Содержание № 1 (367), 2019

Научный обзор

6

Криогенные технологии в хлебопечении

Э.О. Герасимова, Н.В. Лабутина
Аннотация

Представлен обзор современных направлений развития криогенных технологий в хлебопечении. Указаны три основных способа замораживания хлебобулочных изделий. Особое внимание уделено технологии шоковой заморозки хлебопродуктов, выделены ее недостатки и преимущества. Отмечены перспективы внесения в рецептуру ржано-пшеничного хлеба из замороженных полуфабрикатов высокой степени готовности муки чиа. Детально рассмотрен вопрос упаковки замороженных хлебобулочных изделий. Дана оценка в целом перспективам производства и реализации замороженного хлеба в России.

Ключевые слова: криогенные технологии, хлебопечение, ржано-пшеничный хлеб, замороженные полуфабрикаты высокой степени готовности.

Химия пищевых продуктов и материалов

10

Оценка пищевой ценности хлебопекарных смесей и зернового хлеба на их основе

Н.Н. Алехина, Е.И. Пономарева, И.М. Жаркова, К.К. Полянский, А.С. Желтикова
Аннотация

Проведена сравнительная оценка хлебопекарных смесей (ХПС) Ливенка и Амарантус, включающих биоактивированное зерно пшеницы и ржи и биоактивированные злаковые культуры и амарантовую муку соответственно, и хлеба на их основе. Исследованы химический состав, биологическая и энергетическая ценность ХПС и выпеченных на их основе образцов зернового хлеба Ливенский и Амарантус. Установлено, что ХПС Амарантус и хлеб Амарантус отличаются несколько большим содержанием белка, кальция, лизина по сравнению с ХПС Ливенка и хлебом Ливенский. Однако по количеству пищевых волокон и витаминов ХПС с амарантовой мукой и изделия на ее основе несколько уступают образцам, приготовленным без добавки амарантовой муки. Внесение амарантовой муки в дозировке 5,5% взамен части ржаной муки незначительно повышает энергетическую и биологическую ценность ХПС и хлеба на ее основе. Установлено, что ХПС Ливенка и Амарантус относятся к функциональным пищевым ингредиентам за счет содержания значимого количества биологически активных веществ, а изделия на их основе — к функциональным пищевым продуктам.

Ключевые слова: биоактивированное зерно злаковых культур, амарантовая мука, хлебопекарная смесь, зерновой хлеб, пищевая ценность.
14

Исследование состава макро- и микронутриентов, содержащихся в подсолнечных фосфолипидах

Н.Н. Корнен, С.А. Калманович, Т.А. Шахрай, О.С. Воронцова, Е.П. Викторова
Аннотация

Установлено, что в составе подсолнечных фосфолипидов в значительных количествах содержатся биологически активные макро- и микронутриенты. Подсолнечные фосфолипиды содержат, г/100 г: макронутриенты — фосфатидилхолины 18,0—19,0; фосфатидилэтаноламины 14,0—15,0; фосфатидилсерины 5,0—5,5; фосфатидилинозитолы 13,5—14,5; фосфатидные кислоты 6,0—6,5; фосфатидилглицерины 1,5; микронутриенты, мг/100 г: витамин Е 41,8—43,4; провитамин D 210—224; макроэлементы — калий, магний, кальций, фосфор; микроэлементы — железо, медь. Указанные макро- и микронутриенты являются пищевыми функциональными ингредиентами, что позволяет сделать вывод о целесообразности применения подсолнечных фосфолипидов для создания функциональных продуктов питания.

Ключевые слова: подсолнечные фосфолипиды, макро- и микронутриенты, фосфатидилхолины, фосфатидилэтаноламины, фосфатидилсерины, фосфатидилинозитолы, фосфатидные кислоты, фосфатидилглицерины, витамин Е, витамин D.
17

Особенности катионизации крахмала N-(3-хлоро-2-гидроксипропил)-N,N,N-триметиламмоний хлоридом

В.В. Литвяк
Аннотация

Исследованы особенности катионизации картофельного крахмала N-(3-хлоро-2-гидроксипропил)-N,N,N-триметиламмоний хлоридом (ХГПТМАХ). В качестве методов исследования применяли фотографирование (макросъемку), ЯМР- и ИК-спектроскопию, рентгенографию для исследования фазовой структуры. Проведены фазовый и гравиометрический анализ и представлены расчеты степени кристалличности (СК) и степени аморфности образцов нативного и катионного картофельного крахмала. При исследовании особенностей химического строения полученного катионного картофельного крахмала со степенью замещения 0,042 выявлено присутствие остатков альфа-D-глюкопиранозы и ХГПТМАХ, что свидетельствует об изменении аморфно-кристаллической структуры. Установлено существенное уменьшение СК картофельного крахмала после его катионизации при температурах, приводящих к сильному набуханию крахмальных гранул в реакционной смеси. Эти изменения тем значительнее, чем выше температура реакции. Введение в макромолекулу крахмала катионных групп оказывает существенное влияние на термические характеристики крахмала, особенно на начальную температуру и механизм деградации.

Ключевые слова: крахмал, катионизация, модификация, степень кристалличности, степень аморфности, фазовая структура.
22

Исследование химического состава порошка из капусты брокколи как сырья для производства функциональных продуктов питания

Т.И. Крячко, В.Д. Малкина, В.В. Мартиросян, С.А. Смирнова, Н.А. Голубкина, Л.Л. Бондарева
Аннотация

Представлен сравнительный анализ гранулометрических, органолептических и физико-химических показателей качества порошков из капусты брокколи, полученных конвективным и лиофильным способами сушки из отечественного сорта Тонус и импортного гибрида Маратон F1. По показателям гранулометрического состава исследованные образцы порошков конвективной и лиофильной сушек относятся к грубодисперсным системам. Меньшие значения среднего размера частиц (0,14—0,15 мм) имеют порошки из брокколи гибрида Маратон F1 двух способов сушки. Проведен анализ морфологии частиц порошков из капусты брокколи по характеристикам распределения вытянутости, гладкости и яркости. По гранулометрическому составу и морфологии частиц из порошков капусты брокколи сорта Тонус и гибрида Маратон F1 существенных различий не обнаружено. Органолептические показатели — вкус, запах, цвет порошков капусты брокколи сорта Тонус и гибрида Маратон F1 соответствовали использованному сырьевому источнику. Содержание белков, жиров и углеводов в порошках, полученных конвективным и лиофильным способами сушки, практически одинаково. Установлена сохранность витамина С в порошках при переработке свежей капусты: сорта Тонус в среднем на 26%, гибрида Маратон F1 на 53,5%. Сохранность полифенольных соединений в порошках из брокколи сорта Тонус и гибрида Маратон F1, выработанных двумя способами сушки, составила 57,8—67,8%. Комплексные исследования показали, что порошки из капусты брокколи, выработанные из отечественного и импортного сырья, имеют ценный химический состав, что позволяет отнести их к перспективному продовольственному сырью для использования в технологиях функциональных продуктов питания.

Ключевые слова: порошок из капусты брокколи, конвективная сушка, лиофильная сушка, гранулометрический состав, органолептические показатели, физико-химические показатели, функциональные продукты.

Технология

27

Применение ферментных композиций для улучшения качества ахлоридного хлеба

Е.И. Пономарева, С.И. Лукина, А.Ю. Кривошеев
Аннотация

Доказана эффективность внесения ферментных композиций разного состава в рецептуру ахлоридного хлеба с добавкой нетрадиционных видов сырья — муки из цельносмолотого зерна пшеницы, муки из отрубей гречишных, сывороточного напитка «Актуаль» путем определения показателей качества изделий. Применяли композиции, состоящие из ферментных препаратов: альфа-амилаза грибного происхождения Aspergillus oryzae, эндоксиланаза микробного происхождения Bacillus strain, мальтогенная альфа-амилаза микробного происхождения Bacillus strain, фосфолипаза грибного происхождения Aspergillus strain. Тесто влажностью 47% готовили безопарным способом с применением дрожжей хлебопекарных прессованных и воды питьевой. После замеса тесто направляли на брожение в термостат при температуре 30°С, затем формовали куски массой 0,3 кг, помещали тестовые заготовки на 40 мин в расстойный шкаф с температурой (40 ± 1)°С и относительной влажностью воздуха 80—85%. Изделия выпекали при температуре (220 ± 1)°С с увлажнением в течение 30 мин. Проанализированы органолептические показатели выпеченных образцов хлеба — внешний вид, форма, характер поверхности, вкус, цвет, запах, структура пористости, состояние мякиша, пропеченность и физико-химические — пористость, удельный объем, структурно-механические свойства, количество связанной влаги, степень свежести по твердости мякиша, набухаемость. Установлено, что образец хлеба с ферментной композицией, состоящей из альфа-амилазы грибного происхождения Aspergillus oryzae, эндоксиланазы микробного происхождения Bacillus strain, мальтогенной альфа-амилазы микробного происхождения Bacillus strain, отличался наилучшими органолептическими, физико-химическими и структурно-механическими свойствами. Применение ферментных композиций в производстве ахлоридного хлеба способствует улучшению показателей качества изделия и продлевает срок его свежести на 40—48 ч. Разработана техническая документация на ахлоридный хлеб «Успех» с применением ферментной композиции (ТУ, ТИ, РЦ 9290—451—02068108—2017).

Ключевые слова: ахлоридный хлеб, нетрадиционные виды сырья, ферментные композиции, показатели качества изделий.
30

Разработка рецептуры хлеба с использованием пайзовой муки для повышения качества хлебобулочных изделий

Н.Н. Филонова, С.В. Яценко, М.К. Садыгова
Аннотация

Оптимизирована рецептура хлеба «Паляница украинская» путем введения 15% пайзовой муки (ПМ) и 5% льняной муки (ЛМ) взамен части пшеничной. Образец с добавкой 15% ПМ и 5% ЛМ имел достаточно высокий показатель бродильной активности и самый высокий показатель подъемной силы — 28 мин в отличие от образца с тем же количеством ПМ, но без добавки ЛМ (43,3 мин) и контрольного образца без добавок (45,5 мин). Добавка в рецептуру хлеба ПМ увеличила в нем содержание белка на 14,68%, золы — более чем в 2 раза. Добавление ЛМ нейтрализовало специфические аромат и вкус пайзы, повлияло на формоудерживающую способность полуфабриката: во время выпечки изделие не расплывалось, выпеченный хлеб имел эластичный пропеченный мякиш с равномерной пористостью, на корке отсутствовали трещины и подрывы. В результате добавки ПМ и ЛМ опытный образец приобрел насыщенный цвет корки и мякиша, приятный аромат, напоминающий аромат ржаного хлеба. Образец хлеба, содержащий 15% ПМ и 5% ЛМ, по истечении 72 ч хранения имел наименьший показатель крошковатости — 3,59% к массе мякиша хлеба и самый высокий показатель набухаемости — 154,5%, лучше других образцов сохранил потребительские качества: вкус и аромат изделия практически не изменились, мягкость мякиша снизилась незначительно. Внесение ПМ взамен части пшеничной в рецептуру хлеба способствует увеличению продолжительности срока хранения изделия, что позволяет рекомендовать использование пайзовой муки в производстве хлебобулочных изделий.

Ключевые слова: зерно пайзы, пайзовая мука, льняная мука, композитная смесь, черствение хлеба, крошковатость, набухаемость мякиша, пищевая ценность.
34

Выделение пектиновых веществ из створок зернобобовых культур

М.М. Пивень, Л.Я. Родионова, А.В. Степовой, С.М. Горлов
Аннотация

Исследованы створки зернобобовых культур с целью использования их в качестве источника пектиновых веществ (ПВ). Качественные показатели створок зернобобовых культур гороха и нута составили, % содержания: белка 5 и 15; жиров 1,5 и 1,8; клетчатки 46 и 40 соответственно. Содержание растворимого пектина в створках обеих культур не достигает 0,5%: 0,43 (горох) и 0,47 (нут). Количество протопектина в створках гороха и нута от общей массы составило около 95%, что позволяет отнести эти пектины к высокоэтерифицированным. Установлена необходимость предварительной температурной обработки створок плодов зернобобовых культур для максимального сохранения ПВ в сырье в процессе хранения. Потери ПВ обработанных створок зернобобовых составили 5—10% в процессе хранения 7 мес. Необработанные створки зернобобовых в течение того же срока хранения потеряли 30—35% ПВ. Установлена величина гидромодуля 1 : 10 при проведении режимов гидролиза-экстрагирования. Определены размеры частиц (3—4 мм) при измельчении створок зернобобовых культур для проведения гидролиза-экстрагирования. На основании полученных данных сделан вывод о перспективе использования вторичного сырья зернобобовых культур как источника пектиновых веществ.

Ключевые слова: створки зернобобовых, растворимый пектин, протопектин, пектиновые вещества, величина гидромодуля, горох, нут.
38

Разработка модифицированного сорбента для повышения эффективности адсорбционной очистки кукурузного масла

К.К. Давыдов
Аннотация

Проведена модификация сорбента, повышающего эффективность адсорбционной очистки кукурузного масла. Для получения сорбента использовали силикагель с поверхностью 300 м2/г, в качестве модификатора — гамма-аминопропилтриэтоксисилан из расчета 4 аминогруппы на 1 нм2 поверхности. Силикагель (СГ) перед модификацией высушивали до постоянной массы. Навеску СГ диспергировали в разных органических растворителях — н-гексане, хлороформе и хлористом метилене — и вносили модификатор. Реакцию проводили при перемешивании реакционной смеси в ротационном вакуумном испарителе. Далее растворитель отделяли декантированием и промывали осадок. Остатки растворителя отгоняли под вакуумом. Полученный модифицированный СГ высушивали при заданной температуре. Для подтверждения модификации применяли метод ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье на спектрометре FSM-1201. Для первичной обработки спектров использовали программное обеспечение F-Spec, для отнесения полос поглощения — IR Pal версии 2.0. С целью проверки способности синтезированного сорбента к сорбции карбонильных соединений использовали кукурузное масло, полученное в производственных условиях, после отбелки, с высоким значением анизидинового числа (около 8). Установлено, что использование модифицированного СГ значительно повышает эффективность адсорбционной очистки кукурузного масла: анизидиновое число масла, обработанного модифицированным сорбентом, снижается до 8 раз по сравнению с аналогичным показателем масла, обработанного немодифицированным СГ; на величину изменения анизидинового числа влияет дозировка модифицированного сорбента; свойства растворителя, в котором проводилась модификация, не оказывают существенного влияния на активность сорбента.

Ключевые слова: кукурузное масло, сорбент, химическая модификация, анизидиновое число, отбелка.
40

Применение очищенного яблочного пектина для стабилизации аскорбиновой кислоты в фреш-соках

Н.Ш. Кайшева, А.Ш. Кайшев, Л.Б. Губанова, А.Б. Саморядова
Аннотация

Исследована возможность применения очищенных пектинов для стабилизации аскорбиновой кислоты (АК) в фреш-соках с концентрацией 10—6—10—4 г/мл. В работе использованы: АК, щавелевая кислота (ЩК), свекловичный (СП), цитрусовый (ЦП) и яблочный (ЯП) пектины с высокой молярной массой 61000—87500 г/моль и степенью этерификации 46,5—76,3%, предназначенные для фармацевтического применения. Фреш-соки получены посредством отжима ягод, плодов и овощей (18 видов). Установлено отсутствие мешающего влияния пектинов на определение АК методом дифференциальной спектроскопии в УФ-области — характеристический максимум поглощения АК 264 нм. По серии растворов АК (0,25—1,25)? 10—3% определен удельный показатель поглощения АК 727, в соответствии с которым оценено содержание АК в модельных растворах со вспомогательными веществами при хранении. Устойчивость АК составляет, сут: в присутствии ЩК 5, СП 4, ЦП 6, ЯП 10. Установлено оптимальное массовое соотношение АК : ЯП как 1 : 16, что использовано для купажирования фреш-соков, в которых предварительно определена концентрация АК 0,40—19,99 мг % методом титрования 2,6-дихлорфенолиндофенолятом натрия. Сравнительная оценка соков до и после купажирования ЯП при хранении (20°С, 10 сут) показала, что ЯП способствует смещению рН в оптимальную для АК область рН 4,5—8,0; увеличению вязкости соков на 5—148% и сроков хранения в 3,3—59 раз. Относительная погрешность различных определений (n = 5, P = 95%, t = 2,57) составила ± (0,7—5,6)%. Доказана возможность применения очищенного ЯП в качестве стабилизатора АК в фреш-соках с концентрацией АК 10—6—10—4 г/мл, что создает перспективы безопасного «продления жизни» соков.

Ключевые слова: аскорбиновая кислота, яблочный пектин, стабилизация, фруктовые и овощные соки.
46

Влияние фруктовых компонентов на качество и пищевую ценность кексов с амарантовой мукой

П.А. Плужникова, Е.Ю. Егорова
Аннотация

Рассмотрена возможность дополнительного повышения пищевой ценности кексов путем замены стандартного фруктового компонента — изюма курагой или сушеными яблоками после конвективной сушки. Замес теста для кексов проводили вручную по традиционной технологии, муку из семян амаранта вводили в виде однородной смеси с пшеничной мукой в соотношении, %, 15 : 85 соответственно. В части образцов кишмиш заменяли яблоками или курагой, нарезанными на кусочки 10 х 10 мм, промытые холодной водой, просушенные и смешанные с небольшим количеством муки. Кексы выпекали в одноразовых пергаментных формах при температуре 210°С в течение 25 мин. Показано, что при добавке сушеных резаных яблок или кураги изделия получаются с уплотненным мякишем, снижается удельный объем готовой продукции, но регламентируемые органолептические и физико-химические показатели качества кексов соответствуют ГОСТ 15052—2014. Установлено, что замена кишмиша в составе кексов на резаную курагу позволяет повысить пищевую ценность этих кондитерских изделий за счет изменения соотношения усвояемых углеводов и пищевых волокон, повышения содержания калия, кальция, магния, каротиноидов, аскорбиновой кислоты и витамина РР. При использовании в качестве фруктового компонента сушеных резаных яблок отмечено более существенное повышение содержания в кексах пищевых волокон и железа, но при этом не достигается повышения других незаменимых микронутриентов.

Ключевые слова: кексы, амарантовая мука, сушеные яблоки, курага, кишмиш, оценка качества, пищевая ценность.
50

Оптимизация рецептурного состава и показателей качества кремовой кондитерской массы с использованием крахмальной патоки

Г.О. Магомедов, И.В. Плотникова, Т.А. Шевякова, В.Е. Плотников
Аннотация

Исследовано влияние соотношения рецептурных компонентов на качество и структурно-механические свойства кремовых кондитерских масс с целью оптимизации рецептуры и повышения качества изделий путем замены сахара крахмальной патокой. Образцы кремовых смесей, состоящих из сахарной пудры и жира (С/Ж) (контроль), патоки и жира (П/Ж), сухой патоки и жира (Пс/Ж), с разным соотношением этих компонентов сбивали при температуре 26—27°С и частоте вращения месильных органов 5 с—1 в течение 12 мин. Качество смесей оценивали по изменению объемной массы и структурно-механических показателей — эффективной вязкости и пластической прочности. Установлено, что при охлаждении смесей до 10°С пластическая прочность образца с количественным соотношением компонентов 75/25 смеси П/Ж снижается в 2,8 раза по сравнению с аналогичным показателем образца с тем же количественным соотношением компонентов смеси С/Ж. В образцах с соотношением компонентов 50/50 смесей С/Ж, П/Ж и Пс/Ж конечные значения пластической прочности после выстойки составляли, кПа: 49; 35; 31 соответственно. Определено оптимальное соотношение между сухим компонентом — молоком сухим обезжиренным, патокой и жиром. Установлено, что наилучшими показателями качества обладает образец с содержанием, %: сухого молока 12—14; жира 55—65; патоки 20—30. Объемная масса образца составляет 0,40—0,44 г/см3, пластическая прочность — 37—45 кПа при температуре 30°С. Полученные образцы кондитерских масс обладают улучшенным качеством, пониженными сахароемкостью и калорийностью.

Ключевые слова: патока, кремовая кондитерская масса, соотношение компонентов смеси, пластическая прочность, эффективная вязкость, объемная масса смеси.
54

Влияние ферментных препаратов и батонажа на показатели качества красных столовых вин

С.А. Бирюкова, Н.М. Агеева, М.Г. Марковский, Е.Н. Гонтарева
Аннотация

Исследовано влияние ферментных препаратов Лалзайм ИЭКС-ВИ, Колор энзим (оба производства Франции) и Тренолин руж (Германия) на ферментацию виноматериалов из винограда сорта Каберне-Совиньон. Установлено, что внесение ферментных препаратов Лалзайм ИЭКС-ВИ и Колор энзим в дозировке в 3—4 раза меньшей, чем дозировка препарата Тренолин руж, способствует увеличению выхода сусла и его насыщению компонентами фенольного комплекса, в том числе красящими веществами. При применении препаратов Лалзайм ИЭКС-ВИ и Колор энзим также снижаются дозировки других вспомогательных материалов — бентонита и желатина и потери вина с клеевыми осадками. Образцы виноматериала, обработанные препаратом Лалзайм ИЭКС-ВИ, были наиболее устойчивы к коллоидным помутнениям. Установлено, что применение ферментных препаратов способствует глубокому гидролизу комплексов биополимеров вина, в том числе белково-полифенольно-полисахаридных, до низкомолекулярных соединений — аминокислот, углеводов и фенольных соединений. Установлено, что при батонаже заметно улучшается качество вина (появление мягкости во вкусе, снижение проявления кислотности, формирование яркого сортового аромата), но концентрация фенольных соединений, в том числе красящих веществ, равномерно уменьшается, особенно на 3-м месяце выдержки. Поэтому продолжительность батонажа в технологии красных столовых вин следует ограничить двумя месяцами.

Ключевые слова: ферментные препараты, фенольные соединения, красное сухое столовое вино, виноматериалы, дрожжи, батонаж.
57

Способ обработки коллагена пресноводных рыб для получения материала с высокой влагопоглощающей способностью

Л.В. Антипова, С.А. Титов, И.В. Сухов
Аннотация

Исследовано взаимодействие коллагена пресноводных рыб с водой для повышения его водопоглощающей способности. Объектом исследования был вторичный продукт переработки рыбного сырья — шкуры прудовых рыб, преимущественно толстолобика. Для исследования были использованы методы термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии. Измерения проведены на приборе синхронного термического анализа модели STA 449 F3 Jupiter. Установлено, что основная доля влаги связывается адсорбционным или осмотическим путем, а на долю капиллярной влаги приходится всего 7% массы воды, связанной образцами. Большая величина энергии связи адсорбции — 4 Дж/моль свидетельствует о способности функциональных групп коллагена к созданию гидратной оболочки, содержащей значительное количество воды. Для увеличения влагопоглощающей способности необходимо разрыхление коллагеновых волокон, что увеличивается свободный доступ влаги к фибриллам белка, увеличивающим впитывание влаги. Для эффективного разрыхления предложено выдерживать шкуры толстолобика в растворе органических кислот концентрацией 0,5%. Это позволяет добиться высокой влагоемкости, которая достигает 35—40 объемов влаги на 1 единицу массы исследуемого материала, что делает перспективным использование коллагена в качестве материала для впитывающих влагу слоев средств личной гигиены, одежды, обуви.

Ключевые слова: коллаген, пресноводные рыбы, сорбция, влагоемкость.
61

Использование полисахаридных биоразлагаемых материалов для первичной упаковки пищевых продуктов

К.Е. Белоглазова, Г.Е. Рысмухамбетова, Л.В. Карпунина, Н.В. Коник
Аннотация

Разработаны биоразлагаемые пленочные покрытия (ПП) на основе полисахаридов. Исследованы полисахариды микробного (ксантан), животного (хитозан) и растительного происхождения (карбоксиметилцеллюлоза — КМЦ), а также биологически активная добавка лецитин. При исследовании образцов ПП с концентрацией биополимеров от 0,1 до 3,0% установлено преимущество двух ПП с составом: 1 — хитозан, ксантан и КМЦ, 2 — лецитин, ксантан и КМЦ. В зависимости от продукта — картофель, груша, шампиньоны, хлебобулочные и кондитерские изделия разработаны 3 способа нанесения ПП: 1-й — с помощью кисти, 2-й — распыление, 3-й — обертывание пленкой продукта. Определена концентрация композитной смеси полисахаридов, , для способа нанесения ПП: 1-го — от 1,0 до 2,0; 2-го — от 0,1 до 0,9; 3-го — от 2,1 до 3,0. Установлено, что в процессе хранения ПП 2 способствовало сохранению массы хлебобулочных изделий (булочка «Домашняя», круассан) на 2, грибов (шампиньоны) на 6%, фруктов (груша) на 14%, овощей (картофель) на 37%. Двукратное нанесение биопленочного покрытия 2 положительно повлияло на микробиологические показатели готового продукта в образце 4 после истечения сроков реализации. Содержание ОМЧ и грибов (дрожжей/плесеней) в данном образце было в 10 и 20 раз меньше контроля через 72 и 96 ч хранения соответственно.

Ключевые слова: пленочное покрытие, полисахариды, хитозан, ксантан, карбоксиметилцеллюлоза, лецитин, пищевые продукты.

Пищевая инженерия, процессы, оборудование и автоматизация пищевых производств

65

Модель кинетики отжима при экструдировании масличных материалов

А.В. Гукасян, В.К. Сошников, Е.А. Михайлов, А.В. Яворская
Аннотация

Описана динамика выделения растительного масла из пористого материала в процессе его ламинарного слоистого течения, вызванного движущимися с заданной постоянной скоростью стенками канала шнека и неподвижной крышкой. Получена адекватная модель кинетики отжима в зеерной камере пресса, позволяющая прогнозировать работу витков маслоотжимных агрегатов по пропускной способности каналов, образованных витками шнека и выпускного устройства. Установлено, что динамика отжима масла из масличного материала определяется уменьшением потока материала по длине винтовой линии. Практически линейный характер изменения давления в зеерной камере показывает отсутствие гидравлических потерь в процессе отжима.

Ключевые слова: моделирование процесса, уравнение Навье–Стокса, бингамовская структура, форпресс, шнек, градиент скорости, градиент давления.
70

Сравнительный анализ эффективности использования активных материалов радиальных и аксиальных асинхронных машин электропривода технологических установок

И.Н. Автайкин, А.М. Квон
Аннотация

Представлен сравнительный анализ эффективности использования основных материалов в процессе электромеханического преобразования энергии в электродвигателях радиальной и аксиальной конструкций одинаковой мощности, исходя из величин энергий магнитных полей, сосредоточенных в воздушных зазорах машин. В качестве базовой выбрана конструкция радиальной машины из библиотеки программного комплекса Ansys Electronics 19.2. Рассчитаны соотношения энергий в воздушном зазоре радиальной и аксиальной машин с учетом неоднородности в зубцовой зоне и нелинейности кривой намагничивания стали статора и ротора (_W_M_дельта_Р/_W_M_дельта_А = 1,569) и без учета этого (_W_M_дельта_Р/_W_M_дельта_А = =1,292). Установлено, что энергоэффективность радиальных асинхронных электрических машин на 29,2—56,9% выше, чем аксиальных. Радиальные конструкции также имеют преимущества по массогабаритным показателям, но по удобству сопряжения и компоновки предпочтительней аксиальные конструкции. Результаты исследования могут быть использованы при технико-экономическом выборе электродвигателя для привода технологических установок.

Ключевые слова: радиальный асинхронный двигатель, аксиальный асинхронный двигатель, энергия магнитного поля в воздушном зазоре.
73

Влияние вязкости теста на расходно-напорные характеристики тестомесильной машины

В.С. Рубан, В.И. Алешин, Д.С. Безуглый
Аннотация

Рассмотрены уравнения баланса и концентрационных потоков, базирующихся на моделях, позволяющих анализировать одноименные модели реологии течения в канале шнека блока замеса тестомесильной машины. Анализ процесса транспортировки и замеса на основе одномерной модели выявил необходимость использования сигмоидальной функции коэффициента напоропроводности от давления. Переход от одномерных задач к многомерным задачам переноса связан с преобразованием систем уравнений к симметричному виду. Полученные системы уравнений после использования теоремы Грина могут быть решены методом конечных элементов.

Ключевые слова: тестомесильная машина непрерывного действия, реологии течения, теорема Грина, модель бингамовской реологии.
77

Статистическая модель внутреннего влагопереноса при сушке картофеля в циркуляционном кипящем слое

А.В. Митрофанов, В.Е. Мизонов, Е.А. Шуина, И.А. Тихомирова
Аннотация

Исследованы параметры процесса сушки картофельных цилиндров в циркуляционном кипящем слое при различных температурных режимах. Эксперименты выполнены при температурах сушильного агента 30, 35, 40, 45°С и фиктивной скорости ожижающего воздуха 8,0 м/с. Начальное влагосодержание материала составило 4,15 кг/кг, влагосодержание в конце обработки (0,20 ± 0,05) кг/кг. Предлагаемая статистическая модель основана на аналогии между главным членом численного решения уравнения диффузии методом Кранка-Николсон и уравнением регрессии для относительного влагосодержания материала. Коэффициент эффективной диффузии получен в диапазоне 7,402 х 10—9 м2/с и 8,626 х 10—9 м2/с. Предложено уравнение регрессии для коэффициента диффузии в форме зависимости Аррениуса с предэкспоненциальным множителем 1,91 х 10—7 м2/с и энергией активации 8,18 кДж/моль.

Ключевые слова: циркуляционный кипящий слой, сушка, коэффициент диффузии.
81

Исследование внешнего массообмена при сушке ягодного сырья с учетом усадочных явлений

А.В. Акулич, Л.А. Гостинщикова
Аннотация

Исследованы закономерности внешнего массообмена при сушке ягодного сырья для различных способов энергоподвода. Установлено, что ягоды при сушке подвержены значительной объемной (72—81%) и линейной (35—43%) усадке, которую необходимо учитывать при расчете коэффициентов массоотдачи. Объекты исследования — ягоды черники, красной и черной смородины. Проведены экспериментальные исследования по сушке ягодного сырья при конвективном и конвективном с ИК-излучением способах энергоподвода. Исследования проведены при скорости сушильного агента _х_са 1,2 м/с и температуре _t_са 70°С. Получены критериальные уравнения внешнего массоообмена при сушке ягод для периода постоянной скорости, учитывающие объемную усадку. Определено, что при сушке с конвективным энергоподводом объемная усадка при одном и том же значении критерия Рейнольдса оказывает на 12—20% большее влияние на интенсивность массоообмена для красной смородины по сравнению с черникой и черной смородиной. При сушке с конвективным энергоподводом, ИК-излучением и предварительным прокалыванием объемная усадка наиболее существенно влияет на массообмен для черной смородины, протекающий в 1,5—1,8 раза интенсивнее по сравнению с черникой и красной смородиной. Полученные критериальные уравнения могут быть использованы при расчете и проектировании установок для сушки ягодного сырья.

Ключевые слова: ягодное сырье, кинетика сушки, конвективный энергоподвод, ИК-излучение, коэффициент массоотдачи, объемная усадка.
84

Разработка ресурсосберегающей технологической линии для получения высококачественных продуктов из семян тыквы

В.В. Деревенко, Г.И. Касьянов, А.Д. Новоженова, А.Б. Боровский, Г.Х. Мирзозода (Мирзоев)
Аннотация

На основе системного подхода с элементами функционально-структурного анализа рассмотрены традиционные схемы технологических линий для переработки плодов и семян тыквы с целью определения эффективности технологических операций. Выявлены недостатки при проведении гидроочистки семян тыквы от фрагментов плодов с их просеиванием через вращающийся ситовой цилиндр барабанной моечной машины и при подготовке масличного сырья к влаготепловой обработке — измельчению семян тыквы на вальцевых станках. В качестве объекта исследования были выбраны семена тыквы сортов Лазурная, Гитара, Штирийская масляная, Мускатная, Кормовая, выращенной в РФ и Таджикистане. Исследованы качественный состав СО2-экстрактов из семян тыквы, химический и аминокислотный составы СО2-шротов. Установлено, что в СО2-шроте из семян тыквы содержится, %: белка 22—25, липидов 6—13, углеводов 28—37. Представлены комплекс технологических предложений и высокоэффективная технологическая система на модульном уровне для осуществления рациональной поэтапной переработки семян тыквы с целью получения масла прессовым способом и последующим получением из жмыха СО2-экстрактов и высокобелковых СО2-шротов для обогащения блюд общественного питания.

Ключевые слова: бахчевые культуры, семена тыквы, переработка тыквы, технологическая схема, СО2-экстракты.
89

Эффективность дезинтеграции семян льна на центробежном шелушителе

В.А. Зубцов, С.В. Зверев, Ю.Ф. Росляков, В.В. Гончар
Аннотация

Рассмотрены результаты обрушивания семян масличного льна сорта Северный (Барнаул, ООО «АгроЛен») различной степени обработки — нативные, обезвоженные, бесслизевые на центробежном шелушителе. В серии экспериментов с обезвоженным до 2—3% и бесслизевыми семенами процент выхода ядра был значительно выше, чем при шелушении нативных семян льна влажностью 5—6%: 30 и 28% против 21% соответственно. Представлена формула для расчета необходимой производительности оборудования по сырью при задании производительности по продукту и с учетом коэффициента возврата недоруша, образующегося в процессе шелушения крупной фракции, на доизмельчение. Предлагаемый вариант технологической схемы обрушивания семян льна позволяет достаточно эффективно выделить из семян льна фракцию с повышенным содержанием белка, масла и оболочки с повышенным содержанием лигнанов и пищевых волокон.

Ключевые слова: семена льна, измельчение, обезвоженные семена, бесслизевые семена, выход ядра.
93

Анализ эффективности работы песчаного и угольного фильтров в схеме очистки сточных вод производства растительных масел и жиров

Д.В. Алтухова, Т.Г. Короткова
Аннотация

Представлены результаты мониторинга эффективности работы локальных очистных сооружений ООО «Пищевые ингредиенты» (Краснодарский край), производящего специализированные жиры и осуществляющего прием жидких растительных масел, патоки, подсолнечного и рапсового шротов, за период январь—апрель 2018 г. Определен качественный и количественный состав загрязненных сточных вод в аварийной емкости предприятия: рН 6,325; азот аммонийный 12,358 мг/л; фосфаты 10,630 мг/л; содержание жира 2418 мг/л; содержание мыла 0,005%; взвешенные вещества 581,3 мг/л; хлориды 972,7 мг/л; железо общее 8,333 мг/л. Установлено, что в схеме локальных очистных сооружений ООО «Пищевые ингредиенты» предусмотрено прохождение сточной воды после ее биологической очистки через песчаный и угольный фильтры с последующим обеззараживанием на установке ультрафиолетового облучения и подача очищенной воды в парокотельный цех для дальнейшего ее использования в производстве. Мониторинг работы песчаного и угольного фильтров за указанный период показал эффективность их работы: в очищенной воде отсутствовали взвешенные вещества, концентрация азота аммонийного была меньше 0,1 мг/л, ХПК не превышало 30 мгО2/л, значение рН находилось в пределах 7, что ниже допустимых уровней для этих показателей.

Ключевые слова: локальные очистные сооружения, очистка сточных вод предприятия, растительные масла и жиры, песчаный фильтр, угольный фильтр.

Методы исследования, качество и безопасность пищевой продукции

97

Применение метода внутреннего трения для исследования пищевых систем

Л.В. Антипова, С.А. Титов, В.Н. Жданов, А.Н. Карпак
Аннотация

Предложена методика экспериментального определения внутреннего трения в пищевых материалах, а также устройство на основе крутильного маятника с лазерной регистрацией угла поворота, обеспечивающее минимальное относительное смещение слоев исследуемого материала в процессе измерений. Приведены примеры применения измерений внутреннего трения как вспомогательного реологического метода при исследовании пищевых систем: комплексном исследовании гидратации сахаров и пищевых спиртов; для анализа структурообразования в гелях, образованных яблочным, цитрусовым и свекловичным пектинами, а также их смесями; при изучении процесса осаждения белковых отложений на мембранах при ультра- и нанофильтрации молочной сыворотки. В отличие от вискозиметра приборы для измерения внутреннего трения можно использовать для определения реологических параметров как жидкостей, так и твердых тел, что делает метод внутреннего трения удобным для изучения фазовых переходов воды в пищевых продуктах, например при их заморозке и сушке.

Ключевые слова: внутреннее трение, эффективная вязкость, гидратированные пищевые материалы, декремент затухания колебаний, уравнение Кедем–Качальского.
101

Экспресс-метод определения йодного числа в жирах и маслах

В.И. Мартовщук, Е.В. Мартовщук, А.А. Лобанов, И.В. Рыбанчук, Ю.Ш. Юсупова
Аннотация

Разработан экспресс-метод определения йодного числа в жирах и маслах, исключающий применение агрессивных и токсичных реагентов и значительно сокращающий длительность измерения. Разработанный метод позволяет определить показатель степени непредельности жиров и масел, жиросодержащих пищевых продуктов. Методика предусматривает предварительную обработку масел в МХА. Затем навеску исследуемого вещества от 0,03 до 0,05 г, взятую с точностью до ± 0,0002 г, помещают в сухую коническую колбу с притертой пробкой. В колбу вносят 10 см3 спирто-эфирной смеси (1 : 1), тщательно перемешивают. Затем к навеске добавляют 30 см3 спиртового раствора йода концентрацией 0,1 моль/дм3, перемешивают. Приливают 100 см3 дистиллированной воды. Колбу закрывают пробкой, встряхивают и выдерживают в темноте 20 мин. Избыточный йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/дм3. Перед окончанием титрования, когда раствор приобретет соломенно-желтый цвет, добавляют 1 см3 1%-го раствора крахмала и титруют до исчезновения синей окраски. Относительная погрешность определения йодного числа по разработанной методике невелика — от 0,141 до 0,149% при надежности 0,95. Разработанный метод рекомендован для оперативного определения йодных чисел масел и жиров в производственных и лабораторных условиях. Оперативность метода позволяет быстро вносить изменения в технологические процессы и обеспечивать стабильность производства и качества продукции.

Ключевые слова: степень непредельности, галогенореагенты, насыщение, титрование, изометрия.
104

Оценка питьевого молока, реализуемого в Самарской области, как сырья для производства натурального сырного ароматизатора

А.В. Борисова, К.В. Поликарпова, Ю.В. Будникова
Аннотация

Проведена оценка питьевого молока, реализуемого в Самарской области, по сычужной пробе для выявления его пригодности к свертыванию. Исследована способность питьевого молока к образованию сгустка в зависимости от марки, способа упаковки, тепловой обработки и массовой доли жира. Проведен анализ 27 образцов пастеризованного и ультрапастеризованного молока по физико-химическим показателям и сычужной пробе по методикам ГОСТ. Установлено, что питьевое молоко с разной массовой долей жира (от 1,5 до 6,0%) способно к свертыванию, причем эта способность зависит от марки молока и способа его тепловой обработки (пастеризация или ультрапастеризация), но не зависит от способа упаковки и массовой доли жира в молоке. Только в 37% исследованных образцов молоко свернулось, ультрапастеризация оказала негативное влияние на способность к свертыванию. Сделан вывод о предпочтительном использовании молока марок Сарафаново, Пестравка, Ташлинское, Домик в деревне. Также необходимо учитывать нормативные значения рН, титруемую кислотность, плотность и органолептические характеристики молока. Установлено, что питьевое молоко может быть использовано как сырье для производства натурального сырного ароматизатора методом ферментной модификации, обладающего натуральным сырным ароматом без синтетических запахов и придающего вкус продуктам.

Ключевые слова: молоко питьевое, сырный ароматизатор, ферментно-модифицированные сыры, сычужная проба, сыроделие.
107

Исследование влияния пробиотика «Бацелл» на качество и безопасность колбасы из баранины

Н.В. Коник, О.А. Шутова, Р.Р. Ахмеров
Аннотация

Исследовано влияние пробиотического препарата «Бацелл» на качество и безопасность колбасы из баранины. Исследования провели в условиях СПК «Владимировский» (Астраханская обл.). Было сформировано 3 группы маток по 15 голов в каждой с ягнятами 2-недельного возраста: 1-я контрольная содержалась на основном рационе, 2-я опытная — на интенсивном откорме, 3-я опытная — на интенсивном откорме с добавлением пробиотического препарата «Бацелл». После убоя из мяса молодых баранчиков 3-й опытной группы произведена колбаса «Баранья» в УНПК «Пищевик» на базе СГАУ им. Н.И. Вавилова. Органолептическая оценка показала, что колбасное изделие соответствует требованиям ТИ по производству колбас полукопченых по ГОСТ 31785—2012 (23,74 балла). По показателям безопасности продукция соответствует СанПиН 2.3.2.1078—01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». БГКП не были обнаружены, что свидетельствует о высоком качестве исходного сырья. Концентрация свинца, кадмия, ртути, мышьяка в исследованной колбасе «Баранья» — 0,087, менее нижнего предела обнаружения по методике испытаний 0,020; 0,002. Антибиотики и пестициды не превысили установленных показателей НД. Содержание цезия-137 менее 3,0; бенз(а)пирена менее 0,0005 мг/кг, что ниже ПДК.

Ключевые слова: пробиотики, препарат «Бацелл», безопасность пищевой продукции, качество колбасных изделий, баранина, колбаса из баранины.
111

Анализ предпочтений потребителей мучных кондитерских изделий в Краснодаре

Т.А. Дорошенко, М.Ю. Тамова, К.С. Лаптинова
Аннотация

Представлены результаты маркетинговых исследований потребительских предпочтений мучных кондитерских изделий жителей Краснодара. Анализ результатов опроса позволил обосновать необходимость совершенствования традиционных технологий мучных кондитерских изделий путем снижения их калорийности, повышения физиологической ценности, улучшения внешнего вида с учетом современных требований, предъявляемых к технике декорирования тортов и пирожных.

Ключевые слова: кондитерские изделия, потребительский спрос, маркетинговые исследования, нутрициология.
114

Исследование влияния массовой доли свободных жирных кислот и фосфолипидов, проявляющих кислотные свойства, на ядерно-магнитные релаксационные характеристики подсолнечных лецитинов

Е.П. Викторова, О.С. Агафонов, С.А. Калманович, С.М. Прудников, Т.А. Шахрай
Аннотация

Изучено влияние массовой доли содержащихся в лецитинах компонентов, проявляющих кислотные свойства, на их ядерно-магнитные релаксационные (ЯМР) характеристики для выявления возможности использования указанных характеристик в качестве аналитического параметра определения кислотного числа лецитинов. В качестве объектов исследования взяты подсолнечные лецитины с различными кислотными числами: 17,8; 24,1 и 30,1 мг КОН/г, значения которых обусловлены различной массовой долей содержащихся в лецитинах свободных жирных кислот (3,5; 4,7 и 5,5% соответственно) и фосфолипидов, проявляющих кислотные свойства, (10,5; 12,0 и 13,0% соответственно). Установлено, что значения ни одной из ЯМР характеристик (время спин-спиновой релаксации и амплитуды сигналов ядерной магнитной релаксации) протонов лецитинов не могут быть выбраны в качестве аналитического параметра для определения кислотного числа, так как они не зависят от кислотного числа лецитинов. На основании полученных данных сделан вывод, что для определения кислотного числа лецитинов с применением импульсного метода ядерного магнитного резонанса необходима специальная пробоподготовка образца лецитина, позволяющая обеспечить: во-первых, различия в значениях ЯМР характеристик протонов свободных жирных кислот и протонов триацилглицеринов, содержащихся в масле, выделенном из лецитина; во-вторых, различия в значениях ЯМР характеристик протонов фосфолипидов, проявляющих кислотные свойства, и протонов других групп фосфолипидов, содержащихся в лецитине.

Ключевые слова: лецитины, показатели качества, кислотное число, ядерно-магнитные релаксационные характеристики, свободные жирные кислоты, фосфатидилсерины, фосфатидные кислоты.
© 2010—2019 ФГБОУ ВО «КубГТУ». Все права защищены. Публикационная этика