Rus / Eng


ISSN 2074-9414 (Print)

ISSN 2313-1748 (Online)
Свидетельство о регистрации
ЭЛ № ФС 77 - 72312 от 1.02.2018 г.

Ответственная за выпуск:
Кирякова Алёна Алексеевна

Учредитель и издатель:
ФГБОУ ВО «Кемеровский
государственный университет»
https://kemsu.ru/

Главный редактор сетевого издания:
Просеков Александр Юрьевич

Контакты:
650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6
тел.: +7 (3842) 58-80-24
e-mail: fptt@kemsu.ru,
food-kemtipp@yandex.ru,
fptt98@gmail.com

Подписаться на рассылку содержания свежего номера

Отправить рукопись 
Информация о статье

Количество просмотров: 505

Название статьи МОДЕЛИРОВАНИЕ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ВЛАГИ ПРИ ЗАМОРАЖИВАНИИ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ЗАКВАСОК
Авторы

Короткая Е.В., д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры общей и неорганической химии, ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет», lena_short@mail.ru

Короткий И.А., д-р техн. наук, профессор, директор Института электронных образовательных коммуникаций, ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет», krot69@mail.ru

Васильев К.И., канд. техн. наук, заместитель министра сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Кузбасса, Министерство сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Кузбасса

Остроумов Л.А., д-р техн. наук, профессор, ведущий научный сотрудник Научно-образовательного центра, ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет»

Рубрика
Год 2020 Номер журнала 2 УДК 664.8.037.5:637.146.21
DOI 10.21603/2074-9414-2020-2-252-260
Аннотация Введение. Качество кисломолочных продуктов напрямую зависит от используемых бактериальных заквасок, содержащих молочнокислые микроорганизмы. Одним из эффективных способов хранения бактериальных заквасок является замораживание, т. к. позволяет получать культуры не только с высокой выживаемостью, но и максимально сохраненными морфологическими и культуральными свойствами. Изменение фазового состояния воды влияет на химические и биохимические процессы при замораживании заквасок. Исходя из этого, изучение особенностей кристаллизации влаги при замораживании бактериальных заквасок представляет практический интерес.
Объекты и методы исследования. Бактериальные заквасочные культуры Lactobacillus bulgaricus и Lactobacillus acidophilus. Использовали стандартные методики для определения физико-химических характеристик и первый буферный метод двух температурно-временных интервалов для определения теплофизических характеристик.
Результаты и их обсуждение. Для исследованной группы бактериальных заквасок определены массовые доли общего белка и сухих веществ, содержание молочной кислоты, а также криоскопические температуры и теплофизические характеристики. Установлено, что величины теплофизических характеристик бактериальных заквасок определяются количеством содержащейся в них влаги. Исходя из этого, предложена модель кристаллизации влаги при замораживании бактериальных заквасок, учитывающая содержание лактозы и молочной кислоты. С помощью данной модели рассчитаны криоскопические температуры, значения которых оказались близки к экспериментальным. На основании модели кристаллизации влаги рассчитана продолжительность замораживания, предложена методика расчета теплофизических характеристик и приведенных их значения, рассчитанные по данной методике. Отличия расчетных и экспериментальных значений не превышали 5,3 %.
Выводы. Сравнение экспериментальных и расчетных значений теплофизических характеристик показало их близость и позволило сделать вывод об адекватности предложенной модели кристаллизации влаги при замораживании бактериальных заквасок, а также возможности её практического использования при моделировании процессов замораживания, расчете теплофизических характеристик и продолжительности замораживания.
Ключевые слова Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, замораживание, теплоемкость, теплопроводность, плотность
Информация о статье Дата поступления 6 апреля 2020 года
Дата принятия в печать 29 мая 2020 года
Дата онлайн-размещения 29 июня 2020 года
Выходные данные статьи Короткая, Е. В. Моделирование кристаллизации влаги при замораживании бактериальных заквасок / Е. В. Короткая, И. А. Короткий, К. И. Васильев [и др.] // Техника и технология пищевых производств. – 2020. – Т. 50, № 2. – С. 252–260. DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-2-252-260.
Загрузить полный текст статьи
Список цитируемой литературы
  • Короткая, Е. В. Исследование генетической стабильности молочнокислых микроорганизмов при замораживании и низкотемпературном хранении: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.18.04 / Короткая Елена Валерьевна. – Кемерово, 2012. – 42 с.
  • Ананьина, А. Е. Криоконсервирование производственных штаммов пробиотиков Bifidobacterium bifidum 1 и Lactobacillus bulgaricus 1Z 03501 в различных защитных средах / А. Е. Ананьина, А. В. Щеглов, И. П. Высеканцев // Проблемы криобиологии. – 2012. – Т. 22, № 3. – С. 359.
  • Kandil, S. Influence of freezing and freeze drying on intracellular enzymatic activity and autolytic properties of some lactic acid bacterial strains / S. Kandil, M. E. Soda // Advances in Microbiology. – 2015. – Vol. 5, № 6. – P. 371–382. DOI: https://doi.org/10.4236/aim.2015.56039.
  • Effect of acids produced from carbohydrate metabolism in cryoprotectants on the viability of freeze-dried Lactobacillus and prediction of optimal initial cell concentration / S. Cui, F. Hang, X. M. Liu [et al.] // Journal of Bioscience and Bioengineering. – 2018. – Vol. 125, № 5. – P. 513–518. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2017.12.009.
  • Subcellular membrane fluidity of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus under cold and osmotic stress / J. Meneghel, S. Passot, S. Cenard [et al.] // Applied Microbiology and Biotechnology. – 2017. – Vol. 101, № 18. – P. 6907–6917. DOI: https://doi.org/10.1007/s00253-017-8444-9.
  • Optimal combination of multiple cryoprotectants and freezing-thawing conditions for high lactobacilli survival rate during freezing and frozen storage / G. Q. Wang, X. Q. Yu, Z. Lu [et al.] // LWT – Food Science and Technology. – 2019. – Vol. 99. – P. 217–223. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.09.065.
  • Shelf-life extension of freeze-dried Lactobacillus brevis WiKim0069 using supercooling pretreatment / I. S. Choi, S. H. Ko, H. M. Kim [et al.] // LWT – Food Science and Technology. – 2019. – Vol. 112. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.05.128.
  • Survival and stability of Lactobacillus fermentum and Wickerhamomyces anomalus strains upon lyophilisation with different cryoprotectant agents / R. F. Stefanello, E. H. Nabeshima, B. T. Iamanaka [et al.] // Food Research International. – 2019. – Vol. 115. – P. 90–94. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.07.044.
  • Spray drying of Lactobacillus rhamnosus GG with calcium-containing protectant for enhanced viability / Y. W. Su, X. F. Zheng, Q. Zhao [et al.] // Powder Technology. – 2019. – Vol. 358. – P. 87–94. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.09.082.
  • Kiani, H. Water crystallization and its importance to freezing of foods: A review / H. Kiani, D.-W. Sun // Trends in Food Science and Technology. – 2011. – Vol. 22, № 8. – P. 407–426. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2011.04.011.
  • Modelling freezing processes of high concentrated systems / E. Lopez-Quiroga, R. Wang, O. Gouseti [et al.] // IFAC-PapersOnLine. – 2015. – Vol. 48, № 1. – P. 749–754. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2015.05.140.
  • Crystallisation in concentrated systems: A modelling approach / E. Lopez-Quiroga, R. Wang, O. Gouseti [et al.] // Food and Bioproducts Processing. – 2016. – Vol. 100. – P. 525–534. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fbp.2016.07.007.
  • Aguilera, J. M. Why food microstructure? / J. M. Aguilera // Journal of Food Engineering. – 2005. – Vol. 67, № 1–2. – P. 3–11. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2004.05.050.
  • Короткий, И. А. Исследование теплофизических характеристик пищевых продуктов: монография / И. А. Короткий, А. Н. Расщепкин. – Кемерово : Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2016. – 146 с.
  • Zaritzky, N. Physical-chemical principles in freezing / N. Zaritzky // Handbook of frozen food packaging and processing / D.-W. Sun. – Boca Raton : CRC Press, 2006. – P. 3–37.
  • Консервирование пищевых продуктов холодом / И. А. Рогов, В. Е. Куцакова, В. И. Филиппов [и др.]. – М. : Колос, 1999. – 176 с.
  • Characterization of freeze-dried Lactobacillus acidophilus in goat milk powder and tablet: Optimization of the composite cryoprotectants and evaluation of storage stability at different temperature / G. W. Shu, Z. Wang, L. Chen [et al.] // LWT – Food Science and Technology. – 2018. – Vol. 90. – P. 70–76. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.12.013.
  • Biophysical characterization of the Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus membrane during cold and osmotic stress and its relevance for cryopreservation / J. Meneghel, S. Passot, S. Dupont [et al.] // Applied Microbiology and Biotechnology. – 2017. – Vol. 101, № 4. – P. 1427–1441. DOI: https://doi.org/10.1007/s00253-016-7935-4.
  • Fonseca, F. Operating conditions that affect the resistance of lactic acid bacteria to freezing and frozen storage / F. Fonseca, C. Béal, G. Corrieu // Cryobiology. – 2001. – Vol. 43, № 3. – P. 189–198. DOI: https://doi.org/10.1006/cryo.2001.2343.
  • A Survey on the survival of Lactobacillus paracasei in fermented and non-fermented frozen soy dessert / S. Norouzi, H. Pourjafar, F. Ansari [et al.] // Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. – 2019. – Vol. 21. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bcab.2019.101297.