Биохимический и пищевой инжиниринг. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии
Разработка органолептической балльной шкалы для оценки качества мясных полуфабрикатов
Статья научная
Статья посвящена разработке органолептической балльной шкалы и оценки качества мясорастительных пищевых систем. Органолептическая оценка разработанных рецептур полуфабрикатов из мяса птицы с помощью описательных характеристик, регламентированных в нормативной документации, является недостаточной для выявления органолептических различий, позволяющих определить потребительские предпочтения и возможность спрогнозировать консистенцию и вкусовые свойства. Дескрипторно-профильный метод способствует выявлению различий с помощью идентификации и оценки наиболее значимых дескрипторов. В статье представлен дескрипторный словарь терминов, позволяющий дать описание наиболее важных характеристик консистенции мясорастительных пищевых систем. Разработана балльная шкала, характеризующая консистенцию мясных рубленных полуфабрикатов. С учетом комплекса органолептических характеристик из опытных образцов биточков из мяса птицы были отобраны образцы, обладающие высокими органолептическими показателями консистенции. Результаты органолептической оценки с помощью разработанной балловой шкалы позволили выявить оптимальную рецептуру полуфабрикатов из мяса птицы с комплексной пищевой добавкой «Комби Плюс» следующего состава: образец 1 - пищевой концентрат из ячменя с повышенным содержанием β-глюкана, сухая молочная сыворотка и инулин; образец 2 - концентрат овсяный из отрубей с повышенным содержанием β-глюкана, сухая молочная сыворотка и инулин в соотношении 84:14:4. Полученные результаты исследований свидетельствуют, что внесение комплексной добавки на зерновой основе «Комби Плюс» оказывает влияние на органолептические свойства мясных систем и готовых полуфабрикатов из мяса птицы. На основании результатов разработанной пятибалльной шкалы установлено, что оптимальным количеством внесения комплексной добавки «Комби Плюс» является 8 %. Опытные образцы биточков из мяса птицы обладали высокими органолептическими характеристиками.
Бесплатно
Статья научная
Нативные и модифицированные крахмалы широко используются в пищевой промышленности для придания продукту необходимой вязкости и структуры. В итоге влияют на ряд важнейших параметров конечного продукта, таких как вкус, консистенция, сроки хранения, выход готового продукта. Данные функциональные свойства нативных крахмалов зависят от типа молекулярной структуры полисахаридов крахмала, амилозы и амилопектина. Амилоза - это линейный полимер, состоящий из остатков глюкозы с α-1-4 гликозидной связью. Амилопектин же очень сильно разветвлен и состоит из тех же самых коротких линейных цепей, что и амилоза, но имеет и боковые цепи, присоединенные в точках ответвления через α-1,6-связи. Соотношение полисахаридов в крахмале различно и зависит от источника его получения. Соотношение амилозы и амилопектина в пшеничном крахмале составляет в среднем 24-28 % - амилоза; 72-76 % - амилопектин. Статья посвящена изучению УЗ воздействия в охлаждающей системе на структуру и размер крахмальных зерен, а также на вязкость крахмальных клейстеров. Полученные результаты позволяют говорить об уменьшении размеров крахмальных зерен при использовании продолжительной УЗ обработки в охлаждающей системе, причем для крахмала из мягких сортов пшеницы при УЗВ после 15 минут в диапазоне 1330…392 нм, а для крахмала из твердых сортов пшеницы после 10 минут УЗВ в диапазоне 1280…367 нм. При исследовании вязкости модифицированных крахмалов полученные данные позволяют сделать вывод о том, что вязкость полученных образцов при использовании УЗВ в несколько раз выше, чем у контрольных образцов, что может быть обусловлено более высокой эмульгирующей способностью в связи с накоплением амилозы внутри крахмальных зерен, а следовательно, более полном протекании процесса набухания зерен и их клейстеризации.
Бесплатно
Статья научная
На сегодняшний день вопрос о снижении накопления твердых коммунальных отходов, в составе которых в значительных объемах превалируют изделия из пластика, и утилизации полимерных отходов является актуальным. Одним из эффективных способов решения данного вопроса является разработка биоразлагаемых материалов разного органического состава. Ученые во всем мире ведут научные разработки по получению органических биоразлагаемых материалов, которые по функциональным свойствам могут быть близкими к полимерам, но при этом разлагаться за короткий период времени в обычных условиях с накоплением простых органических веществ, а значит безопасными для окружающей среды. Целью настоящего исследования стала разработка технологии (технологических особенностей) и рецептуры получения формованного биоразлагаемого материала для производства экопосуды. В рамках данного исследования формованные изделия были получены из смеси биоразлагаемых материалов (отрубей пшеничных и биополимерного компонента), которые были исследованы по структурно-механическим характеристикам. Для проведения исследования в качестве прототипа были отформованы шесть образцов прямоугольных пластин с разным соотношением основного сырья (отруби пшеничные) и органического биополимерного композита на основе модифицированного крахмала с учетом технологических особенностей (усилие, выдержка и температура). В процессе исследования нами было установлено, что при увеличении содержания биополимерного компонента в смеси с основным сырьем наблюдается повышение прочностных свойств изделий. Разработанная рецептура и технология может быть использована для создания экопосуды разного дизайна для снижения нагрузки на окружающую среду.
Бесплатно
Разработка технологических подходов к процессу гранулирования комбикормов для молодняка кроликов
Статья научная
В работе рассмотрены технологические подходы к процессу гранулирования при производстве полнорационных комбикормов. В качестве цели проведенной работы являлись: обоснование технологических режимов процесса гранулирования комбикормов для молодняка кроликов, выработанных по оптимизированным рецептам, также оценка качества полученных комбикормов. В качестве основного сырья при получении гранулированных комбикормов использовали зерновые культуры, отруби пшеничные, жмых и шрот подсолнечный, травяную муку из люцерны, а также премикс КВП П90-1/К. Для повышения питательной ценности и усвояемости комбикормов в рецепты вводили обогащающие добавки: пробиотические комплексы «Споротермин», «ПроСтор», сорбент «Фунгистат-ГПК», а также кормовую патоку, полученную на основе зерна овса. Исследован процесс гранулирования комбикормов с применением метода статистического планирования многофакторного эксперимента с использованием линии гранулирования, включающей пресс-гранулятор. Установлена зависимость крошимости гранул и потребляемой энергии от выбранных факторов: скорости подачи продукта, расхода пара, давления воздуха и зазора между валком и матрицей. В результате решения оптимизационной задачи установлены оптимальные значения входных параметров, позволяющих получить комбикорма высокого качества. В результате проведения комплексной оценки качества полнорационных гранулированных комбикормов установлено, что полученные комбикорма соответствовали требованиям, предъявляемым к комбикормам для молодняка кроликов. Полученные результаты показали, что разработанные рецепты полнорационных комбикормов с вводом кормовых пробиотических добавок позволят повысить продуктивность и сохранность молодняка кроликов 10-15 % и могут быть использованы в качестве кормовых рационов на промышленных комплексах кролиководческой отрасли.
Бесплатно
Совершенствование рецептуры рыборастительного полуфабриката с повышенным содержанием клетчатки
Статья научная
Целью данного исследования была разработка новой рецептуры рыборастительного полуфабриката с повышенным содержанием пищевых волокон, полученных из порошка шелухи подорожника (Plantago Psyllium). Разрабатываемая рецептура включает в себя минтай, корнеплоды (морковь и картофель), бобовые (белая фасоль) и в качестве связующих компонентов - перловая мука, а также псиллиум. В качестве основного сырья был выбран минтай, так как он достаточно распространён на рынке, имеет высокое содержание белка и имеет широкую популярность у потребителей. При выборе растительного сырья учитывались как его привычность и распространённость среди потребителей, так и функциональные качества содержащихся нутриентов. Предлагаемая продукция ориентирована на людей пожилого возраста, так как содержащийся в ней псиллиум способствует восстановлению и налаживанию работы желудочно-кишечного тракта. Кроме того, полуфабрикат позволит восполнять суточную норму в основных питательных веществах, таких как витамины, минералы и аминокислоты. Рецептуру рыборастительного полуфабриката оптимизировали методом математического моделирования для получения в продукте заданного количества пищевых волокон - 40 % от суточной нормы потребления и витамина B3 - 30 % . Оптимальные дозировки для введения в продукт пищевых волокон - 6 кг, витамина B3 - 4 кг и кунжутного масла - 5 кг на 100 кг готовой продукции. В ходе исследования было проведено исследование реологических свойств нового вида рыборастительного полуфабриката - котлет, с повышенным содержанием клетчатки и витамина B3. Исследовано влияние клетчатки, количества витамина B3, а также влияние кунжутного масла на структурно-механические и органолептические свойства полуфабриката. В лабораторных условиях определены физико-химические и органолептические показатели качества.
Бесплатно
Статья научная
Разработка функциональных молочных продуктов, обогащенных растительными ингредиентами, обладающими биологически активными свойствами, проявляющими оздоровительный эффект, является в настоящее время востребованным направлением в пищевой индустрии. С целью сохранения нативных свойств молочного сырья в технологии обогащенных продуктов переработки необходимо бережно вести технологические операции с целью поддержания питательных свойств конечного продукта и увеличения срока хранения. В технологиях национальных видов рассольных сыров коричное масло применяется достаточно часто. Свойства коричного масла достаточно изучены, так, установлено, что в его составе присутствует комплекс веществ, которые обусловливают противовирусную и антибиотической активностью, успокаивающее и тонизирующее действие, противогрибковые и другие свойства. Целью настоящего исследования стало изучение возможности применения ультразвукового воздействия на разных этапах производства рассольного сыра, обогащенного коричным маслом, с целью улучшения показателей качества и продления сроков хранения. Для достижения поставленной цели была разработана поэтапная технологическая карта приготовления национальных рассольных сыров, обогащенных коричным маслом. Опытные образцы мягкого белого рассольного сыра были выработаны с применением и без применения УЗВ на этапе подготовки молока. Продолжительность ультразвукового эффекта составила 40 с при мощности УЗВ 600 Вт. Результаты исследования показали положительное влияние ультразвука на потребительские свойства готового продукта, а внесение коричного масла привело к увеличению срока годности продукта. Сыр, обогащенный коричным маслом, показал лучшие результаты в химическом анализе и сенсорной оценке с точки зрения вкуса, аромата и общего восприятия.
Бесплатно
Формирование пищевой системы молочного продукта смешанного брожения, обогащенного дигидрокверцетином
Статья научная
Целью настоящего исследования стало изучение влияния пищевого ингредиента антиоксидантной направленности - дигидрокверцетина на биотехнологические процессы формирования пищевой системы кисломолочного напитка смешанного брожения. При разработке обогащенных кисломолочных напитков, в том числе антиоксидантной направленности, важно учитывать, что введение обогащающих компонентов в состав продукта должно не только повышать их пищевую ценность и придавать новые функциональные свойства, но и обеспечивать требуемые потребительские характеристики. В рамках исследования оценивали использование двух технологических подходов обогащения кисломолочного напитка смешанного брожения растительным антиоксидантом: в рамках первого подхода функциональный пищевой ингредиент (лиофильно-высушенный порошок дигидрокверцетина) вносили в систему продукта после подготовки сырья перед процессом сквашивания; в рамках второго подхода - после завершения процесса сквашивания, перед созреванием продукта. Эффективность подходов оценивали по показателям титруемая и активная кислотность, результатам микроскопических исследований и общей антиоксидантной активности (DPPH метод). Полученные результаты показали, что модифицированная форма дигидрокверцетина, независимо от используемого подхода обогащения, интенсифицирует процесс сквашивания, так, наблюдается развитие молочнокислых микроорганизмов и рост значений показателя титруемая кислотность готового продукта (прирост составил 6-15 % по отношению к контролю). Вместе с тем, результаты оценки микробной активности показали, что при применении первого технологического подхода дигидрокверцетин угнетает развитие дрожжей микрофлоры симбиотической закваски кефирного грибка, что не обеспечивает формирование потребительских свойств готового продукта в полном объеме. Антиоксидантная активность напитка при обогащении системы продукта модифицированной формой дигидрокверцетина возрастает более чем на 60 % по сравнению с контрольным образцом, не зависимо от используемого технологического подхода. Таким образом, полученные результаты показали, что при получении кисломолочных напитков с антиоксидантными свойствами наиболее целесообразно вносить пищевой ингредиент на основе дигидрокверцетина после завершения процесса сквашивания продукта.
Бесплатно
Статья научная
Целью работы являлось исследование влияния фермента трансглютаминазы (ТГ) и бактериальных концентратов на формирование функционально-технологических свойств мясного фарша из говядины первого сорта. При анализе водосвязывающей способности (ВСС) экспериментальных образцов установлено, что комбинация ферментов микроорганизмов и трансглютаминазы оказывает синергетический эффект на технологические свойства фарша. Максимальные значения ВСС в образцах, содержащих фермент ТГ, установлены в период созревания 6-12 часов (59,56-58,49 %), а в образцах, содержащих комплекс бактериальных культур и фермента ТГ - в период 12-18 часов (61,58-57,04 %). Возрастание водосвязывающей способности фарша коррелировало с уменьшением потерь массы при термообработке. Установлено значительное снижение потерь массы для образцов, содержащих фермент ТГ (индивидуально или в комплексе с ферментами бактериальных культур). Наименьшие потери массы при термообработке наблюдались в образцах фарша О-ТГ в период 6-12 часов(19.03-19.99 %) и в образцах О-Про+ТГ в период 12-18 ч (20,27-21,71 %). В результате реологических исследований установлены наиболее выраженные упругие свойства в образцах О-ТГ и О-Про+ТГ, при этом наблюдалось возрастание упругой деформации в течение 24 часов созревания до значений 3,26-3,32 мм. Максимальное укрепление структуры мясной системы под влиянием комплекса ферментов микроорганизмов и ТГ происходило через 12 часов созревания, уровень общей деформации снизился до 14,00 мм; пластической - до 10,96 мм. При использовании комплекса ферментов микроорганизмов и TГ, участвующих в связывании биополимеров пищевых систем, в образцах наблюдали увеличение водосвязывающей способности, снижение потерь массы продукта при тепловой обработке, улучшение как пластических, так и упругих свойств фарша.
Бесплатно
Формирование цветности карамельных составов на основе аскорбиновой кислоты
Статья научная
В настоящее время особый интерес в пищевой технологии приобретают двухкомпонентные системы на основе L-аскорбиновой кислоты, применяемые в качестве источников биологически активных пищевых добавок. Представлены результаты исследований по изучению механизмов и динамики формирования цветности в процессах карамелизации в среде 40 %-ного этанола; объектами изучения являлись L-аскорбиновая кислота (Asc) и ее эквимолярная смесь с D-глюкозой (Glc). Образование окрашенных веществ в обеих системах идентифицировалось методами молекулярной спектроскопии по окончании термостатирования растворов (50 °С, 1,5 ч) и их последующего выдерживания (25 °С) в течение 30 суток. Расчет индексов окрашивания водно-этанольных систем Asc и Asc + Glc показал усиление интенсивности цветности при карамелизации L-аскорбиновой кислоты в присутствии D-глюкозы, указывая на формирование более протяженной и стабильной хромофорной системы в двойной системе, что подтверждается характером электронных спектров. Сравнительный анализ колебательных спектров исследуемых растворов показывает наличие полос, характерных для сопряженных С=О+ С=С-сочетаний, вторые производные полос в области валентных колебаний кратных связей идентифицируют в спектре двойной системы интенсивный сигнал 1654 см-1, относимый к О=С-С(OH)=С-фрагментам. Последнее свидетельствует о большей устойчивости хромофорных составляющих структуры, формирующейся в результате совместной карамелизации компонентов двойной системы. Конденсация продуктов трансформации Asc и Glc приводит, вероятно, к ряду окрашенных продуктов, одним из которых является замещенный δ-лактон, включающий гидрокси-α,β-еноновые фрагменты. Предполагается, что последние стабилизируются R-замещением, обеспечивая большую в сравнении с продуктами карамелизации аскорбиновой кислоты протяжённость и устойчивость формирующей цветность хромофорной системы. Дальнейшее изучение свойств карамельных составов на основе аскорбиновой кислоты (светостойкости, токсичности, антиокислительных свойств) позволит разработать доступные и экологичные полифункциональные пигменты для промышленного применения.
Бесплатно
Характеристика аминокислотного профиля мягких сыров и оценка биологической ценности
Статья научная
Потребители, выбирая сыр, рассматривают его не только как источник жира, минеральных веществ и других полезных компонентов, но и как источник полноценного белка животного происхождения, что требует от производителей соблюдения требований к белковому компоненту в сыроделии. Это объясняет интерес к проведению исследований пищевой ценности мягких сыров в части биологической составляющей. На примере двух образцов мягких сыров, один произведен из козьего молока, проведена оценка химического состава и анализ аминокислотного профиля с оценкой его биологической ценности. Проведены расчеты аминокислотного скора и других критериев биологической ценности белка: коэффициента утилитарности аминокислотного состава, показателя сопоставимой избыточности и т. д. Исследования показали, что сыр из козьего молока обладает более высокими значениями, характеризующими содержание аминокислот, что согласуется с литературными данными. Вместе с тем установлены несоответствия по содержанию белка данным маркировки, а проведенные дальнейшие расчеты свидетельствуют о несбалансированности аминокислотного состава, что выражается наличием лимитирующих и избытком отдельных аминокислот. Отмечено, что белковые ингредиенты сыров не удовлетворяют современным требованиям биологической ценности продуктов. В анализируемой исходной белковой системе КРАС и коэффициент сопоставимой избыточности имеют достаточно высокие значения, в то время как величина биологической ценности и коэффициента утилитарности аминокислотного состава отличаются крайне низкими значениями. По мнению авторов, такие исследования, должны стать предметом интереса и производителей, что даст возможность корректировки состава и приведения белковой составляющей в соответствии с современными представлениями о питании.
Бесплатно
Статья научная
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.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время актуальным направлением современных исследований является создание пищевых добавок отечественного производства на основе экотехнологий, обладающих заданными функционально-технологическими и биоактивными свойствами. Эмульсии Пикеринга, благодаря своей повышенной физической и химической стабильности, являются весьма перспективными в качестве транспортного средства доставки биологически активных веществ в организм человека. Целью данной работы являлось исследование применимости ультразвукового воздействия как инструмента для получения биоактивной коллоидной системы эмульсии Пикеринга с использованием в качестве структурирующих компонентов полисахаридов бурых водорослей или льняной целлюлозы. В качестве объектов исследования выступали эмульсии Пикеринга, стабилизированные фукоиданом или альгинатом натрия или льняной целлюлозой, на основе липидной фракции: купажа подсолнечного масла и масла корицы; либо липидной фракцией на основе льняного масла, которые обрабатывали ультразвуком мощностью 630 Вт/л в течение 16 мин (последовательно по 4 мин с перерывом 3 мин) при контроле температуры 50 °С. Полученные результаты доказывают эффективность применения ультразвукового воздействия для получения биоактивной коллоидной системы эмульсии Пикеринга: наиболее высокие значения АОА (5,120 ± 0,005 DPPH, %) имели эмульсии с липидной фазой на основе льняного масла, при использовании в качестве стабилизирующего компонента - сульфатированного гетерополисахарида фукоидана, при этом прирост значений показателя АОА в образцах эмульсий на основе льняного масла составил от 30 до 100 % по отношению к образцам эмульсий на основе купажа липидной фазы. Вязкоупругие свойства эмульсий Пикеринга с различными фракциями масла значительно разнятся для вносимых структурообразующих компонентов (на основе масляного купажа диапазон значений от 8,95 ± 0,5 до 200 ± 1,50 мПа*с, для эмульсий на основе льняного масла от 72,8 ± 0,50 до 580 ± 1,50 мПа*с). Предлагаемый подход ультразвукового воздействия позволяет создавать биоактивную коллоидную систему эмульсии Пикеринга с использованием в качестве структурирующих компонентов полисахаридов бурых водорослей и льняной целлюлозы.
Бесплатно
Статья научная
Готовые комбикорма для обеспечения их эффективности при использовании в откорме животных, как правило состоят из разных видов сырья и балансируются по содержанию питательных веществ в соответствии с физиологическими и возрастными особенностями животных и птицы. Большим количеством научных исследований доказано, что несбалансированность рационов по важнейшим показателям, в частности по протеину и общей энергетической ценности, снижает генетический потенциал животных, приводит к перерасходу кормов. В связи со снижением в последние годы объемов, ассортимента, качества и повышением цен на высокобелковые виды сырья, в комбикормовой промышленности возникли проблемы по производству полноценных, сбалансированных по питательным веществам, а особенно по белку, комбикормов, что вызвало сокращение объемов их производства и как следствие уменьшение поголовья скота. В данном исследовании приведены результаты зоотехнических исследований, направленных на повышение эффективности использования комбикормов, обогащенных кормовым концентратом пробиотического действия, в целях реализации технологий двухстадийного производства комбикормов на основе кормового обогатительного концентрата из вторичных сырьевых ресурсов с использованием отходов зерноперерабатывающего и масложирового производств. Полученные данные, подтверждающие, что при кормлении животных комбикормом с вводом кормового обогатительного концентрата пробиотического действия по сравнению с контролем наблюдается некоторое повышение коэффициентов переваримости питательных веществ рационов. В большей части это относится к сырому протеину, сырой клетчатке и сырому жиру, так, коэффициенты переваримости увеличились на 1,9; 1,2 и 1,1 % соответственно, и при этом переваримость без азотистых веществ практически не изменилась.
Бесплатно
