Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск
Том 84, № 4 (2022)
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-4

Процессы и аппараты пищевых производств 

17-23 12
Аннотация

Исследования влияния рас дрожжей на процесс брожения позволили подобрать чистую дрожжевую культуру для производства безалкогольного сидра, позволяющую получить продукт с органолептическими показателями, приближенными к сидру традиционному. Для получения безалкогольного сидра было проведено исследование процесса брожения яблочного сока прямого отжима из сорта яблок Антоновка различными расами чистых дрожжевых культур. Для исследования подобраны три дрожжевые культуры: Wyeast 4766 Cider, Mangrove Jack's "Cider M02 и Fermentis Saflager S-23 и проанализированы их физические показатели. Процесс брожения контролировался по количеству выделенной углекислоты, по окончании брожения получены физико-химические показатели всех образцов и выявлена дрожжевая культура - Fermentis Saflager S-23, которая позволила получить напиток с показателями, соответствующими задаче исследования. Процесс брожения дрожжевой культурой Fermentis Saflager S-23, был окончен на 5 сутки, содержание этилового спирта составило всего 4% объемных, а аромат и вкус яблочного сусла был характерным и насыщенны. На заключительной стадии исследования были созданы три образца конечного продукта, основным сырьем для которых послужил сброженный яблочный сок каждой из исследуемых культур. Определены их физико-химические и органолептические показатели. Основываясь на полученных данных выявлен лучший образец безалкогольного сидра, который был получен в результате брожения Fermentis Saflager S-23.

24-31 14
Аннотация

В статье представлены результаты исследования, направленного на глубокое и всестороннее изучение факторов, определяющих эффективность процесса биохимического окисления, изучение динамики химического состава яблочного сырья в процессе уксуснокислого брожения. На первом этапе исследования было проведено изучение химического состава яблочных соков. В исследуемых образцах сока определяли рН, содержание сухих веществ, титруемых кислот, летучих кислот, экстракта, сахаров, азотистых веществ, фенольных веществ и углеводов. На втором этапе было проведено исследование химического состава яблочного сырья во время ферментации. Сбраживание яблочного сока проводили на чистой культуре дрожжей Яблочная-7. Брожение проводилось при температуре 20-22 °С. Готовый ферментированный сок спиртовали до 9% по объему и хранили перед употреблением. Далее была проведена уксуснокислая ферментация глубинным способом. Основные технологические и биохимические показатели были определены в свежем яблочном соке, сброженно-спиртованном соке и уксусе. В результате определения фракционного состава азотистых, фенольных веществ и углеводов яблочных соков было установлено, что химический состав яблочных соков зависит от способа обработки яблок и их сортовых особенностей. В процессе уксуснокислого брожения яблочного сырья наблюдается изменение азотистых и фенольных веществ. При этом углеводный состав практически не меняется. При окислении яблочного сырья уксуснокислыми бактериями процессы образования альдегида и эфирообразования значительно усиливаются. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о разнообразии химического состава яблочных материалов и получаемого из них уксуса. В целом химический состав яблочного сырья и уксуса зависит от качества обработанного сырья и технологических условий производства

32-38 11
Аннотация

При математическом моделировании мембранных процессов изучение структурных особенностей используемых мембран и существенная ограниченность информации при формальном описании их разделительных свойств привели к разработке физических моделей, учитывающих не только особенности строений реальных мембран, но и их особенностей функционирования. При составлении физических моделей мембранных процессов, невозможно объективно провести количественный учет большинства факторов из-за их большого многообразия и изменчивости, что далеко отдаляет математическую модель от реального процесса. Именно поэтому методы вычислительной гидродинамики надежно и эффективно выполняют расчеты для всех физических моделей и типов, включая стационарное или переходное течение, несжимаемое или сжимаемое течение (от малых дозвуковых до гиперзвуковых), моделирование ламинарных или турбулентных потоков, ньютоновских или неньютоновских жидкостей, идеального или реального газа. Была построена электронная геометрическая модель установки, осуществлен выбор геометрии сетки с различной плотностью для оптимизации времени расчетов и точности решения для конкретного случая, рассчитана кинетическая зависимость роста клеток, определены расходы подачи питательной среды во внутриволоконное и межволоконное пространства биореактора, проанализированы гидродинамические условия.

Пищевая биотехнология 

39-45 10
Аннотация

В последнее время во всем мире возрождается традиция выпечки хлеба на закваске. Промышленная революция в корне изменила технологию приготовления хлебобулочных изделий. Информация о вреде быстродействующих дрожжей стремительно распространяется, что заставляет потребителя задуматься о пользе потребляемых продуктов. Технологов хлебопекарной отрасли, в свою очередь, это заставляет возвращаться к истокам и разрабатывать рецептуры для полезного традиционного хлеба согласно международным стандартам. В ходе исследований были разработаны три образца рецептур заквасок для хлеба цельнозернового на основе отваров из хмелевых шишек. Хмелевые шишки способствуют получению оптимальной закваски и успешному размножению в ней дрожжевой флоры. Они помогают активизировать процесс брожения. В них содержится большое количество антиоксидантов, что увеличивает сроки хранения хлеба и позволяет его обогатить. Был проведен сравнительный анализ активности дрожжевых клеток в разрабатываемых хмелевых заквасках с использованием камеры Горяева. Подсчет дрожжевых клеток показал, что в образцах хмелевых заквасок №1 и 2 их количество отличается незначительно и составляет 6,75(108 и 6,25(108 кл/см3 соответственно. В образце №3 содержание дрожжевых клеток оказалось немного меньше, чем в других. Это свидетельствует о том, что при производстве хлеба с применением данной хмелевой закваски операция брожения будет протекать более длительное время. Анализ технологического процесса приготовления заквасок образцов №2 и №3 показал, что у образца №3 он достаточно трудоемкий и продолжительный по времени. Полученные результаты по разработке образцов хмелевых заквасок свидетельствуют о возможности их применения в технологии цельнозерновых хлебных изделий.

46-52 8
Аннотация

Для успешного развития отрасли животноводства, в том числе кролиководства необходимо раскрытие генетического потенциала объектов разведения посредством балансирования кормовых рационов и включением в их состав биодобавок, способствующих поддержанию их гомеостаза и снижающих негативное воздействие различных стрессовых и кормовых факторов на организм селькохозяйственных животных. В настоящее время имеется целый ряд кормовых компонентов, которые стимулируют продуктивность и рост животных, птицы, зверей. Одними из них являются пробиотические препараты, положительно влияющие на усиление иммунитета, укрепление здоровья и увеличение продуктивности различных видов сельскохозяйственных животных. Целью работы является обоснование эффективности использования пробиотического препарата Субтилис - С в составе полнорационного гранулированного комбикорма для молодняка кроликов для повышения их мясной продуктивности. Для изучения влияния пробиотического препарата Субтилис - С было подобрано 45 кроликов в возрасте 30 дней. Кроликов контрольной группы кормили по схеме, принятой в хозяйстве полнорационным гранулированным комбикормом ПЗК-92 ГРН, опытные группы кроликов получали кормовые рационы на основе комбикорма ПЗК-92 (полученный на основе зерновых культур, жмыха подсолнечника, пшеничных отрубей, травяной муки из люцерны и премикса КВП П90-1К), в состав которого вводили пробиотическую добавку «Субтилис-С» (2·109) в дозировке 0,6 и 1,0 г/ кг комбикорма и гидролизат овса в дозировке 2% в качестве связующего компонента взамен мелассы. Доказано, что использование пробиотического препарата «Субтилис-С» в дозировке 1,0 г/кг к массе комбикорма повышает среднесуточные приросты и как следствие мясную продуктивность и содержание белка в мышечной ткани тушек кроликов.

53-58 8
Аннотация

Tamarix ramosissima является галофитным видом, обладающим мочегонным, потогонным, вяжущим, обезболивающим и кровоостанавливающим действием. Из него готовят отвары и настои, используемые при различных заболеваниях. Настой из цветков полезен при воспалениях желудка, отвар ветвей эффективен при ревматизме, настой из листьев и коры назначают при поносах, кровотечениях и болезнях селезенки. Веточки тамарикса заваривают как чай. В прошлом отвар из плодов растения применяли на Кавказе против бесплодия, а отваром ветвей лечили сифилиc. В этой работе мы исследовали антиоксидантную и антимикробную активность экстрактов соцветий Tamarix ramosissima, как добавку в пищевой промышленности. Результаты показали, что соцветия проявляют высокую антиоксидантную активность, степень ингибирования при 20 мкл исследуемого материал в 9 раз больше. по сравнению с аскорбиновой кислотой и в 3 раза по сравнению с эмоксипином. Кроме того, экстракты тамарикса показали заметные антибактериальные свойства против штамма Staphylococcus aureus.  Самая сильная активность была зарегистрирована у 70% водноспиртового экстракта соцветий при минимальной концентрации 1 к 10.  Эти данные свидетельствуют о том, что тамарикс может рассматриваться как интересный источник антиоксидантов для терапевтической или нутрицевтической промышленности и для производства пищевых продуктов. Эти показатели характеризуют экстракты тамарикса как объект для дальнейшего изучения, и без сомнения являются перспективным и малоизученным сырьем для пищевой промышленности

59-68 9
Аннотация

В статье обсуждаются вопросы необходимости создания и востребованности на потребительском рынке товарных продуктовых линеек для детей подросткового возраста. Авторами предлагается состав пищевой системы для обогащения снековой продукции для подростков. В качестве компонентов пищевой системы были выбраны: жмых зародышей пшеницы, концентрат сывороточного белка, нут продовольственный и порошок ламинарии японской. Выбранные виды отечественного сырья обладают высоким биопотенциалом, привлекательными экономическими характеристиками и весьма перспективны при производстве пищевой продукции для детей старшей возрастной группы. Содержание белка в пищевой системе составляло 47 г на 100 г продукта. Применение обогатителя в составе готовых изделий, при полученном общем содержании белка целесообразно, поскольку его количество сопоставимо с суточной нормой, что прогнозируемо подтверждает принципы функциональности пищевой продукции. Технологический процесс производства пищевой системы включал этапы приёмки и подготовки сырья, дозирования и смешивания компонентов, упаковку. Исходя из данных удовлетворения суточной потребности в пищевых веществах и энергии можно констатировать, что содержание в ПОС витаминов А, D, B7, селена, хрома и меди имело уровень 15% и менее. Концентрация витаминов: B2, B3, B6, B9, B12, С, K и минеральных веществ - кальция, фосфора, калия, натрия, хлоридов, молибдена, фтора находилась в рамках 20–50%. При этом содержание железа, цинка, магния и витамина Е установлено более 50% или на уровне средней суточной потребности, что позволяет включать пищевую систему в изделия как витаминизированную добавку. Богатый витаминно-минеральный состав обогатителя прогнозируемо обеспечивает поддержание множества функций интенсивно развивающегося организма подростка, включая обеспечение правильной работы костной системы, мышц, сердца и мозга, выработку ферментов и гормонов. Высокая биологическая ценность добавки предполагает перспективность ее применения в качестве белкового и витаминно-минерального обогатителя в производстве высокоуглеводных кондитерских изделий, в частности снековых батончиков.

69-75 10
Аннотация

Белковая недостаточность рационов различных детерминированных групп потребителей является серьезной нутрициологической проблемой. Проблема дефицита белка в рационах может быть решена за счет разработки белковых смесей для их обогащения с учетом тенденций персонализированного питания. Переработка молочной сыворотки методами мембранных технологий соответствует концепции Green, Circular, Bio economy. Мембранные технологии позволяют фракционировать различные компоненты молочной сыворотки и получать высокотехнологичные белковые продукты. Цель исследования - разработка базовой рецептуры, оценка органолептических свойств и физико-химических показателей сухой белковой смеси на основе сывороточных белков, полученной на основе мембранных методов. В качестве основного компонента белковой смеси использовали концентрат сывороточного белка УФ КСБ-80. Концентрат и изолят сывороточного белка в соотношении 6:1 составляют основу разработанной белковой смеси. Предложены варианты расширения ассортимента вкусовых добавок для сухих белковых смесей за счет комбинирования традиционных вкусовых добавок «Клубника», «Вишня», «Яблоко», «Ананас», «Дыня». Предусмотрено опционное внесение экстрактов папайи и ананаса на случай снижения активности пищеварительных ферментов, например, у пожилых людей. Технологическая схема получения готового продукта предусматривает сухое двухстадийное смешивание компонентов в соответствии с разработанной нами рецептурой и применение серийно выпускаемого оборудования. Белковая смесь представляет собой сухой порошок и рекомендуется к использованию в жидком виде путем восстановления ее водой, молоком или натуральным соком, например, витграсс. Состав и свойства разработанной сухой белковой смеси исследовали в соответствии с официальными и общепризнанными методиками испытаний. Разработанный продукт соответствует требованиям ТР ТС 021/2012 «О безопасности пищевых продуктов» и может быть рекомендован для повышения адаптационных возможностей потребителей различных возрастных и физиологических групп к физическим и нервно-эмоциональным нагрузкам, в качестве общеукрепляющего компонента рационов питания.

76-79 8
Аннотация

Во всех развитых странах ведутся интенсивные исследования по созданию экономичного процесса производства бутанола и его производных из биомассы, обеспечивающего снижение себестоимости продукта по сравнению с существующими процессами получения синтетического бутанола на основе ископаемого сырья. Это связано, прежде всего, с перспективами использования бутанола и его производных в качестве альтернативного топлива. В работе предложена технология получения изобутилового спирта, предусматривающая переработку побочных продуктов спиртового производства путем гидрогенизации кротональдегида. В качестве объектов исследования использовали концентрат головных фракций этилового спирта (КГФ) и концентрат головных фракций этилового спирта (КГФ). В процессе работы предложена технология переработки побочных продуктов спиртового производства, включающая ряд стадий с получением в качестве готового продукта-изобутилового спирта, который может быть использован в производстве пластмасс, резины, покрытий, медицине и производстве специальных растворителей, а также в качестве добавки к топливу. Проводились экспериментальные исследования по получению изобутанола и изучению его физико-химических свойств: цветность, плотность; массовая доля изобутилового спирта, массовую долю кислот в пересчете на уксусную кислоту, бромное число, массовая доля карбонильных соединений в пересчете на масляный альдегид, массовая доля нелетучего остатка. Технологический процесс на установке по получению изобутанола дифференцирован по стадиям, которые осуществляются последовательно в отдельных реакторах с обработкой полупродуктов катализаторами. В результате разработанной технологии получен бутиловый спирт с массовой долей изобутилового спирта не менее 99,3%.

80-88 12
Аннотация

Неинфекционные заболевания часто возникают вследствие несбалансированного питания. Сердечно-сосудистые заболевания, развивающиеся из-за окислительного стресса, стоят на первом месте по смертности. Для уменьшения риска заболеваний сердечно-сосудистой системы применяются геропротекторы, в большом содержащиеся количестве в овощах. К природным веществам такого типа относятся аскорбиновая кислота и хлорофилл, которые обладают антиоксидантной активностью и входят и состав капусты брокколи. Данные вещества способствуют профилактике сердечно-сосудистых заболеваний. Заболевания желудочно-кишечного тракта также возникают из-за неполноценного питания (приводит к уменьшению количества полезной микрофлоры кишечника). Употребление в пищу творога и продуктов на его основе помогает восполнить необходимое количество естественной микрофлоры кишечника, за счет кисломолочных бактерий. Цель работы – разработка функционального творожного продукта с добавлением пюре из брокколи. При проведении исследования выяснили, что титруемая кислотность творожной массы с пюре из брокколи составила 113,0 °Т, массовая доля влаги, сахарозы, белка и жира – 40,5; 10,8; 15,7 и 4,2%, соответственно, а энергетическая ценность 100 г продукта равна 110 ккал. Количество молочнокислых бактерий 13×106 КОЕ/г. Условно патогенных микроорганизмов в ходе исследования не обнаружено. Антиоксидантная активность творожной массы с брокколи составила 55,02%, что на 30,55% больше, чем у творожной массы без добавок. Количество хлорофилла составило 24,36 мг/100г продукта. Благодаря, внесению брокколи в творожную массу увеличилось содержание В1 на 1,45 мг/100г продукта; В3 – 1,69 мг/100г продукта; В6 – 0,01 мг/100г продукта; С – 102,8 мг/100г продукта. Таким образом, разработанная творожная масса с брокколи является функциональным продуктом питания для профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта.

89-95 6
Аннотация

В сфере пищевых технологий в настоящее время вопрос получения бактериальных концентратов с высокой урожайностью и жизнеспособностью микробных клеток является актуальным вопросом. Целенаправленное регулирование технологических параметров изготовления бактериальных препаратов оказывает существенное влияние на их качество и, следовательно, на качество готовых пищевых продуктов. В статье представлены результаты исследований по совершенствованию технологии жидкого бактериального концентрата на основе симбиотической закваски для хлебопекарного производства. Этот бактериальный концентрат состоит из консорциума микроорганизмов, характерных для ферментационной микрофлоры ржаных заквасок. Определена оптимальная доза внесения инокулята с целью наращивания биомассы симбиотической закваски. Особенность технологии – принципиально новый подход к подготовке инокулята и получению биомассы симбиотической закваски. Особое внимание при производстве симбиотического концентрата было уделено оптимизации состава питательной среды и созданию условий для роста мезофильных лактобактерий и дрожжей, не сбраживающих лактозу, характерной для бродильной микрофлоры, используемой в хлебопекарном производстве. Для получения биомассы используется простая в приготовлении и дешевая питательная среда на основе творожной сыворотки; в качестве инокулята используется симбиотическая закваска, близкая к естественной закваске для получения ржаного хлеба; благодаря сбалансированному составу среды интенсифицируется процесс накопления биомассы; микробная биомасса характеризуется высоким титром жизнеспособных клеток. Установлена высокая выживаемость клеток в условиях инфракрасной сушки. Полученный концентрат симбиотической закваски обладает высокой ферментативной активностью, хорошей подъемной силой и имеет высокий титр мезофильных лактобактерий и дрожжей, не сбраживающих лактозу.

96-102 6
Аннотация

В настоящее время актуальным и перспективным в молочной отрасли является использование высокоактивных пробиотических штаммов для получения консорциумов с высоким биохимическим и технологическим потенциалом. К таким пробиотическим микроорганизмам относятся пропионовокислые бактерии и ацидофильная палочка. Создание консорциума на основе Propionibacterium freudenreichii Sh85 и L. acidophilus позволяет разработать специализированные пищевые продукты и биологически активные добавки с высокими пробиотическими свойствами. Получен инокулят на основе чистых культур Propionibacterium freudenreichii Sh85 и L. acidophilus в соотношении 2:1, который обладает высокой биохимической активностью и может обеспечить высокий уровень протекания ферментативных процессов при совместном культивировании на молочной среде. В статье представлены данные по оптимизации питательной среды на основе молочной сыворотки для получения биомассы консорциума пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки. Оптимальный температурный диапазон для наращивания биомассы на основе пробиотических культур (30±2)°С. В статье показаны результаты по подбору оптимального количества ионов кобальта в питательной среде. Для обеспечения нормального роста биомассы, высокой урожайности жизнеспособных клеток культур Propionibacterium freudenreichii Sh85 и L. acidophilus и биосинтеза витамина В12 выбрана доза внесения в питательную среду хлористого кобальта 0,0025 г./л. Полученная биомасса характеризуется высоким титром жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки 1012 к.о.е./см3. В биомассе активно протекает накопление витамина В12. Клеточная биомасса применима в качестве биологически активной добавки для непосредственного употребления и в молочной промышленности в качестве бактериального концентрата.

103-109 7
Аннотация

Растительное сырье и продукты его переработки являются источником необходимых биологически активных нутриентов и широко используются в пищевом производстве при создании продуктов функционального и специализированного питания. Проведены исследования минерального профиля ягод клюквы обыкновенной дикорастущей (Vaccinium oxycoccos), произрастающей в Республике Карелия и продуктов переработки ягод (сока и жмыха) при разных способах переработки сырья. Исследования минерального состава свежих ягод клюквы обыкновенной и продуктов их переработки, полученных разными способами, показали высокое содержание эссенциальных макро- и микроэлементов в свежих ягодах, соках и жмыхах и позволили установить закономерность миграции и распределения микронутрентов в зависимости от способа предварительной обработки сырья. Полученные в ход эксперимента данные позволяют судить о высоком минеральном профиле ягод клюквы дикорастущей и продуктов ее переработки и содержании некоторых элементов (в частности фосфора и марганца) в физиологически значимом количестве, что объясняет перспективу применения продуктов переработки дикорастущего ягодного сырья для обогащения продуктов питания микронутриентами. Исследования минерального состава съедобных упаковочных пленок на основе концентрированного сока клюквы, показали более высокий минеральный профиль всех образцов пленок с добавлением сока, полученного с предварительной обработкой ягодного сырья паром, вне зависимости от вида структурообразующей матрицы, что обусловлено более высоким содержанием сухих веществ концентрированного сока. Установлено, что предварительная обработка ягодного сырья паром перед извлечением сока, а также последующее его концентрирование позволяет переработать сырье с максимальным сохранением эссенциальных компонентов, обладающих высокой степенью биологической активности.

110-114 6
Аннотация

Биотестирование относительно новая методика, известная научному сообществу порядка 30 лет. В статье рассмотрен метод определения общей токсичности путем биотестирования с использованием инфузорий. Для методики могут применяться микроорганизмы 4-х родов: Tetrahymena, Stylonicha, Paramecium, Colpoda. Метод используется в продуктах питания и кормах. Приведены преимущества использования данного метода по сравнению с традиционными методами. В статье были проанализированы результаты патентного поиска по данной теме. Цель исследования состояла в системном анализе, обобщении информации, полученных из 2-х баз данных: Федеральный институт промышленной собственности, Google Patents. Были заданы критерии отбора патентов по вопросу биотестирования. В результате скрининга были отобраны 10 документов об охране интеллектуальной собственности. Выявлено, что большая часть патентов содержит описание методик определения общей токсичности с помощью инфузорий. Пик оформления патентов по данной теме приходится на 2000-е года. В 40% документов описываются данные, не относящиеся к конкретному роду инфузорий

115-123 5
Аннотация

В настоящее время отмечается значительный интерес к возможности использования биологически активных веществ для решения задач не только профилактики, но и терапии заболеваний человека. Их богатым источником традиционно считаются лекарственные растения, обладающие высоким фармакологическим потенциалом. Терапевтические свойства биологически активных веществ растений были продемонстрированы на примере многих распространённых заболеваний человека. В данном систематическом обзоре обсуждается перспективность применения экстрактов растений в терапии рака лёгкого. Был осуществлен поиск научных статей с использованием баз данных Medline, Scopus, WoS, Pubmed. Их текст был опубликован в открытом доступе на английском языке. В результате анализа источников литературы был сделан вывод о значимом терапевтическом потенциале экстрактов растений и перспективности разработки новых стратегий лечения рака легкого, включающих биологически активные вещества наряду с классическими подходами (с химиотерапевтическими агентами, таргетными препаратами, облучением).

124-132 4
Аннотация

В работе представлены результаты исследований влияния порошка стевии на качество безглютенового печенья из песочного теста при полной замене сахара в рецептуре. Печенье было изготовлено из смеси муки рисовой и кукурузной (40/60). В качестве жировых компонентов использовали маргарин или растительное масло. Порошок стевии использовали в разных количествах: 1,0; 2,0; 3,0%. Оценку качества печенья проводили по органолептическим показателям, физическим характеристикам (диаметр, толщина), массовой доли влаги, намокаемости, прочности на анализаторе структуры «Структурометр СТ-2». При полной замене сахара на порошок стевии в различных количествах печенье с маргарином было сопоставимо по размерам с печеньем с сахаром, увеличив при этом влажность, но снизив значения намокаемости и прочности. Замена жирового компонента на растительное масло привело к формированию более плоского расплывчатого печенья, с выраженной хрупкостью, что отражалось на его прочности, как в печенье с сахаром, так и со стевией. Использование гуаровой или ксантановой камедей в рецептуре безглютенового печенья со стевией и растительным маслом позволило получить более мягкое печенье, увеличило его толщину, а также влажность и набухаемость, стабилизировало прочность, которая стала сравнима до добавления порошка стевии. Увеличение количества камеди более 1% приводило к большим изменениям показателей качества печенья, и зависело от вида камеди, что было более выражено при использовании ксантановой камеди. Основным критерием качества безглютенового печенья с порошком стевии в количестве 1,0% стало минимальная специфическая сладость

133-140 4
Аннотация

В работе проведено изучение желирующей способности различных марок пищевого желатина, проведены аналитические исследования по установлению возможности использования массового и недорогого объекта промысла – минтая на пищевые цели, разработана технологическая схема изготовления нового структурированного рыбного продукта, проведены эксперименты по его изготовлению. Разработана шкала органолептической оценки качества структурированного рыбного продукта, включающая коэффициенты значимости, из которых наиболее высокие приходятся на самые характерные сенсорные показатели: внешний вид, вкус, консистенцию, аромат, а также балльная шкала характеристики степени разжёвывания формованного изделия. В результате органолептической оценки структурированных рыбных продуктов определено близкое к оптимальному соотношение рыбы и структурообразователя солено-сушеного мелкоизмельченного мяса от общей массы системы. Созданный продукт с указанным соотношением рыбы и желатиной получил наиболее высокий балл, по органолептической оценке, что свидетельствует о его превосходных качественных характеристиках. Результаты исследований показана перспективность технологического решения разработанного нового формованного продукта из солёно-сушёного минтая с использованием качестве структурообразователя водного раствора желатина марки 220 bloom в концентрации 10% при соотношении рыбной и желатиновой составляющих 3:7.

141-148 4
Аннотация

В современном мире польза молока животного происхождения ставится под сомнение в связи с распространением среди населения непереносимости лактозы и пищевой аллергии на молочные белки, а также из-за популяризации таких систем питания, как вегетарианство и веганство. В связи с этим на рынке растёт спрос на растительные аналоги коровьего молока, которые изготавливаются из зерновых и бобовых культур, орехов и семян. В данной статье произведён обзор существующих на данный момент традиционных технологий создания заменителей молока на растительной основе, которые используются в массовом коммерческом производстве. Описаны основные этапы технологического сырья. Приводятся некоторые параметры обработки продуктов растительного происхождения при использовании их процесса производства растительных аналогов молока с учетом различий при использовании определенных видов для получения альтернативных молоку напитков. Отмечены преимущества и степень эффективности различных вариантов термической и нетермической обработки. Также рассмотрены инновационные способы улучшения качества растительных аналогов молока, показавшие эффективность применения в лабораторных условиях. Совершенствование и модернизация технологий производства растительных заменителей молока позволяют сохранять в напитках больше питательных веществ, улучшать их сбалансированность и, как следствие, увеличивать пользу для организма человека. От уровня прогрессивности технологий зависит то, в какой степени аналог может заменить традиционное коровье молоко, что очень важно для потребителей, включающих такие аналоги в свой рацион. Дальнейшие исследования в данном направлении позволят не только расширить ассортимент полезных пищевых продуктов на рынке, но также поспособствуют повышению продовольственной безопасности городов и стран за счет большей доступности для населения качественных источников питательных веществ.

149-156 6
Аннотация

С целью обеспечения контроля качества и безопасности пищевой продукции впервые были проведены исследования влияния хмеля in vivo на частоту аберраций клеток с помощью микроядерного теста в буккальном эпителии человека. Получены результаты исследования in vivo образцов сусла с целью выявления возможного отрицательного влияния хмеля, который вносит свой вклад в увеличение экстрактивных компонентов в готовом напитке при сухом охмелении и содержит большое количество биологически активных соединений (горькие и фенольные вещества, эфирные масла), на организм человека. Проведен анализ частот встречаемости аномалий ядра в клетках буккального эпителия у лиц, употребляющих охмеленные и неохмеленные образцы сусла, на частоту встречаемости клеточных нарушений в буккальном эпителии человека. Обнаружены следующие типы нарушений: клетки с микроядрами, двумя ядрами, насечками, перинуклеарными вакуолями, протрузиями типа «язык» и «разбитое яйцо», кариопикнозом, кариолизисом и кариорексисом. На основании полученных данных вычислены индексы репарации и накопления цитогенетических нарушений. Не выявлено влияние хмеля на индекс репарации и индекс накопления цитогенетических нарушений. Методами факторного анализа показано, что основной вклад в дисперсию системы признаков будет вносить фактор «специфичность изучаемых цитогенетических показателей».

Химическая технология 

157-164 5
Аннотация

Одним из ответственных узлов для установок получения изопропилбензола является узел подготовки фракций реактантов, в частности используемой пропан-пропиленовой фракции. В соответствии с Техническими условиями ТУ 0272-024-00151638-99 содержание пропилена в этой фракции должно составлять не менее 65%мас. Такое достаточно низкое содержание пропилена для проведения реакции алкилирования бензола приводит к неэффективному использованию реакционного объёма реактора алкилирования. Рассматривается работа узла концентрирования пропилена из пропан-пропиленовой фракции промышленного производства изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом. Исследование проводится с использованием моделирующей системы Honeywell UniSim Design. Моделируется протекание процесса в одной ректификационной колонне и при использовании двух колонн. Проведением вычислительного эксперимента показано, что для получения пропиленовой (расчетное содержание пропилена 99,1%мас.) и пропановой (расчетное содержание пропана 90%мас. пропилена – 4,47%мас.) фракций, удовлетворяющих параметрам действующих нормативных документов, возможно использование одной ректификационной колонны с технологическими режимами: Тниз=31,4 ℃, Тверх=21,17 ℃, давление в аппарате 1050кПа, флегмовое число R=13,43. При использовании двух колонн первая качественно «формирует» пропиленовую фракцию (расчетное содержание пропилена 99,1%мас., пропана 0.8%мас), а вторая колонна – пропановую фракцию с практическим отсутствием в ней пропилена (содержание пропана 94,42%мас., пропилена - 0.03%мас.). Разработанные модели технологических схем концентрирования пропилена из пропан-пропиленовой фракции могут использоваться для оценки режимных и конструкционных параметров колонн и анализа достигаемых показателей процесса. Расчетами показано, что на промышленном узле вероятной причиной высокого содержания пропана в получаемой пропиленовой фракции порядка 7%мас. является поддержание неоптимальных технологических режимов. Приводятся значения целесообразных режимных параметров.

165-172 4
Аннотация

Рассмотрен подход к автоматизации технологического процесса получения бентонит-содержащих ионообменных биполярных мембран. Приведены структуры автоматизированных систем, как с использованием локальных средств автоматизации, так и с применением промышленных контроллеров и рабочих станций. Описаны достоинства и недостатки каждой из структур. Предложена двухуровневая система управления с использованием датчиков, исполнительных механизмов и промышленного контроллера на нижем уровне и рабочей станции на верхнем. Реализована схема комплекса технических средств. Разработана информационная модель программного обеспечения верхнего уровня системы управления, учитывающая особенности технологического процесса. Описана диаграмма потоков данных и предложены принципы функционирования программного обеспечения верхнего уровня. На языке С++ разработан программный модуль, предназначенный как для расчета управляющих воздействий для нижнего уровня управления, так и для моделирования периодического лабораторного биполярного электродиализа раствора сульфата натрия с экспериментальными бентонит-содержащими биполярными мембранами для получения кислоты и щелочи. В ходе работы программного модуля возможно проследить зависимость технологических параметров электродиализа (потока ионов, выхода по току, энергетических затрат на производство целевого продукта) от вида используемого модификатора бентонита (алкилдиметилбензиламмония хлорида (ПАВ) и стеариновой кислоты) и его количества в мембранах (1, 2, 3% по мас.) при различной плотности тока. Программный модуль может быть использован в действующих производствах в рамках функционирующих АСУТП с целю оптимизации режимных параметров при управлении процессами электродиализа.

173-177 4
Аннотация

Сырьевыми потоками промышленного производства мото- и авиа-алкилатов являются изобутановая и бутан-бутиленовая фракции, содержащие в своём составе инертный для реакции сернокислотного алкилирования изобутана олефинами компонент – н-бутан. В соответствии с Техническими условиями ТУ 0272-024-00151638-99 содержание н-бутана в изобутановой фракции в зависимости от марки фракции составляет 0,7÷20%мас. Его присутствие уменьшает полезный реакционный объём реактора алкилирования, а при разделении компонентов реакционной массы алкилирования необходимо использование ректификационной колонны (дебутанизатор). Рассматривается возможность включения в технологическую схему дополнительной колонны для вывода н-бутана из состава фракции (соответственно концентрирования изобутана) до её подачи в реактор алкилирования. Особенное значение это имеет для фракций с маркой ниже «Высшая марка». Исследование проводится с использованием программной системы Honeywell UniSim Design. Для расчета свойств компонентов технологических потоков использовали метод Peng-Robinson. Рассчитано теоретически оптимальное оформление аппарата: при использовании ректификационной колонны с давлением в аппарате порядка 400 кПа для уменьшения содержания н-пропана в дистилляте (получаемая изобутановая фракция) до 0,001 мол.доля и содержания изобутана в кубе (получаемая н-бутановая фракция) 0,001 мол.доля потребуется 48 теоретических тарелок, принятое флегмовое число R=8,9, температуры в конденсаторе и ребойлере 26,88 и 47,27 ℃ соответственно. Вычислительным экспериментом показано, что для достижения в получаемой изобутановой фракции практического отсутствия н-бутана (концентрация порядка 0.1%мас.) возможно использование ректификационной колонны со следующими технологическими режимами: число тарелок 60, тарелка питания 15, эффективность контактных устройств 0,8; давление в колонне порядка 400 кПа, температура в конденсаторе и ребойлере Тк=28,91÷29,05 ℃ и Тр=46,72÷47,25 ℃ соответственно, флегмовое число R=20,41. В этой фракции также нет пентанов.

178-184 5
Аннотация

В настоящей статье рассматривается проблема утилизации глинистого шлама обогащения алмазоносной руды. Сгущение сапонитового шлама посредством химической обработки на сегодняшний день рассматривается как наиболее эффективный способ осветления объемов воды, достаточных для поддержания оборотного водоснабжения предприятия, и, как следствие, сокращения объемов дополнительно вводимой в процесс воды. Авторами предлагается новый коагулянт для осаждения сапонитового шлама – содосульфатная смесь, являющаяся побочным продуктом алюминиевого производства. Использование содосульфатной смеси позволит сократить количество отходов как для обогатительной фабрики алмазодобывающего предприятия, так и для глиноземного производства. Рассмотрен вопрос механизма взаимодействия частиц сапонитового шлама с предлагаемым реагентом. Целью исследования является поиск физико-химических закономерностей взаимодействия глинистых частиц шлама с содосульфатной смесью. В работе определен химический и минеральный состав используемого сырья, поверхностный заряд глинистых частиц, гранулометрический состав опытных образцов и их электрокинетический потенциал. Результаты проведенных исследований показали, что в минеральный состав шлама включены следующие минералы: сапонит, каолин, серпентин, бейделлит, доломит. Поверхностный заряд глинистых частиц отрицательный. Химический состав содосульфатной смеси представлен в форме оксидов: Na2O, SO3, CO2, Al2O3. Выявлена зависимость электрокинетического потенциала от массы вводимой в шлам минеральной добавки. Было отмечено, что абсолютное значение ζ-потенциала остается выше 30 мВ несмотря на увеличение концентрации добавки, однако происходит коагуляция глинистых частиц и рассматриваемая система теряет седиментационную устойчивость при концентрации содосульфатной смеси 14,4 г/л.

185-191 4
Аннотация

В работе изучена сорбция алифатических аминокислот глицина и α-аланина aминофосфоновым ионообменником и описана динамика сорбции с помощью кинетического уравнения. Экспериментальные исследования проводились на сконструированной экспериментальной установке с неподвижным слоем ионообменника, в которой очищаемый и регенерирующий растворы пропускаются через слой сорбента в различных направлениях. Гетерогенный процесс ионного обмена включает транспорт ионов сорбтива в жидкой фазе к поверхности зерна и удаление от нее десорбируемых ионов, межфазный перенос, диффузию сорбируемых и десорбируемых ионов внутри зерна, поскольку не все функциональные группы сорбента локализованы на поверхности, и обратимую реакцию ионного обмена. Кинетическое уравнение модели Томаса учитывает многостадийность сорбции и адекватно описывает зависимость степени извлечения компонента от продолжительности контакта раствора со слоем ионообменника. Уравнение модели Томаса модернизировано с учетом влияния на динамику процесса диффузионных сопротивлений в каналах слоя и зернах ионообменника в колонне с неподвижной загрузкой. Модернизированная модель применена для описания динамики ионного обмена алифатических аминокислот на аминофосфоновом ионообменнике и показана возможность использования модели одномерного капиллярного течения для оценки диффузионного сопротивления при движении жидкости в каналах слоя ионообменника. Проверено согласование расчетных и экспериментальных выходных кривых сорбции алифатических аминокислот из водных растворов различной концентрации. Показано, что модернизированная модель адекватно описывает зависимость степени извлечения аминокислот от продолжительности контакта раствора со слоем полиамфолита при различных скоростях подачи очищаемого раствора.

192-199 4
Аннотация

В настоящее время актуальна задача получения олигомеров поливинилового спирта (ПВС) для создания функциональных материалов нового поколения с заданными свойствами. Одним из методов модификации ПВС является озонолиз, имеющий ряд преимуществ перед другими способами окислительной деструкции полимеров. Цель работы – оценка структурных изменений и физико-механических характеристик пленочных образцов ПВС, подвергнутого модификации озонированным окислением. Для проведения процесса окисления готовили 5% водный раствор ПВС марки 1799. Озон-кислородную смесь получали с помощью озонатора известной конструкции. Окисление ПВС проводили в стеклянной термостатируемой колбе при 70°С, продувая озон-кислородную смесь через водный раствор ПВС в течение 40 минут. Отбор проб осуществлялся через 10, 20 и 40 минут окисления. Пленки получали методом полива с последующей сушкой на воздухе, после чего подвергали их ИК-спектрометрическому анализу и определяли прочностные показатели. В результате исследования установлено, что модификация ПВС марки 1799 озонированным окислением в водной среде сопровождается следующим изменением ИК-спектрограмм: в области 1400 - 1600 см-1 наблюдается для окисленного озоном ПВС резкое снижение интенсивности пика, соответствующего гидроксильным группам, образующим водородные связи, в области 1650 – 1700 см-1 отмечена закономерность снижения интенсивности пика с повышением времени окисления ПВС озоном, что свидетельствует о снижении ММ полимера в результате окислительной деструкции, в области 3400 – 3600 см-1 отмечено изменение характера спектрограммы, что также говорит об изменение структуры водородных связей в окисленном ПВС; физико-механические свойства пленочных образцов подвергнутого 40-минутному озонированному окислению ПВС изменяются в сторону снижения как прочности, так и удлинения при разрыве в среднем в 4 раза, модуль Юнга снижается более чем в 3 раза, а диаграмма растяжения меняет характер в зоне высокоэластической деформации (в 1.5-2 раза снижается интенсивность роста напряжения по мере удлинения пленки при растяжении) и зоне разрушения (диаграмма приобретает ступенчатый характер без резкого обрыва), что связано со снижением молекулярной массы ПВС, приобретением новых функциональных групп, изменением стереорегулярности гидроксильных групп основных полимерных цепей, повышением аморфности и изменением времени их релаксации.

200-205 7
Аннотация

Эксплуатационные характеристики композиционных материалов, армированных полиакрилонитрильным техническим жгутиком (ПАН-ТЖ), обладающим реакционной активностью функциональных групп, могут быть улучшены путем его модификации. Целью работы являлось исследование влияния полиакрилонитрильных волокнистых материалов, аппретированных модификаторами АГМ-9, А-187, А-174 и Duron OS 3151, на кинетику процесса отверждения эпоксидной смолы ЭД-20, структурные особенности разработанных композитов и их эксплуатационные свойства. В работе применяли методы кинетического исследования, дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), сканирующей электронной микроскопии и механических испытаний композиционных материалов. Показано влияние модифицированных ПАН-ТЖ на изменение кинетики процесса отверждения эпоксидного связующего, характеризуемое увеличением времени отверждения, уменьшением максимальной температуры отверждения и снижением энергии активация отверждения ЭД-20. Результаты кинетических исследований подтверждаются данными ДСК эпоксидных композиций на основе модифицированных ПАН-ТЖ, которые показывают снижение максимальной температуры и увеличение тепловых эффектов процесса отверждения ЭД-20 в присутствии исследуемых армирующих систем по сравнению с эпоксикомпозитом, армированным немодифицированным жгутиком. Структурообразование эпоксидных композиций в более мягких условиях обеспечивает образование контактной зоны между элементарными волокнами и связующим, способствующей повышению монолитности пластиков по сравнению с композитом на основе исходного ПАН-ТЖ. Сравнительный анализ прочностных свойств исследуемых композитов показал, что при введении в ЭД-20 аппретированных ПАН-ТЖ наблюдается улучшение прочностных показателей. Проведенная оценка кинетических параметров, структурных особенностей и прочностных свойств разработанных композитов, армированных модифицированными ПАН-ТЖ, свидетельствует о повышении поверхностной активности волокнистых материалов в результате их модификации.

206-213 4
Аннотация

На примере тканей и трикотажа из смеси природных и синтетических полимерных волокон показана возможность получения полимерных композиций, предназначенных для изготовления электропроводящих элементов для авиации, робототехники и так называемой «носимой электроники» медицинского назначения. Исследованы механические и электрические свойства волокнистых композиций, наполненных дисперсиями углерода в различных аллотропных формах в сочетании и растворимыми и нерастворимыми высокомолекулярными соединениями в виде порошков или растворов. Дисперсии различных форм углерода с близким распределением частиц по размерам выбраны из числа коммерчески доступных марок полиграфических пигментов и ингредиентов резинотехнических и электротехнических изделий. Исследованы дисперсии углерода: графит, технический углерод и одностенные нанотрубки в виде стабилизированной водной суспензии. Рассмотрены известные и обоснованы оптимальные технологические приёмы введения электропроводящих ингредиентов в состав композиционных материалов с учетом структуры и состава тканей. Показано преимущество напыления электропроводящих частиц графита на поверхность волокон и нитей в сочетании с нанесением растворов и дисперсий, позволяющее получить композиции для резисторов и датчиков деформации с достаточным уровнем прочности и эластичности. Диаграмма растяжения датчиков и зависимость электросопротивления композиции от удлинения с высокой степенью достоверности может быть разделена на два линейных участка. Первый участок в интервале относительной деформации растяжения от 2 до 30% в наибольшей степени соответствует практическому применению. Коэффициент чувствительности к деформации (GF) тензодатчика на основе ткани не превышает 10 в диапазоне деформации в диагональном направлении до 20 %, а коэффициент чувствительности к деформации на трикотаже вне зависимости от направления высечки образцов из полотна на два порядка выше и составляет около 950 до относительного удлинения 30 % и 90 в интервале относительного удлинения 30÷45 %. Максимальная тензочувствительность (QF) лабораторных образцов на основе трикотажного полотна, при деформации менее 30% составляет около1350 кПа-1 и 4900 кПа-1при предельных удлинениях%. Гистерезисе электрических свойств при многократных деформациях не превышает 4%.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)