Pub Date : 2024-06-11DOI: 10.26297/0579-3009.2024.2-3.10
Юлия Евгеньевна Каверина, В.В. Торопцев, Александр Н. Мартеха
Экструзионная 3D-печать пищевых продуктов представляет собой роботизированный, управляемый программой процесс создания 3D-пищевого объекта сложной формы методом послойного наращивания. Для пони- мания процесса трехмерной печати важна прогнозируемость свойств текучести пищевых материалов. Целью насто- ящего исследования является численное моделирование гидродинамики потока для построения поля скоростей те- чения пищевого материала во время экструзионной 3D-печати. Анализ полей потока в цилиндре и экструзионном сопле 3D-принтера был проведен с помощью модуля компьютерного гидродинамического моделирования в среде COMSOL Multiphysics. В качестве материала использовали тесто для макаронных изделий, получаемых методом экструзионной 3D-печати. Определено, что с уменьшением вязкости материала давление в канале снижается. При снижении вязкости с 2500 Па · с до 500 Па · с давление на входе в сопло уменьшилось с 115725 Па до 104203 Па, т. е. снижение составило около 10%. При увеличении объемного расхода на входе в цилиндр с 2 до 10 мм3/с скорость потока на выходе из сопла возросла с 8,048 · 10–5 м/с до 40,04 · 10–5 м/с, а скорость сдвига повысилась с 0,055 1/с до 0,279 1/с. При увеличении диаметра сопла с 0,5 мм до 2,6 мм давление внутри сопла снизилось на 36%, с 160961 Па до 103556 Па, что указывает на обратную зависимость между этими параметрами. Установлено, что такие показатели, как вязкость материала, объемный расход на входе в сопло и его диаметр, влияют на параметры движения потока в канале, которые, в свою очередь, остаются стабильными в секции цилиндра, но существенно изменяются в секции сопла. Определенные в данной работе характеристики могут иметь практическое значение для оптимизации процес- са экструзионной 3D-печати мучных изделий, а также при проектировании экструзионного канала для 3D-печати. Extrusion 3D printing of food products is a robotic program-controlled process of creating a 3D food object of complex shape using the layer-by-layer method. To understand the 3D printing process, predictability of the fl ow properties of food materials is important. The purpose of this study is to numerically simulate fl ow hydrodynamics to construct the fl ow velocity fi eld of food material during the extrusion process of 3D printing. The fl ow fi elds in the cylinder and extrusion nozzle of the 3D printer were analyzed using the CFD module in COMSOL Multiphysics. In this study, 3D printed pasta dough was used as the material. It was found that as the viscosity of the material decreas es, the pressure in the channel decreases. When the viscosity decreased from 2500 Pa · s to 500 Pa · s, the pressure at the nozzle inlet decreased from 115725 Pa to 104203 Pa, and the decrease was about 10%. With an increase in the volumetric fl ow at the cylinder inlet from 2 mm3/s to 10 mm3/s, the fl ow rate at the nozzle exit increased from 8,048 · 10–5 m/s to 40,04 · 10–5 m/s, and the shear rate increased from 0,055 1/s up to 0,279 1/s. When the nozzle diameter inc
三维食品挤压打印是一种由软件驱动的机器人工艺，可通过逐层堆积的方式制造出形状复杂的三维食品。食品材料流动特性的可预测性对于理解三维打印过程非常重要。本研究的目的是对流动流体力学进行数值模拟，以建立挤出三维打印过程中食品材料的流速场。使用 COMSOL Multiphysics 中的计算机流体力学建模模块对 3D 打印机滚筒和挤出喷嘴中的流场进行了分析。使用的材料是通过挤出三维打印技术生产的面团。结果表明，随着材料粘度的降低，通道中的压力也会降低。当粘度从 2500 Pa - s 降至 500 Pa - s 时，喷嘴入口处的压力从 115725 Pa 降至 104203 Pa，即降低了约 10%。当气缸入口处的体积流量从 2 mm3/s 增加到 10 mm3/s 时，喷嘴出口处的流速从 8.048 - 10-5 m/s 增加到 40.04 - 10-5 m/s，剪切率从 0.055 1/s 增加到 0.279 1/s。当喷嘴直径从 0.5 mm 增加到 2.6 mm 时，喷嘴内的压力降低了 36%，从 160961 Pa 降至 103556 Pa，表明这些参数之间存在反比关系。研究发现，材料粘度、喷嘴入口处的体积流量和喷嘴直径等参数会影响通道内的流动参数，而这些参数在圆筒部分保持稳定，但在喷嘴部分却发生了显著变化。这项工作中确定的特征可能对优化挤出 3D 打印面粉产品以及设计 3D 打印挤出通道具有重要的实际意义。挤压三维打印食品是一种由机器人程序控制的过程，采用逐层方法制造形状复杂的三维食品。要了解三维打印过程，预测食品材料的火焰特性非常重要。本研究的目的是对挤出流体力学进行数值模拟，以构建三维打印挤出过程中食品材料的挤出速度场。使用 COMSOL Multiphysics 中的 CFD 模块分析了 3D 打印机滚筒和挤出喷嘴中的速度场。本研究使用 3D 打印面团作为材料。研究发现，随着材料粘度的降低，通道中的压力也随之降低。当粘度从 2500 Pa - s 降至 500 Pa - s 时，喷嘴入口处的压力从 115725 Pa 降至 104203 Pa，降幅约为 10%。气缸入口处的体积流量从 2 mm3/s 增加到 10 mm3/s，喷嘴出口处的流量从 8.048 - 10-5 m/s 增加到 40.04 - 10-5 m/s，剪切速率从 0.055 1/s 增加到 0.279 1/s。当喷嘴直径从 0.5 毫米增加到 2.6 毫米时，喷嘴内的压力降低了 36%，从 160961 帕降至 103556 帕，表明这些参数之间存在反比关系。研究发现，材料的粘度、喷嘴入口处的容积流量和喷嘴直径等指标会影响通道中的各种流量参数，而这些参数在圆筒部分保持稳定，但在喷嘴部分则会发生显著变化。这项工作中确定的特征对于优化挤出三维打印火焰产品的过程以及设计用于三维打印的挤出通道具有重要的实际意义。
{"title":"SIMULATION OF THE HYDRODYNAMICS OF FOOD MATERIAL FLOW IN THE EXTRUSION 3D PRINTING PROCESS","authors":"Юлия Евгеньевна Каверина, В.В. Торопцев, Александр Н. Мартеха","doi":"10.26297/0579-3009.2024.2-3.10","DOIUrl":"https://doi.org/10.26297/0579-3009.2024.2-3.10","url":null,"abstract":"Экструзионная 3D-печать пищевых продуктов представляет собой роботизированный, управляемый программой процесс создания 3D-пищевого объекта сложной формы методом послойного наращивания. Для пони- мания процесса трехмерной печати важна прогнозируемость свойств текучести пищевых материалов. Целью насто- ящего исследования является численное моделирование гидродинамики потока для построения поля скоростей те- чения пищевого материала во время экструзионной 3D-печати. Анализ полей потока в цилиндре и экструзионном сопле 3D-принтера был проведен с помощью модуля компьютерного гидродинамического моделирования в среде COMSOL Multiphysics. В качестве материала использовали тесто для макаронных изделий, получаемых методом экструзионной 3D-печати. Определено, что с уменьшением вязкости материала давление в канале снижается. При снижении вязкости с 2500 Па · с до 500 Па · с давление на входе в сопло уменьшилось с 115725 Па до 104203 Па, т. е. снижение составило около 10%. При увеличении объемного расхода на входе в цилиндр с 2 до 10 мм3/с скорость потока на выходе из сопла возросла с 8,048 · 10–5 м/с до 40,04 · 10–5 м/с, а скорость сдвига повысилась с 0,055 1/с до 0,279 1/с. При увеличении диаметра сопла с 0,5 мм до 2,6 мм давление внутри сопла снизилось на 36%, с 160961 Па до 103556 Па, что указывает на обратную зависимость между этими параметрами. Установлено, что такие показатели, как вязкость материала, объемный расход на входе в сопло и его диаметр, влияют на параметры движения потока в канале, которые, в свою очередь, остаются стабильными в секции цилиндра, но существенно изменяются в секции сопла. Определенные в данной работе характеристики могут иметь практическое значение для оптимизации процес- са экструзионной 3D-печати мучных изделий, а также при проектировании экструзионного канала для 3D-печати.\u0000 Extrusion 3D printing of food products is a robotic program-controlled process of creating a 3D food object of complex shape using the layer-by-layer method. To understand the 3D printing process, predictability of the fl ow properties of food materials is important. The purpose of this study is to numerically simulate fl ow hydrodynamics to construct the fl ow velocity fi eld of food material during the extrusion process of 3D printing. The fl ow fi elds in the cylinder and extrusion nozzle of the 3D printer were analyzed using the CFD module in COMSOL Multiphysics. In this study, 3D printed pasta dough was used as the material. It was found that as the viscosity of the material decreas es, the pressure in the channel decreases. When the viscosity decreased from 2500 Pa · s to 500 Pa · s, the pressure at the nozzle inlet decreased from 115725 Pa to 104203 Pa, and the decrease was about 10%. With an increase in the volumetric fl ow at the cylinder inlet from 2 mm3/s to 10 mm3/s, the fl ow rate at the nozzle exit increased from 8,048 · 10–5 m/s to 40,04 · 10–5 m/s, and the shear rate increased from 0,055 1/s up to 0,279 1/s. When the nozzle diameter inc","PeriodicalId":24050,"journal":{"name":"Известия вузов. Пищевая технология","volume":"99 26","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141359116","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-06-11DOI: 10.26297/0579-3009.2024.2-3.14
Н.В. НЕПОВИННЫХ, С.А. ЕГАНЕХЗАД
Повышенное потребление транс- и насыщенных жиров связано с риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета 2 типа, метаболического синдрома, ожирения и окислительного стресса. Новая стра- тегия структурирования жидкого масла сочетает олеогелеобразование и гидрогелирование для получения двухфазных гелей (гибридных гелей). Гибридные гели имеют сходные с коммерческими твердыми жирами свойства, но обладают улучшенным профилем ненасыщенных жирных кислот, обеспечиваемым жидким маслом, и сохраняют преимуще- ства компонентов гидрогеля (ГГ) и олеогеля (ОГ). Нами оценено влияние соотношения ГГ : ОГ на физико-химиче- ские и текстурные свойства гибридных гелей. Для создания гибридных гелей использовали воду питьевую, альги- нат натрия, пчелиный воск, масло виноградных косточек. Были составлены три опытных образца при соотношении ГГ : ОГ как 1 : 99; 5 : 95; 10 : 90 соответственно. Контролем служил образец ОГ без добавления ГГ (0 : 100). Уста- новлено, что увеличение фракции ГГ незначительно изменяет размер гидрогелевых частиц в матрице гибридного геля, при этом положительно влияет на его тепловые и текстурные свойства: повышает значения начальной и конеч- ной температуры плавления и показатели прочности и адгезивности, что объясняется увеличением числа водородных связей. Таким образом, увеличение количества ГГ позволило сформировать гибридные гели с улучшенными механи- ческими свойствами и более высокой термоустойчивостью. Результаты исследования показали возможность регули- рования физико-химических и текстурных свойств гибридных гелей для использования их в качестве заменителей ингредиентов пищевых продуктов с целью их обогащения, повышения питательной и функциональной ценности. Increased consumption of trans and saturated fats is associated with the risk of developing cardiovascular diseases, type 2 diabetes mellitus, metabolic syndrome, obesity and oxidative stress. A new liquid oil structuring strategy combines oleogelation and hydroxylation to produce two-phase gels (hybrid gels). Hybrid gels have properties similar to commercial solid fats, but they have an improved profi le of unsaturated fatty acids provided by liquid oil and retain the advantages of hydrogel (HG) and oleogel (OG) components. We have evaluated the effect of the HG : OG ratio on the physico-chemical and textural properties of hybrid gels. To create hybrid gels, drinking water, sodium alginate, beeswax, grape seed oil were used. Three prototypes were compiled at a ratio of HG : OG as 1 : 99; 5 : 95; 10 : 90 accordingly. The control sample was an exhaust gas without the addition of GG (0 : 100). It was found that an increase in the GG fraction slightly changes the size of hydrogel particles in the hybrid gel matrix, while positively affecting its thermal and textural properties: it increases the values of the initial and fi nal melting point and strength and adhesion indices, which is explained by an increase in the number of hydrogen bonds. Thus, an increase in the
{"title":"INFLUENCE OF HYDROGEL/OLEOGEL RATIO ON PHYSICO-CHEMICAL AND TEXTURAL PROPERTIES OF FOOD HYBRID GELS","authors":"Н.В. НЕПОВИННЫХ, С.А. ЕГАНЕХЗАД","doi":"10.26297/0579-3009.2024.2-3.14","DOIUrl":"https://doi.org/10.26297/0579-3009.2024.2-3.14","url":null,"abstract":"Повышенное потребление транс- и насыщенных жиров связано с риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета 2 типа, метаболического синдрома, ожирения и окислительного стресса. Новая стра- тегия структурирования жидкого масла сочетает олеогелеобразование и гидрогелирование для получения двухфазных гелей (гибридных гелей). Гибридные гели имеют сходные с коммерческими твердыми жирами свойства, но обладают улучшенным профилем ненасыщенных жирных кислот, обеспечиваемым жидким маслом, и сохраняют преимуще- ства компонентов гидрогеля (ГГ) и олеогеля (ОГ). Нами оценено влияние соотношения ГГ : ОГ на физико-химиче- ские и текстурные свойства гибридных гелей. Для создания гибридных гелей использовали воду питьевую, альги- нат натрия, пчелиный воск, масло виноградных косточек. Были составлены три опытных образца при соотношении ГГ : ОГ как 1 : 99; 5 : 95; 10 : 90 соответственно. Контролем служил образец ОГ без добавления ГГ (0 : 100). Уста- новлено, что увеличение фракции ГГ незначительно изменяет размер гидрогелевых частиц в матрице гибридного геля, при этом положительно влияет на его тепловые и текстурные свойства: повышает значения начальной и конеч- ной температуры плавления и показатели прочности и адгезивности, что объясняется увеличением числа водородных связей. Таким образом, увеличение количества ГГ позволило сформировать гибридные гели с улучшенными механи- ческими свойствами и более высокой термоустойчивостью. Результаты исследования показали возможность регули- рования физико-химических и текстурных свойств гибридных гелей для использования их в качестве заменителей ингредиентов пищевых продуктов с целью их обогащения, повышения питательной и функциональной ценности.\u0000 Increased consumption of trans and saturated fats is associated with the risk of developing cardiovascular diseases, type 2 diabetes mellitus, metabolic syndrome, obesity and oxidative stress. A new liquid oil structuring strategy combines oleogelation and hydroxylation to produce two-phase gels (hybrid gels). Hybrid gels have properties similar to commercial solid fats, but they have an improved profi le of unsaturated fatty acids provided by liquid oil and retain the advantages of hydrogel (HG) and oleogel (OG) components. We have evaluated the effect of the HG : OG ratio on the physico-chemical and textural properties of hybrid gels. To create hybrid gels, drinking water, sodium alginate, beeswax, grape seed oil were used. Three prototypes were compiled at a ratio of HG : OG as 1 : 99; 5 : 95; 10 : 90 accordingly. The control sample was an exhaust gas without the addition of GG (0 : 100). It was found that an increase in the GG fraction slightly changes the size of hydrogel particles in the hybrid gel matrix, while positively affecting its thermal and textural properties: it increases the values of the initial and fi nal melting point and strength and adhesion indices, which is explained by an increase in the number of hydrogen bonds. Thus, an increase in the ","PeriodicalId":24050,"journal":{"name":"Известия вузов. Пищевая технология","volume":"71 6","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141360342","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Технологический процесс производства кристаллического белого сахара чрезвычайно сложен и вклю- чает в себя ряд последовательных этапов. Одним из наиболее важных является разделение утфеля в поле дейст- вия центробежных сил, поскольку центрифугирование играет важную роль в формировании качественных харак- теристик готового продукта – кристаллов белого сахара. При этом на этапе разделения утфеля в целом необходима информация о физическо-механических и геометрических параметрах, а также дисперсионных свойствах оттеков утфеля I кристаллизации как предмета их обработки в дальнейшем для условий уваривания на их основе утфеля II кристаллизации или при аффинировании получаемого из него сахара II кристаллизации. Предложено математи- ческое описание процесса разделения утфеля I кристаллизации с учетом гипотезы стесненного движения его кри- сталлов в жидкостном центробежном потоке его жидкостной системы. С целью уточнения этой математической модели исследован процесс формирования скелета осадка из кристаллов сахарозы, оседающих на обечайке рото- ра фильтрующей центрифуги периодического действия после центробежной обработки утфеля I кристаллизации в поле действия центробежных сил. На основе базы данных по скорости фильтрации сквозь поры осадка определена скорость протекания (скорость фильтрации) оттека через кристаллический осадок на ситовой поверхности ротора и обосновано выражение критического диаметра частицы сахарозы в оттеке. На базе этого соотношения установ- лены собственно дисперсионные свойства оттека I кристаллизации (концентрации и размера частиц, их грануломе- трического состава). Проведен численный анализ производительности центрифуги в зависимости от содержания су- хих веществ в утфеле и кинематики ротора в образованном в процессе центрифугирования слое кристаллов сахара. The technological process for producing crystalline white sugar is extremely complex and includes a number of successive steps. One of the most important is the separation of massecuite in the fi eld of action of centrifugal forces, since centrifugation plays a signifi cant role in the formation of the quality characteristics of the fi nished product – white sugar crystals. At the same time, at the stage of separating the massecuite as a whole, the problem of information arises about the physical- mechanical and geometric parameters, as well as the dispersion properties of the outfl ows of massecuite I crystallization as the subject of their further processing, for the conditions of boiling massecuite II crystallization on their basis or when refi ning the resulting massecuite sugar II crystallization. A mathematical description of the separation process of massecuite I crystallization is proposed, taking into account the hypothesis of constrained movement of its crystals in the liquid centrifugal fl ow of its liquid system. In order to clarify this mathematical model the process of formation of a sediment skeleton from sucrose crystals deposited on the rotor shell of a batch
结晶白糖的生产技术过程极其复杂，包括多个连续阶段。其中最重要的一个阶段是在离心力作用下分离粘土，因为离心力对成品（白砂糖晶体）质量特性的形成起着重要作用。在这种情况下，在分离整个粘土的阶段，有必要获得有关 I 结晶粘土回流物的物理机械和几何参数以及分散特性的信息，作为在 II 结晶粘土的基础上进一步加工沸腾条件或精制 II 结晶糖的主题。考虑到 I 型结晶的晶体在其液体系统的液体离心流中做收缩运动的假设，对 I 型结晶的结晶分离过程提出了数学描述。为了阐明这一数学模型，研究了在离心力作用下，I 型结晶母液经离心处理后，沉淀在间歇过滤离心机转子碗上的蔗糖晶体形成沉淀骨架的过程。在污泥孔隙过滤速率数据库的基础上，确定了流经转子滤网表面结晶污泥的流出物的流速（过滤速率），并证实了流出物中蔗糖颗粒临界直径的表达式。在此基础上确定了 I 型结晶流的分散特性（颗粒的浓度和大小、颗粒度组成）。对离心机的性能进行了数值分析，这取决于在离心过程中形成的糖结晶层中的utfel和转子运动学中干燥物质的含量。生产结晶白糖的技术过程极其复杂，包括多个连续步骤。其中最重要的一个步骤是在离心力作用下分离糖块，因为离心对最终产品--白糖晶体--质量特性的形成起着重要作用。与此同时，在整体分离芒硝的阶段，出现了关于芒硝 I 结晶产物的物理机械和几何参数以及分散特性的信息问题，因为芒硝 I 结晶产物是其进一步加工的对象，在其基础上熬制出芒硝 II 结晶或重新熬制出芒硝 II 结晶糖的条件也是如此。考虑到其晶体在其液态系统的液态离心火焰中受限运动的假设，提出了马斯曲特 I 结晶分离过程的数学描述。为了阐明这一数学模型，研究了在离心力作用下对 I 号芒硝结晶进行离心处理后，沉积在间歇式离心机转子外壳上的蔗糖晶体形成沉淀骨架的过程。根据通过沉积物孔隙的过滤速率数据，确定了通过转子筛面上结晶沉积物的径流速率（过滤速率），并证实了水肿中蔗糖颗粒临界直径的表达式。在此基础上，确定了结晶径流 I 的实际分散特性（浓度和粒度、粒度组成）。对离心机的性能进行了数值分析，这取决于在离心过程中形成的糖结晶层中的干物质含量和转子的运动学特性。
{"title":"PHYSICO-MATHEMATICAL MODELING OF THE KINETICS OF SEDIMENT FORMATION IN PROCESS OF SEPARATING MASSECUITE IN A BATCH CENTRIFUGE","authors":"В.А. Грибкова, Е.В. Семёнов, А.А. Славянский, Д.П. Митрошина, А.А. Авакова","doi":"10.26297/0579-3009.2024.2-3.12","DOIUrl":"https://doi.org/10.26297/0579-3009.2024.2-3.12","url":null,"abstract":"Технологический процесс производства кристаллического белого сахара чрезвычайно сложен и вклю- чает в себя ряд последовательных этапов. Одним из наиболее важных является разделение утфеля в поле дейст- вия центробежных сил, поскольку центрифугирование играет важную роль в формировании качественных харак- теристик готового продукта – кристаллов белого сахара. При этом на этапе разделения утфеля в целом необходима информация о физическо-механических и геометрических параметрах, а также дисперсионных свойствах оттеков утфеля I кристаллизации как предмета их обработки в дальнейшем для условий уваривания на их основе утфеля II кристаллизации или при аффинировании получаемого из него сахара II кристаллизации. Предложено математи- ческое описание процесса разделения утфеля I кристаллизации с учетом гипотезы стесненного движения его кри- сталлов в жидкостном центробежном потоке его жидкостной системы. С целью уточнения этой математической модели исследован процесс формирования скелета осадка из кристаллов сахарозы, оседающих на обечайке рото- ра фильтрующей центрифуги периодического действия после центробежной обработки утфеля I кристаллизации в поле действия центробежных сил. На основе базы данных по скорости фильтрации сквозь поры осадка определена скорость протекания (скорость фильтрации) оттека через кристаллический осадок на ситовой поверхности ротора и обосновано выражение критического диаметра частицы сахарозы в оттеке. На базе этого соотношения установ- лены собственно дисперсионные свойства оттека I кристаллизации (концентрации и размера частиц, их грануломе- трического состава). Проведен численный анализ производительности центрифуги в зависимости от содержания су- хих веществ в утфеле и кинематики ротора в образованном в процессе центрифугирования слое кристаллов сахара.\u0000 The technological process for producing crystalline white sugar is extremely complex and includes a number of successive steps. One of the most important is the separation of massecuite in the fi eld of action of centrifugal forces, since centrifugation plays a signifi cant role in the formation of the quality characteristics of the fi nished product – white sugar crystals. At the same time, at the stage of separating the massecuite as a whole, the problem of information arises about the physical- mechanical and geometric parameters, as well as the dispersion properties of the outfl ows of massecuite I crystallization as the subject of their further processing, for the conditions of boiling massecuite II crystallization on their basis or when refi ning the resulting massecuite sugar II crystallization. A mathematical description of the separation process of massecuite I crystallization is proposed, taking into account the hypothesis of constrained movement of its crystals in the liquid centrifugal fl ow of its liquid system. In order to clarify this mathematical model the process of formation of a sediment skeleton from sucrose crystals deposited on the rotor shell of a batch","PeriodicalId":24050,"journal":{"name":"Известия вузов. Пищевая технология","volume":"22 11","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141356111","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-06-11DOI: 10.26297/0579-3009.2024.2-3.4
В.В. Федорова, Е.Р. Кириллова, А.В. Борисова
В хлебопекарном и кондитерском производстве для придания изделиям из теста пористой структуры используют разрыхлители. Яичная скорлупа (ЯС) считается пищевым отходом и в основном находит применение как удобрение для разрыхления почвы в аграрной промышленности и как дополнительный источник минеральных веществ в животноводстве. Содержащийся в скорлупе карбонат кальция способен действовать аналогично разрыхлителям для теста, поэтому ЯС потенциально можно применять в пищевой промышленности. Кроме того, в составе ЯС около 40% чистого кальция, а следовательно, она может служить дополнительным источником кальция для обогащения мучных кондитерских изделий. В связи с этим актуально исследование возможности порошка ЯС выступать в роли самостоя- тельного ингредиента в составе мучных кондитерских изделий для разрыхления теста. Разработаны рецептуры кексов с добавлением порошка ЯС, пекарского порошка и пищевой соды в качестве разрыхлителей теста. Определены физико- химические и органолептические показатели опытных образцов, проведен их сравнительный анализ. Сделаны выводы о влиянии вида разрыхлителя на качество изделий и перспективах применения порошка ЯС в качестве разрыхлителя. In baking and confectionery production, baking powder is used to give dough products a porous structure. Eggshells (ES) are considered food waste and are mainly used as a fertilizer for loosening soil in the agricultural industry and as an additional source of minerals in livestock farming. The calcium carbonate contained in the shell can act similarly to a leavening agent for dough, so ES can potentially be used in the food industry. In addition, ЕS contains about 40% pure calcium, and therefore, it can serve as an additional source of calcium for fortifying fl our confectionery products. In this regard, it is important to study the possibility of ES powder to act as an independent ingredient in the composition of fl our confectionery products for loosening dough. Recipes for cupcakes have been developed with the addition of ES powder, baking powder and baking soda as dough leavening agents. The physicochemical and organoleptic characteristics of the prototypes were determined and their comparative analysis was carried out. Conclusions have been drawn about the infl uence of the type of baking powder on the quality of products and the prospects for using ES powder as a baking powder.
在烘焙和糖果生产中，发酵剂用于使面团产品具有多孔结构。蛋壳被认为是一种食物垃圾，在农业生产中主要用作疏松土壤的肥料，在畜牧业中用作矿物质的额外来源。蛋壳中含有的碳酸钙可以起到类似于面团发酵剂的作用，因此在食品工业中具有潜在的应用价值。此外，NF 成分中含有约 40% 的纯钙，因此，它可以作为钙的额外来源，用于丰富面粉糖果产品。因此，有必要研究 YAS 粉在面粉糕点产品成分中作为一种独立配料用于松散面团的可能性。已开发出添加 YAS 粉、发酵粉和小苏打作为面团发酵剂的纸杯蛋糕配方。测定了实验样品的理化和感官参数，并进行了比较分析。就发酵剂类型对产品质量的影响以及使用发酵粉作为发酵剂的前景得出了结论。在烘焙和糖果生产中，发酵粉用于使面团产品具有多孔结构。蛋壳（ES）被认为是食物垃圾，在农业生产中主要用作疏松土壤的肥料，在畜牧业中用作额外的矿物质来源。蛋壳中含有的碳酸钙可以起到类似于面团发酵剂的作用，因此 ES 有可能被用于食品工业。此外，ES 含有约 40% 的纯钙，因此可作为钙的额外来源，用于强化我们的糖果产品。因此，有必要研究 ES 粉是否可以作为一种独立的配料，用于制作松软面团的食品。已开发出添加 ES 粉、发酵粉和小苏打作为面团发酵剂的纸杯蛋糕配方。确定了原型的理化和感官特性，并对其进行了比较分析。就发酵粉类型对产品质量的影响以及将 ES 粉用作发酵粉的前景得出了结论。
{"title":"APPLICATION OF EGGSHELL POWDER AS A LEINING POWDER IN CUPCAKE FORMULATION","authors":"В.В. Федорова, Е.Р. Кириллова, А.В. Борисова","doi":"10.26297/0579-3009.2024.2-3.4","DOIUrl":"https://doi.org/10.26297/0579-3009.2024.2-3.4","url":null,"abstract":"В хлебопекарном и кондитерском производстве для придания изделиям из теста пористой структуры используют разрыхлители. Яичная скорлупа (ЯС) считается пищевым отходом и в основном находит применение как удобрение для разрыхления почвы в аграрной промышленности и как дополнительный источник минеральных веществ в животноводстве. Содержащийся в скорлупе карбонат кальция способен действовать аналогично разрыхлителям для теста, поэтому ЯС потенциально можно применять в пищевой промышленности. Кроме того, в составе ЯС около 40% чистого кальция, а следовательно, она может служить дополнительным источником кальция для обогащения мучных кондитерских изделий. В связи с этим актуально исследование возможности порошка ЯС выступать в роли самостоя- тельного ингредиента в составе мучных кондитерских изделий для разрыхления теста. Разработаны рецептуры кексов с добавлением порошка ЯС, пекарского порошка и пищевой соды в качестве разрыхлителей теста. Определены физико- химические и органолептические показатели опытных образцов, проведен их сравнительный анализ. Сделаны выводы о влиянии вида разрыхлителя на качество изделий и перспективах применения порошка ЯС в качестве разрыхлителя.\u0000 In baking and confectionery production, baking powder is used to give dough products a porous structure. Eggshells (ES) are considered food waste and are mainly used as a fertilizer for loosening soil in the agricultural industry and as an additional source of minerals in livestock farming. The calcium carbonate contained in the shell can act similarly to a leavening agent for dough, so ES can potentially be used in the food industry. In addition, ЕS contains about 40% pure calcium, and therefore, it can serve as an additional source of calcium for fortifying fl our confectionery products. In this regard, it is important to study the possibility of ES powder to act as an independent ingredient in the composition of fl our confectionery products for loosening dough. Recipes for cupcakes have been developed with the addition of ES powder, baking powder and baking soda as dough leavening agents. The physicochemical and organoleptic characteristics of the prototypes were determined and their comparative analysis was carried out. Conclusions have been drawn about the infl uence of the type of baking powder on the quality of products and the prospects for using ES powder as a baking powder.","PeriodicalId":24050,"journal":{"name":"Известия вузов. Пищевая технология","volume":"42 6","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141358553","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-06-11DOI: 10.26297/0579-3009.2024.2-3.16
Ольга Владимировна Перегончая, А.П. Покусаев, Наталья Митрофановна Дерканосова
Применение обогащающих ингредиентов пищевых масс требует особых подходов с позиций формиро- вания сенсорного восприятия продукта. Одним из факторов, влияющих на потребительские предпочтения, является цвет, который при использовании натуральных по происхождению сырьевых ингредиентов существенно зависит от рН среды, так как формируется антоциановым комплексом. Исследовано влияние антоцианов дикорастущих ягод на формирование цвета обогащенного ими продукта при изменении pH среды. Объектом исследования был антоци- ановый комплекс, содержащийся в выжимках из дикорастущих ягод – шикши, брусники и клюквы после прямого отжима сока. Установлены максимумы поглощения на спектрограммах экстрактов антоцианов для образца выжимок ягод: шикши – 541 нм, брусники – 536 нм, клюквы – 533 нм. В количественном отношении определено 10-кратное превышение содержания антоцианов в составе образца выжимок шикши по сравнению с выжимками ягод брусники и клюквы. Подтверждена зависимость оптической плотности характеристических полос поглощения от рН водных экстрактов выжимок ягод шикши, брусники и клюквы. Устойчивый красный цвет в водных растворах, обусловленный присутствием флавиевой формы, антоцианы проявляют в умеренно кислой среде при рН около 3. Повышение рН до 4,5 сопровождается присоединением гидроксильных ионов к катиону флавия и перестройке хромофорных групп с образованием бесцветных псевдооснований. При рН 6–7 в водных растворах присутствуют хиноидные формы анто- цианов, обладающие синей окраской. Цветовые переходы антоцианового комплекса подтверждены применением циф- ровых данных цветовой модели RGB. Полученные результаты могут быть использованы при выборе пищевых масс, для обогащения которых пищевыми волокнами могут быть использованы выжимки ягод шикши, брусники, клюквы. The use of enriching ingredients of food masses requires special approaches from the standpoint of the formation of sensory perception of the product. One of the factors infl uencing consumer preferences is the color, which, when using raw ingredients of natural origin, signifi cantly depends on the pH of the medium, since it is formed by the anthocyanin complex. The effect of anthocyanins of wild berries on the formation of the color of the product enriched with them when the pH of the medium changes has been studied. The object of the study was an anthocyanin complex contained in extracts from wild berries – shiksha, lingonberries and cranberries after direct juicing. Absorption maxima were established on spectrograms of anthocyanin extracts for a sample of pomace of shiksha – 541 nm, cranberries – 536 nm, cranberries – 533 nm. Quantitatively, a 10-fold excess of the anthocyanin content in the composition of the shiksha pomace sample was determined in comparison with the lingonberry and cranberry pomace. The dependence of the optical density of the characteristic absorption bands on the pH of aqueous extracts of pomace of shiksha berries, cranberries and cranberries has been confi rmed. Stable re
{"title":"EFFECT OF ANTHOCYANINS OF ENRICHING ADDITIVE FROM WILD BERRIES POMACE ON THE FORMATION OF SENSORY PERCEPTION OF THE PRODUCT","authors":"Ольга Владимировна Перегончая, А.П. Покусаев, Наталья Митрофановна Дерканосова","doi":"10.26297/0579-3009.2024.2-3.16","DOIUrl":"https://doi.org/10.26297/0579-3009.2024.2-3.16","url":null,"abstract":"Применение обогащающих ингредиентов пищевых масс требует особых подходов с позиций формиро- вания сенсорного восприятия продукта. Одним из факторов, влияющих на потребительские предпочтения, является цвет, который при использовании натуральных по происхождению сырьевых ингредиентов существенно зависит от рН среды, так как формируется антоциановым комплексом. Исследовано влияние антоцианов дикорастущих ягод на формирование цвета обогащенного ими продукта при изменении pH среды. Объектом исследования был антоци- ановый комплекс, содержащийся в выжимках из дикорастущих ягод – шикши, брусники и клюквы после прямого отжима сока. Установлены максимумы поглощения на спектрограммах экстрактов антоцианов для образца выжимок ягод: шикши – 541 нм, брусники – 536 нм, клюквы – 533 нм. В количественном отношении определено 10-кратное превышение содержания антоцианов в составе образца выжимок шикши по сравнению с выжимками ягод брусники и клюквы. Подтверждена зависимость оптической плотности характеристических полос поглощения от рН водных экстрактов выжимок ягод шикши, брусники и клюквы. Устойчивый красный цвет в водных растворах, обусловленный присутствием флавиевой формы, антоцианы проявляют в умеренно кислой среде при рН около 3. Повышение рН до 4,5 сопровождается присоединением гидроксильных ионов к катиону флавия и перестройке хромофорных групп с образованием бесцветных псевдооснований. При рН 6–7 в водных растворах присутствуют хиноидные формы анто- цианов, обладающие синей окраской. Цветовые переходы антоцианового комплекса подтверждены применением циф- ровых данных цветовой модели RGB. Полученные результаты могут быть использованы при выборе пищевых масс, для обогащения которых пищевыми волокнами могут быть использованы выжимки ягод шикши, брусники, клюквы.\u0000 The use of enriching ingredients of food masses requires special approaches from the standpoint of the formation of sensory perception of the product. One of the factors infl uencing consumer preferences is the color, which, when using raw ingredients of natural origin, signifi cantly depends on the pH of the medium, since it is formed by the anthocyanin complex. The effect of anthocyanins of wild berries on the formation of the color of the product enriched with them when the pH of the medium changes has been studied. The object of the study was an anthocyanin complex contained in extracts from wild berries – shiksha, lingonberries and cranberries after direct juicing. Absorption maxima were established on spectrograms of anthocyanin extracts for a sample of pomace of shiksha – 541 nm, cranberries – 536 nm, cranberries – 533 nm. Quantitatively, a 10-fold excess of the anthocyanin content in the composition of the shiksha pomace sample was determined in comparison with the lingonberry and cranberry pomace. The dependence of the optical density of the characteristic absorption bands on the pH of aqueous extracts of pomace of shiksha berries, cranberries and cranberries has been confi rmed. Stable re","PeriodicalId":24050,"journal":{"name":"Известия вузов. Пищевая технология","volume":"35 2","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141360189","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Недостаточно разнообразный ассортимент безглютеновых изделий и их невысокая пищевая ценность обусловливают поиск новых видов сырья для выработки данной функциональной продукции. Разработана техно- логия производства безглютеновых диетических кексов с полной заменой пшеничной муки мукой из зеленых ба- нанов. Объектом исследования были образцы теста с 25, 50, 75 и 100%-й заменой пшеничной муки высшего сорта мукой из зеленых бананов, не содержащей глютен, и кексы, выпеченные из него. Изюм в кексах заменен измель- ченными китайскими финиками унаби. Контрольный образец был изготовлен по рецептуре кекса «Столичный». Обоснован выбор банановой муки и фиников унаби в составе кексов. Рациональной дозировкой муки из зеле- ных бананов выбрана 100%-я замена пшеничной муки в пересчете на сухие вещества. Качество готовой продук- ции оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям качества согласно требованиям государ- ственных стандартов. Установлено, что мука из зеленых бананов придает изделиям светло-коричневый оттенок, легкий хруст, специфичный привкус и аромат. Образец со 100%-м содержанием банановой муки имел массовую долю влаги 20%; пористость 48%; плотность 0,49 г/см3; удельный объем 1,85 см3/100 г; щелочность 1,7 град. Ан- тиоксидантная активность образца изделия со 100%-м содержанием муки из бананов составила 0,3 мг/100 г в пе- ресчете на кверцетин, что превосходит показатели контрольного образца на 0,190 мг/100 г. Рассчитана пищевая и энергетическая ценность изделий и степень удовлетворения суточной потребности взрослого человека в основ- ных нутриентах при потреблении 100 г продукта. Анализ химического состава разработанного изделия показал, что кекс с банановой мукой характеризуется низким содержанием жира, высоким содержанием пищевых воло- кон, содержит больше: магния в 2 раза, витамина С в 12,36 раза, витамина Е в 3,7 раза, чем контрольный образец. Энергетическая ценность нового изделия на 39 ккал (163 кДж) ниже, чем аналогичный показатель контрольного образца. Кексы с мукой из зеленых бананов и финиками унаби могут употреблять люди, страдающие целиакией. The insuffi ciently diverse range of gluten-free products and their low nutritional value determine the search for new types of raw materials for the production of this functional product. A technology has been developed for the production of gluten-free diet cupcakes with a complete replacement of wheat fl our with fl our from green bananas. The object of the study were dough samples with 25, 50, 75 and 100% replacement of premium wheat fl our with gluten-free green banana fl our and cupcakes baked from it. The raisins in the cupcakes are replaced with crushed Chinese unabi dates. The control sample was made according to the recipe of the cupcake «Stolichny». The choice of banana fl our and unabi dates in the cupcakes is justifi ed. The rational dosage of green banana fl our was chosen as a 100% substitute for wheat fl our in terms of dry substances. The quality of the fi nished
{"title":"TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND QUALITY ASSESSMENT OF GLUTEN-FREE DIET CUPCAKES","authors":"Г.О. Магомедов, Лариса Анатольевна Лобосова, Т.М. Феофанова","doi":"10.26297/0579-3009.2024.2-3.5","DOIUrl":"https://doi.org/10.26297/0579-3009.2024.2-3.5","url":null,"abstract":"Недостаточно разнообразный ассортимент безглютеновых изделий и их невысокая пищевая ценность обусловливают поиск новых видов сырья для выработки данной функциональной продукции. Разработана техно- логия производства безглютеновых диетических кексов с полной заменой пшеничной муки мукой из зеленых ба- нанов. Объектом исследования были образцы теста с 25, 50, 75 и 100%-й заменой пшеничной муки высшего сорта мукой из зеленых бананов, не содержащей глютен, и кексы, выпеченные из него. Изюм в кексах заменен измель- ченными китайскими финиками унаби. Контрольный образец был изготовлен по рецептуре кекса «Столичный». Обоснован выбор банановой муки и фиников унаби в составе кексов. Рациональной дозировкой муки из зеле- ных бананов выбрана 100%-я замена пшеничной муки в пересчете на сухие вещества. Качество готовой продук- ции оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям качества согласно требованиям государ- ственных стандартов. Установлено, что мука из зеленых бананов придает изделиям светло-коричневый оттенок, легкий хруст, специфичный привкус и аромат. Образец со 100%-м содержанием банановой муки имел массовую долю влаги 20%; пористость 48%; плотность 0,49 г/см3; удельный объем 1,85 см3/100 г; щелочность 1,7 град. Ан- тиоксидантная активность образца изделия со 100%-м содержанием муки из бананов составила 0,3 мг/100 г в пе- ресчете на кверцетин, что превосходит показатели контрольного образца на 0,190 мг/100 г. Рассчитана пищевая и энергетическая ценность изделий и степень удовлетворения суточной потребности взрослого человека в основ- ных нутриентах при потреблении 100 г продукта. Анализ химического состава разработанного изделия показал, что кекс с банановой мукой характеризуется низким содержанием жира, высоким содержанием пищевых воло- кон, содержит больше: магния в 2 раза, витамина С в 12,36 раза, витамина Е в 3,7 раза, чем контрольный образец. Энергетическая ценность нового изделия на 39 ккал (163 кДж) ниже, чем аналогичный показатель контрольного образца. Кексы с мукой из зеленых бананов и финиками унаби могут употреблять люди, страдающие целиакией.\u0000 The insuffi ciently diverse range of gluten-free products and their low nutritional value determine the search for new types of raw materials for the production of this functional product. A technology has been developed for the production of gluten-free diet cupcakes with a complete replacement of wheat fl our with fl our from green bananas. The object of the study were dough samples with 25, 50, 75 and 100% replacement of premium wheat fl our with gluten-free green banana fl our and cupcakes baked from it. The raisins in the cupcakes are replaced with crushed Chinese unabi dates. The control sample was made according to the recipe of the cupcake «Stolichny». The choice of banana fl our and unabi dates in the cupcakes is justifi ed. The rational dosage of green banana fl our was chosen as a 100% substitute for wheat fl our in terms of dry substances. The quality of the fi nished ","PeriodicalId":24050,"journal":{"name":"Известия вузов. Пищевая технология","volume":"43 6","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141358901","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-06-11DOI: 10.26297/0579-3009.2024.2-3.15
С.А. Титов, Елена Ивановна Пономарева, Ю.П. Губарева, К.А. Велитченко, Алексей Алексеевич Гвозденко
Проблема использования вторичного сырья является одной из актуальных для экономики России. При производстве льняных хлебцев (флаксов) из пророщенных семян льна образуется слизь после их замачивания. Такая слизь полезна для организма человека: она обволакивает и выводит шлаки, токсины, аллергены, провоцирующие развитие патогенной микрофлоры, защищает слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта от раздражения и по- вреждений. Однако характеристики слизи семян льна недостаточно исследованы. Нами изучены физико-химические процессы при набухании семян льна, реологические свойства слизи и характеристики ее частиц при использовании фотонной корреляционной спектроскопии. Объектом исследования была слизь семян льна, полученная путем на- бухания семян в питьевой воде в течение 2 ч при температуре (20 ± 2)°С. Установлено, что частицы полисахаридов слизи семян льна имеют форму эллипсоидов размером от 0,5 до 2,0 мкм, устойчивы к механическим воздействи- ям, заряжены и представлены агрегатами комплексов пектина-арабиноксилана. При увеличении содержания сухих веществ слизи наблюдается ее структурообразование. Выявлено, что за 2 ч набухания семян льна экстрагируется 35% растворимых полисахаридов льняного семени. Определено, что для получения слизи высокой эффективной вязкость, т. е. с наибольшим количеством сухих веществ, при замачивании семян льна рационально использовать среду со значением рН 7,0. Полученные данные позволяют обеспечить рациональное использование вторичных ресурсов и могут быть применены, например, при разработке технологии питьевого киселя из слизи семян льна. The problem of using secondary raw materials is one of the most urgent for the Russian economy. In the production of fl ax loaves (fl akes), mucus is formed from sprouted fl ax seeds after soaking them. Such mucus is useful for the human body: it envelops and removes slags, toxins, allergens that provoke the development of pathogenic microfl ora, protects the mucous membrane of the gastrointestinal tract from irritation and damage. However, the characteristics of the mucus of fl ax seeds have not been suffi ciently studied. We have studied the physico-chemical processes during the swelling of fl ax seeds, the rheological properties of mucus and the characteristics of its particles using photon correlation spectroscopy. The object of the study was the mucus of fl ax seeds obtained by swelling the seeds in drinking water for 2 hours at a temperature of (20 ± 2)°C. It was found that the particles of polysaccharides of fl ax seed mucus have the shape of ellipsoids ranging in size from 0,5 to 2,0 microns, they are resistant to mechanical infl uences, charged and represented by aggregates of pectin-arabinoxylan complexes. With an increase in the dry matter content of mucus, its structure formation is observed. It was revealed that 35% of soluble polysaccharides of fl axseed are extracted during 2 hours of swelling of fl ax seeds. It is determined that in order to obtain a high effective muc
{"title":"NVESTIGATION OF THE EXTRACTION OF POLYSACCHARIDES FROM FLAX SEEDS AND THE PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF THE RESULTING MUCUS","authors":"С.А. Титов, Елена Ивановна Пономарева, Ю.П. Губарева, К.А. Велитченко, Алексей Алексеевич Гвозденко","doi":"10.26297/0579-3009.2024.2-3.15","DOIUrl":"https://doi.org/10.26297/0579-3009.2024.2-3.15","url":null,"abstract":"Проблема использования вторичного сырья является одной из актуальных для экономики России. При производстве льняных хлебцев (флаксов) из пророщенных семян льна образуется слизь после их замачивания. Такая слизь полезна для организма человека: она обволакивает и выводит шлаки, токсины, аллергены, провоцирующие развитие патогенной микрофлоры, защищает слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта от раздражения и по- вреждений. Однако характеристики слизи семян льна недостаточно исследованы. Нами изучены физико-химические процессы при набухании семян льна, реологические свойства слизи и характеристики ее частиц при использовании фотонной корреляционной спектроскопии. Объектом исследования была слизь семян льна, полученная путем на- бухания семян в питьевой воде в течение 2 ч при температуре (20 ± 2)°С. Установлено, что частицы полисахаридов слизи семян льна имеют форму эллипсоидов размером от 0,5 до 2,0 мкм, устойчивы к механическим воздействи- ям, заряжены и представлены агрегатами комплексов пектина-арабиноксилана. При увеличении содержания сухих веществ слизи наблюдается ее структурообразование. Выявлено, что за 2 ч набухания семян льна экстрагируется 35% растворимых полисахаридов льняного семени. Определено, что для получения слизи высокой эффективной вязкость, т. е. с наибольшим количеством сухих веществ, при замачивании семян льна рационально использовать среду со значением рН 7,0. Полученные данные позволяют обеспечить рациональное использование вторичных ресурсов и могут быть применены, например, при разработке технологии питьевого киселя из слизи семян льна.\u0000 The problem of using secondary raw materials is one of the most urgent for the Russian economy. In the production of fl ax loaves (fl akes), mucus is formed from sprouted fl ax seeds after soaking them. Such mucus is useful for the human body: it envelops and removes slags, toxins, allergens that provoke the development of pathogenic microfl ora, protects the mucous membrane of the gastrointestinal tract from irritation and damage. However, the characteristics of the mucus of fl ax seeds have not been suffi ciently studied. We have studied the physico-chemical processes during the swelling of fl ax seeds, the rheological properties of mucus and the characteristics of its particles using photon correlation spectroscopy. The object of the study was the mucus of fl ax seeds obtained by swelling the seeds in drinking water for 2 hours at a temperature of (20 ± 2)°C. It was found that the particles of polysaccharides of fl ax seed mucus have the shape of ellipsoids ranging in size from 0,5 to 2,0 microns, they are resistant to mechanical infl uences, charged and represented by aggregates of pectin-arabinoxylan complexes. With an increase in the dry matter content of mucus, its structure formation is observed. It was revealed that 35% of soluble polysaccharides of fl axseed are extracted during 2 hours of swelling of fl ax seeds. It is determined that in order to obtain a high effective muc","PeriodicalId":24050,"journal":{"name":"Известия вузов. Пищевая технология","volume":"11 4","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141360390","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-06-11DOI: 10.26297/0579-3009.2024.2-3.8
С.Н. САЗАНОВА, С.А. РЯБЦЕВА, С.С. АВАНЕСЯН
Расширение ассортимента мороженого с функциональными ингредиентами, в том числе с про- биотиками, является актуальным направлением развития пищевой промышленности. Исследовано влияние пробиотиков и постбиотиков S. boulardii на технологию получения и свойства мороженого, включая кисло- молочное. Выявлено, что S. boulardii хорошо развиваются в смеси для мороженого с молочнокислыми бактери- ями Lb. acidophilus и Str. thermophilus в течение 8 ч ферментации, не оказывая на них отрицательного влияния. Внесение в смесь S. boulardii в концентрации 104 КОЕ/см3 позволило увеличить показатель взбитости на 7,1%, а S. boulardii+Str. Thermophiles в концентрации 104 и 106 КОЕ/см3 соответственно – на 22,8%. Наиболее высокой устойчивостью к таянию обладали образцы, содержащие S. boulardii в концентрации 104 КОЕ/см3. При оцен- ке органолептических показателей мороженого наиболее высокую суммарную оценку получили образцы, со- держащие S. boulardii и S. boulardii+Str. thermophilus. Получены постбиотические формы S. boulardii путем ферментации и последующей инактивации клеток в подсырной и творожной сыворотках. Установлено, что вне- сение S. boulardii способствовало повышению показателя антиоксидантной активности во всех образцах. Разра- ботаны технологии получения трех видов мороженого: ферментированного S. boulardii, ферментированного S. boulardii+Str. thermophilus (кисломолочного) и с добавлением 8% постбиотика S. boulardii на творожной сыворотке. Expanding the range of ice cream with functional ingredients, including probiotics, is a current direction in the development of the food industry. The infl uence of probiotics and postbiotics S. boulardii on the production process and properties of ice cream, including fermented milk, was studied. It was found that S. boulardii grows well in an ice cream mixture with lactic acid bacteria Lb. acidophilus and Str. thermophilus during 8 hours of fermentation without affecting them negatively. The addition of S. boulardii at a concentration of 104 CFU/cm3 to the mixture made it possible to increase the overrun rate by 7,1%, and S. boulardii+Str. thermophilus at a concentration of 104 and 106 CFU/cm3, respectively – by 22,8%. The samples containing S. boulardii at a concentration of 104 CFU/cm3 had the highest resistance to melting. When assessing the organoleptic characteristics of ice cream, the highest total score was received by samples containing S. boulardii and S. boulardii+Str. thermophilus. Postbiotic forms of S. boulardii were obtained by fermentation and subsequent inactivation of cells in cheese and curd whey. It was found that the addition of S. boulardii contributed to an increase in antioxidant activity in all samples. Technologies have been developed for producing three types of ice cream: fermented S. boulardii, fermented S. boulardii+Str. thermophilus (fermented milk) and with the addition of 8% postbiotic S. boulardii on curd whey.
{"title":"OBTAINING ICE CREAM WITH PROBIOTICS AND POSTBIOTICS SACCHAROMYCES BOULARDII","authors":"С.Н. САЗАНОВА, С.А. РЯБЦЕВА, С.С. АВАНЕСЯН","doi":"10.26297/0579-3009.2024.2-3.8","DOIUrl":"https://doi.org/10.26297/0579-3009.2024.2-3.8","url":null,"abstract":"Расширение ассортимента мороженого с функциональными ингредиентами, в том числе с про- биотиками, является актуальным направлением развития пищевой промышленности. Исследовано влияние пробиотиков и постбиотиков S. boulardii на технологию получения и свойства мороженого, включая кисло- молочное. Выявлено, что S. boulardii хорошо развиваются в смеси для мороженого с молочнокислыми бактери- ями Lb. acidophilus и Str. thermophilus в течение 8 ч ферментации, не оказывая на них отрицательного влияния. Внесение в смесь S. boulardii в концентрации 104 КОЕ/см3 позволило увеличить показатель взбитости на 7,1%, а S. boulardii+Str. Thermophiles в концентрации 104 и 106 КОЕ/см3 соответственно – на 22,8%. Наиболее высокой устойчивостью к таянию обладали образцы, содержащие S. boulardii в концентрации 104 КОЕ/см3. При оцен- ке органолептических показателей мороженого наиболее высокую суммарную оценку получили образцы, со- держащие S. boulardii и S. boulardii+Str. thermophilus. Получены постбиотические формы S. boulardii путем ферментации и последующей инактивации клеток в подсырной и творожной сыворотках. Установлено, что вне- сение S. boulardii способствовало повышению показателя антиоксидантной активности во всех образцах. Разра- ботаны технологии получения трех видов мороженого: ферментированного S. boulardii, ферментированного S. boulardii+Str. thermophilus (кисломолочного) и с добавлением 8% постбиотика S. boulardii на творожной сыворотке.\u0000 Expanding the range of ice cream with functional ingredients, including probiotics, is a current direction in the development of the food industry. The infl uence of probiotics and postbiotics S. boulardii on the production process and properties of ice cream, including fermented milk, was studied. It was found that S. boulardii grows well in an ice cream mixture with lactic acid bacteria Lb. acidophilus and Str. thermophilus during 8 hours of fermentation without affecting them negatively. The addition of S. boulardii at a concentration of 104 CFU/cm3 to the mixture made it possible to increase the overrun rate by 7,1%, and S. boulardii+Str. thermophilus at a concentration of 104 and 106 CFU/cm3, respectively – by 22,8%. The samples containing S. boulardii at a concentration of 104 CFU/cm3 had the highest resistance to melting. When assessing the organoleptic characteristics of ice cream, the highest total score was received by samples containing S. boulardii and S. boulardii+Str. thermophilus. Postbiotic forms of S. boulardii were obtained by fermentation and subsequent inactivation of cells in cheese and curd whey. It was found that the addition of S. boulardii contributed to an increase in antioxidant activity in all samples. Technologies have been developed for producing three types of ice cream: fermented S. boulardii, fermented S. boulardii+Str. thermophilus (fermented milk) and with the addition of 8% postbiotic S. boulardii on curd whey.","PeriodicalId":24050,"journal":{"name":"Известия вузов. Пищевая технология","volume":"26 18","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141355390","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-06-11DOI: 10.26297/0579-3009.2024.2-3.2
В.В. ПОСКОНИН
Фурфурол, простейший альдегид фуранового ряда, обладает токсичными свойствами. Он образуется при выпечке хлеба и кондитерских изделий, в процессе приготовления чернослива, изюма, шоколада, фруктовых соков, кваса и пива, крепких спиртных напитков и способен накапливаться в отходах их производства и сточных водах. Поэтому поиск рациональных подходов к химическому обезвреживанию примесей фурфурола в отходах пищевых производств актуален. Нами впервые изучены особенности анодного окисления фурфурола водным пе- роксидом водорода на графитовых электродах в растворах перхлоратов натрия и калия в качестве фоновых элек- тролитов в сопоставлении с реакцией в растворе LiClO4. Выявлено влияние химического состава электролита, его концентрации в анолите и температуры на продолжительность процесса и выход его основных продуктов – 5-ги- дрокси-2(5Н)-фуранона, 2(5Н)-фуранона и яблочной кислоты. Установлено, что окисление наиболее интенсивно про- ходит при концентрации электролита 1,0 моль на моль фурфурола и температуре 50°С. Общий выход указанных продуктов достигает 50–85%. В реакционной смеси обнаружены также янтарная и муравьиная кислоты. Высказа- но предположение, что электрохимический процесс в системе фурфурол–Н2О2 протекает по иному механизму по сравнению с ранее изученной реакцией в отсутствие постоянного электрического тока. Сделан вывод о перспектив- ности использования разработанной методики для очистки фурфуролсодержащих отходов пищевых производств. Furfural, the simplest aldehyde of the furan series, has toxic properties. It is formed during the baking of bread and confectionery, during the preparation of prunes, raisins, chocolate, fruit juices, kvass and beer, spirits and is able to accumulate in their production waste and wastewater. Therefore, the search for rational approaches to the chemical neutralization of furfural impurities in food waste is relevant. For the fi rst time, we studied the features of the anodic oxidation of furfural with aqueous hydrogen peroxide on graphite electrodes in solutions of sodium and potassium perchlorates as background electrolytes in comparison with the reaction in LiClO4 solution. The effect of the chemical composition of the electrolyte, its concentration in the anolyte and temperature on the duration of the process and the yield of its main products – 5-hydroxy-2(5H)-furanone, 2(5H)- furanone and malic acid was revealed. It was found that oxidation is most intense at an electrolyte concentration of 1,0 mol per mol of furfural and a temperature of 50°C. The total yield of these products reaches 50–85%. Succinic and formic acids were also found in the reaction mixture. It is suggested that the electrochemical process in the furfural–H2O2 system proceeds by a different mechanism compared to the previously studied reaction in the absence of a direct electric current. The conclusion is made about the prospects of using the developed technique for cleaning furfural-containing waste from food production
{"title":"ANODIC OXIDATION WITH HYDROGEN PEROXIDE AS A METHOD OF PURIFICATION OF FURFURAL-CONTAINING FOOD WASTE","authors":"В.В. ПОСКОНИН","doi":"10.26297/0579-3009.2024.2-3.2","DOIUrl":"https://doi.org/10.26297/0579-3009.2024.2-3.2","url":null,"abstract":"Фурфурол, простейший альдегид фуранового ряда, обладает токсичными свойствами. Он образуется при выпечке хлеба и кондитерских изделий, в процессе приготовления чернослива, изюма, шоколада, фруктовых соков, кваса и пива, крепких спиртных напитков и способен накапливаться в отходах их производства и сточных водах. Поэтому поиск рациональных подходов к химическому обезвреживанию примесей фурфурола в отходах пищевых производств актуален. Нами впервые изучены особенности анодного окисления фурфурола водным пе- роксидом водорода на графитовых электродах в растворах перхлоратов натрия и калия в качестве фоновых элек- тролитов в сопоставлении с реакцией в растворе LiClO4. Выявлено влияние химического состава электролита, его концентрации в анолите и температуры на продолжительность процесса и выход его основных продуктов – 5-ги- дрокси-2(5Н)-фуранона, 2(5Н)-фуранона и яблочной кислоты. Установлено, что окисление наиболее интенсивно про- ходит при концентрации электролита 1,0 моль на моль фурфурола и температуре 50°С. Общий выход указанных продуктов достигает 50–85%. В реакционной смеси обнаружены также янтарная и муравьиная кислоты. Высказа- но предположение, что электрохимический процесс в системе фурфурол–Н2О2 протекает по иному механизму по сравнению с ранее изученной реакцией в отсутствие постоянного электрического тока. Сделан вывод о перспектив- ности использования разработанной методики для очистки фурфуролсодержащих отходов пищевых производств.\u0000 Furfural, the simplest aldehyde of the furan series, has toxic properties. It is formed during the baking of bread and confectionery, during the preparation of prunes, raisins, chocolate, fruit juices, kvass and beer, spirits and is able to accumulate in their production waste and wastewater. Therefore, the search for rational approaches to the chemical neutralization of furfural impurities in food waste is relevant. For the fi rst time, we studied the features of the anodic oxidation of furfural with aqueous hydrogen peroxide on graphite electrodes in solutions of sodium and potassium perchlorates as background electrolytes in comparison with the reaction in LiClO4 solution. The effect of the chemical composition of the electrolyte, its concentration in the anolyte and temperature on the duration of the process and the yield of its main products – 5-hydroxy-2(5H)-furanone, 2(5H)- furanone and malic acid was revealed. It was found that oxidation is most intense at an electrolyte concentration of 1,0 mol per mol of furfural and a temperature of 50°C. The total yield of these products reaches 50–85%. Succinic and formic acids were also found in the reaction mixture. It is suggested that the electrochemical process in the furfural–H2O2 system proceeds by a different mechanism compared to the previously studied reaction in the absence of a direct electric current. The conclusion is made about the prospects of using the developed technique for cleaning furfural-containing waste from food production","PeriodicalId":24050,"journal":{"name":"Известия вузов. Пищевая технология","volume":"31 9","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141355602","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Качественный и количественный состав аэрозоля табака для кальяна определяют многие факторы: ин- гредиентный состав, режим тестирования, конструкция кальянной системы, масса пробы для анализа, источник на- грева и др. Это приводит к вариативности получения данных по содержанию токсичных компонентов в аэрозоле. Установлены параметры реального курения пользователей кальяна: объем затяжки – 531 мл, продолжительность за- тяжки – 2,47 с, интервал между затяжками – 16,28 с. В соответствии со стандартным протоколом тестирования табака для кальяна при электрическом нагреве продолжительность затяжки составляла (2,6 ± 0,1) с, объем – (530 ± 10) мл, интервал между затяжками – (20 ± 0,5) с, количество – 175, масса пробы для анализа – не установлена. Анализ режи- мов лабораторного прокуривания образцов табака для кальяна на курительных машинах различного типа показал, что масса пробы колебалась в диапазоне 8–22 г. Следовательно, актуальна задача установления оптимальной массы пробы для анализа при традиционном нагреве в лабораторных условиях с целью определения массы влажного конденсата в аэрозоле и содержания никотина. Разработан режим генерации и сбора влажного конденсата аэрозоля табака для ка- льяна на аналоге курительной машины. Сбор влажного конденсата проводили в ловушку с СFP-фильтром диаметром 92 мм. Получены экспериментальные данные и установлена зависимость количества собранного влажного конденсата от потерь массы табака для кальяна при различных массах пробы для анализа. Разработана математическая модель про- гнозирования массы влажного конденсата в зависимости от массы пробы. Для проведения дальнейших исследований аэрозоля кальяна с помощью аналога курительной ма шины установлена оптимальная масса пробы для анализа – 10 г. The qualitative and quantitative composition of hookah tobacco aerosol is determined by many factors: ingredient composition, testing mode, design of the hookah system, sample weight for analysis, heating source, etc. This leads to variability in obtaining data on the content of toxic components in the aerosol. The parameters of real smoking of hookah users were established: puff volume – 531 ml, duration – 2,47 s, interval between puffs – 16,28 s. In accordance with the standard protocol for testing hookah tobacco under electrical heating, the puff duration was (2,6 ± 0,1) s, the puff volume was (530 ± 10) ml, the interval between puffs was (20 ± 0,5) s, the number – 175, sample weight for analysis – not established. Analysis of laboratory smoking conditions for hookah tobacco samples on smoking machines of various types showed that the sample weight ranged from 8–22 g. Therefore, the urgent task is to establish the optimal sample weight for analysis during traditional heating in laboratory conditions in order to determine the mass of wet condensate in an aerosol and nicotine content. A mode has been developed for generating and collecting wet condensate of tobacco aerosol for hookah using an analogue of a smoking machine. Wet
{"title":"ASSESSMENT OF WET CONDENSATE CONTENT IN HOOKAH TOBACCO AEROSOL","authors":"Е.А. Бубнов, С.В. Гвоздецкая, Марина Владимировна Шкидюк, Р.Н. Букаткин","doi":"10.26297/0579-3009.2024.2-3.17","DOIUrl":"https://doi.org/10.26297/0579-3009.2024.2-3.17","url":null,"abstract":"Качественный и количественный состав аэрозоля табака для кальяна определяют многие факторы: ин- гредиентный состав, режим тестирования, конструкция кальянной системы, масса пробы для анализа, источник на- грева и др. Это приводит к вариативности получения данных по содержанию токсичных компонентов в аэрозоле. Установлены параметры реального курения пользователей кальяна: объем затяжки – 531 мл, продолжительность за- тяжки – 2,47 с, интервал между затяжками – 16,28 с. В соответствии со стандартным протоколом тестирования табака для кальяна при электрическом нагреве продолжительность затяжки составляла (2,6 ± 0,1) с, объем – (530 ± 10) мл, интервал между затяжками – (20 ± 0,5) с, количество – 175, масса пробы для анализа – не установлена. Анализ режи- мов лабораторного прокуривания образцов табака для кальяна на курительных машинах различного типа показал, что масса пробы колебалась в диапазоне 8–22 г. Следовательно, актуальна задача установления оптимальной массы пробы для анализа при традиционном нагреве в лабораторных условиях с целью определения массы влажного конденсата в аэрозоле и содержания никотина. Разработан режим генерации и сбора влажного конденсата аэрозоля табака для ка- льяна на аналоге курительной машины. Сбор влажного конденсата проводили в ловушку с СFP-фильтром диаметром 92 мм. Получены экспериментальные данные и установлена зависимость количества собранного влажного конденсата от потерь массы табака для кальяна при различных массах пробы для анализа. Разработана математическая модель про- гнозирования массы влажного конденсата в зависимости от массы пробы. Для проведения дальнейших исследований аэрозоля кальяна с помощью аналога курительной ма шины установлена оптимальная масса пробы для анализа – 10 г.\u0000 The qualitative and quantitative composition of hookah tobacco aerosol is determined by many factors: ingredient composition, testing mode, design of the hookah system, sample weight for analysis, heating source, etc. This leads to variability in obtaining data on the content of toxic components in the aerosol. The parameters of real smoking of hookah users were established: puff volume – 531 ml, duration – 2,47 s, interval between puffs – 16,28 s. In accordance with the standard protocol for testing hookah tobacco under electrical heating, the puff duration was (2,6 ± 0,1) s, the puff volume was (530 ± 10) ml, the interval between puffs was (20 ± 0,5) s, the number – 175, sample weight for analysis – not established. Analysis of laboratory smoking conditions for hookah tobacco samples on smoking machines of various types showed that the sample weight ranged from 8–22 g. Therefore, the urgent task is to establish the optimal sample weight for analysis during traditional heating in laboratory conditions in order to determine the mass of wet condensate in an aerosol and nicotine content. A mode has been developed for generating and collecting wet condensate of tobacco aerosol for hookah using an analogue of a smoking machine. Wet","PeriodicalId":24050,"journal":{"name":"Известия вузов. Пищевая технология","volume":"76 4","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141359872","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：