Поиск и применение ранее неиспользуемых дрожжевых культур в пивоварении является одним из направлений разработки новых продуктов с уникальным органолептическим профилем. Дрожжи Saccharomyces cerevisiae var. boulardii представляют особый интерес как в пивоварении, так и пищевой биотехнологии в целом, что обусловлено их родством с индустриальными штаммами дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae, а также их отличительным свойством — пробиотической активностью. В работе было показано, что дрожжи Saccharomyces cerevisiae var. boulardii Y-3925 могут быть успешно использованы в технологии пшеничного пива в качестве стартовой культуры. При этом, было установлено, что данная дрожжевая культура имеет ряд технологически значимых отличий от контрольного штамма Saccharomyces cerevisiae W-68, среди которых относительно низкая ферментативная, флокуляционная и биосинтетическая активность. Так, в ходе главного брожения с участием Saccharomyces cerevisiae var. boulardii Y-3925 наблюдалась относительно низкая скорость брожения и конечная степень сбраживания 3,23±0,63 %-масс. / сутки и 52,42±2,00 %, соответственно (в случае контрольного штамма W-68 скорость брожения составляла 4,70±0,43 %-масс. / сутки, а конечная степень сбраживания 63,44±1,16 %). Следствием низкой конечной степени сбраживания являлась меньшая концентрация этилового спирта, что говорит о возможности применения этих дрожжей для производства пива со сниженным содержанием этанола (слабоалкогольного пива). Величина флокуляционной активности Saccharomyces cerevisiae var. boulardii Y-3925, определенная методом Хельма, составляла лишь 6,04±0,96 %, что позволяет отнести данную культуру к группе слабофлокулирующих дрожжей. С точки зрения биосинтеза вкусоароматических соединений (вторичных метаболитов) штамм Y-3925 уступает контролю, что может расцениваться как положительное технологически значимое свойство в случае нежелательных вкусоароматических соединений таких как ацетальдегид, диацетил и высшие спирты. Полученные в работе результаты могут служить отправной точкой при внедрении на пивоваренном производстве дрожжей Saccharomyces cerevisiae var. boulardii в качестве стартовой культуры
Статья посвящена исследованию микроструктуры и порометрическому анализу компоста, полученного из пищевых отходов методом ферментирования. Опыты проводили со следующими ферментными препаратами: Байкал — ЭМ-1; Экобактер-Терра; Амилаза. Для микроструктурного анализа использовали аналитический сканирующий электронный микроскоп. Порометрический анализ проводили с использованием автоматического анализатора удельной поверхности и пористости. Среди всех исследованных образцов, компост, полученный с применением ферментного препаратом Байкал-ЭМ-1, демонстрировал наиболее равномерную микроструктуру. Наиболее хаотичная структура наблюдалась у образца, полученного с помощью ферментного препарата Экобактер-Терра. С помощью электронного микроскопа был также исследован химический состав компостов. Установлено, что при использовании ферментного препарата Байкал-ЭМ-1 содержание ценных микроэлементов в компосте в целом было выше, чем в других образцах. Обнаружено, что наибольшая удельная площадь поверхности из всех исследованных образцов наблюдалась у образца, полученного с помощью препарата Амилаза, что является признаком большого количества микропор в структуре тела. Наименьшая удельная площадь поверхности была у образца, полученного с помощью Экобактер-Терра — 1,281 м2 / г. Общий объем пор для образцов, полученных препаратами Байкал-ЭМ-1 и Амилаза составил 0,011 см3 / г. У образца с Экобактер-Терра этот показатель составил 0,005 см3 / г. Установлено, что для всех образцов наибольшее количество пор было в диапазоне диаметра 3–4 нм. Средний диаметр пор у образцов с Байкал-ЭМ-1 и Амилаза был приблизительно одинаковый и составил 21–22 нм. У образца с Экобактер-Терра этот показатель ниже и составил порядка 16 нм. Для всех образцов средний диаметр пор адсорбции в несколько раз выше, чем средний диаметр пор десорбции. Наибольший средний диаметр по адсорбции был у образца, полученного с помощью Амилаза (47,5 нм), а наибольший средний диаметр пор десорбции у образца с Байкал-ЭМ-1 (6,6 нм).
В статье рассмотрено влияние сахарозаменителей и электромагнитной обработки на структуру, качество и теплофизические показатели мороженого. Объектами исследования служили мальтит, эритрит и фруктоза. Рецептура мороженого подбиралась путем математического проектирования по заданным значениям жирности, сухих веществ и сухого обезжиренного молочного остатка. Для оценки качества полученных образцов мороженого использовались калориметрические, органолептические и физические методы исследования. Было установлено, что мальтит, ввиду наибольшей схожести молекулярной массы с сахарозой (344,3 и 342,3 г / моль, соответственно) из рассмотренных сахарозаменителей оказался наиболее подходящей заменой сахара. Замена сахара на эритрит приводит к смещению температуры кристаллообразования (с 0,9 до –9,5 °C) и стеклования (с –34,1 до –31,9 °C), а также слишком твердой текстуре продукта (256 Н), в то время как замена сахара на фруктозу, напротив, влечет за собой получение слишком мягкой текстуры (2,4 Н) с повышенной скоростью плавления и избыточной сладостью. Образцы мороженого, обработанные электромагнитным полем в данном исследовании, не имели статистически значимых различий по сравнению с необработанными образцами. По результатам исследования была разработана рецептура мороженого без сахара. Было показано, что замена сахара в составе мороженого на сахарозаменители со схожей молекулярной массой сохраняет качество продукта
Серьезной проблемой продовольственной безопасности РФ остается дефицит в питании незаменимых аминокислот и эссенциальных жирных кислот. Это ведет к заболеваниям опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой системы, головного мозга и другим нарушениям. В работе исследовано получение белково-жирового соуса путем обогащения сливочного соуса пептидной добавкой, изготовленной высокотемпературным гидролизом голов копченой кильки, и облепиховым маслом, полученным экстракцией из жмыха ягод облепихи крушиновидной. Целью работы являлась оптимизация состава соуса, оценка его органолептических свойств, биологической ценности и функциональности. В облепиховом масле идентифицировано 59 % ценных жирных ПНЖК, а также13,95 мг% бета-каротина, что свидетельствуют о его высоком биопотенциале и антиоксидантных свойствах. С применением метода балльных шкал и профилограмм проведен сенсорный анализ качества соуса, выявлены его вкусовые особенности. Получена математическая модель рецептуры, на основе которой оптимизированы количества пептидной добавки (25,7 %) и облепихового масла (16,2 %). Определен химический состав соуса, показавший высокое содержание в нем белкового компонента с активными пептидами коллагеновой природы (22 %) и жировой фракции (64 %) со сбалансированным составом жирных кислот (НЖК: МНЖК: ПНЖК = 1,1:1:1). Употребление 100 г соуса удовлетворит физиологическую потребность в витамине А на 27,4 %, витамине С — 50,9 %, витамине Е — 170,6 %, витамине В1 — 43,3 %, бета-каротине — 72 %, железе — 806,6 %, марганце — 270 %. Приведены результаты микробиологических исследований соуса в хранении, в соответствии с которыми его рекомендуемый срок годности составляет 30 сут. Соус рекомендуется использовать в качестве дополнения к салатам и многим пищевым продуктам, как обогащающий компонент и источник БАВ
Системы охлаждения на солнечной энергии делятся на два типа. Системы, потребляющие тепловую энергию солнечного излучения, основаны на принципах сорбции и имеют множество реализаций в зависимости от температурного потенциала теплоносителя, который в свою очередь зависит от типа солнечного коллектора. Наибольший температурный потенциал обеспечивают концентрирующие коллекторы, являющиеся наиболее дорогими. Они позволяют реализовать эффективные двух- и трехступенчатые циклы абсорбционного охлаждения в бромисто-литиевых и водоаммиачных установках. Системы охлаждения на электрической энергии, получаемой от солнечных батарей, используют холодильные машины с электрическим приводом. Это парокомпрессионные системы и системы прямого преобразования энергии: термоэлектрические и на калорических эффектах (электрокалорические, магнитокалорические, пьезокалорические). Особенно следует выделить термоэлектрические системы на эффекте Пельтье, поскольку они потребляют энергию постоянного тока, которая вырабатывается солнечными панелями и не требует преобразования в переменный ток. В статье выполнен обзор научной литературы в области термоэлектрического охлаждения с солнечным приводом. Приведены схемные решения и технические характеристики двух групп данных систем: устройства для охлаждения внешних объектов и устройства для охлаждения собственно солнечных батарей для повышения их производительности
Одной из актуальных задач развития химической, пищевой и биотехнологической отраслей промышленности является создание и реализация энергосберегающих технологий холодильной техники. Данная задача, в том числе, включает в себя разработку нового технологического оборудования, в частности оборудования разделения жидких сред методом вымораживания. К такому оборудованию относятся используемые в промышленности аппараты ёмкостного типа — кристаллизаторы. В статье рассмотрены и проанализированы различные конструкции кристаллизаторов, отмечены их преимущества и недостатки. В качестве источников информации для проведения анализа были использованы отечественные и зарубежные статьи научных и научно-технических журналов, а также патенты и авторские свидетельства. Проведение анализа конструкций кристаллизаторов включало оценку эффективности их работы, которая напрямую зависит от интенсивности теплообмена в процессе вымораживания. Так как конструктивно кристаллизаторы относятся к рекуперативным теплообменным аппаратам, оценка эффективности их работы включала количество передаваемого тепла (в соответствии с основным уравнением теплопередачи) и проводилась по ряду удельных показателей с учетом значимых технических и экономических аспектов для современной промышленности — энергосбережение при эксплуатации аппарата, ресурсосбережение при изготовлении аппарата, стремление к уменьшению габаритных размеров и упрощению конструкции аппарата. К примеру, по отношению энергетических затрат при работе кристаллизатора к количеству передаваемого тепла. Проведенный анализ позволил изучить общие свойства и принципы функционирования кристаллизаторов разделения жидких сред методом вымораживания. На основании проведенного анализа были выявлены наиболее перспективные направления в разработке новых и совершенствовании используемых на предприятиях кристаллизаторов
В статье рассматриваются полученные различными авторами результаты теоретических и экспериментальных исследований, связанных с процессами накопления отпарного газа при хранении сжиженного природного газа в резервуарах различного назначения. Исторически применяемые модели изменялись в соответствии с развитием возможностей информационных технологий, от применения простых инженерных методов до современных численных методов с использованием вычислительной механики жидкости и газа. Последовательно рассматривая разнообразные получаемые количественные и качественные результаты изменения параметров отпарного газа, можно сделать выводы о процессах в частных случаях конкретных изучаемых объектов. Тем не менее, в настоящее время не выработан единый подход к выбору метода моделирования и, соответственно, к трактовке результатов моделирования. Признано, что теплопередача играет решающую роль в процессе термического испарения. Характерным примером прогнозирования количества и скорости образования отпарного газа является тепловой расчет резервуара Q max, выполненный на модуле резервуара в Aspen Hysys для бака 260 тыс. м3 при условиях фазового равновесия, давлении 1,17 бар, температуре окружающей среды 25 °C, при различных степенях заполнения. Получена скорость образования отпарного газа (BOR) 0,012 масс.% в сутки при 80 % заполнении, с увеличением до 0,12 масc.% в сутки при 10 % заполнении бака. Для обобщения получаемых результатов прогнозирования параметров отпарного газа следует продолжить их накопление и статистическую обработку
Проведен обзор исследований и технологий, связанных с волновыми энергообменными аппаратами, использующими акустические и ударно-волновые процессы для передачи энергии. Представлена классификация устройств по типу волн, назначению и способам организации энергообмена. Описаны принципы работы и конструкции термоакустических и ударно-волновых установок. Особое внимание уделено термоакустическим системам, включая двигатели, охладители и их объединения в термоакустические пары. Рассмотрены принципы работы пульсационных, роторно-волновых и резонансных охладителей газа, а также их применение в охлаждении, сжатии газов, эжекции и разделении потоков. Изложены инженерные подходы к повышению эффективности: использование многоступенчатых систем, оптимизация конструкций. Приведены примеры применения роторно-волновых технологий в криогенной промышленности для ожижения метана и создания экологически чистых холодильных циклов. Обсуждаются перспективы использования волновых роторных технологий в энергетике и промышленности. Статья содержит рекомендации по исследованиям и конструктивным решениям для снижения потерь и повышения эффективности энергообменных аппаратов
Разработка и проектирование высокоэффективных, универсальных конструкций тепло-массообменного оборудования, предназначенного для реализации современных технологий в пивоваренной промышленности невозможна без всестороннего изучения теплофизических свойств исходной рабочей среды в процессе ее трансформации в целевой продукт. Одной из важнейших стадий технологического процесса производства пива является стадия водно-тепловой обработки измельченного солода (ВТОИС), от успешной реализации которой зависит объем и качество конечной целевой продукции. В данной работе представлены: обоснование цели данных исследований; методика проведения экспериментов и результаты реологических исследований солодовых суспензий. Исследовались суспензии, приготовленные из следующих фракций: 0–0,18 мм; 0,18–0,25 мм; 0,25–0,3 мм; 0,3–0,425 мм; 0,425–0,5 мм; 0,5–0,71 мм; 0,71–1,00 мм, для каждого из гидромодулей (1:3; 1:4; 1:5). Получены экспериментальные значения динамической вязкости солодовых суспензий, для всех объектов исследований, в диапазоне изменения температуры 23–90 °C и диапазоне изменения градиента скоростей сдвига 2–500 с -1. На основании этих данных построены вязкостно-температурные характеристики для всех исследованных объектов исследований. Установлено, что, при достижении температуры солодовой суспензии 50–60 °C, у всех исследованных объектов, наблюдалось скачкообразное увеличение вязкостных свойств, связанное с процессом клейстеризации нативного крахмала, и последующим их снижением. Проведенные исследования показывают, что измельчение солода меньше 0,5 мм не целесообразно, так как пиковые значения динамической вязкости имеют постоянную величину, и дальнейшее уменьшение частиц приведет к неоправданным затратам и, как следствие, к увеличению себестоимости целевого продукта. Результаты исследований позволят существенно уточнить расчетные зависимости, связанные как с разработкой технологии производства пива, так и ее машинно-аппаратурного оформления новыми, высокоэффективными конструкциями технологических аппаратов
В работе рассмотрена проблема методической неопределенности измерения неравномерной по глубине температуры воды погружающимся измерительным комплексом. Проведено сравнение двух методов определения температуры — классический контактный на основе показаний высокоточного термистора, находящегося в контакте с корпусом измерительного прибора, и параметрической идентификации дифференциально-разностной модели переноса тепла с решением обратной задачи теплопроводности. При этом на основе восстановленного теплового потока, скорости погружения и заранее рассчитанной гидродинамической модели обтекания измерительного комплекса восстанавливается температура воды с учетом тепловой инерции, свойственной контактному методу. Метод параметрической идентификации по сравнению с классическим показал значительное снижение неопределенности температуры воды и рассчитываемой на её основе скорости звука. Полученные результаты могут быть использованы для более точного исследования морского дна и определения расстояния до далеких объектов под водой
В условиях современной рыночной экономики для успешной работы предприятий необходимо производить качественную и конкурентоспособную продукцию. Продукция должна отвечать определенным требованиям, обусловленным органолептическими характеристиками, физико-химическими, микробиологическими показателями, пищевой и биологической ценностью. Современные условия диктуют необходимость расширить ассортимент продуктов высокой кулинарной готовности или полуготовности. В современной перерабатывающей промышленности все большую актуальность приобретает применение ферментных препаратов в производстве пищевых продуктов. В данной статье решается задача определения рациональных условий производства пресервов на основе прудовой рыбы с добавлением ферментного комплекса катепсинов, выделенного из внутренностей рыб, для увеличения эффективности технологических процессов, который позволит уменьшить продолжительность посола и обеспечить показатели качества рыбных пресервов, отвечающих предпочтениям потребителей. Для рационального и максимального использования продуктов разделки прудовых рыб при выработке продуктов массового потребительского спроса с возможностью корректировки химического состава возникает необходимость решения подбора оптимальных значений технологических режимов посредством исследования физико-химических и биохимических превращений мышечной ткани прудовых рыб в процессе хранения. В целях ускорения постановки пресервов из прудовых рыб на производство разработана концепция построения и оценки качества регрессионной модели на основании математического планирования и обработки результатов активного эксперимента. В результате эксперимента получено уравнение регрессии и определены наиболее значимые факторы — содержание ферментного комплекса катепсинов, сырья и время посола, их взаимное сочетание, влияющие на параметр отклика — кислотность рыбы. Построены диаграммы зависимости содержания соли и значения рН рыбы от содержания катепсинов. Использование полнофакторного эксперимента при посоле прудовой рыбы с добавлением катепсина с заданными технологическими свойствами позволило определить степень влияния количественных факторов на значения рН и содержание соли в продукте
Исследован процесс ферментативного гидролиза нутовой муки с целью определения глубины гидролиза углеводов и степени извлечения белка. Для определения гидромодуля и продолжительности гидролиза, обеспечивающих наибольшую деструкцию углеводной фракции растительного сырья и наибольшую степень извлечения белка, проводились три серии экспериментов с варьированием следующих условий: гидромодуль (сырье/вода) 1/4, 1/6, 1/8, 1/10, 1/12, 1/14 и продолжительность ферментативного гидролиза 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 6, 8 часов, что позволило выявить наиболее эффективные параметры для получения белкового изолята. Исследован химический состав двух образцов белковых изолятов из нутовой муки, полученных из жидкой фракции с наиболее высоким содержанием редуцирующих сахаров по результатам трех серий экспериментов. Анализ содержания редуцирующих сахаров и сухих веществ показал значительное увеличение показателей в образцах с ферментным комплексом по сравнению с контрольными при варьировании разных условий гидромодуля и продолжительности гидролиза, что подтверждает эффективность внесения ферментов. В результате проведенных исследований установлено, что содержание белка, углеводов и других компонентов варьируется в зависимости от условий процесса, наибольшее влияние оказывает содержание редуцирующих сахаров в жидкой части. Продолжительность ферментативного гидролиза оказывает большее влияние на степень деструкции углеводов, чем гидромодуль. Высокой степени гидролиза углеводов и высокому выходу белка способствуют условия ферментативного гидролиза нутовой муки — продолжительность 4 ч при гидромодуле 1/8. При этих условиях ферментативного гидролиза возможно получение белкового изолята высокой степени чистоты с содержанием белка 90 % в пересчете на сухое вещество