Том 7, № 1 (2024)
- Год: 2024
- Статей: 20
- URL: https://journals.rcsi.science/2618-9771/issue/view/20767
- DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2024-7-1
Весь выпуск
Статьи
Гибкие сенсоры для мониторинга пищевых продуктов. Часть II — Применение
Аннотация
Мониторинг и поддержание качества пищевых продуктов, их безопасность и аутентичность являются наиболее важными проблемами в производстве продуктов питания. Новейшие гибкие сенсоры для мониторинга качества пищевых продуктов идеально удовлетворяют потребность получения информации по многочисленным параметрам, при этом занимая очень малое пространство и обеспечивая возможность наиболее разумного размещения в производственном процессе. Эти сенсоры предоставляют данные о механических деформациях, и могут удобно размещаться на произвольно вогнутых поверхностях. Гибкие чувствительные материалы с большой площадью удельной поверхности, обеспечивающие высокую подвижность и портативность чувствительных элементов, характеризуются высокой плотностью действующих ячеек, превосходной настраиваемостью и отличными технологическими возможностями. В частности, двумерные углеродные наноматериалы, проводящие полимеры, и наномерные гибридные материалы еще больше повысили чувствительность гибких сенсоров, обеспечили стабильность считывания и селективность срабатывания. В данной статье авторы попытались дать критический обзор новейших разработок в сфере применяемых материалов, производственных технологий, разобрать принципы действия сенсорных механизмов этих устройств, а также дать обзор способам применения гибких сенсоров с электрическими преобразователями. Кроме того, в этой статье подробно рассматриваются механизмы преобразования, обусловливающие действие некоторых типовых преобразователей, с упором на физику, лежащую в основе таковых явлений, включая модуляцию уровня легирования материалов, барьера Шоттки и межфазного слоя, которые обычно вызывают изменения проводимости, диэлектрической проницаемости и функциональности. Мы также подчеркиваем преимущества и технические проблемы, перечисляем соответствующие решения, обеспечиваемые гибкими сенсорами, а также рассматриваем потенциальные стратегии, позволяющие преодолеть ограничения в энергопотреблении, количественно оценить компромиссы в поддержании качества и конкурентоспособности продукта, оптимизировать беспроводную связь и исследовать новые модели считывания данных путем их сенсорного обнаружения.



Газовая хромато-масс-спектрометрическая характеристика аромата осетинских сыров
Аннотация
Целью исследования являлось качественное и количественное определение летучих ароматических соединений и путей их образования в рассольных осетинских сырах. Летучие компоненты сыров выделяли путем паровой дистилляции и экстракции дихлорметаном, с их последующим определением и квантификацией методом GC–MS. Результаты анализа представлены по структурным классам основных химических компонентов и соответствующим микробиологическим метаболическим процессам. Было установлено, что главный вклад в ароматообразование вносят четыре процесса: липолиз, протеолиз, гликолиз, а также ряд оксидативных ферментных превращений. Липолиз жирной фракции сыров является источником образования летучих карбоновых кислот и их эфиров. Протеолиз казеиновой фракции дает разветвленные спирты, альдегиды, а также ряд ароматических и гетероароматических соединений. Гликолиз углеводной фракции является источником образования этанола, главной причины доминирования этиловых эфиров в эфирной фракции. Окислительно-восстановительные ферментные превращения определяют главным образом биосинтез неразветвленных альдегидов и кетонов, а также лактонов. Отмечено четкое различие между розничными и домашними сырами, что связано с различными технологическими подходами к приготовлению сыров. Предварительно показана структурнохимическая и количественная эволюция летучего состава исследуемых образцов сыра в процессе созревания. С точки зрения авторов ароматический состав сорта сыра Тиб представляет собой наиболее соответствующий эталону осетинского сыра. Данное исследование представляет собой первое газхроматографическое исследование осетинских сыров и имеет целью создание объективных критериев для контроля технологических процессов и качества продукта при получении и хранении в пищевой промышленности.



Прогнозирование технологических свойств пшеничной муки сочетанием методов UV-VIS-NIR спектроскопии и многомерного анализа
Аннотация



Пищевые отходы — сырье для получения биоразлагаемых полигидроксиалканоатов: состояние и перспективы
Аннотация



Исследование свойств белковых гидролизатов, полученных из желудков цыплят-бройлеров, как потенциального компонента биоактивных пленочных покрытий
Аннотация



Аспекты питательных свойств и перспективы применения семян конопли ( Cannabis Sativa L.) в производстве продуктов питания
Аннотация
Работа посвящена анализу питательных свойств семян конопли ( Cannabis sativa L.) и перспектив ее применения в производстве продуктов питания, так как эти семена могут стать ценным источником многофункциональных компонентов для производства функциональных продуктов питания. Cannabis sativa L. — многоцелевая культура с низким уровнем воздействия на окружающую среду, традиционно выращиваемая в западных культурах для производства волокна. Распространение синтетических волокон и производство влияющих на сознание препаратов из некоторых наркосодержащих видов привело к запрету выращивания конопли. Таким образом, выращивание сортов конопли, широко известных как «техническая конопля», практикуется лишь в течение последних двух десятилетий. Коноплю ( Cannabis sativa L.) выращивают не только из-за ее экономического значения, но и из-за пищевой ценности семян. Семена конопли состоят на 25–35% из липидов с идеально сбалансированными жирными кислотами (ЖК); на 20–25% из белков, которые легко усваиваются и содержат все незаменимые аминокислоты; на 20–30% из углеводов с высокой долей пищевых волокон, также из витаминов и минералов. Помимо своей питательной ценности, семена конопли также богаты антиоксидантами и биологически активными соединениями, такими как биоактивные пептиды, высокоактивные полифенолы, борющиеся со свободными радикалами, а также каннабиоиды. Таким образом, в этом исследовании рассматриваются научные данные о семенах конопли Cannabis sativa L. перспективных аспектах ее выращивания, функциональном и терапевтическом потенциале, а также данные о ее применении при производстве функциональных продуктов питания.



Использование технологии омического нагрева в процессе переработки плодов и овощей. Обзор предметного поля
Аннотация



Оптимизация производства и оценка микробной койевой кислоты, получаемой из патоки сахарного тростника (ПСТ) при помощи грибковой культуры Aspergillus sp.
Аннотация
Койевая кислота (КК) представляет собой органическую кислоту, вырабатываемую различными грибками, в частности, видами Aspergillus, в качестве вторичного метаболита. Целью настоящего исследования является определение оптимальных условий получения койевой кислоты из различных штаммов грибков, выращенных на отходах агропромышленного комплекса. После тестирования шести штаммов грибков на предмет их пригодности для производства койевой кислоты было обнаружено, что Aspergillus oryzae (AUMC.64) и Aspergillus tamari (AUMC.43) являются самыми высокими продуцентами КК. В качестве среды для ферментации были испытаны три вида различных агропромышленных отходов, из них патока сахарного тростника показала самую высокую продуктивность по производству KК. Были получены культуры Aspergillus oryzae (AUMC.64) и Aspergillus tamari (AUMC.43), обеспечившие максимальный объем производства койевой кислоты (25,91, 18,95 ± 0,001 г/л соответственно) из патоки сахарного тростника (ПСТ) в оптимальных условиях культивирования (10% раствор патоки сахарного тростника), pH патоки 4,0, период ферментации — 10 дней). Также была зафиксирована антимикробная активность КК, продуцируемых A. oryzae AUMC64 и A. tamari AUMC43, в отношении выбранных тест-штаммов микроорганизмов Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmonella typhimurium. Максимальная зона подавления роста (20–13,2 мм) наблюдалась на культурах Escherichia coli. При этом антиоксидантная активность КК, продуцируемого грибками A. oryzae AUMC64 и A. tamari AUMC43, составила 79,1 и 62,42% соответственно.



Исследование процессов метаболизма спиртовых дрожжей при сбраживании гречишно-кукурузного сусла
Аннотация



Высокая пищевая ценность готовых хлопьев, произведенных из различных злаков
Аннотация
Настоящая статья посвящена исследованию функциональных хлопьев для завтрака из разных зерновых для оценки их питательной ценности и чувственного воспринятия. Были использованы сорта овса, мягкой пшеницы и твердой пшеницы дурум, сорта ячменя (без шелухи и с шелухой), тритикале, просо и сорго зерна. Проведены исследования физико-химических характеристик, функциональных, фитохимических свойств и проведена органолептическая оценка. Хлопья для завтрака имеют высокую питательную ценность и высокое содержание диетической клетчатки. Исследования показали, что пшеница, ячмень без шелухи, тритикале, как сырье для изготовления хлопьев оказались более предпочтительными, чем другие злаки. В то же время хлопья из ячменя и проса, показали самые низкие оценки по сравнению с другими образцами хлопья из-за низких показателей внешнего вида и цвета. Тритикале, твердая пшеница дурум и ячмень являются хорошей альтернативой овсу для приготовления высококачественных хлопьев, поскольку они имеют высокое содержание белка (13,46, 11,92 и 11,67% соответственно) и содержания золы, в то время как содержание жира более низкое, также как и калорийность. С точки зрения качества питания, результаты показали, что овсяные хлопья отличались более высоким содержанием Mg и P, хлопья из твердой пшеницы дурум отличались более высоким содержанием Mn, у хлопьев из тритикале было самое высокое содержание K и Ca, а просяные хлопья имели самый высокий уровень содержания Zn и Fe. Хлопья из тритикале показали значительно более высокое содержание диетических волокон и водопоглощения при комнатной и повышенной температуре по сравнению с другими образцами. Сравнивая общее содержание фенола, следует отметить, что хлопья из сортов проса и ячменя показали самые высокие значения. Кроме того, большинство образцов имели значительно высокие значения антиоксидантной активности по сравнению с овсяными хлопьями, используемыми в качестве контрольного образца.



Рацион кормления яков кыргызской популяции и его влияние на биохимический состав молока
Аннотация
Яки — крупные травоядные жвачные животные, обитающие на высокогорных пастбищах на высоте от 2000 до 4000 м над уровнем моря. Эта среда достаточно суровая, и яки спокойно переносят экстремальные холода — до минус 40 ºС. Основной пищей яков являются травянистые растения, вегетационный период которых в холодном горном климате короткий, примерно 3–4 месяца, в связи с чем они питаются большей частью увядшим подножным кормом, что в принципе достаточно для этих животных. В конце зимы, когда количество подножного корма уменьшается, животные недоедают и теряют в весе. Поэтому перед яководами часто возникает необходимость зимней подкормки животных. Полноценный рацион животного, наряду с другими факторами, оказывает существенное влияние на его продуктивную способность и состав молока. Цель работы — исследование химического состава, в частности белковой фракции, молока якоматок, обитающих в горных регионах Кыргызстана, в сравнении с молоком ячих разных регионов мира. Объектом исследования являлось молоко ячих, обитающих в высокогорных регионах Нарынской области Кыргызстана. Сбор проб и исследования проводили в соответствии со стандартными методами. Исследования показали, что в молоке якоматок кыргызской популяции содержится больше белка (5,66%), по сравнению с молоком животных, обитающих в горах Китая, России и Монголии (4,95, 4,55 и 5,3% соотвественно). В исследованном нами молоке высокое содержание аминокислот, таких как метионин, лизин, пролин, фенилаланин и аланин. Также изучены сезонные (весна, лето) изменения белкового состава (сывороточные белки, казеиновые белки), аминокислотного профиля, общего азота, небелкового азота молока якоматок. Суммарное содержание аминокислот в молоке яков кыргызской популяции заметно выше в весеннее время (6189,96 мг/100 г), чем летом (5101,47 мг/100 г). Результаты исследований, приведенные в данной статье, показали, что сезон удоя и связанный с ним рацион питания ячих влияет на состав молока, что связано с питательностью травяного корма и содержанием в нем нутриентов.



Увеличение содержания клетчатки и минералов в ньокки с добавлением кожуры питахайи, используемой в качестве заменителя ингредиента, для улучшения качества пищевого продукта и здоровья человека
Аннотация
Ньокки, или клецки — это разновидность домашней пасты, приготовленной из картофеля, муки и яиц. Улучшить качество пищевых продуктов, а в частности — ньокки, в плане их питательности теперь можно и с помощью побочных продуктов, при переработке другого вида сырья. Помимо улучшения качества пищевых продуктов и поддержания здоровья человека, добавление кожуры питахайи (драгонфрут, драконьего фрукта), которые считаются побочными продуктами при переработке данного фрукта, может стать разумным решением или идеей по ее переработке. В данном исследовании произведенный пищевой продукт представлял собой ньокки с добавлением побочного продукта — кожуры питахайи, котопый затем подвергался анализу на содержание клетчатки и следующих минералов: железа, калия, кальция. Полученные данные затем подвергались статистическому анализу с использованием программы SPSS для определения эффекта вариации с помощью Т-теста. По результатам исследования был сделан вывод, что содержание пищевых волокон кожуры драконьего фрукта в образце ньокки, обозначенном как F3, характеризовалось самым высоким содержанием водорастворимых пищевых волокон, равным 1,33%, содержанием водонерастворимых пищевых волокон, равным 1,86%, и общим содержанием пищевых волокон, равным 3,19%. Это также показывает, что чем больше добавляется кожуры питахайи, тем выше становится общее содержание пищевых волокон в ньокки, приготовленных с добавлением кожуры питахайи. Такое высокое содержание клетчатки будет полезно для человека, особенно полезно для пищеварительной системы. Между тем, содержание минеральных веществ в ньокки, приготовленных с добавлением кожуры питахайи, также показало, что образец под обозначением F3 имел самое высокое содержание минералов, в частности — железа (Fe) в количестве 1,886 мг/100 г, калия (K) в количестве 6,179 мг/100 г, и кальция (Ca) — 25,339 мг/100 г. Это также показывает, что добавление в продукт кожуры питахайи улучшает здоровье человека и повышает качество пищевых продуктов, это же относится и к ньокки за счет увеличения общего содержания пищевых волокон и улучшения минерального качественного состава за счет добавления кожуры питахайи.



Использование турбидиметрии для оценки тепловой нагрузки при пастеризации молока
Аннотация



Получение и биохимическая характеристика сублимированного сока черники из ферментативно обработанных ягод
Аннотация



Прогнозирование действия энзимов для извлечения веществ с антимикробной направленностью действия из организмов Sus scrofa и Bos taurus
Аннотация



Химическая и микробиологическая оценка фильтрованной воды, полученной с помощью домашних систем фильтрации воды
Аннотация
Поведено исследование химических характеристик и микробиологических показателей фильтрованной воды, полученной из муниципальной воды с использованием одно-, двухи пяти-стадийных фильтров, а также удаляемой сточной воды. При применении домашних пяти-стадийных фильтров, общее количество растворённых в воде веществ (TDS) в фильтрованной воде было существенно снижено (0,04–0,07 г/л) и, следовательно, также была снижена электропроводность. Кроме того, общая жесткость была полностью удалена (0–2 мг CaCO3/л), также как и содержание хлоридов. Аналогичным образом, содержание нитратов в фильтрованной воде, полученной от домашних пяти-стадийных фильтров воды, значительно уменьшилось (0,5–0,9 мг/л). Большое влияние было оказано на катионы в фильтрованной воде, такие как Na+ и K+, которые были на уровне 18–28 и 2 мг/л, соответственно. Фильтрованная вода, полученная от домашних пяти-стадийных фильтров воды, не соответствовала суточным количествам F, Na и K, необходимым подросткам и детям, что может представлять риск дефицита. С микробиологической точки зрения домашние пяти-стадийные фильтры воды эффективно удаляли общие количества бактерий и общие колиформы из воды, что делало её полностью безопасной для питья и другого домашнего использования. Домашние однои двухстадийные фильтры воды имели низкую эффективность удаления контаминантов.



Изучение возможности выработки рассольных сыров из замороженного овечьего молока
Аннотация



Влияние различных способов сушки на биохимические и антиоксидантные свойства египетской красной свеклы
Аннотация
Цель данной статьи — представить обзор основных результатов исследования свеженарезанной египетской красной свеклы (Beta vulgaris). Свекла относится к ботаническому семейству Chenopodiaceae и включает в себя различные разновидности с луковичными оттенками, которые охватывают спектр от желтого до малинового. Известно, что этаноловый экстракт свеклы содержит много полезных для здоровья и биологически активных веществ, таких как алкалоиды, каротиноиды, фенолы, дубильные вещества и флавоноиды; он также содержит витамины С, В3, В6 и В9. Таким образом, экстракт свеклы обладает как антиоксидантными, так и питательными свойствами. Исследование было проведено с целью изучения влияния двух различных процессов сушки — сушки в духовом шкафу (OD) и сублимационной сушки (FD) — на физико-химические свойства пигментов беталаина и антиоксидантов. В целом, образцы свеклы, подвергнутые сублимационной сушке (FD), продемонстрировали лучшее сохранение исходного состава по сравнению с образцами, высушенными в духовке. Это было отмечено в отношении минералов и антиоксидантов, при этом сублимационная сушка привела к более высокому содержанию этих компонентов по сравнению с сушкой в духовом шкафу. С другой стороны, в образцах, обработанных методом сублимационной сушки, было обнаружено снижение содержания некоторых фенольных соединений по сравнению с методом сушки в печи. Было доказано, что в красной свекле содержится много фенольных соединений, в том числе кемпферол, кофейная кислота, ванильная кислота, галловая кислота, катехиновая кислота, рутин, гесперидин, нарингин, кверцетин и феруловая кислота.



Изучение возможности применения масла, выработанного методом преобразования высокожирных сливок, при изготовлении слоеных изделий
Аннотация



Печенье, обогащенное пищевым порошком Ангумуазской моли ( Sitotroga cerealella ): оптимизация, характеристика и оценка потребительского восприятия
Аннотация
В данном исследовании использовали сухой порошок Ангумуазской моли ( Sitotroga cerealella ) (AGM) как превосходный источник белка для производства питательного печенья. Оценивали физические, химические, реологические и микробиологические характеристики печенья с оптимальным процентом AGM (5%) по сравнению с контролем. Сначала был применен метод поверхности отклика для оптимизации процента порошка AGM в печенье. Оптимальным выбранным процентом порошка AGM было 5%, и было установлено, что квадратичная модель дает наибольшее соответствие. Оценка показателей печенья (содержание золы, белка, клетчатки и жира) показала, что большинство значений, за исключением углеводов, существенно увеличилось при включении 5% AGM по сравнению с контролем. Кроме того, наблюдали увеличение диаметра, отношения диаметра к толщине и веса, и снижение толщины и разрывного усилия печенья при включении порошка AGM. Присутствие 5% порошка AGM несколько увеличивало абсорбцию воды, также увеличивалось время образования теста по сравнению с контрольным образцом. Однако стабильность теста снижалась. Санитарное состояние печенья с AGM было удовлетворительным, так как результаты исследования были в пределах установленных уровней, указанных в нормативных документах. Данное исследование продемонстрировало, что зерновая моль является превосходным источником нутриентов, необходимых для борьбы с неполноценным питанием и недостатком белка и энергии, распространенных в нашем мире в настоящее время.


