Изучали метод синхронного сканирования спектров эмиссии и возбуждения для идентификации масла виноградной косточки прямого отжима с целью оперативного скрининга фальсификатов, поскольку флуоресцентная спектроскопия (SF спектроскопия) является одним из наиболее чувствительных и недорогих методов. Объектом исследования выбраны четыре образца масла виноградной косточки, приобретенного в различных сегментах российского ретейла. Показано, что SF спектроскопия позволяет не только идентифицировать отдельные соединения в структуре матрицы масла виноградной косточки, но и разделять их изомеры. Наиболее информативные данные получены при величине деградации энергии (Δhэм–Δhвозб), соответствующей 30 и 60 нм. При этом в образцах подлинных масел произошла четкая дифференциация максимумов для токоферолов и токотриенолов λmax = 287 и 305 нм соответственно при Δh30 и λmax = 283 и 305 нм при Δh40 нм, в фальсификатах разделение пиков не происходило. Аналогичное разделение полос наблюдалось для изомеров хлорофилла α (λmax = 633 нм) и хлорофилла β (λmax = 668 нм) при Δh40 нм. В фальсифицированных образцах пики хлорофилла, каротиноидов и коричных кислот отсутствовали. Наиболее информативен оказался анализ полного спектра синхронного сканирования флуоресценции (TSFS) с шагом сканирования Δh10. Таким образом, метод SF спектроскопии позволяет оперативно решать проблему контроля подлинности масла виноградной косточки и аналогичной пищевой продукции.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Растениеводство
Фальсификация продуктов питания – один из наиболее серьезных вызовов, стоящих на пути развития пищевой отрасли. Присутствие на рынке продукции сомнительного качества без четкой истории происхождения создает угрозу здоровью населения, приводит к многомиллиардным убыткам государства и создает условия для недобросовестной конкуренции за счет реализации демпинговых операций. Растительные масла прямого отжима из премиального сырья – один из наиболее часто фальсифицируемых объектов. Подобная тенденция обусловлена высокой стоимостью, широким рынком сбыта, а также относительной легкостью процесса изготовления подделок. Фальсификации подвергается сырье, способ производства и бренд изготовителя. Любой из этих видов нарушений может быть идентифицирован с помощью современных методов химического анализа.
Список литературы
1. Левин А.Д., Нагаев А.И., Садагов А.Ю., Карахотин С.Н. Качественный анализ вин на основе совместного использования их оптических спектров различной физической природы // Аналитика и контроль. 2018. Т. 22. № 2. С. 147-156. DOI: 10.15826/analitika.2018.22.2.001
2. Sádecká J., Uríčková V., Májek P., Jakubíková M.Comparison of different fluorescence techniques in brandy classification by region of production. Spectrochim Acta Part A: Mol Biomol Spectrosc. 2019, V. 216, pp. 125-135. DOI: 10.1016/j.saa.2019.03.018
3. Sahakyan A., Alenichev M., Levin A. Characterization of cognacs and grape brandies by fluorescence spectra processed using machine learning methods. Industrial Laboratory. Diagnostics of materials. 2023, V. 89, no. 10, pp. 25-33. DOI: 10.26896/1028-6861-2023-89-10-25-33
4. Sikorska E., Khmelinskii I., Sikorskiet M. Analysis of olive oils by fluorescence spectroscopy: Methods and applications. In Boskou D. (Ed.) Olive Oil - Constituents, Quality, Health Properties and Bioconversions. 2012.InTech, Ch. 4, pp. 63-88. DOI: 10.5772/30676
5. Anagnostopoulos T., Spiliopoulos I. Classifying PDO Kalamata olive oil from geographic origins of the Messenia region based on statistical machine learning. WSEAS Transactions on Environment and Development. 2024, V. 20, pp. 137-147. DOI: 10.37394/232015.2024.20.15
6. Lia F., Zammit-Mangion M., Farrugia C. Application of supervised chemometric techniques and synchronized excitation-emission spectrofluorometric analysis for the verification of Maltese extra virgin olive oils. Food Sci Technol. 2022, V. 59, no. 9, pp. 3634-3646. DOI: 10.1007/s13197-022-05371-x
7. Gu H., Sun Ya., Lv R. A feasibility study for rapid evaluation of oil quality undergoing oven treatment using synchronous fluorescence spectrum. Chemical Papers. 2019, V. 73, Is. 8, pp. 1953-1959. DOI: 10.1007/s11696-019-00748-3
8. Zhang W., Lv R., Sun Y., Gu H. Fast evaluation peanut oil quality by synchronous fluorescence spectroscopy and statistical analysis. Agricultural Sciences. 2021, V. 12, pp. 565-574. DOI: 10.4236/as.2021.125036
9. Rabiej-Kozioł D., Krzemiński M.P., Szydłowska-Czerniak A. Steryl sinapate as a new antioxidant to improve rapeseed oil quality during accelerated shelf life. Materials (Basel). 2021, V. 14, no. 11, article 3092. DOI: 10.3390/ma14113092
10. Rabiej D., Szydłowska-Czerniak A. Fluorescence and UV-VIS spectroscopy to determine the quality changes of rapeseed oil fortified with new antioxidant after storage under various conditions. Food Anal. Methods. 2020, V. 13, pp. 1973-1982. DOI: 10.1007/s12161-020-01804-5
11. Gu H., Sun Y., Liu S. et al. A feasibility study of the rapid evaluation of oil oxidation using synchronous fluorescence spectroscopy. Food Anal. Methods. 2018, V. 11, pp. 3464-3470. DOI: 10.1007/s12161-018-1315-x
12. Ge F., Chen C., Liu D., Zhao S. Rapid quantitative determination of walnut oil adulteration with sunflower oil using fluorescence spectroscopy. Food Anal Methods. 2014, V. 7, pp. 145-150. DOI: 10.1007/s12161-013-9610-z
13. Zhang Ya., Wu H.-L., Chen An-Qi., Dong M.-Yu., Wang T., Wang X.-Zh., Yu Yu-Q.Combination of excitation-emission matrix fluorescence spectroscopy and chemometric methods for the rapid identification of cheaper vegetable oil adulterated in walnut oil. Journal of Food Measurement and Characterization. 2022, V. 16, no. 6. DOI: 10.1007/s11694-022-01536-6
14. Wu X., Zhao Z., Tian R., Gao S., Niu Yu., Liu H. Exploration of total synchronous fluorescence spectroscopy combined with pre-trained convolutional neural network in the identification and quantification of vegetable oil. Food Chem. 2021, V. 335, article 127640. DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.127640
15. Mburu M., Komu C., Paquet-Durand O., Hitzmann B., Zettel V. Chia oil adulteration detection based on spectroscopic measurements. Foods. 2021, V. 10, no. 8, article 1798. DOI: 10.3390/foods10081798
16. Hanganu A., Todaşcă M.C., Chira N.A., Maganu M., Roşca S. The compositional characterisation of Romanian grape seed oils using spectroscopic methods. Food Chem. 2021, V. 134, no. 4, pp. 2453-2458. DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.04.048
17. Nikolova K., Perifanova M., Pashev A., Minkova S., Gentscheva G., Antova G., Uzunova G.Composition and physicochemical properties of seed oil of rarely grown varieties of grapes. Scientific Study and Research: Chemistry and Chemical Engineering. 2021, V. 22, no. 4, pp. 427-435.
18. Васильев В.А., Реснянская А.С. Использование 3D-спектров флуоресценции для идентификации подлинности масла виноградной косточки // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. 2024. № 3. С. 10-17.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Осуществляли подбор ферментных препаратов для ферментативного гидролиза масличных семян с целью одновременного извлечения белковой и липидной фракции в щадящих условиях. Объектами изучения являлись измельченные семена сои и подсолнечника. Для оценки физико-химических показателей сырья использовали стандартные методики. Исследовано влияние ферментов (целлюлазы грибного происхождения из штамма Trichoderma reesei, пектиназы грибного происхождения из штаммов Aspergillus niger и Tricoderma longibrachiatu и протеазы бактериального происхождения из штамма Bac. subtilus) и установлены оптимальные режимы подготовки масличных семян и параметры ферментативной обработки (гидромодуль 1:8÷1:9; доза фермента 0,03÷0,05% от массы субстрата; температура 50–60℃; продолжительность 4–6 ч; активная кислотность 4,8–6,0; степень измельчения семян масличных 100–180 мкм), позволяющие добиться максимального выхода белковой и липидной фракции из шелушенных и измельченных семян сои и подсолнечника. Доказано, что использование полученных режимов измельчения и ферментативной обработки масличного сырья дает значительное увеличение выхода масла и белка.
Исследовали влияние ферментативной обработки яблочной и морковной мезги, а также способ сушки выжимок, полученных из мезги, на время сушки выжимок, гранулометрический состав порошков, полученных из выжимок, и их растворимость. Ферментативную обработку яблочной мезги проводили ферментным препаратом Vegazym M (доза внесения 0,09% от массы мезги), морковной мезги – Fructozym MA (доза внесения 0,07% от массы мезги) при температуре 50°С в течение 1 ч. Сушку выжимок осуществляли конвективным способом при температуре 50°С и методом низкотемпературной вакуумной сушки при температуре 35°С. Установлено, что ферментативная обработка мезги увеличивает выход яблочного сока на 26%, а морковного на 17%, при этом количество получаемых выжимок снижается; сокращает время сушки выжимок: морковных – на 80 мин при конвективной сушке и на 45 мин при низкотемпературной вакуумной сушке, и яблочных – на 60 и 20 мин соответственно. Показано, что ферментативная обработка яблочной и морковной мезги повышает степень деструкции сырья. Обработка яблочной мезги ферментным препаратом Vegazym M увеличила количество частиц с проходом через сито 0,25 мм на 2%, а обработка морковной мезги Fructozym MA – на 3,3% относительно порошков, полученных из выжимок без обработки мезги ферментными препаратами. Установлено, что сушка выжимок вакуумным способом повышает число частиц, проходящих через сито Ø 0,25 мм для яблочных выжимок на 14% и для морковных на 7,2% в сравнении с сушкой выжимок конвективным способом. Кроме того, при низкотемпературной вакуумной сушке выжимок растворимость порошков, полученных из них, утраивается. Данные результаты целесообразно учитывать при разработке технологии выработки плодоовощных порошков, рекомендованных для обогащения ферментированных напитков как на зерновой, так и на соковой основе, а также кисломолочных продуктов для повышения жизнедеятельности микроорганизмов, присутствующих в продуктах питания, и для технологий микробиологического синтеза.
Определяли влияние ферментных препаратов на содержание сырого протеина в продуктах переработки подсолнечного шрота с целью повышения его уровня в продуктах ферментативного гидролиза. Объектом исследования выбрана фракция подсолнечного шрота, полученная методом механического фракционирования, содержащая 43,87% сырого протеина. Для проведения ферментативного гидролиза применяли препараты Целлолюкс, Distizyme, Viscozyme и Ultraflo. Ферментативная экстракция белка из растительного сырья основана на расщеплении клеточных стенок сырья целлюлолитическими ферментами. Известно, что преобладающими компонентами клетчатки подсолнечного шрота являются целлюлоза и гемицеллюлоза, поэтому для гидролиза выбрали ферментные препараты с целлюлазной и гемицеллюлазной активностью. Для оптимизации условий гидролиза сравнивали содержание сырого протеина при воздействии данных препаратов в дозировках 1, 2 и 4% от массы образца. Показано увеличение содержания сухих веществ и сырого протеина в продуктах гидролиза, в частности при гидролизе препаратом Целлолюкс достигнуто содержание протеина 49,86%. Последовательное повышение дозировок препаратов Distizyme, Viscozyme и Ultraflo привело к увеличению уровня протеина в продуктах гидролиза. При концентрации 4% препарата Ultraflo достигнут максимальный уровень сырого протеина, который составил 58,14%, то есть на 14% выше, чем в исходном образце. Показана возможность получения белковых продуктов на основе подсолнечного шрота методом ферментативного гидролиза. Данные белковые препараты из растительного сырья могут использоваться в пищевой промышленности, в частности для повышения содержания белка в мучных изделиях.
Разрабатывали технологию и исследовали показатели качества нового пищевого продукта с использованием молоки сельди тихоокеанской и криопорошка брусники. Выработку рыбных паштетов с молоками проводили из сырого и предварительно термически обработанного (бланшированного) рыбного компонента. Сырье изучалось по органолептическим и технологическим показателям (влагосвязывающая способность, влагоудерживающая способность, влаговыделяющая способность, эмульгирующая способность и стабильность эмульсии). Три образца паштетов исследовались по физико-химическим (активная кислотность рН, перекисное число), микробиологическим и органолептическим показателям. Установлено, что сырые молоки обладает высокими показателями влагоудерживающей и влагосвязывающей способности – 70 и 63% соответственно, а влагоудерживающая способность составляет 11%. Молоки проявляют высокую эмульгирующую способность, а эмульсии на их основе являются стабильными, наилучшие показатели имели сырые молоки – 60 и 55% соответственно. Опытные образцы паштетов обладали приятным вкусом и ароматом, привлекательным внешним видом и нежной консистенцией до и после хранения. Замена основного рыбного сырья (филе сельди) на 30–40% молок возможна без ухудшения качества готового продукта. Исследование пищевой и энергетической ценности рыбного паштета подтвердило целесообразность использования молок в качестве равноценной замены филе сельди не более 40%. Энергетическая ценность продукта составляет 283 ккал на 100 г продукта. Употребление 100 г паштета с добавлением концентрата брусники обеспечивает примерно 25% от суточной потребности в антоцианах. Показано, что в процессе хранения рН остается стабильным (от 6,4 до 5,6), перекисное число изменяется незначительно (0,61–0,65 мэкв/г), КМАФАнМ не превышало допустимой нормы. Применение криопорошка брусники в качестве природного консерванта пролонгирует сохранность охлажденного паштета из филе сельди и молок при температуре от 0 до 6°С до двух месяцев.
Издательство
- Издательство
- ИТМО
- Регион
- Россия, Санкт-Петербург
- Почтовый адрес
- Кронверкский пр., д.49, лит. А, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 197101.
- Юр. адрес
- Кронверкский пр., д.49, лит. А, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 197101.
- ФИО
- Васильев Владимир Николаевич (Ректор)
- E-mail адрес
- od@itmo.ru
- Контактный телефон
- +7 (812) 6070277
- Сайт
- https:/itmo.ru