Том 53, №1 (2023)
Производство взбитых кисломолочных десертов, в том числе потребляемых в размороженном виде, способствует расширению ассортимента функциональных продуктов питания. Формоустойчивость взбитого десерта определяется дисперсностью воздушной фазы. Цель работы заключалась в изучении влияния состава и способа производства взбитого кисломолочного десерта, потребляемого в размороженном виде, на дисперсность и стабильность воздушной фазы в процессе его хранения и размораживания.
Объектами исследования являлись взбитые кисломолочные десерты с желатином и пектином (№ 1 и 2), с различным содержанием ферментированной основы (№ 1 и 3) и желатина (№ 3 и 5), с концентратом сывороточных белков (№ 4). Для контроля динамической вязкости использовали методы ротационной вискозиметрии, для изучения дисперсности структурных элементов – микроструктурные.
Установлено, что смеси для десертов с содержанием 1,3 % пектина характеризуются более высокими значениями динамической вязкости (в 3,8 раза), чем с 1,3 % желатина. Дополнительное введение 3 % концентрата сывороточных белков способствовало повышению вязкости смеси в 4,4 раза и взбитости десерта в 1,4 раза, а также стабильности воздушной фазы при размораживании. В десерте с желатином, произведенным путем ферментации молочной основы (№ 3), через 24 ч хранения при температуре 4 ± 2 °С отметили воздушные пузырьки с меньшим средним диаметром (на 21 мкм) в сравнении с десертом с 30 % йогурта. Увеличение количества желатина до 2 % не привело к повышению динамической вязкости смеси, но в 1,3 раза повысило взбитость десерта и отрицательно сказалось на дисперсности воздушной фазы. Воздушная фаза взбитых кисломолочных десертов была менее стабильна при введении пектина.
В результате проведенного исследования установлено влияние гелеобразователей, концентратов сывороточных белков и количества ферментированной основы на дисперсность и стабильность воздушной фазы кисломолочных десертов. Установлено отрицательное влияние пектина на дисперсность воздушной фазы размороженных десертов. Увеличение содержания ферментированной основы и желатина, а также использование концентратов сывороточных белков повышает стабильность воздушной фазы в течение 24 ч хранения при температуре 4 ± 2 °С. Результаты исследования могут быть использованы при разработке технологий производства взбитых кисломолочных десертов и их хранения в размороженном состоянии.
Использование в пищевом производстве биологически активных соединений, в том числе экстрагированных из водорослей, позволяет повышать функциональность продуктов питания. Комплексом доказанных биологически активных свойств обладает альгинат натрия. В пищевой промышленности он используется в качестве загустителя, стабилизатора, гелеобразователя и водоудерживающего агента. Биологическая активность альгината натрия и его влияние на технологические свойства пищевых систем зависят от молекулярной массы и однородности размера частиц данного полисахарида. Целью работы являлось исследование возможности применения метода сонохимического микроструктурирования альгината натрия для повышения его биологической активности и эффективности в составе хлебобулочных изделий.
Объектами исследования являлись альгинатные гели, дрожжевые суспензии на основе Saccharomyces cerevisiae и хлеб из пшеничной муки первого сорта. Для микроструктурирования альгината натрия применяли низкочастотную ультразвуковую обработку мощностью 240, 435 и 630 Вт/л при температуре 50 °С в течение 20, 25 и 30 мин. Проводились исследования свойств альгинатных гелей: морфология частиц в сопоставлении с распределением в дисперсной среде их гидродинамического диаметра, антиоксидантная активность, вязкость, биоактивность in vitro и биодоступность на Paramecium сaudatum и S. cerevisiae. Исследовали качество хлебобулочных изделий по ГОСТ Р 58233-2018.
Сонохимическое микроструктурирование привело к деполимеризации крупных частиц альгината натрия на более короткие (5670 нм – 30,6 %, 502 нм – 53,4 %, 56,1 нм – 16 %). Отметили увеличение антиоксидантной активности в 7 раз и потенциальной биоактивности на 3,9 %. Использование микроструктурированного альгината натрия способствовало увеличению бродильной активности S. cerevisiae и приросту биомассы дрожжей на 8 %. Образцы хлеба с использованием микроструктурированного альгината натрия отличались повышенной пористостью (на 5,9 %) и функциональностью (увеличение антиоксидантной активности в 3,7 раз).
Предлагаемый подход сонохимического микроструктурирования позволяет снизить размер частиц альгината натрия, а также повысить его биологическую активность. Сонохимически микроструктурированный альгинат натрия обладает большим потенциалом в технологии пищевых систем, в том числе хлебобулочных изделий.
Урбанизация и антропогенное воздействие на окружающую среду приводит к загрязнению экосистем, в том числе городских, химическими элементами. В биомониторинговых исследованиях окружающей среды птицы являются наиболее подходящим индикатором загрязнения поллютантами. Цель исследования заключалась в изучении путей поступления микроэлементов, в том числе тяжелых металлов, в организм обыкновенного павлина Pavo cristatus.
Исследование проводилось с 2018 по 2022 гг. на микропопуляциях физиологически здоровых особей обыкновенного павлина, содержащихся в трех зоопарках (г. Москва, г. Иваново, г. Ярославль). Объектами исследования являлись перья павлина (n = 33), компоненты рациона питания (n = 303), питьевая вода (n = 94), почва (n = 123) и снег (n = 204). Исследования по определению микроэлементов проводили на атомно- абсорбционном спектрометре КВАНТ-2АТ.
Вариабельность концентрации микроэлементов в исследуемой выборке особей составила, %: Zn – 73,9, Cu – 94,3, Fe – 111,6, Pb – 150,0, Cd – 136,88 и As – 203,87. Средние уровни накопления элементов в биосредах убывают в ряду Fe > Zn > Cu > Pb > Cd > As. Анализ рационов питания павлинов, организованных на базе зоологических учреждений Москвы, Иваново и Ярославля, показал, что Zn поступает 11,35, 6,60 и 2,50 мг; Cu – 2,29, 0,75 и 0,41 мг; Fe – 55,83, 30,54 и 6,78 мг; Pb – 0,14, 0,18 и 0,01 мг; Cd – 0,02, 0,01 и 0,005 мг; As – 0,04, 0,02 и 0,002 мг соответственно. Если особь полностью съедает весь выданный корм, то ориентировочное общее суточное поступление Zn от дневной нормы потребления элемента составляет 16,7–75,7 %, Cu – от 13,7 до 76,3 %, Fe – от 48,4 до 398,79 %. Pb, Cd и As поступают с рационами в пределах суточной нормы. Основной путь поступления Zn, Cu, Fe в Ярославле и Cd – пероральный, Fe в Москве и Иваново, As и Pb в Москве – ингаляторный.
В ходе анализа многомаршрутной и многосредовой экспозиции микроэлементов, в том числе тяжелых металлов, при поступлении в организм птиц было установлено, что уровень концентрации эссенциальных микроэлементов в биосредах определяется их поступлением с пищей. Накопление организмом птиц Fe (в Москве и Иваново) и As (на всех территориях исследования) связано с их поступлением из почвенного покрова, т. к. в депонирующей среде обнаружен высокий уровень содержания данных эссенциальных микроэлементов. Наибольшее воздействие на организм птиц оказывает валовое содержание Pb в почве Москвы и питьевой воде Ярославля и Иваново. Снежный покров оказывал наименьшее воздействие на элементный статус биосред павлинов.
Обработка сырья ферментами – распространенный метод производства фруктовых соков, способствующий наиболее полному извлечению сока из растительных клеток. Для некоторых видов сырья ферментативные процессы оказываются более эффективными, чем механическое измельчение или термическая обработка. Выбор конкретного фермента зависит от состава фруктов. Чаще всего в пищевой промышленности используются пектиназа и целлюлаза, реже – амилаза. Использование ферментов в технологическом процессе способствует рационализации производства фруктовых напитков. Ферменты способствуют максимальному извлечению сока из сырья и позволяют оптимизировать такие процессы, как отжим, отстаивание и удаление твердых частиц. Соки, прошедшие ферментативную обработку, более прозрачны и обладают большей потребительской привлекательностью.
В обзор включены актуальные и авторитетные научные публикации по ферментативной обработке фруктовых соков (2000–2021 гг.). В список ферментов для поиска вошли пектиназа, целлюлаза и амилаза. Настоящий обзор суммирует такие факторы, влияющие на процесс производства фруктового сока, как гидромодуль, концентрация фермента, время инкубации, температура и комбинация ферментов. В качестве научных методов были использованы поиск и скрининг научной литературы, извлечение данных, их анализ и компиляция.
Основное внимание в обзоре уделяется тому, как отдельные технологические параметры влияют на результат производственного процесса: выход сока, вязкость, общее количество растворимых твердых веществ, кислотность, примеси, прозрачность, концентрацию пигмента, содержание фенолов, цвет и т. д. Более высокая концентрация фермента и температура, а также более длительный период инкубации способны уменьшить вязкость сока и сделать его более прозрачным, но они вызывают изменение цвета. Оптимальная комбинация и концентрация ферментов способны повысить выработку сока из мякоти баиля, банана, саподиллы, дуриана, папайи, винограда, белой питайи и арбуза. Более длительная продолжительность инкубации улучшает производство сока из мякоти баиля, цитрона, фиников и папайи. Более высокие температуры инкубации не оказывают положительного влияния на выход сока. Целлюлазы, пектиназы, амилазы и их комбинации приводят к выработке большего объема фруктового сока и способствуют повышению его качества, если технологический процесс предусматривает оптимальное сочетание температурного режима и продолжительности инкубации.
Оптимальная концентрация фермента, продолжительность инкубации и температурный режим увеличивают объем производства сока. Этот факт доказывает, что ферментативная обработка – эффективный метод производства сока, обеспечивающий готовый продукт максимально высокого качества.
Интенсификация процесса биоконверсии возобновляемых ресурсов растительного происхождения является приоритетным направлением современной биотехнологии. Важной стороной проведения обработки и предобработки целлюлозного сырья (в том числе отрубей) является получение в конечном продукте высокого содержания редуцирующих веществ. Цель исследования – определение оптимальных условий химической трансформации растительных полимеров для получения биологически ценных веществ. Это позволит снизить себестоимость конечного продукта биотехнологического производства.
В данной работе конверсию полимеров пшеничных отрубей осуществляли в процессе химической обработки серной кислотой. Оценка степени конверсии полимеров проводилась на нативных и механически активированных пшеничных отрубях фракции 600, 200 и 100 мкм. Исследования кинетики процесса высокотемпературного химического гидролиза механически активированных пшеничных отрубей осуществляли при варьировании технологических параметров: в диапазоне температуры 120–130 °С, концентрации серной кислоты 0,6–0,9 %, продолжительности обработки 30–60 мин и гидромодуле 1:8;9;10. Количественный и качественный состав моно- и дисахаридов гидролизатов определяли методом ВЭЖХ. В работе использовали комплекс общепринятых и стандартных методов исследований.
Определение состава пшеничных отрубей показало низкое содержание в них лигнина (7,55 %), высокое – пентозанов (17,9 %). Были определены оптимальные технологические условия трансформации полисахаридов с наибольшим содержанием редуцирующих веществ в гидролизатах – 640 мг/г отрубей: гидромодуль 1:10, температура 120 °С, продолжительность 45 мин и концентрация серной кислоты 0,9 %. Наибольшее изменение содержания моно- и дисахаридов гидролизатов установили для пентоз, количество их в пересчете на ксилозу – 78,2 мг/г отрубей. Количество легкогидролизуемых углеводов и клетчатки пшеничных отрубей при химической обработке уменьшалось на 80 и 19 % соответственно.
В данном исследовании установили оптимальные параметры химического гидролиза пшеничных отрубей для их конверсии в целевые продукты биосинтеза – биологически ценные углеводы. Это является перспективным направлением исследований и практического их использования в производстве биотоплива, химических веществ и пищевых добавок.
Диоксид серы, используемый в виноделии как консервант и антиоксидант, негативно влияет на здоровье человека. Снижение доз диоксида серы возможно путем применения дрожжей с хорошей бродильной активностью, доминирующих при инокуляции в сусло, и низкой способностью синтезировать SO2 и SO2-связывающие вещества. Последнее связано с механизмами детоксикации SO2 дрожжами. Цель работы – изучение взаимосвязи устойчивости дрожжей к диоксиду серы и их способности синтезировать SO2 и ацетальдегид в процессе роста.
Исследовали 17 штаммов дрожжей рода Saccharomyces. Культивирование дрожжей осуществляли на установке CGQ на виноградном сусле до достижения стационарной фазы роста. Концентрацию диоксида серы определяли титриметрическим методом, альдегидов – бисульфитным, сульфитоустойчивость дрожжей – по ростовой реакции на SO2 по технологии CGQ.
Установлено, что штаммы различались по степени SO2-резистентности, оцениваемой по увеличению продолжительности лаг-фазы в присутствии (100 мг/дм3) диоксида серы: первая группа (чувствительные) – 8 ч и более, вторая – 2–6 ч, третья (устойчивые) – без изменения. Выявлено (Wilks L = 0,228, α = 0,05), что в среде без SO2 чувствительные культуры отличались наибольшим значением минимального времени генерации в экспоненциальной фазе роста (5,3 ± 2,1 ч), устойчивые – наибольшим синтезом ацетальдегида (54,7 ± 11,1 мг/дм3) и диоксида серы (21,0 ± 10,3 мг/дм3), культуры второй группы – наименьшим содержанием в среде связанных форм SO2 (10,9 ± 4,2 мг/дм3), занимая по остальным показателям промежуточное положение.
В работе была показана возможность использования длительности адаптации дрожжей к SO2 для первичного отбора культур в эковиноделии. По совокупности физиологических и биохимических особенностей выделили перспективные культуры: из третьей группы – для производства вин с пониженным содержанием SO2, из второй – органических вин. Продолжение исследования направлено на расширение спектра штаммов дрожжей и уточнение диапазонов показателей для эффективного включения культур в виноделие.
Толокно ячменное является ценным источником растворимых пищевых волокон β-глюканов, что определяет актуальность его использования при создании обогащенных мучных кондитерских изделий. Цель работы – модификация пищевого профиля сахарного печенья путем введения в его состав толокна ячменного и изучение динамики изменения качественных характеристик полуфабрикатов и готовых изделий.
Объектами исследования являлись мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта, толокно ячменное, композитные смеси, модельные суспензии и рецептурные модели сахарного печенья. Органолептические и физико-химические показатели, жирнокислотный состав, а также структурно-механические характеристики изделий определяли с помощью стандартных методик.
Содержание пищевых волокон в муке и толокне составило 3,7 и 19,8 % соответственно. Жирнокислотный состав толокна отличался от состава муки повышенным содержанием олеиновой кислоты (21,1 и 15,9 % соответственно) и меньшим количеством линолевой кислоты (46,8 и 54,0 % соответственно). Увеличение доли толокна в композитных смесях привело к повышению содержания пищевых волокон (3,7–11,8 %), белка (11,5–12,8 %) и жира (1,4–2,7 %). При введении 50 % толокна увеличивается абсорбционная способность композитных смесей по воде и жиру на 125 и 65,7 % соответственно. С увеличением доли толокна возрастала вязкость модельных суспензий с 3,1 до 17,3 Па·с при минимальной скорости сдвига. Намокаемость печенья увеличивалась, по сравнению с контрольным образцом (190 %), при введении толокна в количестве 30 и 40 % и составляла 221 и 227 % соответственно. Введение толокна привело к повышению содержания пищевых волокон в готовом изделии (до 7,53 % в образце с 50 % толокна). Печенье с толокном имело правильную форму и ровную поверхность, равномерно развитую пористость и обладало гармоничным сбалансированным вкусом и запахом с незначительным зерновым оттенком.
Введение 40 % толокна ячменного взамен части пшеничной муки в рецептуре сахарного печенья было оптимальным. Это повысило количество пищевых волокон в 100 г изделия до 6,5 г и позволило отнести печенье к изделиям с их высоким содержанием в соответствии с ТР ТС 022/2011. Результаты исследования легли в основу создания ассортимента печенья с модифицированным пищевым профилем, обогащенного нативными пищевыми волокнами за счет использования цельнозернового сырья.
Соя занимает одно из первых мест среди источников растительного белка. Структурно модифицированные белки сои и продукты их переработки применяются при создании специализированных продуктов питания. Получение ферментативных гидролизатов пищевых белков, обладающих разной степенью гидролиза и функциональной активностью, является актуальным. Целью исследования стало определение оптимальных показателей двухстадийного процесса ферментативной конверсии соевого белка на основе математических методов планирования эксперимента, а также оценка антиоксидантной активности гидролизата.
Провели серию двухфакторных экспериментов в отношении максимального значения степени гидролиза соевого белкового изолята в присутствии ферментов (пепсина и трипсина). Изучили два параметра ферментативной конверсии соевого белка – время гидролиза и фермент-субстратное соотношение. Провели оптимизацию результатов с применением методологии поверхности отклика в профессиональной программе MathCad 15. Суммарная антиоксидантная активность гидролизата в процессе гидролиза была определена на хроматографе Цвет-Яуза-01-АА амперометрическим методом.
Установили оптимальные технологические параметры одностадийного гидролиза: при обработке пепсином – время 7 ч и соотношение фермент:субстрат 1:22, при обработке трипсином – время 7 ч и соотношение фермент-субстрат 1:30. В результате использования математических методов планирования эксперимента определили оптимальные параметры двухстадийного процесса ферментативного гидролиза соевого белка: первая стадия – гидролиз пепсином в течение 5 ч при соотношении фермент-субстрат 1:20, вторая стадия – гидролиз трипсином в течение 3 ч при соотношении фермент-субстрат 1:19. Получили гидролизат со степенью гидролиза 88 %. Наибольшая суммарная антиоксидантная активность отмечена через 5 ч гидролиза и составила около 250 мг/100 мл.
Полученный ферментативный гидролизат соевого белка может быть использован как компонент продуктов питания или кормовая добавка антиоксидантного действия. Полученные пептиды могут стать матрицей для иммобилизации эссенциальных микроэлементов (Zn, I и Se) и разработки поливалентного комплекса. Дальнейшие исследования будут направлены на изучение остаточной антигенности гидролизата и других показателей его функциональной активности.
Лактулоза является пребиотиком, который широко применяется в медицине и пищевой промышленности. Производство лактулозы основано на изомеризации лактозы в щелочных средах при высоких температурах. Альтернативой являются ферментативные способы, которые считаются более экологически чистыми и позволяют проводить процессы в более мягких условиях.
Объектом исследования стали научные публикации по вопросам синтеза и очистки лактулозы с использованием ферментов. Для поиска информации были использованы базы данных Scopus, Web of Science, PubMed и Elibrary за период с 1978 по 2022 гг.
Рассмотрели два основных пути ферментативного превращения лактозы в лактулозу: изомеризация (прямой) и трансгалактозилирование (с промежуточным гидролизом). Для первого применяют целлюлозо-2-эпимеразы, которые пока не имеют статуса безопасности и их не производят в промышленных масштабах, а побочным продуктом их реакции является эпилактоза. Для трансгалактозилирования применяют β-галактозидазы, которые имеют международный статус безопасности (GRAS) и доступны на рынке, с хорошо изученным механизмом действия. Систематизировали данные об условиях получения максимальных выходов лактулозы при использовании разных ферментов.
Основными продуцентами β-галактозидаз для получения лактулозы являются дрожжи Kluyveromyces lactis и плесени Aspergillus оryzae. Выход лактулозы достигает 30 % в оптимальных условиях. Основной проблемой является необходимость внесения фруктозы. Прямой зависимости между максимальными выходами лактулозы и молярными соотношениями фруктоза:лактоза не выявлено. Применение целлобиозо-эпимераз позволяет достигать высоких выходов лактулозы (70–80 %), но для получения этих ферментов используют методы генной инженерии и мутагенеза, что ставит под сомнение их безопасность. К наиболее перспективным тенденциям развития биотехнологии лактулозы можно отнести использование вторичного молочного сырья и иммобилизованных ферментов, применение разных моделей реакторов, в т. ч. мембранных, и разработку комплексных взаимосвязанных процессов получения ферментов, конверсии лактозы в лактулозу и очистки готовых продуктов.
Нут (Cicer arietinum L.) характеризуется высоким содержанием белка и сбалансированным аминокислотным составом. Однако наличие нежелательного бобового привкуса ограничивает его применение в качестве функционального пищевого ингредиента. Эту проблему помогает решить обработка нута микроволновым излучением. Цель работы - подбор параметров микроволнового излучения для получения образцов, лишенных бобового привкуса, и изучение их химического состава.
В качестве объекта исследования выступили семена нута сорта Волжанин. Опытные образцы семян обрабатывали в микроволновой печи (частота магнетрона 2450 МГц) при разной мощности и продолжительности излучения. Для определения и анализа массовой доли белка, аминокислотного состава и органолептической оценки образцов семян нута использовали стандартные методы.
Установлено, что в процессе микроволновой обработки консистенция нута рыхлеет, а бобовый привкус пропадает через 5–6 мин воздействия при мощности излучения 200 Вт или при режиме обработки 3 мин и 400 Вт. Увеличение продолжительности обработки влияет на появление сначала арахисового привкуса, а позже горького. При применении микроволнового излучения снижается массовая доля белка и количество незаменимых аминокислот в нуте. Замедлить этот процесс можно с помощью повышения мощности микроволнового излучения и сокращения времени обработки. Однако такая интенсификация негативно влияет на содержание аргинина, метионина и тирозина в белке нута.
Полученные результаты могут стать основой для разработки способа подготовки нута для его применения в качестве функционального пищевого ингредиента в продуктах питания.
Ферментированные продукты отличаются увеличенным сроком хранения и повышенной питательной ценностью. Для получения квашеной продукции высокого качества, в том числе капусты, определяющую роль играет исходное сырье. Однако не каждый сорт капусты пригоден для переработки. Цель данной работы – охарактеризовать пригодность современных гибридов капусты белокочанной к естественной ферментации по микробиологическим показателям и нативному содержанию сахаров после 4-х месячного хранения кочанов.
Объектами исследования являлись кочаны 12 гибридов капусты белокочанной отечественной селекции и образцы квашеной продукции из них. Опытные партии кочанов хранили 4 месяца при температуре –1–0 °С в стационарном хранилище. Ферментацию капусты проводили при температуре около 21 °C. Успешное брожение определяли по конечному рН ниже 3,6. Содержание сахаров и титруемую кислотность определяли стандартными методами. Для установления количества микроорганизмов применяли метод предельных разведений. Микробиологический посев осуществляли по стандартной методике.
Наибольшее содержание суммы сахаров до ферментации отмечено у очень позднеспелых гибридов Престиж F1 (5,92 %), Герцогиня F1 (5,82 %) и Идиллия F1 (5,28 %), а также у позднеспелого Атлант F1 (5,49 %). Больше всего сахаров осталось в квашеной капусте у гибридов Престиж F1 (4,78 %), Континент F1 (4,30 %) и Герцогиня F1 (4,07 %). Массовая доля титруемых кислот в расчете на молочную кислоту в среднем по всем исследуемым образцам составила 1,04 %. Выявили различия в химическом составе квашеной капусты в зависимости от гибрида и количества микроорганизмов, присутствующих при брожении. В процессе квашения достигнут высокий уровень содержания молочнокислых бактерий – до 8,17×107 КОЕ/см3 (для гибрида Северянка F1). Микробиологический анализ образцов выявил стабильность в отношении нежелательной микрофлоры квашеной продукции – дрожжей и плесеней.
Исследования показали, что все испытанные отечественные гибриды капусты белокочанной пригодны для квашения даже после 4-х месяцев хранения. Для их ферментации и получения продукта с выраженными традиционными органолептическими свойствами достаточно собственной молочнокислой микрофлоры.
Предприятия общественного питания приобретают все большую значимость в обеспечении населения России здоровым питанием. Это предприятия малого бизнеса, не имеющие опыта инновационной деятельности. Актуальным является определение перспектив инновационного развития предприятий, учитывающее специфику их форм собственности, размер и целевую ориентацию бизнеса. Цель исследования – разработка рекомендаций по реструктуризации предприятий на этапе переходного периода к инновационной стратегии развития.
Объектами исследования являлись предприятия общественного питания и его инновационный потенциал. Для выявления специфики деятельности предприятий и факторов, способствующих и сдерживающих их развитие, применяли метод анализа. В основу разработки рекомендаций в виде процесса реструктуризации в рамках сценариев применительно к конкретным предприятиям положен метод синтеза.
Анализ предприятий отрасли, в зависимости от цели деятельности, позволил разделить их на коммерческие и социально-ориентированные, а также определить их преимущества и недостатки. Общим для всех являются децентрализация, многочисленность и многоформатность, что осложняет внедрение новшеств и стратегическое развитие. Имеющийся опыт показывает целесообразность реструктуризации на этапе переходного периода с точки зрения совершенствования системы управления. Для реализации этого процесса предложены перечень специалистов, обладающих компетенциями в области инновационной деятельности, и матрица стратегических ресурсов.
Аудит предприятий общественного питания позволяет оценить их конкурентоспособность и показать возможности и перспективы стратегического развития. Среди факторов, сдерживающих развитие отрасли, ключевым является отсутствие кадров для инновационной деятельности и опыта в ней. Актуальной является подготовка специалистов нового формата. Решение этой задачи находится в компетенции профильных университетов и региональной инновационной инфраструктуры, которые имеют образовательные программы по инновационному менеджменту для соответствующих отраслей.
Молозиво коров из-за содержания биологически активных веществ, в частности иммуноглобулинов, пептидов и цитокинов, является перспективным сырьем для производства продуктов функциональной направленности. Пептиды молозива обладают антимикробным действием. Биодоступность действующих начал молозива повышается при его ферментации протеолитическими ферментами. Цель исследования – выделение и характеристика пептидов надосадочной жидкости трипсиного гидролизата молозива коров, а также оценка их антимикробной и противогрибковой активностей.
Для эксперимента использовали надосадочную жидкость трипсинового гидролизата молозива коров, выделенную методом центрифугирования при 3900 об/мин в течение 7 мин. Надосадочную жидкость разделяли методом препаративной хроматографии. Пептидный состав надосадочной жидкости ферментативного гидролизата определяли на МАЛДИ-ТОФ масс-спектрометре, расшифровку белковых последовательностей проводили с помощью базы данных Mascot. Для изучения белкового состава надосадочной жидкости гидролизата проводили осаждение белков сульфатом аммония. Антимикробную активность определяли диско-диффузионным методом. Культивирование штаммов бактерий проводили на плотной питательной среде LB при температуре 37 °C. Для оценки противомикробного действия пептидов провели эксперимент на крысах линии Вистар, инфицированных внутрибрюшинно Salmonella enteritidis 92.
В надосадочном трипсиновом гидролизате молозива коров выделили 4 пептида, один из которых относится к коротким пептидам, три – к полипептидам. Выделенные пептиды имели различную молекулярную массу – 8,4, 6,5, 13,0 и 18 кДа. Установлено, что ферментативный гидролизат надосадочной жидкости молозива коров обладал бактерицидным действием к грамотрицательной бактерии Escherichia coli и грамположительной бактерии Bacillus subtilis, а также антигрибковой активностью против Candida albicans. Введение крысам, инфицированным S. enteritidis 92, внутрь трипсинового гидролизата надосадочной жидкости молозива коров способствовало их выживаемости, снижению ЛД50 и увеличению среднего срока гибели животных с 2 до 4 суток.
Полученные данные свидетельствуют об антимикробном действии пептидов молозива и возможных иммуннотропных свойствах. Практическая значимость проведенного исследования заключается в перспективности использования пептидов надосадочной жидкости трипсиного гидролизата молозива коров для производства продуктов функциональной направленности с антимикробными свойствами.
Сидр получают путем брожения сусла специальных (технических) сортов яблок. В Госреестр РФ селекционных достижений включено 476 сортов яблонь, некоторые из которых могут быть перспективными для производства сидра. Для выявления сортов яблок, наиболее подходящих для приготовления сидра, актуальным является изучение и анализ трансформации химических веществ яблочного сусла в процессе приготовления сидра.
Объектами исследования были выбраны 16 образцов яблочного сусла и сидра, полученные из яблок зарубежной и отечественной селекции. Для определения физико-химических, биохимических и органолептических показателей применяли стандартные методики, а также методы высокоэффективного капиллярного электрофореза и газовой хроматографии.
Установлено, что концентрации титруемых кислот, фенольных веществ, аскорбиновой и фенолкарбоновых кислот сусла варьировались в широких диапазонах в зависимости от сорта яблок. По завершении процесса брожения было отмечено снижение аскорбиновой кислоты в среднем на 76 %. Содержание фенолкарбоновых кислот увеличилось в сидре по отношению к суслу в среднем на 51 %. В сидрах обнаружили янтарную, щавелевую, молочную и уксусную кислоты, которых изначально не было в сусле. Было отмечено повышение концентрации аминокислот в среднем в 2 раза. По результатам дегустационной оценки выделили сидр из сорта Вирджиния, в сусле которого концентрация фенольных веществ была максимальной (1121,6 мг/дм3).
В ходе работы изучили трансформацию химических веществ сусла в процессе приготовления сидра. Лучшими характеристиками, в том числе органолептическими, отличались сидры из сортов яблок со сложным межвидовым происхождением и полученных комплексом методов полиплоидии и отдаленной гибридизации, а также с высокими концентрациями сахаров и фенольных веществ. Дальнейшие исследования будут направлены на изучение сортов и форм с выделившимися происхождением и физико-химическими показателями с целью их возможной переработки в сидры, плодовые водки и кальвадосы.
При комплексной переработке плодов граната (Punica granatum L.) основное внимание уделяется экстракции полифенолов из кожуры. Однако кожура граната богата другими биологически активными водорастворимыми компонентами, процесс извлечения которых мало изучен. Целью работы являлись оценка степени извлечения гидрофильных веществ, таких как простые сахара, органические кислоты и полифенолы, из сырой кожуры и жома граната при разных экспериментальных условиях и подбор режимных параметров экстрагирования.
Объектом исследования были выбраны гранаты сорта Ириданалы (г. Геокчай, Азербайджан). Перед экстракцией комплекса гидрофильных веществ сырую кожуру и жом измельчали до состояния крупнозернистой кашицы. Экстракцию осуществляли методом мацерации при гидромодуле 1:2 и температуре 40 или 60 °C чистой водой и водными растворами этанола (10–14 об.%). Процесс велся 30, 60 или 90 мин в одну или две стадии с раздельным извлечением экстрактов от каждой стадии. В работе применяли стандартные и общепринятые физико-химические методы.
Установлено, что в 31,0 ± 2,0 г/100 г сухого вещества кожуры на гидрофильную фракцию приходится 85,32 %, а в 35,7 ± 2,8 г/100 г сухого вещества жома – 59,36 %. В результате экстракции чистой водой при гидромодуле 1:2 при подогреве смеси до 60 °C в течение 30 мин было извлечено всего 54,6 % сухих веществ от их начального содержания в сырой кожуре. Это связано с содержанием в кожуре граната гидрофильных коллоидов, которые способны впитывать воду и снижать выход экстракта. Оптимальной была экстракция в этих условиях водным раствором этанола с концентрацией этилового спирта 10–14 об.% в две стадии по 30 мин каждая. Благодаря коагулирующему действию этилового спирта на водорастворимый пектин удалось повысить степень экстракции водорастворимых веществ до 83,93 и 91,4 % от их начального содержания в сырой кожуре и сыром жоме соответственно. В результате такой экстракции из 1 кг сырого жома получено около 4 кг смешанного экстракта, после уваривания которого под вакуумом получено 260 г концентрата с содержанием сухих веществ 60 масс.%, в том числе 46,70 г/100 г простых сахаров, 4,73 г/100 г органических кислот, 3,70 г/100 г полифенолов и 10,10 мг/100 г витамина C.
Экстракция сырой кожуры и сырого жома гранатов водным этанолом (10–14 об.%) обеспечила максимальную степень извлечения гидрофильных веществ и облегчила отделение образовавшихся экстрактов. Однако использование крепких спиртовых растворов может увеличивать затраты на отгонку спирта из образовавшегося экстракта. Поэтому для устранения недостатков предложенного метода в перспективе следует рассмотреть экстракцию данного сырья чистой водой с добавлением пектолитического фермента.
Всемирной организацией здравоохранения рекомендовано ограничить потребление насыщенных жирных кислот. Однако прямая замена твердых жиров жидкими маслами может привести к изменению технологических и потребительских свойств пищевых продуктов. Целью работы являлась разработка гибридного геля, имеющего плотную структуру, на основе олеогеля и гидрогеля для замены насыщенных жиров в кондитерском полуфабрикате.
Объектами исследования являлись образцы олеогеля из подсолнечного масла и пчелиного воска в концентрации 10, 15 и 20 % и гибридные гели, приготовленные путем смешивания олеогеля с 2 %-ым водным раствором альгината натрия в соотношениях 99:1, 95:5 и 90:10. Текстурные свойства гелей (прочность, адгезионную прочность, индекс вязкости, консистенцию и модуль Юнга) исследовали на анализаторе текстуры TA-XT Plus (Stable Micro Systems Ltd., Великобритания), активность воды – на анализаторе активности воды LabMaster (Novasina, Lab Master, Швейцария).
Образцы олеогеля с концентрацией воска 20 и 15 % имели хорошие показатели адгезионной прочности. Результаты исследования показали, что лучшим образцом гибридного геля является образец с соотношением олеогель с концентрацией воска 20 % и гидрогель 95:5. Такое соотношение позволило достичь достаточной прочности геля (≤ 408,222) при поддержании плотной и равномерной текстуры продукта (модуль Юнга ≤ 17,05) в течение длительного периода времени. Результаты исследования активности воды показали, что олеогели относятся к продуктам с низкой влажностью (Aw = 0,6 ± 0). Срок хранения гибридного геля при температуре от 4 до 10 °С составил 6 месяцев. Разработанные образцы гибридных гелей имели хорошие сенсорные свойства: чистый вкус и запах, прочную однородную структуру и консистенцию. В работе была предложена рецептура и технология приготовления кондитерского полуфабриката с гибридным гелем вместо 30 % заменителя какао-масла.
Применение гибридных гелей может быть рекомендовано в качестве заменителя масла какао (или кондитерских жиров) для уменьшения количества насыщенных и трансжирных кислот в кондитерских изделиях. Такая замена позволит получить полуфабрикаты и готовое изделие с хорошими потребительскими свойствами.
Антибиотики традиционно используют для профилактики и лечения сельскохозяйственных животных. Содержание остаточного количества антибиотиков в животноводческой продукции (молоке, мясе и продуктах на их основе) является серьезной проблемой здравоохранения. Цель работы – оценка влияния контаминации молочного сырья антибиотиками на показатели качества и безопасности продуктов питания, а также оценка воздействия антибиотиков на микробиологический состав молока и возможности появления устойчивых к антибиотикам бактерий.
Объектами исследования являлись научные статьи российских и зарубежных ученых, опубликованные с 2017 по 2022 гг., посвященные изучению влияния антибиотиков на молоко и продукты его переработки. Поиск провели по базам данных PubMed, Scopus, ScienceDirect и Web of Science, а также в электронной научной библиотеке eLibrary.ru по ключевым словам: антибиотики, антибиотикорезистентность, молоко и безопасность пищевой продукции.
Анализ источников показал, что содержание антибиотиков в молоке приводит к ингибированию жизнедеятельности молочнокислых бактерий, что является причиной нарушения технологического процесса производства различных продуктов (йогуртов, сыров и т. д.). При соблюдении режимов обработки (нормализации, пастеризации и гомогенизации) исходного сырья антибиотики сохраняются в кисломолочных продуктах, связываясь со структурными компонентами молока (белками и жирами). Антибиотики из молочного сырья обнаруживаются в исходном количестве в йогуртах. При производстве сыров антибиотики переходят в сыворотку, но аминогликозиды, хинолоны и тетрациклины содержатся в готовом продукте, связываясь с белковой фракцией.
Контаминация молочного сырья антибиотиками оказывает негативное влияние на биологическую безопасность продукции и приводит к серьезным проблемам как для здоровья человека, так и для технологического процесса производства. Однако данной проблеме уделяется недостаточно внимания. Необходимо проводить исследования по оценке остаточного содержания антибиотиков в молоке и молочных продуктах для обеспечения токсикологической безопасности продукции и технологических этапов производства, а также расширять аналитические методы оценки содержания антибиотиков в продукции.
Недостаточный объем выпуска, а в некоторых случаях отсутствие в России производства определенных видов микроингредиентов, образует зону уязвимости продовольственной системы. Работа нацелена на исследование рынков микроингредиентов в России и их влияния на устойчивость продовольственных систем, а также выработку основных направлений государственной поддержки по развитию производства микроингредиентов.
Объектом исследования выступили тенденции развития рынков микроингредиентов в контексте устойчивого функционирования продовольственных систем. Теоретико-методологической базой исследования являлись положения теории мир-системного анализа, методы сравнительного и статистического анализа. Исследование было выполнено на базе материалов Федеральной службы государственной статистики, Федеральной таможенной службы, Российского экспортного центра, рейтинговых и информационных агентств, а также аналитических материалов ООН, ФАО и Союза производителей пищевых ингредиентов, находящихся в свободном доступе.
В работе показали влияние рынков микроингредиентов на устойчивость продовольственных систем, а также проанализировали специфику формирования спроса и предложения микроингредиентов, обусловленную мировыми и российскими тенденциями развития потребительского рынка и производственного сектора. Обосновали, что при выработке направлений государственной поддержки отечественных производителей микроингредиентов следует исходить из наличия сырьевой базы и особенностей конкурентной среды, сложившейся на соответствующих рынках. В качестве примера рассмотрели конкурентный российский рынок ароматизаторов, на котором присутствуют как зарубежные, так и отечественные производители, и рынок лимонной кислоты, представленный китайскими производителями при отсутствии отечественных. В первом случае необходима поддержка действующих производителей и укрепление их позиций на российских рынках, в перспективе – зарубежных, во втором – создание нового производства, вывод продукции на российский рынок и его завоевание при наличии мощных и готовых к демпингу конкурентов. Предложили основные направления государственной поддержки отечественного производства конкурентоспособных микроингредиентов и их компонентов.
Результаты исследования могут быть использованы при выработке мер государственной поддержки в промышленности. Применение предложенных направлений государственной поддержки производства микроингредиентов и компонентов для их изготовления будет способствовать повышению уровня продовольственной безопасности и устойчивости российской продовольственной системы к внешним шокам.
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.
Введение. Одна из самых распространенных экологических проблем связана с загрязнением окружающей среды соединениями ртути. Целью работы стало исследование качественного состава и физико-химических свойств нетрадиционного мясного сырья, а также изучение степени накопления ксенобиотиков в мясе диких животных, полученных в условиях биоценоза Белоосиповского ртутного месторождения.
Объекты и методы исследования. Мышечная ткань длиннейшей мышцы спины, а также мякоть мяса лосей, добытых ружейным способом егерями в охотничьих хозяйствах Кемеровской области – Кузбасса.
Результаты и их обсуждение. В ходе комплексных исследований был изучен химический состав мышечной ткани и мякоти мяса лося, а также минеральный состав мышечной ткани лося, полученной из разных анатомических частей туши животного. Биологическую ценность мяса лося оценивали по результатам изучения аминокислотного и жирнокислотного состава мышечной ткани, а также минерального и витаминного состава. Были изучены физико-химические показатели мяса лося, характеризующие его жесткость, потери при тепловой обработке, способность связывать и удерживать влагу, что обеспечивает его сочность. Завершающий этап исследований связан с изучением накопления ксенобиотиков в опытных образцах нетрадиционного мясного сырья, полученного вблизи района Белоосиповского ртутного месторождения.
Выводы. Убойный выход составил 51–53 %, что превышает выход мяса крупного рогатого скота на 4–6 %. По химическому составу содержание влаги в мясе лося составило 73–78 %, белка 20–24 %, в зависимости от анатомического расположения мышц, жира 0,75–1,75 %. Динамика накопления изменения ртути в мясе лося при разных температурных режимах его хранения составляла в пределах от 0,004 ± 0,001 до 0,009 ± 0,00 1 мг/ кг (при ПДК 0,03 мг/кг).
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.
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.
Введение. Увеличение объемов производства высококачественных и биологически полноценных белковых продуктов является актуальным. Особый интерес представляют продукты для специализированного питания из-за развития в России рынка Фуднет. Цель исследования – разработка биотехнологии творожного продукта, обогащенного пробиотической микрофлорой, для специализированного (спортивного) питания.
Объекты и методы исследования. Молоко коровье, молоко обезжиренное, сливки и ингредиенты: концентрат сывороточных белков Milkiland-WPC 80, цветочная пыльца, глутамин, закваски DVS Danisco Probat 576 и Howaru Bifido ARO-1, а также зерновые культуры (крупа гречневая и овсяная). Применялись физико-химические, органолептические, биохимические и микробиологические методы исследования.
Результаты и их обсуждение. Молочно-белковая основа творожного продукта производилась раздельным способом с помощью творожного сепаратора GEA Westfalia KDB 30. Для ее обогащения пробиотическими культурами исследовали процесс ферментации сливок с м.д.ж. 15 и 20 % двумя видовыми заквасками. Активность пробиотической заквасочной культуры Probat 576 Howaru Bifido выше, чем закваска ARO-1 Howaru Bifido: при использовании сливок с м.д.ж. 15 % в 1,66 раза, 20 % – в 1,73 раза. Выход активной кислотности на критический предел, равный 5,5, произошел за 3 ч при использовании Probat 576, что на 2 ч быстрее, чем у заквасочной культуры ARO-1. В качестве пребиотика изучены зерновые культуры. Результаты математического моделирования свидетельствует о положительном влиянии гречневой и овсяной муки на процесс ферментации сливок. Овсяная мука наиболее подходящий компонент, т. к. при добавлении гречневой муки повышается окрас продукта, свойственный ее цвету. Это неблагоприятно скажется на визуальном ощущении потребителя. Оптимальная доза внесения овсяной муки должна быть равна 5 % .
Выводы. Разработана биотехнология нового творожного продукта, обогащенного пробиотическими культурами, направленная на расширение ассортимента продуктов для специализированного (спортивного) питания.
Введение. Влияние на качество и пищевую ценность печенья оказывают виды сырья. Цель работы – установление влияния жировых продуктов на качественные характеристики и хранимоспособность печенья.
Объекты и методы исследования. Маргарин, кондитерский жир, заменитель молочного жира, пальмовое масло, масло подсолнечное, масло подсолнечное высокоолеиновое и экспериментальные образцы печенья, приготовленные с их применением. Общепринятые и стандартные методы исследований органолептических, физико-химических и структурно-реологических показателей сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.
Результаты и их обсуждение. Разработаны рецептуры печенья со сбалансированным макрокомпонентным составом. Пищевая ценность 100 г печенья, приготовленного с использованием твердых жировых продуктов: белок – 7,5 г, жир – 17,8 г (в том числе насыщенные жирные кислоты – 9 г), углеводы – 65 г (в том числе добавленные сахара – 18 г), калорийность – 445 ккал. В рецептурах с жидкими растительными маслами увеличено количество сухого молока и добавленных сахаров, вносимых в виде сиропа и патоки. Пищевая ценность 100 г печенья, приготовленного с использованием жидких растительных масел: белок – 7,0 г, жир – 18,0 г (в том числе насыщенные жирные кислоты – 3 г), углеводы – 64,5 г (в том числе добавленные сахара – 20 г), калорийность – 450 ккал. Замена твердых жировых продуктов на жидкие растительные масла позволяет снизить содержание насыщенных жирных кислот с 8–9 до 2–3 г/100 г печенья. При этом возрастает риск окислительной порчи печенья в процессе хранения. Отмечено, что в процессе хранения в течение 207 суток изменение органолептических показателей более выражено в печенье, приготовленном с использованием пальмового масла и кондитерского жира в сравнении с печеньем, приготовленным с использованием маргарина и заменителя молочного жира.
Выводы. Установленный срок годности печенья с использованием масла подсолнечного и подсолнечного высокоолеинового – 2 месяца; печенья с заменителем молочного жира, маргарином, пальмовым маслом и кондитерским жиром – 6 месяцев. С целью повышения стойкости жидких растительных масел к окислению перспективны исследования по введению различных эмульгаторов и антиоксидантов, способных образовывать связи с белками и крахмальными фракциями муки в процессе приготовления печенья.
Введение. Естественными источниками биологических активных веществ (БАВ) являются различные виды растений, обладающие геропротекторными свойствами, замедляющие процессы старения. Thymus vulgaris и Trifolium pratense обладают высоким содержанием БАВ. Данная работа посвящена исследованию экстрактов каллусных культур T. vulgaris и T. pratense на наличие веществ геропротекторной направленности.
Объекты и методы исследования. Для получения экстрактов использовались каллусные культуры T. vulgaris и T. pratense, выращенные в условиях in vitro на питательных средах различного состава. Для извлечения веществ выбран метод жидкостной водно-спиртовой экстракции. В качестве растворителя использовалась водно-этанольная смесь (Сэ = 30, 50, 70 %). Также варьировали следующие параметры экстракции: температуру Тэ = 30, 50, 70 °C, время τэ = 2, 4, 6 ч. Количественный и качественный анализ экстрактов каллусных культур T. vulgaris и T. pratense исследовали с применением высокоэффективной жидкостной, газовой с масс-спектрометрией и тонкослойной хроматографии.
Результаты и их обсуждение. Для получения экстрактов каллусных культур рекомендованы следующие рабочие параметры: для T. vulgaris – τэ = 4 ч, Тэ = 50 °C, Сэ = 70 %, для T. pratense – τэ = 6 ч, Тэ = 70 °C, Сэ = 70 %. По результатам хроматографического исследования экстрактов установлено наличие флавоноидов, фенилпропаноидов, простых фенолов, высших жирных кислот, моно- и сескитерпенов и алифатических углеводородов. В T. vulgaris наибольшее содержание тимола (23,580 ± 1,170 мг/мл), а в T. pratense наибольшее содержание рутина (10,05 ± 0,35 мг/мл). Из найденных веществ в экстракте T. vulgaris геропротекторной активностью обладают тимол, апигенин, галловая, хлорогеновая и кофейная кислоты; а в T. pratens рутин, хлорогеновая и п-кумаровая кислоты.
Выводы. Каллусные культуры T. vulgaris и T. pratense являются источниками БАВ геропротекторной направленности.
Введение. Постоянно увеличивающиеся объемы токсичных выбросов в биосферу способствуют накоплению загрязняющих веществ в почве, воде и атмосфере. Это представляет серьезную угрозу для живых систем и экосистемы в целом. Поэтому целью работы является разработка и/или усовершенствование существующих методов и комплексов на их основе по восстановлению загрязненных природных систем.
Объекты и методы исследования. Общедоступная научная информация баз данных PubMed от National Center for Biotechnology Information (США), Elsevier (Scopus, ScienceDirect), платформы Web of Science и отечественной электронной библиотеке eLibrary.ru с глубиной поиска 16 лет.
Результаты и их обсуждение. В результате анализа научной литературы выделены основные техногенные объекты, оказывающие токсическое действие на биоту. Деструктивному воздействию подвержены почвенные покровы. Среди существующих техногенно нарушенных объектов наибольшую площадь занимают отходы горнодобывающей промышленности. К загрязняющим веществам относятся тяжелые металлы, углеводороды, соединения серы, кислоты и др. Для снижения техногенного воздействия на окружающую среду используют различные технологии ремедиации. Они включают в себя полное или частичное разрушение поллютантов, извлечение их для дальнейшей переработки в нетоксичную продукцию и/или полного удаления, а также стабилизацию в менее токсичные формы. В настоящем обзоре представлена информация об основных методах восстановления нарушенных почв и обоснована перспектива разработки комплексных технологий ремедиации.
Выводы. Рассмотрены основные поллютанты антропогенного происхождения, влияющие на состояние окружающей биоты. Изучены классические методы восстановления техногенно-нарушенных почв. Обоснована перспектива разработки новых технологий ремедиации почв на основе комбинирования биологических методов – фиторемедиации, биоаугментации и биостимуляции для восстановления посттехногенных ландшафтов.
Введение. Угольная промышленность способствует накоплению загрязняющих веществ в почве, таких как тяжелые металлы и полициклические ароматические углеводороды. Поэтому восстановление почвы является актуальной задачей. Цель исследования – обоснование использования микроорганизмов угольных отвалов в борьбе с загрязнением почвы тяжелыми металлами и нефтяными загрязнителями.
Объекты и методы исследования. Научные статьи, изданные за последние пять лет, а также источники, цитируемые в Scopus, Web of Science и Elibrary. В работе использовали методы анализа, систематизации и обобщения тематических публикаций современных баз данных.
Результаты и их обсуждение. Одним из результатов воздействия угольной промышленности является изменение ландшафта, животного и растительного мира, а также почвенного микробиома. Биоремедиация с использованием различных микроорганизмов является эффективным методом, позволяющим восстановить поврежденные участки почвы. Доказано, что микроорганизмы, выделенные из угольных отвалов, обладают устойчивостью к тяжелым металлам и полициклическим ароматическим углеводородам, а также способностью к их утилизации. Бактерии рода Bacillus, а также штамм Pseudomonas aeruginosa способны деградировать нефтяные загрязнители. Микроорганизмы видов Enterobacter и Klebsiella оказались устойчивы к меди, железу, свинцу и марганцу. Бактерии родов Bacillus, Arthrobacter, Pseudoarthrobacter и Sinomonas показали устойчивость к никелю, мышьяку и хрому. Арбускулярные микоризные грибы увеличивают активность почвенных ферментов, повышая плодородность почв и разлагая различные органические соединения.
Выводы. Методы секвенирования позволят определить видовой состав почв угольных отвалов с целью поиска новых штаммов, способных восстанавливать поврежденные участки.
В настоящее время для обнаружения и идентификации микроорганизмов разработан ряд технологий и коммерческих приложений, позволяющих выявлять нуклеиновые кислоты, входящие в состав микроорганизмов. Различные методы обнаружения и идентификации микроорганизмов активно разрабатываются в течение многих лет. Одним из наиболее перспективных направлений в молекулярно-генетической идентификации микробиоты в пищевых субстратах считаются технологии, основанные на анализе ДНК. Данный обзор посвящен рассмотрению различных аспектов идентификации микроорганизмов в пищевых субстратах на основе современной научной и методической литературы, а также запатентованных решений. Значительное внимание также уделено классическим методам идентификации микроорганизмов. Приводятся различные аспекты применения ПЦР для анализа микробных сообществ. Показано развитие современных технологий высокопроизводительного секвенирования (NGS) ДНК микробных сообществ в пищевых субстратах. Особе внимание уделено современным стратегиям идентификации патогенов с использованием NGS. Проведен анализ нормативной и методической литературы, а также анализ технических решений, раскрытых в источниках патентной литературы. Рассмотрены достоинства и недостатки различных методов исследования микроорганизмов в пищевых субстратах. В ходе проведенного обзора литературы показано, что наиболее многообещающим методом анализа присутствия прокариотических и эукариотических микроорганизмов, в том числе патогенных, является высокопроизводительное секвенирование.
