Содержание № 1 (361), 2018

6

Поздравляем с юбилеем!

Ю.Ф. Рослякову - 75 лет!

Научный обзор

8

Тенденции развития научных основ проектирования пищевых продуктов

Л.В. Антипова, Н.С. Родионова, Е.С. Попов
Аннотация

Рассмотрены основные требования к науке о питании и новые подходы к усовершенствованию состава, свойств и технологий пищевых продуктов, обусловленные изменением пищевого статуса человека, к которому предъявляются более высокие критерии, учитывающие изменения экологии, условий и интенсивности труда, влияние стрессов на психоэмоциональное состояние человека. Установлено, что основные направления совершенствования биопотенциала и гигиенического статуса пищевых продуктов на этапе проектирования рецептурных решений базируются на привлечении новых нутрицевтиков, парафармацевтиков, эубиотиков из сырья природного происхождения или продуктов его глубокой переработки. Перспективным направлением в совершенствовании технологий и расширении ассортимента продуктов функционального назначения, направленного диетического, лечебного и профилактического действия, необходимых для организации биокорректирующего питания и ликвидации алиментарно-дефицитных состояний различных групп населения, является применение нейросетевых методов математического моделирования, которые позволят с высокой точностью получать значения выходных показателей качества пищевых систем в зависимости от варьирования исходных характеристик и параметров технологических процессов.

Ключевые слова: требования к науке о питании, пути совершенствования состава, свойств и технологий пищевых продуктов, нейросетевое моделирование технологии продуктов.
11

Биопотенциал вторичного рыбного сырья

О.Я. Мезенова, А. Хелинг, Т. Мерзель
Аннотация

Показано, что вторичное рыбное сырье (ВРС) является источником полноценных пептидов, жиров, богатых полиненасыщенными жирными кислотами, ценных минеральных веществ — кальция, фосфора, магния, серы, калия, натрия. Использование биопотенциала данного сырья рационально путем его молекулярного разделения на фракции — белковую, липидную и минерально-белковую. Рассмотрена инновационная технология переработки ВРС — его гидротермальная обработка под давлением с предварительным ферментированием или без него. Представлены аминокислотные составы белков продуктов, полученных из чешуи сардины и голов нерки. Показаны преимущества переработка ВРС по новой технологии. Дан обзор разработанных на основе новой технологии биопродуктов для школьников и студентов, спортивного и геродиетического питания.

Ключевые слова: вторичное рыбное сырье, гидротермолиз, ферментолиз, протеины, белково-минеральная добавка, биопродукты, спортивное питание, геродиетическое питание.
15

Возможности использования отработанного кизельгура пивоваренного производства

В.В. Ващенко, Е.Ю. Руденко
Аннотация

Рассмотрены исследования в области использования отработанного кизельгура (диатомита) пивоваренного производства. Ресурсы кизельгура ограничены, его утилизация осуществляется захоронением на полигонах и требует больших затрат, поэтому поиск возможностей использования кизельгурового шлама экономически выгоден, а их внедрение на производстве будет способствовать улучшению экологии. Кизельгуровый шлам может подвергаться термической регенерации на специальных установках, после чего снова использоваться в процессе фильтрации пива. Использование регенерата отработанного кизельгура в качестве добавки в рацион кур-несушек и цыплят-бройлеров увеличивает их продуктивность и качество получаемых продуктов. Также возможно приготовление на основе отработанного кизельгура добавки к корму коров. Кизельгуровый шлам может применяться для очистки почвы от нефтепродуктов, а также воды от гербицида параквата и красителя метиленового синего. Как компонент строительных смесей отработанный кизельгур улучшает их свойства.

Ключевые слова: кизельгур (диатомит), кизельгуровый шлам, отходы пивоваренного производства, добавка в корма, очистка воды и почв, экология.

Сырье

19

Исследование красного винограда, выращенного в Самарской области, для производства виноматериалов

П.А. Чалдаев, Е.Н. Федорова, А.Г. Кашаев
Аннотация

Изучена возможность использования для производства винодельческой продукции винограда, выращиваемого в Самарской области. Исследовали два технических сорта красного винограда урожаев 2015—2016 гг., Ливадийский черный и Мерло. Качество винограда соответствовало требованиям ГОСТ 31782—2012. Переработку винограда по красному способу вели в полупромышленных условиях. Брожение проводили на мезге с плавающей шапкой. Для сбраживания виноградной мезги использовали сухие французские винные дрожжи Sainte Georges S101. Температура бродящей мезги не превышала 28—30°С. Дображивание полученных виноматериалов и последующую их выдержку осуществляли при температуре (14 ± 1)°С. В результате получены сухие столовые виноматериалы. Показатели качества полученных виноматериалов удовлетворяют требованиям ГОСТ 32030—2013 по всем основным физико-химическим показателям качества и характеризуются достаточно высоким содержанием фенольных веществ. Виноматериалы имели насыщенный рубиновый цвет, характерные сортовые вкус и аромат. Полученные результаты подтверждают целесообразность проведения дальнейших исследований в области обоснования и разработки технологий получения винодельческой продукции в Самарском регионе.

Ключевые слова: красный виноград, виноградное сусло, брожение, виноматериалы, физико-химические показатели.
21

Изучение нутриентного состава плодов абрикоса, выращенных в различных зонах плодоводства Дагестана

Б.М. Гусейнова
Аннотация

Представлены результаты определения содержания сахаров, титруемых кислот, витаминов С и Р, фенольных и пектиновых соединений в плодах абрикоса сортов Дженгутаевский, Краснощекий, Хонобах и Шалах, хорошо адаптированных к почвенно-климатическим условиям равнинной, предгорной и горно-долинной плодовых зон. Цель работы — изучение особенностей нутриентного состава в плодах абрикоса в зависимости от сортовой принадлежности и влияния высотного градиента мест выращивания, расположенных на различных высотах над уровнем моря. Определено наиболее перспективное, богатое ценными компонентами плодовое сырье для производства высококачественной импортозамещающей пищевой продукции. Выявленные сортовые различия биохимических комплексов изученных плодов позволяют объективно оценивать их пищевые и вкусовые достоинства. Содержание сахаров и титруемых кислот в абрикосах, выращенных в равнинной плодовой зоне, варьировало соответственно от 8,2 (Дженгутаевский) до 11,5 г/100 см3 (Хонобах) и от 1,19 (Хонобах) до 1,54% (Дженгутаевский). В плодах сорта Шалах определено наибольшее количество пектиновых веществ — 0,84%, витамина С — 15,7 мг %, фенольных веществ — 137,1 мг % и витамина Р — 72,5 мг %. Количественное содержание всех идентифицированных нутриентов в абрикосах различалось в зависимости от того, в каких почвенно-климатических условиях они произрастают. Природные условия предгорья и горных долин способствуют интенсивному накоплению в плодах абрикоса титруемых кислот, витаминов С и Р, фенольных и пектиновых веществ, а почвенно-климатические условия равнины дают возможность образованию в них большей концентрации сахара. Результаты исследования питательной ценности плодов абрикосов могут быть применены для разработки рецептур новых пищевых продуктов, предназначенных для нормализации деятельности различных систем и восполнения дефицита нутриентов в организме человека.

Ключевые слова: сорта абрикоса, нутриентный состав плодов, почвенно-климатические факторы, высотный градиент.

Химия пищевых продуктов и материалов

25

Биотехнологические характеристики порошкообразных солодовых экстрактов как ингредиентов функциональных продуктов питания

И.В. Новикова, Л.В. Антипова, Г.В. Агафонов, Е.А. Коротких, А.В. Коростелев
Аннотация

Не теряет актуальности проектирование напитков массового и функционального назначения на основе солодовых (ПСЭ) и полисолодовых (ППЭ) экстрактов, показанных к применению в различных рационах питания с учетом медико-биологических требований и сбалансированности компонентного состава. Цель исследования — контроль состава порошкообразных ингредиентов с точки зрения наличия основных компонентов, обладающих максимальным влиянием на технологические и функциональные свойства экстрактов и сохраняющих свои свойства после распылительной сушки. Задача исследования — оценка функциональных свойств экстрактов по содержанию витаминов, микроэлементов, биофлавоноидов, глютена в сравнении с величиной рекомендуемого суточного потребления. Количественное определение биофлавоноидов проводили спектрофотометрическим методом с помощью УФ-спектрофотометра Specord М-40 (Analytik Jena AG, Германия). Активность окислительно-восстановительных ферментов контролировали по методикам, основанным: на интенсивности ингибирования источником фермента восстановления тетразолия-N-синего — для супероксиддисмутазы; измерении объема выделившегося кислорода — для каталазы; колориметрическом методе Бояркина с модификациями — для пероксидазы. Содержание витамина Е контролировали спектрофотометрическим методом, витамина С — йодометрическим. Cодержание глютена определяли стандартным методом иммуноферментного анализа с использованием R5 антител. Установили, что в составе солодовых и полисолодовых экстрактов содержание витаминов составляет, мг %: В1 0,69—1,33, В2 0,22—1,26, В4 9,5—11,0; присутствие витаминов С и Е невелико и находится в интервале 0,2—1,1 и 0,64—0,72 мг % соответственно. Экспериментальные данные показали наличие активностей супероксиддисмутазы, пероксидазы — максимальны у экстракта горохового солода, каталазы — наиболее выражена у гречишного солода, что свидетельствует о сохранении биологической активности компонентов экстрактов в процессе распылительной сушки при оптимальных режимах. Максимальное количество биофлавоноидов в пересчете на рутин обнаружили в экстракте гречишного солода, что предопределяет перспективы его применения в технологии функциональных напитков.

Ключевые слова: солодовые экстракты, порошкообразные ингредиенты, функциональные свойства.
28

Состав и содержание органических кислот в соке и виноматериалах из винограда, выращенного в северо-западной зоне Дагестана

Т.И. Даудова, О.К. Власова
Аннотация

Методом капельного электрофореза изучен качественный состав и количественное содержание органических кислот в соках и виноматериалах из винограда сортов Ркацители и Молдова, выращиваемых в экологических условиях равнины и предгорья северо-западной зоны Дагестана. Идентифицировано восемь компонентов: винная, лимонная, молочная, муравьиная, уксусная, щавелевая, яблочная и янтарная кислоты. Превалировали винная и яблочная кислоты, которые, как и уксусная, содержались во всех опытных образцах. Количество обнаруженных органических кислот составляло от 0,01 (молочная и янтарная) до 3,31 г/дм3 (винная). Наибольшая их общая массовая концентрация определена в соке из винограда сорта Ркацители — 5,3 г/дм3. Отмечено, что суммарное содержание этих компонентов в образцах соков и виноматериалов из винограда сортов Ркацители и Молдова незначительно зависит от высоты места произрастания винограда над уровнем моря. Этот природный фактор обусловливает различия в соотношениях кислот, особенно при формировании их пулов в виноматериалах. Органические кислоты, обнаруженные в исследованных образцах продуктов переработки винограда, способны влиять на появление неординарных нюансов цвета, вкуса и аромата, повышающих качество шампанских вин и коньяков.

Ключевые слова: органические кислоты, виноградный сок, виноматериалы, районирование винограда, Ркацители, Молдова.
32

Исследование биологически активных веществ комплексного СО2-экстракта плодов шиповника и боярышника как ингредиента косметических средств

Т.В. Пелипенко, Н.М. Агеева, Т.И. Тимофеенко, В.И. Абакумов, А.С. Тесленко
Аннотация

Показана необходимость обеспечения нормативной документацией СО2-экстрактов с целью повышения объективности оценки их качества. Объектом исследований были три образца комплексного СО2-экстракта плодов шиповника и боярышника (фирма «Явента», г. Краснодар). Процентное соотношение масс плодов шиповника и боярышника в исходном сырье составило соответственно 70 : 30. Определены основные органолептические и физико-химические показатели комплексного СО2-экстракта плодов шиповника и боярышника: кислотное число, эфирное число, перекисное число, массовая доля эфирного масла. Величина показателя перекисного числа образца комплексного СО2-экстракта плодов шиповника и боярышника составила 6,8 мэкв/кг и может служить идентификационным признаком подлинности экстракта. Установлено наличие в составе исследованного комплексного СО2-экстракта плодов шиповника и боярышника биологически активных веществ: каротиноидов, токоферолов, ненасыщенных жирных кислот, флавоноидов, терпеновых соединений, подтверждающих целесообразность его использования в рецептурах косметических средств.

Ключевые слова: комплексный СО2-экстракт, плоды шиповника, плоды боярышника, токоферолы, каротиноиды, жирнокислотный состав, терпеновые соединения, флавоноиды.
35

Биологически активные компоненты корнеклубней эремуруса гиссарского (Е. hissaricus)

А.И. Ашуров, С.Р. Усманова, З.К. Мухидинов, Л.Ш. Лиу
Аннотация

Полисахариды из растений E. hissaricus, которые наиболее распространены в районе южного склона Гиссарского хребта Республики Таджикистан, недостаточно исследованы. В доступной литературе сведения по вопросам выделения и очистки, а также физико-химических свойств полисахаридов из корнеклубней E. hissaricus отсутствуют. К тому же не исследовались вопросы выделения и изучения основных компонентов биохимических соединений, таких как жировая фракция, фенольные, азотистые соединения и белки, водорастворимые сахара, а также моно-, олиго- и полисахариды из целых корней E. hissaricus в разных фазах развития, что и явилось целью данной работы. Для изучения использовали корни E. hissaricus, выращенного на высокогорной биологической станции Сиякух Института ботаники, физиологии и генетики растений АН РТ (южный склон Гиссарского хребта, 2200 м над уровнем моря). Исследовано содержание основных компонентов биохимических соединений — жировая фракция, фенольные соединения, белки и азотистые соединения, водорастворимые сахара, а также полисахариды из корней эремуруса гиссарского _ в разные периоды развития. Установлено, что в фазе покоя содержание жировой фракции, фенольных соединений и водорастворимых сахаров в корнях _E. hissaricus увеличивается по отношению к другим фазам.

Ключевые слова: E. hissaricus, фитохимический анализ, фазы развития.
38

Пищевая ценность и реологические свойства фасолевого пюре

Н.Т. Шамкова, А.М. Абдулхамид, А.В. Заболотний
Аннотация

Разработана технология полуфабриката из зерновой фасоли в виде пюреобразной массы. Установлено, что с увеличением скорости сдвига вязкость фасолевого пюре уменьшается, при этом увеличение его влажности приводит к изменению структурно-механических показателей в соответствии с известными данными об ослаблении структурных связей в коагуляционных и коагуляционно-конденсационных системах. Характер течения полуфабриката из зерновой фасоли, высокая пищевая и биологическая ценность доказывают целесообразность его использования в производстве широкого ассортимента кулинарной продукции.

Ключевые слова: зерновая фасоль, фасолевое пюре, пищевая ценность, реологические свойства.
40

Влияние расы дрожжей на концентрацию биогенных аминов в белом столовом виноматериале

Н.М. Агеева, М.Г. Марковский, А.В. Клочко
Аннотация

Рассмотрено влияние расы дрожжей на концентрацию биогенных аминов в белом столовом виноматериале. Для эксперимента использовали стерильное сусло винограда сорта Алиготе, не содержавшее бактериальных клеток. Сусло сбраживали в стерильных условиях расами дрожжей российского производства и расами активных сухих дрожжей производства европейских фирм. Использованные расы дрожжей различались по целевому назначению. Брожение проводили в одинаковых для всех образцов условиях при температуре 18—20°С. По окончании брожения виноматериалы отделяли от дрожжевой гущи путем фильтрации и определяли концентрацию биогенных аминов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Установлено существенное различие концентраций биогенных аминов в образцах белого столового виноматериала, изготовленных с использованием различных рас дрожжей: количество гистамина варьировало от 0,08 (Vinomax Yeast) до 4,26 мг/дм3 (Pro Elif); концентрация тирамина — от 0,36 (Oenoferm Rouge) до 2,21 мг/дм3 (ОК 2); содержание фенилэтиламина в образцах виноматериала составляло от 0,17 (Oenoferm Rouge) до 1,23 мг/дм3 (Prise de Musso); концентрация путресцина — от 0,01 (Prima Vera) до 0,33 мг/дм3 (Виниферм). В образцах виноматериала, полученных с применением дрожжей рас Oenoferm Rouge, SP 49, Vinomax Yeast, кадаверин не обнаружен. Сбраживание сусла дрожжами рас Виниферм, L?food I fantastici, Шампанская 7-10С, France Cuve, Prise de Musso привело к накоплению кадаверина в количестве 0,27 мг/дм3 и выше. Таким образом, доказано, что раса дрожжей, применяемая для сбраживания виноградного сусла, оказывает влияние на концентрацию биогенных аминов в виноматериале.

Ключевые слова: биогенные амины, раса дрожжей, белый столовый виноматериал.

Технология

44

Влияние термической обработки на аромат и цветовые характеристики белого пшеничного хлеба

И.М. Почицкая, Ю.Ф. Росляков, В.В. Литвяк, Н.В. Комарова, Е.И. Коваленко
Аннотация

В формировании потребительских предпочтений важная роль отводится внешнему виду и аромату пищевых продуктов. При выпечке хлебобулочных изделий в процессе меланоидинообразования происходит изменение цвета и появление характерного хлебного запаха. Целью работы явилось исследование ароматообразующих веществ и цветовых характеристик белого пшеничного хлеба, подверженного термической обработке. Объектами исследований служили образцы белого пшеничного хлеба, нагревание которых проводили в сушильном шкафу при температурах 90, 120, 150, 180 и 210°С с интервалом в 10 мин на протяжении 2 ч. Исследование летучих компонентов осуществляли методом газовой хроматографии с масс-селективным детектированием. Образцы фиксировали фотоаппаратом Canon EOS 750D. В результате исследований обнаружено более 120 летучих веществ, идентифицировано 76, из них 31 существенно влияет на аромат белого хлеба. В основном это карбонильные соединения и низшие жирные кислоты, а также спирты, сложные эфиры и некоторые серосодержащие соединения. Анализ изменения цветовых характеристик белого пшеничного хлеба показал, что с увеличением температуры нагревания наблюдается значительное потемнение образцов. Если при температуре 90°С происходит еще незначительное изменение цвета, даже после 2-часового воздействия, то при увеличении температуры до 180—210°С цвет образцов хлеба темнеет в первые 10 мин и в последующем меняется незначительно. Таким образом, результаты исследований показали, что температуру и длительность обжарки необходимо оптимизировать для создания наиболее востребованных потребительских свойств продукта.

Ключевые слова: термическая обработка, реакция меланоидинообразования, белый пшеничный хлеб, ароматообразующие соединения, цветовые характеристики.
49

Способ производства пшеничного булочного изделия с добавлением амарантовой крупяной муки

Н.А. Шмалько, С.О. Смирнов
Аннотация

Рассмотрен способ производства булочного изделия из пшеничной муки с добавлением амарантовой крупяной муки. Предлагаемая к внедрению мука амарантовая крупяная — продукт «анатомического» помола продовольственного зерна амаранта отличается специфическими свойствами, позволяющими его использование в пищевых целях. Рекомендуемые показатели качества и безопасности амарантовой крупяной муки учитывают особенности химического состава и технологических свойств данного сырья как перспективного для хлебопечения. Комплексные исследования, проведенные в лабораторных условиях на основе компьютеризированной инструментальной оценки автолитической активности хлебопекарных смесей, позволили прогнозировать оптимальное соотношение хлебопекарной пшеничной муки и добавки в рецептуре хлеба. Промышленная апробация способа получения булочного изделия в условиях хлебопекарного предприятия показала возможность использования нового вида сырья при подсортировке к пшеничной муке без ухудшения качества хлебопекарной продукции. Контрольной послужила рецептура батона нарезного из пшеничной муки высшего сорта массой 0,4 кг, выпускаемого в промышленном объеме. Тесто для батона нарезного готовили порционно безопарным способом с сокращением продолжительности брожения. Достоинством предложенного способа производства булочного изделия является усиление его вкуса и аромата в результате ввода добавки. Оптимальная дозировка амарантовой крупяной муки в рецептуре булочного изделия по типу батона нарезного составляет 7,0% взамен пшеничной муки высшего сорта не ниже I группы качества.

Ключевые слова: хлебопекарное производство, булочное изделие, амарантовая крупяная мука, автолитическая активность.
53

Разработка мучных композитных смесей для производства хлеба повышенной пищевой ценности

О.Л. Вершинина, Е.А. Зернаева, А.Н. Бондаренко
Аннотация

Приведены химический состав и биохимические свойства овсяной, ячменной, нутовой, люпиновой и кукурузной муки. Изучена пищевая ценность, представлены материалы, подтверждающие актуальность использования мучных композитных смесей (МКС) из зерновых и бобовых культур с целью улучшения качества хлебобулочных изделий и расширения ассортимента. Разработаны композитные смеси для производства хлеба повышенной пищевой ценности. Предложен рецептурный состав МКС. Установлено, что, по сравнению с контрольным образцом, у хлеба, выпеченного из исследуемых МКС, не было ухудшения органолептических и физико-химических показателей качества при соотношении компонентов, %: мука пшеничная 65, мука люпиновая 25, мука ячменная 5, мука кукурузная 5 — для 1-й композитной смеси; мука пшеничная 65, отруби овсяные 25, мука нутовая 5, мука кукурузная 5 — для 2-й. Для устранения негативного влияния вносимых компонентов композитных смесей на качество пшеничного хлеба проводили предварительную подготовку МКС перед замесом теста. Исследовали различные способы приготовления пшеничного теста с целью определения рационального. Установили, что образцы, приготовленные на опаре с заваркой кукурузной муки, характеризовались наилучшими органолептическими и физико-химическими показателями по сравнению с образцами, приготовленными ускоренным и безопарным способами.

Ключевые слова: качество пшеничного хлеба, мука кукурузная, ячменная, нутовая, люпиновая, отруби овсяные, мучные композитные смеси, нетрадиционное сырье, технология приготовления теста.
56

Высокоэффективная ресурсосберегающая технология рафинации растительных масел

А.А. Лобанов, О.С. Круглая, В.И. Мартовщук, Е.В. Мартовщук, М.А. Соколова
Аннотация

Показано, что эффективность комплексной рафинации зависит от организации и качества первичной очистки растительных масел непосредственно после их извлечения. Предложено использовать в качестве растительного адсорбента тонкодисперсный порошок из зерен фасоли, полученный их измельчением в роторно-валковом дезинтеграторе при давлении от 50 до 60 МПа. Для эксперимента использовали нерафинированное подсолнечное прессовое масло. Обработку масла полученным органическим порошком из зерен фасоли проводили следующим образом. Масло из форпресса при температуре от 95 до 100°С смешивали в роторно-валковом дезинтеграторе с адсорбентом в количестве 0,2% от массы масла, выдерживали в экспозиторе при температуре 90°С в течение 30 мин, а затем фильтровали. Установлено, что новый адсорбент обеспечивает повышение качества масла и полностью исключает присутствие в нем нежировых примесей и хлорогеновой кислоты. Исследована возможность использования электроактивированной воды в виде католита или анолита в качестве гидратирующего реагента при гидратации растительных масел. Для получения электроактивированной воды использовали водопроводную воду с рН 7,1 и окислительно-восстановительным потенциалом Eh +1,64 мВ. Электроактивированную воду получали в периодически действующем электролизере, варьируя продолжительность электролиза от 1 до 30 мин. Проведена пробная гидратация подсолнечного масла по традиционной технологии при температуре 60°С с последовательным введением католита и анолита с общим соотношением 1 : 1 в количестве 1% к массе масла. Установлено, что гидратация активированной водой подсолнечного масла, прошедшего очистку растительным адсорбентом, обеспечивает полное удаление фосфолипидов и значительное уменьшение массовой доли красящих веществ, снижение кислотного и перекисного чисел. Разработанные технологические решения позволяют готовить растительные масла к дистилляционной рафинации при более мягких температурных режимах масла и острого перегретого пара.

Ключевые слова: первичная очистка растительных масел, модифицированный органический адсорбент, гидратация, активированная вода.
60

Повышение биологической эффективности жира из печени черноморской акулы-катрана

Е.Е. Иванова, Е.А. Дубинец, А.Л. Бочарова-Лескина
Аннотация

Для стабилизации показателя биологической эффективности исследована возможность повышения количества полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) за счет снижения количества насыщенных жирных кислот (НЖК) в жирнокислотном составе жира из печени черноморской акулы-катрана в летний период вылова (с мая по октябрь). С целью повышения содержания омега-3 ПНЖК в продукте применен способ винтеризации. Кристаллизацию жира из печени акулы-катрана проводили в специальном охладителе при температуре от 0 до —5°С. Во время охлаждения жир медленно перемешивали (скорость вращения мешалки 20—25 об/мин) для равномерного охлаждения по всему объему. Полная кристаллизация НЖК при этих условиях проходила за 5—6 ч. Охлажденный жир немедленно направляли на осадительную центрифугу. в качестве параметров оптимизации процесса были выбраны: качество жира — прозрачность при температуре 15°С и степень ненасыщенности — йодное число жира. установлено, что факторами, существенно влияющими на йодное число и органолептические показатели жира, являются: температура охлажденного жира, продолжительность центрифугирования, число оборотов барабана центрифуги. Для моделирования значений йодного числа и органолептического показателя в области изменения указанных факторов применена схема полного факторного двухуровневого эксперимента, в результате которого определены натуральные значения факторов, отвечающие наилучшему значению показателя качества жира: температура охлаждения жира —4°С, продолжительность центрифугирования 30 мин, частота вращения барабана центрифуги 6000 об/мин. Общая ненасыщенность жидкой фракции возросла с 122,2—138,0 до 131,0—145,0% йодного числа жира. полученный очищенный жир был прозрачен, имел светло-желтый цвет, низкие значения кислотного и перекисного чисел. Содержание ПНЖК в полученном продукте увеличилось на 10—30%. содержание неомыляемых веществ в нем, в том числе биологически активных веществ алкилглицеролов, при этом не снизилось. биологическая эффективность жира увеличилась с 0,6 до 0,9.

Ключевые слова: жир печени акулы-катрана, полиненасыщенные жирные кислоты, биологическая эффективность жира, фракционирование, оптимизация режимов, математическое моделирование.
64

Анализ способов измельчения семян бобовых культур

Н.А. Тарасенко, Р.Л. Пломодьяло, Д.Ю. Болгова, Н.С. Быкова, Н.С. Атаян
Аннотация

Рассмотрены способы измельчения семян люпина и эспарцета на существующем в кондитерском производстве оборудовании — дезинтеграторе, валковой дробилке и трехвалковой мельнице с целью повышения эффективности дробления семян бобовых культур и, как следствие, их биологической ценности после дезинтегральной обработки. Установлено, что с увеличением зазора между валками возрастает среднее значение размеров дробленых частиц, т. е. доля крупных фракций увеличивается, мелких — снижается, при этом дисперсия существенно не меняется. При использовании валковой дробилки, варьируя величину зазора между валками и частоту вращения, можно оптимизировать режим дробления. Доказано, что применение для дробления семян вертикальной трехвалковой мельницы с засыпанными в нее вместе с семенами бобовых культур металлическими твердосплавными шарами за счет комбинаций ударных и истирающих воздействий на частицы семян интенсифицирует процесс, снижает время помола и способствует получению равномерного гранулометрического состава, обеспечивая высокий эффект измельчения сырья с сохранением его качественных показателей.

Ключевые слова: измельчение, семена люпина, семена эспарцета, трехвалковая мельница.
66

Разработка технологии получения фиточая на основе растительного сырья

В.Е. Тарасов, А.А. Чумак, Н.А. Тихомирова, Е.Г. Ерофеева
Аннотация

Разработана технология получения фиточая на основе растительного сырья. В качестве объекта исследования как основного компонента разрабатываемого фиточая выбрано сырье эхинацеи пурпурной (Echinacea purpurea Moench). Проанализированы существующие технологии экстракции эхинацеи пурпурной и выявлены их недостатки. Новая технология включает предварительную подготовку сырья эхинацеи пурпурной методом экстракции диоксидом углерода при температуре 30°С и давлении 6,5 МПа в течение 180 мин. Установлено, что при данных параметрах процесса предварительной подготовки сырья происходит наибольшее извлечение оксикоричных кислот (86%) при заваривании фиточая из полученного продукта — шрота эхинацеи пурпурной. Подобраны оптимальные рецептуры фиточая, включающие дополнительные компоненты из нетрадиционного растительного сырья — шроты из цветков липы и ромашки, листьев малины, плодов шиповника. Определено, что оптимальным соотношением шрота эхинацеи пурпурной со шротами нетрадиционного растительного сырья является соотношение от 1 : 1 до 2 : 1. Исследования органолептических показателей разработанных напитков свидетельствуют об их высоких вкусовых качествах.

Ключевые слова: функциональные напитки, растительное сырье, эхинацея пурпурная, экстракция, оксикоричные кислоты, иммуномодулирующая активность.
69

Оценка качества желейного мармелада с различным углеводным составом

Г.О. Магомедов, И.В. Плотникова, М.Г. Магомедов, В.В. Трощенко
Аннотация

Расширение ассортимента изделий пониженной сахароемкости, калорийности, себестоимости и повышенной пищевой ценности является приоритетным и актуальным направлением. Основным компонентом в традиционных рецептурах мармелада является сахар, употребление которого в значительных количествах ведет к развитию различных заболеваний. Патока крахмальная является универсальным сахаросодержащим продуктом, который по сравнению с сахаром имеет ряд конкурентных преимуществ, повышающих эффективность производственного процесса. Выбирая тот или иной вид патоки, можно заранее прогнозировать свойства и качество готового продукта. Высокоосахаренная патока обладает наибольшей сладостью и наименьшей энергетической ценностью, низкоосахаренная содержит наибольшее количество декстринов и имеет повышенную калорийность. При получении мармеладных масс на патоке различных видов процесс уваривания необходимо проводить дольше — на 1—3 мин. Конечное содержание редуцирующих веществ — глюкозы и мальтозы в уваренных мармеладных массах на патоке больше, чем в контрольном образце на сахаре, что обусловлено изначально большим их содержанием в рецептурной смеси до уваривания. Наибольшую вязкость имеет образец на низкоосахаренной патоке, что объясняется высоким содержанием в ней полисахаридов, которые придают массе высокие вязкостные свойства. Анализ цветности показал, что наибольшую насыщенность окраски имел образец мармелада на основе карамельной патоки. Опытные образцы полученных мармеладных масс имеют прочность больше допустимого значения и обладают удовлетворительной студнеобразующей способностью. Разработанные образцы мармелада из-за большего — в 1,5—3 раза содержания полисахаридов и меньшего легкоусвояемых углеводов можно отнести к продуктам пониженной сахароемкости и диетической направленности. Новая продукция конкурентоспособна по качественным и экономическим характеристикам.

Ключевые слова: патока крахмальная различных видов, мармелад желейный, качество, пищевая ценность.

Процессы и аппараты

74

Оптимизация процесса сушки зерновых культур в барабанной сушилке с тепловым насосом

А.Н. Остриков, А.А. Шевцов, В.В. Ткач, Н.А. Сердюкова
Аннотация

Рассмотрена возможность автоматической оптимизации процесса сушки зернобобовых культур в барабанной сушилке с парокомпрессионным тепловым насосом по технико-экономическому показателю при выполнении ограничений на качество готового продукта. В качестве критерия оптимизации использованы суммарные энергетические затраты, приходящиеся на единицу массы испаряемой влаги. Определены три составляющие числителя критерия оптимизации: затраты на преодоление аэродинамического сопротивления слоя продукта в барабанной сушилке, затраты электроэнергии на привод компрессора парокомпрессионного теплового насоса (ТНУ), привод вращения барабана. Затраты электроэнергии на привод компрессора рассчитывались через холодопроизводительность ТНУ. Установлена зависимость разности влагосодержаний сушильного агента до и после сушки от степени заполнения сушильного барабана зернистым продуктом при различных значениях его начальной влажности. Получена однозначная функциональная связь суммарных энергетических затрат, приходящихся на единицу массы испаряемой влаги от степени заполнения барабана. На примере сушки зерна пшеницы в барабанной сушилке с профильной канальной насадкой, укомплектованной парокомпрессионным тепловым насосом, показана возможность управления степенью заполнения барабана по минимальной величине удельных энергетических затрат. Сочетанием экспериментальных и аналитических методов исследования разработана система экстремального управления процессом сушки зерна в барабанной сушилке с тепловым насосом, позволяющая с помощью микропроцессора осуществлять оперативный поиск оптимального значения степени заполнения барабана, что существенно снизит удельные энергозатраты на процесс сушки. При этом по текущей информации, получаемой с датчиков, микропроцессор непрерывно вырабатывает сигнал отклонения текущего значения степени заполнения от оптимального и посредством исполнительного механизма воздействует на расход влажного зерна, а следовательно, и на степень заполнения барабана продуктом, так чтобы суммарная удельная мощность энергооборудования для выбранного режима сушки была бы минимальной. Для многозонной барабанной сушилки предложенный алгоритм управления необходимо повторять для каждой из зон, в которых степень заполнения регулируется с помощью секторных заслонок.

Ключевые слова: барабанная сушилка, профильная насадка, парокомпрессионный тепловой насос, оптимизация, управление.
78

Оптимизация технологического процесса шелушения зерна пшеницы

В.Н. Невзоров, Е.Н. Кожухарь, Д.В. Салыхов, М.А. Янова, И.В. Мацкевич, Ю.Ф. Росляков
Аннотация

Проведены исследования по оптимизации технологического процесса шелушения зерна пшеницы на разработанной опытно-экспериментальной инновационной установке — специальном устройстве для шелушения зерна. В качестве плана эксперимента выбран двухфакторный эксперимент второго порядка; независимыми переменными взяты технологический и конструктивный параметры: x1 — длительность увлажнения зерна пшеницы, мин, x2 — зазор между лопатками и корпусом устройства, мм. Качество шелушения определялось массами отдельных фракций, влажностью зерна пшеницы и длительностью процесса. Были получены уравнения регрессии, предложены оптимальные параметры процесса шелушения зерна пшеницы на разработанной установке.

Ключевые слова: зерно пшеницы, шелушение зерна, технология процесса шелушения, модернизация оборудования.
83

Исследование реологии масличного материала при экструзионной обработке

А.В. Гукасян, Е.П. Кошевой, В.С. Косачев, И.А. Шорсткий
Аннотация

Определены параметры течения пластичной жидкости при экструзионной переработке масличных культур. В качестве экспериментального материала использовали мезгу, выходящую из жаровни и поступающую в экструдер. Вязкость измеряли на ротационном вискозиметре при избыточном гидростатическом давлении 981 Па. Высота слоя материала в измеряемой ячейке составила 38 мм. Скорость сдвига в процессе измерения варьировали от 1 до 10 рад/с. Проведены эксперименты по определению зависимости вязкости от масличности материала, напряжения и скорости сдвига, а также гидравлического давления на исследуемый материал. Анализ результатов эксперимента свидетельствует о наличии структурообразования материала, поступающего в экструдер. Полученные параметры инженерной модели позволяют прогнозировать реологию вязкопластичного течения в широком диапазоне скоростей сдвига в каналах шнекового пресса.

Ключевые слова: реология, экструзия, вязкопластичный материал, структурообразование материала.
87

Кинетика испарения модельного раствора послеспиртовой барды, содержащего белок, масло и сахар

А.С. Данильченко, Т.Г. Короткова, С.Ю. Ксандопуло
Аннотация

Рассмотрена кинетика сушки послеспиртовой барды при 60°С. Объектом исследований была модельная смесь, состоящая из воды, белков, жиров и растворимых углеводов. Представлены результаты исследований кинетики испарения воды и смесей вода—масло, вода—белок, вода—сахар, вода—масло—белок—сахар, помещенных в чашку Петри. Процесс испарения в изотермических условиях протекал в сушильном шкафу Memmert. Установлено, что добавление вещества в воду снижает скорость испарения воды в периоде постоянной скорости сушки, в периоде падающей скорости сушки продолжительность испарения возрастает. По результатам кинетики сушки модельных смесей можно определять коэффициенты активности компонентов и проводить исследование процесса сушки реальных смесей при проектировании сушилок.

Ключевые слова: послеспиртовая барда, сушка послеспиртовой барды, кинетика испарения, кривая сушки.
91

Эффективность использования мембранных технологий для очистки и концентрирования пектиновых экстрактов

И.А. Ильина, И.А. Мачнева, А.П. Чернуцкий
Аннотация

Для оценки эффективности применения мембранных технологий очистки и концентрирования пектиновых экстрактов исследован процесс микро-, ультра- и нанофильтрации пектиновых экстрактов различной природы. Исследования проводили на стендовой установке для одинарных фильтрующих элементов с использованием керамических мембранных элементов ПС-100М для микрофильтрации, полисульфонамидной мембраны УПМ-20 для ультрафильтрации и полиамидной мембраны ОПМН-П для нанофильтрации. Объектами исследований были пектиновые экстракты, полученные из яблочного и свекловичного сырья методом гидролиза-экстрагирования в кислой среде. Установлено, что одноэтапное концентрирование на керамических трубчатых или половолоконных мембранах не позволяет достичь желаемой степени концентрирования. Поскольку пектиновые вещества представляют собой высокомолекулярные кислые полисахариды с молекулярной массой более 20 кДа и при концентрировании кинематическая вязкость их растворов резко возрастает, экранируя поры мембран, исследована возможность двухэтапной очистки и концентрирования пектиновых экстрактов методом микро- и ультрафильтрации. Установлена высокая производительность процесса микрофильтрации для яблочного и свекловичного пектиновых экстрактов в первые 30 мин. Отмечено, что производительность керамических мембран при микрофильтрации яблочного экстракта в 2,5 раза выше, чем свекловичного, при ультрафильтрационном концентрировании с отсечкой по молекулярной массе 50 кДа — в 2,9 раз. Установлено, что для яблочных пектиновых экстрактов применение на стадии ультрафильтрации полисульфонамидной мембраны УПМ-20 неэффективно вследствие более высокой молекулярной массы яблочного пектина по сравнению со свекловичным. Требуется дополнительная третья стадия — нанофильтрация, обеспечивающая концентрирование пектинового экстракта из яблочных выжимок до содержания сухих веществ 4%.

Ключевые слова: пектиновый экстракт, пищевой загуститель, холодное концентрирование, ультрафильтрация, микрофильтрация, нанофильтрация, степень этерификации.

Методы исследования, качество и безопасность пищевой продукции

95

Оценка пищевых продуктов методом органолептического профиля при нетипичном количестве дескрипторов

Т.М. Сафронова, Е.М. Панчишина, С.Н. Максимова, Е.В. Суровцева
Аннотация

В большинстве исследований пищевых продуктов методом органолептического профиля используется порядка 6—9 дескрипторов, но оценка объектов с крайне высоким или низким числом сенсорных характеристик нуждается в уточнении. Рассмотрение методических особенностей построения органолептического профиля для нетипичных случаев составляет задачу настоящей статьи. Объектами исследования служили известные в пищевой технологии меланоидины и коптильные среды, с большим количеством дескрипторов, и хитозан — с единичным, а также содержащие их пищевые продукты из водных биоресурсов. Для каждого объекта индивидуально проиллюстрирован уровень их распространения и участия в формировании органолептических свойств пищевых продуктов. Отмечены особенности состава дескрипторов и приведены способы их сокращения (идентичное понимание терминов экспертами, исключение синонимов, отказ от малозначимых дескрипторов), или переход на использование главных дескрипторов. Результаты исследований показали, что органолептические свойства продуктов с колебанием количества, интенсивности и качественной направленности дескрипторов, могут быть исследованы методом органолептического профиля с частичной его модификацией.

Ключевые слова: профиль органолептический, дескрипторы, нетипичное количество, способы сокращения.
102

Определение показателей безопасности свежих овощей, произрастающих в Новосибирской области

С.Ю. Глебова, О.В. Голуб, Н.И. Давыденко
Аннотация

В обороте могут находиться овощи, соответствующие требованиям нормативной документации по химической, радиационной и микробиологической безопасности. Овощи отличаются способностью к накоплению чужеродных, потенциально опасных соединений антропогенного и природного происхождения из-за широкого использования пестицидов, удобрений и т. д. Цель исследования — определить безопасность свежих овощей (кабачков, тыквы, брюквы, свеклы и ревеня), произрастающих в Новосибирском районе Новосибирской области. При выполнении исследований использовались общепринятые методы испытаний. В результате проведенных испытаний установлено, что в овощах содержание токсичных элементов не превышает регламентируемых ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» нормативов: кадмия в кабачках, тыкве, свекле, брюкве и ревене (черешках) соответственно 0,0039, 0,013, 0,011, менее 0,005 мг/кг; свинца — 0,021, 0,016, 0,015, 0,0044, 0,021 мг/кг; мышьяка — менее 0,02 мг/кг (в черешках ревеня — менее 0,04 мг/кг), ртути — менее 0,002 мг/кг. В исследуемых овощах пестициды (гексахлорциклогексан (?, ?, ?-изомеры) и ДДТ и его метаболиты) не обнаружены при пределе обнаружения 0,007 мг/кг. Нитраты в черешках ревеня не обнаружены, в свекле их количество составляет 863 мг/кг, что не превышает нормируемых (не более 1400 мг/кг). Содержание цезия-137 в корнеплодах, тыквенных и десертных овощах не превышает регламентируемых нормативной документацией значений и составляет менее 6,7 Бк/кг. В исследуемых овощах патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, не обнаружены в 25 г. Свекла, брюква, кабачки, тыква и ревень местного произрастания могут находиться в обороте без каких-либо ограничений, при соблюдении условий хранений и рекомендаций по использованию (потреблению), установленных производителем.

Ключевые слова: безопасность, корнеплоды, тыквенные овощи, десертные овощи.
105

Расчет фазового равновесия системы пар—жидкость в трехкомпонентных смесях изоамилол—этанол—вода и изобутанол-этанол-вода при высоких концентрациях высших спиртов

Т.Г. Короткова, С.Ю. Ксандопуло, Т.А. Устюжанинова, Н.В. Солонникова, М.О. Козлова
Аннотация

Проведено сравнение экспериментальных и расчетных данных при описании фазового равновесия по методам группового вклада UNIQUAC и NRTL для трехкомпонентных смесей изоамилол—этанол—вода и изобутанол—этанол—вода системы пар—жидкость при атмосферном давлении и высоких концентрациях высших спиртов (10—20% мас.). При расчете упругости паров чистых компонентов использовано уравнение Антуана. Приведены константы Антуана и парные энергетические параметры бинарного взаимодействия исследуемых компонентов методов UNIQUAC и NRTL. Оба метода хорошо описывают равновесие в этих системах.

Ключевые слова: высшие спирты, равновесие пар–жидкость, ректификация, методы группового вклада UNIQUAC, NRTL.
© 2010—2018 ФГБОУ ВО «КубГТУ». Все права защищены. Публикационная этика