Наряду с термическими способами обработки растительного сырья в последние десятилетия активно развиваются нетермические методы обработки, позволяющие максимально сохранить качественные характеристики исходного сырья и увеличить сроки хранения готового продукта. При использовании данных методов может происходить незначительный нагрев продукта, например, как при обработке ультрафиолетовым излучением (УФИ). В случае применения такого вида обработки, как фильтрация, нагрев полностью отсутствует, в условиях обработки продукта высоким давлением (англ. High Pressure Processing, далее — HPP) соблюдается режим пониженных температур. Данные методы отличаются минимизацией воздействия на органолептические показатели готового продукта (текстура, внешний вид, цвет, запах), а также сохранением микро- и макронутриентов. В статье рассмотрены основные нетермические методы обработки растительного сырья: высокое давление (ВД), обработка в импульсном электрическом поле (PEF), радиоактивное излучение, ультрафиолетовое излучение (УФИ), фильтрация. Отмечены преимущества и факторы, сдерживающие их широкое применение в промышленных масштабах. Отмечено, что высокое давление, УФИ и фильтрация в той или иной степени имеют достаточно широкое применение при производстве продуктов питания, в то время как обработка в импульсном электрическом поле и радиоактивное излучение используются крайне ограниченно в силу необходимости обеспечения безопасности обработки для обслуживающего персонала. Следует также отметить, что обработка только нетермическими способами приводит к ограниченному сроку годности готовых продуктов и зачастую требует пониженных температур хранения. При необходимости увеличения сроков годности имеет смысл комбинирование термических и нетермических способов обработки. Например, микрофильтрация (ультрафильтрация) сока, розлив в потребительскую упаковку, щадящая пастеризация. Несомненным преимуществом такого сочетания может служить снижение термической нагрузки на продукт, т. к. исходная микробиологическая обсемененность снижена фильтрацией. И, как следствие, мы получаем стабильно хранящийся продукт с минимальными потерями качества и сохраненным нативным потенциалом.

Продукты полимерной промышленности, львиную долю которых составляет упаковка пищевой продукции, создают существенную угрозу для окружающей среды, что требует поиска наиболее действенных и функциональных решений. С каждым годом объемы производства полимерной упаковки растут в среднем на 10-12%, а в прошлом году из-за распространения по всему миру SARS-CoV-2 (COVID-19) и его штаммов прирост составил более 20%. Решение экологической проблемы возможно с использованием основных базовых подходов: утилизация и вторичная переработка отходов, которая даст возможность «второй жизни» уже использованным полимерам; разработка и создание новых биоразлагаемых материалов, способных деградировать полностью под влиянием внешних факторов на относительно более безопасные вещества. Однако следует отметить, что первый способ имеет ряд существенных недостатков, связанных с затруднением контроля количества осуществленных процессов рециклинга, что потенциально может привести к увеличению миграционных процессов из полимерных материалов. Вторым способом решения экологической проблемы утилизации и переработки упаковки является направление, связанное с созданием полимерных материалов, с заменой части традиционных коммерческих синтетических основ органическими и неорганическими наполнителями в различных концентрациях. Однако, можно предположить, что наиболее перспективным способом обращения с упаковочными отходами, является разработка технологий, направленных на создание полностью биоразлагаемых материалов с регулируемым сроком службы, которые после своего жизненного цикла утилизируются в короткие сроки без нанесения вреда окружающей среде. Настоящий обзор посвящен анализу рынка современных биоразлагаемых материалов и способов получения деградируемых композиций, способных стать существенной альтернативой традиционным пластикам.

Поликомпонентные отруби, полученные при совместном размоле зерносмеси из зерновых (пшеница), бобовых (чечевица) и масличных (лен) культур, следует рассматривать как ценное вторичное сырье, использование которого для глубокой переработки позволит получать различные пищевые и кормовые ингредиенты. Оценка углеводно-амилазного и липидного комплексов трех вариантов поликомпонентных отрубей показала, что соотношение амилозы и амилопектина в крахмале трехкомпонентных отрубей практически одинаково, однако в чечевично-льняных отрубях доля амилозы в 1,6 раза выше, чем в первых двух вариантах. Удельная активность амилаз трехкомпонентных отрубей примерно в 2 раза выше, чем в чечевично-льняных отрубях. Кроме того, последние характеризуются более высоким содержанием восстанавливающих сахаров и клетчатки. Молекулярная масса амилаз, выделенных из трехкомпонентных отрубей, по данным гель-хроматографии составила: α-амилаза — 40 000 Да; β-амилаза — 60 000 Да. Установлено, что добавление семян льна в помольную смесь значительно увеличивает содержание жира в отрубях 6,4; 6,0 и 12,9%. Жирнокислотный состав исследуемых отрубей характеризуется преобладанием ненасыщенных жирных кислот. При этом соотношение эссенциальных кислот — линолевой кислоты (ɷ-6) к α-линоленовой кислоте (ɷ-3) в пользу наиболее дефицитной α-линоленовой кислоты — было характерно для чечевично-льняных отрубей и составило 1:4,2. Активность щелочных липаз, проявляющих свое действие при рН 8,0 (преимущественно зерновые липазы), и кислых липаз (преимущественно липазы масличных культур) с оптимумом действия при рН 4,7 в образцах трехкомпонентных отрубей примерно одинаковая, а чечевично-льняные отруби характеризуются высокой удельной активностью кислой липазы, которая примерно в 4,2 раза превосходит активность кислых липаз трехкомпонентных отрубей. Полученные данные, наряду с данными по особенностям белково-протеиназного комплекса исследуемых видов отрубей, будут использованы при разработке способов ферментативной модификации (глубокая переработка) и при получении компонентов для создания новых пищевых продуктов с повышенной пищевой и биологической ценностью.

Йогурт является одним из самых распространенных кисломолочных продуктов. Его потребляют непосредственного в пищу и используют для производства кисломолочных десертов и мороженого. Актуальная задача для производителей йогурта — повышение качества продукта за счет дополнительно вносимых белковых компонентов. В данном исследовании оценивалось влияние изолятов и концентратов белков на реологические показатели йогурта. Методы включали определение динамической вязкости и выявление таких показателей текстуры, как твердость, липкость, разжевываемость, упругость, когезия и клейкость приготовленного йогурта через 30 суток его хранения при температуре 4±2°C. Была оценена влагоудерживающая способность образцов йогурта. Установлено, что внесение сывороточных белков позволяет повысить влагоудерживающую способность до 77% и 80% соответственно. Наибольшее значение динамической вязкости через 5 ч сквашивания (19,3 и 26,1 Па·с) было установлено в образцах, содержащих концентрат и изолят нативных сывороточных белков. При внесении изолята молочных, концентрата соевых и изолята нативных сывороточных белков наблюдалось снижение динамической вязкости через 5 ч сквашивания. Добавление белковых компонентов приводило к значительному увеличению показателей текстуры (за исключением когезии). Наибольшее значение когезии, равное 0,4 Н·с, было установлено в образце без белковых компонентов и в образце с концентратом сывороточных белков. Показатели твердости, липкости, разжевываемости, упругости и клейкости имели наибольшее значение в образце с изолятом нативных сывороточных белков.

Преобразование молока в сыр происходит под влиянием множества физико-химических, биохимических и микробиологических процессов, среди которых протеолизу отводится очень важная роль. Протеолиз относится к наиболее сложному типу необратимой посттрансляционной модификации белков. Катализаторами ферментативного протеолиза на разных стадиях производства сыра являются нативные ферменты молока, экзо- и эндопептидазы заквасочных и незаквасочных микроорганизмов, молокосвертывающие ферменты. В статье представлен краткий обзор современных представлений о свойствах, механизме действия и специфичности основных представителей ферментов, гидролизующих молочные белки на стадиях подготовки молока к свертыванию, во время сычужного свертывания и последующего созревания сыров. К ним относятся плазминовая система молока, ферменты психротрофных бактерий и молочнокислых микроорганизмов, попадающих в молоко как случайно (незаквасочная микрофлора), так и планируемо в виде заквасок из специально подобранных штаммов. Молокосвертывающие ферменты, выполнив свою основную функцию — свертывание молока,— частично переходят в  сыр и  наряду с  ферментами заквасочных микроорганизмов и плазмином участвуют в протеолитических процессах при созревании сыра. Общепризнано, что протеолиз в созревающих сырах является наиболее значимым биохимическим процессом, влияющим на формирование вкуса, аромата и консистенции наряду с липолизом и гликолизом. Сочетание продуктов протеолиза (пептидов, аминокислот, аминов и др.) индивидуально для разных видов сыров и меняется в зависимости от технологических параметров изготовления, в том числе от продолжительности созревания. Протеолиз в сырах исследовался многими учеными в различных аспектах. Этот обзор дополняет известные сведения новой информацией, не претендуя на всеобъемлемость.

Показано применение методов гиперспектрального изображения (HSI) в диапазоне 400–1000 нм и многомерного анализа для сортировки плодов авокадо Хасс. Методом главных компонент осуществлена декомпозиция матрицы данных HSI плодов авокадо и выявлены полосы отражения в видимой и ближней инфракрасной областях спектра, взаимосвязанные с процессом созревания и содержанием влажности плодов авокадо. Установлено, что при использовании факторных нагрузок в качестве псевдоцвета возможна визуализация при поточной сортировке плодов авокадо по влажности. Построение калибровочных моделей определения влажности и сухого вещества плодов авокадо проведено на основе данных измерений влаж ности и гиперспектральных изображений. Формирование матрицы спектральных данных осуществляли двумя способами: посредством отбора спектральных сигнатур HSI случайным образом со всей поверхности плодов или поверхность изображения HSI плодов (исходные HSI) как области интереса (ROI). На основе данных измерений влажности и отбора спектральных сигнатур гиперспектральных изображений проведено построение калибровочных моделей определения влажности и сухого вещества плодов авокадо. При последовательном моделировании методом PLS (проекция на латентные структуры) разработаны точные калибровочные модели для определения влажности (R_P² = 0,89) и сухого вещества (R_P² = 0,92) в составе плодов авокадо. При построении калибровочных моделей по исходным HSI получены модели для прогнозирования влажности (R_С² = 0,99) и сухого вещества (R_С² = 0,99) в составе плодов авокадо. Предлагается использование калибровочных моделей по исходным HSI для определения влажности и сухого вещества в интервалах допустимых значений в соответствии с действующим стандартом UNECE STANDARD FFV-42:2019.

Цель этой работы состоит в описании и исследовании ранее неизвестного явления самосегментации молочного сгустка в сыродельной ванне открытого типа. На основе анализа кинетики гелеобразования определено, что самосегметация геля начинается вблизи гель-точки, развивается в течение нескольких десятков секунд и закрепляется по мере уплотнения геля. Сегменты в молочном сгустке не имеют определённой правильной формы, их средний размер вариабелен в пределах от 5 до 50 см. Форма и размеры сегментов не повторяются и не коррелируют с видом вырабатываемого сыра. Смещение сегментов молочного сгустка в сыродельной ванне относительно друг друга по высоте составляет от 0,5 до 2 мм. Ширина граничного слоя между сегментами сгустка увеличивается в процессе вторичной фазы гелеобразования от 3 до 10 мм. В результате проведенных экспериментальных исследований показано, что самосегментация молочного геля вызывается термогравитационной конвекцией, образующей циркуляционные ячейки Бенара. Предложено описание возможного механизма самосегментации молочного геля в сыродельных ваннах открытого типа. Отмечена действенная роль жировых шариков в механизме самосегментации молочного сгустка. Высказано предположение, что самосегментация молочного сгустка в сыродельной ванне может вызвать некоторые органолептические дефекты в готовом сыре, в частности неравномерность текстуры и неравномерность цвета.

Конструирование персонализированного рациона питания человека с учетом многообразия различных факторов связано с системным анализом и формализацией накопленных данных и знаний, а также с развитием цифровых технологий. В работе представлена методология оптимизации и формирования персонализированных рационов питания на основе структурно-параметрического моделирования. Предлагаемый подход позволяет решать следующие задачи: 1) анализировать суточный рацион или отдельные приемы пищи (завтрак, обед, полдник, ужин, дополнительные приемы пищи (перекус)) с известным количественным набором готовых продуктов по энергетической ценности и химическому составу с целью выявления диетических нарушений; 2) рассчитывать оптимальное для приема пищи количество продуктов из фиксированного перечня, тем самым составляя индивидуальный эталонный рацион с учетом умственной и физической нагрузки, нутритивного статуса потребителя, а также экономических аспектов; 3) оптимизировать рацион в зависимости от поставленной задачи путем подбора группы готовых продуктов из полного или избранного перечня архивных данных, равнозначно учитывая при этом все необходимые параметры; 4) корректировать рацион питания с учетом диетических отклонений по отдельным параметрам химического состава и энергетической ценности за счет дополнительного введения продуктов повышенной биологической ценности специального назначения, поливитаминных и поливитаминно-минеральных препаратов, а также природных биологически активных веществ.

В статье представлены результаты исследования показателей качества полутвердых сыров, выработанных из дефростированного козьего молока. В качестве объектов изучения использовали натуральное и дефростированное козье молоко, полутвердые сыры с низкой температурой второго нагревания. Исследования дефростированного козьего молока проводили через 6±1 сут его хранения при температуре минус 18°C с  последующей дефростацией при температуре 37±2°C в течение 60 мин; состав натурального козьего молока рассматривался после хранения в течение 24±12 ч при температуре 4±2°C. Установлено, что замораживание молока и последующая его дефростация не оказали влияния на химический состав молока и на общее содержание микроорганизмов, однако количество соматических клеток уменьшилось. Сыры вырабатывали по традиционной технологической схеме полутвердого сыра с использованием производственной мезофильно-термофильной бактериальной закваски. Не было выявлено значимого влияния процесса замораживания козьего молока на его технологические свойства: продолжительность образования сгустка в обоих вариантах составляла (30±1) мин, продолжительность обработки сырного зерна — (90±2) мин. Уровень синерезиса составил в контроле (55±2)%, в опытных вариантах — (55±6)% и находился в пределах погрешности метода. Степень перехода сухих веществ в сыворотку составила: в контроле — (7,26±0,21)%, в опыте — (7,21±0,32)%. Было установлено отсутствие различий в степени протеолиза в сырах при созревании. Значения кислотности жировой фазы в сырах из натурального молока были выше в сравнении с сырами из дефростированного молока в среднем на 15%, но темпы изменения кислотности жировой фазы были идентичны. При этом содержание доступного жира в сырах обоих вариантов было сопоставимо. Органолептические показатели сыров в кондиционном возрасте 60 сут имели схожие характеристики как по степени выраженности сырного вкуса, так и по характерным для сыров из козьего молока вкусовым нотам «острота» и «пикантность». Консистенция сыров обоих вариантов характеризовалась как однородная, умеренно плотная. Установлено, что процесс замораживания козьего молока не снижает его сыропригодные свойства и качественные характеристики выработанного из него полутвердого сыра.

Антоцианы и полифенолы являются основными биологически активными веществами, содержащимися в  ягодах бузины. Методы экстракции оказывают существенное влияние на эффективность извлечения, биодоступность и сохранение биологически активных соединений. Цель данной работы — обзор опубликованных результатов научных исследований бузины и продуктов ее переработки, их воздействия на организм, а также рассмотрение методов извлечения и инкапсуляции биологически активных соединений бузины. В обзор включены статьи на английском и русском языках. Поиск зарубежной научной литературы на английском языке по данной теме проводили в библиографических базах Google Scholar, Scopus, Web of Science, Elsevier, ResearchGate. Для отбора научных статей на русском языке провели поиск по ключевым словам в «Научной электронной библиотеке eLIBRARY.RU». Обзор научных публикаций показал, что результаты многочисленных исследований подтверждают высокую антиоксидантную активность бузины (Sambucus nigra L.), а также дикой бузины (Sambucus ebulus), произрастающей на территории Республики Беларусь, а также в других странах Европы, Азии, Северной Африки и Северной Америки. Благодаря наличию в химическом составе бузины (Sambucus nigra L.) биоактивных флавоноидов, таких как кверцетин, кемпферол и рутин, а также за счет присутствия других фенольных соединений, это растение используется в традиционной медицине и  применяется в  качестве сырья в  пищевой промышленности для создания продуктов профилактического и  функционального назначения. Биоактивные соединения бузины обладают некоторыми уникальными биологическими и  фармакологическими свойствами, включая антиоксидантную, противоопухолевую, антидепрессивную, антидиабетическую, противовирусную и антибактериальную активность. Для извлечения биоактивных веществ из ягод бузины используются традиционные методы экстракции, такие как мацерация и  экстракция Сокслета, а также современные перспективные «зеленые» технологии: сверхкритические флюиды, импульсное электрическое поле, экстракция жидкой эмульсии, микроволновая и ультразвуковая экстракция. Для сохранения и защиты биологически активных веществ, содержащихся в плодах бузины, применяются методы инкапсуляции, являющиеся наиболее эффективными. Материалы данной статьи могут быть использованы при проведении дальнейших исследований по оптимизации процессов экстракции с целью повышения пищевой ценности и антиоксидантной активности новых функциональных продуктов питания, пищевых добавок, а также продуктов фармацевтической промышленности.

Аспартам и  ацесульфам калия входят в  группу наиболее известных пищевых подсластителей. Несмотря на многочисленные результаты исследований, свидетельствующие о  безопасности этих добавок, в последние годы внимание исследователей сосредоточено на побочных негативных эффектах их воздействия, способных приводить к  развитию неинфекционных заболеваний. Цель данного исследования — изучение характера воздействия (обратимое или необратимое) аспартама и ацесульфама калия на прирост массы, а также на цитологические, цитогенетические и метаболические показатели корней лука репчатого. Для этого корни предварительно обрабатывались 0,5 и 1 г/л водными растворами подсластителей, а затем переносились в воду с целью дальнейшего восстановительного проращивания. Последствия токсического эффекта аспартама на прирост массы корней лука оказались минимальными по сравнению с контролем. Тогда как в образцах с ацесульфамом калия этот показатель достоверно и дозозависимо снижался до 38%, что указывало на наличие отсроченного эффекта после воздействия этого подсластителя. В опытных группах с максимальным содержанием подсластителей сохранялся и более низкий митотический индекс (p ≤ 0,05) в  клетках меристемы по сравнению с  контролем. Полученные результаты свидетельствовали о необратимом митотоксическом эффекте данных соединений. Однако обнаруженное в  опытных образцах повышение частоты патологий митоза вследствие предварительной обработки подсластителями полностью нивелировалось после восстановительного проращивания. Поэтому указанные генотоксические нарушения были обратимыми. Для оценки процессов липидного окисления тканей корней измеряли концентрацию малонового диальдегида. Эффект снижения уровня этого показателя во всех опытных образцах по сравнению с контролем оказался необратимым, хотя и не дозозависимым. Полученные результаты могут быть использованы при разработке рецептур внесения пищевых подсластителей в продукты питания для снижения рисков возникновения отсроченных токсических эффектов.

Исследовано влияние молокосвертывающих ферментов (МФ) животного происхождения (Naturen Extra с массовой долей химозина 95%, «Говяжий пепсин» с массовой долей химозина 10%), а также МФ микробного происхождения (Fromase 750 XLG) и  рекомбинантного происхождения (Chy-max Extra и  Chy-max Supreme) на продолжительность свертывания молока и обработки сырного сгустка, а также на состав сыворотки и свежих сыров при изготовлении полутвердых сыров, в дозе внесения МФ, равной от 1500 до 6000 IMCU на 100 кг молока. Повышение дозы МФ от 1500 до 2000–3000 IMCU/100 кг молока приводит к уменьшению времени свертывания в среднем на 20 мин (p < 0,05). Дальнейшее повышение дозы МФ до 5000–6000 IMCU/100 кг молока не приводит к сокращению продолжительности свертывания. При равных дозах внесения у МФ марок Fromase и «Пепсин» отмечаются большие потери жира (на 0,15–0,60%) и сухих веществ (на 0,30–0,50%) в сыворотку, чем у МФ марок Naturen, Chy-max Extra и Chy-max Supreme. Варианты сыров, изготовленные с использованием разных типов и доз МФ, не имели статистически достоверных отличий по содержанию сухого вещества, жира, белка, соли и по уровню рН (p > 0,05). Применение МФ марок Naturen, Chy-max Extra и Chy-max Supreme в дозировке 5000–6000 IMCU/100 кг молока дает в среднем на 1,5% больший фактический выход сыра в сравнении с МФ марок Fromase и «Пепсин» при дозе внесения 1500 IMCU/100 кг молока.

Плодоовощное сырье и продукты его переработки содержат пищевые волокна и биологически активные вещества, поэтому за счет использования такого сырья в производстве продуктов питания повышается их пищевая ценность. Кроме того, пищевые волокна плодоовощного сырья могут оказывать влияние на технологические свойства пищевых систем. Цель данной работы  — определение количества пищевых волокон, пектинов и степени их этерификации в плодоовощных порошках, а также установление влияния этих показателей на технологические свойства кондитерских глазурей с добавлением плодоовощных порошков (с учетом способности последних поглощать жир). Объектами исследований являются порошки из моркови, яблока, свеклы, малины и модельные образцы кондитерских глазурей с их добавлением. Реологические показатели кондитерских глазурей определяли по методу Кассона на ротационном вискозиметре. Содержание пищевых волокон устанавливали ферментативно-гравиметрическим методом. Пектины из порошков выделяли кислотным гидролизом сырья с  последующим осаждением этанолом. Степень этерификации пектинов рассчитывали на основании результатов полученных методом потенциометрического титрования. Установлено, что исследуемые плодоовощные порошки из отечественного сырья характеризовались высоким количеством пищевых волокон (24–38%), основная часть которых была представлена пектином. В  порошках из свеклы и  малины содержались низкоэтерифицированные пектины (18 и  33 г/100 г); в  порошках из яблока и  моркови — высокоэтерифицированные пектины (16 и 27 г/100 г). Порошки с низкоэтерифицированными пектинами демонстрировали умеренное увеличение предела текучести по Кассону глазурей с их добавлением, не превышающее оптимальных значений этого показателя. С  повышением концентрации порошков с  высокоэтерифицированными пектинами наблюдалось резкое возрастание предела текучести глазурей по Кассону, при концентрациях 13% и более этот показатель выходил за оптимальные значения. Таким образом, при разработке кондитерских глазурей с плодоовощными порошками прогнозирование их предельной концентрации может осуществляться при установлении содержания в них пищевых волокон, пектинов и степени их этерификации, а также с учетом рН и способности порошков поглощать жир.