Процессы и аппараты пищевых производств
В данной работе для интенсификации процесса производства кваса предлагается использовать установку «Волна-М» УЗТА-1/22-ОМ для обработки продукта ультразвуком. Целью эксперимента являлось исследование влияния обработки технологической воды и дрожжевой суспензии ультразвуком при изготовлении кваса. Для достижения поставленной задачи на кафедре Технологических машин и оборудования Университета ИТМО была разработана экспериментальная установка. В процессе проведения опыта изучалось влияние ультразвуковой обработки на физико-химические показатели готового напитка, изготовленного по различным рецептурам, в зависимости от разноуровневого воздействия ультразвука. Была проведена органолептическая оценка продукта, измерена активная кислотность и количество сухих веществ в готовом напитке. При обработке кваса ультразвуком мощностью 60 и 90 Вт при дегустации в продукте стал заметен приятный карамельный привкус. Благодаря этому эффекту возможна замена на производстве безалкогольных напитков дорогостоящего оборудования, применяемого для варки колеровочного сахарного сиропа в сироповарочных, колероварочных котлах, более дешевой ультразвуковой установкой. Кислотность исследуемых образцов повышалась в пределах допустимых норм. На количество сухих веществ в квасе ультразвуковая обработка существенно не влияет. Для увеличения срока хранения напитка применяется микрофильтрация. Предполагается ускорение процесса получения квасов брожения в 2 раза. Показано, что фильтрация с применением дозируемого ультразвука при изготовлении кваса позволяет не только снизить затраты на оборудование и убрать некоторые традиционные технологические процессы, но и обеспечить при этом холодную стерилизацию кваса с повышением его показателей качества.
Информационные технологии, моделирование и управление
В работе рассматривается проблема построения системы рейтинговых показателей для стимулирования работы профессорско-преподавательского состава высшего учебного заведения. Множество направлений деятельности преподавателя (образовательная, научная, международная и т.д.) положило основу выбора групп показателей в системе. Социальный вызов в повышении качества образовательных услуг определяет актуальность исследования в области моделирования и прогнозирования показателей, которые характеризуют работу преподавателя высшей школы. Для прогнозирования динамики структуры рейтинговых показателей в системе авторами введено понятие дрейфа и вариативности каждой группы. Использование информационного гиперкуба для структуры исходных данных позволили учесть индивидуальные особенности каждого параметра, входящего в состав математической модели для описания рейтинговых показателей. Для выполнения прогноза структуры и значений показателей рейтинговой системы авторами введено понятие дрейфа. Дрейф показателей учитывает введение новых показателей, удаление существующих показателей, перемещение показателей между группами. Авторами впервые вводится количественный показатель вариативности групп, по значению которого определяется стратегия прогнозирования в будущем периоде работы преподавателя в высшей школе. Для прогнозирования общего объема стимулирования предлагается комплексная методика, которая содержит четыре модуля: моделирование значений в пределах существующего диапазона в предыдущем периоде; моделирование значений нового показателя на основе введенных допущений с использованием генератора случайных чисел; исключение диапазона значений удаленных показателей; моделирование новых значений на основе изучения современного тренда показателей. Наличие гибкой информационной структуры в виде гиперкуба и комплексной математической модели позволило провести вычислительный эксперимент для прогнозирования значений групповых и индивидуальных показателей. В ходе эксперимента выявлена структурная стабильность значений, которая не приводит к резкому изменению количественного соотношения между группами показателей.
Пищевая биотехнология
В настоящее время остро стоит вопрос об организации правильного и полноценного питания беременных женщин. Питание является фактором генетической программы развития. Неполноценное питание приводит к задержке развития и функционального созревания органов и систем плода. Наиболее ранимыми являются интеллект, психика, система иммунитета, желудочно-кишечный тракт и почки, эндокринная система. В данном аспекте интерес представляют жмых зародышей пшеницы (ЖЗП) и мелкодисперсная яичная скорлупа. Целью исследований являлось разработка рецептур и технологий каш, обогащенных пастой на основе жмыха зародышей пшеницы и мелкодисперсной яичной скорлупы. Для приготовления опытных образцов каш применялась паста, полученная после гидратации смеси ЖЗП и мелкодисперсной яичной скорлупы, при этом она сохраняет практически полностью биологически активные вещества исходных компонентов. Мелкодисперсная яичная скорлупа является источником природного кальция, который чрезвычайно важен для полноценного развития плода и нормального функционирования организма будущей мамы. Кальций, содержащийся в яичной скорлупе, практически полностью усваивается организмом. Во время беременности потребность в кальции значительно возрастает, поскольку соли этого элемента необходимы для формирования костной, нервной, сердечно-сосудистой систем плода, обеспечения нормальной свертываемости крови ребенка и основы для формирования зубов. Помимо кальция, яичная скорлупа содержит достаточное количество аскорбиновой кислоты, которая необходима для полноценного роста и развития плода.
Gums refer to a type of polysaccharides which are used to increase viscosity and create some other functional properties such as thickening agent, emulsifying agent, stabilizer, crystal inhibitor and so forth. They are classifying based on their nature and originality including, microbial, plant, exudate and animal Gums. This article shortly reviews a group of plant Gums and recent findings in their application. Gums or Hydrocolloids are main compounds which create stability of emulsion via entering into water phase. The importance of these compounds is on viscosity and electrostatic reactions to stabilize nonalcoholic emulsion with below properties; 1) easily soluble in cold water, 2) the lowest amount of viscosity in water, 3) having maximum level of emulsifier amount, 4) no creation of gelling. Diversity and functionality of Gums and regarding their still novelty in food industries have made Gums one of the main additives in food formulations. Since sourced of Gums are different we must focus on using them together to improve their synergistic effect but interactions among them and combined matrixes produced by them also need to be studied in details.
В большинстве регионов России почвы бедны селеном и поэтому население имеет высокий риск развития онкологических заболеваний. Чтобы бороться с развитием злокачественных опухолей необходимо искусственно обогащать почву и растения селеном. Одним из путей обогащения растений селеном является агрохимический способ. Этот способ предусматривает обогащение растений необходимыми микро- и макроэлементами в процессе культивирования путём введения в почву, листья и стебли растений питательных субстратов, содержащих эти элементы. Проведены исследования влияния неорганических солей селена на скорость накопления биомассы китайской капусты сорта Пак-чой с целью установления режима культивирования, при котором достигается максимальный выход биомассы ботвы растений, а также накопление селенсодержащих органических соединений. Проведены исследования динамики накопления селена в растениях в регулируемых условиях при внесении в почву селенсодержащего питательного субстрата. Количество селена в растениях определяли с помощью спектроскопии. Определены математические функции, описывающие динамику накопления селена, а также установлены производные этих функций для определения скорости его накопления. Было установлено, что введение селена на промежуточных и поздних стадиях культивирования является оптимальным для роста растений и приводит к повышенному накоплению биомассы, в то время как введение селена на ранних стадиях культивирования приводит к её уменьшению. Кроме того, внесение селенита калия в питательный субстрат в концентрации 1,0 мг×дм–3 оказалось более эффективно, чем 0,5 мг×дм–3 в силу того, что при более высокой концентрации селена динамика роста растений увеличивается.
Цель исследования состоит в определении структурных характеристик текстуры охлажденного и замороженного мяса кур и индеек.
Объектом исследования были куриная и индюшиная грудки и ножки в замороженном и охлажденном состоянии.
Исследования осуществляли с помощью двух методов – анализ профиля текстуры (ТРА) и сдвига Warner-Bratzler (WB). Общий химический состав определили по методам: общий белок – по Кьельдалю, углеводы, жиры и общую золу в соответсствии с известными методами. Образцы близки по содержающию белка в идентичных анатомических участках, имеют некоторые отличия в содержании жира и минеральных веществ.
Результаты исследования показывают, что содержание воды в ножках и грудках индейки ниже по сравнению с курицей при примерно одинаковом содержании белка. По данным дисперсионного анализа (ANOVA), наблюдалась статистическая разница между сдвиговыми силами охлажденных и замороженных куриных ножек, но никаких достоверных отличий в результатах сдвигових характеристик охлажденых и замороженных образцов куриной грудки не обнаружено. Параметры, полученные методом Уорнера–Братцлера хорошо корелируют с характеристиками прочности, жилистости и твердости, полученные методом анализа текстурного профиля. Полученые результаты свидетельствуют о том, что исследуемые образцы имеют разные текстурные характеристики в зависимости от вида мяса и термического состояния. Методы Уорнера– Брацлера и метод АТП в сочетании с другими, могут быть использованы для определения в каком термическом состоянии (охлаждённом или замороженном) находилось мясо индейки и курицы.
Химическая технология
Биотехнология и бионанотехнология
Целью данной работы было исследование действия глюкоамилазы в процессе биоконверсии нативного крахмала в композиции с амилолитическими ферментами, оказывающими положительное влияние при биоконверсии предварительно клейстеризованного крахмала. Установлено, что при использовании в качестве катализатора процесса композиции глюкоамилазы с термостабильной бактериальной α-амилазой, в отличие от клейстеризованного крахмала, не наблюдается положительного эффекта. Выявлено позитивное влияние на процесс композиции глюкоамилазы (Asp. niger) с пуллуланазой (Bac. licheniformis) при дозировке последней 0,4–0,5 ед. ASPU/г СВ крахмала. В ходе исследований установлено, что оптимальная величина рН реакционной среды для композиции ферментов так же, как и для глюкоамилазы при действии на нативный крахмал, находится в пределах 3,0–3,5, в отличие от 4,0–4,5 для клейстеризованного крахмала.
Результаты исследований показали, что снижение оптимума рН для действия глюкоамилазы в процессе биоконверсии нативного крахмала до 3,3–3,5 может быть обусловлено синергетическим действием НCl и глюкоамилазы. Пуллуланаза (Bac. licheniformis) при самостоятельном действии на нативный крахмал сохраняет оптимум рН (4,2) для клейстеризованного крахмала, при снижении рН частично инактивируется. При дозировке 10 ед. ASPU/г СВ крахмала в заданных условиях пуллуланаза расщепляет не более 1% СВ крахмала с образованием глюкозы (~ 45%), мальтозы (~ 13%), мальтотриозы (~ 12%) и ВМС (~ 30%), что свидетельствует о способности испытуемой пуллуланазы, помимо α-1,6-гликозидных связей, расщеплять в крахмале и α-1,4 связи. На основании полученных данных установлено, что использование композиции глюкоамилазы с α-амилазой и/или пуллуланазой для низкотемпературной биоконверсии нативного крахмала неэффективно, в отличие от клейстеризованного крахмала.
Экономика и управление
Представлена оценка структуры баланса конкурирующих предприятий нефтехимического комплекса Российской Федерации. В качестве основного методического инструментария выбран метод Дж. Обер–Крие. Практическая демонстрация метода предложена на примере предприятий нефтехимического бизнеса ПАО «Сибур», ПАО «Нижнекамскнефтехим» и ОАО «Стерлитамакский нефтехимический завод». Анализ балансов показал, что предприятия имеют элементы нерациональной структуры. «Сибур» отличается низкой долей собственного капитала и высокой долей заемных средств. Для «Нижнекамскнефтехим» характерна высокая доля собственного капитала, использование которого для целей развития предприятия является более дорогим по сравнению с заемными средствами. ОАО «Стерлитамакский нефтехимический завод» имеет избыточные значения коэффициентов ликвидности, что свидетельствует о накапливании денежных средств, их отвлечении в дебиторскую задолженность. При этом необходимость поддержки рациональной структуры баланса предприятий нефтехимического комплекса требуют процессы постоянного инвестирования в модернизацию оборудования и расширение мощностей. На примере ПАО «Нижнекамскнефтехим» проведено моделирование рациональной структуры баланса предприятия. Последовательность расчетов включала проведение диагностики структурного распределения оборотных активов и источников средств; определение структуры финансово-активных элементов предприятия; установление допустимых границ изменения базовых пропорций и соотношений по критерию платежеспособности и финансовой устойчивости. Моделирование структуры пассива баланса и оборотных средств на основе метода Дж. Обер–Крие показало возможность улучшения экономических показателей ПАО «Нижнекамскнефтехим». В дальнейшем определение области допустимых значений для составляющих элементов капитала и резервов, оборотных средств, позволит обеспечить сбалансированность экономических пропорций и финансовую устойчивость предприятия.
ISSN 2310-1202 (Online)