Производство хлебобулочных изделий из кукурузы представляет собой технологически сложную задачу из-за низких вязкоупругих свойств кукурузного теста. В данном исследовании оценивались три сорта кукурузы, выращиваемых в засушливых условиях, с внесением внекорневой подкормки кальцием: один египетский сорт кукурузы (SCP3444, V1) и два раннеспелых высокоурожайных нигерийских сорта кукурузы (Sammaz‑35, V2; EVDT, V3). Их сравнивали с соответствующими контрольными образцами, обозначенными как Con1, Con2, Con3, свойства которых также оценивались для определения влияния условий выращивания на качество тортильи. Были оценены физико-химические, хроматические и реологические свойства кукурузной муки, а также органолептические характеристики и качество продукта при хранении (щелочную водоудерживающую способность). Сорта кукурузы под кодом Con1 и Con2 показали самые высокие значения массы 1000 зерен, массы в гектолитре и насыпной плотности. Белые сорта кукурузы, Con3 и V3, продемонстрировали самые высокие значения светлости (L), в то время как содержание белка было значительно выше в сортах под обозначением Con2 и V2. Минеральный анализ показал, что мука из кукурузы под обозначением V2 имела самое высокое содержание кальция и цинка, тогда как мука из V3 была наиболее богата железом. Реологические исследования показали, что мука из V1 оптимальна для производства более мягкой тортильи, которая после охлаждения демонстрировала повышенную нежность. Наиболее потребительски приемлемыми образцами тортильи были TCon1, TV1, TCon2 и TV2, приготовленные из желтой кукурузы. Тортильи TV1 и TCon2 продемонстрировали наибольший вес после выпечки. TV2 продемонстрировала наибольшее увеличение диаметра лепешки до и после выпечки, в то время как TV3 отличилась наибольшей светлотой, а TCon2 – наибольшей желтизной. Что касается рекомендуемой суточной нормы потребления питательных веществ для детей (3–10 лет), TV2 внесла наибольший вклад в суточную потребность в белке, кальции и цинке, тогда как TV3 имела самое высокое содержание железа. Что касается хранения, TV1 показала самое высокое значение щелочной водоудерживающей способности, что указывает на превосходную свежесть и влагоудержание, отражающие способность данной тортильи выдерживать более длительный срок хранения. Эти результаты подтверждают потенциал использования засухоустойчивых, удобренных кальцием сортов кукурузы для улучшения технологических свойств, питательной ценности и продолжительности хранения тортилий.

В работе представлены результаты исследований крупы из зерна гибридов кукурузы отечественной селекции (Белозерный 250, Белозерный 300, К 350, Янтарный, К 500 и Машук 510): цветовые характеристики, гранулометрический состав, насыпная плотность, температура клейстеризации и вязкость крахмальной суспензии. Установлена повышенная насыпная плотность частиц из зерна гибридов кукурузы К 500, что свидетельствует о монолитном строении эндосперма. Отмечена повышенная вязкость суспензии крахмала из зерна гибридов кукурузы К 350, К 500 и Машук 510 –7012 cP, 5930 cP и 4871 cP соответственно. Это указывает на возможное превалирование молекул амилопектина в крахмале, что может обеспечить однородность микроструктуры экструзионных продуктов. Установлены критерии оценки экструзионного процесса – удельная механическая энергия и коэффициент расширения экструдата на обработку. Выработка крупы в двухшнековом экструдере с размером частиц 250–670 мкм из зерна гибрида кукурузы К 500 происходила при меньшем крутящем моменте (52 ± 1 %) и давлении в шнековой камере экструдера 4,9 ± 0,2 МПа. Это обеспечило меньшую удельную энергию (0,174 ± 0,003 кВт · ч/кг) по сравнению с обработкой других образцов крупы кукурузы. Максимальный коэффициент расширения (12,0 ± 0,2) установлен для экструдата из данной крупы. Исследование показало целесообразность использования крупы из зерна гибридов кукурузы К 350, К 500 и Машук 510, которые характеризуются монолитным строением эндосперма, лучшими термодинамическими характеристиками крахмала при тепловом воздействии. Установлены высокие показатели коэффициента расширения экструдатов всех исследуемых фракций крупы из зерна гибрида кукурузы К 500, что указывает на целесообразность применения продуктов его переработки для экструзии.

Цель исследований – анализ подходов к установлению сроков годности мороженого, причин появления и определения его пороков в процессе производства и хранения. Структурные элементы мороженого распределяются в незамерзающей концентрированной плазме и перемещаются в ней, что в процессе длительного хранения может приводить к сращиванию кристаллов и укрупнению воздушных пузырьков. Эти процессы и окислительные изменения жировой фазы признаны основными видами порчи мороженого в процессе хранения. Установлено, что в значительной степени происходит изменение дисперсности структурных элементов мороженого при многократных колебаниях температуры в процессе хранения. В связи с этим важно установить объективные сроки годности мороженого. С учетом резерва процесс исследований по нормированию сроков годности длительный, существует необходимость их прогнозирования и определения ускоренными методами. Для достоверного анализа структурных элементов необходимо применять методы неразрушающего контроля, такие как рамановская спектроскопия, синхротронная рентгеновская томография и криосканирующая электронная микроскопия. Важным условием длительного хранения мороженого без потери качества является достижение температуры стеклования, на которую влияют низкомолекулярные вещества в продукте и скорость замораживания. Для установления эффекта стеклования в пищевых продуктах широко применяют метод дифференциальной сканирующей калориметрии. Особой нестабильностью в процессе производства из-за резкого изменения давления при выходе мороженого из фризера характеризуются воздушные пузырьки. При температурах выше минус 18 °C нестабильность воздушных пузырьков проявляется в виде диспропорционирования, слипания и дренажа. При длительном хранении мороженого взаимосвязь между воздушными пузырьками приводила к образованию каналов, изучение которых методом оптической микроскопии невозможно. В наименьшей степени при производстве мороженого учитывается химический вид порчи – окисление жировой фазы. Ведутся исследования по объективной его оценке и обоснованию методов исследования. Рассматривается возможность применения общепринятых методов определения показателей окисления – перекисного и анизидинового чисел, их совместная оценка по значению ТОТЕХ. Реже используют спектрофотометрический метод, позволяющий с помощью тиобарбитуровой кислоты определять количество малонового диальдегида. Анализ литературы указывает на недостаточное количество данных по показателям качества мороженого при хранении и на необходимость дополнительных исследований для получения обоснованных объективных данных.

Сквален представляет собой полиненасыщенный углеводородный тритерпен (C₃₀H₅₀), обладающий массой полезных свойств. Извлечение сквалена из дикорастущего люпина белого на сегодняшний день является экономически целесообразным и актуальным направлением в пищевой и фармакологической промышленности. Цель данного исследования – изучение процесса выделения фракции сквалена из люпина белого. Для исследований использовались липидная фракция образцов люпина, полученная методом экстракции по Сокслету. Определение содержания биологически активных веществ в исследуемом образце и поиск сквалена проводили с помощью метода газовой хроматографии. Визуализацию сквалена и сопутствующих веществ осуществляли с помощью химической детекции (окрашивание йодными парами). Установлено, что количество липидной фракции, выделенной из люпина белого, составляло 9,65 ± 0,3 %. Показано, что липидная фракция люпина белого содержит до 34,57% сквалена, кампестерола – 10,24%. Выявлено, что в исследуемом образце содержится 2‑метилоктакозан (содержание относительно других компонентов 9,62%), хенейкозан (содержание относительно других компонентов 8,33%) и бета-ситостерол (содержание относительно других компонентов 8,99%). Отмечено, что при экстракции в липидную фракцию перешел также люпеол (тритерпеноид). Используя метод ВЭЖХ, удалось получить фракцию, содержащую чистый сквален. Установлено, что из липидной фракции люпина может быть выделен сквален при применении смеси, состоящей из 95% этанола и 50% КОН. Процесс включает многостадийную экстракцию системой гексан–вода, обработку полученной фазы сульфатом натрия и последующую очистку методом жидкостной хроматографии, что позволяет достичь степени чистоты 98%. Предполагается, что выделенный из люпина белого сквален может использоваться для изготовления пищевых добавок и функциональных продуктов питания для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний человека.

Увеличение проблемы возникновения устойчивости к противомикробным препаратам требует разработки альтернативных натуральных биоактивных соединений. В данной работе описывается определение антимикробной активности водорастворимых экстрактов из семян опунции индийской. Семена опунции индийской были собраны в регионе Бордж-Бу-Арреридж (Алжир). Были приготовлены водорастворимые экстракты и тестированы против отдельных штаммов бактерий и грибов, используя метод диффузии в агар. Были применены различные концентрации и измеряли зоны ингибирования для оценки антимикробной активности. Экстракт проявил низкую антибактериальную активность против определенных штаммов бактерий с ингибированием только при концентрации 110 мг/мл. Напротив, была зарегистрирована существенная противогрибковая активность против некоторых грибов и дрожжей с четкими зонами ингибирования. Результаты указывают на избирательный антимикробный эффект, что говорит о том, что биоактивные соединения, присутствующие в экстракте более активны против грибковых микроорганизмов, по сравнению с бактериями. Водорастворимые экстракты семян опунции индийской представляют собой потенциальный натуральный источник противогрибковых средств с ограниченным антибактериальным эффектом. Эти результаты поддерживают их потенциальное применение в рецептурах противогрибковых препаратов и стимулируют дальнейшие исследования для идентификации активных соединений и выяснения их механизмов действия.

Исследование направлено на оценку рисков снижения безопасности полутвердых и мягких сыров при переработке молока, содержащего остаточные количества антибиотиков. Методом модельных выработок изучено влияние шести классов антибиотиков на развитие заквасочной микрофлоры и их распределение между сырным тестом и подсырной сывороткой в технологиях голландского и адыгейского сыров. В целях информативности результатов анализов количество внесенных антибиотиков существенно превышало нормированный уровень в сыром молоке: ампициллин – 35,0 мкг/кг; тетрациклин – 250,0 мкг/кг; хлортетрациклин – 250,0 мкг/кг; докситетрациклин – 250,0 мкг/кг; стрептомицин – 4000,0 мкг/кг; ципрофлоксацин – 50,0 мкг/кг; эритромицин – 2500,0 мкг/кг; левомицетин – 200,0 мкг/кг. Установлено, что ампициллин оказывает наиболее выраженное бактерицидное действие, приводя к критическому подавлению заквасочного микробиома. Стрептомицин, эритромицин и тетрациклин проявляют умеренное ингибирование, тогда как ципрофлоксацин и левомицетин не оказывают значимого влияния на заквасочные культуры. Анализ долевого распределения антибиотиков различных групп показал, что большинство изученных антибиотиков преимущественно переходят в сыворотку (на уровне 85–89 %), что соответствует массовому распределению сыворотка–сыр. Исключением является тетрациклин, до 35 % которого переходит в сырную массу. Одним из определяющих факторов для конечного содержания антибиотиков отмечен тип сыра. В сыре Голландский 50–55 % антибиотиков тетрациклиновой группы (тетрациклин, хлортетрациклин, докситетрациклин) накапливаются в сырном тесте, создавая прямую угрозу для потребителя, а в сыре Адыгейский 81–88 % исследованных антибиотиков переходит в сыворотку, что снижает нагрузку на сыр, но приводит к загрязнению побочного продукта и создает проблему вторичной переработки сыворотки. Полученные экспериментальные данные подчеркивают необходимость учета не только исходной концентрации антибиотиков в молоке, но и их природы и технологических параметров производства сыров при разработке систем управления их безопасностью.

Цель работы – определение биохимического состава сублимированного сока и выжимки ростков пшеницы из зерна современного сорта «Юбилейная 60». В ходе исследований установлено, что сок обладал насыщенным зеленым цветом, травянистым запахом и сладким вкусом, а также содержал в пересчете на сухие вещества (СВ) 70,37 % азотистых веществ, 17,87 % углеводов, 7,95 % золы и 3,81 % жира. Содержание общих аминокислот сока составляло 37,35 % в пересчете на СВ, из которых 14,24 % – незаменимые. Аминокислотный скор белков сока – 109–190 %, перевариваемость – 70,62 %, PDCAAS – 0,77 ед. Углеводы сока состояли из глюкозы (52,95 %), высокомолекулярных соединений (ВМС – 32,52 %), фруктозы (7,04 %), сахарозы (3,07 %), мальтотриозы (2,28 %) и мальтозы (2,14 %). Липиды сока состояли из насыщенных (НЖК – 64,66 %), мононенасыщенных (МНЖК – 24,10 %) и полиненасыщенной (линолевой – l11,24 %) жирных кислот. Выжимка ростков обладала светло-зеленым цветом, травянистым запахом, свойственным целлюлозе вкусом со сладковатым послевкусием и содержала (в пересчете на СВ): 67,66 % углеводов, 27,77 % азотистых веществ, 3,17 % жира и 1,40 % золы. Содержание общих аминокислот в выжимке (в пересчете на СВ) составляло 26,91 %, незаменимых аминокислот – 12,71 %, аминокислотный скор – 115–250 %, перевариваемость – 47,05 %, PDCAAS – 0,54 ед. Углеводы выжимки содержали глюкозу (43,53 %), ВМС (40,15 %), фруктозу (9,80 %), сахарозу (3,81 %), мальтозу (1,40 %) и мальтотриозу (1,31 %). Липиды выжимки содержали НЖК (71,56 %), МНЖК (17,91 %) и линолевую кислоту (10,53 %). Полученные результаты свидетельствуют о значительном увеличении биологической ценности белков сублимированного сока и выжимки ростков по сравнению с непророщенным зерном, что позволяет рекомендовать их для использования в качестве биологически активной добавки к пище. В частности, к продуктам спортивного питания, напиткам и коктейлям на растительной основе, кондитерским, хлебобулочным, макаронным изделиям и другим продуктам.

В статье рассматривается влияние добавленного говяжьего жира на изменение показателей качества жировой фазы молочных продуктов и оценивается возможность их комплексного применения для целей идентификации. Исследовали физико-химические свойства жировой фазы: состав жирных кислот и их соотношение, температуру плавления, йодное число и число Рейхерта–Мейссля, кислотность и органолептические показатели. Дополнительно выполняли спектральный анализ с использованием рамановской спектроскопии. Были проведены сравнительные испытания молочного и говяжьих жиров, модельных смесей жировой фазы фальсифицированного продукта с долей говяжьего жира в жировой фазе от 5 до 30 %. Результаты показали достоверное различие молочного и говяжьего жира по всем исследованным показателям. В модельных смесях заданного диапазона достоверные различия с контролем выявлены по органолептическим показателям (при добавлении говяжьего жира 10 % и более), числу Рейхерта–Мейссля (при 15 % и более) и соотношению С18:0 /С14:0 (при 5 % и более). Йодное число, температура плавления и кислотность жировой фазы не показали значимого отличия фальсифицированной жировой фазы от молочного жира. Основные полосы рамановских спектров исследованных образов приписаны колебаниями насыщенных и ненасыщенных структур жирных кислот в областях 1265 см^–1, 1300 см^–1, 1440 см^–1, 1650 см^–1 и 1747 см^–1. Спектральный анализ показал значимые различия молочного жира и говяжьих жиров в части интенсивности сигналов спектров. В образце говяжьего жира с эмульгаторами и ароматизатором выявлено отчетливое раздвоение сигнала в области 1720–1760 см^–1, а также появление на спектре полосы 1175 см^–1, характеризующее колебания карбонильно-сложноэфирной группы глицеринового остова в молекулах глицеридов. В модельных образцах жировой фазы фальсифицированного продукта различия по результатам рамановской спектроскопии выявлены при добавлении более 15 % говяжьего жира, что может являться дополнительным критерием оценки жировой фазы продукта после проведения дальнейших системных исследований по данному вопросу.

В данном исследовании изучали функциональные, пищевые и органолептические свойства хлеба, изготовленного из смешанной муки из пшеницы-моркови-фиников. Корнеплоды моркови и плоды фиников были переработаны в муку. Пшеничную муку заменяли морковной мукой в возрастающем количестве (0–25 %), тогда как количество финиковой муки было зафиксировано на уровне 10 %, что дало четыре рецептуры смешанной муки (пшеница/морковь/финики: 80/10/10, 75/15/10, 70/20/10 и 65/25/10). Пшеничная мука (100/0/0) использовалась в качестве контроля. Были изготовлены образцы хлеба из каждой смешанной муки и контрольной муки (100 % пшеничная мука). Изучали функциональные свойства муки, а также физические свойства, приблизительный химический состав и органолептические свойства образцов хлеба, используя стандартные методы. Результаты анализа функциональных свойств муки показали снижение насыпной плотности (0,82–0,65 г/см³) и индекса набухания (7,45–4,45), наряду с повышением маслопоглощающей способности (0,77–1,31 г/г) и водопоглощающей способности (4,60–6,60 г/г) при более высоком уровне введения моркови. В образцах хлеба были понижены такие физические свойства как высота буханки с 10,95 до 3,95 см, объем буханки с 4,73 до 2,47 cm³, удельный объем с 1,10 до 0,48 см³/г, в то время как вес буханки увеличился с 231,9 до 241,9 г при увеличении доли морковной муки. Анализ приблизительного химического состава образцов хлеба показал повышение содержания влаги (21,45–29,95 %), клетчатки (0,14–0,63 %) и золы (0,15–1,70 %) с одновременным снижением белка (15,35–8,45 %) и жира (6,76–3,54 %) по мере увеличения доли морковной муки. При органолептическом анализе образец хлеба 80/10/10 получил наивысшую оценку общей приемлемости (8,60), тогда как более высокие уровни замены существенно снижали предпочтение.

Результаты последних исследований выявили перспективность введения жмыха черной смородины в технологию зерно-фруктовых дистиллятов. Однако вопросам подбора дрожжей, обеспечивающих эффективное сбраживание и формирование качественных характеристик напитков, практически не уделялось внимания. Цель работы – отбор штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae, обладающего высокой бродильной активностью и способностью к синтезу ароматообразующих метаболитов при сбраживании пшенично-черносмородинового сусла. Объектами исследования служили расы спиртовых (985-Т и 1054) и винных дрожжей («Москва 30» и «Черносмородиновая»). Показано, что использование спиртовых рас дрожжей привело к более интенсивному сбраживанию сусла: к 18 ч содержание углеводов снизилось более чем в 7 раз, в образцах с винными дрожжами – в 4 раза. Установлено, что наибольшую бродильную активность по количеству выделившегося СО₂ (12,3 г) и концентрации этанола (10,5–10,6 % об.) проявила раса спиртовых дрожжей 985-Т. Способ приготовления зерно-фруктового сусла не оказывал значимого влияния на эффективность спиртового брожения. Установлено, что состав побочных продуктов брожения в основном зависел от расы дрожжей: концентрация высших спиртов в образцах бражек с расами дрожжей 985-Т и 1054 была более чем на 30 % ниже; доля ароматообразующих соединений от их общего количества – выше (22,9–28,9 %); у винных рас этот показатель составил 16,8–18,9 %. Обоснован выбор дрожжей 985-Т в результате получения более высоких качественных показателей пшенично-черносмородиновых бражек: увеличение выхода спирта на 3,7–4,7 %, повышенное содержание ароматообразующих метаболитов (26,7–28,9 %), пониженные концентрации высших спиртов (440,9–480,9 мг/дм³) и метанола (79,0–84,0 мг/дм³). Для совершенствования технологий зерно-фруктовых дистиллятов перспективны дальнейшие исследования процессов трансформации ароматообразующих соединений сырья на разных технологических этапах его переработки: в процессе ферментации при приготовлении сусла, в результате метаболических превращений под действием ферментов дрожжей и при дистилляции.

Обобщены сведения из мировых литературных источников по использованию измельченной кожуры мандарина в рецептуре различных продуктов питания и напитков. Приведены данные по объемам выращивания мандаринов в мире, а также по содержанию углеводов, пищевых волокон, протеинов, различных кислот, таннинов, зольного вещества. Также приведены данные по содержанию некоторых фенольных соединений и моносахаридов в составе кожуры плодов мандаринов. Обоснована возможность использования порошка из кожуры мандаринов ввиду высокого содержание пищевых волокон и фенольных соединений с антиоксидантной активностью в рецептуре различных продуктов питания. Показано влияние добавления порошка кожуры мандаринов в хлебобулочные и кондитерские изделия на функциональные, хлебопекарные, текстурные, антиоксидантные и органолептические свойства пшеничного хлеба, бакалейных и кондитерских изделий из него. Также приведены сведения по использованию порошка из кожуры мандаринов в рецептурах для изготовления мясных (таких как котлеты) и молочных продуктов питания. Приведены сведения по использованию порошка из кожуры мандаринов и экстрактов из него в составе различных напитков и джемов. Показано, что кожура и выжимки мандаринов могут быть использованы для получения алкогольных и безалкогольных напитков. Показано, что введение порошка из кожуры мандарина, а также экстрактов из него в хлебобулочные, кондитерские, мясные и молочные продукты, а также в рецептуру различных алкогольных и безалкогольных напитков приводит к улучшению нутрициологических, питательных и органолептических характеристик различных продуктов питания. Сделан вывод о перспективах порошка мандариновой кожуры как ценной добавки в продукты питания.

Aspergillus oryzae (A. oryzae) является одним из наиболее востребованных микроорганизмов в пищевой биотехнологии благодаря высокой секреторной активности, генетической стабильности и отсутствию токсигенности. На протяжении тысячелетий этот гриб использовался в странах Восточной Азии для ферментации пищевых продуктов, включая сакэ, мисо, соевый соус и мирин. В последние десятилетия A. oryzae привлекает значительное внимание исследователей из-за своей способности продуцировать широкий спектр ферментов и вторичных метаболитов, применяемых в пищевой, фармацевтической, кормовой и химической промышленности. Настоящий обзор систематизирует современные данные о морфологии, физиологии и генетике мицелиального гриба A. oryzae. Подчеркивает его особенности, обеспечивающие эффективность в различных технологических процессах. Рассматриваются основные группы ферментов, синтезируемых грибом, по способности продуцировать протеазы, амилазы, липазы, целлюлазы и пектиназы. Его роль велика в переработке сырья и формировании органолептических характеристик готовых продуктов. Особое внимание уделено геномным исследованиям, которые раскрывают механизмы одомашнивания A. oryzae. Рассмотрены его эволюционные связи с токсигенными видами рода Aspergillus и мутации, ответственные за отсутствие афлатоксигенности. В работе обсуждаются оптимальные условия культивирования гриба, включая параметры твердой и глубинной ферментации, а также возможности использования A. oryzae в устойчивых производственных системах, ориентированных на переработку сельскохозяйственных отходов. Описаны современные тенденции в области синтетической и метаболической инженерии, направленные на создание высокопродуктивных штаммов и расширение биотехнологического потенциала гриба. Обзор подчеркивает значимость A. oryzae как надежного и перспективного инструмента для разработки инновационных пищевых технологий и биопродуктов нового поколения.

Развитие птицеводства открывает возможности для получения пепсина, протеолитического фермента с молокосвертывающей активностью, из железистого желудка кур (Gallus gallus). Этот орган, считающийся побочным продуктом производства, может служить источником протеаз, в том числе молокосвертывающих ферментов, которые могут использоваться в качестве заменителей традиционных коагулянтов в молочной промышленности. Цель данного исследования – извлечь пепсин из железистого желудка кур, охарактеризовать его и оценить его потенциальное использование в качестве заменителя сычужного фермента. Также предпринята попытка определить оптимальные условия коагуляции молока (объем фермента, pH, температура и концентрация CaCl2) на основе времени флокуляции и коагуляции молока. Согласно полученным результатам, осветленный экстракт куриного пепсина показал молокосвертывающую активность 63.48 ± 0.21 RU/мл, удельную молокосвертывающую активность 1.56 ± 0.19 (RU мг–1), прочность геля 12957 ± 399 (SU), содержание белка составляло 43,49 ± 0,75 мг/мл, а протеолитическая активность – 0,91 ± 0,140 мкг/мл·ч. Наибольшая молокосвертывающая активность куриного пепсина наблюдалась в диапазоне температур от 38 °C до 40 °C, при pH 6.6 и 6.8, объеме фермента 3 мл и концентрации CaCl2 5 мМ. Полученные результаты указывают на потенциальную возможность использования куриного пепсина в качестве заменителя сычужного фермента при коагуляции молока, а также в других биологических или промышленных целях.

В современной пищевой индустрии наблюдается тенденция к росту спроса на продукты с минимальной технологической обработкой. Покупатели все активнее выбирают минимально обработанные продукты питания, поскольку их употребление приносит значительную пользу для здоровья. Это явление обусловлено ростом потребительского интереса к здоровому питанию. Ключевая ценность таких продуктов определяется высоким содержанием пищевых волокон, макро- и микроэлементов, а также биологически активных соединений. Сохранение качества продуктов с минимальной обработкой в процессе хранения представляет собой серьезную задачу. Например, будучи скоропортящимися, фрукты и овощи в редких случаях способны сохранять качество при комнатной температуре, что вынуждает производителей разрабатывать эффективные методы сохранения их свежести и питательной ценности. При промышленной переработке даже минимальные технологические операции инициируют биохимические процессы, негативно влияющие на сохранность продукции. Эти процессы запускают нежелательные изменения: продукты начинают темнеть, активнее выделяют этилен, повышается интенсивность дыхания, возникает риск развития вредных микроорганизмов. Все эти процессы снижают товарный вид, пищевую ценность и срок годности продукции. Поскольку люди все чаще выбирают натуральную еду, становится особенно важно находить безопасные способы сохранения продуктов. В условиях ужесточения нормативных требований особую актуальность приобретает разработка органических консервантов и создание рецептур с маркировкой «чистая этикетка», предполагающей минимальный состав и отсутствие синтетических добавок. Оптимизация сохранности минимально обработанных пищевых продуктов представляет собой комплексную научно-технологическую задачу, требующую интеграции знаний из области пищевой химии, микробиологии и биотехнологии. В современных условиях наиболее перспективной стратегией выступает синергетическое комбинирование различных классов биологически активных соединений, включающих ферментные ингибиторы, антимикробные пептиды, природные эфирные масла, органические кислоты и синтезированные биоциды с установленным профилем безопасности. Такой подход базируется на принципе создания многоуровневых барьерных систем, где каждый компонент вносит вклад в подавление ключевых механизмов порчи, микробной контаминации, окислительных реакций и ферментативной деградации. Рациональное комбинирование биотехнологических веществ и природных соединений формирует методологическую основу для создания инновационных решений в области сохранности пищевых продуктов. Данный подход не только отвечает современным требованиям к натуральности и безопасности, но и открывает перспективы для разработки продуктов с увеличенными сроками годности при сохранении их пищевой ценности и потребительских свойств. Целью данного обзора являлось рассмотрение современных биотехнологических препаратов и методов их применения для улучшения качества и продления срока годности пищевых продуктов.

Порча пищевых продуктов, вызванная микробным загрязнением и окислительным разложением, остаётся одной из основных проблем в глобальных цепочках продовольственных поставок, внося значительный вклад в ежегодные потери продовольствия в размере 1,3 млрд тонн. Традиционная упаковка, действующая лишь как пассивный барьер, часто недостаточна эффективна для предотвращения порчи, и удовлетворения потребительского спроса на свежие, безопасные и минимально обработанные пищевые продукты. Активная упаковка на основе наноматериалов предлагает многообещающее решение, причём диоксид циркония (ZrO₂) становится всё более привлекательным вариантом. ZrO₂ сочетает в себе высокую механическую прочность, химическую инертность и термическую стабильность наряду с биоактивными функциями, благоприятными для сохранения пищевых продуктов. При включении в полимерные матрицы ZrO₂ проявляет антимикробную активность за счёт образования активных форм кислорода и разрушения мембран, антиоксидантную активность за счёт ограничения диффузии кислорода и захвата свободных радикалов, а также улучшает барьерные свойства упаковки за счёт снижения газопроницаемости. Эти механизмы в совокупности замедляют рост микроорганизмов, окисление липидов и нежелательные изменения цвета, вкуса и текстуры. Экспериментальные исследования подтверждают, что пленки и покрытия, содержащие ZrO₂, способны продлить срок хранения скоропортящихся продуктов, включая мясо, молочные продукты, масла, и свежие овощи и фрукты, сохраняя при этом оптическую прозрачность и прочность материала. Важно отметить, что ZrO₂, как правило, демонстрирует низкую степень миграции при стандартных условиях хранения пищевых продуктов, хотя применение наноматериалов требует комплексной токсикологической оценки и нормативного контроля. Помимо своих функциональных свойств, ZrO₂ способствует достижению целей экологичности и неистощающего производства в сочетании с биоразлагаемыми полимерами, такими как полилактид (PLA), поливиниловый спирт (PVA), хитозан или целлюлоза. В целом, ZrO₂ обеспечивает сбалансированное сочетание эффективности, стабильности и безопасности, что делает его перспективным компонентом нового поколения экологически безопасных систем активной упаковки для пищевых продуктов с «чистой этикеткой».

Хлеб и продукты на основе зернового сырья являются не только источником макронутриентов, но и сложной пищевой матрицей, содержащей низкомолекулярные соединения фенольной, ароматической и ферментационной природы. Для ряда таких соединений в экспериментальных и фармакологических базах описаны антиоксидантные, противовоспалительные, противогрибковые и рецепторно-опосредованные эффекты. При этом такие сведения относятся преимущественно к тест-системам для индивидуальных веществ и не доказывают проявление соответствующих эффектов непосредственно в составе хлеба. Целью работы была разработка воспроизводимой хемоинформатической схемы внутренней приоритизации соединений, ассоциированных с хлебной и зерновой матрицей, на основе структурных признаков и фармакологических аннотаций ChEMBL. В анализ включили 43 куративно обработанных соединения. После стандартизации структур и удаления дубликатов по InChIKey для каждой молекулы рассчитали 2058 признаков, включающих физико-химические дескрипторы и топологические фингерпринты. Функциональные метки формировали по данным ChEMBL для четырёх направлений активности: антиоксидантной, противовоспалительной, противогрибковой и AhR-модулирующей. Модели логистической регрессии, случайного леса, CatBoost и XGBoost сравнивали во вложенной повторной перекрёстной проверке в многометочной постановке; независимый внешний набор данных в настоящей работе не использовали. Наилучшее сочетание качества и устойчивости показал случайный лес: усреднённая точность ранжирования положительных примеров составила 0,8041 при 95 % доверительном интервале 0,7766–0,8320, ROC-AUC – 0,8056. Наиболее устойчивым оказался противовоспалительный класс, тогда как антиоксидантный характеризовался большей неоднородностью. Верхние позиции ранжирования заняли протокатеховая, кофейная, галловая и феруловая кислоты, кверцетин и (+)-катехин. Проверка при разделении соединений по молекулярным каркасам снизила усреднённую точность до 0,6245, что указывает на ограниченную переносимость модели. Полученные результаты следует рассматривать как инструмент предварительного отбора соединений для последующей внешней и экспериментальной проверки, а не как подтверждение их функционального действия в хлебной матрице.

Семена растений представляют собой ценный, но зачастую неиспользуемой ресурс, способный повысить продовольственную безопасность, развить устойчивую систему сельского хозяйства и увеличить потребительскую доступность ингредиентов, плотно насыщенных питательными веществами. Семя авокадо (Persea americana) и семена рифленой тыквы (Telfairia occidentalis) привлекли к себе внимание благодаря своим полезным для здоровья свойствам и питательной ценности. Семя P. americana не является сельскохозяйственным отходом; напротив, оно представляет собой отличный источник биологически активных веществ, которым можно найти применение в пищевой и фармацевтической промышленности. Семена T. occidentalis, в основном повторно культивируемые ради получения съедобных листьев, богаты антиоксидантами и другими необходимыми питательными веществами, выполняют функциональные задачи и обладают разнообразными свойствами, полезными для здоровья. В этой работе исследуется питательный профиль двух недооцененных семян – семян P. americana и семян T. occidentalis – с особым вниманием к их питательному составу, пользе для здоровья и подходам к их использованию в качестве функциональных пищевых компонентов, и перспективе их включения в пищевые добавки. Для поиска соответствующих исследований по питательному составу семян P. americana и T. occidentalis был проведен организованный поиск источников в нескольких веб-базах данных (Google Scholar, PubMed, ScienceDirect, Google Search Engine, Springer Link и Web of Science). Семена P. americana и T. occidentalis обладают сопоставимыми профилями питательных веществ, включающими макронутриенты, минералы и фитохимические компоненты, которые в совокупности обеспечивают их терапевтические свойства, включая антимикробное, антиоксидантное, антиадипозное, противовоспалительное, противодиабетическое, противораковое действие, а также повышение фертильности человека. Оба вида семян могут быть переработаны и эффективно интегрированы в различные пищевые продукты, тем самым улучшая функциональные свойства такового пищевого продукта. В статье подчеркивается недооцененность питательного и функционального потенциала этих семян, дается научное обоснование для их включения в пищевые рецептуры и разработки продуктов питания с добавленной стоимостью. Таким образом, использование семян T. occidentalis и P. americana может способствовать сокращению объема отходов, диверсификации экономики и улучшению качества питания, особенно в регионах, где эти культуры широко произрастают.

Подсырная сыворотка является крупнотоннажным побочным продуктом переработки молока и характеризуется высокой биологической ценностью. Однако ее нерациональное использование может приводить к существенной экологической нагрузке. Одним из способов решения данной проблемы является выделение и фракционирование белков, эффективность которых существенно зависит от применяемого метода. В работе проведена сравнительная оценка четырех способов обработки восстановленной подсырной сыворотки (массовая доля сухих веществ 6,0 %), таких как осаждение хитозаном (pH 4,5; 20 °C; 1 % геля; 20 мин), термокислотная коагуляция (pH 4,65; 90 °C; 15 мин) с использованием молочной, лимонной, ортофосфорной и соляной кислот, криокислотное осаждение (pH 4,5; минус 18 °C; 24 ч) и ультрафильтрация (спиральные мембраны с порогом отсечения 10 кДа). В ходе исследования определяли долю выделенного белка, фракционный состав растворимых азотистых соединений методом гель-фильтрации и удельные операционные затраты. Максимальную эффективность отделения белка обеспечила ультрафильтрация (65,92 ± 0,59 %), которая оказалась на порядок дешевле (≈ 112 руб/м3) всех химических методов. Среди термокислотных вариантов наиболее эффективными показали себя лимонная (57,83 ± 0,51 %) и соляная (56,63 ± 0,55 %) кислоты. Хитозан и крио-кислотная обработка показали низкую общую эффективность (26,51 ± 0,20 % и 25,30 ± 0,15 % соответственно). Анализ фракционного состава супернатанта продемонстрировал, что термокислотная коагуляция и ультрафильтрация привели к полному удалению β-лактоглобулина и БСА. Осаждение хитозаном обеспечило сохранение нативного профиля всех основных сывороточных белков и способствовало удалению лишь балластных примесей. Криокислотный метод продемонстрировал уникальную селективность, практически полное удаление пептидов при сохранении нативных α-лактальбумина и β-лактоглобулина. Предложена поэтапная стратегия фракционирования: обработка хитозаном для удаления примесей, отделение пептидов криокислотным способом с последующим выделением нативных белков ультрафильтрацией или термокислотным методом.

Одним из положений доктрины продовольственной безопасности России регламентируется создание устойчивых и эффективных технологий экологического выращивания растений, продуцирующих сладкие вещества как природные сахарозаменители. Во многом это обусловлено высокой распространенностью болезней, ассоциированных с избыточным потреблением рафинированных углеводов. В связи с этим требуется системная модификация образа жизни и рациона питания людей из группы высокого риска. Среди растений-сахарозаменителей выделяют стевию медовую (Stevia rebaudiana Bertoni). В настоящее время созданы районированные сорта, предназначенные для возделывания стевии в отдельных климатических регионах России. Однако при выращивании культуры в открытом грунте аграрии зачастую сталкиваются с проблемой слабой всхожести исходного семенного материала, которая для большинства культивируемых генотипов не превышает 15–25 %. Перспективной альтернативой данному подходу является выращивание стевии на искусственных нейтральных субстратах, в закрытом грунте с использованием метода интенсивной светокультуры, при минимизации или полном отказе от внесения минеральных удобрений. На сегодняшний день практически отсутствуют технологические решения, адаптированные для органического выращивания данной культуры с целью максимизации скорости ее роста и оптимизации конечных морфологических и биохимических показателей. Поэтому целью данного исследования являлось проведение сравнительной оценки влияния разных удобрительных методик на урожайность и обмен веществ в зеленой биомассе листьев растений. В качестве органического варианта предложен способ выращивания растений в защищенном грунте с применением нового типа органического удобрения в виде жидких экстрактов, полученных из зоогумуса насекомого черной львинки (Hermetia illucens). Срок вегетации составил 60 суток. Экспериментальный дизайн был рандомизирован десятью повторностями на каждый вариант. Полученные при сборе и анализе зеленой биомассы экспериментальные данные, помимо традиционных методов статистической обработки, были проанализированы с помощью специализированной прогностической нейросети, разработанной авторами. Нейросеть позволяет рассчитывать индексы когнитивной значимости урожая (Cognitive Salience Index), которые используются для количественной оценки интенсивности массона-копительных и биохимических процессов в растениях при определении оптимального режима их питания. Расчеты производились на основе сопоставления изменений содержания компонентов в конечном профиле аминокислот, жирных кислот и пуле эссенциальных элементов, с вариабельностью накопления общего хлорофилла и биометрическими характеристиками побегов. В удобрительную схему опыта также был заложен вариант чистого контроля, предусматривающий выращивание растений на фильтрованной воде. По итогу по всем полученным показателям здесь были зафиксированы минимальные значения в росте и развитии. Разница в наборе веса, высоты, метаболизме и аккумуляции биогенных веществ между вариантами растений, выращенных на минеральной и органической основе, была несущественна, что доказывает перспективу использования последних в качестве экологической альтернативы. При этом, уровень консолидации питательных веществ в биомассе растений, выращенных с применением зоогумуса H. Illucens, превышал аналогичный показатель для минерального удобрения по индексу CSIfract.

Пшеничные отруби (ПО) являются перспективным источником связанных фенольных соединений (ФС), обладающих антиоксидантными свойствами. Однако значительная часть ФС ассоциирована с полисахаридной матрицей клеточной стенки и характеризуется ограниченной биодоступностью. Целью работы являлась оптимизация условий ферментативной экстракции антиоксидантов (АО) из пшеничных отрубей с использованием комплекса α-амилазы, β-глюканазы и ксиланазы. На первом этапе исследовали влияние концентрации α-амилазы и β-глюканазы в диапазоне от 0,001 % до 1 % при фиксированной концентрации ксиланазы 2 %. На втором этапе оценивали влияние продолжительности экстракции в диапазоне от 1 до 9 ч. Антиоксидантный потенциал (АОП) экстрактов определяли путем измерения общей антиоксидантной емкости (ОАЕ) методами FRAP, DPPH и ORAC, а также общего количества фенольных соединений (ОКФС) и флавоноидов (ОКФ). Установлено, что ферментативная обработка способствовала увеличению ОАЕ и содержания фенольных соединений по сравнению с контрольным образцом без добавления ферментов. Повышение концентрации ферментов от 0,001 % до 1 % сопровождалось увеличением ОАЕFRAP на 56,7 % (p < 0,05), ОАЕORAC – более чем в 2 раза (p < 0,05), а содержание фенольных соединений возрастало до 13,32 ± 0,23 мкмоль-экв. G/г отрубей. Увеличение продолжительности экстракции приводило к дальнейшему росту АОП экстрактов, при этом максимальные значения ОАЕORAC и ОКФС были достигнуты при 7–8 ч обработки и составляли 5,31 ± 0,18 мкмоль-экв. Q/г и 14,19 ± 0,18 мкмоль-экв. G / г отрубей (p < 0,05), соответственно. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности ферментативной обработки пшеничных отрубей для получения экстрактов с повышенным антиоксидантным потенциалом, которые могут рассматриваться в качестве источников природных антиоксидантов и функциональных ингредиентов для пищевой промышленности.

Продукты глубокой переработки сахарной свеклы, такие как сироп и меласса, представляют значительный интерес для пищевой и биотехнологической промышленности в качестве источников не только углеводов, но и широкого спектра биологически активных соединений. Детальное знание их состава необходимо для оптимизации использования и разработки новых функциональных продуктов. В данном обзоре систематизированы современные данные о химическом составе сиропа из сахарной свеклы и свекловичной мелассы на основе анализа более 80 научных публикаций. Основное внимание уделено количественному содержанию углеводов, минеральных веществ, органических кислот, витаминов, аминокислот и специфических компонентов, таких как бетаин. Проанализированы и сравнены профили продуктов на разных стадиях переработки. Установлено, что оба продукта характеризуются высоким содержанием сахарозы (45–65 %), но существенно различаются по уровню несахаров. Свекловичная меласса содержит в 2–3 раза больше минеральных веществ (7–12 % против 2–4 % в сиропе), в особенности калия (3,5–5,5 %), и является концентрированным источником бетаина (4–6 %). Показаны качественные отличия от тростниковой мелассы, включая минимальное содержание инвертных сахаров (< 1 %) и наличие бетаина. Обсуждена пищевая, кормовая и биотехнологическая ценность продуктов. Сироп и меласса из сахарной свеклы являются ценными многокомпонентными продуктами с высокой пищевой и биологической ценностью. Их состав определяет широкие возможности применения не только в качестве подсластителей, но и как источников минералов, витаминов группы B и функциональных ингредиентов для производства пробиотиков, пребиотиков и обогащенных пищевых систем. Для расширения сфер применения необходимы дальнейшие исследования, направленные на стандартизацию состава и разработку технологий модификации.

Образование биопленки и ее устойчивость к применяемым традиционным методам очистки и дезинфекции в процессе переработки пищевых продуктов представляют значительную угрозу безопасности и качеству пищевых продуктов. Эти устойчивые микробные сообщества способствуют загрязнению, порче и, как следствие, развитию заболеваний пищевого происхождения, что подчеркивает необходимость инновационных и технологически ориентированных стратегий контроля. Целью данного научного обзора является анализ текущих и потенциальных возможностей применения блокчейна и искусственного интеллекта для мониторинга, контроля и предотвращения образования биопленок, а также определение направлений будущих исследований и практического применения этих технологий в области безопасности пищевых продуктов. Материалом для данного обзора послужили научные публикации 2020–2025 годов. Поиск проводили по ключевым словам в научных базах данных Scopus и Web of Science, Google Scholar и в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.ru. Отбор публикаций проводили в два этапа: сначала по названию и аннотации, а затем на основе анализа полнотекстовых статей, соответствующих критериям включения. Анализ научных исследований последних лет показал, что такие современные цифровые технологии, как искусственный интеллект, открывают новые возможности для эффективного управления биопленками. В режиме реального времени блокчейн обеспечивает прослеживаемость санитарного состояния, случаев микробного загрязнения и принятых мер на всех этапах пищевой цепи. Кроме того, машинное обучение и мониторинг на основе датчиков способствуют оперативному контролю микробиологической стабильности, оценке рисков размножения микроорганизмов. В совокупности эти инструменты способствуют принятию решений на основе данных и более активному предотвращению загрязнения. Вместе с тем следует отметить, что интеграция данных требует значительных материальных затрат. Дальнейшие исследования должны быть направлены на совершенствование моделей искусственного интеллекта за счет повышения качества и расширения объема данных, а также на оценку надежности датчиков в промышленных условиях. Не менее важным направлением является изучение нормативно-правовой базы, обеспечивающей баланс между внедрением инноваций и соблюдением требований безопасности.

Насекомые – перспективный источник белка и липидов для пищевых и кормовых целей. Наиболее распространенной формой их использования является мука, получаемая путем высушивания и измельчения. При этом способ и условия переработки насекомых существенно влияют на физико-химические, микробиологические и органолептические характеристики конечного продукта. В данном исследовании проведено сравнение конвекционной и вакуумной сушки личинок большого мучного хрущака (Tenebrio molitor) и сверчка домашнего (Acheta domesticus) при температурах 50 °C, 80 °C и 105 °C. Оценено влияние способа и условий сушки на скорость процесса, внешний вид и микробиологическую безопасность получаемого продукта. Установлено, что повышение температуры сушки сокращало продолжительность процесса для обоих видов насекомых. При 50 °C вакуумная сушка образцов A. domesticus обеспечивала более быстрое достижение влажности менее 5 % по сравнению с конвекционным способом. Повышение температуры конвекционной сушки сопровождалось выраженным потемнением муки из личинок T. molitor, тогда как для A. Domesticus изменение цвета было незначительным. Вакуумная сушка при всех изученных режимах позволяла лучше сохранить исходный цвет и форму насекомых. Сушка при температуре 105 °C обеспечивала получение продукта, соответствующего требованиям микробиологической безопасности. Таким образом, выбор метода сушки должен определяться целевым назначением продукта: для целых насекомых оптимальна вакуумная сушка, обеспечивающая сохранение товарного вида продукта, тогда как для производства муки допустимо использование более экономичной конвекционной сушки при высоких температурах, гарантирующих микробиологическую чистоту.