых продуктов в мире. В процессе хранения в жирах происходят сложные химические изменения, приводящие к ухудшению их качества, называемые порчей. Органолептическая порча обнаруживается по появлению неприятного специфического вкуса и запаха, часто по изменению цвета и консистенции жира. Порче способствуют свободный доступ кислорода, действие света, повышенная температура, катализаторы, ферменты жировой ткани микроорганизмы, наличие воды. С целью изучения скорости окислительных процессов жирно-кислотной фазы животных жиров при реальных процессах технологической переработки и приготовления кулинарных блюд исследованы перекисное, кислотное, анизидиновое, Totox, тиобарбитуровое числа для бараньего, говяжьего, свиного и куриного жира в различных модельных условиях: нагрев в воде (температура 95-100 °С, время обработки 120 мин, модуль мясо: вода 1:2), жарка в металлической посуде (температура 210-220 °С, время обработки 120 мин), тушение в стеклянной посуде (температура 210- 220 °С, время обработки 120 мин), нарушение условий хранения (температура 20-22 °С, время обработки 360 мин). Данные виды тепловой обработки были выбраны с учетом рекомендаций, приведенных в Сборнике рецептур блюд и кулинарных изделий. Обнаружена высокая вероятность к увеличению изученных показателей в случае хранения при повышенной температуре и жарке в металлической посуде. Исходя из этих данных, даются рекомендации по необходимости использования натуральных антиоксидантов в процессах переработки мяса, производства пищевых продуктов с использованием мяса и животных жиров, приготовления кулинарных блюд, в рецептуре которых присутствуют различные виды мяса.

Бесплатно

Исследование стабильности наноэмульсий с дигидрокверцетином, полученных на основе ультразвукового воздействия

Исследование стабильности наноэмульсий с дигидрокверцетином, полученных на основе ультразвукового воздействия

Калинина Ирина Валерьевна

Статья научная

Целью данного исследования являлось установление возможности использования ультразвукового воздействия для получения стабильных наноэмульсий типа «масло-вода» для инкапсуляции биологически активного вещества дигидрокверцетина с целью повышения и сохранения его биоактивных свойств. Были получены эмульсии на основе кукурузного масла, дистиллированной воды и гелановой камеди. Акцент в работе был сделан на исследовании стабильности полученной эмульсии в сравнении с контрольным образцом. Морфологический состав эмульсий был исследован с помощью конфокальной микроскопии. В исследовании представлены также данные по оценке стойкости эмульсий (% выделившей фракции масла). Проведена оценка перекисного числа эмульсий свежеприготовленных, через 7 и через 14 дней хранения в агрессивных условиях (при комнатной температуре, с доступом кислорода и ультрафиолета). Результаты, полученные в рамках данного исследования, позволили установить целесообразность и эффективность применения ультразвукового воздействия для получения наноэмульсий, морфология которых была более однородной и мелкодисперсной, в отличие от контрольного образца, агломерации частиц не наблюдалось. Стойкость эмульсии, полученной с применением ультразвукового воздействия, в 7 раз превышала значения для контрольного образца. Результаты оценки перекисного числа эмульсий доказали эффективность применения данного подхода инкапсуляции дигидрокверцетина для проявления им свойств антиокислителя. Полученные результаты показали, что использование ультразвукового воздействия при получении эмульсий позволяет в значительной степени добиться увеличения стойкости эмульсий при сохранении биоактивных свойств дигидрокверцетина. Значения перекисного числа эмульсии, полученной с применением ультразвука, позволили в 1,7 раза замедлить окислительные процессы.

Бесплатно

Исследование степени адаптации молочнокислых микроорганизмов в системе растительных напитков

Исследование степени адаптации молочнокислых микроорганизмов в системе растительных напитков

Попова Наталия Викторовна, Фаткуллин Ринат Ильгидарович, Калинина Ирина Валерьевна, Ксенофонтова Наталья Владимировна, Науменко Екатерина Евгеньевна

Статья научная

Целью настоящего исследования стало установление возможности использования растительной основы из цельнозерновой овсяной муки для ферментации молочнокислыми бактериями. Разработка ферментированных растительных напитков на основе цельнозерновой овсяной муки позволит обеспечить сочетание функциональных свойств пробиотических культур с пребиотическими свойствами веществ овса, в частности бета-глюкана. Было изучено влияние количества вносимой стартовой культуры молочнокислых заквасок и продолжительности ферментации на жизнеспособность и степень адаптации молочнокислых бактерий в системе растительной суспензии. В качестве объектов исследования выступали два вида заквасок, содержащих такие микроорганизмы, как Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus и Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis. Жизнеспособность и степень адаптации молочнокислых бактерий в системе растительной суспензии на протяжении всего процесса ферментации отслеживали по показателям титруемой и активной кислотности, а также по результатам микроскопии. Полученные результаты показали, что растительная основа из цельнозерновой овсяной муки является благоприятной средой для развития молочнокислых микроорганизмов. Установлено, что достижение требуемых значений по показателям активной и титруемой кислотности зависит как от количества вносимой стартовой культуры, ее вида, так и от продолжительности процесса ферментации. Большинство исследуемых образцов достигали требуемых значений показателей титруемой и активной кислотности в период 8-12 часов ферментации. По результатам проведенных исследований было проведено математическое планирование на основе регрессионного анализа. Было установлено эффективное сочетание количества вносимой стартовой культуры и продолжительности процесса ферментации для объектов исследования - 6 % и 9 часов.

Бесплатно

Комбинированная ресурсоэффективная технология мясных полуфабрикатов для здорового питания

Комбинированная ресурсоэффективная технология мясных полуфабрикатов для здорового питания

Елисеева Светлана Анатольевна, Клюквин Кирилл Дмитриевич

Статья научная

В индустрии питания возрос объем мясного сырья, полученного с применением интенсивных способов производства. В связи с этим, традиционные методы тепловой обработки мясных полуфабрикатов приводят к увеличению потерь массы и снижению органолептических показателей качества. Полуфабрикаты из такого мяса обладают пониженной хранимоспособностью и ограниченными сроками годности. В то же время меняются потребительские предпочтения населения, возрастает спрос на натуральные мясные полуфабрикаты высокой степени готовности для здорового питания. Одно из решений поставленной проблемы - использование комбинированных технологий, сочетающих: воздействие пониженным давлением в безвоздушной среде, низкотемпературную тепловую обработку с предварительным вакуумированием полуфабрикатов в пакеты из биополимерных материалов (Sous Vide) и др. К ресурсоэффективным технологическим решениям обработки мясного сырья относится посол и маринование. Обработка полуфабрикатов из сырья животного происхождения посолочными композициями при пониженном давлении в вакууме стало возможным с появлением аппарата Gastrovac Cookvac. В ходе эксперимента разработаны рецептуры маринадов, способствующих повышению влагоудерживающей способности и улучшению органолептических показателей мясных полуфабрикатов высокой степени готовности. По сравнению с традиционным способом продолжительность процесса маринования в аппарате Cookvac сократилась почти в восемь раз. Определены технологические параметры маринования: увеличение массы маринованного мясного полуфабриката на 16,7 % обеспечивают маринады с нейтральной и слабощелочной средой; оптимальное давление в аппарате Cookvaс - 0,8 бар, время обработки полуфабриката 30-50 мин.

Бесплатно

Кондитерские изделия пониженной энергетической ценности для геродиетического питания

Кондитерские изделия пониженной энергетической ценности для геродиетического питания

Фролова Нина Анатольевна

Статья научная

Введение синтетических красителей и ароматизаторов в продукты питания, так или иначе, сказывается на здоровье взрослого населения и лиц пожилого возраста. Концепция потребления натуральных продуктов питания в любом возрасте имеет приоритетное направление и стремление к реализации, даже с учетом большого ценового диапазона. Для лиц пожилого возраста в связи с физиологической особенностью характерно потребление пищевых продуктов с сахарозаменителями и пониженным содержанием углеводов. В статье предлагается использование натуральных рецептурных компонентов, которое выражается в замене синтетических добавок натуральным сырьем в виде сока и фитопорошка ягод брусники и голубики для повышения биологической ценности кондитерских изделий, а также полное исключение из рецептуры сахара и использование кленового сиропа для снижения калорийности. Анализ потребительских предпочтений установил, что жители Амурской области старше 60 лет среди сахаристых кондитерских изделий отдают предпочтения ирису и мармеладу. По разработанной технологии были получены образцы мармелада и ириса с введением соков и фитопорошка ягод брусники и голубики. Определены основные физико-химические показатели и пищевая ценность изделий. В образцах мармелада и ириса, полученных по разработанной технологии обнаружены такие физиологически ценные ингредиенты, как аскорбиновая кислота, β-каротин, пищевые волокна, калий и магний при полном их отсутствии в контрольном образце. Установлено, что при употреблении 50 г ириса среднесуточная потребность в аскорбиновой кислоте, β-каротине, калии и магнии составит 43,3 %, 13,2 %, 12,8 %, 16,2 %, а в мармеладе на 34,6 %, 11,4 %, 11,7 %, и 15,6 % соответственно. Наблюдается снижение калорийности изделий в ирисе на 78 ккал, а в мармеладе на 115 ккал за счет использования в технологии кленового сиропа «6 кленов».

Бесплатно

Контролируемое проращивание зерновых культур - безопасный способ технологии новых сырьевых ингредиентов

Контролируемое проращивание зерновых культур - безопасный способ технологии новых сырьевых ингредиентов

Науменко Наталья Владимировна, Потороко Ирина Юрьевна, Фильков Артем Александрович, Худякова Анна Маратовна, Науменко Екатерина Евгеньевна

Статья научная

Использование цельного зерна пшеницы, ячменя, овса для получения безопасных сырьевых ингредиентов и последующее включение их в рецептуру пищевых продуктов является одним из приоритетных направлений развития пищевой отрасли. Анализ открытых источников научных и статистических данных в обозначенной области научных исследований позволил выявить, что развитие продовольственного рынка направлено на применение традиционного сырья, получение продуктов, обогащенных полезными сырьевыми ингредиентами. Основные тенденции направлены на использование всех составных частей зерна, на минимизацию потерь и максимальное использование пищевых компонентов зернового сырья, что в свою очередь, подчеркивает целесообразность использования в технологиях новых методов обеззараживания зерновых культур. Целью настоящего исследования являлось получение безопасных сырьевых ингредиентов из пророщенного зерна пшеницы, ячменя и овса и обоснование возможности их встраивания в систему пищевых продуктов. В статье авторами предлагается использование эффективного и безопасного метода обеззараживания поверхности зерновых культур было предложено воздействие холодным плазменным излучением согласно следующим характеристикам: разность потенциалов 10 кВ, частота 50 Гц, плазмообразующее вещество - воздух при нормальных условиях, время обработки 10 минут. Данный способ имеет стабильно положительный результат в технологиях переработки зерновых культур, подразумевающих создание провокационных условий для развития токсигенной микрофлоры, т. е. в процессах замачивания и проращивания зерна пшеницы, ячменя и овса. На основании представленного массива данных удалось доказать безопасность и технологическую пригодность полученных в результате проращивания сырьевых ингредиентов - цельносмолотой муки из пророщенного зерна пшеницы, ячменя и овса.

Бесплатно

Коррозионная агрессивность растворов щавелевой кислоты, имитирующих овощные консервы

Коррозионная агрессивность растворов щавелевой кислоты, имитирующих овощные консервы

Бессараб Ольга Владимировна, Платонова Татьяна Фдоровна, Протункевич Ирина Викторовна

Статья научная

При выборе металлической упаковки для овощных консервов целесообразно учитывать их коррозионную агрессивность, так как коррозия внутренней поверхности является одним из факторов, оказывающих влияние на качество продукции в процессе хранения. Основными коррозионно-агрессивными веществами овощных консервов являются органические кислоты и их соли. Для рационализации коррозионных испытаний металлических упаковочных материалов пищевые продукты целесообразно заменять модельными средами - растворами органических кислот. Целью настоящей работы являлось изучение кинетики коррозии белой консервной жести электролитического лужения (ЭЖК) в модельных средах - водных растворах щавелевой кислоты концентрацией 0,25-1,00 %. Скорость равномерной коррозии измеряли методом линейного поляризационного сопротивления, питтинговой коррозии - амперометрии нулевого сопротивления. Испытания проводили при помощи коррозиметра «Эксперт-004», по двухэлектродной схеме. Для растворов щавелевой кислоты концентрацией 0,25 и 0,50 % в начале испытания наблюдаются максимальные значения скоростей равномерной и питтинговой коррозии, которые в течение 4-16 часов снижаются до стационарного значения. Процесс характеризуется как равномерная коррозия, так как стационарная скорость питтинга в 7-8 раз меньше скорости равномерной коррозии (2,54-3,53 и 19,87-23,83 мкм/год, соответственно) Для растворов концентрацией 0,75 и 1,00 % в течение 4-12 часов от начала испытания значения скоростей равномерной коррозии и питтинга устанавливаются на уровне 48-51 и 5-7 мкм/год, соответственно. Затем, после 48-72 часов скорость равномерной коррозии достигает минимального значения 1,04-2,95 мкм/год, а затем увеличивается до стационарного значения (10,71-12,56 мкм/год). Скорость питтинга после 96-104 часов увеличивается до стационарного значения (21,26-32,80 мкм/год). По результатам исследований было установлено, что растворы щавелевой кислоты концентрацией 0,25 и 0,50 % являются наиболее коррозионно-агрессивными по отношению к ЭЖК - их целесообразно использовать в качестве компонентов модельных сред для коррозионных испытаний.

Бесплатно

Микробная ферментация субпродуктов птицы

Микробная ферментация субпродуктов птицы

Зинина Оксана Владимировна, Меренкова Светлана Павловна, Князева Александра Сергеевна, Марушкевич Марина Александровна, Гаврилова Карина Сергеевна

Статья научная

Цель работы - исследование влияния микробной ферментации субпродуктов птицы на накопление продуктов гидролиза белка и изменение микроструктуры гидролизатов. В качестве объектов исследования выбраны мышечные желудки цыплят-бройлеров и кур родительского стада, которые подвергали микробной ферментации бактериальными концентратами пропионовокислых бактерий и бифидобактерий. Ферментацию проводили при температурах 30, 35 и 40 °С в течение 16 ч. Для анализа степени гидролиза определяли содержание аминного азота через каждые 4 часа ферментации. Отмечено, что под действием ферментов микроорганизмов происходит более глубокий гидролиз молекулы белка с интенсивным накоплением аминного азота. При этом наиболее высокое накопление аминного азота наблюдается при микробной ферментации желудков пропионовокислыми бактериями при температуре 30 °С, а бифидобактериями - при температуре 40 °С. Также о степени гидролиза судили по накоплению свободных аминокислот. Установлено увеличение концентрации свободных аминокислот в контрольных и экспериментальных образцах гидролизатов после 16 часов ферментации. В гидролизатах желудков, ферментированных пропионовокислыми бактериями и бифидобактериями, наблюдалось значительное накопление незаменимых аминокислот. Содержание как незаменимых, так и заменимых аминокислот в гидролизатах субпродуктов цыплят-бройлеров в несколько раз выше, по сравнению с субпродуктами кур маточного стада. Исследования микроструктуры гидролизатов желудков с помощью сканирующей электронной микроскопии показали, что под действием бактерий происходит значительное изменение структуры мышечных и коллагеновых волокон, их диссоциация на многочисленные тонкие фибриллы и формирование ретикулярной структуры в сочетании с глобулярными белками и минеральными компонентами сыворотки. Образцы, обработанные бактериальными ферментами, имели более открытую микроструктуру и большую пористость. В результате проведенных исследований установлено, что микробная ферментация приводит к глубокому гидролизу белков, входящих в состав мышечных желудков птицы. При благоприятных для каждого вида бактерий температурных режимах ферментации гидролиз происходит более интенсивно.

Бесплатно

Микроструктурированные продукты переработки зерна как гидроколлоиды в пищевых эмульсиях

Микроструктурированные продукты переработки зерна как гидроколлоиды в пищевых эмульсиях

Потороко Ирина Юрьевна, Науменко Наталья Владимировна, Кади Аммар Мохаммад Яхья, Бакина Ксения Константиновна, Грачв Савелий Александрович

Статья научная

В настоящее время для пищевых систем наиболее важными показателями являются стабильность реологических свойств, которые в большей степени зависят от параметров качества исходного сырья, а также его соотношения в рецептуре продукта. Получить желаемый результат возможно при условии поиска и внедрения импортозамещающих альтернативных видов пищевых ингредиентов и технологий, способных обеспечить функционально-технологические свойства на соответствующем уровне. Для выполнения поставленных задач рациональнее всего искать решения сокращения технологических проблем в цепочке состав > процесс > свойство, что при последовательном рассмотрении системы производства позволяет определить наиболее значимые ее элементы, трансформируя которые, возможно выстроить устойчивую систему производства. Целью исследования являлось установление применимости полисахаридного комплекса продуктов переработки пророщенного зерна пшеницы в качестве гидроколлоидов, стабилизирующих эмульсию Пикеринга. В качестве исследуемых образцов получены модельные пищевые эмульсии Пикеринга, стабилизированные комплексом частиц цельносмолотой муки из пророщенного зерна пшеницы, предназначенные для использования в технологии мясных продуктов. Полученные результаты доказывают эффективность применения в качестве стабилизирующего компонента цельносмолотой муки из пророщенного зерна пшеницы, при этом оптимальные значения рН используемых эмульсий Пикеринга должны быть приближены к значению рН = 5. При этом мясные системы имеют плотную, упругую консистенцию, им соответствуют более высокие значения пика деформации, а предельное напряжение сдвига колеблется в диапазоне (0,42 ± 0,16 - 0,53 ± 0,12) Па×10-2. Полученные результаты доказывают применимость полисахаридного комплекса продуктов переработки пророщенного зерна пшеницы в качестве гидроколлоидов, стабилизирующих эмульсию Пикеринга. Эмульсии Пикеринга могут стать эффективным инструментом в получении пищевых систем эмульсионного типа высокой степени устойчивости, обладающих биоактивным действием.

Бесплатно

Научные и практические аспекты технологий продуктов питания функциональной направленности

Научные и практические аспекты технологий продуктов питания функциональной направленности

Потороко Ирина Юрьевна, Паймулина Анастасия Валерияновна, Ускова Дарья Геннадьевна, Калинина Ирина Валерьевна

Статья научная

В статье представлен литературно-патентный обзор в области производства функциональных, специализированных (лечебных и профилактических) пищевых продуктов. Представлены подходы различных научных школ в части применения нетрадиционных видов сырья для формирования новых свойств и улучшения пищевой полноценности продуктов питания. Обозначены причины, приведшие к необходимости создания продукции данной направленности. В частности, рассмотрена позиция Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по минимизации рисков возникновения неинфекционных заболеваний, обусловленных качеством питания. Научно и практически обосновано использование функционального пищевого ингредиента, содержащего фукоидан, в технологии хлебобулочной и кисломолочной продукции. При добавлении фукоидана в кисломолочный напиток наблюдается увеличение массовой доли биологически-активного вещества - экзополисахарида кефирана на 19,1 мг/г по сравнению с классическим продуктом. Объем отделившейся сыворотки был меньше на 29 % у образца кисломолочного напитка, полученного с добавлением фукоидана по сравнению с традиционной технологией. Результаты оценки состава молочнокислых бактерий указывают на то, что применение фукоидана позволяет сформировать характерную для кисломолочного продукта микрофлору. Также был определен эффект воздействия фукоидана на органолептические и физико-химические показатели качества хлеба через 3, 24, 48 и 72 часа после выпечки. При этом отклонение значения показателя влажности снижается на 1,3 %, пористости - на 1,4 %. Кроме этого была изучена термостабильность фукоидана после выпечки хлеба. Остаточное содержание фукоидана составило (0,196 ± 0,0015) мг/г при внесении его в количестве 0,2 мг/г. Полученные данные подтверждают возможность применения фукоидана в технологии кисломолочных напитков и хлебобулочных изделий в целях обеспечения их функциональных свойств.

Бесплатно

Журнал