Содержание № 4 (376), 2020

Юбилеи

6

К юбилею профессора Российской академии наук, доктора биологических наук,
профессора Михаила Геннадьевича Барышева

Научный обзор

8

Перспективы биоинформатики для исследования пищевых биоактивных пептидов с использованием инструментов in silico

К.А. Рязанцева, Е.Ю. Агаркова
Аннотация

В статье приведен обзор основных классических подходов к производству биологически активных пептидов (БП) и способы их идентификации. Показано, что традиционно используемые способы получения и анализа БП требуют значительных временных и материальных затрат, что ограничивает подробные исследования и оперативную разработку БП. Новые биоинформационные подходы in silico, используемые для идентификации, характеристики, разработки биоактивных механизмов и производства БП из пищевых белков, могут упростить получение и исследование БП, что позволит ускорить разработку функциональных продуктов с использованием БП.

Ключевые слова: биоинформатика, биоактивные пептиды, протеомика, функциональные продукты.
12

Молекулярно-генетические модификации каппа-казеина

А.Г. Кручинин, С.Н. Туровская, Е.Е. Илларионова, А.В. Бигаева
Аннотация

Дан анализ фракционного состава, и приведены основные модели молекулярной структуры мицелл казеина. Казеины являются фосфопротеинами и представляют коллоидный мицеллярный комплекс с фосфатом кальция и небольшим количеством других минералов. Внутренняя молекулярная структура мицелл казеина до конца не изучена, однако многие ученые согласны с моделью строения, в которой гидрофильная С-концевая часть κаппа-казеина находится на поверхности мицеллы, что обеспечивает стерическое и электростатическое отталкивание и предотвращает агрегацию мицелл. Фракция κаппа-казеина обладает широким полиморфизмом, однако на сегодняшний день наиболее распространенными являются аллельные варианты А и В, отличающиеся заменой аминокислот Thr157>Ile в аллельном варианте B. Данная генетическая модификация теряет один гликозидный центр, в результате чего повышается сыропригодность молока, но снижается его термоустойчивость. Молоко, несущее аллельный вариант В по гену CSN3, характеризуется более высоким содержанием белка, а аллельный вариант А влияет на увеличение надоев. Исследование взаимосвязи структуры мицелл казеина, полиморфных вариантов генов казеина и технологических свойств позволяет проводить селекцию коров для получения молока с требуемыми технологическими свойствами.

Ключевые слова: мицелла казеина, каппа-казеин, генотип, аминокислотная последовательность, технологические свойства, сыропригодность, термоустойчивость.
17

Тенденции применения упаковочных материалов и способов упаковки для продуктов, содержащих лабильные биологически активные вещества

Е.П. Викторова, А.Д. Ачмиз, М.В. Лукьяненко, С.О. Семенихин
Аннотация

При производстве качественной пищевой продукции особое внимание необходимо уделять ее упаковыванию и хранению. Витаминно-минеральные концентраты, используемые для приготовления пищевых продуктов и получения качественной безопасной продукции животноводства, содержат комплекс лабильных биологически активных веществ, для сохранности которых необходимо минимизировать окислительные процессы. Это обусловливает повышенные требования к упаковке таких продуктов. С целью выбора упаковочного материала и способа упаковки витаминно-минерального концентрата проведен тематический обзор публикаций отечественных и зарубежных ученых. Рассмотрены тенденции в области применения упаковочных материалов, указаны преимущества и недостатки биополимеров. На основе проведенного анализа установлено, что для упаковывания витаминно-минерального концентрата целесообразно в качестве материала упаковки использовать полимерные пленки, обладающие высокой свето- и газонепроницаемостью, позволяющей снизить скорость протекания окислительных процессов и, следовательно, сократить потери содержащихся в продукте лабильных биологически активных веществ. В качестве способа упаковки можно рекомендовать применять вакуумирование, обеспечивающее отсутствие кислорода воздуха в упаковке.

Ключевые слова: упаковочные материалы, витаминно-минеральный концентрат, хранение, снижение потери витаминов.

Химия пищевых продуктов и материалов

21

Состав низкомолекулярных метаболитов растительного сырья, используемого для обогащения продуктов питания

Н.С. Евдокимов, О.В. Сафронова
Аннотация

Представлены результаты исследования низкомолекулярных метаболитов в водных экстрактах растительного сырья — корневища аира болотного, шрота расторопши, семян тыквы, спирулины. Навески порошков из указанного растительного сырья массой 50 г экстрагировали в течение 4 ч 150 мл дистиллированной воды при температуре 50°С и непрерывном помешивании на устройстве ЛАБ-ПУ-01 с подогревом. Исследование проводили методом хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием. Обнаружено 33 низкомолекулярных метаболита, включающих 11 органических кислот, вещества фенольной природы, 14 углеводов и их производных. Время выхода отдельных веществ составляет от 10,07 до 40,58 мин. Результаты исследования дают детальное представление о составе, физиологической ценности и антиоксидантных свойствах растительного сырья, используемого для обогащения продуктов питания.

Ключевые слова: водные экстракты, корневище аира болотного, шрот расторопши, семена тыквы, спирулина, газовая хроматография, масс-спектрометрическое детектирование, органические кислоты, углеводы и их производные, фенольные соединения.
25

Влияние контаминантов водопроводной воды на компоненты восстановленной сыворотки

А.К. Горелкина, И.В. Тимощук, Н.С. Багдонас
Аннотация

Изучена стойкость нутриентов молокосырья — белков, лактозы, витаминов С и группы В, используемого в производстве сывороточных напитков в присутствии приоритетных органических контаминантов — трихлорэтилена, хлороформа и дихлорэтана, которые обладают токсическим и канцерогенным действием и образуются при хлорировании в процессе водоподготовки в воде, применяемой для производства восстановленных и рекомбинированных молочных продуктов. Содержание белков, лактозы в восстановленной сыворотке определяли методом рефрактометрии; водорастворимых витаминов — методом капиллярного электрофореза; хлороформа, трихлорэтилена и дихлорэтана — методом газожидкостной хроматографии. Установлено, что хлороформ в воде не оказывает влияния на сохранность лактозы, белков и витаминов при приготовлении восстановленной сыворотки. Отмечено снижение содержания белков сыворотки, приготовленной на воде в присутствии трихлорэтилена и дихлорэтана, на 11%, лактозы — на 32% в сравнении с контрольными образцами, произведенными на воде без органических контаминантов. Содержание витаминов в восстановленной молочной сыворотке в присутствии трихлорэтилена снизилось: С — на 19%, В1 — на 28%, В2 — на 53%, В6 — на 8%; для дихлорэтана содержание витаминов снизилось: С — на 17%, В1 — на 36%, В2 — на 38%, В6 — на 36% в сравнении с контрольными образцами без органических примесей. Теоретически обоснован механизм взаимодействия белков, лактозы, витаминов восстановленной сыворотки с трихлорэтиленом и дихлорэтаном. Предложено для предотвращения снижения качества готового продукта воду, используемую для производства сывороточных напитков, подвергать дополнительной очистке от галогенорганических контаминантов.

Ключевые слова: хлороформ, трихлорэтилен, дихлорэтан, вода, сывороточные напитки, витамины.
30

Влияние различных факторов на содержание массовой доли нерастворимой части в табаке для кальяна

Н.Н. Бубнова (Матюхина), А.Г. Миргородская, О.К. Бедрицкая
Аннотация

Исследовано влияние влажности табачного сырья, его сортотипа, количества в рецептуре на содержание массовой доли нерастворимой части в табаке для кальяна. Объектом исследования были образцы кальянных смесей разных торговых марок, приобретенных в торговой сети Краснодара и составленных в лабораторных условиях Всероссийского научно-исследовательского института табака, махорки и табачных изделий. Образцы кальянной смеси изготавливали по единой для всех образцов рецептуре и технологической схеме: увлажнение, резка, выдерживание в соусе с нагревом, охлаждение. Влажность и количество табачного сырья в рецептуре варьировали. Методом количественного определения содержания табака в готовом продукте, основанном на способности части ингредиентов кальянных смесей растворяться в воде, определяли массовую долю нерастворимой части. Установлено, что содержание массовой доли нерастворимой части в табаке для кальяна различных торговых марок, приобретенном в торговой сети Краснодара, составляет 5,2—8,8%. Сортотип табачного сырья, его химический состав и добавленный в смесь ароматизатор не влияют на содержание массовой доли нерастворимой части в табаке для кальяна. Содержание массовой доли нерастворимой части табака для кальяна в значительной степени зависит от влажности и количества табачного сырья, используемого в рецептуре. Увеличение влажности исходного сырья приводит к уменьшению массовой доли нерастворимой части в смеси для кальяна: при влажности сырья 10% массовая доля нерастворимой части 6,8%; при влажности того же сырья 16% массовая доля нерастворимой части 5,2%.

Ключевые слова: табак для кальяна, табачное сырье, сортотип, химический состав, влажность сырья.
34

Сравнительный анализ содержания токсичных веществ в газовой фазе аэрозоля сигарет и нагреваемых табачных палочек для электрических систем нагревания табака

С.Н. Медведева, Т.А. Пережогина, Е.В. Гнучих
Аннотация

Представлены результаты анализа содержания монооксида углерода, бензола, 1,3-бутадиена в газовой фазе аэрозоля (ГФА) образцов нагреваемых табачных палочек (стики) для электрических систем нагревания табака, пяти марок коммерческих сигарет, контрольной сигареты 3R4F с помощью тестирования на курительной машине в стандартном режиме прокуривания ISO и интенсивном ISO Intense. Установлено значительное снижение содержания монооксида углерода, бензола и 1,3-бутадиена в аэрозоле образцов стиков по режиму ISO Intense и ISO. Количество образующегося монооксида углерода в ГФА образцов стиков составляет 2% от его содержания в ГФА образца контрольных сигарет 3R4F, что подтверждает отсутствие процессов термического разложения (пиролиза) табака. Определено, что в ГФА образцов стиков содержится значительно меньше вредных и потенциально опасных соединений. Установлено снижение содержания бензола и 1,3-бутадиена более чем на 99% по сравнению с контрольным образцом 3R4F и пятью образцами популярных в России марок сигарет.

Ключевые слова: токсичные вещества, газовая фаза аэрозоля, электрическая система нагревания табака, нагреваемая табачная палочка (стик), стандартная сигарета 3R4F, 1,3-бутадиен, бензол, монооксид углерода, аэрозоль, табачный дым.

Технология

38

Технология и рецептуры хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности на основе разработанных композитных смесей

В.Ю. Айрумян, Н.В. Сокол, Е.А. Ольховатов
Аннотация

Разработаны рецептуры и технологии производства хлебобулочных изделий с продуктами переработки риса в основе состава мучных композитных смесей для повышения их пищевой ценности. Исследованы образцы рисовой муки и мучки, муки кукурузной и пшеничной общего назначения М55-23 отечественных производителей. Контрольный образец — рецептура хлеба из пшеничной муки общего назначения. Опытные образцы состояли из композитных смесей (КС): I КС — мука пшеничная общего назначения и мучка рисовая в соотношении 90 : 10; II КС — мука пшеничная общего назначения, мука рисовая, мука кукурузная и мучка рисовая в соотношении 50 : 20 : 20 : 10. Целевым улучшителем предложен пектин яблочный. Определен максимальный удельный объем образцов формового хлеба, изготовленного с внесением 0,3% пектина в смеси с поваренной солью при последующем растворении полученного состава в воде, см3/100 г: контроль — 289; с I КС — 285; со II КС — 280. Пищевая ценность по белкам составила 8,12; 8,55; 9,12 г/100 г в образцах хлеба контрольном, «Лучик», «Мания» соответственно. Содержание витаминов, мг/100 г: В1 — 0,31; 1,36; 1,46; В2 — 0,26; 1,32; 1,52; РР — 0,47; 3,55; 4,02 в образцах хлеба контрольном, «Лучик», «Мания» соответственно. Установлено, что внесение КС на основе продуктов переработки зерна риса в состав рецептур пшеничного хлеба «Лучик» и «Мания» повышает содержание белков на 6 и 12%, жиров в 2—2,5 раза соответственно по сравнению с контролем. Внесение в рецептуру хлебобулочных изделий мучки рисовой, муки рисовой и муки кукурузной повысило содержание К и Р в 100 г готового продукта в 3—3,5 раза, Mg и Fe в 4—4,5 и 6—6,5 раз соответственно, витаминов В1 и В2 в 4,5—5,5 раз соответственно, витамина РР в 8 раз, что увеличило пищевую ценность по минеральным веществам в 2 раза, а по витаминам — в 7 раз по сравнению с контролем. Энергетическая ценность новых изделий повысилась в сравнении с контролем в среднем на 18%. Установлено, что при употреблении 250 г хлеба «Лучик» на основе I КС степень удовлетворения организма в белке для мужчин и женщин III группы активности в возрасте 30—39 лет и детей в возрасте 14-18 лет составила 26,8% суточной потребности; в минеральных веществах — 15,7; 16,7 и 18,9% соответственно. При употреблении 250 г хлеба «Мания» на основе II КС степень удовлетворения в белке составила 25,6; 30,8 и 28,5% суточной потребности соответственно. Выявлено, что содержание основных пищевых веществ — белка, пищевых волокон и минеральных веществ в вырабатываемом на основе II КС хлебе «Мания» выше на 8,0; 4,0 и 10,7% соответственно по сравнению с хлебом «Лучик».

Ключевые слова: мука рисовая, мучка рисовая, мука кукурузная, пектин яблочный, хлебобулочные изделия, пищевая ценность.
44

Функционально-технологические свойства рыборастительного фарша

С.В. Золотокопова, Г.И. Касьянов, А.В. Золотокопов, Е.Ю. Лебедева
Аннотация

Разработаны рецептуры раборастительного многокомпонентного фарша на основе тиляпии красной с овощным и крупяным сырьем. Овощи — кабачок, свеклу, морковь, лук репчатый, капусту белокочанную пропускали через мясорубку вместе с рыбным филе. Крупы — овсяную, кукурузную, рисовую, киноа предварительно измельчали до 0,5—1,0 мм и смешивали с фаршем. Определены массовая доля влаги, влагосвязывающая (ВСС) и влагоудерживающая способности (ВУС) рыбного фарша с крупами и овощами. Снижение количества крупяных добавок с 10 до 20% понизило ВСС и ВУС рыборастительного фарша на 1,5 и 0,9—1,7% соответственно. Установлено незначительное увеличение массовой доли влаги в рыбном фарше при добавлении овощей, : лука на 1,9; кабачка — 1,6; чайота — 1,5; капусты — 1,4; моркови — 1,2; свеклы — 0,9. Установлено увеличение ВСС рыбного фарша, %: при добавлении лука на 2,7; кабачка — 2,2; чайота — 2,1; свеклы — 1,5; моркови — 0,4. При добавлении капусты ВСС фарша уменьшилась на 0,5. При увеличении количества добавок с 10 до 20% количество влаги и ВСС фарша увеличились на 0,7—1,0% и 0,5—1,6% соответственно. Установлено значительное увеличение ВУС фарша, : при добавлении кабачка на 20,4; капусты — 20,3; моркови — 19,4; свеклы — 18,6; лука — 16,8, способствующее повышению сочности готового продукта. Рекомендовано для улучшения функциональных и потребительских свойств рыборастительных котлет вносить в рыбный фарш до 40 овощей и до 10% измельченной крупы.

Ключевые слова: тиляпия; крупяное, овощное сырье; рыборастительный фарш; функционально-технологические свойства; влагосвязывающая и влагоудерживающая способность.
47

Оптимизация микронутриентного состава печенья с использованием гречневой муки

И.И. Мизинчикова, Т.В. Савенкова, М.А. Талейсник, Н.А. Щербакова, С.Ю. Мистенева
Аннотация

Изучено влияние частичной замены муки пшеничной высшего сорта мукой гречневой и пшеничной цельнозерновой на качественные характеристики готового изделия. Установлено оптимальное соотношение, , мука пшеничная высшего сорта : мука пшеничная цельнозерновая : мука гречневая 55 : 15 : 30, что обеспечивает увеличение содержания пищевых волокон с 4,75 до 6,29 г/100 г, или на 32; микроэлементов фосфора и магния на 15,5 и 18,2% соответственно; витаминов ниацина и В6 на 18,8 и 10,3% соответственно по отношению к контролю, %, мука пшеничная высшего сорта : мука гречневая 70 : 30. Органолептическая оценка сахарного печенья показала, что использование муки гречневой в сочетании с мукой пшеничной цельнозерновой обеспечивает насыщенный сбалансированный вкус, выраженный аромат и хрустящую, рассыпчатую текстуру готового изделия.

Ключевые слова: мука гречневая, мука цельнозерновая, фортификация, микронутриенты, печенье, пищевые волокна, магний.
51

Повышение эффективности извлечения целевого продукта из орехоплодного и плодово-ягодного сырья электрофизической обработкой

Е.В. Щербакова, М.П. Багдасарова, Е.А. Ольховатов, Г.И. Касьянов
Аннотация

Предложена обработка плодового сырья электромагнитным полем в диапазоне низких и крайне низких частот с модулируемыми характеристиками — во вращающемся электромагнитном поле и в спектре резонансных частот. Установлено количественное увеличение выхода нутриентов в целевой продукт — пюре, соково-пектиновые экстракты и ореховое молоко. Контролем служило не подвергшееся обработке сырье: арония, облепиха, яблоки, фундук, орех грецкий. Химический состав пюре из плодов облепихи, полученного без обработки и после обработки, г/100 г: белки 1,0 и 1,2; жиры 5,2 и 5,4; углеводы 3,2 и 4,0; пищевые волокна 1,8 и 2,0; в-каротин 1,2 и 1,5; витамин С, мг/100 г, 200 и 220, соответственно. Определено содержание в молоке из сырья орехоплодных культур — фундука и ореха грецкого, полученном без обработки/после обработки, г/100 г: белков 0,40/0,67 и 0,7/1,0; жиров 2,90/3,11 и 1,60/1,85; углеводов 3,10/3,39 и 1,4/1,7, соответственно. Предложены новые технологические приемы трансформации орехоплодного и плодово-ягодного сырья в полупродукты.

Ключевые слова: фундук, орех грецкий, арония, облепиха, яблоки, электрофизическое воздействие, ореховое молоко, соково-пектиновый экстракт.
55

Ресурсосберегающая технология переработки шалфея лекарственного

Т.В. Пелипенко
Аннотация

Исследованы потенциальные возможности ресурсосберегающей технологии переработки шалфея лекарственного (ШЛ). Объектом исследования были образцы эфирномасличного сырья — свежеубранные надземные части ШЛ в фазе полного цветения растения и сухие листья ШЛ. Предложенная схема переработки включает следующие стадии: получение эфирного масла; извлечение конкрета из обезэфиренных отходов экстракцией углеводородным растворителем и последующей его отгонкой; получение абсолютного масла и очищенных восков из конкрета отходов; извлечение дитерпеновых соединений экстракцией этиловым спиртом из отходов сырья после обработки гексаном. В результате исследований фракционного состава сырья и особенностей локализации эфирного масла установлено, что массовая доля эфирного масла составляет, % к сухой массе исследуемых фракций: в листьях и соцветиях 2,75, в стеблях 0,31. Рекомендовано введение ограничительных норм по соотношению технически ценной фракции — листьев и соцветий и балластной — стеблей. Полученное из ШЛ эфирное масло имеет высокое содержание туйонов (31,50%), камфоры (21,0%) и 1,8-цинеола (18,80%). Выход дитерпеновых соединений при комплексной переработке эфирномасличного сырья ШЛ на 38,0% ниже, чем из сухих листьев растения. Однако при расчете на сухую массу листьев и соцветий, составляющих 62,3% от массы сырья, показатели отличаются незначительно. Общий выход продуктов, содержащих комплекс биологически активных веществ, составил 15,53 %, что подтверждает целесообразность использования комплексной переработки шалфея лекарственного.

Ключевые слова: шалфей лекарственный, комплексная переработка, ресурсосберегающая технология, эфирное масло, спиртовой экстракт, абсолютное масло, карнозоловая кислота, очищенные воски.

Пищевая инженерия, процессы, оборудование и автоматизация пищевых производств

60

Формализация понятия щелевого капилляра с учетом краевого угла смачивания

В.Г. Жуков, В.М. Чесноков, Н.Д. Лукин
Аннотация

Расчеты процессов распределения и переноса жидкости в пористых средах осуществляют, принимая во внимание ее капиллярные свойства в поровом пространстве. С учетом выведенной нами ранее расчетной формулы для предельного размера капилляра с круглым поперечным сечением, краевого угла смачивания и параметра удельного поверхностного натяжения получена расчетная формула предельного размера для капилляров с щелевым и кольцевым сечением. Установлено, что полученные расчетные формулы предельных размеров для трубчатых капилляров щелевого плоского и кольцевого сечения с учетом краевого угла смачивания идентичны. Отличие формул для капилляров с щелевым и кольцевым сечением от формулы для капилляра круглого поперечного сечения определено только функцией, зависящей от краевого угла смачивания. Значения предельных размеров капилляров с щелевым сечением на 10—17,5% меньше, чем капилляра с круглым сечением. Поверхность отклика позволила оценить влияние удельного поверхностного натяжения и функции краевого угла смачивания на изменение величины предельного размера капилляров. Результаты исследований могут быть использованы для повышения эффективности расчетов тепломассообмена в пористых средах в пищевых производствах и других аналогичных задач.

Ключевые слова: пористая среда, капилляр, предельный размер капилляра, щелевое и кольцевое сечение, краевой угол смачивания, мениск, удельное поверхностное натяжение.
65

Совершенствование сорбционной очистки нерафинированного кукурузного масла водным раствором силиката натрия

К.К. Давыдов, В.В. Деревенко, Л.В. Боровская
Аннотация

Проведен аналитический обзор способов очистки предварительно обработанных в электромагнитном поле нерафинированных и гидратированных растительных масел растворами органических кислот и силиката натрия. Исследовано влияние технологических параметров — температуры процесса очистки, концентрации и дозировки водного раствора метасиликата натрия заданной концентрации с силикатным модулем 1,0 (мольное соотношение SiO2/Na2O) на изменение качественных показателей получаемого масла. Объектом исследования было нерафинированное кукурузное масло, полученное двукратным прессованием из кукурузного зародыша, произведенного мокрым способом отделения, со следующими показателями: кислотное число 3,7 мг КОН/г, массовая доля фосфорсодержащих веществ 1,77% в пересчете на стеароолеолецитин, перекисное число 4,5 ммоль активного кислорода/кг, цветное число 70 мг йода, массовая доля влаги и летучих веществ 0,2%. Цветное число полученного кукурузного масла во всех опытах составляло 30 мг йода, а массовая доля влаги — 0,1—0,15%. Эксперимент проводили по трехфакторному плану Бокса—Бенкина. Получены адекватные экспериментально-статистические модели для расчета степени выведения жирных кислот и фосфорсодержащих веществ, перекисного числа и содержания мыла, позволяющие определить концентрацию и дозировку водного раствора силиката натрия при заданной температуре процесса для получения кукурузного масла с требуемыми показателями качества. Проведена оценка степени влияния исследованных факторов сравнительным ранжированием однофакторных зависимостей при стабилизации остальных факторов в координатах зоны наилучшего выхода. Установлено влияние температуры процесса, концентрации и дозировки водного раствора силиката натрия на эффективность выведения сопутствующих веществ. Показано, что при снижении температуры процесса до 50°С достигается выведение свободных жирных кислот до 0,96 и фосфорсодержащих веществ до 0,92.

Ключевые слова: кукурузное масло, силикат натрия, экспериментально-статистические модели, температура процесса сорбционной очистки, концентрация и дозировка реагента.
70

Анализ кинетики экстрагирования сахарозы из свекловичной стружки

Е.Г. Степанова, С.Е. Кошевая
Аннотация

Приведен численный анализ данных экстрагирования сахарозы и установлена нелинейная зависимость коэффициента внутренней диффузии от концентрации сахарозы D = D(С). Рассмотрена возможность прогнозирования диффузионных свойств стружки в процессе экстрагирования при наложении термических и электрохимических воздействий, что позволит получить диффузионные соки с заданными параметрами чистоты соков 82—84% и минимальные потери сахара в жоме — 0,35%. Для решения второго закона Фика при определенных начальных и граничных условиях построена математическая модель. Приведены методика и результаты расчетов коэффициентов диффузии сахарозы для свекловичной стружки в форме пластины. Проанализированы кинетические зависимости значений коэффициентов молекулярной диффузии от концентрации сахарозы при значениях параметра нелинейности от 0,07 до 148,4. При анализе результатов численного эксперимента концентрационная зависимость коэффициента диффузии аппроксимирована в виде линейной комбинации полиномов Лежандра. Показано, что вблизи состояния равновесия процесс описывается линейными уравнениями. Получена графическая зависимость числа Шервуда от числа Фурье Sh = f(Fо). Установлено, что для решения линейных и нелинейных задач внутреннего массопереноса число Шервуда асимптотически приближается к Sh →Пи2/2.

Ключевые слова: нестационарная диффузия, кинетика экстрагирования, свекловичная стружка, сахароза, коэффициент диффузии, параметр нелинейности, число Шервуда.
73

Биотехнологические свойства закваски на основе консорциума промышленных штаммов молочнокислых бактерий

Г.С. Волкова, Е.М. Серба
Аннотация

Создание ферментированных продуктов функционального питания возможно только после детального изучения биологических свойств штаммов и смешанных на их основе культур. Цель настоящего исследования — изучение биологических свойств закваски, включающей лиофилизированную биомассу промышленных штаммов молочнокислых бактерий (МКБ) Lactobacillus rhamnosus L-2 и Lactobacillus helveticus 1147. Первичную идентификацию МКБ проводили в рамках API-web системы. Для оценки биосовместимости МКБ использовали капельную методику. Антимикробную активность исследовали по методу лунок. При исследовании динамики роста штаммов МКБ установлено, что лаг-фазы культур Lactobacillus rhamnosus L-2 и Lactobacillus helveticus 1147 практически совпадают и начинаются через 4—4,5 ч. Указанные штаммы имеют сходные оптимумы рН и температуры культивирования, общие источники углеводного и белкового питания, устойчивы к действию собственных бактериоцинов и бактериоцинов друг друга. Это позволяет использовать в составе закваски оба штамма. Консорциум составляли объединенные для совместного культивирования 6-часовые культуры в соотношении 1 : 1. Результаты исследований динамики роста смешанной культуры подтвердили повышение скорости роста и увеличение количества образуемой биомассы консорциума по отношению к монокультуре. Доказано, что нахождение микроорганизмов в составе консорциума повышает их биотехнологические свойства, антибиотическую активность и резистентность к антибиотикам. Результаты исследований свидетельствуют о перспективности использования молочнокислой закваски, включающей штаммы Lactobacillus rhamnosus L-2 и Lactobacillus helveticus 1147, в качестве компонента пищевых продуктов с пробиотическими свойствами.

Ключевые слова: Lactobacillus, антимикробные свойства штаммов, закваска, пробиотические свойства, устойчивость к антибиотикам.
77

Оптимизация соотношений компонентов базовой рецептуры жевательного мармелада

И.Б. Красина, Д.Б. Галтелов, А.Н. Куракина, Е.В. Красина
Аннотация

Разработана базовая рецептура жевательного мармелада с использованием в качестве желирующего агента окисленного крахмала. Для получения более жесткой текстуры и придания жевательных свойств мармеладу в рецептуру введен желатин. При проектировании рецептуры использовали методы математической статистики. Получена математическая модель, позволяющая оптимизировать соотношение модифицированного крахмала и желатина в составе кондитерского геля, для получения изделия с заданными показателями твердости и упругости. Установлено, что для получения мармелада, обладающего упругоэластичными свойствами и жесткой текстурой, с твердостью около 80 N и упругостью 4,21 мм модифицированный крахмал необходимо вносить в количестве 7,4—10,7%, желатин — 3,9—5,7% к мармеладной массе. Показано, что модифицированный крахмал и желатин действуют синергетически: желатин обеспечивает эластичность геля, крахмал повышает твердость, не влияя на его разрушаемость или упругость. По результатам исследования разработана базовая рецептура жевательного мармелада.

Ключевые слова: жевательный мармелад, твердость и упругость мармелада, желирующий компонент, кондитерский гель, крахмал, желатин, синергизм.
80

Исследование кинетики сушки пивной дробины

Т.Г. Короткова, А.С. Данильченко, Н.Ю. Истошина
Аннотация

Исследована кинетика сушки сырой пивной дробины — вторичного продукта ООО «Белореченский пивоваренный завод» (Россия, Краснодарский край). Сушка проведена в двух температурных режимах — 60 и 55°С. Скорость сушильного агента при вынужденной конвекции составляла 4,5 м/с. Содержание сухого вещества определено по ГОСТ 31640—2012 в лабораторных условиях и составило 12,9%. Измерение убыли массы при сушке проведено с интервалом 5 мин. Общее время сушки навески пивной дробины в количестве 50 г — 420 мин при режиме 50°С, 360 мин — при 60°С. Среднее значение конечной влажности пивной дробины составило 11,85%. Построены кривые сушки и скорости сушки. Скорость сушки при удалении свободной влаги в первом периоде сушки, мин—1: при 60°С — 3,5, при 55°С — 3,0. Установлено, что содержание связанной влаги составляет в среднем 57% от массы влаги в навеске пивной дробины, свободной влаги — 43%. Анализ структуры навески пивной дробины под микроскопом до сушки и после нее подтвердил факт, что в исследованном материале количество связанной влаги больше, чем свободной. Наличие частиц размером 5—7 мм свидетельствует о значительном количестве клеточной влаги в неразрушенных капиллярах. Дальнейшее совершенствование технологии переработки пивной дробины должно быть направлено на разрушение клеточной структуры материала после его механического обезвоживания.

Ключевые слова: пивная дробина, ООО «Белореченский пивоваренный завод», вторичный продукт пивоваренного производства, продолжительность сушки, скорость сушки, свободная и связанная влага.
83

Обоснование выбора компонентов жировой смеси для кондитерской глазури

З.А. Баранова, И.Б. Красина, В.С. Казарян
Аннотация

Важным показателем качества глазурей являются их органолептические характеристики, которые во многом зависят от комплекса свойств жировой основы, содержащей масло какао. В целях экономической выгоды актуален поиск жиров растительного происхождения для полной или частичной замены какао-масла с сохранением пищевых качеств высококачественных сортов шоколада и глазированных кондитерских изделий. Объектом исследования были кокосовое, пальмовое, пальмоядровое масла и их фракции. Исследованы содержание твердых триглицеридов при различных температурах, температура плавления, йодное число, массовая доля жирных кислот, триглицеридный состав указанных масел и их фракций, а также физико-химические показатели четырех образцов заменителей масла какао нелауринового типа промышленного производства — Akopol NH 53 (ААК, Дания), Couva 850 NH (IOI Loders Croklaan, Нидерланды), Melano NH (Fujl Oil Europe, Бельгия), Эколад 0101-36 TF (Эфко, Россия). Установлено, что аналогами отобранных промышленных образцов заменителей масла какао нелауринового типа могут быть жировые смеси на основе твердой стеариновой фракции.

Ключевые слова: жировая основа, кондитерская глазурь, трансизомеры, триглицериды, заменители масла какао.
87

Влияние интенсивных сахарозаменителей на сохраняемость шоколада

С.А. Калманович, И.А. Дубровская, О.В. Таранец, П.С. Красин, К.М. Кислая
Аннотация

Исследовано влияние комбинации интенсивных сахарозаменителей стевиозида (Ст) и сукралозы (Су) на тепловые свойства, содержание влаги, текстуру и поседение шоколада, не содержащего сахарозу, при различных температурах хранения. В ходе исследования отмечена тесная связь между микроструктурой и наибольшим процентом поседения шоколада. Образцы со 100% Су и 50% Ст + 50% Су имели микроструктуру с каналами, через которые твердые вещества и жир могли легче мигрировать к поверхности, увеличивая образование жира и сахара в поверхностных слоях. Однако образцы с 50% Ст + 50% Су и 75% Ст + 25% Су показали минимальное образование жирового поседения. Исследования показали, что образцы 100% Ст и 75% Ст + 25% Су имели наименьшее снижение энтальпии плавления при повышении температуры хранения. Кроме того, была изучена неизотермическая кинетика кристаллизации путем применения модели Аврами. У образца 75% Ст + 25% Су отмечены самые высокие значения энергии активации и наибольшая стабильность в интервале температур от 7 до 30°C.

Ключевые слова: шоколад, стевиозид, сукралоза, сахарозаменители, хранение, физико-химические свойства.

Методы исследования, качество и безопасность пищевой продукции

93

Исследование сенсорных характеристик мяса птицы, полученного с использованием различных способов оглушения

Д.Б. Шалгинбаев, Р.У. Уажанова, Л.В. Антипова
Аннотация

Исследованы цветовые и ароматические характеристики мяса бройлеров, полученного оглушением птицы углекислым газом и электрическим способом. Объектом исследования были образцы мяса бройлеров, произведенного в Казахстане электрооглушением — образец 1; и в РФ: газовым оглушением — образец 2; электрооглушением — образец 3. Каждый из образцов был представлен мясом из 2 частей тушки: бедра и грудки. Образцы мяса сканировали в цветовом режиме TrueCоlоr, оптическое разрешение 300 dpi, размер не менее 500 ґ 500 pix. Цифровое изображение обрабатывали с помощью программы ImаgeJ 1.46. Численные характеристики окраски исследованных образцов мяса птицы определяли сканерометрическим методом с использованием планшетного сканера. Изображения обрабатывали на компьютере в режиме RGB. Исследование запаха мяса проводили на анализаторе запахов МАГ-8 по методике «электронный нос» в режиме фронтальной подачи пробы и инжекторного ввода равновесной газовой фазы над исследуемым материалом. В качестве измерительного массива применяли набор из 8 сенсоров с наибольшей чувствительностью к различным классам легколетучих органических соединений. Установлено, что цветометрические характеристики образцов мяса, полученного разными способами оглушения птицы, идентичны. Различия в качественном и количественном составе аромата образца мяса 2, полученного оглушением птицы в газовой среде, и образца мяса 3, полученного электрооглушением птицы, составляют от 2 до 10%, что не позволяет говорить о существенном изменении в составе легколетучих соединений, выделяющихся из мяса. Сенсорные характеристики исследованных образцов мяса, полученного разными способами оглушения птицы, практически идентичны. Это доказывает возможность применения более эффективной технологии газового оглушения.

Ключевые слова: мясо птицы, бройлер, оглушение птицы, цветометрические характеристики, ароматические характеристики.
96

Изменение потребительских свойств свинины в зависимости от рациона животных

М.В. Лукьяненко, А.Д. Ачмиз, Р.В. Казарян, А.С. Бородихин, Е.В. Великанова
Аннотация

Изучено влияние кормового витаминно-минерального концентрата (КВМК) «Тетра+» на потребительские свойства свинины, в том числе пищевую ценность, технологические и кулинарные свойства. Объект исследования — свинина второй категории от отобранного из поголовья опытной и контрольной групп молодняка свиней массой 100 кг, находившихся на откорме 140 дней. Поросята контрольной группы, начиная от подсосного периода, получали основной рацион (ОР); поросята опытной группы получали КВМК «Тетра+» в количестве 1% в дополнение к ОР. Охлажденное мясо от молодняка свиней обоего пола контрольной и опытной групп оценивали по органолептическим показателям спустя 48 ч после убоя. Определено, что образцы свинины, полученной от опытной группы (ОГ) животных, содержат на 4,1% больше белка по сравнению с образцами свинины от контрольной группы (КГ), при этом доля влаги и жира в образцах мяса от ОГ ниже на 3,08 и 1,10% соответственно. Содержание фосфолипидов в свинине от ОГ на 0,32% выше, чем в свинине от КГ. Установлено, что влагосвязывающая способность мышечной ткани свинины от ОГ на 3,11% выше аналогичного показателя КГ; потери при тепловой обработке свинины от ОГ на 2,17% соответственно ниже. Кулинарно-технологический показатель мышечной ткани реберного отруба свинины от ОГ выше на 0,15 единиц. Суммарная дегустационная оценка образцов вареной свинины опытной и контрольной групп составила 44,3 и 39,7 баллов соответственно.

Ключевые слова: кормовой рацион, поросята, свинина, потребительские свойства, кулинарно-технологический показатель.
99

Исследование показателей качества скелетных сортов табака естественной сушки с прорезанной средней жилкой

Ульянченко Е.Е.
Аннотация

Исследовано влияние приема прорезания средней жилки листа на качественные показатели табачного сырья. Исследования проводили на крупнолистных скелетных сортах табака Вирджиния 202, Юбилейный новый 142, Трапезонд 92. Прорезание жилки осуществляли дисковым прорезателем на инновационном оборудовании — линии подготовки листьев табака к сушке. Сушили листья с прорезанной жилкой и без прорезания в вертикальных гирляндах под навесом естественным способом. Качество табачного сырья определяли по товарным сортам и технологическим свойствам, фракционному составу резаного табака; контролировали уровень значений никотина. Контроль показателей осуществляли по методикам лабораторного контроля ВНИИТТИ (Краснодар). Применение приема прорезания средней жилки на крупнолистных сортах табака выявило положительный технологический результат. Интенсивность сушки увеличилась, сорт: Вирджиния 202 — в 1,54 раза; Юбилейный новый 142 — в 1,93 раза; Трапезонд 92 — в 1,78 раза. Срок сушки сортов составил 13—14 сут. Сырье с прорезанной жилкой незначительно — до 5—7% снизило товарную сортность. Прорезание жилки не ухудшило технологических свойств сырья: выход волокна в целом увеличился на 5% в сравнении с сырьем с не прорезанной жилкой. Объем волокна у сорта Юбилейный новый 142 составил 92,96%, сорт показал хорошую скорость влагоотдачи и наибольшую эффективность применения приема прорезания средней жилки. Прием прорезания средней жилки листа предотвратил снижение уровня значений никотина в процессе сушки у сортов Вирджиния 202 и Трапезонд 92 на 35 и 15% соответственно за счет сокращения сроков сушки. Уровень никотина в листьях табака сорта Юбилейный Новый 142 понизился на 8%. Установлено, что прием прорезания средней жилки эффективен на крупнолистных сортах табака с массивной жилкой, он интенсифицирует сушку, не ухудшает основных показателей качества, сохраняет уровень никотина в табаке и рекомендован для применения в производстве табачного сырья.

Ключевые слова: листья табака, прорезание средней жилки, сушка, качество табачного сырья.
102

Особенности сбора аэрозоля различных видов электронных систем доставки никотина

Т.А. Зайцева, Т.А. Пережогина, Н.В. Попова, И.М. Еремина
Аннотация

Исследованы особенности сбора аэрозоля электронных систем доставки никотина (ЭСДН) различных видов на лабораторной курительной машине линейного типа. Для исследований взяты ЭСДН трех торговых марок: одноразовые Luxlite неразборной конструкции закрытого типа; Von Erl My многоразового использования закрытого типа с жидкостью в сменных картриджах; Ego Aio многоразового использования открытого типа с резервуаром для самостоятельного заполнения. Проведен исчерпывающий сбор аэрозоля на лабораторной курительной машине линейного типа по ISO 20768:2018 в 2 режимах: стандартном ISO и экспериментальном ISOэксп c увеличенной продолжительностью затяжки. Установлено, что на один фильтр может быть собран аэрозоль для ЭСДН: Luxlite и Von Erl My от 50 затяжек, Ego Aio — 40 затяжек. Определен исчерпывающий сбор аэрозоля для ЭСДН, количество затяжек: Luxlite 250—300, Von Erl My 300—350, Ego Aio 160—200. Для ЭСДН Luxlite при режимах сбора аэрозоля по ISO и ISOэксп потери массы жидкости составили 2,7 и 4,8% соответственно. Потери массы жидкости ЭСДН Von Erl My/Ego Aio при режимах ISO и ISOэксп составили, %: 1-й цикл — 6,9/7,5 и 10,0/12,6; 2-й цикл — 7,9/30,7 и 8,1/49,2; 3-й цикл — 8,7/24,3 и 12,1/6,1; 4-й цикл — 11,6/44,5 и 10,1/22,7 соответственно. Отмечена стабильная работа устройств Luxlite и нестабильная Von Erl My и Ego Aio с протечками жидкости и потерями аэрозоля. Установлено, что увеличение продолжительности затяжки при режиме ISOэксп приводит к усилению продуцирования аэрозоля, снижению производительности ЭСДН и повышению потери массы жидкости для ЭСДН. Разработка метода сбора аэрозоля ЭСДН с учетом особенностей потребления и их конструкции позволит объективно оценить компонентный состав аэрозоля ЭСДН.

Ключевые слова: электронные системы доставки никотина, никотинсодержащая продукция, аэрозоль, жидкости для электронных систем доставки никотина.
107

Разработка алгоритма руководства по процессу СМК «Сохранение соответствия продукции» ООО МИП «Микровиноделие»

И.А. Ильина, И.А. Мачнева, А.О. Чуйко
Аннотация

Разработано руководство процесса СМК «Сохранение соответствия продукции» для малого виноградоперерабатывающего предприятия ООО МИП «Микровиноделие». Разработана структура руководства процессом, включающая выполнение рабочих операций в производственных подразделениях, связанных с приемкой, разгрузкой, хранением закупаемого сырья и материалов, организацией хранения, упаковки и поставки готовой продукции, обеспечением подъемно-транспортных и такелажных работ внутри предприятия. Представлен и описан алгоритм выполнения процесса; разработаны матрица распределения ответственности, контекстная диаграмма; определены требования к процессу, входные и выходные данные, ресурсы и критерии оценки данного процесса.

Ключевые слова: винодельческая продукция, система менеджмента качества, алгоритм, сохранение соответствия продукции.
© 2010—2020 ФГБОУ ВО «КубГТУ». Все права защищены. Публикационная этика