Актуальные проблемы развития пищевых и биотехнологий. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии
Статья научная
Проведен анализ текущего состояния рынка растительных экстрактов, исходя из которого установлена прямая зависимость развития рынка растительных экстрактов от спроса со стороны ключевых потребляющих отраслей. На данный момент более заинтересованными лицами являются производители функциональных продуктов и напитков, фармацевтических и лекарственных препаратов, косметических средств, динамику рынка которых необходимо анализировать. Аналитические данные свидетельствуют об увеличении сегмента рынка функциональных продуктов, что на 2020 год составило 0,2 % (около 11 тыс. т), а к 2030 прогнозируется, что цифра может вырасти до 10,7 % (около 664 тыс. т). Правительство РФ утвердило планы по развитию фармотрасли до 2030 года. Основной целью госпрограммы является увеличение объемов производства отечественных лекарственных средств и медицинских изделий в денежном выражении в два раза к 2030 году по сравнению с 2021 годом - до 1,5 трлн руб. На данный момент выросла потребность в предъявлении внимания к проблемам со здоровьем, что произошло за счет роста динамики активности жизненного темпа населения, развиваются тенденции правильного образа жизни, в связи с чем растет спрос на соответствующую продукцию. Данные факторы свидетельствуют о необходимости дополнительных исследований функциональных продуктов питания (ФПП). Многие ФПП не только сохраняют, но и улучшают здоровье людей. Это обусловлено содержанием в функциональных продуктах питания биологически активных веществ, которые выделяются из растений. Проанализирована научная литература в области дикорастущих лекарственных растений, произрастающих в Сибирском федеральном округе. Данные факторы свидетельствуют о необходимости дополнительных исследований в области разработки функциональных продуктов питания.
Бесплатно
Перспективы применения эмульсий пикеринга в пищевых системах
Статья научная
В последние годы эмульсии Пикеринга привлекли широкое внимание исследователей всего мира благодаря своей повышенной физической и химической стабильности и множеству возможных применений по сравнению с традиционными эмульсиями. На сегодняшний день существует большое количество подходов для создания эмульсий Пикеринга, в которых чаще всего для стабилизации применяют неорганические и органические частицы. При этом частицы неорганической природы ограничены по свойствам, в частности они не способны к биоразложению и практически усваиваются в организме человека, а органические частицы имеют высокий молекулярный вес. В статье представлен обзор литературных данных по описанию отличительных особенностей эмульсий Пикеринга, а также основных факторов, влияющих на их свойства и качество (смачиваемость, форма и размер частиц). Рассмотрены виды частиц природного происхождения, используемых в качестве стабилизаторов пищевых эмульсий Пикеринга (частицы полисахаридов, частицы на основе белка, частицы флавоноидов, сложные частицы (комплексы) и твердые липидные наночастицы). Обозначены будущие тенденции по применению эмульсий Пикеринга в пищевых системах (молочных и мясных продуктов, майонезов). Важным является поиск стабилизатора, обладающего не только необходимыми физическими свойствами, но и повышенной биологической активностью, а также безопасного способа его модификации. Исследования в этой области позволят разработать новые ресурсосберегающие технологии, что является задачей, востребованной как в экономике, так и в социальной сфере. Поскольку это позволит обеспечить решение задач, связанных с расширением ассортимента биопродуктов, обладающих заданной технологической функциональностью и безопасных для потребителя.
Бесплатно
Побочные продукты переработки соевых бобов как перспективное сырье для получения ценных веществ
Статья обзорная
В обзоре обобщена информация, опубликованная за последние годы, о методах получения ценных веществ из побочных продуктов переработки соевых бобов. Тремя основными продуктами, получаемыми в процессе переработки сои, являются: соевая меласса, соевый шрот и соевая сыворотка. За последние годы интерес к отходам переработки сои заметно вырос, так как эти продукты богаты изофлавонами, белками и углеводами и почти не утилизируются, что открывает большой потенциал для их поиска методов их переработки. В данной статье мы акцентировали внимание именно на различных методах экстракции полезных соединений из побочных продуктов соевой промышленности. На сегодняшний день большинство статей направлено на извлечение изофлавонов, соединений, которые обладают противораковыми, антидиабетическими, противоаллергическими эффектами. Поскольку традиционные методы экстракции дорогие, занимают много времени и в них используются токсичные, летучие и легко воспламеняемые растворители, сейчас мировое сообщество направлено на использование «зеленых» методов извлечения. Экстракция с помощью природных глубоких эвтектических растворителей (NADES) представлена как наиболее перспективная, так как в ней отсутствуют изложенные выше недостатки. Однако для извлечения максимального количества изофлавонов мелассу следует предварительно обработать β-глюкозидазой для увеличения выхода агликоновых форм изофлавонов. Побочные продукты переработки соевых бобов являются обширной и не до конца изученной темой для исследований. Разработки в области утилизации отходов производства позволят решить проблемы не только с экологической составляющей, но и также повлияют на экономические показатели предприятий производителей.
Бесплатно
Статья научная
Благодаря богатому содержанию витаминов, органических кислот и других биологически активных веществ (БАВ) напиток «Комбуча» относится к функциональным продуктам питания. Одним из ограничений, которое возникает при производстве, является относительно длительная продолжительность культивирования гриба - оптимальное накопление биомассы и продуцирование БАВ начинается от 15 до 60 суток. Цель данной работы заключается в подборе рабочих параметров для сокращения продолжительности культивирования чайного гриба для получения напитка, содержащего наибольшее количество БАВ. Объектом исследования стала биомасса гриба и культуральная жидкость, которые были получены при ферментации на сладком черном чае при различных условиях: с дополнительной аэрацией (5 дм3/мин×м3) и/или с предварительным внесением дрожжей. Контролем стала традиционная технология получения напитка на сладком черном чае. В ходе работы оценивался прирост сухой биомассы, рН, титруемая кислотность, содержание сухих веществ, содержание органических кислот (методом капиллярного электрофореза с помощью «Капель-105») в культуральной жидкости. В результате исследования определено, что для достижения максимальной скорости роста культуры (0,27 г/сутки) и преобладания в напитке наибольшего содержания уксусной (1,119 г/л), янтарной (0,053 г/л) и щавелевой (0,015 г/л) кислот необходимо в процесс культивирования вводить дополнительную аэрацию. Но при культивировании (в течение 15 суток) с использованием дрожжей и дополнительного обогащения питательной среды кислородом получается напиток со скоростью роста биомассы (0,23 г/сутки), в состав которого входят уксусная (3,234 г/л), янтарная (0,061 г/л), лимонная (0,136 г/л), винная (0,064 г/л) и щавелевая (0,018 г/л) кислоты. Напитки на основе чайного гриба являются хорошим профилактическим средством, позволяющим поддерживать здоровое состояние организма. Модификация и усовершенствование технологии их производства позволяют снизить затраты, расширить ассортимент, привлечь нового потребителя, следовательно, являются актуальными направлениями в пищевой промышленности.
Бесплатно
Подходы к формированию рынка пищевых продуктов нового формата
Статья научная
Выполнен обзор мировой и отечественной практики в области обеспечения качества и полезности перспективных аналоговых и органических продуктов питания. Показано, что за рубежом из пищевых инноваций широкое распространение получило производство аналоговой продукции из альтернативного сырья (растительных источников), функциональной продукции, продуктов питания, используемых в персонализированном рационе населения, органических продуктов. Описан принцип получения инновационных альтернативных (аналоговых) продуктов питания. Показано, что современных условиях объемов производства и степени насыщения инновационными разработками рынка продукции пищевой промышленности Россия продолжает своё поступательное развитие как в производственной, так и в экспортной сфере. При этом для ряда отраслей в условиях относительной стабилизации внутреннего спроса экспортная составляющая становится определяющей динамику роста. Приведены данные исследовательской компании J’son & Partners Consulting по объемам мирового рынка технологии еды (FoodTech), систематизировавшей ключевые тренды и тенденции в сфере цифровых и биотехнологий на всей пищевой цепочке. Показано, что в рамках Комиссии Codex Alimentarius ведется активная работа по разработке принципов анализа степени риска современных видов пищевой продукции, по этикированию пищевых продуктов относительно заявлений о влиянии различных пищевых продуктов на здоровье. Разрабатываются и вводятся в действие отечественные стандарты, гармонизированные с международными, направленные на защиту добросовестных изготовителей органических продуктов от изготовителей, выдающих фальсифицированную продукцию за органическую. Российская пищевая промышленность с привлечением научного потенциала по всем актуальным направлениям имеет существенный резерв для развития современных инновационных технологий.
Бесплатно
Статья научная
Анализ законодательных и нормативных документов, а также научных работ, представленных в открытом доступе, позволяет сказать, что в настоящее время в мировой и российской практике понятийный аппарат в области продовольственных потерь и их минимизации недостаточно сформирован и находится в стадии развития. Термины, представленные в ряде нормативных документах, не отражают современных международных тенденций и не могут быть положены в основу продовольственной безопасности Российской Федерации. В мировой практике в 2014 году Группой экспертов высокого уровня по вопросам продовольственной безопасности и питания было сформировано понятие «продовольственная безопасность», которое легло в основу российского понятийного аппарата сформулированного в 2019 году в отчете о результатах исследования «Продовольственные потери и органические отходы на потребительском рынке Российской Федерации», проведённого сотрудниками Центра развития потребительского рынка Московской школы управления Сколково и Центра социального проектирования «Платформа» при поддержке компании Danone Россия. По результатам опубликованного первого Добровольного национального обзора достижения Российской Федерацией Целей устойчивого развития ООН и реализации Повестки в области устойчивого развития на период до 2030 года отмечается положительная динамика развития России в области снижения продовольственных потерь и обеспечения продовольственной безопасности, чему послужило формирование понятийного аппарата в данной области, а также разработка и утверждение законодательных актов, направленных на реализацию Целей устойчивого развития 2, 3 и 12. В основу проектов разрабатываемых законодательных актов правительством Российской Федерации положено применение наукоемких подходов и инновационных решений для внедрения ресурсосберегающих безотходных технологий производства пищевых продуктов, а также прослеживания безопасности и качества сырья и готовых продуктов на всех этапах, включая производство, хранение, транспортирование и реализацию, что позволит обеспечить продовольственную безопасность страны.
Бесплатно
Статья научная
Для проведения биодеградации токсичных органических компонентов сточных вод актуален отбор штаммов микроорганизмов, которые будут обладать высокой биоразрушающей способностью по отношению к токсичным компонентам. Целью данной работы является анализ эффективности процесса биодеградации кокамидопропилбетаина в условиях многокомпонентной системы бактериальным консорциумом, состоящим из четырех деградационных штаммов рода Pseudomonas, и с использованием консорциума активного ила, полученного из аэротенков действующего предприятия Кузбасса. В качестве тестовых растворов были смоделированы сточные воды молочных перерабатывающих заводов, состав которых приближен к стокам после осуществления стадий механической и флотационной очистки воды на молокоперерабатывающих предприятиях, содержащие поверхностно-активные вещества. Количественные изменения в составе растворов регистрировались с помощью методов физико-химического анализа. На третий день эксперимента микробный консорциум выполнил первичную биодеградацию поверхностно-активного вещества в количестве 65,3 % от исходных значений концентрации. На пятый день содержание поверхностно-активного вещества достигло предельно допустимых значений. Активный ил показал более длительный период адаптации и к третьему дню использовал 48 % поверхностно-активного вещества в качестве питательного субстрата. Основные показатели, определяющие качество очищенных стоков после процесса биодеградации, соответствовали установленным нормам СанПиН 2.1.3684-21. Наличие в системе веществ, характерных для сточных вод молочных перерабатывающих заводов, не оказывает негативного влияния на степень и продолжительность процесса биодеградации бетаинового сурфактанта. Отмечено, что бактериальный консорциум в условиях многокомпонентной системы работает эффективнее, чем бактериальные штаммы по отдельности в условиях чистого раствора сурфактанта.
Бесплатно
Растительные полисахариды в составе матрицы биоразлагаемого материала: современные технологии
Статья научная
Биоразлагаемые материалы в настоящее время являются экологически значимой альтернативой для исключения из оборота пластиковых материалов и продуктов на их основе, так как способны разлагаться без остатка под воздействием микроорганизмов в аэробных или анаэробных условиях на продукты распада биополимеров: воду, метан, углекислый газ, биомассу. Ученые по всему миру активно ведут разработки новых подходов по созданию экоматериалов, а в качестве сырьевых источников предлагается применять растительные полисахариды, молекулы которых построены из моносахаридных остатков, соединенных гликозидными связями и обладающие пленкообразующей способностью. В статье представлен обзор растительных полисахаридов, применяемых в рецептурах биоразлагаемых материалов, и их влияние на свойство пленочного материала В числе предлагаемых сырьевых источников для матрицы биоразлагаемого материала наиболее часто находят свое применение природные биоматериалы растительного и животного происхождения, обладающие способностью изменять агрегатное состояние под воздействием различных факторов и выступать в качестве структурообразующего наполнителя для основного каркаса сырья. Данные виды полисахаридов способны образовывать гели, вязкость которых зависит от молекулярной массы полисахарида, присутствия некоторых ионов и температуры.. При формировании матрицы полимера из растительных полисахаридов необходимо учитывать их свойства, сопоставимость, соотношение их к общей массе, технологические особенности. Рассмотрены сырьевые компоненты и технологические процессы и их влияние на прочностные свойства пленочных биоматериалов. Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов откроют новые границы получения большого спектра экоизделий для разных сфер применения, обладающих новыми свойствами и сохраняющими биосферу.
Бесплатно
Статья научная
Изменения, обусловленные ограничительными мерами ввиду распространения пандемии Covid-19, не могли не повлиять на развитие пищевой индустрии как в мировом, так и российском масштабах. Новые тенденции в области пищевых технологий знаменуют собой сдвиг в сторону экологически рационального и индивидуального выбора продуктов питания. Сегодня развитие пищевой промышленности направлено на применение эффективных, прозрачных и устойчивых технологий, таких как технологии Индустрии 4.0 во всей цепочке создания пищевых продуктов. Анализ полученных на базе платформы больших данных и искусственного интеллекта StartUs Insights Discovery позволяет выделить десять ключевых инновационных направлений развития пищевой промышленности, среди них такие как: формирование пищевого сырья на основе альтернативных источников белка; активное использование биологически активных веществ для создания функциональных и обогащенных пищевых продуктов; применение электронной торговли и цифрового управления на всех этапах движения сырьевых ингредиентов и готовых продуктов; персонализация рационов питания; цифровизация общественного питания; внедрение робототехники на технологических этапах производства; применение 3D-принтеров при создании пищевых продуктов; а также минимизация продовольственных потерь и пищевых отходов с целью формирования мировой продовольственной безопасности. В качестве одного из путей реализации ключевых инновационных направлений развития пищевой промышленности предлагается использование комплексного методологического подхода в технологиях получения комбинированных молочных продуктов с продуктами переработки зерновых культур, который может стать одним из эффективных инструментов уменьшения продовольственных потерь и создания пищевых продуктов повышенной пищевой ценности.
Бесплатно
Ресурсосберегающие экотехнологии переработки зерновых культур
Статья научная
Применение холодного плазменного излучения как ресурсосберегающей технологии для обеззараживания зерновых культур, плодов, овощей и отдельных сырьевых ингредиентов является перспективным направлением развития пищевой промышленности. Данный тип воздействия имеет низкую температуру свечения плазмы (
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время в мировой практике разработаны перспективные технологические решения по обращению с пищевыми отходами, предотвращению их образования и экологизации производств. Однако наиболее распространенными в большинстве стран мира, включая Россию, по-прежнему остаются сжигание и захоронение на полигонах. Использование технологичных и экологичных методов переработки ограничено и не находит широкого применения по тем или иным причинам. Целью данного обзора является анализ существующих технологических решений по ресурсосбережению и сокращению образования пищевых отходов, а также рассмотрение проблем экологизации пищевых систем. В представленном систематическом обзоре использована 21 публикация, отобранная из баз данных Scopus, Google Scholar, Science Direct и РИНЦ в период 2011-2022 гг. Рассмотрены технологии переработки отходов и вторичного использования пищевых отходов, в том числе: раздельный сбор и сортировка; повторное использование в качестве вторичного сырья; производство непищевых продуктов с добавленной стоимостью; термическая утилизация; захоронение. Проанализировав наиболее распространенные технологии переработки, историю и пути их внедрения, были сформированы перспективные направления для дальнейшего исследования. Анализ технической литературы и публикационной активности по основным базам данных свидетельствует об актуальности разработки ресурсосберегающих технологий, поиска решения проблем экологизации и сокращения образования пищевых отходов. Показана критическая важность системы раздельного сбора бытовых и продовольственных отходов для реализации экологичных и экономически целесообразных технологических решений по их переработке. Результаты обзора позволят выявить новые направления для разработки ресурсосберегающих технологий с применением опыта международных и российских научных групп.
Бесплатно
Скрининг и идентификация микроорганизмов, выделенных из донных отложений озера Байкал
Статья научная
Озеро Байкал расположено во внутриконтинентальной рифтовой зоне на юге центральной Сибири. Это самое глубокое озеро в мире, содержащее самый большой объем жидкой пресной воды в одном водоеме. Микробные сообщества Байкала могут обладают значительной биомассой и образовывают так называемые микробные маты. Целью данной работы является скрининг и идентификация микроорганизмов, выделенных из донных отложений озера Байкал. Проведен скрининг микроорганизмов. Изоляты микроорганизмов получали следующим образом: для выделения ДНК из анализируемых образцов использовался метод экстракции фенолом/хлороформом и очистки раствором цетил-триметил аммонийбромида. Дифференцировку бактерий по биохимическим свойствам их клеточной стенки проводили по Граму. Генетическое разнообразие выделенных микроорганизмов исследовали с помощью Random Amplified Polymorphic DNA-анализа с использованием праймера Lmbd - GGGCGCTG. В результате проведенных исследований из микробных сообществ донных отложений озера Байкал выделено 7 изолятов, различных по морфологическим признакам. Установлено, что среди палочковидных бактерий представлены как грамположительные (изолят 1), так и грамотрицательные (изоляты 2, 3, 4, 6, 7) формы. Доказана видовая принадлежность микрорганизмов: изолят 1 - Bacillus megaterium, изолят 2 - Pseudomonas fluorescens, изолят 3 - Pseudomonas putida, изолят 4 - Pseudomonas aeruginosa, изолят 5 - Micrococcus luteus, изолят 6 - Pseudomonas oleovorans, изолят 7 - Acinetobacter calcoaceticus. Изучение микроорганизмов донных отложений озера Байкал приведет к лучшему пониманию основных биологических процессов, таких как структура и функция мембран или структура белков в условиях низкой ионной силы.
Бесплатно
Статья научная
Представлен анализ нормативно-законодательной и методической базы в сфере регулирования обращения продукции пищевой специализированной в Российской Федерации. Рассматривается современная терминология, принятая в рамках нормативных документов в отношении продукции пищевой специализированной. Дано описание основных категорий продуктов, которые можно отнести к продукции пищевой специализированной. Приведена систематика стандартов, сформированная на основании проведенного информационного поиска среди официальных баз данных государственных стандартов (Каталог государственных стандартов РФ. Актуальность базы: 17.09.2018, объем: 42622 документа). В качестве запросов использовались: «специализированная», «специализированные», «специализированного», «лечебного», «профилактического», «диетического» и т. д. Представлен анализ сформированного перечня по отдельным видам стандартов: основополагающие, на продукцию, на методы контроля и на процессы. Показана несформированность и некоторая разрозненность нормативной базы в области продукции пищевой специализированной на сегодняшний день. Обозначены основные проблемы в области производства и реализации продукции пищевой специализированной. Представлены пути и направления совершенствования национального регулирования в сфере продукции пищевой специализированной. Показано, что в технологии производства специализированной пищевой продукции, в том числе для диетического профилактического и диетического лечебного питания центральное место должна занимать оценка и подтверждение эффективности продукции. В целях оптимизации нормативной базы остро встает вопрос актуализации методов определения биологически активных веществ, оценки их заявленной эффективности, а также установления или актуализации норм их потребления. Рассмотрены основные направления совершенствования национального регулирования в сфере производства, обращения и потребления продукции пищевой специализированной, указанные в Стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 г.
Бесплатно
Современные подходы к возможности интенсификации процесса затирания пивного сусла. Патентный анализ
Статья научная
В статье дается патентный обзор современных исследований в области пивоварения, и, в частности, относительно возможностей интенсификации процесса затирания солода. Технология производства пива характеризуется длительностью и требовательностью к условиям осуществления в связи с необходимостью протекания глубоких физико-химических, биохимических и других процессов. Солод, как основное сырье для получения пива, является не только источником получения экстрактивных веществ, но и источником ферментов, под действием которых нерастворимые вещества самого солода и несоложеных материалов (крахмал, белки и пр.) переводятся в раствор. Активность различных ферментов зависит от температуры, и на выполнение поставленных перед ними задач им нужно определенное время. С этим и связана необходимость осуществления температурных пауз: кислотной, белковой, осахаривания, мешаут-паузы, что делает процесс затирания длительным. Соблюдение всех указанных пауз оказывает влияние на качество вырабатываемого пива, однако увеличивает время приготовления готового продукта и тем самым удорожает его. Анализ патентов по современным исследованиям в области пивоварения показал, что процесс затирания сусла можно интенсифицировать. В большей степени способы изменения технологии направлены на повышение эффективности извлечения полезных компонентов из солода и несоложенного сырья путем разрушения межмолекулярных связей углеводных составляющих зернового сырья различными воздействиями на него: термообработкой паром в поле акустических колебаний, энергией электромагнитного излучения, сжиженным газом, СВЧ-пастеризацией. Активизации процесса затирания солода добиваются также модификацией технологии приготовления пива дополнительным оборудованием (экструдером, роторно-пульсационным аппаратом с определенными, опытно установленными параметрами работы) либо введением в затор ферментных препаратов, текстурированной муки, мелкодисперсного порошка пантов и др. компонентов.
Бесплатно
Статья научная
Аналоговая мясная продукция по органолептическим показателям аналогична мясному продукту, но изготовлена из ингредиентов растительного происхождения. Данное исследование направлено на выявление и подбор растительных ингредиентов для разработки аналоговой мясной продукции с учетом требований потребителей, установленных при помощи проведенного ранее маркетингового исследования. В работе приведен краткий обзор перспективного сырья для данной продукции. В аналогах мяса мышечные белки заменяются растительными белками, доступными в виде порошкообразных ингредиентов, а также в сухой текстурированной форме. На сегодняшний день технологии аналоговых мясных продуктов подразумевают применение белков зерновых и бобовых культур, овощей, а также химические соединения микробиологического происхождения. Наиболее перспективным сырьем для аналоговой мясной продукции является соя и зернобобовые. Такие источники белка, как насекомые и микроорганизмы, водоросли, мясо in vitro, получаемое с помощью стволовых клеток или культивирования, находятся на стадии исследований и обсуждений. Проведен анализ данных мирового производства овощей, корнеплодных и клубнеплодных овощных культур, зерновых, зернобобовых и сои, в период с 2010 по 2018 гг. и размещение по географическим регионам. Данные по мировому производству растительного сырья были взяты на сайте статистического отдела Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных наций FAOSTAT. Приведены данные относительно распределения мирового производства растительного сырья среди лидирующих стран-производителей. В настоящее время основное мировое производство растительного сырья как перспективного источника белка для аналоговой мясной продукции сосредоточено в Азии, в основном в Китае, а производство сои - в Америке, в частности США и Бразилии. Больше половины объема мирового производства растительного сырья в 2018 г. пришлось на зерновые, далее идут овощи и корне- и клубнеплодные овощные культуры, соя и зернобобовые.
Бесплатно
Статья научная
Одним из ключевых трендов в пищевой индустрии становится разработка продуктов, которые не только характеризуются высоким качеством, но и соответствуют принципам экологической чистоты и энергетически сбалансированы. Бобовые растения изучаются как способ решения проблемы недостаточности белка и формирования адекватного и качественного питания быстрорастущего населения мира. Цель исследования - поиск решений и оценка имеющихся подходов к технологиям переработки растительных белков на примере горохового белка, включая такие этапы переработки, как: экстрагирование, фракционирование, модификация. Экстрагирование белковой фракции сои и гороха на основе традиционных способов уже получило индустриальное решение. В то же время развиваются экоинновационные подходы, объединяющие сверхкритическую экстракцию диоксидом углерода, субкритическую водную экстракцию, методы, основанные на использовании ультразвука, давления, плазмы и пр. Особое значение для рационального и устойчивого производства имеет проблема фракционирования и модификации получаемых в ходе экстрагирования продуктов. Потенциальный спектр использования этих продуктов определяется их функционально-технологическими свойствами, которые напрямую зависят от молекулярных характеристик отдельных белковых фракций. В работе проведен анализ технических решений в области модификации растительного белка, в т. ч. химических, физических и биологических. В зависимости от сути применяемых методов и достигаемых в ходе модификации эффектов определены основные зависимости и ограничения. Рассмотрены вызовы, обуславливающие сложности при подборе и унификации методов экстрагирования, фракционирования и модификации при их применении к различным видам бобовых и даже сортам одного вида. Установлено на примере продуктов поэтапной переработки гороха (мука, концентрат, изолят, отдельные фракции белка), что функционально-технологические свойства продуктов в значительной степени зависят от методов, используемых для их производства, степени изменений белковой структуры, соотношения отдельных фракций белка и их изначальных физико-химических свойств (аминокислотного профиля, структуры, конформации, заряда, гидрофобности, размера и др.).
Бесплатно
Толерантность бактерий Pseudomonas к додецилсульфату натрия
Статья научная
Уникальная способность бактерий Pseudomonas расти в присутствии додецилсульфата натрия (SDS) позволяет использовать их при создании промышленных биопроцессов, не предполагающих стерилизации сред. Механизмы, обеспечивающие толерантность к SDS можно условно разделить на три группы: процессы агрегации, включающие продукцию защитных экзополимеров и адгезинов, модификацию мембран и синтез ферментов, расщепляющих алкилсульфаты. Образование агрегатов регулируется с помощью различных механизмов, таких как трансдукция SiaABCD и продукция циклического монофосфата дигуанозина, который инициирует синтез компонентов матрикса (углеводов, нуклеиновых кислот и белков). Также клетки могут модифицировать жирные кислоты, входящие в состав мембранных фосфолипидов, чтобы снизить растворимость компонентов билипидного слоя в ядрах мицелл додецилсульфата. Для расщепления SDS в периплазматическом пространстве и цитозоле псевдомонадами продуцируются сульфатазы, принадлежащие трем различным группам. Наличие этих ферментов обеспечивает динамическое равновесие между диффузией SDS внутрь клетки и его разложением, что предохраняет компоненты цитозоля от действия высоких концентраций додецилсульфата. Все три группы механизмов устойчивости бактерий Pseudomonas к SDS хорошо изучены, однако усиление или подавление этой толерантности путем варьирования условий культивирования все еще является трудной задачей. На сегодняшний день известно только два способа подавления толерантности к додецилсульфату, которые не приводят к немедленной гибели клеток. К ним относятся ингибирование клеточного дыхания, которое предотвращает образование агрегатов и добавление к культурам клеток легко метаболизируемого субстрата (например, углеводов), который замедляет продукцию сульфатаз.
Бесплатно
Фосфолипиды жидких растительных лецитинов и способы их модификации
Статья обзорная
Представлен обзор данных, опубликованных отечественными и зарубежными учеными в области исследований физиологической роли и технологических свойств фосфолипидов, содержащихся в жидких растительных лецитинах, а также данных, характеризующих известные способы модификации жидких лецитинов. Анализ литературных данных убедительно показал необходимость поступления в организм человека фосфолипидов, которые являются физиологически ценными веществами, обеспечивающими нормальное функционирование всех органов человека. Эффективным способом рекомендуемого поступления в организм человека фосфолипидов (5-7 г в сутки) является употребление продуктов питания, обогащенных пищевыми добавками фосфолипидной природы. К таким пищевым добавкам фосфолипидной природы бесспорно относятся модифицированные лецитины, при этом сырьем для их производства являются жидкие лецитины, вырабатываемые из нерафинированных растительных масел путем гидратации содержащихся в маслах фосфолипидов. Для получения модифицированных лецитинов применяют физические и ферментативные способы модификации жидких лецитинов, позволяющие получать целевой продукт с заданным составом фосфолипидов, а следовательно, и с заданными технологическими свойствами и биоактивным потенциалом. Известные способы модификации жидких лецитинов характеризуются следующими недостатками, во-первых, высокой энерго- и ресурсозатратностью, во-вторых, сложностью технологического процесса, а, в-третьих, высокими потерями целевого компонента - фосфолипидов (до 3,0-3,5 %). Учитывая высокую востребованность модифицированных лецитинов в технологиях продуктов питания, которые в настоящее время на российском рынке представлены только импортными производителями (Германия, Китай, Аргентина), актуальным является производство отечественных модифицированных лецитинов. В связи с этим разработка инновационных технологий производства модифицированных лецитинов является стратегически важной задачей для обеспечения продовольственной независимости страны.
Бесплатно
