Том 55, №1 (2025)
Актуальными направлениями развития биотехнологических производств являются создание и внедрение конвергентных природоподобных технологий, в том числе на основе биологических и мембранных процессов. Однако эти качественно новые прогрессивные технологии требуют принципиально нового специального инженерного обеспечения, в частности, разработки гибридных биомембранных систем. Цель обзора – проанализировать и обобщить результаты научных исследований и инженерных разработок, посвященных созданию и изучению биомембранных систем, включая их конструктивные особенности, технологические возможности и перспективы развития.
Объектами исследования послужили научные публикации о разработке, исследованиях, практическом применении, проблемах функционирования и перспективах развития биомембранных систем (преимущественно за 2013–2024 гг.). Поиск и отбор статей осуществлялись в библиографических базах Web of Science, Google Scholar, Scopus, Elsevier и в российской электронной библиотеке eLIBRARY.RU.
Провели анализ, обобщение и систематизацию научно-технической информации в области изучения и создания биомембранных систем, выявили основные признаки их классификации. Обобщили результаты функционирования биомембранных систем: их использование в производстве существенно (иногда в десятки раз) повышает продуктивность процессов культивирования дрожжей, молочной и уксусной кислот и прочих метаболитов. Применение биомембранных систем при получении молочной кислоты повышает производительность процесса до 10 раз с достижением продуктивности до 50 г/л×ч при содержании продукта 100 г/л.
Обосновали перспективность применения биомембранных систем для создания новых прогрессивных биотехнологий. Однако они остаются недостаточно изученными, что не позволяет применять их в промышленном масштабе, и нуждаются в дальнейших исследованиях. Таким образом, изучение организации, строения, функционирования и развития биомембранных процессов и систем, а также создание на их основе эффективных и экономичных конвергентных природоподобных технологий являются актуальными направлениями.
Приготовление выдержанных зерновых дистиллятов по классической технологии предполагает длительную выдержку в дубовых бочках. Особую актуальность приобретают исследования, направленные на интенсификацию данного процесса. Несмотря на значительный объем научных публикаций, проблема остается недостаточно изученной. Цель данного исследования – расширить и уточнить данные о химическом составе зерновых дистиллятов, находившихся в контакте с древесиной дуба.
Объектами исследования послужили образцы невыдержанного зернового дистиллята крепостью 60 % из пшеницы урожая 2023 г. и модельные растворы, приготовленные из невыдержанного зернового дистиллята и промышленной дубовой щепы размером 1,0×0,5 см (Экочипс, Франция) слабой, средней и сильной степени термической обработки, выдержанные в течение 7, 14, 21, 28 суток в защищенном от света месте. В работе реализован подход, обеспечивающий повышение информативности исследования химического состава зерновых дистиллятов, основанный на сочетании методов газовой хроматографии, хромато-масс-спектрометрии, капиллярного электрофореза. В качестве варьируемых факторов были выбраны степень термической обработки дубовой щепы и продолжительность экстракции.
С применением комплекса разработанных авторами экспрессных методик был установлен состав летучих органических примесей и ионный состав зерновых дистиллятов. В наибольших концентрациях обнаружены высшие спирты изоамилол, изобутанол и 1-пропанол – до 80 % к сумме зарегистрированных летучих органических примесей. Определены диапазоны варьирования: для изоамилола – 1354,3–1489,3 мг/дм3, для изобутанола – 235,0–261,9 мг/дм3, для 1-пропанола – 119,6–134,9 мг/дм3. Подтвердилось, что тематическая спектральная библиотека Whiskey22 обеспечивает точность идентификации не менее 90 %. В процессе выдержки дистиллята в контакте с древесиной дуба различной степени обжига изменялись не только массовые концентрации, но и перечень идентифицированных ионов. В максимальных концентрациях ацетаты (67,3 мг/дм3), калий (4,2 мг/дм3), фосфаты (2,9 мг/дм3), лактаты (2,4 мг/дм3), хлориды (2,3 мг/дм3) обнаружены в модельном растворе, приготовленном с использованием дубовой щепы сильной степени обжига. Найдены соотношения и обозначены их характерные диапазоны – изоамилол:изобутанол (5,7–5,9), изобутанол:1-пропанол (1,9–2,0), этилкапринат:этиллаурат (2,1–2,3), этилкапринат:этилкаприлат (2,9–3,2).
Проведенное исследование выявило перспективность разработанных инструментальных методик определения химического состава зерновых дистиллятов, которые могут быть использованы при разработке новых технологических приемов производства спиртных напитков.
Кумкват (Citrus japonica или Fortunella japonica) – растение семейства цитрусовых, плоды которого широко применяются в пищевой промышленности, однако его листья и кора, как правило, выбрасываются в качестве отходов. Цель данной работы – изучить химический состав эфирных масел, полученных из плодов и листьев кумквата основного вида и шести мутантов (Институт растениеводства «Mersin Alata», Турция).
Эфирные масла плодов и листьев кумквата получали методом гидродистилляции. Компонентный анализ эфирных масел проводилли при помощи газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС).
В эфирном масле из плодов самым распространенным компонентом оказался лимонен (69,9–94,4 %); в эфирном масле из листьев – элемол (13,2–14,8 %), ß-эудесмол (9,3–11,0 %), α-гвайол (8,5–10,8 %), спатуленол (8,1–10,5 %) и алисмол (6,5–7,9 %). Согласно полученным результатам, эфирное масло может производиться как побочный продукт из листьев и плодов C. fortunella.
Эфирные масла плодов и листьев кумквата содержат большое количество химических компонентов с разным уровнем биологической активности, что делает возможным их использование в качестве источника растительного сырья в различных областях промышленности, таких как медицина, парфюмерия или производство косметики.
Одной из тенденций в коррекции ассортимента хлебобулочных изделий является повышение их пищевой ценности за счет использования растительных ингредиентов. Редька европейская (Raphanus sativus L. var. sativus) относится к корнеплодам, химический состав которых характеризуется присутствием ценных физиологически активных соединений, глюкозинолатов, фенольных соединений и др. Однако данный корнеплод пользуется меньшей популярностью у населения из-за специфического остро-горького вкуса. Цель данной работы – изучить возможности использования продуктов переработки корнеплодов R. sativus L. var. sativus при изготовлении хлеба из пшеничной муки.
Объектами исследования являлись образцы теста и хлеба с добавлением редьки европейской, которую вносили в количестве 5, 10 и 15 % от массы муки в измельченном и гомогенном пюреобразном виде. Хлеб хранили при температуре 20 ± 2 ºС и относительной влажности воздуха не более 85 % в пакетах из целлофана. Методы исследований – общепринятые, стандартные. Реологические характеристики теста и мякиша хлеба определяли на текстуроанализаторе «Структурометр СТ-2» (Россия). Органолептическую оценку хлеба осуществляли при использовании 5-балльной шкалы, разработанной НИИ хлебопечения. Для определения степени влияния факторов формы, количества вносимых корнеплодов, продолжительности хранения хлеба на изменение исследуемого результативного признака органолептических, физикохимических показателей проводили дисперсионный анализ экспериментальных данных с использованием программы SNEDECOR.
Установлено, что увеличение количества добавляемого растительного сырья приводило к снижению эластичности и растяжимости теста, повышению его упругости и кислотности; тесто с добавлением корнеплодов в виде гомогенной пюреобразной массы, по сравнению с измельченной, обладало лучшими реологическими характеристиками и повышенной кислотностью; использование корнеплодов привело к сокращению процесса брожения теста в среднем на 28 мин. Полученный хлеб характеризовался специфическими органолептическими свойствами, приемлемыми физико-химическими, реологическими и микробиологическими показателями. Использование редьки европейской повысило пищевую ценность хлеба за счет клетчатки в среднем в 1,7 раза. Определены сроки хранения хлеба с добавлением корнеплодов в процентном количестве от массы муки: до 10 % – не более 72 ч, до 15 % – не более 48 ч.
Хлебобулочные изделия с добавлением редьки европейской могут быть рекомендованы потребителям, заинтересованным в продуктах с оригинальными сенсорными характеристиками и повышенной пищевой ценностью. Полученные результаты расширили область знаний об использовании нетрадиционных растительных ингредиентов в технологиях хлебобулочных изделий.
Кондитерское тесто для разных видов изделий отличается технологическими свойствами, поэтому важным является подбор оптимальных режимов производства. Цель работы – изучить влияние технологических параметров приготовления теста и муки из пшеницы различной твердозерности на реологические свойства теста и качество готовых изделий – сахарного и затяжного печенья.
Объекты исследования – зерно пшеницы и мука, выработанная из него, тесто для сахарного и затяжного печенья, готовые изделия. Оценку твердозерности пшеницы проводили гранулометрическим способом. Амилографические характеристики муки измеряли амилографом Brabender (OOO «Брабендер», Россия), реологические свойства теста – ротационным вискозиметром Реотест-2 (Mettingen, Германия), прочностные характеристики печенья – структурометром СТ-2 (ООО «Лаборатория качества», Россия).
Выявлено уменьшение вязкости теста по мере снижения твердозерности пшеницы. Зависимость напряжения сдвига тестовых масс от скорости их деформации наиболее точно описывается степенными функциями. Использование муки из сверхтвердозерной пшеницы в сравнении с мягкозерной увеличивало прочностные свойства сахарного печенья в среднем на 55–60 %, затяжного – на 45–50 %. Максимальная высота амилограммы для мягкозерной пшеницы составила около 237 ед. амилографа, для сверхтвердозерной – 852 ед. амилографа. Намокаемость печенья из пшеницы с твердозерностью ниже средней максимальна, из сверхтвердозерной – минимальна, разница составляет около 60 %. Учет твердозерности пшеницы, из которой произведена мука, позволяет формировать новые рецептуры печенья, варьируя дозировки сахара и жира.
Системный подход к варьированию технологических параметров приготовления теста с учетом твердозерности пшеницы позволил разработать методологию управления формированием реологических свойств тестовых заготовок и качеством сахарного и затяжного печенья. Дальнейшие исследования предполагают разработку систем управления качеством мучных кондитерских изделий.
Икорно-ястычный комплекс составляет почти 20 % от всех получаемых рыбных отходов. Ввиду его высокой пищевой и биологической ценности из него получают белковые концентраты и фракционированный лецитин. К числу основных технологических операций, сложных по своей организации и аппаратурному обеспечению, следует отнести процессы экстракции исходного икорного сырья и рафината, что обусловило актуальность настоящего исследования. Цель – выявить кинетические закономерности процессов экстракции целевых компонентов из икорно-ястычного комплекса и его рафината, полученного после проведения первой ступени селективного экстрагирования.
Объекты исследования – содержимое ястыков толстолобика, сазана, судака и сома, их рафинат, а также ацетоновый и спиртовой экстракты. В качестве основных методов экспериментального исследования в работе применялись тензометрический, колориметрический и пикнометрический методы, для обработки полученных экспериментальных данных – методы математической статистики, для анализа полученных результатов – системный подход.
Исследование кинетических закономерностей процесса экстрагирования проводилось при атмосферном давлении, постоянной температуре в воздушном термостате, позволяющем поддерживать заданную температуру экстрагента, а также с использованием лабораторного шейкера для трех фиксированных вариантов его проведения. Установили, что продолжительность экстрагирования ацетоном сухой икры составила 45 мин, экстрагирования ацетоном нативной икры – 65 мин, продолжительность процесса экстрагирования спиртом икорного рафината – 35 мин.
Анализ данных скорости экстракции, полученных на основе экспериментальных кривых массопереноса, выявил, что продолжительность процесса можно сократить до рациональных значений. Присутствие на кинетических кривых характерных стадий массопереноса не входит в конфликт с известными положениями теории экстракции, поэтому полученные данные могут использоваться в инженерной практике.
Ароматизаторы добавляют в процессе промышленного производства алкогольных напитков для создания необходимого аромата и вкуса. Требования к качеству ароматизаторов, их химическому составу, допустимым уровням применения и методам контроля строго регламентированы. Для приготовления алкогольных напитков в домашних условиях рынок предлагает ароматизаторы-имитаторы известных брендов, сведения о составе которых, равно как и о методах контроля качества, практически отсутствуют. Цель исследования – изучить компонентный состав ароматизаторов-имитаторов, а также определить соответствующие процедуры аналитических измерений.
Объектами исследования послужили ароматизаторы, имитирующие вкусовые профили коньяка, чачи, текилы, бренди, джин-тоника, ликера. Исследование проводили с использованием фурье-спектрометра ФТ-801 (ООО НПФ «СИМЕКС», Россия) с приставкой SIMTEX (Россия) для работы в режиме НПВО, газового хроматографа Кристалл-5000.2 (Хроматэк, Россия) с колонкой TR-5MS (Thermo Fisher Scientific, США) и квадрупольным масс-спектрометрическим детектором ISQ (Thermo Scientific, Германия). Для определения растворителей / носителей в составе ароматизатора 0,050 см3 раствора образца смешивали с 10 см3 метанола. Для определения ароматообразующих веществ растворы образцов предварительно экстрагировали трихлорметаном (хлороформом). ИК-НПВО-спектры обрабатывали с использованием программного обеспечения OMNIC (Version 7.0, Thermo Electron Corp., США), а масс-спектры – NIST MS Search 2.0 (NIST, США).
В ходе исследования получены данные о компонентном составе ряда ароматизаторов-имитаторов. Установлено, что в качестве растворителей / носителей в ароматизаторах выступают пропиленгликоль, глицерин и триацетин. Вкусо-ароматические показатели исследуемых ароматизаторов определяются относительно небольшим набором из 1–5 веществ, составляющих 70 % и более компонентного состава: в ароматизаторе Коньяк (Elix) – 4-гидрокси-3-метоксибензальдегид (ванилин) – 78,5 %; Чача (Alcotec) – 3,7-диметил-1,6-октадиен-3-ол и метил-2-аминобензоат (94,4 %); Бренди (Alcotec) – ванилин и этиллаурат (81,7 %); Текила (Alcostar) – 3-метил-1-бутанол, этилдеканоат, этиллаурат и ванилин (73,7 %); Джин-тоник (Etol) – фенилметанол, 3,7-диметил-1,6-октадиен-3-ол, (1R)-1-изопропил-4-метил-3-циклогексен-1-ол и 2-(4-метил-3-циклогексен-1-ил)-2-пропанол (83,5 %). В результате перечень и относительное содержание ключевых ароматообразующих веществ ни в одном из исследуемых ароматизаторов не совпадают с сенсорными профилями их натуральных аналогов.
Сочетание спектроскопий инфракрасной в режиме НПВО и газовой хроматографии с масс-селективным детектированием и последующей математической обработкой полученных данных позволяет получить необходимые сведения о химическом составе ароматизаторов для оценки их вкусовых профилей, пищевой безопасности и подлинности алкогольных напитков.
В связи с необходимостью импортозамещения ягодной продукции и посадочного материала на российском рынке требуется испытание сортов голубики в различных природно-климатических условиях. Цель – изучить влияние субстрата и ростостимулирующих веществ на приживаемость и морфометрические показатели голубики ex vitro в открытом грунте в природно-климатических условиях г. Москвы.
Объекты исследования – растения Vaccinium corymbosum L. 6 сортов (Bluecrop, Bluegold, Denise Blue, Duke, Kaz Pliszka, Patriot) и Vaccinium Angustifolium Ait. 6 сортов (Northblue, Northcountry, Лакомка, Нерль, Нея, Поморочка). Для адаптации к нестерильным условиям ex vitro использовали торфяные субстраты различного состава и ростостимулирующие препараты (Циркон, Эпин-Экстра). В условиях открытого грунта использовали мульчирование опадом и опилками хвойных пород, обработку препаратами Циркон и Эпин-Экстра.
Наибольшая приживаемость растений V. angustifolium при адаптации к нестерильным условиям ex vitro наблюдалась у российских сортов при обработке Эпин-Экстра в концентрации 0,5 мл/л на смесях торфа с вермикулитом 3:1 и торфа с цеолитом 3:1 (82–89 %); наибольшее число побегов – на смеси торфа с перлитом 3:1 (4,5–5,0 шт.). Наибольшая приживаемость в открытом грунте на верховом торфе у однолетних растений V. angustifolium составляла 100 %, у V. corymbosum – 75–90 %, наибольшее число побегов – при мульчировании опилками и опадом сосны и ели (5,0–8,7 шт.). Сохранность двулетних растений V. angustifolium составляла 95–100 %, V. corymbosum – 84–90 %; максимальный суммарный прирост побегов отмечен после обработки Эпин-Экстра в концентрации 0,5 мл/л.
Полученные результаты можно использовать для совершенствования и дальнейшей оптимизации технологий размножения голубики c целью промышленного выращивания в почвенно-климатических условиях Центральной Нечерноземной зоны России. Препарат Эпин-Экстра способствует увеличению числа побегов голубики при адаптации ex vitro и в открытом грунте на верховом торфе. Мульчирование опилками и опадом сосны оказывает положительное влияние на побегообразование однолетних растений голубики в открытом грунте.
Использование информационных технологий и методов статистического моделирования в управлении технологическими процессами свеклосахарного производства приобретает все большее значение в условиях цифровизации экономики. Их применение позволяет провести комплексный анализ всех отраслевых процессов, выявить проблемные области и риски, реализовать технико-технологические мероприятия с упором на социально-экономическое направление. Цель работы – повысить технологическую эффективность процессов ресурсосбережения с использованием экономико-математических методов.
Объектом исследования послужило свеклосахарное производство РФ. Прикладные разработки апробированы на примере предприятия Центрального федерального округа РФ. В ходе исследования использовались методы статистической группы (наблюдение, анализ, абсолютные и относительные величины, сводка и группировка), а также аналогия, синтез, описание, обобщение, научное объяснение, формализация, экспертная оценка, историческая ретроспектива, моделирование, экономико-статистическое моделирование.
В работе составлена линейная модель множественной регрессии и расчетная модель оценки уровня технологической эффективности сахарного производства. Проведенные расчеты и практика отраслевой деятельности показывают, что совершенствование техники и технологии может обеспечить уменьшение расхода топлива без реализации высокозатратных проектов в сфере энергосбережения, повысить эффективность переработки свеклы (+32 %), сократить ресурсоемкость производственного процесса, а именно снизить расход известнякового камня (~23 %), топлива (~18 %) и вспомогательных материалов (~14 %).
Предложена расчетная модель, которую целесообразно использовать на тактическом уровне отраслевого управления для оценки эффективности работы заводских смен. Модель позволит проводить сравнительный анализ показателей в реальном времени, а не в конце декады, и оперативно выявлять угрозы нарушения технологического процесса.
Метаболический синдром, также известный как синдром Х или синдром резистентности к инсулину, является глобальной проблемой человечества, характеризующейся висцеральным ожирением, резистентностью к инсулину, высоким кровяным давлением, гипогликемией, гипохолестеринемией и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Цель данного исследования – изучить потенциал профилактики метаболического синдрома с помощью смесей биологически активных веществ, состоящих из рутина (RUT), кверцетина (KVC) и транс-коричной кислоты (TKR-k), в составе которых преобладает TKR-k.
Объектами исследований послужили смеси биологически активных веществ, включающие транс-коричную кислоту, рутин и кверцетин в различных соотношениях: смесь № 1 – RUT:KVC:TKR-k в соотношении 1:1:2, смесь № 2 – RUT:TKR-k в соотношении 1:3, смесь № 3 – RUT:KVC:TKR-k в соотношении 4:1:15, смесь № 4 – KVC:TKR-k в соотношении 3:1. Определение гипохолестеринемической активности исследуемых растворов биологически активных веществ в эффективной дозе 100,0 мг/кг осуществлялось на модельных объектах (самцах черных мышей), у которых моделировали гиперхолестеринемию введением ингибитора липопротеинлипазы – полоксамера P407 в эффективной дозе 400,0 мг/кг. Определение гипогликемической активности проводилось in vivo. За час до запланированного времени введения смесей модельным объектам проводилась предварительная подготовка, в процессе которой каждую крысу взвешивали и подбирали индивидуально необходимую концентрацию смесей в эффективной дозе 100,0 мг/кг, глибенкламида – 5,0 мг/кг и глюкозы – 2000,0 мг/кг. Затем производили забор крови из кончика хвоста для протоколирования входных данных об уровне глюкозы и общего холестерина.
По результатам исследования выявлено достоверное снижение площади под кривой «концентрация глюкозы – время» (смесь № 3) (p < 0,01), что свидетельствует о гипогликемической активности. Зафиксирована тенденция снижения глюкозы во всех экспериментальных группах, однако достоверно уровень глюкозы в данной модели был снижен только в смеси № 3. Установлено, что смеси № 1–4 обладают выраженным достоверным гипохолестеринемическим эффектом. При определении уровня триглицеридов и липопротеинов низкой плотности статистически значимых различий между группами обнаружено не было, однако наблюдались тренды снижения триглицеридов в смесях № 2 и 3 и липопротеинов низкой плотности (смеси № 1 и 4).
Полученные результаты свидетельствуют о том, что целесообразнее использовать смеси № 2–4 как источники для создания биологически активных добавок, направленных на профилактику метаболического синдрома.
Любые переходные процессы сопряжены с разработкой новой парадигмы, поэтому актуален пересмотр основных положений понятийного аппарата и терминологических систем, используемых на новых уровнях развития науки и техники, частных областей знаний, в том числе отраслевых. Общественное питание является значимой отраслью для реализации стратегий продовольственной безопасности страны. Как следствие, в этой сфере приоритетно инновационное развитие, переходный период которого должен быть обеспечен теоретико-методологической базой. Цель исследования – обобщить и систематизировать терминологическую базу и понятийный аппарат для последующего теоретико-методологического обоснования процесса моделирования инновационного развития сферы общественного питания.
Объектами исследования послужили понятийный аппарат и терминологическая система, отражающие существующее положение дел в теории и практике отрасли общественного питания с учетом смежных отраслей, положенных в основу разработки процесса моделирования инновационного развития. Поиск информации по теме исследования проводили по литературным источникам за 2019–2024 гг. через СПС Гарант, поисковую систему научных публикаций Google Scholar и научную электронную библиотеку eLIBRARY.RU.
Общественное питание – часть малого предпринимательства, разнообразие направлений которого осложняет унификацию процессов развития. Предложена трехуровневая методология инновационного развития предприятий, включающая теоретический, эмпирический и технологический уровни. К первому уровню отнесли принципы, подходы и понятийный аппарат. Ко второму – методы, методики и механизмы. Третий описывает факторы: особенности и условия, логическую и временную (переходную) структуры деятельности предприятий. Дано подробное описание элементов методологии.
Приведена теоретико-методологическая база для обоснования моделирования процесса инновационного развития предприятий общественного питания. Предложенная методология является методическим обеспечением переходного этапа развития предприятий от классического подхода управления к инновационному, инварианты которого применимы в частных случаях.
При производстве плодовой алкогольной продукции важное значение имеют вкусовые и органолептические свойства исходного фруктового или ягодного сырья. Благодаря высоким органолептическим характеристикам и полезным физиологическим свойствам земляника может быть использована для производства плодовой алкогольной продукции. Цель работы – проанализировать профиль ароматообразующих соединений в сухой и сладкой плодовой алкогольной продукции из земляники, образующихся в процессе ферментации исходного сырья.
Объектами исследования послужили образцы сухой и сладкой плодовой алкогольной продукции из земляники сорта Брилла (Fragaria Brilla). В лабораторных условиях определены физико-химические показатели полученных образцов. Проведен газохроматографический анализ (газовый хроматограф «Кристалл-2000М», Россия) отогнанного спирта-сырца. Выделение ароматообразующих компонентов проводили жидкостно-жидкостной экстракцией. Анализ компонентов экстракта проводили методом газовой хромато-масс-спектрометрии (газовый хроматограф Agilent, США).
Физико-химические показатели образцов сухой и сладкой плодовой алкогольной продукции из земляники соответствовали требованиям ГОСТ 59942-2021. Газохроматографический анализ показал наличие характерных спутников спиртового брожения. Провели сравнительный анализ ароматообразующих соединений сухой и сладкой плодовой алкогольной продукции и трех сортов земляники. Идентифицировано 61 соединение, формирующее аромат плодовой алкогольной продукции. Установлено, что часть соединений сохраняется в неизменном виде из земляничного сырья (спирты, сложные эфиры, фураны, углеводороды), другая часть образуется в процессе ферментации (спирты до С6, этиловые эфиры карбоновых кислот, фураны, карбоновые кислоты), а оставшиеся соединения полностью разрушаются дрожжами при брожении (альдегиды и кетоны, терпены).
Полученные результаты подтвердили высокий органолептический потенциал земляники и могут быть использованы для совершенствования технологий производства плодовой алкогольной продукции. Перспективным направлением продолжения исследования будет детальное изучение трансформации ароматических соединений плодового сырья на разных стадиях ферментации.
Товарный рынок меда характеризуется разнообразием предлагаемых торговых марок и видов, а также высоким уровнем фальсификации. Определение особенностей формирования потребительской лояльности при выборе натурального меда и выявление влияния отдельных характеристик продукта на предпочтения покупателей на фоне недостаточной изученности рассматриваемых положений обусловили актуальность исследования. Цель исследования – провести оценку потребительских предпочтений, сформировавшихся на рынке натурального меда, и выявить товарные объекты, обладающие наилучшими потребительскими свойствами.
Объекты исследования – образцы натурального пчелиного меда, оценка которых проводилась с использованием цифровых технологий сбора и обработки данных, и их адаптации под формирование технологических процессов развития потребительского рынка.
Проведенный при помощи анкетирования анализ состояния российского и регионального (г. Симферополь) рынков меда позволил выявить критерии, формирующие потребительские предпочтения. Среди характеристик, оцениваемых покупателями, рассматривались цена, вкусовые свойства и торговые марки. Большинство респондентов имели опыт приобретения контрафактной продукции. Критерии выбора зависели от назначения, в том числе меда как пищевого продукта, лечебно-профилактического и косметического средства, пищевого ингредиента и пр.
Анализ свойств меда проводился по результатам оценки пяти образцов с использованием метода потребительской дегустации. В качестве лучшей торговой марки назван мед производства «Берестов А.С.». Оценка взаимосвязи характеристик продукта, проведенная при помощи метода парной корреляции, показала взаимосвязь цены и назначения продукта, что позволило обосновать факторное влияние на потребительский выбор.
По результатам исследования составлен трехмерный графический профиль конкурентоспособности исследуемых образцов, включающий потребительскую оценку конкурентных преимуществ; общую оценку органолептического профиля; привлекательность меда как сувенирной продукции. Мед крымских производителей на фоне хороших вкусовых характеристик значительно уступал конкурентам по дизайну и виду упаковки, что ограничивало потребительский спрос.
Предложенные направления формирования конкурентных преимуществ продукции крымских пчеловодов, базирующиеся на стратегии дифференциации, ориентированной на создание «уникального регионального продукта», позволят региональным производителям оптимизировать свое предложение и увеличить сбыт. Использованные методики анализа могут иметь практическое применение при формировании товарной политики в производственно-сбытовом комплексе.
Работа шахтеров, характеризующаяся длительным пребыванием в условиях ограниченного доступа к солнечному свету, приводит к высокому риску дефицита витамина D. Одновременно воздействие негативных факторов горнодобывающей промышленности существенно увеличивает вероятность развития различных заболеваний, таких как окислительный стресс, респираторные и воспалительные патологии. Богатые антиоксидантами листья пасленовых представляют собой перспективное средство профилактики заболеваний, компенсируя дефицит витамина D и противодействуя окислительному стрессу на клеточном уровне. Цель работы – исследовать компонентный состав листьев пасленовых растений (Solanum lycopersicum L., S. tuberosum L., S. nigrum L., S. dulcamara L.) для использования их в качестве источников обогащения продуктов питания антиоксидантами и витамином D.
Объектами исследования послужили высушенные листья томата (S. lycopersicum), картофеля (S. tuberosum), паслена черного (S. nigrum) и паслена сладко-горького (S. dulcamara). Для оценки антиоксидантной активности исследуемого сырья проводили комплексный анализ содержания флавоноидов, хлорофилла, каротиноидов и летучих органических соединений, а также применяли методы с использованием радикалов ABTS и DPPH. Исследование содержание витамина D проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Установлено, что в листьях томата, картофеля, паслена черного и сладко-горького содержалось большое количество определяемых веществ. Проведенные исследования с использованием двух групп радикалов – ABTS и DPPH также подтвердили высокую антиоксидантную активность листьев пасленовых растений. Наибольшее количество витамина D обнаружено в листьях картофеля (224,7 мкг/100 г) и паслена черного (22,8 мкг/100 г).
Исследование показало высокое содержание антиоксидантов и витамина D в листьях картофеля и паслена черного, что делает их перспективными источниками обогащения продуктов питания. Результаты анализов подтверждают значительный потенциал листьев пасленовых в улучшении здоровья шахтеров и снижении риска развития профессиональных заболеваний.
Измельчение зерна в технологии получения концентрированных комбикормов является одной из сложнейших и энергозатратных технологических операций. Производители молотковых дробилок зерна предоставляют только техническую характеристику машин, не дополняя ее основными технологическими и экономическими показателями работы, что вызывает трудности при приобретении зернодробилок. Цель исследования – уточнение классификации молотковых зернодробилок и разработка методики оценки их эффективности.
Объектами исследования послужили конструктивные и технико-экономические показатели молотковых дробилок сельскохозяйственного назначения. Применили расчетный и аналитический методы оценки показателей удельных металлоемкости и энергозатрат, характеризующих совершенство конструкции и технологической схемы, эффективность работы существующих зернодробилок. Основу исследования составили технико-экономические показатели российских и зарубежных молотковых дробилок, выделенных по типу загрузки рабочей камеры на механические и пневматические.
Проведенный анализ конструкций и технико-экономических показателей пневматических и механических молотковых дробилок позволил составить их классификацию по конструкции, виду рабочей камеры, количеству стадий, способу подачи материала, ориентированию вала ротора, наличию решет и дек, количеству дисков и способу отвода материала из камеры измельчения. Составлена таблица, в которой наиболее полно на сегодняшний день отражены технико-экономические показатели для разных типов и марок дробилок. Для оценки эффективности применения пневматических и механических зернодробилок предложено ввести комплексный показатель совершенства молотковой дробилки, который учитывает удельную металлоемкость и удельные энергозатраты. Расчет показателя для пневматических и механических типов молотковых дробилок производительностью до 1, 1–3, 3–5, 5–10, более 10 т определил диапазон его значения от 0,1 до 2,22 (кВт×ч×тм)/т, при этом для более эффективной зернодробилки он принимает наименьшее значение. Введение комплексного показателя совершенства конструкции дробилки позволяет упростить выбор зернодробилки потребителем. Методика выбора может опираться на графическое представление данного показателя. Результаты проведенного исследования позволили определить направления совершенствования конструкции молотковых дробилок.
В статье представлен анализ питания школьников и студентов Кемеровской области. По результатам проведенного анализа дана оценка фактическому индивидуальному питанию по содержанию основных пищевых нутриентов, биологически активных веществ. Показано влияние питания на заболеваемость детей и подростков, предложен способ коррекции рациона питания для обеспечения организма школьников необходимыми нутриентами путем введения в рацион биологически активных пищевых добавок.
Целью настоящей работы является исследование и разработка технологии производства низкокало-рийного имитатора жира на основе казеина для улучшения органолептических свойств молочных продуктов. Прежде чем разработать технологию, необходимо выбрать оптимальный способ коагуляции белков молока. Объектом исследования служило обезжиренное молоко, которое подвергали коагуляции кальциевой, кислот-ной, сычужной. Для оценки эффективности использовали показатель вязкости. Анализ полученных результатов показал, что наиболее рациональным способом коагуляции для формирования частиц требуемых размеров и форм является сычужная коагуляция. Для этого предлагается запуск и остановка сычужной коагуляции в тот момент, когда белковые частицы уже увеличились в размере, но еще не сформировали сгусток. На основе представленных данных была разработана технология производства белковых микропартикулятов, которые могут быть использованы в качестве имитаторов жира в молочных продуктах.
Лось является перспективным объектом охотничьего хозяйства и дичеразведения. Для оценки состояния здоровья животных при проведении охотхозяйственных и зооветеринарных мероприятий и выявления патологий неинфекционной, инфекционный и инвазионной природы, а также адаптивных возможностей организма и его устойчивости могут быть использованы показатели периферической крови. Одним из наиболее часто используемых клинических биохимических тестов является определение активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови.
В качестве материала для исследования использовали кровь самцов лосей (n = 75) четырех возрастных групп: телята в возрасте 6–7 месяцев, молодняк 1,5 года, взрослые особи 2,5–7,5 лет и старше 8,5 лет. Отбор проб биоматериала производился в период с октября по декабрь на территории Кировской области в подзоне южной тайги. Взятие проб крови производили путем перерезания яремной вены (Venae jugularis) сразу после отстрела животного в процессе охоты. Исследования сыворотки крови проводили на полуавтоматическом биохимическом анализаторе Biochеm SA High Technology (США).
Представлены результаты исследования активности щелочной фосфатазы у самцов европейского лося в разные периоды онтогенеза. В первые месяцы жизни отмечена высокая активность фермента – 222,16 ± 31,14 Ед/л, что характеризует интенсивный гидролиз фосфорных эфиров органических соединений, включая обмен макроэргов на фоне бурного остеогенеза. К возрасту 1,5 лет снижается востребованность в фосфорорганических соединениях в процессах обмена веществ, а также уменьшается роль фермента в поддержании гомеостаза: показатель активности составил 146,48 ± 44,09 Ед/л. У взрослых особей 2,5–7,5 лет активность щелочной фосфатазы снижается до 69,88 ± 11,31 Ед/л, у животных старше 8,5 лет – до 47,34 ± 4,74 Ед/л. Выявили достоверные различия активности щелочной фосфатазы между всеми группами животных. Установили достоверное влияние возраста на активность фермента. Выявили зависимость активности щелочной фосфатазы от массы тела.
Полученные результаты по динамике активности щелочной фосфатазы в онтогенезе отражают гомеостатические изменения, происходящие в организме лосей. Показатели активности щелочной фосфатазы возможно использовать в качестве маркера продуктивности и дополнительного критерия к сложившимся в зоотехнической практике методам и приемам селекции.
Дикие копытные животные являются подходящими объектами экологического мониторинга в части состояния и качества окружающей среды. На примере представителей семейства оленьих рассмотрена возможность применения морфологических и гистологических структур печени для оценки благополучия популяций, существующих в условиях действия неблагоприятных экологических факторов антропогенного и природного происхождения.
Гистологическим методом исследованы образцы печени трех видов диких копытных животных – благородного оленя (Cervus elaphus, Linnaeus, 1758), пятнистого оленя (Cervus nippon, Temminck, 1837) и лани (Dama dama, Linnaeus, 1758), добытых в процессе охоты в зимний период по разрешениям на научный отстрел на территории двух неграничащих районов Смоленской области. Гистосрезы изучали с помощью микроскопа MEIJI TECHNO с использованием программного обеспечения Vision Bio (Epi). Статистическую обработку проводили общепринятыми методами с применением корреляционного и однофакторного дисперсионного анализа. Нулевую гипотезу отклоняли на уровне значимости менее 0,05. Результаты исследования продемонстрировали, что в качестве индикаторов пригодны показатели структуры печеночных
балок, кровеносных сосудов, очагов некроза, воспалений. На уровне клеток можно оценить количество в поле зрения, структуру, форму и соотношение одно-, двуядерных гепатоцитов, их ядер и цитоплазмы. Диагностическое значение могут иметь площади клеток, ядер, цитоплазмы, значение ядерно-цитоплазматического индекса. По ряду параметров имеются половозрастные отличия. Выявлены достоверные взаимосвязи изучаемых показателей. У животных, обитающих в территориально неграничащих районах, установлена сходная гистологическая картина с присутствием патологических трансформаций, включая некротические очаги, появление двуядерных гепатоцитов. Выявлены нарушения структуры печеночных балок и микроциркуляторного русла.
Полученные результаты направлены на решение актуальной научной проблемы оценки благополучия популяций хозяйственно важных видов животных в зависимости от условий окружающей природной среды. Создание системы экологического мониторинга, в котором дикие копытные животные могут рассматриваться как биологические индикаторы этой оценки, поможет усовершенствовать систему наблюдения за состоянием биоты и ее качественными параметрами, обеспечить благополучие поголовья и высокое качество получаемой продукции. Полученные значения гистоморфометрических показателей могут быть использованы для формирования референтных значений в градиенте норма – патология.
Постоянное применение антибиотиков в нетерапевтических целях привело к тому, что представители родов Escherichia, Enterobacter, Klebsiella и Proteus являются резервуарами для генетических детерминант резистентности и способствуют распространению резистентности и контаминации сырья и продукции. Сегодня учеными ведется поиск альтернативных антибиотикам средств сохранения здоровья и поддержания высокой продуктивности птицы – про- и фитобиотиков, органических кислот и др. Целью работы являлось изучение влияния применения антибиотика и фитобиотика на энтеропатогенные бактерии в микробиомах цыплят-бройлеров.
Мы провели опыт in vitro c культивированием стандартного штамма Escherichia coli на питательных средах, содержавших антибиотики в подпороговых концентрациях в течение 37 суток. Оценили влияние низких доз антибиотиков на чувствительность изолятов. Исследовали микробиоценозы цыплят-бройлеров, получавших в качестве добавки к рациону антибиотик авиламицин А и фитобиотик на основе Brassica juncea, Linum usitatissimum и Nigella sativa L. Изучили видовой состав условно-патогенных Enterobacteriaceae, фенотипическую чувствительность к антибиотикам и генетические детерминанты резистентности. Провели анализ антимикробного потенциала фитобиотиков.
Культивирование in vitro стандартных штаммов E. coli в присутствии антибиотиков в дозах ниже минимальных показало, что на протяжении 37 суток резистентность к антибиотикам не развивалась. В смывах и образцах подстилки всех групп цыплят-бройлеров преобладали условно-патогенные грамотрицательные бактерии порядка Enterobacterales. На долю E. coli, Klebsiella pneumoniae и Proteus mirabilis приходилось более 30 % от всех выделенных штаммов. Введение в рацион бройлеров авиламицина А и фитобиотика повлияло на кокковую микрофлору и не сказалось на динамике родовидового состава Enterobacteriaceae. Изоляты K. pneumoniae имели высокий уровень фенотипической устойчивости к ципрофлоксацину и содержали гены blaDHA. Микробиота подстилки имеет значение в сохранении и циркуляции агентов резистентности при содержании бройлеров. Наименьший уровень устойчивости к ципрофлоксацину мы выявили в группе цыплят, которые получали только фитобиотик, наибольший – в группе с авиламицином А.
На коротких временных отрезках, сопоставимых со сроком выращивания бройлеров до убоя, изолированные in vitro бактерии, которые не имеют в геноме активных детерминант резистентности, сохраняют чувствительность к антибиотикам даже при постоянном контакте с ними. Применение фитобиотиков перспективно в технологии выращивания бройлеров в качестве дополнения к существующим рационам для снижения (отказа) количества применяемых кормовых антибиотиков.
Душевое потребление молока в России отстает от рекомендуемой Минздравом рациональной нормы (325 кг) более чем на четверть. В Чувашской Республике производится 373 кг молока на душу населения, что на 71 % превышает общероссийский показатель. Цель исследования заключалась в анализе факторов успеха молочной отрасли данного региона.
Объектами исследования являлись демографическая ситуация в Чувашской Республике, характеристика молочного стада и показатели деятельности отраслевых предприятий. Использовали методы систематизации и обобщения, группировки, статистической обработки данных и анализа показателей динамики временных рядов.
Чувашская Республика характеризуется высоким процентом сельского населения и большим количеством молочных подсобных хозяйств, в которых содержится 60 % молочного стада. Ведущие региональные предприятия – производители молока – развились в агропромышленные холдинги, которые имеют племенные стада, обеспечиваемые экологически чистыми кормами и выращиваемые на собственных землях. Поэтому у трети предприятий показатели молочной продуктивности сравнимы с лучшими результатам производителей Евросоюза, а большая часть производимого в Чувашии молока близка по качеству к органической. Правительство региона реализует комплексную систему мер поддержки молочной отрасли: субсидии выделяются на содержание дойных коров, приобретение племенного скота, повышение объемов переработки в сезоны «большого молока» и пр.
Успех молочной отрасли Чувашии обеспечивается благодаря высокому проценту сельского населения, значительному количеству дойных коров, содержащихся в личных подсобных хозяйствах, преобладанию племенного поголовья в молочном стаде, качественной кормовой базе, техническому оснащению предприятий по производству и переработке молока и комплексной системе мер государственной поддержки, оказываемой предприятиям, фермерским и личным подсобным хозяйствам региона.
В российском виноделии разрешено применение концентрированного виноградного сусла, подделка которого является острой проблемой, что в значительной мере обусловлено его дефицитом на рынке. Цель работы заключалась в разработке комплексной системы оценки качества концентрированного виноградного сусла для исключения фальсификации и дестабилизации полусухих и полусладких вин.
Объектами исследования являлись свежее и концентрированное виноградное сусло, коммерческие препараты концентрированного виноградного сусла из винограда белых сортов, сахарный и глюкозно-фруктозный сиропы. Всего исследовано 446 образцов. Профиль органических кислот и сахаров определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Виноматериалы после внесения аутентичного концентрированного виноградного сусла испытывали на склонность к коллоидным помутнениям и кристаллической дестабилизации.
Установили, что аутентичные образцы сохраняют «отпечаток» химического состава виноградной ягоды, о чем свидетельствуют маркеры подлинности: рН, содержание дисахаридов, винной и яблочной кислот, глюкозо-фруктозный индекс. В подделках значения маркеров выходят за установленные пределы. Из 179 проанализированных образцов коммерческих препаратов выявили 21 % случаев смешивания аутентичного сусла с различными продуктами, 9 % – подмены сиропами и 1 % – концентрированным яблочным соком. Показали, что после внесения подлинного концентрированного сусла в виноматериалы проявилась склонность к коллоидным помутнениям – 17 %, кристаллической дестабилизации – 13 %, комплексной дестабилизации – 13 %. Это обусловлено недостаточно качественной подготовкой свежего виноградного сусла перед вакуумированием, что приводит к увеличению содержания высокомолекулярных компонентов, а также тартрат-анионов и катионов калия в концентрированном продукте.
Предложили поэтапную оценку качества концентрированного виноградного сусла для обеспечения аутентичности и розливостойкости вин: I – подтверждение виноградного происхождения образца; II – оценка влияния подлинного продукта на коллоидную и кристаллическую стабильность вина и принятие адекватных технологических решений.
Создание высокочувствительных и селективных сенсорных систем для определения биологически активных веществ является одним из важнейших направлений развития современной аналитической химии. В работе представлены результаты исследования электрохимических свойств новых волоконных материалов на основе сеток из однослойных углеродных нанотрубок, предназначенных для изготовления сенсоров для определения содержания аскорбиновой кислоты методом вольтамперометрии.
Разработана технология синтеза сеток из разупорядоченных однослойных углеродных нанотрубок методом химического осаждения из газовой фазы и изготовления волокон методом мокрого вытягивания сеток однослойных углеродных нанотрубок из растворителя. Оптимизирована методика подготовки сеток и волокон, сочетающая отжиг на воздухе и обработку сильными неорганическими кислотами. Экспериментально выбраны условия регистрации вольтамперных кривых (фоновый электролит, скорость развертки, условия предварительного кондиционирования) для получения максимального отклика сенсора на содержание аскорбиновой кислоты. Ток и площадь пика окисления аскорбиновой кислоты не зависят от времени и потенциала кондиционирования сенсора. Линейные зависимости этих параметров от концентрации аскорбиновой кислоты в фосфатном буферном электролите наблюдаются в диапазоне 50–500 μмоль/л (8,8–90 мг/л) при скорости сканирования 0,1 мВ/с. Чувствительность миниатюрного волоконного сенсора из сеток однослойных углеродных нанотрубок длиной 0,5 см и средней шириной 400 мкм в два раза выше чувствительности
дискового стеклоуглеродного электрода диаметром 5 мм.
Достигнутые показатели позволяют использовать сенсоры для определения аскорбиновой кислоты в пищевых продуктах, фармацевтических препаратах и биологических жидкостях
Решение вопросов, связанных с повышением эффективности технологических процессов и обеспечением выпуска готовой продукции высокого качества, является актуальным для производств, основанных на использовании жизнедеятельности дрожжей-сахаромицетов. В работе указаны основные причины необходимости регулирования обмена веществ дрожжевой культуры, рассмотрены существующие на практике и предлагаемые приемы изменения ее метаболической активности. Цель исследования - создание с применением комплексного иерархически-фасетного метода системы классификации добавок/препаратов различного происхождения для повышения жизненной активности дрожжей путем корректировки состава питательной среды. В основе классификации лежит деление множества «добавки/препараты для повышения жизненной активности дрожжей» на подмножества, связанные с целевым использованием препарата, стадией его применения, химической и структурной организацией, достигаемыми конечными целями. Препараты разделены на группы разного предназначения: для восполнения среды недостающими соединениями и/или дополнительного обогащения биостимулирующими компонентами; для извлечения из среды нежелательных для развития дрожжей компонентов; препараты-стрессоры; антибактериальные препараты, создающие благоприятные условия для развития основной дрожжевой культуры; способствующие деградации биополимеров сырья и полупродуктов. Корректировка состава среды возможна на этапе подготовки дрожжей к ферментации, непосредственно на основной стадии технологического процесса, при выращивании чистой культуры, при хранении семенных дрожжей, на более ранних этапах производства путем обработки сырья или полупродуктов. Добавки/препараты могут быть по химической природе органические, неорганические, смешанные (комплексные) и получены путем химического или микробиологического синтеза либо иметь природное (естественное) происхождение. Предложенная классификация позволяет целенаправленно подходить к выбору препаратов, обеспечивающих изменение метаболической активности дрожжевой культуры за счет корректировки состава питательной среды.
Эукариотические пробиотики привлекают внимание ученых. Наиболее изученными видами дрожжей – источниками пробиотиков – являются Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces boulardii. Спектр видов дрожжей с пробиотическим потенциалом можно расширить за счет растений, использующихся в качестве сырья при производстве напитков.
Объект исследования – пробиотический потенциал дрожжей Pichia kudriavzevii и Kluyveromyces marxianus, выделенных из кокосового сока, а также Schizosaccharomyces pombe и Wickherhamomyces anomalus, выделенных из пальмового сока рафии (Нигерия). Методом оптической плотности in vitro определили толерантность к кислоте (рН 2, 3 и 5), щелочи (рН 7,5 и 8,0), желудочному соку (30 %), желчи (1, 2 и 3 %) и осмотическому давлению (раствор глюкозы 5, 10, 15, 20, 25 и 30 %).
Все четыре вида дрожжей выжили, продемонстрировав разную степень пробиотического потенциала. После 96 ч пребывания в искусственном желудочном соке S. pombe превзошли по численности K. marxianus и W. anomalus на 13 и 97,7 % (p < 0,05) соответственно. В 30 % растворе желудочного сока наименее жизнеспособными оказались дрожжи вида W. anomalus. После 96 ч в кислой среде все образцы оказались более жизнеспособными при pH 3,0, чем при pH 2,0 – приблизительно на 89 %. Щелочная среда оказала благоприятное воздействие на скорость роста. Дрожжи P. kudriavzevii продемонстрировали лучшие показатели выживаемости при pH 2,0 и 3,0 в течение 96 ч. Все дрожжи сохраняли жизнеспособность в 1, 2 и 3 % растворах желчи, хотя скорость роста существенно не увеличилась. Повышение концентрации желчи вызвало минимальное увеличение роста. После 24–48 ч инкубации в 5–30 % растворах глюкозы все образцы продемонстрировали устойчивую жизнеспособность. После 48 ч инкубации концентрация дрожжей начала падать, а концентрация глюкозы выросла с 5 до 30 %. Вид P. kudriavzevii оказался наиболее жизнеспособным через 96 ч (41,8 %) по всем четырем критериям.
Если дальнейшие исследования подтвердят, что этот вид соответствует остальным, не охваченным в рамках данной работы параметрам, которые позволяют квалифицировать микроорганизм как пробиотик, то дрожжи P. kudriavzevii, полученные из сока нигерийского кокоса, могут быть рекомендованы в качестве потенциального источника коммерческих пробиотиков.
