Статья: БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К РАЗРАБОТКЕ БЕЗЛАКТОЗНОГО НАПИТКА НА ОСНОВЕ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ (2025)

Процесс пищевой 3D-печати характеризуется сложной взаимосвязью между режимными параметрами процесса, технологическими свойствами пищевой массы и геометрическими параметрами проектируемого изделия. В статье исследовано влияние управляющих параметров пищевого 3D-принтера на качество печати изделий из пшеничного теста и определены их оптимальные значения. Для приготовления теста использовали муку из твердых сортов пшеницы, смешанную с водой. Для экспериментального исследования процесса трехмерной печати использовали установку, разработанную на базе 3D-принтера Magnum Creative 2 UNI. Основой исследования послужила методология поверхности отклика с применением плана Бокса – Бенкена, представляющего собой трехфакторный ротатабельный план, исключающий крайние точки полного факторного эксперимента, что снижало число опытов при сохранении возможности построения квадратичной модели. План эксперимента состоял из 29 различных комбинаций с пятью центральными точками. В качестве основных факторов, влияющих на процесс трехмерной печати изделий из пшеничного теста, были выбраны скорость перемещения сопла, расход материала, диаметр сопла и относительный шаг сопла. Для оценки влияния режимных параметров на процесс экструзионной 3D-печати были определены следующие факторы: время печати, масса готового изделия и качество напечатанного изделия. На основе множественного регрессионного анализа представлены математические модели влияния параметров управления принтером на время печати и массу изделия Оптимизацию параметров проводили с использованием функции желательности, при этом оптимальным признано решение с максимальным значением желательности. В результате установлены следующие оптимальные параметры печати: скорость перемещения сопла 38,5 мм/с; расход материала 54,8 мм³/с; диаметр сопла 1 мм; относительный шаг сопла 100 %. Полученные результаты имеют практическую значимость для настройки режимов трехмерной печати изделий из пшеничного теста

Применение различных методов сушки для снижения активности воды позволяет сохранить нативные свойства любого растительного сырья, в том числе тропических фруктов. Объектом исследования служил тропический фрукт дуриан (Durio zibethinus L.), широко распространенный в Юго-Восточной Азии и обладающий высокой антиоксидантной активностью в сравнении с аналогами. Для тропических фруктов наилучшей стратегией сушки является их обезвоживание при умеренных температурах. Например, при сушке нежных фруктов, к которым относится дуриан, рекомендуется применять конвективный подвод энергии или метод сублимации. Высушенные ломтики дуриана отличаются длительным сроком хранения, однако обладают высокой гигроскопичностью, а порошки из них склонны к агломерации из-за своей гидрофильной природы. Для выявления гигроскопичных свойств сухих ломтиков дуриана изучались изотермы равновесного содержания в них влаги, что также позволяет оценить потенциал сохранения обезвоженных продуктов. Целью исследования является анализ экспериментально полученных изотерм сорбции ломтиков дуриана, высушенных методом конвективного обезвоживания. На основе исследования гигроскопических свойств выявлены и математически описаны статические закономерности и характер варьирования взаимообусловленных равновесных параметров, таких как температура и влажность контактирующих фаз, а также построены изотермы сорбции влаги ломтиками дуриана. Определены пределы сорбции высушенных ломтиков плодов дуриана при различных температурных режимах 298–318 К (Wp = 0,34 кг/кг), выявлена конечная рациональная влажность ломтиков плодов дуриана при конвективной сушке (W = 0,1 кг/кг), которая при относительной влажности окружающей среды 60 % гарантирует качественную сохранность конечного продукта. Полученные данные будут положены в основу термодинамического анализа статики процесса сушки ломтиков дуриана с целью моделирования и оценки энергоемкости данной операции

Включение собранной пчелами цветочной пыльцы-обножки и перги (ферментированной пыльцы) в функциональные продукты питания обогащает их белками, незаменимыми аминокислотами, углеводами, витаминами, микро- и макроэлементами, фитонутриентами, из которых наименее изучены каротиноиды. Их содержание зависит от географии и экологии места сбора и условий хранения продуктов, но сравнительный анализ концентрации каротиноидов в продуктах пчеловодства различных регионов нашей страны отсутствует в научной литературе. Цель работы – определение содержания каротиноидов в продуктах пчеловодства шести экономических районов России: Центрального, Северо-Западного, Западно-Сибирского, Северо-Кавказского, Уральского и Поволжского. Объекты исследования – образцы пчелиной перги, цветочной пыльцы-обножки, обогащенного пергой меда, прополиса, маточного молочка. Определение суммы каротиноидов в экстрактах проводили методом спектрального экспресс-анализа по полосе поглощения β-каротина (λmax = 450 нм, ε = 139049 л·моль −1 ·см−1 ). В семи из 15 исследованных образцов перги и пыльцы, приобретенных в Санкт-Петербурге, суммарное содержание каротиноидов превышает их содержание в моркови – традиционном пищевом источнике этих нутриентов. Наибольшее содержание обнаружено в образцах, собранных в экологически благополучных областях – Псковской (Северо-Западный экономический район) и Орловской (Центральный экономический район). В образцах меда и прополиса суммарное содержание каротиноидов незначительно. В маточном молочке спектральным методом каротиноиды не определены. Содержание каротиноидов зависит от длительности и условий хранения продукта. Показано, что термостатирование пчелиной перги при температуре 37–38 °C в течение 3; 6; 9 и 12 ч повышает концентрацию свободных ксантофилов в результате ферментации. В тех же условиях суммарное содержание каротиноидов в пыльце-обножке снижается. Хранение продуктов пчеловодства в течение года при комнатной температуре (25 °C) снижает суммарную концентрацию каротиноидов. Показано, что пчелиная перга и пыльца-обножка шести экономических районов России являются ценными источниками каротиноидов.

Наблюдается растущий интерес к белковым гидролизатам, получаемым из растительных источников, в связи с увеличением спроса на растительные белки в пищевой промышленности и среди вегетарианцев и веганов. Бобовые характеризуются высокой пищевой ценностью и служат хорошим источником растительного белка. Получение модифицированного белка растительного происхождения, используемого в пищевой промышленности при производстве продукции здорового питания, рассматривается как перспективное направление. Целью исследований являлась сравнительная оценка сортов гороха, произрастающего в Свердловской области, по содержанию белка и аминокислотному составу, а также разработка технологии получения гидролизатов растительного белка. В качестве объектов исследования выступали сухой цельный горох сортов Самариус, Сахарный 2, Труженик, Флагман 12, Альфа (Свердловская область, урожай 2024 г.). Предложен способ обработки растительного субстрата протеолитическими ферментами и лактатом кальция, выбор ферментов обусловлен степенью их активности и механизмом действия на структуру белковых компонентов. Показана целесообразность применения ферментного препарата, синтезируемого Bacillus licheniformis и включающего в себя комплекс экзо- и эндопротеаз, – щелочной бактериальной протеазы «Протозим» с активностью 50 000 ед/г. Определено, что наибольшее содержание белка имеют семена гороха сорта Самариус – 28 %. Проведен анализ аминокислотного состава сортов гороха, сравнительный анализ функционально-технологических свойств гидролизата белка гороха, представлены органолептические показатели опытных образцов гидролизата в сравнении с коммерческими образцами. Определены оптимальные условия гидролиза, включающие добавление в субстрат 1 % протеазы и 0,5 % лактата кальция от массы гидролизата. Полученный образец с содержанием белка до 76 % демонстрирует высокие функционально-технологические свойства и превосходит коммерческие образцы, обладая высокой технологической пригодностью для использования в пищевых продуктах.

Enrichment of food products with non-traditional plant raw materials, characterized by availability and high nutritional value due to the content of biologically active substances, is a relevant area of research in the field of technology of food systems with a given composition and properties. Burdock root and dandelion root are distinguished by a rich mineral composition, high content of fiber and inulin, which determines the possibility of their use for enrichment of food products. In this regard, the purpose of the study boils down to developing a technology for obtaining powders from burdock root and dandelion in a catering establishment for the production of food products, as well as assessing their quality and safety. As a result of using various drying methods (in a dehydrator and a drying cabinet with forced ventilation) in the conditions of a public catering establishment, optimal process parameters were established (temperature 100 °C, duration 6 h) and a technology for obtaining enriching additives from the roots of burdock and dandelion was developed. The content of the main biologically active substances in additives from the roots of burdock ((42.6 ± 0.29) % inulin, (1646.0 ± 1.25) mg/kg magnesium) and dandelion ((61.6 ± 0.33) % inulin, (1481.6 ± 0.95) mg/kg magnesium), obtained according to the developed technology, was determined. The authors determined that over 18 months the powders from the roots of burdock and dandelion met the requirements. The scheme of the technological process of obtaining is presented, regulated physical and chemical indicators of quality of powdered food additives from the roots of burdock and dandelion are determined. Powders from plant raw materials obtained in the conditions of a public catering enterprise have potential for use in further research aimed at developing fortified food products, including culinary dishes, with increased content of magnesium and inulin

Льняная мука и мука зеленой гречихи являются ценным сырьем в технологиях пищевых систем. В связи с высоким содержанием пищевых волокон, белков, полиненасыщенных жирных кислот, растительных лигнанов льняная мука рассматривается как перспективный ингредиент в составе безглютеновых мучных изделий. Мука зеленой гречихи характеризуется высоким содержанием витаминов, минеральных веществ, антиоксидантов и также отсутствием глютена. Совместное использование данных видов муки с целью повышения пищевой ценности продуктов рассматривается как актуальное направление исследований. С технологической точки зрения важны водосвязывающая и водопоглотительная способность этих видов муки, что наряду с отсутствием в них клейковины положительно влияет на качество изделий. В работе изучена возможность полной замены муки пшеничной в составе сахарного печенья на композиционную смесь из муки рисовой, льняной и зеленой гречихи. При выполнении исследований использованы общепринятые методы анализа качественных показателей печенья. Впервые определено оптимальное соотношение трех видов муки в смеси для приготовления сахарного печенья, установлена возможность снижения содержания сахара белого в рецептуре на 20 %. Показано, что применение композиционной смеси при соотношении рисовой, льняной и муки зеленой гречихи 70:15:15 позволяет получить безглютеновое изделие хорошего качества, соответствующее нормируемым требованиям. Применение смеси способствует повышению пищевой ценности продукта, а именно доли белков на 5 %, пищевых волокон на 25 %, а также снижению энергетической ценности на 9 % по сравнению с традиционным изделием

В статье рассматривается возможность применения экстракта плодов унаби (Ziziphus jujuba) в производстве йогурта для улучшения его органолептических и функциональных характеристик. Плоды зизифуса обладают антиоксидантными, противовоспалительными и иммуномодулирующими свойствами, что делает перспективным их использование в производстве функциональных продуктов. Эксперименты проводились на кафедре прикладной биотехнологии Северо-Кавказского федерального университета с использованием зрелых плодов зизифуса, козьего и коровьего молока. Оценивались органолептические, физико-химические и антиоксидантные характеристики полученных образцов. Экстракт получали с помощью ультразвукового гомогенизатора и добавляли в нормализованную смесь в концентрациях 5 и 7 % от массы смеси. Для получения йогурта использовали комбинированную закваску, содержащую культуры Streptococcus salivarius ssp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus и Lactobacillus acidophilus. Результаты показали положительное влияние экстракта на органолептические характеристики: йогурты с добавлением экстракта имели более насыщенный вкус и текстуру, сохраняя традиционные качества продукта. Измерения антиоксидантной активности показали, что йогурт с добавлением 7 % экстракта характеризовался наибольшей антиоксидантной активностью и оптимальными органолептическими свойствами, сохраняя при этом традиционные характеристики продукта. Установлено положительное влияние экстракта плодов унаби на характеристики кисломолочного сгустка. Результаты экспериментов также показали, что экстракт зизифуса способствует увеличению титруемой кислотности йогурта, что может быть связано с его пребиотическими свойствами, активизирующими работу закваски. Полученные данные подтверждают возможность применения экстракта плодов унаби в производстве функциональных йогуртов с улучшенными вкусовыми и полезными свойствами, что делает продукт более привлекательным для потребителей, ориентированных на здоровое питание.

Низин, продуцируемый Lactococcus lactis, в настоящее время является единственным бактериоцином, разрешенным и широко используемым в качестве пищевого консерванта (Е234). Для контроля коммерческих препаратов, присутствующих на российском рынке, актуальна разработка стандартизированной методики количественного определения низина с учетом современных международных требований. Биоанализ на основе луночной диффузии в агар представляет собой широко используемый метод определения низина, отличающийся чувствительностью, простотой и экономичностью. Цель исследования – оптимизация методики биоанализа для количественного определения низина А в сухих коммерческих препаратах и ее апробация на опытных образцах. Оптимизацию методики диффузии в агар проводили с тест-культурой Heyndrickxia coagulans по параметрам: бактериальная нагрузка, структурная модель питательного агара, чувствительность и время анализа. В результате обоснован алгоритм анализа, обеспечивающий высокую чувствительность, точность и воспроизводимость результатов в диапазоне от 0,5 до 10 МЕ/мл; общее время анализа сокращено до 24 ч, что позволяет использовать метод также в рутинных исследованиях в технологическом процессе. Апробацию методики проводили на образцах коммерческих препаратов низина различных производителей, длительно хранящихся при температуре от −18 до −20 °С. Показана возможность сохранения активности низина в коммерческих препаратах на уровне 90–100 %, в том числе в образцах российского производства со сроком хранения 20 лет. Тестирование стабильности низина при термической обработке показало, что во всех исследованных образцах низин сохранял активность в 0,02 н. растворах соляной кислоты (100 ± 9,7) % и полностью инактивировался при рН = 11. Оптимизированный алгоритм биоанализа с тест-культурой H. coagulans (штамм В-15356) может быть использован для количественного определения низина А, методика включена в проект новой редакции национального стандарта