Уважаемые коллеги! Мы рады приветствовать вас на нашем сайте! Серия «Пищевые и биотехнологии» Вестника ЮУрГУ была создана в первом полугодии 2013 году и в настоящее время представлена четырьмя выпусками в год. Основная цель журнала «Вестник ЮУрГУ». Серия «Пищевые и биотехнологии» состоит в том, чтобы осуществлять вклад в развитие современной науки в области биотехнологий и технологий пищевых производств посредством предоставления результатов фундаментальных и прикладных научных исследований, расширяющих и углубляющих понимание важнейших проблем технологии ведения процессов, экологической безопасности, оптимизации качества, пищевого инжиниринга, физиологии питания и путей их решения. Миссия серии заключается в развитии кадрового потенциала российской науки, обеспечения широкого распространения и продвижения в кругах профессиональной аудитории результатов научных исследований высокого качества и использовании их в практике пищевых и перерабатывающих предприятий. Серия «Пищевые и биотехнологии» предоставляет возможность исследователям опубликовать результаты собственной научной деятельности и познакомиться с работами коллег из России, стран ближнего и дальнего зарубежья. Материалы, опубликованные в журнале, будут интересны и полезны для проведения научных исследований, написания научно-исследовательских работ, кандидатских и докторских диссертаций. Результаты работ могут быть представлены в форме как обзорных, так и оригинальных статей, а также (для молодых ученых, магистрантов и аспирантов) в форме кратких сообщений. Приглашаем к сотрудничеству всех авторов, разделяющих цели и задачи Вестника ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». Ответственный редактор
ПРОБИОТИЧЕСКИЙ ПРОДУКТ НА ОСНОВЕ БИФИДО-, ЛАКТОБАКТЕРИЙ И ПЕПТИДНЫХ УЛЬТРАЛИЗАТОВ
Рассматриваются приоритеты в биотехнологии и нутрициологии. Особое внимание уделяется разработке пробиотических продуктов специализированного назначения, направленных на формирование микробиома и обеспечение качества жизни. Разработан пробиотический продукт в форме БАД на основе пробиотиков: бифидо- (Bifidobacterium bifidu, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium breve), лактобактерий (Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus acidophilus) и пептидных ультрализатов (Propionibacterium freudenreichii, Propionibacterium arabinosum). В качестве пребиотиков использованы: лактулоза, бета-глюкан и фибригам. В состав рецептуры включены витамин В1 (тиамин,) и В6 (пиридоксин), которые являются коэнзимами ферментов и необходимы для нормального роста и развития бактерий в кишечнике человека. Научно обоснована рецептура биокомплекса в форме БАД, дана характеристика биологически активных ингредиентов. Установлены регламентируемые показатели качества разработанного биокомплекса: органолептические – порошок от белого до кремового цвета, допустимы вкрапления, запах и вкус специфические; содержание бета-глюканов, мг, в 1 капсуле – от 12 до 18. Изучены санитарно-гигиенические и санитарно-токсикологические показатели безопасности по истечении 16 месяцев изготовления продукта при температуре от 2 до 6 °С и относительной влажности воздуха не более 60 %, что позволило определить сроки и режимы хранения – 1 год при указанных выше условиях. Разработанный пробиотический биокомплекс рекомендуется в качестве общеукрепляющего и профилак-тического средства для поддержания нормальной флоры тонкого и толстого кишечника, профилактики кишечных инфекций, нормализации пищеварения и формирования здорового иммунитета. Действующие вещества специализированного продукта обладают синергическими свойствами и формируют его пробиотическую направленность.
Copyright (c) 2025 Food and Biotechnologies
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КРАСНЫХ СУХИХ ВИН С УЧЕТОМ ПИРАЗИНОВОГО КОМПЛЕКСА СЫРЬЯ
Проведено сравнение технологий переработки винограда для снижения нежелательных «зеленых» тонов в красных сухих винах, обусловленных метоксипиразинами (МП), для сорта Гранатовый. Проанализировано пять технологических вариантов: контроль (брожение сусла на мезге); углекислотная мацерация целых гроздей; термовинификация (нагрев мезги до 40 °C); ферментация мезги ферментными препаратами; выдержка в бутылке. Концентрации ключевых МП (ИБМП, ИПМП, ЭМП, СБМП) определяли методом газожидкостной хроматографии после пробоподготовки, включавшей криоконсервацию образцов (–40 °C), экстракцию толуолом и центрифугирование. Органолептическую оценку проводили по ГОСТ 32051-2013. Минимальное содержание суммы пиразинов зафиксировано при углекислотной мацерации (0,009 мкг/дм³) и термовинификации (0,011 мкг/дм³), контроль (0,049 мкг/дм³). Установлены доминирующие МП в винах – ИБМП (3-изобутил-2-метоксипиразин) и ИПМП (2-изопропил-3-метоксипиразин). Наивысшая дегустационная оценка (8,0 баллов) выявлена у варианта с термовинификацией, характеризующегося ягодно-черносливовыми нотами и сниженными «зелеными» тонами. Контрольный образец (7,8 балла) имел выраженные овощные и перечные оттенки. Термовинификация мезги доказала эффективность как метод управления пиразиновым комплексом: снижение ИБМП и ИПМП на 80–85 % коррелирует с улучшением органолептического профиля. Технология обеспечивает формирование сбалансированных фруктовых характеристик вина и рекомендована для производственного внедрения. Углекислотная мацерация, хотя и минимизирует МП (0,009 мкг/дм³), показала более низкий сенсорный потенциал (7,7 балла). Результаты подтверждают возможность технологической коррекции «пиразиновых» дефектов сырья на этапе переработки винограда.
Environmental problems of biochemistry and technology
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БИОБЕЗОПАСНОСТИ СЫРОПРИГОДНОГО МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ
Одной из проблем животноводства является достаточность и биобезопасность кормовой базы, а также высокий уровень цен на кормовые концентраты, специально приготовленные и наиболее физиологически приемлемые продукты, главным образом растительного и животного происхождения, содержащие в доступной форме необходимые животному питательные вещества, не оказывающие вредного влияния на здоровье животных и качество получаемой от них продукции. Последствия глобального потепления климата определяют комплекс неблагоприятных факторов для сельскохозяйственных культур, снижая урожайность на фоне засухи и экстремальных дождей, достаточность продовольственного сырья для пищевых и фуражных целей, биобезопасность кормов. Одним из наиболее важных рисков, обусловленных изменением климата, особенно значимых для зерновых культур стало загрязнение микотоксинами. Данные продуценты являются вторичными метаболитами мицелиальной микрофлоры, проявляющими токсичное действие на человека и животных. В связи с представленной выше проблемой является актуальным поиск и разработка инновационных технологических решений обеззараживания, что возможно при детальном глубинном изучении микотоксинов с применением квантово-химических вычислений. Целью данного исследования стало изучение геометрических параметров, стабильности, реактивности молекул двух микотоксинов дезоксиниваленола (ДОН) и зе-араленона (ЗЕН), определяющих риски снижения качества и безопасности кормового сырья для лактирующих животных, и их влияние на показатели сырьевой пригодности про-изводимого молочного сырья. В ходе квантово-химических вычислений был сформирован массив данных, который будет полезен для дальнейшего изучения взаимодействия мико-токсинов с белками зерна пшеницы, что открывает новые возможности для исследования микотоксинов и их свойств в составе сельскохозяйственных культур с целью минимизации возможных рисков в трофических цепях.
РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ АНТОЦИАНОВОГО КРАСИТЕЛЯ ИЗ ЧЁРНОГО РИСА
Биологически активные вещества – антоцианы, получаемые из некоторых видов растительного сырья, могут эффективно использоваться в пищевой промышленности. Целью настоящего исследования является разработка способа получения сухой формы экстракта черного риса для его последующего использования в качестве функциональной добавки и натурального пищевого красителя. В качестве объектов исследования рассмотрены: черный рис; экс-тракт черного риса с концентрацией сухих веществ 0,010–0,024 кг/кг; концентрированный экстракт черного риса с концентрацией сухих веществ 0,10–0,15 кг/кг (концентрат); экстракт черного риса в виде тонкодисперсного порошка (сухая форма) с концентрацией сухих веществ 0,95 кг/кг. Для получения экстрактов использован черный рис сорта «Мулатка» и черный рис сорта «Южная ночь». Проведен анализ научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования. Изучены способы экстракции антоцианов из различного сырья и различные методы интенсификации процесса извлечения ценных компонентов из растительного сырья. Для получения антоцианов из черного риса и их использования в пищевой промышленности целесообразно разработать технологию, основанную на водной экстракции. С целью интенсификации массообмена при экстракции предложено применять ультразвуковую обработку экстракционной смеси и ее циркуляционное перемешивание. Выполнены исследования процессов ультразвуковой экстракции антоцианов из черного риса и распылительной сушки полученного экстракта. Предложен способ получения сухого экстракта черного риса, основанный на рациональном сочетании взаимозависимых процессов формирования экстракционной смеси, ультразвуковой экстракции, фильтрации, вакуум-выпаривания и распылительной сушки. Представлена машинно-аппаратурная схема способа, которая позволяет спроектировать промышленное предприятие или производственный участок по выпуску сухой формы экстракта черного риса для его последующего использования в качестве функциональной добавки и натурального пищевого красителя.
ЗАКОНОМЕРНОСТИ СТРУКТУРИЗАЦИИ ЖЕЛЕЙНОГО МАРМЕЛАДА НА АГАРОВЫХ ПОЛИСАХАРИДАХ И ПЕКТИНАХ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ САХАРОВ
Мармелад является одним из самых популярных фруктовых продуктов благодаря своей низкой стоимости, доступности в течение всего года и привлекательным вкусовым качествам. Важнейшей особенностью производства мармелада является однородность. В небольших масштабах данная цель легкодостижима, однако совсем другое дело – регулярно воспроизводить те же результаты в заводских условиях. Еще одной проблемой изготовления мармелада является высокое содержание в нем сахара (до 70 %), наличие искусственных красителей, ароматизаторов, что не приносит пользы организму человека. Таким образом, возникает потребность уменьшения доли сахара и синтетических ингредиентов в конечном продукте с сохранением его высоких желирующих и реологических свойств. С учетом отмеченного в статье рассмотрены особенности структуризации желейного мармелада на агаровых полисахаридах и пектинах с низким содержанием сахаров. Отдельно в процессе исследования приведена классификация различных плодов по уровню содержания пектина. Также представлены результаты эксперимента, в рамках которого при различных процентных соотношениях многокомпонентной плодово-ягодной пасты (10; 20; 30 и 40 % от общей массы) проводился анализ реологических свойств мармеладных масс. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что об-разцы по физико-химическим показателям отвечают требованиям стандартов на мармелад желейный на агар-агаре. Доля влаги находится в допустимых пределах 14,0...23,0 %; редуцирующих веществ не более 25,0 %, общая кислотность 7,0...21,0 град. Анализ органолептических показателей позволил прийти к заключению, что образцы с добавлением 20 и 30 % многокомпонентной плодово-ягодной пасты были наилучшими. Наибольшее значение прочности при сдвиге имеет образец мармелада с добавлением многокомпонентной пасты в количестве 30 %. Образцы с пектином имеют наименьшее время гелеобразования – достаточно 20 минут для получения постоянной прочности.
ПОЛУЧЕНИЕ БЕЛКОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ИЗ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ МАСЛИЧНОГО СЫРЬЯ
Целью настоящего исследования стала оценка возможности получения белковых концентратов из жмыха масличных культур с использованием процессов ферментативного гидролиза. Белок является одним из наиболее дефицитных нутриентов, нехватка которого в рационе питания человека может иметь крайне негативные последствия для организма. Согласно отчету ВОЗ, более 58 % населения планеты испытывают нехватку белка. Необходимость обеспечения населения белковыми компонентами приобретает особую значимость и привлекает все больше внимания исследователей в этой области. Важной задачей для решения этой проблемы является расширение сырьевой базы, поиск новых технологических приемов, позволяющих реализовать принципы биоэкономики замкнутого цикла и обеспечивать достаточную степень эффективности технологии получения белковых препаратов. В этом ключе особый интерес представляет использование ресурсосберегающих технологий и вторичных сырьевых ресурсов. Объектами настоящего исследования являлись образцы жмыха масличных культур, полученных после холодного прессования подсолнечника, конопли и льна. Получение белковых препаратов базировалось на использовании двух технологических подходов: солевая экстракция и ферментативный гидролиз с применением комплекса ферментов (Целлолюкс А + Глюкаваморин). Представлены результаты оценки химического состава исследуемых жмыхов, установлено, что наиболее высоким содержанием белка отличается жмых конопляный (33,3 ± 0,4 %). Полученные результаты показали эффективность использования ферментативного гидролиза для увеличения выхода белка в сравнении с солевой экстракцией. Так, выход белка из жмыха подсолнечника увеличился на 33,1 %, из жмыха конопли – на 24,8 %, из жмыха льна – на 36,5 %. Исследование функционально-технологических свойств белковых препаратов показало более высокие значения оцениваемых показателей для белковых препаратов, полученных с применением ферментативного гидролиза.
МАРКЕТИНГОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОВАРНОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ АССОРТИМЕНТА КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ НА ПРОДОВОЛЬСТВЕННОМ РЫНКЕ
На российском рынке пищевой продукции стремительно усиливается конкуренция: появляются новые бренды, меняется конъюнктура рынка, ускоряется процесс заключения или расторжения сделок с партнерами, растет уровень неопределенности, что требует грамотной ассортиментной политики. Важным направлением управления ассортиментом товаров можно считать ориентацию на запросы потребителей, что требует выявления покупательского спроса путем маркетинговых исследований и анализа рынка. В статье представлены результаты проведенных исследований товарного предложения ассортимента кисломолочных продуктов, реализуемых в розничных торговых точках различного типа в системе российской розничной сети супермаркетов г. Орла. Приведены данные о структуре кисломолочных напитков, проанализированы основные производители, определены товарные марки. Анализируемый рынок кисломолочных напитков можно охарактеризовать как насыщенный. Кефир в общей структуре ассортимента кисломолочных продуктов занимает первое место (от 20 до 39,3 %). Кроме традиционного кефира на продовольственном рынке представлен кефир без-лактозный, кефир с фруктово-ягодными наполнителями, кефир, обогащенный лактулозой и витаминами. Йогурт и ряженка занимает от 10 до 29,4 % и от 13 до 22 % соответственно. Кроме российских производителей в торговых сетях г. Орла представлена кисломолочная продукция из Беларуси (от 3,6 до 9,4 %). Типы упаковки включают жесткую (ПЭТ-бутылка, полистирольный стакан, картонная «Тетра-Пак», стеклянная бутылка) и мягкую (пластиковый кувшин Ecolean и «Фин-Пак»). Сроки хранения кисломолочных продуктов составляют от 5–7 сут. до 19–24 сут. и более 24 сут. Масса фасовки: до 500 г (мл); от 500 до 900 г (мл); от 930 до 1000 г (мл). Жирность колеблется от обезжиренных (до 0,9 %) до повышенной жирно-сти (4–6 %). Наибольшая полнота ассортимента кисломолочных напитков отмечена в ТЦ «Перекресток» (80 %), ТЦ «Атолл» (80 %), «Вкусвилл» (80 %), наименьшая – в ТЦ «Линия» (60 %) и ТЦ «Европа» (60 %).
SONOCHEMICAL APPROACH TO OBTAIN BIOMASS OF YEAST SACCHAROMYCES CEREVISIAE WITH HIGH ERGOSTEROL CONTENT
Chemical synthesis of vitamin D2, an important nutrient for the human body, is difficult due to the asymmetric structure of the molecule of this vitamin. For this reason, the prospects for the development of biotechnological approaches for the synthesis of ergosterol as a precursor of this vitamin are enormous, which is the basis of this work. The use of yeast Saccharomyces cerevisiae was proposed as a producer. These microorganisms are the most well stud-ied, widely used in the food industry, are safe, easy enough to cultivate. YPD medium containing yeast extract, peptone and dextrose was used as nutrient medium. The study investi-gated the possibility of using ultrasound as a factor of intensification of the process of ergosterol biosynthesis by yeast cell. Ultrasound, on the one hand, was considered as a factor intensifying the dissolved oxygen content in the nutrient medium, on the other hand, as a fac-tor of stress effect on the yeast cells themselves. Cultivation and evaluation of the content of the desired metabolite were carried out in comparison with the control nutrient medium. The physiological state of yeast was evaluated by microscopy and the content of ergosterol in yeast biomass at the beginning and end of cultivation in two types of nutrient media (YPD and YPD-US). The results obtained showed the viability of the proposed approach for culturing Saccharomyces cerevisiae yeast using ultrasound treatment. It was found that ultrasound treatment leads to the accumulation of dissolved oxygen, the optimal modes of exposure were established - power 122 W and time 2 min. The increment of ergosterol content in yeast biomass cultured in nutrient medium after ultrasound treatment amounted to 13.2 mg %, which is 1.21 times more than in yeast biomass cultured in control nutrient medium. At the same time, the understanding of the mechanism of ultrasonic stimulation of ergosterol synthesis by yeast remains to be studied.
JUSTIFICATION OF THE USE OF INGREDIENTS IN THE RECIPE OF A LOW-CALORIE CHOCOLATE SPONGE CAKE
Biscuit, as a flour confectionery product, which contains high-calorie ingredients (butter, eggs, sugar, cocoa powder) cannot be classified as low-calorie products. In order to obtain a low-calorie product, high-calorie products were replaced with lower-calorie raw materials. Sugar was replaced with the Prebiosweet sugar substitute with zero calories; part of the pre-mium wheat flour was replaced with corn flour with a calorie content of 331 kcal (in a ratio of 1:3), butter was replaced with vegetable oil (in a ratio of 1:1); eggs – for apple pomace; partially cocoa powder is applied to carob (in a ratio of 1:2). The paper presents the results of the chemical composition of three samples of chocolate sponge cake in comparison with the control sample, obtained by the calculation method. The reduction in caloric content in sample No. 2, compared with the control sample, was 27 %. In samples No. 3 and No. 4, the reduction in caloric content was 42.8 % and 63 %, respectively. In comparison with the con-trol sample (sample No. 1), their energy value is reduced by more than 30 %. The results ob-tained do not allow these samples to be considered low-calorie, since they contain more than 40 kcal per 100 g of product. However, in accordance with GOST R 55577-2013, chocolate biscuits are classified as low-calorie foods. The ratio of proteins, fats and carbohydrates in a balanced diet should correspond to a ratio of 1:1:4, that is, 1 part of the proteins in the diet should contain the same amount of fat and 4 times more carbohydrates. According to the re-sults of the conducted studies, sample No. 4 is the most balanced, in which this ratio is 1:1:4.2.
INFLUENCE OF CULTURE TEMPERATURE ON THE GROWTH DYNAMICS OF LACTOBACILLUS SAKEI IN NUTRIENT MEDIA WITH VARIOUS PROTEIN SUBSTRATES
Currently, much attention is being paid to the study of natural antimicrobial agents that safe-ly and effectively protect food products from the development of microbiological spoilage. The study of the antimicrobial properties of new, little-studied bacteriocins is an important task and is relevant, in this regard, in recent years attention has been drawn to sakacin, a bac-teriocin synthesized by Lactobacillus sakei bacteria. A lyophilized culture of Lactobacillus sakei DSM-20498 was used as the object of the study, as well as a protein substrate of dry enzymatic meat peptone and dry chicken protein extract. The influence of the temperature factor on the growth dynamics and accumulation of Lactobacillus sakei DSM-20498 biomass during deep cultivation on nutrient media with various protein substrates: meat peptone and chicken protein extract. Cultivation was carried out in a laboratory bioreactor with control of key physico-chemical parameters (pH, temperature, mixing rate). It was found that the cul-ture of Lactobacillus sakei DSM-20498 demonstrates high sensitivity to changes in cultiva-tion parameters, including temperature conditions and the composition of the protein sub-strate. The highest specific growth rate of Lactobacillus sakei DSM-20498 was achieved at a temperature of (32 ± 1) °C. The maximum value of µ (0.63 h–1) and the largest increase in crop biomass (9.0 log CFU/cm3) were observed on nutrient media with meat peptone, charac-terized by a low molecular weight composition of protein substances. Thus, the temperature (32 ± 1) °C and the use of peptone as a protein source in nutrient media are preferable for the cultivation of Lactobacillus sakei DSM-20498 in order to maximize biomass accumulation.
CONTENT ANALYSIS OF INNOVATIVE DEVELOPMENTS OF FERMENTED MILK DRINKS OFFERED ON THE CONSUMER MARKET
An increasing range of new generation products enriched with physiologically significant in-gredients can be considered a continuing trend in the development of the food industry. Con-siderable experience has been gained in creating healthy food products using biologically active additives, medicinal plant raw materials and fillers of plant and animal origin (bee products, vegetable, fruit and berry raw materials, grain fillers, food additives from medici-nal plant raw materials, etc.). At the same time, there is no systematic data on organizations, authors of innovative developments, and the number of developments for individual groups of food products. The content analysis method allows to identify and measure the facts and trends reflected in publications, which is important when developing innovative technolo-gies and formulations. The article proposes to apply this method in the analysis of new for-mulations and technologies of functional fermented milk products in order to determine the intensity, focus and effectiveness of research in the analyzed areas over the past 20 years. The conducted content analysis revealed that 86 institutions and manufacturing enterprises in Russia and neighboring countries are engaged in innovative developments of fermented milk drinks; higher education institutions (92.5 %), capable of generating new knowledge, creating and implementing high-tech technologies, make the greatest contribution to the de-velopment of innovations; the highest publication activity has been established since 2015, the objects of innovative developments are mostly yogurt (yogurt drinks), fermented milk products (54 and 55 %, respectively), fruit and berry products, plant extracts, and cereals are mainly used as fillers for fermented milk drinks (36 %, 23 %, and 14 %, respectively).
REVIEW OF BIOTECHNOLOGICAL APPROACHES TO BIO-ENRICHMENT OF TRITICUM AESTIVUM L.
“Hidden hunger” (prolonged micronutrient deficiency in human nutrition) is a global prob-lem affecting a third of the world's population. Optimizing the nutrition of the population is a priority task in many countries around the world. To solve this problem, an effective strategy can be applied – biofortification, which is the process of increasing the content of bioavaila-ble trace elements in agricultural crops before harvest. The purpose of the study is to analyze modern achievements in the field of increasing the biological value of wheat grain. An anal-ysis of modern new sources has shown that there are several trips to biofortification. These include genetic transformation, as well as agronomic methods. Each method has a number of advantages and disadvantages. Genetic approaches are effective and cost-effective, but they face public distrust. Agronomic biofortification is actively used in agricultural practice and allows not only to enrich crops with essential micro- and macronutrients, but also to increase crop yields. However, this method is associated with high economic costs, as well as a nega-tive impact on the environment. The most promising method is bio-enrichment of wheat with the help of microorganisms. They are able to increase the availability of biogenic elements for plants due to the release of various metabolites including organic acids, phytohormones and siderophores. In addition, they are able to influence the plant's transport systems by enhancing the absorption of certain elements. Microbial biofortification is an ecologically safe and economically effective method of enriching wheat with trace elements to combat “hid-den hunger”.
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА СОЗДАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ГИДРОЛИЗА МОЛОЧНЫХ БЕЛКОВ
В молочной промышленности, как и в других отраслях, образуется большое количество вторичных сырьевых ресурсов, одним из наиболее весомых является молочная сыворотка. Данное сырье богато белками с высоким биологическим потенциалом, реализуемым при гидролизе белка и получении биоактивных пептидов. Выбор ферментов для проведения гидролиза с целью получения тех или иных биоактивных пептидов сопряжен с длительностью и затратностью, что можно оптимизировать применением методов in silico. Целью работы является разработка алгоритма создания базы данных для моделирования влияния ферментов на сывороточные белки, а также программного обеспечения для оптимизации целенаправленного гидролиза белков молочной сыворотки ферментами, воздействующими на β-лактоглобулин и α-лактальбумин, для получения специфичных биологически активных пептидов. Молочная сыворотка является источником белков β-лактоглобулина и α-лактальбумина. Информация для формирования базы данных была получена из известных источников (BIOPEP-UWM, PeptideCutter, UniProtKB и InterPro). База данных создавалась с использованием системы управления базами данных SQLite. Программа разрабатывалась на основе созданной базы данных и с применением графической библиотеки виджетов Tkinter с использованием языка программирования Python. Проверена работоспособность программы, она выдаёт точный набор ферментов для по-лучения пептида или цепочки пептидов в зависимости от предварительно выбранного для гидролиза молочного белка.
АНАЛИЗ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ СОЗРЕВАНИИ РЖАНЫХ ЗАКВАСОК НА ОСНОВЕ ПРОБИОТИЧЕСКИХ МИКРООРГАНИЗМОВ
Пробиотические закваски для хлебопекарного производства влияют на биохимические процессы при созревании полуфабрикатов, обогащают хлеб ценными нутриентами, ока-зывают влияние на его вкус, аромат, пролонгируют срок хранения. Цель работы заключалась в исследовании биотехнологических свойств жидких ржаных заквасок с ведением пробиотических микроорганизмов рода Bifidobacterium. Объектами исследования служили образцы ржаной закваски с заваркой, приготовленной по Ленинградской схеме, и закваски из ржаной муки, приготовленной на основе концентрата бифидобактерий и дрожжей рода S. Minor, брожение закваски осуществляли при температурных режимах 37 и 42 °С. Изменяя температурные параметры брожения, можно интенсифицировать процессы накопления кислот и углекислого газа, сократить продолжительность созревания закваски. Закваска на основе концентрата бифидобактерий наиболее активно накапливает кислотность при 42 °С, достигает через 4 часа титруемой кислотности 10,8 °Н, аккумулирует до 85 мг/мл молочной кислоты, тогда как Ленинградская закваска наиболее активно выбраживается при 27 °С. Образцы Б-42 и Б-37 характеризовались лучшими значениями подъемной силы полуфабриката через 4 часа брожения, что свидетельствует об интенсив-ном накоплении СО2. При температуре брожения 42 °С вязкость заквасок была наиболее высокой и достигла значений 165–170 Па·с. При микроскопии зрелых заквасок на основе БифидоПлюс были обнаружены скопления палочковидных изогнутых бифидобактерий, различных по форме. В ленинградских заквасочных культурах наблюдались как палочковидные лактококки, так и стрептококки, кластеры дрожжевых клеток. Результаты исследований доказали, что изменяя состав микроорганизмов в закваске и температуру ферментации, можно эффективно управлять скоростью созревания закваски, интенсифицировать накопление органических кислот и углекислого газа. Качество ржаной закваски на основе бифидобактерий по технологическим показателям сопоставимо с качеством традиционной закваски на основе культур молочнокислых бактерий.
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ МИКОТОКСИНОВ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ
В настоящее время на фоне глобального изменения климата все более наблюдается активная динамика распространения на зерновых культурах токсинообразующих грибов и роста их вторичных метаболитов. На масштабы загрязнения оказывают влияние температура и влажность, что определяет активность опасных микромицетов сельскохозяйственных культур, что проявляется при нарушении условий хранении урожая. Микотоксины создают серьёзные риски для зерновых культур, так как являются продуктами жизнедеятельности плесневых грибов и могут загрязнять зерно. Содержание микотоксинов в сельскохозяйственном пищевом сырье, продуктах питания и кормах строго регламентируется. Микотоксины оказывают негативное воздействие на организм человека и животных. В связи с представленной выше проблемой являются актуальным поиск и разработка инновационных методов обеззараживания и более детального изучения микотоксинов на квантово-химическом уровне. Цель данного исследования была направлена на изучение геометрических параметров, стабильности, реактивности молекул микотоксинов (Афлатоксина B1, Дезоксиниваленола (ДОН), Зеараленона, Т-2 токсина), определяющих риски снижения качества и безопасности зерна пшеницы, полученного в экстремальных погодных условиях. В рамках исследования микотоксинов учитывались такие показатели, как общая энергия (Total energy), энергия молекулярных орбиталей HOMO и LUMO, размер энергетического зазора HOMO-LUMO (Homo-LUMO gap), энергия отталкивания электронов (Repulsion energy), вибрационные частоты ИК-спектров, карты электростатического потенциала. В ходе квантово-химических вычислений был сформирован массив данных, который будет полезен для дальнейшего изучения взаимодействия микотоксинов с белками зерна пшеницы. Таким образом, квантово-химические методы открывают новые возможности для исследования микотоксинов и их свойств благодаря применению принципов квантовой механики.
СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕТЕРМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВЫХ ОТХОДОВ
Обеспечение микробиологической безопасности и продление сроков годности в совокупности с сохранением термолабильных веществ, содержащихся в продуктах питания, обуславливают необходимость поиска эффективных нетермических методов обработки пищевых продуктов. В данном исследовании показано сравнение и количественное обоснование эффективности различных методов нетермического воздействия на молоко, содержащее кишечную палочку E. Coli M-17, как способа обеспечения микробиологической безопасности. Для имитации заражения в порцию молока объемом 200 мл вносили водный раствор сухого лиофилизата живых бактерий кишечной палочки штамма E. Coli M-17 марки «Колибактерин», концентрацией препарата не менее 1 г/л воды. Посевы выполнялись на питательную среду для выделения энтеробактерий «АГАР ЭНДО-ГРМ». Воздействие на образцы молока выполнялось в лабораторных стендах в течение 60 минут. Было установлено, что комбинированное воздействие озона производительностью 400 мг/ч и ультрафиолетовых волн длиной волны 260 нм позволяет добиться тотального подавления развития колоний кишечной палочки E. Coli M-17 в молоке при длительности воздействия на протяжении всего 15 минут. Использование воздействия озона или ультрафиолетовых волн отдельно друг от друга на протяжении 60 минут позволяет подавить развитие более 98 % колоний E. Coli M-17 в молоке (21 КОЕ и 273 КОЕ соответственно против 18717 КОЕ контрольного образца). Воздействие комбинации озона производительностью 400 мг/ч и ультразвуковых волн частотой 1,7 МГц на протяжении 30 минут подавляет развитие всех колоний кишечной палочки E. Coli M-17 в молоке. Воздействие на исследуемый образец электромагнитным и электростатическим полями в отдельности, а также их комбинации показало низкую эффективность в подавлении развития колоний E. Coli M-17 в молоке.
РАЗРАБОТКА АНАЛИТИЧЕСКОГО ПОДХОДА К ОБОСНОВАНИЮ СТРУКТУРЫ СМЕСИ ОБОГАЩЕННОГО КРЕКЕРА
Обогащение пищевых продуктов дефицитными в рационе питания населения нутриентами относится к наиболее обсуждаемым проблемам в области пищевых систем. Как правило, предлагается модификация рецептурных составов посредством внесения нетрадиционных для однородной группы продукции сырьевых ингредиентов. Обоснование выбора ингредиента, его доли в рецептурном составе, а также способа внесения традиционно осуществляется в серии экспериментов, воспроизводящих способ получения пищевого продукта. В качестве объекта обогащения выбран крекер как один из наиболее употребляемых видов мучных кондитерских изделий. Корректировка нутриентного состава крекера осуществлена посредством применения измельченного предварительно высушенного ИК-способом якона. Мука из якона отличается высоким содержанием пищевых волокон, преимущественно инулина, макроэлементов – кальция, фосфора, магния и микроэлементов, в том числе марганца, меди и селена. Имеет совместимый с крекером светло-кремовый цвет, слегка выраженный фруктовый запах и сладковатый привкус. В работе предложен аналитический подход к решению задачи обоснования соотношения ингредиентов в мучной композитной смеси для крекера. Обоснован выбор математического инструментария для проектирования структуры композитной смеси для производства обогащенного крекера в условиях нечетко заданных параметров смеси и вариации состава компонентов смеси. Это позволило рассчитать рациональную структуру смеси по критериям: максимальное содержание клейковины, максимальное содержание пищевых волокон. При этом учтена нестабильность содержания нутриентов, что характерно для сырьевых ингредиентов растительного происхождения. Для решения задачи использована модель условной оптимизации смеси в форме постановки задачи стохастического программирования с введением нечетких параметров.
Проектирование и моделирование новых продуктов питания
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ПОДХОДА В РАЗРАБОТКЕ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПОНИЖЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ
Современный ритм жизни оставляет все меньше времени на приготовление пищи, население страны надежно ввело в свои рационы питания снековую продукцию, позволяющую перекусить «набегу» и делать закупки длительного хранения. Одним из таких продуктов являются хлебцы хрустящие, представляющие собой привлекательную альтернативу традиционному хлебу. Они могут иметь гибкую рецептуру, небольшие размеры и высокую сохраняемость свойств. Однако, наряду с преимуществами, возникает необходимость тщательного контроля качества данной продукции, что обусловлено спецификой технологического процесса и повышенной чувствительностью к внешним факторам, таким как влажность и температура. Целью исследования являлась разработка комплексного подхода в формировании рецептуры хлебобулочных изделий пониженной влажности и поиск наиболее приемлемого по качеству образца с выраженными антиоксидантными свойствами. В рамках работы были разработаны контрольные и опытные образцы хлебцев хрустя-щих с использованием комплексного подхода в варьировании ингредиентов сырьевого состава, включая ржаную муку, различного вида отрубей, а также используемого типа за-кваски. Представленные результаты продемонстрировали, что изменение рецептурных компонентов существенно влияет на органолептические и физико-химические свойства изделий, а также на их антиоксидантную активность. Контрольные образцы хлебцев хрустящих имеют более плотную структуру, менее выраженный вкус и аромат. Большая часть опытных образцов характеризуется достаточно приятным вкусом и запахом, имеет выраженный характерный хруст и хорошо сформированную форму. Необходимо отметить, что использование ржаных отрубей в сочетании с активированной закваской негативно сказалось на качестве и деформационных характеристиках: изделия имели темный цвет, плотную структуру с низкими значениями общей деформации. Опытные образцы хлебцев хрустящих имеют антиоксидантные свойства несколько выше относительно контрольных. Прирост варьируется в диапазоне 1,5–23,0 % (DPPH) в зависимости от рецепту-ры изделий, что обусловливает перспективность проведения дальнейших исследований.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЦЕПТУРЫ СЫРОВЯЛЕНЫХ КОЛБАСОК ИЗ МЯСА ПРОМЫСЛОВЫХ ЖИВОТНЫХ
Стратегия научно-технологического развития РФ в долгосрочном периоде определяет наиболее значимые приоритеты для развития страны. Международные и национальные современные исследования указывают на подтвержденную взаимосвязь между рационом питания, иммунитетом и восприимчивостью к инфекционным и алиментарным заболеваниям. Создание продуктов здорового питания предусматривает разработку и промышленный выпуск широкого ассортимента продуктов заданного химического состава, пищевых продуктов со сниженной калорийностью, специализированных продуктов для питания детей разных возрастных групп, спортсменов, диетических и функциональных пищевых продуктов, в том числе обогащенных ингредиентами иммуномодулирующего действия. Сыровяленые колбасы являются наиболее перспективными мясными изделиями с точки зрения возможности их обогащения различными функциональными ингредиентами, так как в технологии отсутствуют процессы тепловой пастеризации. Это создает предпосылки для обогащения таких продуктов различными функциональными ингредиентами направленного действия без потери их активности в готовом изделии. Целью исследований являлось проектирование рецептуры сыровяленых колбасок на основе мяса промысловых животных, включающих в рецептуру плоды дикорастущих растений, для иммунореабилитации больных, перенесших COVID-19. В статье представлены результаты модельных экспериментов по определению оптимальной концентрации кедрового ореха и порошка шиповника, добавляемых в рецептуры сыровяленых колбас с целью их обогащения полиненасыщенными жирными кислотами и жирорастворимыми витаминами на основе исследования физико-химических и органолептических показателей. По результатам оценки комплекса физико-химических показателей и органолептического анализа наиболее предпочтительной концентрацией кедровых орехов в рецептурах сыровяленых колбас является уровень в 3,6 % на 100 кг несоленого сырья, что определяет технологическую применимость предлагаемых решений.
ХАРАКТЕРИСТИКА ВИТАМИННОГО СОСТАВА ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ПРОФИЛЯ
Существует проблема, что в середине XXI века заболевания пищеварительной системы, обусловленные недостаточным обеспечением микронутриентами и низким качеством продуктов питания, займут одно из ведущих мест среди патологий. В статье сформулирована роль желудочно-кишечного тракта как одного из важнейших механизмов организма, указаны последствия, связанные с проблемами заболеваниями пищеварительной системы. Приведены статистические данные об уровне потребления населением отдельных витаминов и обеспеченности витаминами российского рынка фармакопеи. Приведены результаты ис следования витаминного состава десяти образцов лекарственного растительного сырья (ЛРС) пищеварительного профиля, рассчитан уровень удовлетворения суточной потребности в отдельных витаминах ЛРС. Показано, что наибольшее содержание аскорбиновой кислоты установлено в плодах фенхеля (54,9 % УСП), витамин В1 присутствует в количестве более 15 % суточной потребности практически во всех исследованных образцах. Витамин В2 в наибольшем количестве обнаружен в спирулине 119,4 % УСП, максимальное содержание витамина В5 обнаружено в корне одуванчика (60 % УСП), витамин В6 содержится в количестве более 100 % УСП в корне одуванчика, плодах тмина, плодах фенхеля. Витамин РР в наибольшем количестве установлен в фитогастроле (50,0 % УСП), фолиевая кислота в значительных количествах присутствует в корне одуванчика, плодах фенхеля и фитогастроле (75,0 % УСП), наибольшее количество β-каротина обнаружено в фитогастроле (126,0 % УСП), витамин Е в значительных количествах обнаружен в корне одуванчика (52,0 % УСП). Высокое содержание витамина Д установлено в плодах тмина (180,0 % УСП). Приведена физиологическая роль исследуемых витаминов на органы и системы организма, в том числе и на пищеварительную систему.
ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА СВЧ-ЭКСТРАКЦИИ ИЗ СОЛОДКОВОГО КОРНЯ
Экстракт солодкового корня находит широкое применение в пищевой промышленности благодаря содержанию широкого спектра биологически активных веществ. В многочисленных исследованиях, посвященных изучению процесса экстракции при получении ценных компонентов из сырья растительного происхождения, обосновывается перспективы применения СВЧ-излучения для интенсификации процесса экстракции. Цель исследований – проанализировать физико-химический механизм и оценить производительность процесса СВЧ-экстракции солодкового корня, разработать рациональные режимные параметры и машинно-аппаратурную схему для СВЧ-экстракции. Объект исследования – корни солодки голой (Glycyrrhiza glabra). Анализ производственного опыта и ряда научно-исследовательских работ по экстракции солодкового корня показал, что в качестве экстрагента целесообразно использовать подготовленную воду. Представлены основные результаты и сведения по организации предварительных исследований различных вариантов экстракции солод кового корня, определен рациональный способ экстрагирования солодкового корня – способ СВЧ-экстрагирования по принципу перколяции при постоянном механическом перемешивании экстракционной смеси и циркуляции экстрагента, который позволяет достигать равно весной концентрации сухих веществ в экстрактном растворе при минимальной продолжительности реализации процесса и сравнительно низких удельных затратах энергии. С учетом свойств перерабатываемого сырья и рекомендации по организации промышленного процесса экстракции растительного сырья предложено экстракцию солодкового корня выполнять в две стадии, причем первичная и вторичная экстракции производятся при одинаковых режимах и одинаковой продолжительности для рационального проектирования процессов производства и обеспечения непрерывного технологического потока. Проанализировано влияние основных параметров на массообменные процессы при СВЧ-экстрагировании. Установлены функциональные зависимости удельной производительности СВЧ-экстракции от влияющих параметров. Приведены значения режимных параметров и машинно-аппаратурная схема для практической реализации СВЧ-экстракции солодкового корня.
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ ВТОРИЧНЫХ РЕСУРСОВ МОЛОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Стратегия научно-технологического развития РФ в долгосрочном периоде определяет наиболее значимые приоритеты для развития страны. В числе больших вызовов обозначено обеспечение продовольственной безопасности и продовольственной независимости страны. Использование вторичных ресурсов молочного производства может исключить риски в части ресурсосберегающей технологии, определяющей приоритетные направления развития АПК страны. Общие концепции, связанные с использованием вторичных ресурсов в производстве кисломолочных продуктов, имеют решающее значение для выявления перспективных ресурсосберегающих подходов для производства функциональных кисломолочных продуктов питания. Целью данного исследования стала реализации биотехнологического подхода в технологии комплексной заквасочной системы (КЗС) для ферментированных напитков на основе молочной творожной сыворотки с прямым внесением закваски Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus. На этапе получения КЗС сыворотку обрабатывали низкочастотным ультразвуком для оптимизации дисперсного состава сырья. Воздействие низкочастотным ультразвуком проводили в следующем режиме: мощность 60 % от паспортного значения и длительность воздействия 30 секунд (подбор рационального режима осуществляли в соответствии с Патентом RU 2665786). Для оценки применимости КЗС в технологии кисломолочных продуктов готовили ферментированные сгустки и проводили их комплексную оценку. В качестве модельного кисломолочного продукта были определены йогурты. Необходимо отметить, что результаты исследования ферментированных йогуртовых сгустков, полученных на основе КСЗ с использованием УЗВ, были подтверждены наблюдаемыми изменениями в части сокращения процесса ферментации, в среднем на 1,5–2 часа, которое имеет решающее значение для определения кворума при разработке импортозамещающих технологий и ресурсосбережения вторичного молочного сырья.
ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НЕТЕПЛОВЫХ МЕТОДОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОСЕВНЫХ СВОЙСТВ МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ (TRITICUM AESTIVUM L.)
Существует множество последствий изменения климата для сельского хозяйства, многие из которых затрудняют обеспечение глобальной продовольственной безопасности. Повышение урожайности и сохранения зерновых культур является основной задачей сельского хозяйства. Одним из возможных методов регулирования посевных свойств могут стать нетепловые методы воздействия (холодная плазма). Холодная плазма (ХП) представляет собой ионизированный газ, содержащий активные формы кислорода, азота и других веществ, которые в совокупности проявляют обеззараживающий эффект. Целью данного исследования является изучение влияния нетепловых воздействий атмосферной холодной плазмы (от 30 с до 10 мин), используемой для обеспечения биобезопасности зерновой массы мягкой яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) на сохранение ее посевных свойств. Объектами исследования были партии зерна яровой мягкой пшеницы сортов Тризо и Ирень. Для выявления оптимальных режимов воздействия холодной плазмы у образцов зерна пшеницы оценивались такие показатели качества, как всхожесть, энергии прорастания и оценка биометрических параметров вегетативных органов растения. В ходе обработке экспериментальных данных показателей качества у мягкой яровой пшеницы сортов Тризо и Ирень был выявлен оптимальный режим воздействия ХП длительностью 10 мин. В процессе обработки зерна пшеницы при разных режимах ХП длина побегов и корневой системы изменялась. Вариативность длительности обработки ХП зерна пшеницы оказывает эффект по-разному. При глобальном изменении климата применение эффектов холодной плазмы позволит улучшить посевные свойства зерновых культур и обеспечить их биобезопасность.
JUSTIFICATION OF OPTIMAL EXTRACTION PARAMETERS OF BIOACTIVE SUBSTANCES FROM CITRUS PEEL WASTE
Different parts of citrus fruit may be s source of vitamins, minerals, antioxidants, and dietary fiber that are essential for a balanced diet. The phytochemicals can have positive effects on human health. The antimutagenic, antioxidant, anticarcinogenic, anti-inflammatory and anti-aging effects of citrus phytochemicals have been established, these bioactive substances could promote the cardiovascular functions and the nervous system. The purpose of this research was to develop optimal parameters for the extraction of biologically active compounds from the citrus peel waste (CPW) of various citrus species. Bioactive substances were extracted from the CPW of sweet orange and grapefruit by the traditional maceration method using the ethanol of various concentrations as a solvent. Superoxide anion radical activity from CPW extracts with different concentrations of ethanol varied significantly. For grapefruit peel extract samples, at an ethanol concentration of 70 %, the ability to neutralize free radicals was the highest and reached 87 %. At ethanol concentration of 70 %, the yield of polyphenols from CPW was the highest, the total polyphenol content for orange peel reached 4.55 mg GAE/g, and the highest yield of grapefruit peel polyphenols amounted to 4.43 mg GAE/g. With increasing ethanol concentration, the migrations of polyphenols from the peel to extracts gradually decrease. At ethanol concentration of 90 %, orange peel showed the highest flavonoid yield of 1.7371 mg EQ/g. For grapefruit peel, at an ethanol concentration of 70 %, the maximum flavonoid yield was 1.0062 mg EQ/g.
ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ZINC PYRITHIONE НА АКТИВНЫЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОЧНЫХ ЭКОМАТЕРИАЛОВ
На сегодняшний день проблема пролонгирования сроков хранения пищевых систем является актуальной в рамках реализации Повестки-2030 (ЦУР), а именно относящейся к цели № 2, которая направлена на ликвидацию голода, обеспечение продовольственной безопасности и улучшение питания, содействие устойчивому развитию сельского хозяйства, а также в рамках Стратегии научно-технологического развития РФ. Одним из возможных способов решения данной проблемы может стать разработка и внедрение активной органической упаковки для пролонгирования сроков хранения пищевых систем. Целью данного исследования являлось изучение влияние встраивания Zinc pyrithione при разных концентрациях внесения от 0,1 до 0,5 % на активные свойства будущей органической упаковки на основе крахмала рисового. В рамках исследования были получены 5 образцов и образец контроль. Образцы оценивались по расширенной номенклатуре показателей качества (антиоксидантная и фунгицидная активность). Полученные результаты исследований позволяют говорить о положительном эффекте встраивания цинка пиритиона при разных концентрациях внесения от 0,1 до 0,5 % в рисовую крахмальную пластифицированную матрицу с формированием активных свойств. Максимальная антиоксидантная и фунгицидная активность была выявлена у образца 5 при вносимой концентрации цинка пиритиона 0,5 %. Максимальная зона задержки роста плесневелых грибов Aspergillus flavus составила (22,33 ± 0,5) мм при антиоксидантной активности (65,59 ± 0,2) % (DPPH метод). Полученные данные будут полезны для проектирования и создания водорастворимых активных покрытий и упаковок для пролонгирования сроков хранения пищевых систем.
ПОТЕНЦИАЛ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В ФУНКЦИОНАЛЬНОМ ХЛЕБОПЕЧЕНИИ
Хлеб, являясь продуктом ежедневного потребления, представляет собой целесообразную матрицу для повышения пищевой и биологической ценности, способствуя профилактике распространенных дефицитов микронутриентов у населения. Перспективным направлением является функциональное обогащение хлеба растительным сырьем, богатым антиоксидантами и витаминами. Морковь, батат и тыква рассматриваются как потенциальные источники таких соединений. В частности, морковь демонстрирует высокое содержание β-каротина (8,24 мг/100 г), а также значительные концентрации витамина А (2034,2 мкг/100 г), витамина С (5941,9 мкг/100 г) и ниацина (витамин В3, 1026,5 мкг/100 г). Батат характеризуется высоким содержанием витаминов группы В, включая тиамин (витамин В1 – 921,1 мкг/100 г) и пантотеновую кислоту (витамин В5 – 741,6 мкг/100 г). Вита мин Е в наибольшем количестве содержится в тыкве (842,1 мкг/100 г), однако в моркови его также высокое содержание (705,4 мкг/100 г). Указанные показатели свидетельствуют о высоком потенциале моркови и батата в качестве функциональных ингредиентов для хлебопечения. Использование закваски в технологии производства хлеба способствует улучшению его органолептических свойств. Полученный хлеб на закваске с нетрадиционными компонентами соответствует требованиям действующих нормативных документов, а именно ГОСТ 2077–2023 «Хлеб из ржаной хлебопекарной муки и смеси ржаной и пшеничной хлебопекарной муки. Технические условия», ГОСТ 5670–96 «Хлебобулочные изделия. Методы определения кислотности», ГОСТ 21094–2022 «Изделия хлебобулочные. Методы определения влажности», ГОСТ 5669–96 «Хлебобулочные из делия. Метод определения пористости». Так, значения кислотности находятся в диапазоне от 9,56 до 10,69 град (при норме от 2,50 до 12,00 град), влажности – от 48,03 до 51,03 % (при норме не выше 51,00 %), а пористости – от 56,83 до 62,30 % (при норме от 45,00 до 65,00 %).
МЕТОДОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ БИОАКТИВНЫХ ДВОЙНЫХ ЭМУЛЬСИЙ ДЛЯ МОЛОЧНЫХ ПИЩЕВЫХ СИСТЕМ
В данном исследовании рассматривается влияние внедрения двойной эмульсии в пищевую матрицу йогурта для создания функционального кисломолочного продукта с улучшенными физиологическими характеристиками. Современные подходы к разработке пищевых продуктов акцентируют внимание на обогащении состава биологически активными компонентами, что способствует формированию улучшенных свойств усвояемости, биоактивности и антиоксидантного потенциала. В рамках работы были разработаны четыре образца йогурта, содержащие различные дозировки двойной эмульсии (DE:50(PE):50(W) + + фукоидан), и проведена комплексная оценка их качественных характеристик. Результаты исследования показали, что введение двойной эмульсии в количестве 5 % способствует значительному повышению антиоксидантной активности (АОА), измеренной методом DPPH, до (60,3 ± 0,6) %. Кроме того, индекс биоактивности (ИБА) на стадии тонкого кишечника достигал (67,5 ± 0,3) %, что свидетельствует о высоком уровне сохранения биологически активных веществ после процессов пищеварения. Данные параметры подтверждают, что использование двойных эмульсий в составе йогурта может способствовать лучшему усвоению полезных компонентов организмом, снижению раздражающего воздействия на слизистую оболочку желудка и увеличению эффективности функционального питания. Дополнительно проведенные исследования подтвердили, что все образцы соответствуют требованиям ГОСТ 31981-2013 по органолептическим и физико-химическим показателям. Внесение двойной эмульсии не оказывает негативного влияния на основные характеристики йогурта, такие как вкус, консистенция, кислотность и содержание белка. Более того, оценка токсичности, проведенная с использованием инфузорий Paramecium caudatum, продемонстрировала отсутствие токсического воздействия, что свидетельствует о безопасности полученных образцов. Таким образом, внедрение двойных эмульсий с фукоиданом в технологию производства йогурта открывает новые перспективы для создания функциональных кисломолочных продуктов с повышенной питательной и профилактической ценностью. Полученные результаты могут быть полезны для дальнейшего совершенствования рецептур и технологических процессов в пищевой промышленности.
A COMPREHENSIVE REVIEW OF HUMIC ACID PRODUCTION TECHNOLOGIES IN CHINA: METHODS, CHALLENGES, AND FUTURE DIRECTIONS
Humic acids (HAs) are vital organic compounds derived from the decomposition of plant and animal matter, playing a crucial role in soil fertility, plant growth, and environmental remediation. This paper provides a detailed review of humic acid production technologies in China, focusing on both natural extraction and artificial synthesis methods. Natural extraction primarily involves the use of low-rank coals such as lignite and weathered coal, while artificial synthesis includes biological composting, chemical oxidation, and hydrothermal humification. Each method is analyzed in terms of raw material selection, reaction mechanisms, process parameters, and environmental impact. The review highlights the advantages and disadvantages of each production method, including efficiency, cost, and environmental considerations. Emerging trends such as the development of low-cost catalysts, bio-hydrothermal coupling, and the integration of different production techniques are also discussed. The paper concludes with recommendations for optimizing humic acid production to enhance sustainability, reduce costs, and improve product quality. This review aims to provide valuable insights for researchers and industry professionals involved in humic acid production and application.
ПРОБЛЕМЫ МИКРОБНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПАКЕТИРОВАННЫХ МЯСОКОСТНЫХ БУЛЬОНОВ БЫСТРОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ: ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РИСКОВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
Производство мясных продуктов длительного хранения сопряжено с ограничениями, связанными, прежде всего, с его склонностью к изначальной микробиологической зараженности патогенными и условно-патогенными микроорганизмами, последующему развитию на всех стадиях хранения и переработки. Эндогенное развитие микроорганизмов в мясе со всеми внутренними и внешними процессами развития животного в предубойном и послеубойном состоянии интенсифицируют их развитие, в том числе на всех этапах последующей переработки, включая стадии производства. Одним из возможных способов решения данной проблемы является разработка технологического процесса производства продуктов длительного хранения с применением барьерных технологий на всех стадиях переработки и производства, которая будет обеспечивать повышение санитарно-гигиенических требований и инактивацию микроорганизмов. В материалах представлен анализ возможных источников зараженности мясного сырья при забое, производстве и переработке. Определена преимущественная микрофлора мясокостного сырья, предложены санитарно-гигиенические и технологические направления снижения развития микроорганизмов и необходимые условия их интоксикации. Установлена важность в целом поддержания условий для снижения критериального пооперационного развития и насыщение мясокостного сырья патогенными и условно-патогенными микроорганизмами при его производстве и переработке. Оно оценивается, ис ходя из насыщенности микроорганизмами самого мяса по этапам его производства и переработки, а также зараженности окружающей среды. Предложены санитарно-гигиенические и инактивационные мероприятия и средства для снижения обсемененности мясокостного сырья при переработке и производстве пакетированных мясокостных бульонов длительного хранения с исключением активного взаимодействия перерабатываемого мясокостного сырья с окружающей средой путем использования при проведении подготовительных операций бактерицидного облучения ультрафиолетом и при последующих операциях – использовать непрерывную поточно-цеховую технологию в замкнутой, закрытой от внешних воздействий среде.
Copyright (c) 2024 Food and Biotechnologies
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ РИСКОВ СНИЖЕНИЯ БИОБЕЗОПАСНОСТИ ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ
Стратегия научно-технологического развития РФ в долгосрочном периоде определяет наиболее значимые приоритеты для развития страны. В числе больших вызовов обозначено обеспечение продовольственной безопасности и продовольственной независимости страны. Глобальное изменение климата вносит свои коррективы для обеспечения устойчивости АПК. При сокращении объемов продовольственных ресурсов необходима своевременная переориентация на новые направления деятельности. В совокупности эффективных действий необходимы новые технологические решения в области обеспечения биобезопасности растительного сырья и продуктов его переработки. Загрязнение микотоксинами (МТ) пищевых продуктов является глобальной проблемой современности, для Российской Федерации наиболее известными продуцентами МТ являются токсигенные плесени родов Aspergillius, Penicillium, Fusarium и Alternaria. Особого внимания заслуживают наиболее опасные метаболиты, вырабатываемые распространенными плесневыми грибами Aspergillus flavus или Aspergillus parasiticus, благодаря распространенности, а также их гепатотоксическим и канцерогенным свойствам. Цель работы ‒ разработка технологий достоверной идентификации факторов нарушения биобезопасности зернового сырья на основе методов визуализации микробиома в сочетании с оценкой климатических условий культивирования и прогностическими исследованиями. В материале представлены исследования, доказывающие присутствие токсигенных микромицетов, спрогнозированы риски накопления их вторичных метаболитов. Представлены новые подходы для получения доказательной базы возможности присутствия вторичных метаболитов (МТ) и формирования маскированных форм микромицетов. Для этих целей применены методы визуализации и ИК-Фурье-спектроскопии для исследования функциональных групп, определяющих риски. Научная новизна полученных данных обусловлена применением новых гибридных подходов для идентификации рисков нарушения биобезопасности зерновых масс в условиях глобального изменения климата.