close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

146.Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия Пищевые и биотехнологии №2 2015

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Учредитель – Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Южно-Уральский государственный
университет» (национальный исследовательский университет)
Основная цель журнала – осуществление вклада в развитие современной науки в области
биотехнологий и технологий пищевых производств посредством предоставления результатов
фундаментальных и прикладных научных исследований, расширяющих и углубляющих понимание
важнейших проблем технологии ведения процессов, экологической безопасности, оптимизации
качества, пищевого инжиниринга, физиологии питания и путей их решения. Миссия серии
заключается в развитии кадрового потенциала российской науки, обеспечения широкого
распространения и продвижения в кругах профессиональной аудитории результатов научных
исследований высокого качества и использовании их в практике пищевых и перерабатывающих
предприятий.
Редакционная коллегия:
Потороко И.Ю., доктор технических наук, доцент (ответственный редактор),
Ненашева А.В., доктор биологических наук, профессор (заместитель ответственного редактора),
Калинина И.В., кандидат технических наук, доцент (ответственный секретарь),
Тошев А.Д., доктор технических наук, профессор,
Ребезов М.Б., доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
Апалькова Г.Д., доктор технических наук, профессор,
Исаев А.П., доктор биологических наук, профессор,
Цейликман О.Б., доктор медицинских наук, профессор,
Линде Лу, профессор, Ph.D, колледж естественных наук, университет Людонг (г. Янтай, КНР),
Цао Кеанчен, профессор, Ph.D, декан колледжа пищевых технологий и инжиниринга, Даляньский
океанический университет (г. Далянь, КНР),
Попова Н.В. (технический секретарь)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
South Ural State University
The main objective of the journal is to exercise contribute to the development of modern science in the
field of biotechnology and technology of food production by providing the results of fundamental and applied
research, to broaden and deepen understanding of critical issues technologies of processes, environmental
safety, quality optimization, food engineering, physiology, nutrition and ways to solve them. The mission of
the series is to develop human resource capacity of Russian science, the widespread dissemination and
promotion in the circles of professional audience research results of high quality and their use in practice, and
food processing plants.
Editorial Board:
Potoroko I.Y., Doctor of Technical Sciences, Associate Professor (Editor),
Nenashev A.V., Doctor of Biology Sciences, Professor (Assistant Managing Editor),
Kalinina I.V., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor (Executive Secretary),
Toshev A.D., Doctor of Technical Sciences, Professor,
Rebezov M.B., Doctor of Agricultural Sciences,
Apalkova G.D., Doctor of Technical Sciences, professor,
Isaev A.P., Doctor of Biology Sciences, Professor,
Tseilikman O.B., Doctor of Medical Sciences, Professor,
Linda Lou, Ph.D, Professor, College of Natural Sciences, University Lyudong (Yantai, China),
Keanchen Cao, Ph.D, Professor, dean of the College of Food Technology and Engineering , Dalian Ocean
University (Dalian , China),
Popova N.V. (Technical Secretary).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СОДЕРЖАНИЕ
Обзорные статьи
ЛУКИН А.А. Перспективные направления использования зеленого чая в качестве
биологически активного вещества в технологии продуктов питания ........................................... 5
Прикладная биохимия и биотехнологии
КАЛИНИНА И.В., НАУМЕНКО Н.В., ФЕКЛИЧЕВА И.В. Формирование потребительских
достоинств хлебобулочных изделий путем внесения дополнительных сырьевых
компонентов ....................................................................................................................................... 10
МЕРЕНКОВА С.П., ПОТОРОКО И.Ю., ЗАХАРОВ И.В. Научное обоснование принципов
проектирования технологии деликатесных мясопродуктов с улучшенными
потребительскими характеристиками ............................................................................................. 18
Технологические процессы и оборудование
КРЕТОВА Ю.И. Совершенствование технологии обработки зернового сырья в процессе
солодоращения ................................................................................................................................... 27
Экологические проблемы биохимии и технологии
КРЕТОВА Ю.И. Особенности технического регулирования в сфере разработки требований
к качеству и безопасности пищевой продукции.............................................................................. 33
ШКАЕВ А.Э., ШКАЕВА Н.А. Результаты применения ферроционидного сорбента ХЖ-90Sr-ТМ для обеспечения безопасности продуктов питания животного происхождения .............. 39
Фармацевтический и пищевой инжиниринг
БОТВИННИКОВА В.В., ПОПОВА Н.В. Изменения в водной системе молока под влиянием
ультразвуковой кавитации................................................................................................................. 47
КРАСУЛЯ О.Н., ПОТОРОКО И.Ю., КОЧУБЕЙ-ЛИТВИНЕНКО О.В.,
МУХАМЕТДИНОВА А.К. Инновационные подходы в технологии молочных продуктов на
основе эффектов кавитации............................................................................................................... 55
Управление качеством биопродукции
КАЛИНИНА И.В., ФАТКУЛЛИН Р.И., НАУМЕНКО Н.В. Особенности создания системы
менеджмента качества на предприятии пищевой отрасли ............................................................. 64
ПОЗДНЯКОВА Н.А. Формирование системы качества на основе принципов ХАССП в ЗАО
«Глинки» г. Кургана ........................................................................................................................... 72
Физиология питания
САЛОМАТОВ А.С., ПОПОВА М.А. Разработка технологии безе повышенной пищевой
ценности .............................................................................................................................................. 82
YUAN PENG-XIANG, HOU JIAN-CONG. Effect of Gs-Ms on Different Steaming Time on
Nutrition and Flavor of Red Shrimp .................................................................................................... 89
© Издательский центр ЮУрГУ, 2015
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
CONTENTS
Reviews
LUKIN A.A. Prospective directions of green tea use as a biologically active substance in food
technology ........................................................................................................................................... 5
Applied Biochemistry and Biotechnology
KALININA I.V., NAUMENKO N.V., FEKLICHEVA I.V. Formation of Baked Goods
Advantages by Making Additional Raw Materials .............................................................................. 10
MERENKOVA S.P., POTOROKOI.YU., ZAKHAROV I.V. Scientific substantiation of principles
of design technology of delicious meat products with improved consumer characteristics................. 18
Engineering Processes and Equipment
KRETOVA Y.I. Improving the technological process of raw grain in the process of malting............ 27
Environmental problems of biochemistry and technology
KRETOVA Y.I. Features of technical regulation in the development of requirements for food
quality and food safety ......................................................................................................................... 33
SHKAEV A.E., SHKAEVA N.A. The results of applying ferrotsionidnogo sorbent HG-90- Sr-TM for
animal base food safety............................................................................................................................ 39
Pharmaceutical and food engineering
BOTVINNIKOVA V.V. POPOVA N.V. Changes in the water system of milk under the influence
of ultrasonic cavitation ......................................................................................................................... 47
KRASULYA O.N., POTOROKO I.Y., KOTCHUBEY-LITVINENKO O., MUHAMETDINOVA
A.K. Innovative Approaches in dairy technology based on cavitation effects ..................................... 55
Bioproducts Quality Management
KALININA I.V., FATKULLIN R.I., NAUMENKO N.V. Typical features of a quality
management system in the food business ............................................................................................ 64
POZDNYAKOVA N.A .Quality system formation based on HACCP principles
in JSC “Glinka” Kurgan ....................................................................................................................... 72
Nutrition physiology
SALOMATOV A.S., POPOVA M.A. Development of technology for increase nutritional value of
meringue ............................................................................................................................................... 82
YUAN PENG-XIANG, HOU JIAN-CONG. Effect of Gs-Ms on Different Steaming Time on
Nutrition and Flavor of Red Shrimp .................................................................................................... 89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Обзорные статьи
УДК 633.7
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ЗЕЛЕНОГО ЧАЯ В КАЧЕСТВЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОГО
ВЕЩЕСТВА В ТЕХНОЛОГИИ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
А.А. Лукин
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
Чай представляет собой уникальный концентрат ценнейших вкусовых, диетических и
лекарственных веществ. Наряду с алкалоидами (кофеин, теобромин и теофиллин), которые придают напитку стимулирующее свойство, в листьях чая содержатся биологически
ценные вещества – танин, разнообразные витамины, микроэлементы, эфирные масла, растворимые азотистые соединения и все незаменимые аминокислоты. В нем много различных фенольных соединений, которые придают напитку уникальные целебные свойства. В
большей или меньшей степени все они сохраняются в готовом чае и вместе с другими полезными соединениями при правильной заварке переходят в настой, тогда как балластные
и вредные вещества чая остаются нерастворенными. Лечебное и профилактическое действие чая делает его одним из важных средств современной медицины. Сок свежих листьев,
отвар, настой или экстракт различных сортов и видов чая применяются при различных патологиях. Чай является прекрасным капилляроукрепляющим средством из-за содержания
в нем разных витаминов и комплекса катехинов, обладающих витаминными свойствами.
Поэтому он применяется при заболеваниях, связанных с повышенной проницаемостью
капилляров, например, при геморрагических диатезах, воспалении капилляров и всевозможных капиллярных кровотечениях, внешних и внутренних кровоизлияниях, при цинге,
нефрите, гематурии (остром нефрите), а также атеросклерозе, гипертонии, дизентерии,
брюшном тифе, кори, коклюше, золотухе, ревматизме, ревматическом эндокардите и некоторых других болезнях сердца (например, стенокардии), хроническом гепатите, полиомиелите, гриппе, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки (желтый, белый
чаи), камнях печени и почек, для предотвращения заболеваний лимфатических желез, подагры и накопления солей, при простудных и воспалительных заболеваниях органов дыхания, трофических язвах, некоторых кожных заболеваниях, лучевой болезни, солнечном
ударе, ожогах кварцем, некоторых нервных болезнях. Чай усиливает деятельность нервной системы и рассеивает сонливость, полезен как при дневной, так и при ночной работе,
улучшает зрение, помогает человеку сосредоточить внимание, оказывает мочегонное, антитоксическое действие, повышает общий тонус организма.
Ключевые слова: зеленый чай, технология продуктов питания, функциональное питание, антиоксидант, витамины, профилактика заболеваний, биологическая добавка, катехины.
Одним из наиболее эффективных подходов в профилактике здоровья является использование продуктов функционального питания, которые, наряду с питательными компонентами (белки, жиры, углеводы), содержат
в своем составе микронутриенты, необходимые для обеспечения физиологических потребностей организма и поддержания гомеостаза в норме. Особо важны микронутриенты,
обеспечивающие антиоксидантную защиту.
Наиболее известными микронутриентамиантиоксидантами являются витамины С, Е, А,
D, K и микроэлементы цинк, селен, выделенные из растений (арония, черника, гинкго биВестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 5–9
лоба, шиповник, смородина, боярышник, рябина, красный виноград и зеленый чай) биологически активные компоненты, например,
биофлавоноиды, антоцианы, каротиноиды и
др. [1–3].
Зеленый чай является популярным напитком и, как доказано, оказывает благотворное
влияние на организм человека. Кроме того, он
способен ингибировать рост таких бактерий,
как кишечная палочка, сальмонеллы Typhimurium, Listeria monocytogenes, Staphylococcus
aureus и Campylobacter jejuni. Зеленый чай
является источником полифенолов – природных антиоксидантов, которые могут быть ис5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Обзорные статьи
пользованы в качестве альтернативы. Эти вещества, как правило, безвредные, а окисление
тормозят не менее активно. Антиоксиданты,
препятствуя окислению органических молекул, очень важны не только для консервирования пищевых продуктов, но и для защиты
живых систем от окислительного стресса.
Препараты растительного происхождения
составляют важную часть современного арсенала
противоопухолевых
лекарственных
средств. Достаточно назвать винкаалкалоиды,
производные подофиллотоксина и камптотецина, таксаны, чтобы оценить перспективность этого направления поиска новых эффективных препаратов.
Внимание многих исследователей уже
давно привлекает зеленый чай, интерес к которому обусловлен рядом обстоятельств. Известно, что на родине чая – в Китае – это растение на протяжении веков использовалось не
только для приготовления напитка, но и для
лечения различных заболеваний, в том числе
онкологических. В 1970–1990 гг. был проведен ряд эпидемиологических исследований,
результаты которых указывали на определенную связь между употреблением зеленого чая
и онкологической заболеваемостью. Установление роли оксидативного стресса в патогенезе злокачественных опухолей стимулировало
поиск потенциальных лекарств среди антиоксидантов. Зеленый чай является богатым источником высокоактивных полифенольных
антиоксидантов.
Значение зеленого чая в том, что он обеспечивает поступление в организм катехинов –
полифенольных соединений, молекулу которых образуют 3 углеродных кольца и большое
число гидроксильных групп, что обеспечивает
их высокую антиоксидантную активность. В
экстракте зеленого чая обнаружено до 12 катехинов; наибольшее значение в обеспечении
лекарственных свойств зеленого придается
(-)-эпигаллокатехин-3-галлату (ЭГКГ), составляющему 59 % всех катехинов зеленого
чая. В 100 г листьев чая содержится (8295 ± 3)
мг ЭГКГ; одна чашка зеленого чая (2,5 г листьев на 200 мл воды) содержит 90 мг ЭГКГ
[6, 8].
В ряде эпидемиологических исследований установлено, что ЭГКГ вызывает гибель
клеток путем апоптоза и остановку клеточного цикла опухолевых клеток, но не нормальных клеток; ЭГКГ также благоприятно влияет
на некоторые пути передачи сигналов и эф6
фективен в моделях опухолевого роста у животных.
Антибактериальная активность чая, которая многие годы предполагалась на основании
единичных наблюдений, была впервые продемонстрирована в лабораторных условиях
почти 100 лет назад майором медицинской
службы британской армии МакНотом. Он показал, что настой зеленого чая убивает Salmonella tryphi и Brucella melitensis, и рекомендовал наполнять чаем солдатские фляги для воды в целях профилактики инфекций, вызываемых этими патогенами. Однако систематические исследования антибактериальной активности зеленого чая начались только в конце 1980-х гг.; эти исследования показали, что
чай может угнетать рост и убивать широкий
спектр патогенных бактерий в концентрациях,
равных или слегка ниже тех, которые присутствуют в заваренном чае.
Точный спектр антибактериальной активности зеленого чая трудно оценить, так как
имеется много противоречащих друг другу
сообщений о предполагаемой антибактериальной активности.
Другие виды бактерий, в отношении которых описана относительно слабая прямая
антибактериальная активность экстракта зеленого чая in vitro, включают Helicobacter pylori (вызывающая гастрит и являющаяся фактором риска развития рака желудка) и альфагемолитический стрептококк (основная причина развития кариеса зубов). Также показана
активность в отношении разных других микробиологических патогенов и факторов, определяющих их вирулентность, в том числе
против вирусов гепатита и ВИЧ, ротавируса,
энтеровируса и вируса гриппа, дрожжевых
грибков, плесневых грибков, хламидий, микоплазмы и паразитов. Основным действующим веществом, определяющим эти прямые
эффекты, по-видимому, является ЭГКГ; кроме
того, антибактериальную активность экстракта зеленого чая обуславливает диметр катехина теафлавин и его галлаты [7, 10].
Кариес зубов является одним из наиболее
распространенных инфекционных заболеваний человека, особенно в неблагоприятных
городских и промышленных регионах. Это
многофакторное заболевание, развитие которого определяется взаимодействием пищи,
микрофлоры ротовой полости и иммунных
реакций.
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 5–9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лукин А.А.
Перспективные направления использования зеленого
чая в качестве биологически активного вещества…
Основными бактериальными возбудителями кариеса являются альфа-гемолитические
виды стрептококка S. mutans и S. sobrinus.
Также в этом могут участвовать лактобактерии и актиномицеты. Патогенез заболевания
включает несколько последовательных этапов: бактерия должна сначала прикрепиться к
поверхности зуба и сформировать липкую
пленку гликокаликса из гликана, образующегося при расщеплении сахара пищи стрептококковой глюкозил-трансферазой. Образующаяся пленка вместе с бактериями формирует
бляшки, в которых из-за расщепления углеводов пищи создается кислая среда, разъедающая эмаль зуба. Находящиеся в бляшках
стрептококки и лактобактерии способны расщеплять углеводы при низких значениях рН,
поддерживая, таким образом, выработку кислоты. Ясно, что для формирования пленки и
бляшек критическое значение имеет постоянное поступление с пищей метаболизируемых
углеводов; ими являются сахар в сладких
продуктах и напитках и крахмал, которых
расщепляется амилазой слюны и бактерий
[4, 9].
Имеются убедительные данные о том, что
биоактивные компоненты зеленого чая способны влиять на разные стадии процесса развития кариеса: они могут тормозить размножение стрептококков, нарушать процесс прикрепления бактерий к эмали зубов и угнетать
активность глюкозил-трансферазы и амилазы.
Эти данные подкрепляют результаты клинических исследований, которые четко продемонстрировали способность зеленого чая
снижать заболеваемость кариесом. Кратковременное воздействие ЭГКГ в концентрации
1 мг/мл оказывает выраженное бактерицидное
действие. Имеются надежные экспериментальные данные о том, что катехины предотвращают прикрепление стрептококков к поверхностям в ротовой полости.
Основные биоактивные компоненты зеленого чая – катехины – обладают лишь умеренной антибактериальной активностью, хотя
эти вещества могут в обозримом будущем
найти применение при лечении местных инфекций и инфекций ротовой полости. Кроме
того, ясно, что они могут улучшить общее
самочувствие за счет, например, положительного влияния на состав микрофлоры желудочно-кишечного тракта, как описано выше.
Однако, пока в химическую структуру катехинов не будут внесены существенные измеВестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 5–9
нения, значительно улучшающие антибактериальную активность и стабильность этих
веществ in vivo, они вряд ли смогут применяться как обычные антибиотики для лечения
тяжелых системных инфекций. Однако природные катехины обладают широким диапазоном активности в отношении бактерий, и не
все эти вещества оказывают бактерицидное
или бактериостатическое действие, а в отношении некоторых имеются предварительные
многообещающие данные о влиянии на взаимодействие патогена с организмом-хозяином.
Поскольку возможность применения обычных
антибиотиков значительно снижается из-за
распространения множественной лекарственной резистентности, то существует острая необходимость в новых подходах к лечению
бактериальных инфекций; эффекты катехинов
могут служить полезными маяками для разработки таких подходов. Опосредованное действие катехинов на бактерии включает способность изменять чувствительность бактерий
и экспрессию факторов, определяющих вирулентность бактерий [5].
Помимо катехина зеленый чай содержит
такие элементы, как кальций, железо, магний,
барий, цинк, медь, хром, а также витамин С (в
свежем чае его содержится даже больше, чем
в целом лимоне), витамины группы В, помогающие справиться с депрессией и повышающие иммунитет, и РР, нормализующие
уровень холестерина в крови и рекомендуемые при диабете и остеоартрите.
Таким образом, зеленые чай и его экстракт можно рекомендовать в качестве перспективного БАВ в технологии производства
продуктов питания функционального назначения. Зеленый чай обладает широким спектром полезного действия и оказывает на организм человека противоопухолевое, антибактериальное, противокариесное и антиоксидантное воздействие.
Литература
1. Бобронева, И.В. Рекомендации по внесению биологически активных добавок в рецептуры функциональных продуктов питания
/ И.В. Бобронева // Мясная индустрия. –
2003. – № 5. – С. 27–29.
2. Загоскина, Н.В. Биофлавоноиды высших растений – биологически активные вещества для фармацевтической и пищевой
промышленности / Н.В. Загоскина // Актуальные проблемы инноваций с нетрадицион7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Обзорные статьи
ными природными ресурсами и создания
функциональных продуктов (4–5 июня 2007
г.): матер. IV Росс. науч.-прак. конф. – М.:
РАЕН, 2007.
3. Пучкова, Л.И. Экстракт зеленого чая –
источник биофлавоноидов / Л.И. Пучкова //
Хлебопекарное производство. – 2005. – № 1. –
С. 36–37.
4. Adhami V.M. Oral consumption of green
tea polyphenols inhibits insulin like growth factor
-1 induced signaling in an autochtoonous mouse
model of prostate cancer / V.M. Adhami, I.A.
Siddigui, N. Ahmad et al. // Cancer Res. – 2004.
– Vol. 64. – P. 15–22.
5. Adhami, V.M. Combined inhibitory effects
of green tea polyphenols and selective cyclooxygenase-2 inhibitors on the growth of human
prostate cancer cells both in vitro and in vivo /
V.M. Adhami, A. Malik, N. Zaman et al. // Clin.
Cancer Res. – 2007. – Vol. 13. – P. 1611–1619.
6. Golden, E. Green tea polyphenols block
the anticancer effects of bortezomib and other
boronic acid-based proteosome inhibitors /
E. Golden, P. Lam // Blood. – 2009. – Vol. 113. –
P. 5927–5937.
7. Gupta, S. Molecular pathway for
(-)-epigallocatechin-3-gallate-induced cell cycle
arrest and apoptosis of human prostate carcinoma cells / S. Gupta // Arch. Biochem. Biophys. –
2003. – Vol. 410. – P. 177–185.
8. Thangapazham, R. Green tea polyphenols
and its constituent epigallocatechin gallate inhibits proliferation of human breast cancer cells in
vitro and in vivo / R. Thangapazham // Cancer
Lett. – 2007. – Vol. 8. – P. 832.
9. Umeda, D. Green tea polyphenol epigallocatechin-3-gallate inhibits signaling pathway
through 67-kDa laminin receptor / D. Umeda, S.
Yano, K. Yamada et al. // J. Biol. Chem. – 2008.
– Vol. 283. – P. 3050–3058.
10. Xiao, H. Green tea polyphe-nols inhibit
colorectal abberant crypt foci (ACF) formation
and prevent oncogenic changes in dysplastic
ACF in azoxymethane treated F344 rats /
H. Xiao, O.X. Ha, B. Simi et al. // Carcinogenesis. – 2008. – Vol. 29. – P. 113–119.
Лукин Александр Анатольевич. Кандидат технических наук, доцент кафедры оборудования и технологий пищевых производств, Южно-Уральский государственный университет
(г. Челябинск), lukin321@rambler.ru
Поступила в редакцию 25 декабря 2014 г.
__________________________________________________________________
PROSPECTIVE DIRECTIONS OF GREEN TEA USE
AS A BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCE
IN FOOD TECHNOLOGY
A.A. Lukin
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Tea is a unique product with valuable taste, dietary and medicinal substances. Along with alkaloids (caffeine, theobromine, and theophylline), which impart the property of stimulating beverage, the tea leaves contained in the biologically valuable materials - tannin, various vitamins,
minerals, essential oils, and soluble nitrogen compounds all essential amino acids. There are many
different phenolic compounds that give tea its unique healing properties. To a greater or lesser extent, they are all exist in the prepared tea and finished together with other compounds useful in the
correct welding pass into the infusion, while the ballast and contaminants remain in undissolved
tea. Therapeutic and preventive effect of tea makes it one of the most important tools of modern
medicine. The juice of fresh leaves, decoction, tincture or extract different types and kinds of tea
are used in various pathologies. Tea is an excellent tool forstrengthen capillaries because it contained various vitamins and complex catechins that have vitamin properties. Therefore, it is used
in diseases associated with increased capillary permeability, such as hemorrhagic diathesis,
8
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 5–9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лукин А.А.
Перспективные направления использования зеленого
чая в качестве биологически активного вещества…
inflammation of the capillaries and all kinds of capillary bleeding, external and internal hemorrhages, in scurvy, nephritis, hematuria (acute nephritis), as well as atherosclerosis, hypertension,
dysentery, typhoid fever, measles, whooping cough, scrofula, rheumatism, rheumatic endocarditis
and other heart disease (eg, angina), chronic hepatitis, polio, influenza, gastric ulcer and duodenal
ulcer (yellow, white teas), liver and kidney stones, to prevent diseases of the lymph glands, gout
and accumulation of salts, colds and inflammatory diseases of the respiratory system, venous ulcers, certain skin diseases, radiation sickness, sunstroke, burns quartz, some nervous diseases. Tea
strengthens the nervous system and scatters drowsiness, useful both in daylight and at night work,
improves eyesight, helps a person to focus, has a diuretic, anti-toxic effect, increases the overall
tone of the body.
Keywords: green tea, food technology, functional food, antioxidants, vitamins, disease prevention, biological additive, catechins.
References
1. Bobroneva I.V. [Recommendations for the Introduction of Biologically Active Additives in the Formulation of Functional Foods]. Myasnaya industriya [Meat Industry]. 2003, no. 5, pp. 27–29. (in Russ.)
2. Zagoskina N.V. [Bioflavonoids Higher Plants – Biologically Active Substances for the Pharmaceutical
and Food Industries]. Aktual'nye problemy innovatsiy s netraditsionnymi prirodnymi resursami i sozdaniya
funktsional'nykh produktov (4–5 iyunya 2007 g.): Mater. IV Ross. nauch.-prak. konf. [Actual Problems of Innovations with Nonconventional Natural Resources and the Development of Functional Foods (4-5 June 2007):
Mater. IV Ross. Scientific-prac.Conf.]. Moscow, 2007. (in Russ.)
3. Puchkova L.I. [Green Tea Extract – a Source of Bioflavonoids]. Khlebopekarnoe proizvodstvo [Bakery].
2005, no. 1, pp. 36–37. (in Russ.)
4. Adhami V.M., Siddigui I.A., Ahmad N. et al. Oral consumption of green tea polyphenols inhibits insulin
like growth factor -1 induced signaling in an autochtoonous mouse model of prostate cancer. Cancer Res, 2004,
vol. 64, pp. 15–22.
5. Adhami V.M., Malik A., Zaman N. et al. Combined inhibitory effects of green tea polyphenols and selective cyclooxygenase-2 inhibitors on the growth of human prostate cancer cells both in vitro and in vivo. Clin.
Cancer Res, 2007, vol. 13, pp. 1611–1619.
6. Golden E., Lam P. Green tea polyphenols block the anticancer effects of bortezomib and other boronic
acid-based proteosome inhibitors. Blood, 2009, vol. 113, pp. 5927–5937.
7. Gupta S. Molecular pathway for (-)-epigallocatechin-3-gallate-induced cell cycle arrest and apoptosis of
human prostate carcinoma cells. Arch. Biochem. Biophys, 2003, vol. 410, pp. 177–185.
8. Thangapazham R. Green tea polyphenols and its constituent epigallocatechin gallate inhibits proliferation
of human breast cancer cells in vitro and in vivo. Cancer Lett, 2007, vol. 8, pp. 832.
9. Umeda D., Yano S., Yamada K. et al. Green tea polyphenol epigallocatechin-3-gallate inhibits signaling
pathway through 67-kDa laminin receptor. J. Biol. Chem, 2008, vol. 283, pp. 3050–3058.
10. Xiao H., Ha O.X., Simi B. et al. Green tea polyphe-nols inhibit colorectal abberant crypt foci (ACF)
formation and prevent oncogenic changes in dysplastic ACF in azoxymethane treated F344 rats. Carcinogenesis,
2008, vol. 29, pp. 113–119.
Lukin Alexander Anatolievich. Ph.D., assistant professor of equipment and technology of food production, South Ural State University (Chelyabinsk), lukin321@rambler.ru.
Received 25 December 2014
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
REFERENCE TO ARTICLE
Лукин, А.А. Перспективные направления использования зеленого чая в качестве биологически активного вещества в технологии продуктов питания /
А.А. Лукин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и
биотехнологии». – 2015. – Т. 3, № 2. – С. 5–9.
Lukin A.A. Prospective Directions of Green Tea Use
as a Biologically Active Substance in Food Technology.
Bulletin of the South Ural State University. Ser. Food and
Biotechnology, 2015, vol. 3, no. 2, pp. 5–9. (in Russ.)
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 5–9
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Прикладная биохимия и биотехнологии
УДК 664.661.2
ФОРМИРОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ ДОСТОИНСТВ
ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПУТЕМ ВНЕСЕНИЯ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ СЫРЬЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ
И.В. Калинина, Н.В. Науменко, И.В. Фекличева
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
В статье рассмотрено влияние сырьевых компонентов на потребительские достоинства хлеба и хлебобулочных изделий. Хлеб и хлебобулочные изделия относятся к
товарам первой необходимости, а хлебопечение является социально значимой отраслью экономики. Хлеб является одним из важнейших источников необходимых веществ
для организма человека (растительного белка, витаминов РР и группы В, минеральных
элементов, а также углеводов, которые служат основным источником энергетических
ресурсов для организма человека). Ассортимент хлебобулочных изделий постоянно
расширяется и обновляется, в настоящее время наблюдается тенденция расширения
ассортимента хлебобулочных изделий, предназначенных для профилактики и лечения
заболеваний. Ведущим производителем хлебобулочных и кондитерских изделий в
Уральском регионе является ОАО «Первый хлебокомбинат», где также разработан ассортимент хлебобулочных изделий, предназначенных для здорового питания. Данная
линия представлена следующими наименованиями: хлеб «Фитнес» (витаминизированный), «Зерновой с кальцием» (витаминизированный), батон «Федоровский» и другие.
В настоящее время проблеме здорового питания человека уделяется все большее внимание, в связи с чем находят широкое распространение продукты питания для здорового образа жизни. Одними из таких продуктов являются хлебобулочные изделия,
предназначенные для здорового питания. Данная группа не обладает особыми профилактическими или лечебными свойствами, а отличается разнообразием дополнительного сырья. Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что увеличение доли
выпуска хлебобулочных изделий лечебного и профилактического назначения является
актуальным, так как в дальнейшем это будет способствовать повышению устойчивости
работы хлебопекарной промышленности, обеспечению населения здоровым питанием,
ускорению инновационного развития страны.
Ключевые слова: хлеб и хлебобулочные изделия, здоровое питание человека,
хлебобулочные изделия для здорового питания.
В настоящее время проблеме здорового
питания человека уделяется все большее внимания, в связи с чем находят широкое распространение обогащенные продукты питания,
призванные не только удовлетворять потребность человека в основных питательных веществах и энергии, но и способствовать профилактике заболеваний.
Хлеб является продуктом повседневного
массового потребления. Поэтому одним из
путей решения проблемы сбалансированности
рациона питания населения является введение
в его рецептуру продуктов, способных активно воздействовать на обменные процессы в
организме.
Ведущий производитель хлебобулочных
изделий Челябинской области ОАО «Первый
10
хлебокомбинат» разработал линию хлебобулочных изделий, предназначенных для здорового питания1. В структуре производственного ассортимента предприятия хлебобулочных
изделий удельный вес сортов хлеба для здорового питания составляет около 30 %.
Учитывая растущий потребительский
спрос на функциональные хлебобулочные изделия, а также появление на рынке новых
хлебобулочных продуктов с заданными лечебными и профилактическими свойствами,
особую актуальность приобретает исследование качества данных изделий [5].
Основными факторами, способствующими повышению пищевой ценности данных
1
http://www.1hleb.ru.
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 10–17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Калинина И.В., Науменко Н.В.,
Фекличева И.В.
Формирование потребительских достоинств
хлебобулочных изделий путем внесения дополнительных…
хлебобулочных изделий, являются сырьевые
компоненты. Для повышения содержания в
хлебе тех или иных веществ используют сухие хлебопекарные смеси [1–4].
Так, при производстве витаминизированных сортов хлеба («Зерновой» с кальцием,
«Фитнес» витаминизированный) применяют
витаминно-минеральную смесь для пищевых
продуктов с целью увеличения содержания
витаминов группы В и РР в хлебе. Для производства хлеба «Зернового» используют витаминно-минеральный обогатитель «Валетек»,
для производства же хлеба «Фитнес» – витаминно-минеральную смесь «Фортамин-2» (витамины В1, В2, РР, железо, фолиевая кислота).
Также для хлеба «Зерновой с кальцием» и хлеба «Фитнес» характерно использование в качестве основного рецептурного компонента пророщенного зерна пшеницы, которое, в свою
очередь, наряду с витаминно-минеральными
смесями способствует увеличению пищевой
ценности хлебобулочного изделия.
Обогащенный клетчаткой хлеб «Овсяный» в своем составе содержит хлебопекарную смесь, состоящую на 40 % из овсяных
хлопьев, которые служат не только источником клетчатки, но также богаты белком. Введение в рецептуру хлеба компонентов, придающих ему лечебные и профилактические
свойства, позволяет решить проблему профилактики и лечения различных заболеваний,
связанных с дефицитом тех или иных веществ.
Таким образом, для исследования были
отобраны образцы следующих наименований
ОАО «Первый хлебокомбинат», предназначенные для диетического и профилактического назначения:
– хлеб «Овсяный»;
– хлеб «Фитнес» (витаминизированный);
– хлеб «Зерновой с кальцием» (витаминизированный);
– батон «Федоровский» (йодированный).
При оценке физико-химических показателей хлебобулочных изделий для здорового
питания каких-либо отклонений установлено
не было. Однако необходимо отметить, высокую влажность образцов хлеба «Зерновой с
кальцием», «Фитнес» по сравнению с другими исследуемыми образцами, что связано с
использованием в качестве основного рецептурного компонента зерна. На этапе подготовки зерно подвергают длительному замачиванию в течение 24–46 часов, в результате
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 10–17
чего происходит насыщение зерна водой, набухание и, как следствие, получение теста с
достаточно повышенной влажностью.
Также для данных образцов хлебобулочных изделий не нормируется пористость, что
связано с неспособностью зерна образовывать пористую структуру готового изделия в
отличие от пшеничной муки, используемой
при производстве остальных объектов исследования.
В ходе исследования пищевой и энергетической ценности хлебобулочных изделий ОАО
«Первый хлебокомбинат», предназначенных
для здорового питания, было установлено, что
на формирование потребительских свойств
хлебобулочных изделий большое значение
имеют сырьевые компоненты, используемые
при производстве. Так, даже небольшие добавки в виде сухих хлебопекарных смесей, разных
по своему составу, оказывают значительное
влияние на пищевую ценность готовых продуктов. Что касается качества изделий, то важное значение имеет основное сырье для его
формирования. Хлебопекарные же смеси отражаются на формировании органолептических свойств хлебобулочных изделий.
Содержание отдельных пищевых веществ
в исследуемых объектах хлебобулочных изделий ОАО «Первый хлебокомбинат» представлено на основании данных о суточных
нормах физиологических потребностей в
энергии и пищевых веществах [19, 20]. Ниже
на рис. 1 представлено соотношение удовлетворения суточной потребности в белках, жирах и углеводах при потреблении 100 граммов
хлеба «Овсяный».
Необходимо отметить, что одним из основных достоинств этого изделия является
высокое содержание неусвояемых углеводов – пищевых волокон, способствующих
улучшению пищеварения и снижению холестерина в крови. Достаточно высокое содержание пищевых волокон обусловлено использованием при производстве хлеба «Овсяный»
хлебопекарной смеси «Kaurapellava – mix»,
которая на 40 % состоит из овсяных хлопьев,
являющихся источником клетчатки.
В ходе исследования пищевой ценности
следующего образца хлеба «Фитнес» (витаминизированного) выяснили фактические
значения содержания питательных веществ,
энергетической ценности (рис. 2).
Высокое содержание пищевых волокон в
хлебе «Фитнес» витаминизированный связано
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Прикладная биохимия и биотехнологии
Рис. 1. Пищевая ценность хлеба «Овсяный»
%
120
100
80
60
Столбец1
40
20
9,5 %
3,1 %
11,4 %
8,4 %
0
Белки
Жиры
Усвояемые
углеводы
Неусвояемые
углеводы
Рис. 2. Пищевая ценность хлеба «Фитнес» (витаминизированный)
с особенностями рецептуры – использованием
тонкодиспергированного зерна, которое в
своем составе содержит периферийные части
зерна, богатые неусвояемыми углеводами.
Кроме того, данный образец хлеба дополнительно обогащен витаминами Р и группы В.
Данный хлеб «Фитнес» имеет высокое содержание витаминов В1 (тиамина), В2 (рибофлавина), РР (никотиновой кислота), которое
способствует не только профилактике, но и
лечению заболеваний, вызванных недостатком потребления данных витаминов. Высокое
содержание витаминов В1, В2, РР обусловлено внесением при производстве хлеба «Фитнес» в его рецептурную смесь витаминноминеральной смеси «Фортамин-2», представляющей собой композицию витаминов В1,
В2, РР, фолиевой кислоты и железа, рекомендованной департаментом госсанэпиднадзора
12
Минздрава РФ, как одно из важнейших направлений витаминной профилактики населения [6–9].
В ходе исследования пищевой ценности
образца хлеба «Зерновой с кальцием» (витаминизированный) установлено высокое содержание пищевых волокон в данном хлебе, что характерно, как было отмечено ранее, для хлебобулочных продуктов, полученных из диспергированного зерна, периферийные части которого
богаты неусвояемыми углеводами (рис. 3).
Также данный объект исследования содержит достаточно высокое содержание витаминов В1, В2, РР. Потребление хлеба «Зерновой с кальцием» (витаминизированного)
покрывает суточную потребность в витаминах
В1, В2, РР, а также удовлетворяет норму потребления кальция в день на 75 %. Высокое
содержание кальция и витаминов в данном
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 10–17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Калинина И.В., Науменко Н.В.,
Фекличева И.В.
Формирование потребительских достоинств
хлебобулочных изделий путем внесения дополнительных…
объекте исследования является следствием
использования витаминно-минерального обогатителя «Валетек», представляющего собой
сухие сыпучие порошкообразные смеси, содержащие витамины В1, В2, В6, РР, фолиевую кислоту, кальций, в качестве носителя
используется пшеничная мука.
Один из исследуемых образцов хлебобулочных изделий – батон «Федоровский» – содержит повышенное содержание йода, при
ежедневном потребление которого возможно
удовлетворение суточной потребности данного микроэлемента (рис. 4). Йод необходим, в
первую очередь, для нормальной работы щитовидной железы. Оптимальное количество
йода необходимо для иммунной системы, для
работы мозга и для поддержания гормонального баланса [18].
Для обогащения йодом батона при его
производстве используют сырьевой компонент – йодказеин. Йодказеин представляет
собой йодированный молочный белок казеин и является аналогом природного соединения йода с белком молока.
Кроме того, батон «Федоровский» содержит достаточно высокое количество пищевых
волокон. Высокое содержание неусвояемых
углеводов обусловлено использованием при
производстве хлеба отрубей. Отруби представляют собой побочный продукт мукомольного
%
100%
80%
60%
Ряд 2
40%
9,1 %
20%
2,7 %
28,44 %
10,51 %
0%
Белки
Жиры
Усовяемые Неусвояемые
углеводы
углеводы
Рис. 3. Пищевая ценность хлеба «Зерновой с кальцием» (витаминизированный)
%
100
80
60
40
20
10,2
5,2
12
Ряд 2
20,4
84
0
Рис. 4. Пищевая ценность батона «Федоровский» (йодированный)
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 10–17
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Прикладная биохимия и биотехнологии
производства, состоящий из твердых оболочек
зерна и остатков неотсортированнной муки,
богатый клетчаткой, минеральными элементами и витаминами. Однако фактическое содержание неусвояемых углеводов значительно
отличается от заявленного количества.
Хлеб занимает особое место в нашем рационе питания. К тому же он обладает довольно редким для пищевых продуктов свойством – никогда не надоедает, что позволяет
включать его в рацион повседневно, поэтому
обогащение хлеба необходимыми витаминами
и минеральными элементами является одним
из самых рациональных способов профилактики заболеваний, вызванных дефицитом тех
или иных веществ [8, 9, 15].
Сравнивая значения энергетических ценностей исследуемых объектов, можно сказать,
что наименьшей калорийностью обладают
образцы хлебов «Фитнес» и «Зерновой с
кальцием» (рис. 5).
Для людей, страдающих избыточном весом и также для тех, кто строго следит за ним,
рекомендуется потреблять хлеб, производство
которого осуществляется из диспергированного зерна. Хлебобулочные изделия, вырабатываемые из данного сырья, являются не
только менее калорийными по сравнению с
другими образцами, но также способствуют
улучшению пищеварения и выводу токсичных веществ из организма за счет высокого
содержания клетчатки. Диспергированное
зерно в сравнении с традиционным сырьем
(мукой) богаче содержанием полезных вита-
минов, минеральных элементов, пищевыми
волокнами. Поэтому потребление хлебобулочных изделий, выработанных из зерна, желательно не только для людей с избыточным
весом, но и всех тех, кто следит за своим здоровьем [4, 14, 17, 21, 22].
Таким образом, на формирование потребительских свойств хлебобулочных изделий
большое влияние имеют сырьевые компоненты, используемые при производстве. Так, даже небольшие добавки в виде сухих хлебопекарных смесей, разных по своему составу,
оказывают значительное влияние на пищевую
ценность готовых продуктов. Что касается
качества изделий, то важное значение имеет
основное сырье для его формирования. Хлебопекарные же смеси имеют влияние в большей степени на формирование органолептических свойств хлебулочных изделий.
Анализируя вышесказанное, можно отметить, что информирование населения о полезных свойствах хлебобулочных изделий для
здорового питания создаст условия для роста
их потребления, понимания, что хлебобулочные изделия являются наиболее здоровым и
питательным продовольственным продуктом
[10–12, 16].
В области здорового питания важнейшее
значение имеет разработка специального ассортимента для детей и лиц пожилого возраста (геродиетическое питание) в связи с увеличением доли этих лиц в возрастной структуре
населения в 2014–2016 гг. и в последующие
годы [5, 13, 17].
Рис. 5. Энергетическая ценность образцов
14
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 10–17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Калинина И.В., Науменко Н.В.,
Фекличева И.В.
Формирование потребительских достоинств
хлебобулочных изделий путем внесения дополнительных…
Литература
1. Абрамов, А.В. Новое в производстве
хлеба / А.В. Абрамов, Л.А. Котенко // Пищевая
промышленность. – 1994. – № 9. – С. 24–25.
2. Аношин, А.Н. Функциональные свойства
муки для хлеба и кондитерских изделий/ А.Н.
Аношин, А.В. Козлова // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2004. – № 1. – С. 54–56.
3. Аношкина, Г.П. Переработка муки с
пониженными хлебопекарными свойствами /
Г.П. Аношкина // Хлебопродукты. – 2001. –
№ 8. – С. 30–33.
4. Ауэрман, Л.Я. Технология хлебопекарного производства: учебник. – 9 изд., перераб.
и доп. / под общей ред. Л.И. Пучковой. – СПб:
Профессия, 2003. – 316 с.
5. Богатырева, Т.Г. Влияние пшеничных заквасок на микроструктуру теста / Т.Г. Богатырева, Е.В. Белавцева, С.С. Маненков // Хлебопечение России. – 2003. – № 11. – С. 13–14.
6. Буробин, Д.Е. Сырьевая база хлебопекарной промышленности / Д.Е. Буробин //
Хранение и переработка сельхозсырья. –
2004. – № 1. – С. 15–16.
7. Васильева, О.Л. Пищевые добавки в
хлебобулочных изделиях / О.Л. Васильева,
З.И. Асмаева, Е.О. Михайлова // Хлебопродукты. – 1991. – № 1. – С. 34–38.
8. Горячева, А.Ф. Сохранение свежести
хлеба / А.Ф. Горячева, Р.В. Кузьминский. – М.:
Легкая и пищевая промышленность, 1983. –
240 с.
9. Дремучева, Г.С. Улучшение качества
хлеба из муки с пониженными хлебопекарными свойствами / Г.С. Дремучева, О.В. Карачевская, Р.Е. Поландова // Хлебопродукты. –
2000. – № 6 – С. 26–27.
10. Елисеева, С.И. Контроль качества
сырья, полуфабрикатов и готовой продукции
на хлебозаводах / С.И. Елисеева – М.: Агропроиздат, 1987. – 192 с.
11. Елисеева, С.И. Сырьё и материалы
хлебопекарного производства / С.И. Елисеева
– М.: Легкая и пищевая промышленность,1982. – 120 с.
12. Ершов, П.С. Сборник рецептур на
хлеб и хлебобулочные изделия / П.С. Ершов. –
СПб.: Рост, 2000. – 190 с.
13. Корячкина, С.Я. Совершенствование
технологии и повышение пищевой ценности
хлеба из целого зерна / С.Я. Корячкина,
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 10–17
Е.А. Кузнецова // Хранение и переработка
сельхозсырья. – 2003. – № 1. – С. 42–45.
14. Мартьянова, А.Е. Проблемы качества
российского зерна и хлебопекарной муки /
А.Е. Мартьянова, Е.Г. Мелешкина // Хлебопродукты. – 2003. – № 9. – С. 32–33.
15. Нечаев, А.П. Применение добавок в
хлебопекарной промышленности / А.П. Нечаев. – М.: ЦНИИТЭИ хлебопродуктов, 1990. –
С. 7.
16. Очертенко, Т.И. Влияние улучшителей
на качество хлеба из пшеничной муки с низкой
газообразующей способностью / Т.И. Очертенко, А.И. Мартьянова, Л.В. Лазарева //
Хлебопекарная и кондитерская промышленность. – 1987. – № 11. – С. 28–29.
17. Паландова, Р.Д. Применение пищевых
добавок в хлебопечении / Р.Д. Паландова //
Хлебопечение России, 1996. – № 1. – С. 10–12.
18. Потороко, И.Ю. Современные подходы и методы интенсификации процессов пищевых производств / И.Ю. Потороко, Ю.И.
Кретова, Л.А. Цирульниченко // Товаровед
продовольственных товаров. – 2014. – № 1. –
С. 41–45.
19. Потороко, И.Ю. Инновационные подходы формирования качества и безопасности
продуктов питания, как стратегическое направление развития пищевой отрасли / И.Ю.
Потороко, Р.И. Фаткуллин, В.В. Ботвинникова // Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства: сб. материалов международной научно-практической
конференции, 2012: в 2 т. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2012. – С. 24–26.
20. Науменко, Н.В. Возможности использования биотехнологий при производстве
пищевых продуктов / Н.В. Науменко // Актуальная биотехнология. – 2013. – № 2 (5). –
С. 14–17.
21. Скурихина, И.М. Химический состав
пищевых продуктов. Книга 1: Справочные
таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности пищевых
продуктов / И.М. Скурихина, И.М. Волгарева.
– М.: Агропромиздат, 1987. – 224 с.
22. Черных, В.Я. Инновации в технологиях хлебобулочных, макаронных и кондитерских изделий: сборник материалов / В.Я. Черных – М.: Издательский комплекс МГУПП,
2010. – 131 с.
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Прикладная биохимия и биотехнологии
Калинина Ирина Валерьевна. Кандидат технических наук, доцент кафедры «Экспертиза
и управление качеством пищевых производств», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), i_kalinina79@inbox.ru.
Науменко Наталья Владимировна. Кандидат технических наук, доцент кафедры «Экспертиза и управление качеством пищевых производств», Южно-Уральский государственный
университет (г. Челябинск), Naumenko_natalya@mail.ru
Фекличева Инна Викторовна. Кандидат медицинских наук, доцент кафедры «Экспертиза
и управление качеством пищевых производств», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, noula@yandex.ru
Поступила в редакцию 18 декабря 2014 г.
__________________________________________________________________
FORMATION OF BAKED GOODS ADVANTAGES BY MAKING
ADDITIONAL RAW MATERIALS
I.V. Kalinina, N.V. Naumenko, I.V. Feklicheva
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
The paper considers the impact of raw materials for consumer dignity of bread and bakery
products. Bread and bakery products are essential commodities, and baking is a socially important
sector of the economy. Bread is one of the major sources of essential substances for the human body
(vegetable protein, vitamin PP and group B, minerals and carbohydrates that serve as the primary
source of energy for the human body). The range of bakery products is constantly expanded and updated, now there is a trend of expansion of assortment of bakery products for the prevention and
treatment of diseases. A leading manufacturer of bakery and confectionery in the Urals region is JSC
“First Bakery”, which also developed a range of bakery products for a healthy diet. This line is
represented by the following names: bread “Fitness” (fortified), “Grain calcium” (fortified), a loaf of
“Fedorov” and others. At present, the health problems of human nutrition is receiving increasing attention in this connection are widespread food for a healthy lifestyle. One of these products are bakery products, designed for a healthy diet. This group does not have a specific preventive or curative
properties and different variety of additional materials. Based on the foregoing, it can be concluded
that the increase in the share issue of bakery products of therapeutic and prophylactic administration
is relevant, because in the future it will enhance the stability of the baking industry, providing the
population with a healthy diet, the acceleration of innovation development of the country.
Keywords: bread and bakery products, healthy food human bakery for a healthy diet.
References
1. Abramov A.V., Kotenko L.A. [New to the Production of Bread]. Pishchevaya promyshlennost' [Food Industry]. 1994, no. 9, pp. 24–25. (in Russ.)
2. Anoshin A.N., Kozlova A.V. [Functional Properties of Flour for Bread and Pastry]. Khranenie i pererabotka sel'khozsyr'ya [Storage and Processing of Agricultural Raw Materials]. 2004, no. 1, pp. 54 – 56. (in Russ.)
3. Anoshkina G.P. [Processing of Flour with Reduced Baking Properties]. Khleboprodukty [Bakery]. 2001,
no. 8, pp. 30–33. (in Russ.)
4. Auerman L.Ya. Tekhnologiya khlebopekarnogo proizvodstva [Technology Bread Making]. Textbook.
9th ed. St. Petersburg, Professiya Publ., 2003. – 316 s.
5. Bogatyreva T.G., Belavtseva E.V., Manenkov S.S. [Effect of wheat Sourdough on the Microstructure of
the Test]. Khlebopechenie Rossii [Baking in Russia]. 2003, no. 11, pp. 13–14. (in Russ.)
6. Burobin D.E. [The Raw Material Base of the Baking Industry]. Khranenie i pererabotka sel'khozsyr'ya
[Storage and Processing of Agricultural Raw materials]. 2004, no. 1, pp. 15–16. (in Russ.)
7. Vasil'eva O.L., Asmaeva Z.I., Mikhaylova E.O. [Food Additives in Bakery Products]. Khleboprodukty
[Bakery]. 1991, no. 1, pp. 34–38. (in Russ.)
8. Goryacheva A.F., Kuz'minskiy R.V. Sokhranenie svezhesti khleba [Saving the Freshness of Bread].
Moscow, Legkaya i pishchevaya promyshlennost' Publ., 1983. 240 p.
16
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 10–17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Калинина И.В., Науменко Н.В.,
Фекличева И.В.
Формирование потребительских достоинств
хлебобулочных изделий путем внесения дополнительных…
9. Dremucheva G.S., Karachevskaya O.V., Polandova R.E. [Improving the Quality of Bread Made from
Flour with Reduced Baking Properties]. Khleboprodukty [Bakery]. 2000, no. 6, pp. 26–27. (in Russ.)
10. Eliseeva S.I. Kontrol' kachestva syr'ya, polufabrikatov i gotovoy produktsii na khlebozavodakh [Quality
Control of Raw Materials, Semi-Finished and Finished Products for Bakeries]. Moscow, Agroproizdat Publ.,
1987. 192 p.
11. Eliseeva S.I. Syr'e i materialy khlebopekarnogo proizvodstva [Raw Materials and Bakery Production].
Moscow, Legkaya i pishchevaya promyshlennost' Publ., 1982. 120 p.
12. Ershov P.S. (Compiler). Sbornik retseptur na khleb i khlebobulochnye izdeliya [Collection of Recipes
for Bread and Bakery Products]. St. Petersburg, Rost Publ., 2000. 190 p.
13. Koryachkina S.Ya., Kuznetsova E.A. [Perfection of Technology and Increase the Nutritional Value of
Whole-Grain Bread]. Khranenie i pererabotka sel'khozsyr'ya [Storage and Processing of Agricultural Raw Materials]. 2003, no. 1, pp. 42–45. (in Russ.)
14. Mart'yanova A.E., Meleshkina E.G. [Quality Problems of Russian Grain and Baking Flour]. Khleboprodukty [Bakery]. 2003, no. 9, pp. 32–33. (in Russ.)
15. Nechaev A.P. Primenenie dobavok v khlebopekarnoy promyshlennosti [The Use of Additives in the
Baking Industry]. Moscow, 1990, p. 7.
16. Ochertenko T.I., Mart'yanova A.I., Lazareva L.V. [Effect of Enhancers on the Quality of Bread Made
from wheat Flour with Low Gassing Ability]. Khlebopekarnaya i konditerskaya promyshlennost' [Bakery and
Confectionery Industry]. 1987, no. 11, pp. 28–29. (in Russ.)
17. Palandova R.D. [The Use of Food Additives in Bread Bakery]. Khlebopechenie Rossii [Baking in Russia]. 1996, no. 1, pp. 10–12. (in Russ.)
18. Potoroko I.Yu., Kretova Yu.I., Tsirul'nichenko L.A. [Current Approaches and Methods to Intensify the
Processes of Food Production]. Tovaroved prodovol'stvennykh tovarov [Goods foodstuffs]. 2014, no. 1, pp. 41–
45. (in Russ.)
19. Potoroko I.Yu., Fatkullin R.I., Botvinnikova V.V. [Innovative Approaches Formation of Quality and
Food Safety, as the Strategic Direction of the Food Industry]. Torgovo-ekonomicheskie problemy regional'nogo
biznes-prostranstva: sb. materialov mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Trade and Economic
Problems of Regional Business Space: Sat. International Scientific-Practical Conference]. 2012. Chelyabinsk,
South Ural St. Univ., 2012, pp. 24–26. (in Russ.)
20. Naumenko N.V. [The Possibility of Using Biotechnology in Food Production]. Aktual'naya biotekhnologiya [Current Biotechnology]. 2013, no. 2(5), pp. 14–17. (in Russ.)
21. Skurikhina I.M., Volgareva I.M. Khimicheskiy sostav pishchevykh produktov. Kniga 1: Spravochnye
tablitsy soderzhaniya osnovnykh pishchevykh veshchestv i energeticheskoy tsennosti pishchevykh produktov [The
Chemical Composition of the Foodstuff. Book 1: Reference Table of Contents of the Nutrients and Energy Value
Of Food]. Moscow, Agropromizdat Publ., 1987. 224 p.
22. Chernykh V.Ya. Innovatsii v tekhnologiyakh khlebobulochnykh, makaronnykh i konditerskikh izdeliy
[Innovations in Bakery, Pasta and Confectionery Products]. Collection of Materials]. Moscow, Izdatel'skiy kompleks MGUPP, 2010. 131 p.
Kalinina Irina Valerievna, Candidate of Science (Engineering), associate professor, Expertise and quality
control of food production, South Ural State University, Chelyabinsk, i_kalinina79@inbox.ru
Naumenko Natalia Vladimirovna, Candidate of Science (Engineering), associate professor, Expertise and
quality control of food production, South Ural State University, Chelyabinsk, Naumenko_natalya@mail.ru
Feklicheva Inna Viktorovna, Candidate of Science (Medicine), associate professor, Expertise and quality
control of food production, South Ural State University, Chelyabinsk, noula@yandex.ru.
Received 18 December 2014
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
REFERENCE TO ARTICLE
Калинина, И.В. Формирование потребительских
достоинств хлебобулочных изделий путем внесения
дополнительных сырьевых компонентов / И.В. Калинина, Н.В. Науменко, И.В. Фекличева // Вестник ЮУрГУ.
Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2015. – Т. 3,
№ 2. – С. 10–17.
Kalinina I.V., Naumenko N.V., Feklicheva I.V. Formation of Baked Goods Advantages by Making Additional
Raw Materials. Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology, 2015, vol. 3, no. 2, pp. 10–
17. (in Russ.)
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 10–17
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 637.5.032/.05
НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИИ ДЕЛИКАТЕСНЫХ МЯСОПРОДУКТОВ
С УЛУЧШЕННЫМИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
С.П. Меренкова1, И.Ю. Потороко1, И.В. Захаров2
1
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
2
ООО «Кефинарные биотехнологии», г. Челябинск
Воздействие биотехнологических сред относится к инновационным методам обработки
и играет важную роль в процессах созревания и посола, позволяя целенаправленно регулировать функционально-технологические свойства сырья и управлять качеством цельномышечных мясопродуктов на всех этапах производства. Кефинар – кисломолочный биопродукт,
произведенный методом поэтапной ферментации молока кефирной закваской и сложной закваской, основу которой составляет пробиотический ацидофильный штамм Lactobacillus acidophilus штамма «НаринэТНСи». Микроорганизмы, входящие в состав Кефинара, обладают
высокими технологическими свойствами и синтезируют в процессе жизнедеятельности ряд
биологически активных компонентов. При анализе влияния пробиотических культур на
функционально-технологические свойства мясного сырья установлено, что на поздних этапах
созревания влагосвязывающая способность опытных образцов возрастала более интенсивно,
что связано с накоплением в тканевой жидкости низкомолекулярных веществ и экзополисахаридов, синтезируемых микроорганизмами. В результате созревания опытных образцов
уровень рН достигал значения 6,02 и 5,90, что способствовало подавлению жизнедеятельности патогенной микрофлоры развитию оптимальной нитритной окраски деликатесных изделий. В результате метаболических процессов комплекса микроорганизмов происходило накопление белка и витаминов группы В. В образцах карбонада, созревающих с участием пробиотических культур, установлено содержание белка – на 6,2 и 7,5 % выше, витамина В2 – на
16,0 и 45,3 %, витамина В1 – на 20,0 и 41,6 % соответственно выше по сравнению с контрольными образцами. Дегустационной комиссией было отмечено, что опытные образцы деликатесных мясопродуктов характеризовались привлекательным внешним видом, ярко выраженным цветом на разрезе, нежной консистенцией, характерным специфическим вкусом и ароматом. Причем, образцы мясных изделий, созревающих с участием биопродукта Кефинар,
отличались наиболее выраженным мясным вкусом с нотками сливочного и копченого привкуса, характерной однородной и волокнистой структурой на разрезе.
Ключевые слова: пробиотические микроорганизмы, Кефинар, созревание мясного сырья, функциональные свойства белков мяса, влагосвязывающая способность, реакция среды,
пищевая ценность мясопродуктов, дегустационный анализ.
Введение
Деликатесные мясные изделия являются
продуктом, обладающим уникальными потребительскими достоинствами, высокой пищевой ценностью, специфичностью вкуса и аромата. На отдельных технологических стадиях
производства ферментированных мясопродуктов, в частности при посоле и созревании,
происходит формирование характерного вкуса, цвета, консистенции, накопление биологически ценных компонентов, обеспечивающих
пищевую эффективность готовых изделий [3].
Внедрение интенсивных технологий мясоперерабатывающего производства предполагает применение функциональных пищевых
добавок в рецептуре рассола деликатесных
мясных изделий, позволяющих целенаправ18
ленно регулировать функционально-технологические свойства сырья и управлять качеством цельномышечных мясопродуктов на всех
этапах производства. Одним из направлений
стабилизации качества, повышения пищевой
и биологической ценности деликатесных
изделий является применение методов биотехнологической ферментации мясного сырья
[1, 7].
Мясное сырье, являясь многокомпонентной системой, содержит химические соединения различных классов, которые при различных условиях технологической обработки
претерпевают многочисленные превращения,
образуя низкомолекулярные соединения, обуславливающие специфические органолептические свойства мясных продуктов [10].
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 18–26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Меренкова С.П., Потороко И.Ю.,
Захаров И.В.
Воздействие биотехнологических сред
относится к инновационным методам обработки и играет важную роль в процессах созревания и посола, делая мясное сырье более
восприимчивым и податливым для дальнейшей переработки, позволяет сократить продолжительность производственного цикла и
повысить качество и объемы выпускаемой
продукции. В связи с этим, актуальной является проблема технологического обоснования
методов воздействия биотехнологических
сред на ферментируемое мясное сырье.
Для экспериментальной апробации новых
технологий деликатесных мясных изделий
фирмой ООО «Кефинарные биотехнологии»
был изготовлен биопродукт Кефинар в модификации, наиболее оптимальной для биотехнологической ферментации мясного сырья.
Кефинар – кисломолочный биопродукт, произведенный методом поэтапной ферментации
молока кефирной закваской и сложной закваской, основу которой составляет пробиотический ацидофильный штамм Lactobacillus
acidophilus штамма «НаринэТНСи» [2, 7]. Авторами было доказано, что при совместном
культивировании
нового
ацидофильного
штамма «Наринэ ТНСи» с кефирными микроорганизмами, штамм не только не подавляет,
но и активизирует их ферментативную систему, в том числе и протеолитическую [2].
Микроорганизмы, входящие в состав Кефинара, обладают высокой солеустойчивостью; способны расти и развиваться при низких температурах; обладают кислото- и ароматобразующей способностью; выраженной
протеолитической активностью. Благодаря
высокой кислотоустойчивости бактериальных
культур биопродукта Кефинар, микроорганизмы длительное время остаются жизнеспособными в рассоле при созревании мясного
сырья, накапливают биомассу и конкурируют
с патогенной микрофлорой, повышая санитарно-гигиенические показатели производства. Продуктами метаболизма кисломолочных
микроорганизмов являются органические кислоты, бактерицидные вещества, ферменты,
витамины, аминокислоты, способствующие
интенсификации производственного процесса, обуславливающие накопление в мясном
сырье эссенциальных микронутриентов.
Целью научного исследования являлось
теоретическое и практическое обоснование
применения пробиотического продукта Кефинар в технологии деликатесных мясных
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 18–26
Научное обоснование принципов проектирования
технологии деликатесных мясопродуктов…
изделий для формирования высоких потребительских характеристик мясопродуктов.
Объекты и методы исследований
Для решения поставленной задачи был
смоделирован технологический цикл производства копчено-вареных изделий из свинины
согласно ТУ 9213-003-45125928-97 [8]. Из
спинно-поясничной части полутуши свинины
были выделены образцы карбонада, сформированные согласно технологической инструкции. Образцы № 2 и № 3 считались опытными, образцы № 1 служили контролем. Пробы
карбонада прошли основные этапы производственного цикла: разделка сырья, подготовка
рассола, посол сырья, созревание, термическая обработка (подсушка, копчение и варка).
Посол осуществлялся шприцеванием охлаждённого мяса рассолом в количестве 25 %
от массы мясного сырья с помощью многоигольчатого инъектора. Массирование проводили в барабанах-массажерах при оборотах
10 об/мин в течение 4 часов. Выдержка и созревание мяса производилась при температуре
(4 ± 2) °С в течение 24 часов.
Рассол для шприцевания состоял из рассчитанного количества комплексной фосфатосодержащей добавки Тари Комплект П-27,
поваренной соли, воды. Рекомендуемая доза
внесения комплексной добавки, согласно спецификации составляет 1,0–1,2 % от массы
мясного изделия. В опытных образцах соответствующее количество воды заменяли биопродуктом Кефинар (40 % от объема рассола
для образцов № 2 и 48 % – для образцов № 3).
Рецептура рассола приведена в таблице. По
каждой из приведенных рецептур было изготовлено по 3 образца.
Рецептура рассола для шприцевания
Наименование
компонента
Тари комплект
П-27
Соль поваренная
Вода (лед)
Кефинар
Итого
Масса компонентов рассола,
кг (л)
ОбраОбраОбразец № 1 зец № 2 зец № 3
3,5
3,5
3,5
10,5
10,5
10,5
86,0
–
100,0
46,0
40,0
100,0
38,0
48,0
100,0
В ходе эксперимента был проведен мониторинг функционально-технологических
свойств мясного сырья (уровень рН, влагос19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Прикладная биохимия и биотехнологии
вязывающая способность) на стадии посола и
созревания, исследована пищевая ценность,
установлен профиль органолептических характеристик деликатесных изделий. Для определения перечисленных показателей применяли общепринятые методики.
Результаты и их обсуждение
Посол мяса при производстве цельномышечных изделий следует рассматривать как
сложный биохимический и биотехнологический процесс, в результате которого при участии собственных протеолитических ферментов мяса и ферментов микроорганизмов изменяется степень гидратации белков мясного
сырья, инициируются процессы гидролиза
белковых макромолекул, полисахаридов, происходит накопление низкомолекулярных соединений и метаболитов молочнокислых
микроорганизмов. В результате ферментативного воздействия происходит диссоциация и
расслабление актомиозинового комплекса,
вследствие чего увеличивается число гидрофильных центров, возрастает влагосвязывающая способность, что приводит к уменьшению потерь массы при термической обработке. Интенсивные способы обработки мышечных волокон при посоле (массирование)
обуславливают равномерное распределение
компонентов рассола, повышают влагосвязывающую способность (ВСС) мяса [3, 10].
В ходе исследований было проанализировано влияние пробиотических культур на
функционально-технологические
свойства
мясного сырья. Согласно данным, отображенным на рис. 1, уровень ВСС мяса за весь пе-
риод созревания сырья увеличился на 34,5–
36,8 % и не имел существенных различий во
всех исследуемых образцах.
Однако на протяжении этапов технологического процесса гидрофильность мышечной
ткани изменялась неравномерно, так, через 8
часов созревания максимальное увеличение
ВСС мяса установлено в образце № 1 – на
20,6 % больше по сравнению с ВСС несоленого мясного сырья, тогда как в образцах № 2 и
№ 3 значение возросло на 18,1 и 11,9 % соответственно. Фосфатосодержащая добавка
способствовала активному сдвигу уровня рН
контрольных образцов мяса от изоэлектрической точки мышечных белков (5,2–5,4), что
улучшало их гидратационные свойства. Тогда
как молочнокислые микроорганизмы, образуя
кислые метаболиты, способствовали сдвигу
реакции среды мышечной ткани в кислую
сторону, что снижало динамику роста ВСС
белков мяса.
На более поздних этапах созревания продукта (в период с 8 до 24 часов созревания)
ВСС образцов № 2 и № 3 увеличилась на 15,4
и 20,2 %, а образца № 1 – на 13,5 % соответственно. На поздних этапах посола и созревания
в результате накопления в тканевой жидкости
низкомолекулярных веществ возрастало осмотическое давление тканевой жидкости, интенсивнее увеличивалась гидрофильность мышечной ткани опытных образцов [3]. Рядом
авторов доказаны свойства экзополисахарида –
кефирана, синтезируемого кефирными грибками и молочно-кислыми бактериями, – повышать влагосвязывающую способность бел-
100
95
90
85
Образец № 1
Образец № 2
80
Образец № 3
75
70
65
60
До посола
Через 8 часов
созревания
Через 16 часов
созревания
Через 24 часа
созревания
Рис. 1. Динамика влагосвязывающей способности мясного сырья в процессе посола
20
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 18–26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Меренкова С.П., Потороко И.Ю.,
Захаров И.В.
Научное обоснование принципов проектирования
технологии деликатесных мясопродуктов…
ков и улучшать реологические свойства продуктов [5]. Накопление кефирана в мясном сырье в результате жизнедеятельности пробиотических культур также способствовало улучшению функционально-технических характеристик опытных образцов мясопродуктов.
Наличие пробиотических культур в рассоле оказывало влияние на уровне pH мясного
сырья. Уровень рН мяса до посола характеризовал его как доброкачественное нормально
созревающее мясное сырье (5,98–6,03). Уровень рН готового рассола составил для образцов № 1, изготовленных по традиционной рецептуре, 7,44, а для образцов № 2 и № 3, содержащих пробиотический продукт Кефинар,
6,45 и 6,40 соответственно. Одним из важнейших свойств фосфатов, входящих в состав
смеси Тари Комплект П-27, является способность направленно менять величину pH среды
в щелочную сторону и сдвигать ее от изоэлектрической точки основных мышечных белков.
Реакция среды биопродукта Кефинар составляет 4,6–4,8, что способствовало смещению
pH рассола в сторону кислой среды.
Исследование динамики реакции среды
показало, что в образцах, содержащих пробиотическую культуру, уровень pH уже через
8 часов созревания составлял 6,18 и 6,12 соответственно, в контрольных образцах уровень
рН был равен 6,28. По мере накопления биомассы молочнокислых микроорганизмов разница в изоэлектрическом потенциале мяса
опытных и контрольных образцов возрастала.
Так, через 24 часа созревания при температуре (4 ± 2) °С уровень рН опытных образцов
№ 2 и № 3 составил 6,02 и 5,90 соответственно, уровень рН контрольного образца за данный период достиг значения 6,16 (рис. 2).
Снижение величины рН мясного сырья в процессе созревания способствует подавлению
жизнедеятельности патогенной микрофлоры и
приближает реакцию среды к оптимальной
для развития нитритной окраски. Согласно
данным ряда исследователей наиболее рациональным в отношении выхода продукта и
формирования качественных характеристик
готовых изделий является уровень рН мясного сырья от 6,0 до 6,3 [3, 9].
В рамках научного эксперимента была
исследована пищевая ценность деликатесных
мясных изделий, созревающих в присутствии
пробиотического продукта Кефинар. В результате метаболических процессов комплекса микроорганизмов происходит накопление
белка, который при созревании и посоле равномерно распределяется в мышечной ткани
сырья [1]. Наибольшее содержание белка наблюдалось в опытных образцах карбонада
№ 2 и № 3, созревающих с участием пробиотических культур – на 6,2 и 7,5 % соответственно выше по сравнению с контрольным образцом.
Витаминобразующая функция бифидо- и
лактобактерий подтверждена рядом исследователей [6, 9]. Согласно данным эксперимента, в результате метаболических процессов
6,5
Образец № 1
Образец № 2
6,4
Образец № 3
Уровень рН мяса
6,3
6,2
6,1
6
5,9
5,8
0 часов
4 часа
8часов
16 часов
24 часа
Период созревания, часов
Рис. 2. Динамика реакции среды мясного сырья на протяжении
технологического цикла производства
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 18–26
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Прикладная биохимия и биотехнологии
пробиотических культур в мышечной ткани
происходило интенсивное накопление витаминов группы В. Установлено, что содержание витамина В2 в опытных образцах № 2 и
№ 3 было достоверно выше на 16,0 и 45,3 %
соответственно по сравнению с данным показателем в контрольном образце, а витамина
В1 – на 20,0 и 41,6 % соответственно.
Сенсорная оценка играет огромную роль
при разработке новых технологий и рецептур
мясопродуктов, позволяет определить соответствие предлагаемого продукта запросам
потребителей и конкурентоспособность в рыночных условиях. Органолептические показатели экспериментальных образцов были оценены дегустационной комиссией по 9балльной шкале согласно ГОСТ 9959-91 [4].
Дегустационной комиссией было отмечено, что образцы деликатесных мясопродуктов
№ 2 и № 3, созревающие в присутствии пробиотических микроорганизмов, характеризовались привлекательным внешним видом (8,2
и 7,8 баллов), ярко выраженным цветом на
разрезе (8,0 и 7,5 баллов), нежной консистенцией (7,8 и 7,2 балла), характерным специфическим вкусом и ароматом (8,5 и 7,8 баллов).
Наиболее высоко дегустаторы оценили образцы № 2, в рецептуру рассола которых включено 40 % пробиотического продукта Кефинар. Данные образцы карбоната копченовареного отличались гармоничным мясным
вкусом с легким сливочным привкусом, выраженным ароматом специй и копчения, нежной консистенцией.
Профильный метод основан на том, что
отдельные импульсы вкуса, запаха, цвета,
консистенции, объединяясь, позволяют качественно оценить формирование каждой сенсорной характеристики мясопродукта. Выделение наиболее характерных для продукта
элементов вкуса, запаха, структуры позволяет
установить профиль «консистенции», «вкусности» и «вида на разрезе» продукта.
Результаты профильной оценки деликатесных изделий позволили заключить, что
опытные образцы, созревающие в присутствии пробиотических микроорганизмов, имели
высокие баллы по большинству показателей,
характеризующих консистенцию продукта по
сравнению с контрольным образцом (рис. 3).
Данные профильного анализа консистенции деликатесных изделий подтверждают, что
процесс ферментации мышечной ткани с использованием пробиотического концентрата
микроорганизмов происходил более интенсивно. Органические кислоты, накапливаемые в
результате биосинтеза, обуславливают разрыхление, набухание, формирование сочной структуры деликатесных изделий. Протеолитические
ферменты пробиотического продукта эффективно воздействуют на мышечные волокна и
компоненты соединительной ткани, повышается нежность изделий, при сохранении привычной для потребителя волокнистой структуры
мясопродуктов. Так, образцы № 2 карбоната
копчено-вареного были высоко оценены по показателям «нежность», «сочность», «волокнистость» – по 4,3 балла соответственно.
Нежная
5
4
3
Водянистая
2
Волокнистая
1
Образец № 1
0
Образец № 2
Образец № 3
Суховатая
Сочная
Рис. 3. Характеристика профиля «консистенция» карбоната копчено-вареного
22
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 18–26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Меренкова С.П., Потороко И.Ю.,
Захаров И.В.
Научное обоснование принципов проектирования
технологии деликатесных мясопродуктов…
В образцах мясопродуктов № 3 установлено отклонение профиля консистенции в
сторону сухости (3,3 балла). Однако контрольные образцы № 1, несмотря на высокие
индексы показателей «нежность» и «сочность», также характеризовались увеличением
индекса «водянистость», что связано с менее
стабильными механическими характеристиками мясного сырья, обуславливающими недостаточное уплотнение микроструктуры
мышечных волокон на стадии охлаждения
мясопродуктов.
Формирование вкусоароматических характеристик деликатесных изделий в процессе
кулинарной обработки связано с интенсивностью накопления потенциальных предшественников вкуса и аромата при созревании
мясного сырья, со скоростью деградации высокомолекулярных веществ мышечной ткани – белков, липидов, полисахаридов. Нами
были оценены основные характеристики показателя «вкус» образцов копчено-вареных
изделий (рис. 4).
В результате дегустационного анализа
было установлено, что опытные образцы мясных изделий характеризовались наиболее выраженным мясным вкусом (по 4,7 баллов) с
нотками сливочного (3,7 и 3,3 балла) и копченого (3,1 и 3,9 баллов) привкуса. Причем в
образце № 3 установлен более выраженный
копченый привкус. В контрольном образце
наблюдали наименьшее значение индекса
мясного, сливочного и копченого вкуса.
В результате активности протеолитических ферментов бактерий происходит интен-
сивное накопление в мышечной ткани аминного азота, аминокислот и летучих жирных кислот, что связано с образованием специфического аромата и вкуса деликатесных мясных
изделий. Накопление значительного количества свободных аминокислот обусловлено воздействием на белковую макромолекулу тканевых и бактериальных пептидаз, а также биосинтезом аминокислот пробиотическими культурами. В результате превращений гистидина,
тирозина, глютаминовой кислоты, триптофана
накапливаются в больших количествах карнозин и таурин, относящиеся к экстрактивным
веществам мышечной ткани [10].
При получении инъектированных мясопродуктов нередко возникают такие дефекты,
как неоднородность мышечной ткани на разрезе, наличие гелевых образований в локальных разрывах структуры мышечного волокна.
Поэтому оценка отдельных характеристик
профиля «вид на разрезе» имеет значимость
при исследовании потребительских свойств
деликатесных изделий (рис. 5).
При профильном анализе показателя «вид
на разрезе» было установлено, что отдельные
характеристики структуры, – «однородность»
(по 4,7 баллов), «волокнистость» (4,1 и 3,9
баллов) были наиболее выражены в опытных
образцах мясопродуктов № 2 и № 3, содержащих в рецептуре биопродукт Кефинар. Тогда
как образцы деликатесных изделий № 1 отличались более влажной (4,7 баллов) и блестящей
(4,3 балла) поверхностью на разрезе. Причем
мышечная ткань контрольных образцов была
недостаточно однородной (3,9 баллов) и более
Мясной
5
4
Дымный
Слив очный
3
2
1
Образец 1
0
Образец 2
Копченый
Кислый
Соленый
Образец 3
Острый
Рис. 4. Характеристика профиля «вкус» карбоната копчено-вареного
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 18–26
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Прикладная биохимия и биотехнологии
Влажная
5
4
3
Однородная
2
Блестящая
Образец № 1
1
Образец № 2
0
Волокнистая
Образец № 3
Пористая
Рис. 5. Характеристика профиля «вид на разрезе» карбоната копчено-вареного
пористой (4,7 баллов). Таким образом, при высоком уроне шприцевания мясного сырья важную роль играет компонентный состав рассола, наличие в нем достаточного количества
структурообразующих и влагоудерживающих
компонентов, формирующих традиционную
структуру мышечной ткани.
Заключение
Таким образом, изменяя условия протекания процесса созревания мясного сырья, можно целенаправленно создавать высококачественные, обладающие необходимыми потребительскими свойствами мясопродукты. Экспериментально обоснованные концентрации
штаммов пробиотических культур, применяемые в технологическом цикле производства,
позволяют обеспечить необходимые функционально-технологические характеристики мясного сырья, способствуют формированию характерной структуры мясопродуктов, накоплению полноценного белка и эссенциальных
микронутриентов в мышечной ткани.
Проведенный дифференцированный анализ показал, что введение пробиотического
продукта Кефинар в рецептуру копченовареных мясных изделий дает возможность
формировать выраженную структуру мышечной ткани, более высокие уровни сочности,
нежности, более выраженный мясной и копченый вкус готовых изделий.
Литература
1. Абдрахманова, Р.Н. Стартовые культуры микроорганизмов в технологии произ24
водства мясопродуктов / Р.Н. Абдрахманова,
Т.Н. Зайцева // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. –
2012. – № 1 (30). –С. 71–73.
2. Байбаков, В.И. Продукт кисломолочный «Кефинар»: ТУ 9222-002-013742252008. – Новосибирск, 2008.
3. Биотехнология мяса и мясопродуктов:
курс лекций / И.А. Рогов, А.И. Жаринов,
Л.А. Текутьева, Т.А. Шепель. – М.: ДеЛипринт, 2009. – 296 с.
4. ГОСТ 9959-91 – Продукты мясные.
Общие условия проведения органолептической оценки – Введен 01.01.1993.
5. Еникеев, Р.Р. Разработка технологии
производства кефира с повышенным содержанием полисахарида кефинара: дис. … канд.
техн. наук / Р.Р. Еникеев. – Самара, 2011. –
125 с.
6. Пат. 2176668 Российской Федерации.
Штамм бактерии Lactobacillus acidophilus
N.V.P 317/402 «Наринэ»ТНСи, используемый
при приготовлении лечебно-профилактических
препаратов для нормализации кишечной микрофлоры / В.И. Байбаков, Т.Д. Лимарева, М.И.
Демешева, Л.Н. Полещук [и др.]; заявитель и
патентообладатель ФГУП научно-производственное
объединение
«Вирион».
−
№ 001100282/13, опубл. 10.12.2001. – бюл. № 35.
7. Соловьева, А.А. Актуальные биотехнологические решения в мясной промышленности / А.А. Соловьева // Молодой ученый. –
2013. – № 5. – С. 105–107.
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 18–26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Меренкова С.П., Потороко И.Ю.,
Захаров И.В.
8. ТУ 9213-003-45125928-97. Продукты
из свинины и говядины. Технические условия.
Разработано ЗАО «МАТИМЭКС». – Введены
01.01. 1998.
9. Хамагаева, И.С. Влияние пропионовокислых бактерий на физико-химические про-
Научное обоснование принципов проектирования
технологии деликатесных мясопродуктов…
цессы при посоле мяса / И.С. Хамагаева,
И.А. Ханхалаева, И.В. Хамаганова, А.Ф. Батуева // Все о мясе. – 2010. – № 1. – С. 12–13.
10. Химия вкуса и запаха мясных продуктов / А.Е. Грень, Л.Е. Высоцкая, Т.В. Михайлова. – Киев: Наук. думка, 1985. – 100 с.
Меренкова Светлана Павловна. Кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры оборудования и технологий пищевых производств, Южно-Уральский государственный университет
(г. Челябинск), dubininup@mail.ru
Потороко Ирина Юрьевна. Зав. кафедрой «Экспертиза и управление качеством пищевых
производств», доктор технических наук, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), irina_potoroko@mail.ru
Захаров Игорь Владимирович. Генеральный директор, ООО «Кефинарные биотехнологии» (г. Челябинск), probiotic-kefinar@yandex.ru
Поступила в редакцию 6 января 2015 г.
__________________________________________________________________
SCIENTIFIC SUBSTANTIATION OF PRINCIPLES OF DESIGN
TECHNOLOGY OF DELICIOUS MEAT PRODUCTS WITH IMPROVED
CONSUMER CHARACTERISTICS
S.P. Merenkova1, I.Yu. Potoroko1, I.V. Zakharov2
1
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
2
Со. Ltd. “Kefinarnye biotechnology”, Chelyabinsk, Russian Federation
The impact of biotechnology media refers to innovative methods of processing and plays an
important role in the maturation and salting, allowing purposefully regulate functional and technological properties of raw materials and control the quality of whole muscle meat at all stages of production. Kefinar – fermented organic products produced by fermentation of milk phased kefir starter
and ferment complex, which is based on the probiotic strain Lactobacillus acidophilus acidophilic
strain “Narine TNSi”. Microorganisms belonging to the Kefinara have high technological properties
and synthesized during the life of a number of biologically active components. When analyzing the
effect of probiotic cultures in the functional and technological properties of raw meat found that in
the later stages of maturation water binding capacity test samples grew more intense, due to the accumulation of tissue fluid of low molecular weight substances and exopolysaccharides synthesized
by microorganisms. As a result of the maturation test samples pH reaches a value of 6.02 and 5.90,
which contributed to the suppression of vital activity of pathogenic organisms develop optimal nitrite color of delicious products. As a result of the complex metabolic processes of microorganisms
the accumulation of protein and B vitamins in the samples carbonade ripening with probiotic cultures found protein content – by 6.2 and 7.5 % higher vitamin B2 – by 16.0 and 45.3 % vitamin
B1 – 20.0 and 41.6 % respectively, higher than the control samples. Tasting Commission noted that
prototypes of delicious meat products were characterized by attractive appearance, a pronounced
color on the cut, delicate texture characteristic of a specific taste and aroma. Moreover, samples of
meat products, maturing with bioproduct Kefinar differed most pronounced meat flavor with notes
of butter and smoked flavor characteristic of homogeneous and a fibrous structure on the cut.
Keywords: probiotic microorganisms Kefinar maturation of raw meat, the functional properties of proteins, meat, water binding capacity, the reaction medium, the nutritional value of meat
products, tasting analysis.
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 18–26
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Прикладная биохимия и биотехнологии
References
1. Abdrakhmanova R.N., Zaytseva T.N. [Start a Culture of Microorganisms in Meat Production Technology]. Vestnik Izhevskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Izhevsk State Agricultural Academy], 2012, no. 1 (30), pp. 71–73. (in Russ.)
2. Baybakov V.I. Produkt kislomolochnyy «Kefinar» [Fermented Milk Products “Kefinar”] TU 9222-0020137422520-08. Novosibirsk, 2008.
3. Rogov I.A., Zharinov A.I., Tekut'eva L.A., Shepel' T.A. Biotekhnologiya myasa i myasoproduktov [Biotechnology Meat and Meat Products: a Course of Lectures]. Moscow, DeLiprint Publ., 2009. 296 p.
4. GOST 9959-91. Produkty myasnye. Obshchie usloviya provedeniya organolepticheskoy otsenki [GOST
9959-91. Meat Products. General Conditions for the organoleptic Evaluation]. Enter 01/01/1993.
5. Enikeev R.R. Razrabotka tekhnologii proizvodstva kefira s povyshennym soderzhaniem polisakharida kefirana [Development of Technology for the Production of Yogurt with High Content of Polysaccharide Kefirana:
dis. candidate of technical sciences]. Samara, 2011. 125 p.
6. Baybakov V.I., Limareva T.D., Demesheva M.I., Poleshchuk L.N. et al. Pat. 2176668 Rossiyskoy Federatsii. Shtamm bakterii Lactobacillus acidophilus N.V.P 317/402 «Narine»TNSi, ispol'zuemyy pri prigotovlenii
lechebno-profilakticheskikh preparatov dlya normalizatsii kishechnoy mikroflory [Pat. 2176668 Russian Federation. The Strain of the Bacteria Lactobacillus Acidophilus NVP 317/402 “Narine” TNSi used in the preparation of
therapeutic and prophylactic preparations for the normalization of intestinal microflora]. Applicant and patentee
FSUE Scientific and Production Association “Virion”, no. 001100282/13, publ. 10.12.2001. Bull. no. 35.
7. Solov'eva A.A. [Recent Biotechnological Solutions in the Meat Industry]. Molodoy uchenyy [Young
Scientist]. 2013, no. 5, pp. 105–107. (in Russ.)
8. TU 9213-003-45125928-97. Produkty iz svininy i govyadiny. Tekhnicheskie usloviya. Razrabotano ZAO
«MATIMEKS» [Products from Pork and Beef. Technical Conditions. Developed by JSC “MATIMEX”]. Introduced 01.01. 1998.
9. Khamagaeva I.S., Khankhalaeva I.A., Khamaganova I.V., Batueva A.F. [Effect of Propionic Acid Bacteria on the Physico-Chemical Processes in the Salting of Meat]. Vse o myase [All about Meat]. 2010, no. 1, pp.
12–13. (in Russ.)
10. Gren' A.E., Vysotskaya L.E., Mikhaylova T.V. Khimiya vkusa i zapakha myasnykh produktov [Chemistry of Taste and Smell of meat products]. Kiev, Naukova dumka Publ., 1985. 100 p.
Merenkova Svetlana Pavlovna. Candidate of Veterinary Sciences, Associate Professor of equipment and
technology of food production, South Ural State University (Chelyabinsk), dubininup@mail.ru
Potoroko Irina Yurievna. Head of the department “Expertise and quality control of food production”,
Ph.D., South Ural State University (Chelyabinsk), irina_potoroko@mail.ru
Igor Zakharov. General Director, Со. Ltd. “Kefinarnye biotechnology” (Chelyabinsk), probiotickefinar@yandex.ru
Received 6 January 2015
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
REFERENCE TO ARTICLE
Меренкова, С.П. Научное обоснование принципов
проектирования технологии деликатесных мясопродуктов с улучшенными потребительскими характеристиками / С.П. Меренкова, И.Ю. Потороко, И.В. Захаров //
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2015. – Т. 3, № 2. – С. 18–26.
Merenkova S.P., Potoroko I.Yu., Zakharov I.V.
Scientific substantiation of principles of design technology
of delicious meat products with improved consumer characteristics. Bulletin of the South Ural State University. Ser.
Food and Biotechnology, 2015, vol. 3, no. 2, pp. 18–26. (in
Russ.)
26
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 18–26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Технологические процессы и оборудование
УДК 664.72
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ
ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ В ПРОЦЕССЕ СОЛОДОРАЩЕНИЯ
Ю.И. Кретова
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
Несмотря на то, что пищевая и перерабатывающая промышленность занимает лидирующее положение в структуре промышленного производства России, существует
ряд проблем, связанных с высокой импортной зависимостью страны по отдельным видам сельскохозяйственной продукции и продовольствия. В связи с этим приоритетными задачами в сфере производства пищевых продуктов являются внедрение современных достижений науки и техники, а также использование ресурсосберегающих технологий и технических средств. Пивоваренная отрасль не стала исключением в решении
данных задач. В данной отрасли существует ряд проблем, связанных с недостатком качественного зернового сырья. Традиционной зерновой культурой для производства солода и пива является ячмень. В технологии производства солода самым длительным и
ответственным этапом является процесс проращивания зерна, который будет проходить успешно при условии, что качество зерна ячменя является удовлетворительным.
Поскольку качество зерна не удовлетворяет требованиям солодоращения и последующего его использования в пивоварении, в связи с этим технологический цикл требует
обоснованного и целенаправленного процесса обработки зерна перед солодоращением.
Современные научно-исследовательские разработки позволяют не только улучшить
этот процесс, но и совершенствовать его. Предлагаемый нами способ обработки позволяет повысить качество солода, а следовательно, и качество самого конечного продукта – пива, при использовании нестандартного зерна ячменя и одновременно снижение затрат на производство пива. Особенность предлагаемого способа заключается в
том, что после обработки в СВЧ-поле осуществляют сортировку ячменя по классам,
после которой отсортированный ячмень либо отправляют на замачивание и далее на
солодоращение и приготовление пива, либо повторно обрабатывают в СВЧ-поле с заранее заданными параметрами воздействия.
Ключевые слова: солодоращение, зерно ячменя, безопасность, фитопатогенные
микроорганизмы, обработка зерна, электрофизические методы воздействия.
На сегодняшний день, несмотря на то, что
пищевая и перерабатывающая промышленность занимает лидирующее положение в
структуре промышленного производства России, в которой наблюдается увеличение объемов производства российских продуктов питания, существует ряд проблем, связанных с
высокой импортной зависимостью страны по
отдельным видам сельскохозяйственной продукции и продовольствия [1].
В связи с этим приоритетными задачами в
сфере производства пищевых продуктов являются: внедрение современных достижений
науки и техники для повышения качества сырья и готовой продукции, а также использование ресурсосберегающих технологий и технических средств [1].
Пивоваренная отрасль не стала исключением в решении данных задач, в ней сущестВестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 27–32
вует ряд проблем, связанных с недостатком
зернового сырья с определенными качественными характеристиками.
Ячмень для производства пива – традиционная зерновая культура, так как изготовляемый из него солод придает пиву те специфические вкус и аромат, которые отличают
его от других продуктов брожения. Технология производства солода предусматривает
следующие операции: замачивание, проращивание очищенного и отсортированного зерна
и сушку свежепроросшего солода [2].
Самым длительным и ответственным этапом является процесс проращивания зерна,
который будет проходить успешно при условии, что качество зерна ячменя является
удовлетворительным [2].
В настоящее время на пивзаводы поступает большое количество товарных партий
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Технологические процессы и оборудование
зерна ячменя различного уровня качества, то
есть встречается и нестандартное зерно, использование которого приводит к снижению
качества пива из-за снижения качества самого
солода и не позволяет снизить затраты на его
производство за счет наличия потерь при обработке сырья. В связи с этим технологический цикл требует обоснованного и целенаправленного процесса обработки зерна перед
солодоращением.
Современные
научноисследовательские разработки позволяют не
только улучшить этот процесс, но и совершенствовать его.
В основе наших исследований лежит решение технической задачи – устранение этого
недостатка, а именно повышение качества
солода, повышающего качество конечного
продукта – пива, при использовании нестандартного зерна ячменя и одновременно снижение затрат на производство пива.
Зерновые культуры, в том числе и ячмень,
поражаются микроорганизмами еще в процессе созревания, так как развитие бактериальной микрофлоры на зерне может происходить
в поле, в хранилищах и при проращивании.
Микроорганизмы, поражающие зерно, наносят значительный ущерб качеству как самого
зерна, так и качеству солода и пива [3, 4,
16–18].
Известна обработка растений ячменя препаратом алкилоксибензол (АОБ), при которой
уже на стадии колошения значительно снижается загрязнение зерна ячменя как бактериями, так и мицелиальными грибами [5].
Недостатком такого способа является его
трудоемкость, так как обработку необходимо
осуществлять на разных стадиях технологического цикла (замачивание, солодоращение
и др.).
Поскольку поступающее на пивзаводы
количество партий зерна ячменя, зараженного
инфекцией, увеличивается, становится актуальной задачей его обеззараживание прежде,
чем ячмень поступит на дальнейшую переработку или хранение.
Известно, что некоторые физические факторы обладают стерилизующим эффектом,
угнетая развитие микроорганизмов. Например, использование γ-лучей, ультразвука,
электронно-ионной технологии и других физических методов обработки зерна дает положительные результаты. Однако микроорганизмы имеют различную чувствительность к
физическим факторам воздействия, так, к
28
действию γ-лучей и ультразвука были устойчивы мицелиальные грибы, а ИК-лучи, наоборот, угнетают развитие мицелиальных
грибов, но в меньшей степени воздействуют
на бактерии [6, 12–15].
Таким образом, ни один из этих способов
не обеспечивает полное обеззараживание от
вирусов и грибов.
Известен способ обработки зерна ячменя
повышенной влажности электрическим током
частотой 50–10 000 Гц и определение влияния
переменного тока на солодоращение ячменя.
Способ стимулирует всхожесть ячменя и повышает активность всех гидролитических
ферментов. После первого замачивания и обработки зерна микроэлектротоком частотой
200 Гц наблюдается хорошо воспроизводимый рост всех показателей солода, необходимых для получения пива [7].
Недостаток указанного способа заключается в том, что он не оказывает существенного влияния на обеззараживание зерна ячменя
от вредной микрофлоры, что очень важно для
приготовления пива высокого качества.
Наиболее близким является способ производства солода из пивоваренных сортов ячменя, предусматривающий обработку зерна
ячменя, включающую промывку ячменя водой перед замачиванием, определение влажности ячменя, обработку его в поле сверхвысоких частот (СВЧ). Пивоваренный ячмень
влажностью 15,5–17,5 % обрабатывают в
СВЧ-поле с частотой 2450 МГц, со скоростью
нагрева зерна 0,4–0,8 °С/с в течение 60–90 с
до конечной температуры продукта 57–60 °С.
Это позволяет обеспечить снижение обсемененности ячменя микроорганизмами, активацию роста при солодоращении, снижение потерь ценных веществ, улучшение качества,
получение экологически чистого ячменя при
снижении энергозатрат [8].
Как уже отмечено ранее, на пивзаводы
поступает большое количество товарных партий зерна ячменя с различными параметрами,
т. е. нестандартное зерно, что в значительной
мере влияет на качество пива из-за снижения
качества самого солода и не позволяет снизить затраты на его производство за счет наличия потерь при обработке сырья. Наша задача заключалась в устранении этого недостатка.
Указанная задача решается тем, что в
способе обработки зерна ячменя пивоваренных сортов при производстве солода, вклюBulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 27–32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Кретова Ю.И.
чающем промывку ячменя водой, обработку
ячменя влажностью 15,5–17,5 % в СВЧ-поле с
частотой 2450 МГц, со скоростью нагрева
зерна 0,4–0,8 °С/с в течение 60–90 с до конечной температуры 58–60 °С, замачивание, солодоращение, согласно нашим исследованиям, после обработки в СВЧ-поле осуществляют сортировку ячменя на I-й и II-й классы по
крупности и выравненности зерна, после которой ячмень I-го класса отправляют на замачивание, а ячмень II-го класса повторно обрабатывают в СВЧ-поле с частотой 2450 МГц со
скоростью нагрева зерна 0,1–0,3 °С/с в течение 95–125 с.
Отличительная особенность предлагаемого способа заключается в том, что после обработки в СВЧ-поле осуществляют сортировку
ячменя на I-й и II-й классы по крупности и
выравненности зерна, после которой отсортированный ячмень I-го класса отправляют на
замачивание и далее на солодоращение и приготовление пива. Оставшееся зерно ячменя IIго класса повторно обрабатывают в СВЧ-поле
с частотой 2450 МГц, но уже с другими параметрами – со скоростью нагрева зерна 0,1–0,3
°С/с в течение 95–125 с.
Эта особенность способа дает возможность получить из нестандартного зерна солод, по своим показателям приближающийся
к солоду II-го класса, а из ячменя II-го класса – солод I-го класса, а полученный солод
используют для производства качественного
пива. Кроме того, исключаются потери из-за
отбраковки и возврата партий зерна ячменя,
что снижает затраты на производство пива.
Зерно I-го класса, полученное после сортировки по крупности и выравненности, соответствует ГОСТ 5060-86.
Крупное зерно содержит больше веществ,
определяющих плотность пива; оно равномерно замачивается, равномерно растворяется, меньше греется при соложении, что влияет
на улучшение качества солода [9].
Кроме того, повторная обработка в СВЧполе оставшегося зерна с указанными режимами гарантирует получение микробиологически чистой продукции. В результате мы
обеспечиваем повышение качества солода
(или пива) и практически безотходное производство за счет исключения потерь зерна путем повышения качества при повторной
СВЧ-обработке отсортированного зерна.
В табл. 1 представлены режимы обработВестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 27–32
Совершенствование технологии обработки
зернового сырья в процессе солодоращения
ки ячменя. Учитывая, что изучали два фактора ( m = 2 ), влияющих на технологию солодоращения (процесс проращивания), выбрали
план активного планирования эксперимента
Кона-2.
Входными параметрами были: экспозиция обработки ( τ , с) и скорость нагрева
(Vt, °С/с). Входные параметры варьировались
на 3-х уровнях: минимум, среднее, максимум.
Экспозиция обработки была равна 95; 110 и
125 с, а скорость нагрева составляла 0,1; 0,2 и
0,3 °С/с.
Таблица 1
Режимы обработки ячменя
Режимы
№ ва- Экспозиция Скорость
рианта обработки нагрева Vt,
τ, с
°С/с
1
125
0,3
2
125
0,1
3
95
0,3
4
95
0,1
5
125
0,2
6
95
0,2
7
110
0,3
8
110
0,1
9
110
0,2
10
Контроль
Температура, °С
87
58
49
36
71
45
79
52
63
20
В табл. 2 представлены результаты влияния СВЧ-энергии на фитопатогенный комплекс зерна ячменя после сортировки; в
табл. 3 – результаты влияния СВЧ-энергии на
интенсивность прорастания зерна ячменя.
Принятый план активного планирования
эксперимента позволил получить влияние 2-х
факторов на обеззараживание зерна при 9 вариантах опыта. Эксперимент проводили в 3кратной повторности.
Таким образом, совершенствование технологии обработки зернового сырья позволило нам, во-первых, получить из нестандартного зерна ячменя солод, по своим показателям
приближающийся к солоду II-го класса, а из
ячменя II-го класса – солод I-го класса; вовторых, получить микробиологически чистую
продукцию, что исключает отбраковку и возврат партий зерна ячменя пивоваренного.
Предлагаемый способ может быть использован не только при получении пива и
кваса, но и в хлебопечении, и в кондитерском
производстве, где по технологии предусмотрено использование солода.
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Технологические процессы и оборудование
Таблица 2
Результаты влияния СВЧ-энергии на фитопатогенный комплекс зерна ячменя
Объект исследования
Ячмень пивоваренный
Температура
нагрева, °С
87
58
49
36
71
45
79
52
63
23
Aspergillus
0
0
0
71
0
9
0
34
0
100
Зараженных зерен ячменя, %
Alternaria
Penicillium
Fusarium
0
0
0
10
6
2
14
8
1
29
5
3
2
0
0
31
7
1
0
0
0
36
5
2
8
3
1
31
21
6
Mucor
11
16
19
21
16
18
9
15
7
49
Таблица 3
Результаты влияния СВЧ-энергии на интенсивность прорастания зерна ячменя
Режимы
№ вари-анта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Экспозиция
обработки,
τ, с
125
125
95
95
125
95
110
110
110
Скорость
нагрева Vt,
°С/с
0,3
0,1
0,3
0,1
0,2
0,2
0,3
0,1
0,2
Контроль
Температура,
°С
87
58
49
36
71
45
79
52
63
Литература
1. Стратегия развития пищевой и перерабатывающей промышленности России на
период до 2020 г. / Распоряжение Правительства РФ от 17 апреля 2012 г. № 559-р.
2. Технология солода, пива и безалкогольных напитков / К.А. Калуянц, В.Л. Яровенко,
В.А. Домарецкий, Р.А. Колчев. – М.: Колос,
1992. – 446 с.
3. Билай, В.И. Микроорганизмы – возбудители болезней растений / В.И. Билай,
Р.И. Гводяк, И.Г. Скрипаль. – Киев: Наукова
думка, 1988. – 297 с.
4. Койшибаев, М.К. Болезни зерновых
культур / М.К. Койшибаев. – Алма-Ата: Изд.
КазНИИЗР, 2002. – 264 с.
5. Шаненко, Е.Ф. Влияние алкилоксибензола на технологические свойства и контаминацию пивоваренного ячменя / Е.Ф. Шаненко, Л.Н. Шабурова, С.Б. Витол, Эль-Регистан
// Пиво и напитки. – 2005. – № 2. – С. 22–24.
30
Количество проросших зерен ячменя
Повторность
Среднее
значение,
%
I
II
III
шт.
0
15
9
22
0
11
0
19
19
20
0
15
10
21
0
11
0
22
17
18
0
14
11
20
0
10
0
22
17
20
0
14,47
10,0
21,0
0
10,67
0
21,0
17,67
19,33
0
58,67
40,0
84
0
42,7
0
84,0
70,7
77,3
6. Обеззараживание и подготовка семян к
посеву // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1984. – № 4. – С. 12–14.
7. Зарубина, Е.П. Влияние частоты переменного тока на солодоращение ячменя / Е.П.
Зарубина, С.Ф. Данько, Т.Н. Данильчук // Пиво
и напитки. – 2003. – № 4. – С. 14–15.
8. Способ производства солода из пивоваренных сортов ячменя. Пат. 2283861, опуб.
20.09.2006, БИ 26 / Ю.И. Кретова (Зданович),
Г.И. Цугленок, Н.В. Цугленок и др.
9. ГОСТ 5060-86 Ячмень пивоваренный.
Технические условия.
10. Нилова, Л.П. Управление потребительскими свойствами обогащенных пищевых
продуктов / Л.П. Нилова, Н.В. Вытовтов,
Н.В. Науменко и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Экономика и менеджмент». 2011. –
Вып. 20. – № 41 (258). – С. 185–191.
11. Кулебакина, Т.П. Микрофлора ячменя
и ее влияние на качество солода и пива / Т.П.
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 27–32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Кретова Ю.И.
Кулебакина, К.А. Калуянц, А.И. Садова // Пивоваренная и безалкогольная промышленность: Обзорная информация. – Серия 10. –
1982. – 39 с.
12. Лапина, Т.П. Характеристика микрофлоры пивоваренных ячменей / Т.П. Лапина
// Пиво и напитки. – 2001. – № 5. – С. 22–23.
13. Науменко, Н.В. Возможности использования биотехнологий при производстве пищевых продуктов / Н.В. Науменко // Актуальная биотехнология, 2013. – № 2(5). – С. 14–17.
14. Пучков, К.В. Применение ЭМП СВЧ в
пищевой и перерабатывающей промышленности / К.В. Пучков // Вестник КрасГАУ. –
Красноярск, 2002. – С. 40–41.
15. Цугленок, Н.В. Обеззараживающее
действие электромагнитного поля высокой
частоты на семена томата / Н.В. Цугленок,
Совершенствование технологии обработки
зернового сырья в процессе солодоращения
Г.И. Цугленок, Г.Г. Юсупова // Вестник КрасГАУ, Красноярск. – 2002. – С. 33–37.
16. Шахматов, С.Н. Энергоресурсосберегающие технологии обработки продукции
сельскохозяйственного
производства
/
С.Н. Шахматов, Н.В. Цугленок // Вестник
КрасГАУ, Красноярск. – 2002. – С. 25–32.
17. Юсупова, Г.Г. Обеззараживание зерна
пшеницы энергией СВЧ-поля // Г.Г. Юсупова //
Хранение и переработка сельхозсырья. –
2003. – № 12. – С. 67–69.
18. Premyst Fermentacyjny I owocowowarzywny. – 1979. – № 4. – P. 6–8.
19. Slayman, C.L. Movement of ions and
electrogenesis in microorganisms / C.L. Slayman.
– 1970. – V. 10, № 3. – P. 377–392.
20. Technica molitoria. – 1978. – № 6. –
P. 385–386.
Кретова Юлия Игоревна. Зав. кафедрой оборудования и технологий пищевых производств, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), kretova555@mail.ru
Поступила в редакцию 20 декабря 2014 г.
__________________________________________________________________
IMPROVING THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF RAW GRAIN
IN THE PROCESS OF MALTING
Y.I. Kretova
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Despite the fact that the food and processing industry occupies a leading position in the industrial structure of Russia, there are several problems associated with the high import dependence of
the country on certain types of agricultural products and foodstuffs. In this connection, the priorities in the area of food production is the introduction of modern science and technology, and the
use of resource-saving technologies and equipment. The brewing industry is no exception in solving these problems. In this industry there are several problems associated with the lack of quality
grain. Traditional crops for the production of malt and beer is barley. In the technology of production of malt longest and important stage is the process of germination, which will be held successfully, provided that the quality of barley grain is satisfactory. Since grain quality does not satisfy
the requirements of malting and its subsequent use in brewing, concerning production cycle requires sound processing and purposeful grain before malting. Modern research and development
can not only improve the process, but also to improve it. The proposed processing method allows
us to improve the quality of malt, and hence the quality of the final product – beer using barley and
nonstandard simultaneously reducing the cost of beer production. A peculiarity of the method consists in that after treatment in a microwave field is performed by sorting classes barley, barley after
which sorted or sent on for further steeping and malting and brewing of beer, or re-treated in a microwave field with a predetermined exposure parameters.
Keywords: malting, barley grain, safety, phytopathogenic microorganisms, grain handling,
electrical methods of influence.
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 27–32
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Технологические процессы и оборудование
References
1. Strategiya razvitiya pishchevoy i pererabatyvayushchey promyshlennosti Rossii na period do 2020 g.
Rasporyazhenie Pravitel'stva RF ot 17 aprelya 2012 g. N 559-r. [The Development Strategy of Food and
Processing Industry in Russia for the Period up to 2020 / Order of the Government of the Russian Federation on
April 17, 2012, no. 559-p].
2. Kaluyants K.A., Yarovenko V.L., Domaretskiy V.A., Kolchev R.A. Tekhnologiya soloda, piva i bezalkogol'nykh napitkov [Technology Malt, Beer and Soft Drinks]. Moscow, Kolos Publ., 1992. 446 p.
3. Bilay V.I., Gvodyak R.I., Skripal' I.G. Mikroorganizmy – vozbuditeli bolezney rasteniy [Microorganisms – Pathogens of Plants]. Kiev, Naukova dumka Publ., 1988. 297 p.
4. Koyshibaev M.K. Bolezni zernovykh kul'tur [Diseases of Cereals]. Alma-Ata, 2002. 264 p.
5. Shanenko E.F., Shaburova L.N., Vitol S.B., El'-Registan. [Effect Alkylhydroxybenzenes on Technological Properties and Contamination of Malting Barley]. Pivo i napitki [Beer and Beverages]. 2005, no. 2, p. 22–24.
(in Russ.)
6. Obezzarazhivanie i podgotovka semyan k posevu [Disinfection and Seed Preparation for Sowing]. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel'skogo khozyaystva [Mechanization and Electrification of Agriculture]. 1984, no.
4, pp. 12–14. (in Russ.)
7. Zarubina E.P., Dan'ko S.F., Danil'chuk T.N. [The Effect of Frequency of the Alternating Current Malting
Barley]. Pivo i napitki [Beer and Beverages]. 2003, no. 4, pp.14–15. (in Russ.)
8. Kretova Yu.I. (Zdanovich), Tsuglenok G.I., Tsuglenok N.V. et al. Sposob proizvodstva soloda iz pivovarennykh sortov yachmenya [The Method of Brewing Malt Production of Barley Varieties. Pat. 2283861, pub.
20.09.2006, BI 26]. Pat. 2283861, opub. 20.09.2006, BI 26.
9. GOST 5060-86 Yachmen' pivovarennyy. Tekhnicheskie usloviya [GOST 5060-86 Malting Barley. Technical Conditions].
10. Nilova L.P., Vytovtov N.V., Naumenko N.V., Kalinina I.V. Consumer properties of fortified foodstuff
management. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Economics and Management, 2011, iss. 20, no. 41
(258), pp. 185 – 191. (in Russ.)
11. Kulebakina T.P., Kaluyants K.A., Sadova A.I. [The Microflora of Barley and its Impact on the Quality
of Malt and Beer, Nonalcoholic]. Pivovarennaya i bezalkogol'naya promyshlennost': Obzornaya informatsiya
[Brewing Industry: Overview]. Ser. 10. 982. 39 p. (in Russ.)
12. Lapina T.P. [Characteristics of Microflora Malting Barley]. Pivo i napitki [Beer and Beverages]. 2001,
no. 5, pp. 22–23. (in Russ.)
13. Naumenko N.V. [The Possibility of Using Biotechnology in Food]. Aktual'naya biotekhnologiya [Current Biotechnology]. 2013, no. 2(5), pp. 14–17. (in Russ.)
14. Puchkov K.V. [The Use of Microwave EMFs in the Food Processing Industry]. Vestnik KrasGAU [Herald KrasGAU]. Krasnoyarsk, 2002, pp. 40–41. (in Russ.)
15. Tsuglenok N.V., Tsuglenok G.I., Yusupova G.G. [The Disinfecting Effect of the Electromagnetic Field
of High Frequency on Tomato Seeds]. Vestnik KrasGAU [Bulletin KrasGAU]. Krasnoyarsk, 2002, pp. 33–37.
(in Russ.)
16. Shakhmatov S.N., Tsuglenok N.V. [Energy Saving Technologies Processing of Agricultural Production]. Vestnik KrasGAU [Herald KrasGAU]. Krasnoyarsk, 2002, pp. 25–32. (in Russ.)
17. Yusupova G.G. [Decontamination of wheat Energy Microwave Field]. Khranenie i pererabotka
sel'khozsyr'ya [Storage and Processing of Agricultural raw materials]. 2003, no. 12, pp. 67–69. (in Russ.)
18. Premyst Fermentacyjny I owocowo-warzywny. 1979, no. 4, pp. 6–8.
19. Slayman C.L. Movement of ions and electrogenesis in microorganisms. 1970, vol. 10, no. 3, pp. 377–392.
20. Technica molitoria, 1978, no. 6, pp. 385–386.
Kretova Julia Igorevna. Head. Chair of equipment and technology of food production, candidate
of agricultural sciences, South Ural State University, kretova555@mail.ru
Received 20 December 2014
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
REFERENCE TO ARTICLE
Кретова, Ю.И. Совершенствование технологии обработки зернового сырья в процессе солодоращения /
Ю.И. Кретова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и
биотехнологии». – 2015. – Т. 3, № 2. – С. 27–32.
Kretova Yu.I. Improving the technological process of
raw grain in the process of malting. Bulletin of the South
Ural State University. Ser. Food and Biotechnology, 2015,
vol. 3, no. 2, pp. 27–32. (in Russ.)
32
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 27–32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Экологические проблемы биохимии
и технологии
УДК 658.56
ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
В СФЕРЕ РАЗРАБОТКИ ТРЕБОВАНИЙ К КАЧЕСТВУ
И БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ
Ю.И. Кретова
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
Своевременная разработка требований к качеству и безопасности пищевой
продукции является актуальной на сегодняшний день, поскольку этот вопрос
напрямую связан с качеством работы самого предприятия, которое заинтересовано в
привлечении большого количества потребителей. Данная задача решается при выпуске
продукции, ассортимент которой постоянно меняется и расширяется в связи с
разработкой новых рецептур и новых технологий. Здесь особенно важен вопрос
технических документов, разрабатываемых предпрятиями-изготовителями, их
состояние и актуализация, которые регламентируют требования к качеству и
безопасности новой продукции. В настоящее время в Российской Федерации действует
государственный стандарт ГОСТ Р 51740–2001, который регламентирует порядок
разработки технических условий. Соблюдение требований настоящего стандарта носит
обязательный характер при разработке и оформлении технических условий на все
виды пищевых продуктов, кроме тех, для которых законодательными актами и
постановлениями правительства Российской Федерации установлено иное.
Утвержденный стандарт устанавливает общие требования к построению, изложению,
содержанию, оформлению, обозначению, согласованию, утверждению, регистрации,
применению, обновлению, отмене технических условий на пищевые продукты,
производимые на территории Российской Федерации, предназначенные для
реализации населению и для промышленной переработки на пищевые цели. В
настоящем стандарте реализованы нормы Федеральных законов Российской
Федерации «О качестве и безопасности пищевых продуктов» и «О защите прав
потребителей». Необходимо отметить, что предприятия, организации или
индивидуальные предприниматели, которые являются держателями подлинников
ранее разработанных технических условий на пищевые продукты, обязаны привести
их в соответствие с требованиями ГОСТ Р 51740–2001.
Ключевые слова: техническое регулирование, качество, безопасность, технические условия, государственный стандарт, требования к качеству и безопасности пищевой продукции.
В настоящее время техническое регулирование представляет собой деятельность,
которая регулирует отношения в области установления, применения и исполнения как
обязательных, так и рекомендательных требований к продукции и (или) процессам ее жизненного цикла. Данная деятельность реализуется посредством разработки определенных
документов, которые устанавливают требования к качеству и безопасности продукции, и
проведения процедур, подтверждающих соблюдение данных требований [1, 9, 11].
На сегодняшний день требования к качеству и безопасности пищевых продуктов усВестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 33–38
танавливаются в технических регламентах,
национальных стандартах и технических условиях. Последний документ является самым
распространенным
среди
предприятийизготовителей пищевых продуктов, которые
выпускают продукцию по новым рецептурам
и технологиям.
Порядок разработки технических условий
сегодня строго регламентируется государственным стандартом Российской Федерации
ГОСТ Р 51740–2001 [2].
Настоящий стандарт применяется в Российской Федерации в части разработки и
оформления ТУ на пищевые продукты вместо
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Экологические проблемы биохимии и технологии
ГОСТ 2.114–95 «Единая система конструкторской документации. Технические условия».
Утвержденный стандарт устанавливает
общие требования к построению, изложению,
содержанию, оформлению, обозначению, согласованию, утверждению, регистрации, применению, обновлению, отмене технических
условиях (ТУ) на пищевые продукты, производимые на территории Российской Федерации, предназначенные для реализации населению и для промышленной переработки на
пищевые цели. В настоящем стандарте реализованы нормы Федерального закона Российской Федерации от 2 января 200 года № 29-ФЗ
«О качестве и безопасности пищевых продуктов», Закона Российской Федерации «О защите прав потребителей» (1995 год) [3, 4].
Соблюдение требований настоящего
стандарта носит обязательный характер при
разработке и оформлении ТУ на все виды пищевых продуктов, кроме тех, для которых законодательными актами и постановлениями
правительства Российской Федерации установлено иное.
Необходимо отметить, что предприятия,
организации или индивидуальные предприниматели, которые являются держателями
подлинников ранее разработанных ТУ на пищевые продукты, обязаны привести их в соответствие с требованиями ГОСТ Р 51740–2001.
Поскольку ТУ являются техническим документом, в котором изготовитель устанавливает требования к качеству и безопасности к
одному или нескольким конкретным пищевым продуктам, необходимые для идентификации самого продукта, контроля его качества
и безопасности при изготовлении, хранении,
транспортировании, поэтому разработчик ТУ
обязан четко указать наименование продукта,
органолептические, физико-химические показатели, состав и содержание ингредиентов, а
также, при необходимости, форму, размеры,
массу, категорию, сорт и другие показатели,
которые однозначно его определяют [5, 6].
Существует два варианта, которые определяют необходимость разработки ТУ:
1) отсутствие государственного стандарта
Российской Федерации (ГОСТ Р) или межгосударственного стандарта (ГОСТ), действующего в Российской Федерации, общих технических условий или технических условий;
2) наличие государственного стандарта
общих технических условий (технических
условий), когда изготовителю требуется
34
уточнить или дополнить требования к продукции.
При установлении требований к пищевым
продуктам изготовитель обязан соблюдать
требования как Законов Российской Федерации, так и других нормативных правовых актов Российской Федерации, государственных
стандартов, санитарных и ветеринарных правил и норм [7, 8].
В случае, если по истечении определенного промежутка времени содержание ТУ
противоречит настоящему законодательству,
обязательным требованиям государственных
стандартов и (или) санитарным и ветеринарным правилам и нормам, тогда ТУ подлежат
обновлению в обязательном порядке. Такой
факт может произойти: при условии изменений требований к качеству и безопасности
конкретных продуктов со стороны заинтересованных лиц; при решении самого держателя
подлинника данных ТУ; по требованию органов государственного контроля и надзора.
Обновление ТУ может осуществляться
держателем подлинника путем их пересмотра
или внесения в них изменений [2].
При построении ТУ необходимо учитывать, что данный документ должен содержать
структурные элементы, к числу которых относятся:
1) титульный лист;
2) основная часть;
3) обязательные, рекомендуемые и справочные приложения (при необходимости);
4) лист регистрации изменений.
Основная часть ТУ состоит из следующих
разделов:
− «Область применения»;
− «Требования к качеству и безопасности»;
− «Маркировка»;
− «Упаковка»;
− «Правила приемки»;
− «Методы контроля»;
− «Правила транспортирования и хранения».
Основная часть ТУ при необходимости
разработчиком может быть дополнена разделом «Правила применения», который помещается после раздела «Правила транспортирования и хранения».
Требования к титульному листу. На титульном листе приводятся следующие данные:
− наименование продукции;
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 33–38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Кретова Ю.И.
Особенности технического регулирования в сфере
разработки требований к качеству и безопасности пищевой продукции
− обозначение и наименование документа;
− сведения о новизне документа или о замене им другого документа;
− дата введения документа в действие;
− код продукции по классификатору ОКП
005;
− наименование держателя подлинника ТУ;
− сведения о разработчике ТУ;
− сведения о местонахождении держателя
подлинника ТУ;
− год утверждения документа.
Все данные на титульном листе располагают в строго установленном месте, излагают
и оформляют с учетом требований ГОСТ Р
51740–2001.
Требования к наименованию. Наименование конкретного пищевого продукта должно в обязательном порядке соответствовать
требованиям ГОСТ Р 51074–2001. Наименование пищевого продукта должно точно и однозначно его характеризовать, чтобы потребитель безошибочно мог идентифицировать
пищевой продукт по принадлежности к определенной группе однородной продукции. При
этом наименование продукта может дополняться торговым названием, например, пельмени замороженные «Русские» [2].
Если на конкретный продукт распространяется государственный стандарт, то наименование продукта в ТУ формируется с учетом
заголовка в наименовании этого стандарта.
При наименовании продукта предприятиеразработчик ТУ обязан использовать стандартизируемые термины, которые устанавлива-
ются в государственных и отраслевых стандартах.
Требования к обозначению. Структура
условного обозначения ТУ представлена на
рисунке.
Например, ТУ на сухари «Нежные», держателем подлинника которых является ГУП
«Хлебсервис», утвержденные в 2000 году
обозначаются следующим образом: ТУ
9118−231−36530682−00 [2].
В случае, если изготовитель приобрел ТУ
с правом выпуска по ним пищевых продуктов,
то обозначение ТУ не изменяется.
Требования к изложению. К тексту ТУ
предъявляются следующие требования: текст
должен быть кратким, точным, логически последовательным и достаточным для понимания его содержания. В тексте необходимо
применять термины, установленные государственными стандартами, в случае их отсутствия разрешается пользоваться стандартами
отраслей.
Текст основной части ТУ делится на
структурные элементы, которые представляют разделы, имеющие заголовки. Для наглядности и удобства представления данных могут использоваться таблицы.
Требования к приложению. Приложения могут быть обязательными, рекомендуемыми и справочными, на которые в тексте ТУ
даются ссылки в обязательном порядке.
Требования к содержанию ТУ. В разделе «Область применения» должна присутствовать информация о наименовании продук-
Структура условного обозначения ТУ
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 33–38
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Экологические проблемы биохимии и технологии
тов, на которые распространяются ТУ, указано их назначение либо для непосредственного
употребления в пищу, либо для переработки
на предприятиях общественного питания, либо для переработки на промышленных предприятиях. В данном разделе также необходимо указывать ассортимент конкретных пищевых продуктов.
Требования к качеству и безопасности.
Здесь должны быть представлены требования,
которые определяют показатели качества и
безопасности каждого конкретного пищевого
продукта. Кроме того, в данном разделе указывают основные потребительские свойства
пищевого продукта, форму, размеры, массу, а
также требования к сырью [10].
Требования к маркировке. В этом разделе четко прописывается информация о месте нанесения маркировки; способе ее нанесения; содержании маркировки. Маркировка
может наносится на упаковку либо этикетку,
контрэтикетку, ярлык или на лист-вкладыш с
использованием типографской печати, штемпеливания, продавливания и т. п.
Требования к упаковке. Для сохранности качества и безопасности пищевых продуктов при транспортировании, хранении и
реализации изготовитель обязан установить
требования к упаковочным материалам и способам упаковывания, а именно требования:
− к потребительской таре и упаковочным материалам, контактирующим с пищевым продуктом;
− вспомогательным материалам, применяемым при упаковывании;
− подготовке продукции к упаковыванию с указанием применяемых средств;
− способу упаковывания (герметичная
укупорка, под вакуумом, герметичная упаковка);
− транспортной таре;
− порядку размещения, объему и способу
укладывания продуктов в транспортную тару;
− перечню документов.
Требования к правилам приемки. В
этом разделе изготовитель обязан представить
порядок и периодичность контроля пищевых
продуктов на соответствие требования к их
качеству и безопасности, упаковке и маркировке. Данный порядок устанавливают на ос-
36
новании действующих государственных стандартов. При установлении порядка и периодичности производственного контроля готовых пищевых продуктов по показателям безопасности руководствуются санитарными правилами и нормами и требованиями.
Требования к методам контроля. Методы контроля должны обеспечивать объективную проверку пищевых продуктов на соответствие требований к их качеству, безопасности, упаковке и маркировке.
Требования к правилам транспортирования и хранения. В данном разделе необходимо четко указать требования к обеспечению
сохраняемости пищевых продуктов при
транспортировании и хранении, а именно требования:
− к видам транспорта (автомобильный,
железнодорожный, морской, воздушный) и
транспортным средствам (крытые и открытые
вагоны и кузова автомашин, рефрижераторы,
цистерны, трюмы или палубы судов);
− способам укрытия продукции в вышеперечисленных средствах.
При этом необходимо указывать допустимые механические воздействия при транспортировании, климатические условия.
Правила хранения должны быть изложены в следующей последовательности: условия
хранения; срок хранения; специальные правила хранения (при необходимости).
Порядок согласования, утверждения, регистрации и распространение информации о
ТУ на пищевые продукты подробно изложен в
разделах 6 и 7 ГОСТ Р 51740–2001 [2].
Таким образом, мы изучили деятельность
технического регулирования в сфере разработки требований к качеству и безопасности
пищевой продукции и рассмотрели ее особенности, которые подробно изложены в государственном стандарте ГОСТ Р 51740–2001.
На сегодняшний день порядок разработки
технических условий регламентируется этим
стандартом, поэтому предприятия-разработчики в лице предприятия-изготовителя новых
видов продукции должны строго соблюдать
требования настоящего стандарта и привести
все свои технические условия, раннее утвержденные, в соответствие с требованиями
ГОСТ Р 51740–2001.
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 33–38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Кретова Ю.И.
Особенности технического регулирования в сфере
разработки требований к качеству и безопасности пищевой продукции
Литература
1. Закон «О техническом регулировании»
от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ (ред. от
23.06.2014).
2. ГОСТ Р 51740–2001 Технические условия на пищевые продукты. Общие требования
к разработке и оформлению.
3. Закон Российской Федерации «О качестве и безопасности пищевых продуктов» от
02.01.2000 г. № 29-ФЗ.
4. Закон Российской Федерации «О защите прав потребителей» от 07.02.1992
№ 2300-1 (ред. от 05.09.2014).
5. Потороко, И.Ю. Безопасность продуктов питания как фактор безопасности
потребителя / И.Ю. Потороко, И.В. Калинина // Вестник ЮУрГУ Серия «Экономика и
менеджмент». – 2007. – Вып. 2. – № 10(82). –
С. 77–81.
6. Крылова, Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии: учеб. для
вузов / Г.Д. Крылова. – М.: ЮНИТИ-ДАНА,
2007. – 671 с.
7. Лифиц, И.М. Стандартизация, метрология, и сертификация: учеб. для вузов по
спец. «Коммерция», «Маркетинг», «Товароведение и экспертиза товаров» / И.М. Лифиц,
Г.Д. Крылова. – М.: Юрайт, 2009. – 412 с.
8. Минько, Э.В. Качество и конкурентоспособность / Э.В. Минько, М.Л. Кричевский.
– СПб.: Питер, 2004. – 267 с.
9. Потороко, И.Ю. Государственная политика России в области продовольственной
безопасности и безопасности пищевых продуктов. Современное состояние вопроса /
И.Ю. Потороко, Н.В. Попова / Вестник
ЮУрГУ. Серия «Экономика и менеджмент».
– 2009. – Вып. 10. – № 21(154). – С. 92–98.
10. Потороко, И.Ю. Управление качеством и безопасностью молочных продуктов на
основе внедрения СМБПП / И.Ю. Потороко //
Вестник ЮУрГУ. Серия «Экономика и менеджмент». – 2011. – Вып. 18. – № 21(238). –
С. 188–193.
11. Основы стандартизации, метрологии и
сертификации: учеб. для вузов по направлениям
стандартизации, сертификации и метрологии,
экономики и управления / А.В. Архипов, Ю.Н.
Берновский, А.Г. Зекунов и др.; под ред. В.М.
Мишина. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. – 447 с.
Кретова Юлия Игоревна. Зав. кафедрой оборудования и технологий пищевых производств, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), kretova555@mail.ru
Поступила в редакцию 19 декабря 2014 г.
__________________________________________________________________
FEATURES OF TECHNICAL REGULATION IN THE DEVELOPMENT
OF REQUIREMENTS FOR FOOD QUALITY AND FOOD SAFETY
Y.I. Kretova
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Timely development of requirements for quality and food safety is topical for today
because the issue is directly related to the quality of business process of the company,
which is interested in attracting a large number of consumers. This problem is solved by
providing products with the range which is constantly changing and expanding in connection with the development of new formulations and new technologies. The question of
technical documents is particularly important in business development, the Enterprisemanufacturers, and updating their status, which regulate the requirements for quality and
safety of new products. Currently, the Russian Federation has a national standard GOST
R 51740-2001, which regulates the procedure for the development of technical specifications. Compliance with this standard is mandatory in the development and execution of
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 33–38
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Экологические проблемы биохимии и технологии
technical specifications for all types of foods other than those for which the laws and regulations of the Government of the Russian Federation provides otherwise. Approved Standard specifies general requirements for the construction, presentation, content, design,
marking, agreement, approval, registration, application, renewal, cancellation of technical
specifications for foods produced in the territory of the Russian Federation intended for
sale to the public and for industrial processing for food purposes . This standard implemented by the Federal Law of the Russian Federation “On quality and food safety” and
“On Protection of Consumers” Rights. It should be noted that the company, organization
or entrepreneurs, who are the holders of the originals previously developed technical specifications for foods required to bring them into line with the requirements of GOST R
51740-2001.
Keywords: technical regulation, quality, safety, technical specifications, state standards and requirements for quality and food safety.
References
1. Zakon “O tekhnicheskom regulirovanii” ot 27.12.2002 g. № 184-FZ (red. ot 23.06.2014) [The Law “On
Technical Regulation” dated 27.12.2002 №184-FZ (ed. By 06.23.2014)].
2. GOST R 51740–2001 Tekhnicheskie usloviya na pishchevye produkty. Obshchie trebovaniya k razrabotke i oformleniyu [State Standard 51740-2001 Specifications for Food. General Requirements for the Design
and Execution].
3. Zakon Rossiyskoy Federatsii “O kachestve i bezopasnosti pishchevykh produktov” ot 02.01.2000 g.
№29-FZ [The Law of the Russian Federation “On Quality and Food Safety” from 02.01.2000 №29-FZ].
4. Zakon Rossiyskoy Federatsii “O zashchite prav potrebiteley” ot 07.02.1992 №2300-1 (red. ot
05.09.2014) [Federal Law “On Protection of Consumers” Rights on 07.02.1992 №2300-1 (Ed. By 09.05.2014)].
5. Potoroko I.Yu., Kalinina I.V. [Food Safety as a Factor of safety of the Consumer]. Bulletin of the South
Ural State University. Ser. Economics and Management, 2007, iss. 2, no. 10(82), pp. 77–81. (in Russ.)
6. Krylova G.D. Osnovy standartizatsii, sertifikatsii, metrologii [Fundamentals of Standardization, Certification, Metrology]. Moscow, 2007. 671 p.
7. Lifits I.M., Krylova G.D. Standartizatsiya, metrologiya, i sertifikatsiya [Standardization, Metrology,
and Certification]. Moscow, Yurayt Publ., 2009. 412 p.
8. Min'ko E.V., Krichevskiy M.L. Kachestvo i konkurentosposobnost' [Quality and Competitiveness]. St.
Petersburg, Piter Publ., 2004. 267 p.
9. Potoroko I.Y., Popova N.V. State policy of Russia in the field of food safety and safety of foodstuff.
Modern condition of the question. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Economics and Management,
2009, iss. 10, no. 21(154), pp. 92–98. (in Russ.)
10. Potoroko I.Y. Quality and security control of dairy products on the basis of implementation of the
management system of safety of food production. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Economics and
Management, 2011, iss. 18, no. 21(238), pp. 188 – 193. (in Russ.)
11. Arkhipov A.V., Bernovskiy Yu.N., Zekunov A.G. et al. Osnovy standartizatsii, metrologii i sertifikatsii [Fundamentals of Standardization, Metrology and Certification]. Textbook. Moscow, 2007. 447 p.
Kretova Julia Igorevna. Head. Chair of equipment and technology of food production, candidate of agricultural sciences, South Ural State University, kretova555@mail.ru
Received 19 December 2014
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
REFERENCE TO ARTICLE
Кретова, Ю.И. Особенности технического регулирования в сфере разработки требований к качеству и
безопасности пищевой продукции / Ю.И. Кретова //
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2015. – Т. 3, № 2. – С. 33–38.
Kretova Yu.I. Features of technical regulation in the
development of requirements for food quality and food
safety. Bulletin of the South Ural State University. Ser.
Food and Biotechnology, 2015, vol. 3, no. 2, pp. 33–38. (in
Russ.)
38
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 33–38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 612.014.48+617-001.28-08
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ФЕРРОЦИОНИДНОГО СОРБЕНТА
ХЖ-90-Sr-ТМ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОДУКТОВ
ПИТАНИЯ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
А.Э. Шкаев1,2, Н.А. Шкаева2
1
Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной
вирусологии и микробиологии, г. Покров
2
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
Производственно-экспериментальные исследования по применению ферроцианиднобентонитового сорбента ХЖ-90-Sr-ТМ проводили в пастбищный период в хозяйствах СХПК
«Тюбукское» (с. Красный Партизан) Каслинского, ГСХП «Кировский» (с. Русская Теча)
Красноармейского, СПК «Булзинское» Каслинского районов Челябинской области. В работе
рассматривается влияние сорбента ХЖ-90-Sr-ТМ на выведение стронция-90 и тяжёлых металлов из организма коров, а также на молочную и мясную продуктивность. Более 50 лет
прошло с момента радиационной аварии на Южном Урале. По-прежнему остаются территории в Челябинской области, загрязненные 90Sr и 137Cs, где проживает население и ведется
сельское хозяйство. Организм коров рассматривали как референтную величину, а молоко
сельскохозяйственных животных – индикатором чистоты среды обитания человека, так как
крупный рогатый скот является типичным представителем конкретных экосистем, может
служить информативным биологическим индикатором загрязнения окружающей среды, сравним с человеком по чувствительности к действию ионизирующей радиации. В случае радиоактивного загрязнения местности крупный рогатый скот получит более высокие дозы облучения по сравнению с человеком из-за особенностей своего обитания, для него имеются ранее
установленные физиологические и радиационные константы. В неблагополучной экологической обстановке нельзя иметь здоровых животных и полноценной продукции животноводства. Ежедневное в течение 30 суток поступление сорбента ХЖ-90-Sr-ТМ в организм коров
приводило к снижению перехода в молоко свинца, меди, никеля, в мясо – никеля, кадмия,
цинка, никеля, железа и меди. При этом сорбент не оказывал существенного влияния на ветеринарно-санитарные показатели продукции животноводства.
Ключевые слова: ферроционидно-бентонитовый сорбент ХЖ-90-Sr-ТМ, продуктивность, ветеринарно-санитарная экспертиза.
В Челябинской области исследования
проводили в хозяйствах, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ПО «Маяк», расположенных на Восточно-Уральском
радиоактивном следе (ВУРС) и за его пределами [1–3, 11].
Крупный рогатый скот принадлежит к
числу животных, которые являются типичными представителями фауны, конкретных
экосистем и экологических функций [8, 15].
Продукты животноводства являются
существенной частью рациона человека.
Крупный рогатый скот дает ценные продукты
питания. Молоко и мясо служат источником
сырья для пищевой, кожевенной и других
видов
промышленности.
Индикаторами
уровней загрязнения окружающей среды
радионуклидами могут служить как сами
животные, так и продукты животноводства
[7, 12, 17, 18, 25].
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 39–46
От здоровых животных получают доброкачественную продукцию животноводства,
потребление которой положительно влияет на
здоровье человека [4, 5, 20–23].
Одним из важнейших условий увеличения продуктивности, профилактики болезней
животных и получения безопасной продукции
животноводства является разработка средств,
снижающих содержание радионуклидов и
элементов, обладающих резко выраженными
токсическими свойствами, в организме животных и получаемой продукции – молоке,
мясе. Как известно, молоко от здоровых коров
содержит более двадцати микроэлементов в
количествах, не вызывающих вредного влияния на здоровье человека. При повышении
уровня тяжёлых металлов в объектах внешней
среды в молоке могут накапливаться ксенобиотики: свинец, ртуть, мышьяк, никель и
т. д., что, естественно, не только снижает его
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Экологические проблемы биохимии и технологии
качество, но и делает в некоторых случаях
недопустимым для употребления [6, 16, 19].
Молоко коровье является универсальным
индикатором о загрязнении пастбищ радионуклидами, химическими и токсическими веществами, является одним из продуктов питания населения [9, 10].
Цель настоящей работы состояла в оценке
эффективности сорбента ХЖ-90-Sr-TM по
снижению перехода радионуклидов цезия,
стронция и токсичных элементов из кормов в
молоко. Экспедиционные исследования проводили на зараженных территориях.
В анализе радиационной и экологической
обстановки использовали сборник радиационно-гигиенических паспортов административных территорий, входящих в зону радиоактивного загрязнения, отчеты радиологических служб Челябинской областной и Каслинской радиологической лаборатории, карты
географического атласа области [13, 14, 24,
26].
Отбор проб молока и мяса проводили по
рекомендациям В.В. Ковальского, А.Д. Гололобова (1982) и Е.А. Петуховой (1989) и в соответствии с ВП «Ветеринарно-санитарная
экспертиза продукции животноводства, полученной на загрязненной радионуклидами территории» 13.73.13-00.
В опыте животным задавали сорбент,
разработанный и изготовленный сотрудниками Всероссийского научно-исследовательского института ветеринарной вирусологии и
микробиологии РАСХН, г. Покров, согласно
наставлению и применению.
Коровы 1-й группы (СПК «Майский»,
СХПК «Тюбукское», ГСХП «Кировский»
Красноармейского района, телята СПК «Булзинское» Каслинского района) получали в течение 30 суток ежедневно однократно при
кормлении во время вечерней дойки сорбент
ХЖ-Sr-ТМ производства ВНИИВВиМ в суточной дозе 30 г/животное. Сорбент задавали
индивидуально в кормушки в смеси с комбикормом. Животные 2-й группы сорбент не
получали и служили контролем.
В результате проведенных исследований
установлено, что ежедневное, в течение 30
суток введение ферроционидно-бентонитового сорбента ХЖ-90-Sr-ТМ в рацион существенных изменений общего клинического
состояния и молочной продуктивности коров
из и СХПК «Тюбукское», ГСХП «Кировский»
Красноармейского района, мясной продуктивности телят из СПК «Булзинское» Каслинского района, не вызывало. Масса тела, аппетит, подвижность, внешний вид, состояние
шерстного покрова, видимых слизистых оболочек, частота дыхания, сердцебиения, руминации находилась в пределах физиологической нормы у всех подопытных животных.
Средние суточные удои у коров подопытных
и контрольных групп колебались от 6 до 8 л.
Существенных различий между группами выявлено не было (табл. 1).
Содержание тяжелых металлов в молоке
коров в продукции животноводства представлено в табл. 2.
Исследованиями молока в хозяйстве
«Тюбукский» под влиянием сорбента выявлено достоверно пониженное содержание кадмия и меди. Результаты исследования ветеринарно-санитарных показателей молока коров,
получавших сорбент, приведены в табл. 3.
Полученные данные свидетельствуют,
что показатели жира, СОМО и плотности молока у контрольных и подопытных животных
соответствовало показателям ГОСТ.
В ГСХП «Кировский» Красноармейского
района после применения сорбента наблюдали тенденцию к снижению плотности, кислотности и массовой доли белка и жира (см.
табл. 3).
Результаты исследований тяжелых металлов в молоке приведены в табл. 4.
Применение сорбента ХЖ-90 в течение 30
суток привело к достоверному снижению в
молоке тяжелых металлов: кобальта, свинца,
меди, никеля.
В хозяйстве СПК «Булзинское» не отмечено достоверных между группами подопытных и контрольных животных по содержанию
Таблица 1
Среднесуточный удой коров при применении сорбента, л
Группа
Подопытная
Контрольная
40
До начала опыта
7,5 ± 1,1
6,3 ± 0,5
10 сут.
7,7 ± 0,5
6,6 ± 0,4
20 сут.
8,5 ± 1,2
7,1 ± 2,0
30 сут.
9,0 ± 1,1
7,8 ± 0,9
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 39–46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Шкаев А.Э., Шкаева Н.А.
Результаты применения ферроционидного сорбента
ХЖ-90-Sr-ТМ для обеспечения безопасности продуктов питания…
Таблица 2
Содержание тяжелых металлов в молоке коров СХПК «Тюбукское», получавших
ферроцианидно-бентонитовый сорбент ХЖ-90-Sr-ТМ, мг/кг
Показатель
Кадмий
Свинец
Медь
Цинк
Никель
Кобальт
Железо
Стронций
Группа
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
Содержание в мг/ кг
0,009 ± 0,008
0,0925 ± 0,00028
0,086667 ± 0,004
0,1 ± 0,0056
0,126 ± 0,004
1,0 ± 0,001
3,6 ± 0,12
5,0 ± 0,127
0,52 ± 0,054
0,54 ± 0,012
0,20 ± 0,0107
0,20 ± 0,0028
1,06 ± 0,12
1,22 ± 0,028
0,313 ± 0,041
0,397 ± 0,042
Таблица 3
Физико-химические показатели молока ГСХП «Кировский»,
Красноармейского района Челябинской области
Показатель
Плотность, °А
Кислотность, °Т
Соматические клетки, тыс./см
Чистота (группа)
Массовая доля, %
– жира
– белка
– сухих веществ
СОМО, %
Бак. обсемененность, класс
до введения
сорбента
30,2 ± 0,02
22,25 ± 0.24
До 500
2
Срок исследования
до введения сор- после введения
бента
сорбента
30,27 ± 0,03
28,04 ± 0,41
20,10 ± 0,31
19,00 ± 0,28
До 500
До 500
2
1
3,82 ± 0,21
4,09 ± 0,1
12,72 ± 0,21
9,08 ± 0,18
2
в мясе кадмия, свинца, меди, цинка, кобальта
и железа через 30 суток от начала введения в
рацион животных сорбента. Через 30 суток
установлено достоверное снижение концентрации никеля в мясе коров, получавших сорбент. Так, под действием сорбента происходило снижение в мясе, печени, селезенке и
костях опытных животных кадмия, меди, железа, марганца;
− печени, селезенке и костях – свинца;
− в мясе, печени, костях – цинка;
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 39–46
3,67 ± 0,12
3,47 ± 0,11
12,81 ± 0,15
9,1 ± 0,18
2
3,3 ± 0,29
3,6 ± 0,28
11,83 ± 0,45
8,43 ± 0,38
высший
после введения
сорбента
28,90 ± 0,09
20,80 ± 0,30
До 500
1
3,57 ± 0,23
3,50 ± 0,50
12,48 + 0,32
8,65 ± 0,12
1
− в мясе, печени – никеля.
Следовательно, сорбент ХЖ-90-Sr-ТМ в
продукции животноводства (мясе) снижает
содержание тяжёлых металлов (токсичных
элементов).
Результаты исследования ветеринарносанитарных показателей мяса, получавших
сорбент, приведены в табл. 5.
Полученные данные свидетельствуют,
что показатели мяса у контрольных и подопытных животных соответствовало требова41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Экологические проблемы биохимии и технологии
Таблица 4
Содержание токсичных элементов
Элемент
Zn
Со
Pb
Сu
Fе
Cd
Ni
Mn
До начала применения
сорбента
3,67 ± 1,21
1,29 ± 0,04
0,25 ± 0,07
0,62 ± 0,06
0,75 ± 0,09
0,002 ± 0,0
11,67 ± 0,76
1,58 ± 0,05
После применение сорбента
на 30 сутки
1,82 ± 0,1
0,07 ± 0,01*
0,13 ± 0,01*
0,04 ± 0,01*
0,67 ± 0,05
0,005 ± 0,001
2,18 ± 0,07*
–
Примечание: знаком * обозначено достоверное различие между показателями до начала и
после применения сорбента при р < 0,05.
Таблица 5
Влияние ферроцианидно-бентонитового сорбента ХЖ-90-Sr-ТМ на ветеринарно-санитарные
показатели мяса крупного рогатого скота СПК «Булзинское»
Показатель
Внешний вид
Консистенция
Запах
Кислотность, pH
Реакция на пероксидазу
Реакция с сульфатом меди в
бульоне
Сроки исследования
до начала опыта
Бледно-розового цвета
через 30 дней
Бледно-розового цвета
Упругое
Свойственный для говядины
6,35 ± 0,004
Положительная
Упругое
Свойственный для говядины
5,95 ± 0,11
Положительная
Бульон прозрачный
Бульон прозрачный
ниям российского законодательства.
Таким образом, ежедневное в течение 30
дней поступление сорбента ХЖ-90-Sr-ТМ в
организм коров приводило:
– к снижению перехода в молоко – свинца, меди, никеля;
– к снижению перехода в мясо – никеля,
кадмия, цинка, железа и меди.
При этом сорбент не оказывал существенного влияния на ветеринарно-санитарные
показатели продукции животного происхождения.
Литература
1. Аклеев, А.В. Здоровье населения, проживающего на радиоактивно загрязненных
территориях Уральского региона / А.В. Аклеев [и др.]. – М.: Радэкон, 2001. – 194 с.
2. Аклеев, А.В. Экологические и медицинские последствия радиационной аварии 1957
года на ПО «Маяк» / А.В. Аклеев, М.Ф. Киселев. – М., 2001. – 290 с.
42
3. Аналитический обзор по лейкозу за
2010 г. – М, 2010. –347 с.
4. Асенова, Б.К. Контроль качества молока и молочных продуктов / Б.К. Асенова,
М.Б. Ребезов, Г.М. Топурия, Л.Ю. Топурия,
Ф.Х. Смольникова. – Алматы: Халықаралық
жазылым агентігі, 2013. – 212 с.
5. Асенова, Б.К. Технология производства
функциональных продуктов питания для экологически неблагоприятных регионов / Б.К.
Асенова, К.Ж. Амирханов, М.Б. Ребезов // Торгово-экономические проблемы регионального
бизнес пространства. – 2013. – С. 313–316.
6. Белокаменская, А.М. Исследование пищевых продуктов и продовольственного сырья на содержание ртути атомноабсорбционным методом / А.М. Белокаменская, М.Б. Ребезов, А.Н. Мазаев, Я.М. Ребезов,
Н.Н. Максимюк, Б.К. Асенова // Молодой ученый. – 2013. – № 10. – С. 98–101.
7. Белокаменская, А.М. Применение физико-химических методов исследований в лабоBulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 39–46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Шкаев А.Э., Шкаева Н.А.
Результаты применения ферроционидного сорбента
ХЖ-90-Sr-ТМ для обеспечения безопасности продуктов питания…
раториях Челябинской области / А.М. Белокаменская, М.Б. Ребезов, А.Н. Мазаев, Я.М.
Ребезов, О.В. Зинина // Молодой ученый. –
2013. – № 4. – С. 48–53.
8. Богатова, О.В. Современные биотехнологии в сельском хозяйстве: монография /
О.В. Богатова, Г.В. Карпова, М.Б. Ребезов [и
др.]. – Оренбург: ОГУ, 2012. – 171 с.
9. Бударков, В.А. Обоснование выбора
крупного рогатого скота как одного из
референтных организмов в системе защиты
окружающей среды от радиации / В.А.
Бурдаков // Радиационная биология. Радиоэкология. –2009. – Т. 49. –№ 2. – С. 180–186.
10. Бударков, В.А. Методические положения по имитационному моделированию
эпизоотической ситуации для усовершенствования ветеринарных мероприятий на радиоактивно загрязненной территории (на
примере лейкоза крупного рогатого скота в
Челябинской области) / В.А. Бударков,
А.В. Книзе, И.А. Бакулов, А.Э. Шкаев, Н.А.
Шкаева. – Покров, 2010. – 43 с.
11. Грибовский, Г.П. Ветеринарносанитарная оценка основных загрязнителей
окружающей среды на Южном Урале / Г.П.
Грибовский. – Челябинск, 1996. – 224 c.
12. Губер, Н.Б. Инструменты снижения
рисков при реализации инновационных проектов в сфере продуктов питания животного
происхождения / Н.Б. Губер, М.Б. Ребезов,
Г.М. Топурия // Вестник ЮУрГУ. Серия
«Экономика и менеджмент». – 2014. – Т. 8. –
№ 1. – С. 156–159.
13. Кисленко, В.Н. Основы географической эпизоотологии / В.Н. Кисленко. – Новосибирск, 2000.
14. Кравцова, Э.М. Сборник радиационногигиенических паспортов административных
территорий, входящих в зону радиоактивного
загрязнения Челябинской области / Э.М.
Кравцова. – Челябинск, 2001. – 364 с.
15. Максимюк, Н.Н. Физиологические основы продуктивности животных: монография
/ Н.Н. Максимюк, М.Б. Ребезов. – Великий Новгород: Новгородский технопарк, 2013. – 144 с.
16. Ребезов, М.Б. Использование природных цеолитов Южного Урала / М.Б. Ребезов //
Зоотехния. – 2002. – № 8. – С. 16–17.
17. Ребезов, М.Б. Контроль качества результата анализа при реализации методик
фотоэлектрической фотометрии и инверсионной вольтамперометрии в исследовании
проб пищевых продуктов на содержание
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 39–46
мышьяка / М.Б. Ребезов, И.В. Зыкова, А.М.
Белокаменская, Я.М. Ребезов / Вестник Новгородского государственного университета
им. Ярослава Мудрого. – 2013. – Т. 2. – № 71.
– С. 43–48.
18. Ребезов, М.Б. Контроль качества результатов исследований продовольственного
сырья и пищевых продуктов на содержание
свинца / М.Б. Ребезов, А.М. Белокаменская,
О.В. Зинина, Н.Л. Наумова, Н.Н. Максимюк [и
др.]. // Известия вузов. Прикладная химия и
биотехнология. – 2012. – № 1. – Т. 2. – С. 157–
162.
19. Ребезов, М.Б. Оценка методов инверсионной
вольтамерометрии,
атомноабсорбционного и фотометрического анализа
токсичных элементов в продовольственном
сырье и пищевых продуктах (монография) /
М.Б. Ребезов, А.М. Белокаменская, Н.Н. Максимюк [и др.] – Челябинск: Издательский
центр ЮУрГУ, 2012. – 94 с.
20. Ребезов, М.Б. Технохимический контроль и управление качеством производства
мяса и мясопродуктов / М.Б. Ребезов,
Е.П. Мирошникова, О.В. Богатова, Н.Н. Максимюк [и др.]. – Челябинск: Издательский
центр ЮУрГУ, 2011. – 107 с.
21. Ребезов, М.Б. Физико-химические и
биохимические основы производства мяса и
мясопродуктов. Часть 2. / М.Б. Ребезов,
Е.П. Мирошникова, О.В. Богатова, [и др.]. –
Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ,
2011. – 133 с.
22. Ребезов, М.Б. Методы исследований
свойств сырья и молочных продуктов /
М.Б. Ребезов, Е.П. Мирошникова, Г.К.
Альхамова [и др.]. – Челябинск: Издательский
центр ЮУрГУ, 2011. – 58 с.
23. Система мониторинга особо опасных, экзотических и малоизученных, в том
числе зооантропонозных, болезней животных. – Покров: ВНИИВВиМ, 2007. – 72 с.
24. Таршис, М.Г. Математические методы в эпизоотологии / М.Г. Таршис, В.М. Константинов. – М: Колос, 1975. – 174 с.
25. Хайруллин, М.Ф. О потребительских
предпочтениях при выборе мясных продуктов
/ М.Ф. Хайруллин, М.Б. Ребезов, Н.Л. Наумова
[и др.] // Мясная индустрия. – 2011. – № 12. –
С. 15–17.
26. Челябинская область. Атлас: учебное
пособие / под ред. В.В. Латюшина. – Челябинск: АБРИС, 2002. – 32 с.
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Экологические проблемы биохимии и технологии
Шкаев Артём Эхкамович. Кандидат биологических наук, Всероссийский научноисследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии (г. Покров); ЮжноУральский государственный университет (г. Челябинск).
Шкаева Наталья Анатольевна. Доктор биологических наук, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), shkna@rambler.ru
Поступила в редакцию 21 декабря 2014 г.
__________________________________________________________________
THE RESULTS OF APPLYING FERROTSIONIDNOGO SORBENT
HG-90-SR-TM FOR ANIMAL BASE FOOD SAFETY
A.E. Shkaev1,2, N.A. Shkaeva2
1
National Research Institute of Veterinary Virology and Microbiology, Pokrov,
Russian Federation
2
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Production and experimental studies on the use of ferrocyоnide-bentonite sorbent HG-90-SrTM was carried out in the pasture period in farms SKHPK “Tyubukskoe” (p. Red Partizan) Kasli,
GSKHP “Kirov” (p. Russian Techa) Krasnoarmeysky, SEC “Bulzinskoe” Kaslinsky District Chelyabinsk region. The paper examines the impact of sorbent HG-90-Sr-TM on the excretion of
strontium-90 and heavy metals from the body of cows, as well as for dairy and meat productivity.
More than 50 years have passed since the radiation accident in the Southern Urals. Remain in the
territory of the Chelyabinsk region contaminated by 90Sr and 137Cs, which is home to people and
being agriculture. The cow was considered as the reference value, and the milk of farm animals –
an indicator of the purity of the human environment, as the cattle is a typical representative of specific ecosystems may serve as a biological indicator of informative pollution, comparable to human
sensitivity to ionizing radiation. In the case of radioactive contamination cattle receive higher doses of radiation compared to a person due to the nature of their habitat, for he has previously established physiological and radiation constant. In unfavorable environmental conditions cannot have
healthy animals and full of animal products. Daily intake 30 for sorbent HG-90 TM-Sr-organism
reduced the cow’s milk transition lead, copper, nickel meat – nickel, cadmium, zinc, nickel, iron
and copper. In this case, the sorbent had no significant effect on animal health indicators of livestock products.
Keywords: ferrocyоnide-bentonite sorbent HG-90-Sr-TM, productivity, veterinary and sanitary examination.
References
1. Akleev A.V. et al. Zdorov'e naseleniya, prozhivayushchego na radioaktivno zagryaznennykh territoriyakh
Ural'skogo regiona [The Health of People Living in the Contaminated Areas of the Ural Region]. Moscow, Radekon Publ., 2001. 194 p.
2. Akleev A.V., Kiselev M.F. Ekologicheskie i meditsinskie posledstviya radiatsionnoy avarii 1957 goda na
PO “Mayak” [The Environmental and Health Consequences of Radiation Accident in 1957 at the “Mayak”].
Moscow, 2001. 290 p.
3. Analiticheskiy obzor po leykozu za 2010 g. [Analytical Review of Leukemia in 2010]. Moscow, 2010.
347 p.
4. Asenova B.K., Rebezov M.B., Topuriya G.M., Topuriya L.Yu., Smol'nikova F.Kh. Kontrol' kachestva
moloka i molochnykh produktov [Quality Control of Milk and Dairy Products]. Almaty, Khalyқaralyқ zhazylym
agentіgі Publ., 2013. 212 p.
5. Asenova B.K., Amirkhanov K.Zh., Rebezov M.B. [Technology of Production of Functional Foods for
Ecologically Unfavorable Regions]. Torgovo-ekonomicheskie problemy regional'nogo biznes prostranstva
[Trade and Economic Problems of Regional Business Space]. Chelyabinsk, 2013, pp. 313–316. (in Russ.)
44
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 39–46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Шкаев А.Э., Шкаева Н.А.
Результаты применения ферроционидного сорбента
ХЖ-90-Sr-ТМ для обеспечения безопасности продуктов питания…
6. Belokamenskaya A.M., Rebezov M.B., Mazaev A.N., Rebezov Ya.M., Maksimyuk N.N., Asenova B.K.
[The Study of Food and Food Raw Materials for Mercury Content by Atomic Absorption Method]. Molodoy
uchenyy [Young Scientist]. 2013, no. 10, pp. 98–101. (in Russ.)
7. Belokamenskaya A.M., Rebezov M.B., Mazaev A.N., Rebezov Ya.M., Zinina O.V. [The Use of Physical
and Chemical Methods of Research in the Laboratories of the Chelyabinsk Region]. Molodoy uchenyy [Young
Scientist]. 2013, no. 4, pp. 48–53. (in Russ.)
8. Bogatova O.V., Karpova G.V., Rebezov M.B. et al. Sovremennye biotekhnologii v sel'skom khozyaystve
[Modern Biotechnology in Agriculture]. Orenburg, 2012. 171 p.
9. Budarkov V.A. [Justification of the Choice of Cattle as a Reference Organisms in the Protection of the
Environment from Radiation]. Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya [Radiation Biology. Radioecology].
2009, vol. 49, no. 2, pp. 180–186. (in Russ.)
10. Budarkov V.A., Knize A.V., Bakulov I.A., Shkaev A.E., Shkaeva N.A. Metodicheskie polozheniya po
imitatsionnomu modelirovaniyu epizooticheskoy situatsii dlya usovershenstvovaniya veterinarnykh meropriyatiy
na radioaktivno zagryaznennoy territorii (na primere leykoza krupnogo rogatogo skota v Chelyabinskoy oblasti)
[Methodical Positions on Simulation Epizootic Situation for the Improvement of Veterinary Measures in the
Contaminated Area (for example, Bovine Leukemia in the Chelyabinsk Region)]. Pokrov, 2010. 43 pp.
11. Gribovskiy G.P. Veterinarno-sanitarnaya otsenka osnovnykh zagryazniteley okruzhayushchey sredy na
Yuzhnom Urale [Animal Health Assessment of the Main Pollutants in the Southern Urals]. Chelyabinsk, 1996.
224 p.
12. Guber N.B., Rebezov M.B., Topuriya G.M. Tools to Reduce Risks at Implementation of Innovative
Projects in the Field of Food of an Animal Origin. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Economics
and Management, 2014, vol. 8, no. 1, pp. 156–159. (in Russ.)
13. Kislenko V.N. Osnovy geograficheskoy epizootologii [Fundamentals of Geographic Epizootology]. Novosibirsk, 2000.
14. Kravtsova E.M. Sbornik radiatsionno-gigienicheskikh pasportov administrativnykh territoriy, vkhodyashchikh v zonu radioaktivnogo zagryazneniya Chelyabinskoy oblasti [Collection of Radiation-Hygienic
Passports Administrative Territories within the Zone of Radioactive Contamination of the Chelyabinsk Region].
Chelyabinsk, 2001. 364 p.
15. Maksimyuk N.N., Rebezov M.B. Fiziologicheskie osnovy produktivnosti zhivotnykh [Physiological Basis of Animal Productivity]. Velikiy Novgorod, Novgorodskiy tekhnopark Publ., 2013. 144 p.
16. Rebezov M.B. [The use of Natural Zeolites Southern Urals]. Zootekhniya [Husbandry]. 2002, no. 8, pp.
16–17. (in Russ.)
17. Rebezov M.B., Zykova I.V., Belokamenskaya A.M., Rebezov Ya.M. [Quality Control Analysis Result
in the Implementation of Techniques Photoelectric Photometry and Stripping Voltammetry to Study Food Samples for Arsenic]. Vestnik Novgorodskogo gosudarstvennogo universiteta im. Yaroslava Mudrogo [Bulletin of
Novgorod State University. Yaroslav Mydrii]. 2013, vol. 2, no. 71, pp. 43–48. (in Russ.)
18. Rebezov M.B., Belokamenskaya A.M., Zinina O.V., Naumova N.L., Maksimyuk N.N. et al. [Quality
Control of the Results of Studies of Food Raw Materials and Food Products for Lead Content]. Izvestiya vuzov.
Prikladnaya khimiya i biotekhnologiya [Proceedings of the Universities. Applied Chemistry and Biotechnology]. 2012, vol. 2, no. 1, pp. 157–162. (in Russ.)
19. Rebezov M.B., Belokamenskaya A.M., Maksimyuk N.N. et al. Otsenka metodov inversionnoy vol'tamerometrii, atomno-absorbtsionnogo i fotometricheskogo analiza toksichnykh elementov v prodovol'stvennom
syr'e i pishchevykh produktakh [Evaluation Methods of Stripping Voltamerometrii, Atomic Absorption and Photometric Analysis of Toxic Elements in Food Raw Materials and Food Products]. Chelyabinsk, South Ural St.
Univ. Publ., 2012. 94 p.
20. Rebezov M.B., Miroshnikova E.P., Bogatova O.V., Maksimyuk N.N. et al. Tekhnokhimicheskiy kontrol' i upravlenie kachestvom proizvodstva myasa i myasoproduktov [Technochemical Control and Management
of Quality of Meat and Meat Products]. Chelyabinsk, South Ural St. Univ. Publ., 2011. 107 p.
21. Rebezov M.B., Miroshnikova E.P., Bogatova et al. Fiziko-khimicheskie i biokhimicheskie osnovy proizvodstva myasa i myasoproduktov [Physico-Chemical and Biochemical Basis of the Production of Meat and Meat
Products]. Pt. 2. Chelyabinsk, South Ural St. Univ. Publ., 2011. 133 p.
22. Rebezov M.B., Miroshnikova E.P., Al'khamova G.K. et al. Metody issledovaniy svoystv syr'ya i molochnykh produktov [Methods of Study of the Properties of Raw Materials and Dairy Products]. Chelyabinsk,
South Ural St. Univ. Publ., 2011. 58 p.
23. Sistema monitoringa osobo opasnykh, ekzoticheskikh i maloizuchennykh, v tom chisle zooantroponoznykh, bolezney zhivotnykh [The monitoring System Especially Dangerous, Exotic and Little-Known, Including
Zooantropologicalanimal Diseases]. Pokrov, 2007. 72 p.
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 39–46
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Экологические проблемы биохимии и технологии
24. Tarshis M.G., Konstantinov V.M. Matematicheskie metody v epizootologii [Mathematical Methods in
Epizootology]. Moscow, Kolos Publ., 1975. 174 p.
25. Khayrullin M.F., Rebezov M.B., Naumova N.L. et al. [On the Consumer Preferences in the Selection of
Meat Products]. Myasnaya industriya [Meat Industry]. 2011, no. 12, pp. 15–17. (in Russ.)
26. Latyushin V.V. (Ed.) Chelyabinskaya oblast' [Chelyabinsk Region]. Atlas. Chelyabinsk, 2002. 32 p.
Shkaev Artem Ehkamovich. Candidate of Biological Sciences, National Research Institute of
Veterinary Virology and Microbiology (Pokrov); South Ural State University (Chelyabinsk).
Shkaeva Natalia A. Doctor of Biological Sciences, South Ural State University (Chelyabinsk),
shkna@rambler.ru
Received 21 December 2014
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
REFERENCE TO ARTICLE
Шкаев, А.Э. Результаты применения ферроционидного сорбента ХЖ-90-Sr-ТМ для обеспечения безопасности продуктов питания животного происхождения / А.Э. Шкаев, Н.А. Шкаева // Вестник ЮУрГУ.
Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2015. – Т. 3,
№ 2. – С. 39–46.
Shkaev A.E., Shkaeva N.A. The results of applying
ferrotsionidnogo sorbent HG-90-Sr-TM for animal base
food safety. Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology, 2015, vol. 3, no. 2, pp. 39–
46. (in Russ.)
46
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 39–46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фармацевтический и пищевой инжиниринг
УДК 637.3.22.27
ИЗМЕНЕНИЯ В ВОДНОЙ СИСТЕМЕ МОЛОКА
ПОД ВЛИЯНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КАВИТАЦИИ
В.В. Ботвинникова, Н.В. Попова
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
Качественные показатели пищевых продуктов во многом определяются соотношением доли прочно и слабосвязанной влаги. Изменение фазового состояния воды − главный фактор, обусловливающий торможение нежелательных диффузионных, химических, биохимических и микробиологических процессов в пищевых продуктах при их
переработке и консервировании. Самая прочная непосредственная связь воды с биополимерами возникает в результате реакции гидратации. Наибольшее практическое значение имеет влагосвязывающая способность основных белков, так как эта влага является преобладающим компонентом молока. На практике под понятием «гидрофильность
белков» чаще понимают их способность связывать всю воду, то есть влагу моно- и полимолекулярной адсорбции. Под воздействием ультразвука наблюдается перераспределение влаги в готовом продукте. Метод термогравиметрического анализа приобретает
особую значимость для исследования влияния эффектов ультразвукового воздействия
на процесс гидратации белков молока. С целью изучения полной сравнительной характеристики сложного комплекса физико-химических превращений, при термической обработке водной системы молока рассмотрены результаты термогравиметрического анализа исследуемых образцов до и после ультразвукового воздействия. Авторами подтверждено, что если кавитационно активированную воду соединить с белком, то произойдет интенсивная реакция гидратации, что позволит увеличить количество связанной влаги в готовом продукте (молоке-сырье и продуктах его переработке). Таким образом, исследование состояния воды в системе молока позволяет определять его технологические свойства и тем самым научно подходить к использованию методов воздействия на водную фракцию продукта и регулированию качественных и количественных
соотношений форм связи.
Ключевые слова: связанная влага, мясо птицы, ультразвуковое воздействие, термогравиметрический анализ.
В технологии пищевых производств важное значение имеет вода, которая является
основным компонентом сырья и готовых пищевых продуктов, причем ее содержание может колебаться в достаточно широком диапазоне в зависимости от вида продукта и во
многом определяет его свойства и сохраняемость.
Присутствие в пищевых продуктах большого количества влаги влияет на теплофизические процессы при обработке и хранении
продуктов и обусловлено особенностями ее
распределения и связи с другими компонентами продукта, большой ее теплоемкостью и
теплотой фазового перехода при кристаллизации и испарении.
Воду в пищевых продуктах можно представить как непрерывную фазу, в которой
другие составляющие распределены в виде
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 47–54
истинных и коллоидных растворов, а также в
виде эмульсий.
Изменение фазового состояния воды −
главный фактор, обусловливающий торможение нежелательных диффузионных, химических, биохимических и микробиологических
процессов в пищевых продуктах при их переработке и консервировании.
Согласно классификации П.А. Ребиндера,
с учетом энергии связи влаги с материалом,
выделяют по порядку ее убывания три формы: вода химической, физико-химической и
физико-механической связи. Формы связи
воды (рис. 1) отличаются природой и величиной энергии (прочности) связи.
По количеству влаги мономолекулярной
адсорбции обычно судят о гидрофильных
свойствах белков (или других компонентов)
пищевых продуктов. Но так как точное опре47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фармацевтический и пищевой инжиниринг
Рис. 1. Формы, характер и прочность связи воды в пищевых продуктах
деление ее затруднено, на практике под понятием «гидрофильность белков» чаще понимают их способность связывать всю воду, то
есть влагу моно- и полимолекулярной адсорбции.
Состояние воды уникально обилием аномалий, отличающих ее поведение от других
жидкостей. К числу таких аномалий относятся увеличение объема воды при температуре,
близкой к температуре замерзания, понижение температуры замерзания с увеличением
внешнего давления, максимальная плотность
при температуре 3,98 °С, минимальная теплоемкость при этой же температуре и большая
ее величина по сравнению с теплоемкостью
других жидкостей.
Эти и многие другие специфические
свойства воды можно объяснить особым расположением ее молекул, изменяющимся под
влиянием различных воздействий. Воду, содержащуюся в пищевых продуктах, как правило, разделяют в зависимости от форм ее связи с белками на три группы (рис. 2).
Гидратационная вода (около 5 % от общего ее содержания), как показывают спектры
ядерно-магнитного резонанса, имеет структуру
«водородных мостиковых соединений». По
физическим свойствам она отличается от им-
мобилизованной и свободной воды более низкой температурой замерзания, большей плотностью, меньшим давлением паров и способностью к растворению различных соединений.
Гидратационная вода связана электростатически с диссоциированными группами боковых
цепей (карбоксильными, гидроксильными,
сульфгидрильными и аминогруппами), водородными связями с недиссоциированными полярными группами (карбоксильными и аминогруппами пептидных связей) и формирует мономолекулярный слой на их поверхности.
Иммобилизованная вода, составляющая
наибольшую часть общего ее содержания, связана сорбционными и ван-дер-ваальсовыми
силами в виде мультимолекулярных слоев с
мышечными мембранами и филаментами. По
физическим свойствам она отличается от гидратационной и образует «льдоподобную»
структуру между белковыми молекулами. В
зависимости от прочности связи воды различают адсорбционную, осмотическую и капиллярную влагу [1].
В настоящее время в мировой практике
отмечено положительное влияние сонохимического эффекта на биологические массы, в
том числе на процесс их гидратации, однако
применительно к пищевым системам иссле-
Рис. 2. Формы связи воды в пищевых продуктах
48
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 47–54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ботвинникова В.В., Попова Н.В.
дований в данном направлении недостаточно.
В связи с чем весьма актуальным является
проведение более детального исследования
возможности совершенствования гидратационных характеристик животных белков на
основе сонохимии [5, 6, 10, 11].
Развитие и применение ультразвуковых
технологий в пищевых производствах (рис. 3)
пока носит ограниченный характер, открывая
при этом перспективы в создании новых, модифицированных продуктов, повышении эффективности технологических операций и
т. д. [3, 4].
Динамика процесса перераспределения
влаги в готовом продукте доступна термогравиметрическому анализу [2]. Использование
этого метода приобретает особую значимость
для исследования влияния эффектов кавитации на процесс гидратации белков пищевых
систем. С целью изучения полной сравнительной характеристики сложного комплекса физико-химических превращений был проведён
термогравиметрический анализ контрольного
и опытного образца.
Термогравиметрический анализ проводили
масс-спектрометрическим анализатором летучих продуктов термического разложения жидких материалов с помощью Netzch STA 449
«Jupiter» при температурах от 20 до 400 °С, с
погрешностью ±1,5 % по температуре, ±3 % по
энтальпии, ±2 % по теплоемкости. Масса об-
Изменения в водной системе молока
под влиянием ультразвуковой кавитации
разцов варьировала в интервале 430–440 мг.
Состояние и формы связи воды в структуре обуславливают однородность состава, устойчивость системы молока к различным воздействиям (перепады температур, механическая обработка, процессы переработки с одновременным воздействием нескольких факторов
и др.), усвояемость и другие свойства молока
также характеризуются, как было уже отмечено, состоянием и формами связи воды в структуре. Вода в связанном состоянии определяет
степень гидратации белков и, как следствие, их
ценность в пищевом отношении. Для установления форм связи воды нами проведен термогравиметрический анализ образцов восстановленного молока-сырья, выработанного с применением ультразвуковой кавитации.
Количество свободной воды в исследуемых образцах (рис. 4) показывает, что контрольный образец характеризуется большей
долей свободной воды в составе (38,01 %),
что в свою очередь обусловлено процессами
доступности белковых частиц сухого молока
к взаимодействию с кластерами воды и белковых веществ – к процессам гидратации.
Ультразвуковая кавитация посредством
внутренних взрывов активизирует разделение
кластеров воды на отдельные молекулы и агломератов сухого молока на отдельные частицы, что определяет повышение доступности
отдельных частиц к взаимодействию с моле-
Рис. 3. Эффекты, оказываемые УЗ в жидких средах
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 47–54
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фармацевтический и пищевой инжиниринг
кулами воды, способствуя их набуханию.
Данный факт подтверждается данными рис. 4,
ходящих в пробе термических превращений.
Согласно анализу термограмм нами выявлены
Рис. 4. Доля свободной воды в образцах молока-сырья, %
свидетельствующими о меньшем количестве
свободной воды в образце молока-сырья, обработанном ультразвуком на этапе механической смеси СОМ и воды (30,9 %). Обработка
воды до внесения в нее сухого молока позволяет разделить кластеры воды, однако агломераты частиц сухого молока, неразбитые на
отдельные частицы, менее доступны к взаимодействию, что увеличивает содержание
свободной воды в образце, полученном на
основе воды, обработанной ультразвуком, до
32,1 %.
Последующий
термогравиметрический
анализ позволит установить доли связанной
воды в структуре с косвенным свидетельствованием о компонентах молока-сырья, активно
удерживающих воду.
Представленные ниже термограммы синхронного термического анализа восстановленного молока-сырья с масс-спектрометрическим анализом выделяющихся газов (H2O и
CO2) адекватно описывают термодинамические процессы сложных по химическому составу фракций молока (рис. 5 и 6).
Исследования процесса уноса влаги (кривая Н2О) и изменения массы (кривая ТG) позволяют установить температурные интервалы
выделения влаги и разрушения вещества, свидетельствующие о силе связи вещество-вода в
системе восстановленного молока-сырья. Анализ кривой DTG дает полную картину проис50
следующие температурные интервалы (см.
таблицу).
Таблица
Макси- ДополнительНаиме- Основной энмум вы- ные эндотернование дотермический
деления мические пиобразца
пик, °С
Н2О, °С
ки, °С
Кон167,1…228,6
207,8
291,4…334,1
троль
Образец
двухэтапной
ультра- 166,2… 227,9
210,9
295,8…331,6
звуковой обработки
Точность составляет ±0,5 °С.
DTG-анализ позволяет с высокой достоверностью утверждать о влиянии ультразвуковой кавитации на повышение влагоудерживающей способности компонентов восстановленного молока-сырья. Сопоставление интервалов основного пика разрушения позволяет
свидетельствовать о повышении влагосвязывающей способности белков при совместной
ультразвуковой обработке СОМ и воды, смещение пика на 172,1 °С, в тоже время он резко
сконцентрирован (до 224,6 °С). В образце,
подвергнутом двухэтапной УЗ-обработке,
также повышается водосвязывающая способBulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 47–54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ботвинникова В.В., Попова Н.В.
Изменения в водной системе молока
под влиянием ультразвуковой кавитации
Рис. 5. Кривые распределения термогравиметрического анализа
контрольного образца молока-сырья
Рис. 6. Кривые распределения термогравиметрического анализа
молока-сырья двухэтапной обработкой УЗ
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 47–54
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фармацевтический и пищевой инжиниринг
ность разных фракций белка и лактозы, также
отмечены отличия кривых DTG и воды в интервале температур 300…360 °С, характеризующем превращения жировой фракции. Частота и глубина эндотермических пик при указанных температурах определяет повышенную
степень влагоудержания жировых веществ в
молоке-сырье, полученном по этой технологии.
Такая разница начала процесса удаления
свободной влаги свидетельствует о более
сильной энергии ее связи, характеризующейся
выраженным эндоэффектом по энтальпии (ось
DSC). Для преодоления сил сцепления диполей воды, удерживаемых в этих системах, требуется больше тепловой энергии, подводимой
к образцам, приготовленных на основе активированных рассолов.
Полученные данные хорошо согласуются
с теорией надтепловой кавитационной дезинтеграции воды, за счет чего увеличивается
энергия связи ее диполей с полярными центрами молекул аминокислот. Таким образом,
увеличивается энергия связи и формируется
прочная гидратная оболочка.
Учитывая, что уровень гидратации белков
продукта тесно взаимосвязан с его технологическими свойствами, исследование влияния
эффектов кавитации на их корректировку составляет определенный интерес для применения его как способа улучшения потребительских свойств готовых изделий [7–9].
Литература
1. Потороко, И.Ю. Возможности регулирования гидратационных свойств животных
белков / И.Ю. Потороко, Л.А. Цирульниченко,
И.В. Фекличева // Наука ЮУрГУ: материалы
66-й научной конференции. Секции экономики,
управления и права. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2014. – С. 322–325. –
http://lib.susu.ac.ru/ftd?base=SUSU_KONF&key
=000526924&dtype=F&etype=.pdf
2. Борисенко, А.А. Термогравиметрический анализ форм связи влаги в соленой говядине / А.А. Борисенко // Мясная индустрия. –
2001. – № 7. – С. 45–46.
3. Хмелев, В.Н. Ультразвуковые многофункциональные и специализированные аппараты для интенсификации технологических
52
процессов в промышленном, сельском и домашнем хозяйстве / В.Н. Хмелев, Д.В. Леонов,
Р.В. Барсуков, С.Н. Цыганок С.Н. – Барнаул,
2007. – 407 с.
4. Шестаков, С.Д. Восполнение утраченной мясом влаги путем управляемой гидратации его биополимеров при посоле / С.Д. Шестаков, О.Н. Красуля, А.П. Бефус // Мясной
ряд. – 2008. – № 3. – с. 38–40.
5. Богуш, В.И. Разработка технологии производства мясных рубленых полуфабрикатов с
применением сонохимических воздействий для
системы общественного питания: автореф.
дис. … канд. техн. наук / В.И. Богуш. – М.:
МГУТУ им. Разумовского, 2011. – 21 с.
6. Красуля, О.Н. Процессы и аппараты пищевой сонотехнологии для мясной промышленности / О.Н. Красуля, С.Д. Шестаков, В.И. Богуш и др. // Мясная индустрия. – 2009. – № 7. –
С. 43–46.
7. Потороко, И.Ю. Современные подходы
и методы интенсификации процессов пищевых производств / И.Ю. Потороко, Ю.И.
Кретова, Л.А. Цирульниченко // Товаровед
продовольственных товаров. – 2014. – Т. 1 –
С. 53–58.
8. Потороко, И.Ю. К вопросу обеспечения
качества и безопасности воды, используемой
в пищевых производствах / И.Ю. Потороко,
Р.И. Фаткуллин, И.В. Калинина // Вестник
ЮУрГУ. Серия «Экономика и менеджмент».
– 2013. – Т. 7, № 1. – С. 165–169.
9. Потороко, И.Ю. Совершенствование
реологических характеристик мясных эмульсий на основе пищевой сонохимии / И.Ю. Потороко, Л.А. Цирульниченко // Материалы 65й научной конференции молодых ученых, посвященной 70-летию ЮУрГУ. Секция экономики, управления и права. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013. – С. 306–309.
10. Ashokkumar, M. Hydrodynamic cavitation an alternative to ultrasonic food processing /
M. Ashokkumar, R. Rink, S. Shestakov // Electronic
Journal
«Technical
Acoustics».
–
http://www.eita.org. – 2011. – № 9.
11. Mason, R. A brief history of the application of ultrasonics in food processing / R. Mason,
K. Knoerzer // 19'th 1С A Congress. – Madrid,
2007. – 68 р.
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 47–54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ботвинникова В.В., Попова Н.В.
Изменения в водной системе молока
под влиянием ультразвуковой кавитации
Ботвинникова Валентина Викторовна. Старший преподаватель кафедры «Товароведение и экспертиза потребительских товаров», Южно-Уральский государственный университет
(г. Челябинск), valens_b@mail.ru.
Попова Наталия Викторовна. Старший преподаватель кафедры «Товароведение и экспертиза потребительских товаров», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), tef_popova@ mail.ru.
Поступила в редакцию 15 декабря 2014 г.
__________________________________________________________________
CHANGES IN THE WATER SYSTEM OF MILK UNDER
THE INFLUENCE OF ULTRASONIC CAVITATION
V.V. Botvinnikova, N.V. Popova
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Quality indicators of food ismostly determined by the ratio of the share of durable and loosely
coupled moisture. Water change phase is the main responsible factor for the inhibition of unwanted diffusion, chemical, biochemical and microbiological processes in foods during their
processing and canning. The strongest direct connection with biopolymers water arises from the
hydration reaction. The greatest practical advantage is the main water binding capacity of proteins,
since this is the predominant component moisture milk. The term "hydrophilic proteins" more and
more aware of their ability to bind all of the water that is moisture mono- and multilayer adsorption.By ultrasonication the redistribution of moisture in the final product. Thermogravimetric
analysis method is of particular importance for the study of the influence of the effects of ultrasonic treatment on the hydration process of milk proteins. To study the complete characteristics of a
complex set of physical and chemical transformations during heat treatment of the water system of
milk reviewed the results of thermogravimetric analysis of the samples before and after sonication.
The authors confirmed that if cavitation activated water combine with protein, there will be intense hydration reaction, which will increase the number of bound moisture in the finished product
(milk, raw materials and by-products). Thus, the study of the state of water in the milk allows to
determine its technological properties and thus a scientific approach to the use of methods to influence the aqueous fraction of the product and management of qualitative and quantitative relations forms of communication.
Keywords: bound moisture, poultry, ultrasonic treatment, thermal gravimetric analysis.
References
1. Potoroko I.Yu., Tsirul'nichenko L.A., Feklicheva I.V. [Opportunities Regulation Hydration Properties of
Animal Proteins]. Nauka YuUrGU: materialy 66-y nauchnoy konferentsii. Sektsii ekonomiki, upravleniya i prava
[Science SUSU. Proceedings of the 66th Scientific Conference]. Chelyabinsk, South Ural St. Univ., 2014, pp.
322–325. (in Russ.)
2. Borisenko A.A. [Thermogravimetric Analysis of Forms of Communication Moisture in Salt Beef]. Myasnaya industriya [Meat Industry]. 2001, no. 7, pp. 45–46. (in Russ.)
3. Khmelev V.N., Leonov D.V., Barsukov R.V., Tsyganok S.N. Ul'trazvukovye mnogofunktsional'nye i spetsializirovannye apparaty dlya intensifikatsii tekhnologicheskikh protsessov v promyshlennom, sel'skom i domashnem khozyaystve [Ultrasonic Multifunctional and Specialized Devices for Intensification of Technological
Processes in Industry, Agriculture and Households]. Barnaul, 2007. 407 p.
4. Shestakov S.D., Krasulya O.N., Befus A.P. [Restores Lost Moisture Meat by Controlled Hydration of
Biopolymers at its Salting]. Myasnoy ryad [Meat Series]. 2008, no. 3, pp. 38–40. (in Russ.)
5. Bogush V.I. Razrabotka tekhnologii proizvodstva myasnykh rublenykh polufabrikatov s primeneniem sonokhimicheskikh vozdeystviy dlya sistemy obshchestvennogo pitaniya [Development of Technology for the Production of Meat Chopped Semi-Finished Products Using Sonochemical Effects System Catering]. Author. dis.
cand. Technical Sciences. Moscow, 2011. 21 p.
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 47–54
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фармацевтический и пищевой инжиниринг
6. Krasulya O.N., Shestakov S.D., Bogush V.I., Artemova Ya.A., Kosarev A.E. at al. [Processes and Devices
of Food Sonotehnologii for Meat Industry]. Myasnaya industriya [Meat Industry]. 2009, no. 7, pp. 43–46. (in
Russ.)
7. Potoroko I.Yu., Kretova Yu.I., Tsirul'nichenko L.A. [Modern Approaches and Methods to Intensify the
Processes of Food Production]. Tovaroved prodovol'stvennykh tovarov [Goods Foodstuffs]. 2014, vol. 1, pp. 53–
58. (in Russ.)
8. Potoroko I.Yu., Fatkullin R.I., Kalinina I.V. Quality and safety control of the water used in food production. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Economics and Management, 2013, vol. 7, no. 1, pp. 165–
169. (in Russ.)
9. Potoroko I.Yu., Tsirul'nichenko L.A. [Improvement of the Rheological Characteristics of Meat Emulsions
Based Food Sonochemistry]. Sbornik materialov 65-y nauchnoy konferentsii molodykh uchenykh, posvyashchennoy 70-letiyu YuUrGU. Sektsiya ekonomiki, upravleniya i prava [Proceedings of the 65th Scientific Conference of
Young Scientists, dedicated to the 70th anniversary of SUSU. The Economics, Management and Law]. Chelyabinsk, South Ural St. Univ., 2013, pp. 306–309. (in Russ.)
10. Ashokkumar M., Rink R., Shestakov S. Hydrodynamic cavitation an alternative to ultrasonic food
processing. Electronic Journal «Technical Acoustics». Available at: http://www.eita.org, 2011, №9.
11. Mason R., Knoerzer K. A brief history of the application of ultrasonics in food processing. 19'th 1S A
Congress. Madrid, 2007, 68 p.
Botvinnikova Valentina Viktorovna, senior lecturer, Department of Merchandising and Examination of
Consumer Goods, South Ural State University, Chelyabinsk, valens_b@mail.ru.
Popova Natalia Viktorovna, senior lecturer, Department of Merchandising and Examination of Consumer
Goods, South Ural State University, Chelyabinsk, tef_popova@mail.ru.
Received 15 December 2014
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
REFERENCE TO ARTICLE
Ботвинникова, В.В. Изменения в водной системе
молока под влиянием ультразвуковой кавитации /
В.В. Ботвинникова, Н.В. Попова // Вестник ЮУрГУ.
Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2015. – Т. 3,
№ 2. – С. 47–54.
Botvinnikova V.V., Popova N.V. Changes in the water system of milk under the influence of ultrasonic cavitation. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Food
and Biotechnology, 2015, vol. 3, no. 2, pp. 47–54. (in
Russ.)
54
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 47–54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 637.13
ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ В ТЕХНОЛОГИИ МОЛОЧНЫХ
ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТОВ КАВИТАЦИИ
О.Н. Красуля1, И.Ю. Потороко2,
О.В. Кочубей-Литвиненко3, А.К. Мухаметдинова1
1
Московский государственный университет технологий и управления
им. К.Г. Разумовского» (Первый казачий университет), г. Москва,
2
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
3
Национальный университет пищевых технологий, г. Киев, Украина
Проблемы молочного производства, связанные с качеством молочного сырья в части его
технологических свойств в настоящее время не утрачивают актуальности. Среди современных методов интенсификации молочного производства известны способы сверхвысокочастотной обработки в непрерывном и импульсном режиме, ультрафиолетовое и инфракрасное
излучение, электроконтактный нагрев, обработка в электростатическом поле и другие. Вместе с тем мировой опыт позволяет рассматривать методы ультразвукового воздействия (УЗВ)
как особенно перспективную технологию для молочной отрасли. Учеными доказано, что механические и химические эффекты, генерируемые низкочастотным ультразвуком высокой
интенсивности, могут быть полезны для инактивации патогенных микроорганизмов в пищевых продуктах и находят применение в процессах пастеризации и стерилизации пищевых
продуктов. В статье рассмотрены вопросы регулирования качества восстановленного молочного сырья и кисломолочных продуктов на основе применения эффектов кавитации. Показано благоприятное влияние ультразвуковых эффектов на технологические показатели восстановленных молочных продуктов. В образцах восстановленного сырья с использованием сонохимической водоподготовки отмечено незначительное повышение массовой доли сухих
веществ, в том числе белка, а также показателей плотности и динамической вязкости. Исследование структурно-механических характеристик показало положительное изменение динамической вязкости и влагоудерживающей способности молочного сгустка в образцах, выработанных с использованием метода акустической кавитации, что можно считать косвенным
признаком увеличения степени гидратируемости белка. Экспериментально доказана интенсивность и направленность развития симбиотической закваски в технологии кисломолочных
продуктов при ультразвуковом воздействии, что тесно взаимосвязано с потребительскими
достоинствами ферментированных молочных продуктов.
Ключевые слова: ультразвуковое воздействие, эффекты кавитации, сухие молочные
продукты, кисломолочные продукты, ферментация, микрофлора, гидратация белков, качество.
Введение
В современных промышленных технологиях значительная роль отводится нетрадиционным способам обработки, которые выполняют разнообразные функции − способствуют
интенсификации производства, улучшают
функциональные свойства продовольственного сырья и полученных на его основе пищевых продуктов, повышают их хранимоспособность, позволяют внедрять ресурсо- и
энергосберегающие технологии. Известны
способы сверхвысокочастотной обработки в
непрерывном и импульсном режиме, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, электроконтактный нагрев, обработка в электростатическом поле и пр. Сегодня методы ультразвукового воздействия (УЗВ) определены
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 55–63
мировым научным сообществом как особенно
перспективная технология для пищевой промышленности в целом и молочной отрасли в
частности [7].
Использованию ультразвука в молочной
промышленности посвящены работы Mason
T.J., Ashokkumar M., Rink R., Suslik K.,
Villamiel М., Jambrak A.R., Herceg Z., Красули
О.Н., Тихомировой Н.А., Потороко И.Ю.,
Шестакова С.Н., Хмелева В.Н., Дунаева С.А.
и др. [6, 13, 14].
Многие инициируемые ультразвуком полезные реакции в растворах пищевых систем,
по мнению одного из ведущих специалистов в
области пищевой сонохимии Ashokkumar M.
(Австралия), базируются на механизмах воздействия кавитации при денатурации биопо55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фармацевтический и пищевой инжиниринг
лимеров в их коллоидных растворах, реструктурировании гидратных оболочек ионов в истинных растворах и даже диспергировании
фаз золей, то есть при любых процессах, где
объектом воздействия являются связи, образованные
диполь-дипольными
и
иондипольными взаимодействиями [13].
Доказано, что механические и химические эффекты, генерируемые низкочастотным
ультразвуком (УЗ) высокой интенсивности,
могут быть полезны для инактивации патогенных микроорганизмов в пищевых продуктах и находят применение в процессах пастеризации и стерилизации жидких пищевых
продуктов [1, 2].
Ультразвуковая технология ускоряет
процесс экстрагирования биологически активных веществ из сырья, а в сочетании с
сорбционными процессами способствует
снижению уровня техногенных загрязнений в
молоке [3].
Основная идея реализации эффектов, наблюдаемых при ультразвуковом воздействии
в пищевой промышленности, состоит в том,
что эффекты кавитации вызывают изменения
функционально-технологических
свойств
жидких пищевых систем (химических, технологических, физических, органолептических и
т. д.), что способствует достижению определенного технологического эффекта. Технология сонохимической водоподготовки может
быть реализована в технологии молочных
продуктов из восстановленного и рекомбинированного молочного сырья, а также в производстве молочных, составных и молокосодержащих продуктов [5].
1. Материалы и методы
В целях установления влияния ультразвуковой кавитации на качество продуктов переработки молока объектами исследования были выбраны молочный продукты, полученные
на основе восстановленного и рекомбинированного молочного сырья; кисломолочные
продукты, произведенные на основе восстановленного по разработанным технологиям
молочного сырья.
В качестве акустического источника упругих колебаний применен реактор кавитационный ультразвуковой (РКУ) (Сертификат
соответствия
C–RU–TM05.В.00020
ТР
1002178) с пьезокерамическим преобразователем, производитель – ООО «ПрофиРестКонсалт». Производительность установки составляет 0,36 м3/ч, что полностью удовлетво56
ряет промышленные потребности предприятий с небольшими объемами переработки.
Реализуемый установкой метод обработки
основан на использовании явления акустической кавитации, которое порождается упругими гармоническими колебаниями ультразвукового диапазона частоты, распространяемыми в жидкости источником ультразвука.
Сонохимическую водоподготовку осуществляли при мощности 45 %, 60 %, 80 % от
паспортной мощности РКУ (1000 Вт) и температуре воды (20 ± 2), (40 ± 2) и (50 ± 2) °С.
В работе применялись стандартные и
специальные методы оценки органолептических, физико-химических и микробиологических свойств молочного сырья и молочных
продуктов. Для определения различных характеристик установленных объектов использовали действующую нормативную документацию, методы математического моделирования и обработки экспериментальных данных.
Для оценки микроструктуры кисломолочного продукта использовали анализатор
Nanotrac Ultra 25 и анализатор Malvern
Zetasizer Nano ZS (Malvern Instruments Ltd.,
Великобритания). Микроскопические исследования осуществляли на просвечивающем
электронном микроскопе «Jeol JEM-2100» с
разрешением до 0,19 nm. Результаты экспериментальных исследований подвергались
статистической обработке путем корреляционного и прогрессивного анализа, реализованного с помощью стандартных пакетов программ Microsoft Office.
2. Результаты исследования
и их обсуждение
В ходе работы проведено исследование
влияния ультразвуковой кавитации на интенсификацию процессов восстановления сухих
молочных продуктов, скорость течения биохимических процессов и преобразования компонентов восстановленного молочного сырья
в технологии кисломолочных продуктов.
Было установлено, что индекс растворимости сухого молока и смесей, восстановленных на подготовленной воде, был на 0,1–0,2
см3 меньше контроля, что свидетельствует о
более полном растворении сухих веществ.
Известно, что эффективность процесса
восстановления сухого молока, включающего
стадии смачивания частиц и их растворения,
характеризуется показателями относительной
скорости растворения и индекса растворимости. Предварительная обработка воды способBulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 55–63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Красуля О.Н., Потороко И.Ю.,
Кочубей-Литвиненко О.В., Мухаметдинова А.К.
Инновационные подходы в технологии молочных
продуктов на основе эффектов кавитации
ствует повышению интенсивности восстановления экспериментальных образцов по сравнению с контрольными (рис. 1). Так, на растворение сухого молока и сухих смесей в обработанной воде было затрачено от 3,0 до 6,0
мин в зависимости от вида восстанавливаемого сырья, а в контрольной воде – от 4,5 до 8,0
мин [4, 11].
Важным фактором, позволяющим обеспечить положительный результат, является выбор правильной точки для приложения воздействия. Исследование в части возможности модификации технологии восстановления сухого
обезжиренного молока включением ультразвуковой обработки на этапах подготовки воды,
обработки механической смеси воды и сухого
обезжиренного молока, а также двухэтапной
обработки ультразвуком показало:
– увеличение относительной скорости
растворения (на 17,6…39,8 % по отношению к
контролю);
– снижение индекса растворимости (на
37,5…75 %).
Более полное восстановление сухого молока отмечено в продукте, прошедшем двухэтапную УЗ-обработку, а также в образце,
подвергнутом УЗ-обработке на этапе совмещения сухого обезжиренного молока и воды.
Кроме того, достижение требуемой плотности
восстановленных молочных продуктов было
достигнуто за более короткий срок – 1…1,5
часа (по традиционной технологии время восстановления составляет 3…4 часа). Таким образом, под воздействием ультразвука наблю-
дается интенсификация процессов восстановления сухого молока [8, 9].
В образцах восстановленного сырья с использованием сонохимической водоподготовки отмечено незначительное повышение массовой доли сухих веществ, в том числе белка,
а также показателей плотности и динамической вязкости. Данные дисперсного состава
восстановленного молока (рис. 2 и 3), полученные в Южно-Уральском государственном
университете (НИУ) показали эффективность
влияния ультразвуковой кавитации на выравнивание частиц белка и лактозы по размеру.
Так, под влиянием ультразвуковой кавитации
увеличивается доля частиц с размерами в
диапазоне 202…243 nm, в то время как контрольный образец характеризуется преобладанием частиц двух размерных фракций частиц размером (409 ± 10) nm и (174 ± 10) nm.
При двухэтапной обработке наблюдается максимальное дробление частиц, выявлено значительное количество частицы в размерном
ряду (202 ± 30) nm [5, 6].
Дисперсионным анализом частиц цельной
творожной сыворотки до и после ультразвукового воздействия, проведенным в Национальном университете пищевых технологий
(Киев, Украина), подтвержден диспергирующий эффект ультразвукового воздействия.
Анализ экспериментальных данных показал,
что кривые распределения частиц в исходной
творожной сыворотке имели пики в следующих размерных рядах: первый – до 550 nm,
второй – 550–1500 nm, третий – свыше
Рис. 1. Интенсивность растворения сухих молочных продуктов зависимости
от способа водоподготовки, мин
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 55–63
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фармацевтический и пищевой инжиниринг
Рис. 2. Кривая распределения частиц в дисперсной системе восстановленного молока
без кавитационного воздействия (контроль)
Рис. 3. Кривая распределения частиц в дисперсной системе восстановленного молока
при кавитационной обработке воды
1500 nm. После ультразвукового воздействия
наблюдалось перераспределение доли частиц
в указанных размерных рядах и смещение пиков в диапазон первого и второго размерных
рядов [4].
Установлено, что в исходной творожной
сыворотке размер частиц находился преимущественно в диапазоне свыше 1,0 µm. Причем
доля частиц диаметром более 4,0 µm составляла 54–58 % от их общего объема. Индекс
58
полидисперсности (PdI) был высок и составлял 0,9–1,0. После ультразвукового воздействия система приближалась к монодисперсной,
о чем свидетельствовало снижение индекса
PdI до 0,371–0,379. Объемная доля частиц
размером свыше 550 nm стремилась к нулю и
составляла не более 6,0–7,0 % от общего объема частиц.
Образование акустических потоков в среде продукта в ходе протекания кавитационBulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 55–63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Красуля О.Н., Потороко И.Ю.,
Кочубей-Литвиненко О.В., Мухаметдинова А.К.
Инновационные подходы в технологии молочных
продуктов на основе эффектов кавитации
ных процессов обусловливает деструктивные
изменения оболочек частиц компонентов смеси, по мере протекания данного процесса увеличивается площадь поверхности их соприкосновения с растворителем. Рядом учёных
доказано, что под воздействием ультразвукового капиллярного эффекта происходит более
интенсивное проникновение воды-растворителя в вещества белковой природы, составляющие значительную долю сухого продукта,
что приводит к их более полному и краткосрочному набуханию, способствующему снижению индекса растворимости.
Исследование структурно-механических
характеристик показало положительное изменение динамической вязкости и влагоудерживающей способности молочного сгустка в образцах, выработанных с использованием метода акустической кавитации, что можно считать косвенным признаком увеличения степени гидратируемости белка.
Сухие молочные продукты имеют высокую обсеменность, что объясняется кратковременностью нагрева и невысокой температурой при сушке. В них сохраняются все виды
споровых микроорганизмов, термоустойчивые неспоровые виды микрококков, стрептококков, некоторые молочнокислые бактерии,
а также споры мицелиальных грибов, которые
могут вызывать их порчу – прокисание, плесневение даже при значительном увлажнении,
а в последствии передаваться в виде пороков
в продукты переработки.
Экспериментально подтверждено, что
сонохимическая обработка обладает определенным инактивирующим действием на микроорганизмы. Причем на снижение популяции мезофильных аэробных и факультативно
анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ)
и плесневых грибов оказывали влияние как
мощность воздействия, так и температура
обрабатываемой УЗ воды (рис. 4). Установлено, что практически полная инактивация
микроорганизмов наблюдалась при обработке, когда мощность установки составляла
80 % от паспортной мощности РКУ и температуре (50 ± 2) °С.
Аналогичные результаты были получены
при сонохимической обработке цельного коровьего молока, максимальный бактериостатический эффект наблюдался при 100 и 80 %
мощности от паспортной. Следует отметить,
что бактерии групп кишечной палочки отсутствовали во всех исследуемых образцах воды,
обработанной в реакторе.
Полученные нами результаты согласуются с литературными данными и позволяют
предположить, что эффекты кавитации при
ультразвуковой обработке водной системы
продукта приводят к повреждению молекулярных структур клеток и клеточных мембран, что, в свою очередь, обусловливает
морфологические изменения и деструкцию
клеток с частичной или полной потерей жиз-
Рис. 4. Зависимость общего числа микроорганизмов от параметров
кавитационного воздействия
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 55–63
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фармацевтический и пищевой инжиниринг
неспособности микроорганизмов.
Примечательно также, что с технологической точки зрения при обработке цельного
молока ультразвуком наблюдалось повышение его термоустойчивости на 1 (реже 2)
группы по алкогольной пробе.
В технологии кисломолочных продуктов
активностью молочнокислого брожения, а
также свойствами сгустка, который при этом
формируется, во многом определяется качество готовой кисломолочной продукции.
Встраивание ультразвуковой обработки в
технологическую схему производства диетических кисломолочных напитков показало,
что под влиянием эффектов кавитации активизируется заквасочная микрофлора (см.
таблицу) и уже через 5 часов сквашивания в
продукции, полученной при воздействии
ультразвука, наблюдается активное развитие
заквасочной микрофлоры. Через десять часов
брожения были идентифицированы дрожжи
и уксуснокислые бактерии, характерные для
симбиотической закваски кефирного грибка
[10, 11].
Вязкость сгустков, формирующихся при
сквашивании восстановленного на основе
УЗВ молочного сырья, связана прежде всего с
дисперсностью белковых частиц, т. е. чем она
выше, тем более нежная, мягкая консистенция
формируется, а также активизацией спиртового брожения, возбудителями которого являются молочные дрожжи. Их накоплению могло способствовать увеличение массовой доли
лактозы в обработанных УЗ молочных средах.
Вместе с тем некоторое снижение вязкости
образцов кисломолочного продукта, полученных по разработанным технологиям, не обусловливает синерезиса продуктов, так они сохраняют устойчивую консистенцию длительное время, что возможно связать с влагоудерживающей способностью молочных белков и
прежде всего казеина [5, 12].
По органолептическим показателям образцы кисломолочных продуктов имели некоторые различия в консистенции и оценках запаха и вкуса, были более привлекательными,
что согласуется с результатами оценки вязкости и тенденциями в изменении кислотности,
характеризующих активность протекания молочнокислого и спиртового брожения.
Заключение
Проведенная работа дает основания рекомендовать сонохимическую обработку с
использованием кавитационного ультразвукового реактора в технологии молочных продуктов на этапе: водоподготовки и восстановления сухих молочных продуктов; приготовления растворов труднорастворимых компо-
Визуальная характеристика изменения микрофлоры кисломолочных напитков
в течение периода сквашивания
Кисломолочный напиток, полученный на основе УЗВ при восстановлении
сухого молочного сырья (обезжиренного)
Кисломолочный напиток
(контроль )
Одноэтапное воздействие Одноэтапное воздействие
Двухэтапное
на воду
на механическую смесь
воздействии
Через 5 часов сквашивания
Через 10 часов сквашивания
60
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 55–63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Красуля О.Н., Потороко И.Ю.,
Кочубей-Литвиненко О.В., Мухаметдинова А.К.
Инновационные подходы в технологии молочных
продуктов на основе эффектов кавитации
нентов и внесения стабилизационных систем;
в качестве альтернативы термизации молочного сырья с целью замедления микробиологических про цессов, улучшения его качества
и продления сроков хранения как самого сырья, так и готового продукта.
Серия «Экономика и менеджмент». – 2013. –
Т. 7. – № 3. – С. 154–159.
8. Потороко, И.Ю. Теоретическое и экспериментальное обоснование возможности
использования электрофизического воздействия в формировании потребительских
свойств восстановленных молочных продуктов / И.Ю. Потороко, Н.В. Попова // Товаровед продовольственных товаров. – 2013. –
№ 1. – С. 17–21.
9. Потороко, И.Ю. К вопросу о водоподготовке в технологии восстановленных молочных продуктов / И.Ю. Потороко, Н.В. Попова // Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства. – 2013. –
№ 1. – С. 275–277.
10. Тихомирова, Н.А. Перспективы использования сонохимической обработки в
биотехнологии ферментированных молочных
продуктах / Н.А. Тихомирова, О.В. КочубейЛитвиненко // Перспективные ферментные
препараты и биотехнологические процессы в
технологиях продуктов питания и кормов:
сборник научных трудов. – М., 2014. – С. 276–
281.
11. Тихомирова, Н.А. Кавитация; энергосбережение в производстве восстановленных
молочных продуктов / Н.А. Тихомирова, Эль
Могази А.Х., О.Н. Красуля и др. // Переработка молока. – 2011. – № 7. – С. 14–16.
12. Шестаков, С.Д. Технология и оборудование для обработки пищевых сред с использованием кавитационной дезинтеграции /
С.Д. Шестаков, О.Н. Красуля, В.И. Богуш,
И.Ю. Потороко. – М.: Изд-во «ГИОРД»,
2013. – 152 с.
13. Ashokkumar M. Hydrodynamic cavitation – an alternative to ultrasonic food
processing / M. Ashokkumar, R. Rink, S. Shestakov // Electronic Journal “Technical Acoustics”.
– 2011. – № 9. – http://www.ejta.org.
14. Maison, R. A brief history of the application of ultrasonics in food processing / R. Maison, K. Knoerzer // 19-th ICA Congress. – Madrid, 2007.
Литература
1. Артемова, Я.А. Ультразвуковая сонохимическая водоподготовка / Я.А. Артемова,
О.Н. Красуля, Н.А. Тихомирова, С.Д. Шестаков // Молочная промышленность. – 2011. –
№ 5. – С. 39–42.
2. Богуш, В.И. Сонохимическая обработка молочных продуктов / В.И. Богуш,
М. Ашоккумар, О.Н. Красуля и др. // Переработка молока. – 2011. – № 8. – С. 40–42.
3. Забодалова, Л.А. Impact of detoxication
methods on technological properties of crude
dairy material / Л.А. Забодалова, И.Ю. Потороко // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия:
Процессы и аппараты пищевых производств.
– 2011. – № 2. – С. 82–90.
4. Красуля О.Н. Пищевая сонохимия в
технологии молочных продуктов / О.Н. Красуля, В.И. Богуш, О.В. Кочубей-Литвиненко и
др.// Молочная река. – 2014. – № 3(55). –
С. 14–16.
5. Попова, Н.В. Обеспечение качества
восстановленных продуктов переработки
молока и интенсификация их производства на
основе ультразвукового воздействия: автореф. дис. ... канд. техн. наук / Н.В. Попова. –
Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2014.
6. Потороко, И.Ю. Влияние электрофизических методов воздействия на микроструктуру дисперсной среды коровьего молока / И.Ю. Потороко, И.В. Калинина // Сборник научных трудов Sworld. – 2010. – Т. 6,
№ 4. – С. 74–75.
7. Потороко, И.Ю. Системный подход в
технологии водоподготовки для пищевых
производств / И.Ю. Потороко, Р.И. Фаткуллин, Л.А. Цирульниченко // Вестник ЮУрГУ.
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 55–63
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фармацевтический и пищевой инжиниринг
Красуля Ольга Николаевна. Доктор технических наук, профессор, Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского» (Первый казачий университет) (г. Москва), okrasulya@mail.ru.
Потороко Ирина Юрьевна. Доктор технических наук, доцент, зав. кафедрой «Экспертиза
и управление качеством пищевых производств», зам. директора Института экономики, торговли и технологий, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск),
irina_potoroko@mail.ru.
Кочубей-Литвиненко Оксана. Кандидат технических наук Национальный университет
пищевых технологий (г. Киев, Украина), info@nuft.edu.ua
Мухаметдинова Альфира Камильевна. Кандидат биологических наук, доцент, Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет) (г. Москва).
Поступила в редакцию 10 января 2015 г.
_________________________________________________________________
INNOVATIVE APPROACHES IN DAIRY TECHNOLOGY BASED
ON CAVITATION EFFECTS
O.N. Krasulya1, I.Y. Potoroko2, O. Kotchubey-Litvinenko3, A.K. Muhametdinova1
1
Moscow State University of Technologies and Management
named after K.G. Razumovskiy, Moscow, Russian Federation
2
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
3
National University of Food Technologies, Kiev, Ukraine
Problems of the dairy industry, related to the quality of raw milk in terms of its technological
properties are currently not losing relevance. Among the modern methods of intensification of
dairy production methods are known microwave treatment in continuous and pulsed mode, ultraviolet and infrared radiation, electrical heating treatment in an electrostatic field and others. However, international experience allows us to consider methods of sonication (RAS) as a particularly
promising technology for the dairy industry. Scientists have shown that the mechanical and chemical effects generated by the low frequency high intensity ultrasound may be useful for inactivating pathogens in foods and are used in the process of pasteurization and sterilization of food products. The article deals with the regulation of the quality of recovery of raw milk and dairy products
by applying the effects of cavitation. Shown benefits of ultrasonic effects on technological parameters of the reconstructed dairy products. Samples reconstituted using sonochemical raw water, a
slight increase in the mass fraction of solids, including the protein, as well as the densities and dynamic viscosity. Investigation of structural and mechanical properties showed a positive change in
the dynamic viscosity and water-holding capacity of milk clot in the samples developed using the
method of acoustic cavitation, which can be regarded as an indirect sign of increasing the degree
of hydrated protein. Experimentally proved the intensity and direction of the leaven of the symbiotic technology of dairy products ultrasonic treatment, which is closely linked with consumer advantages of fermented dairy products.
Keywords: ultrasonic treatment, the effects of cavitation, dried milk products, dairy products,
fermentation, microflora, hydration of proteins quality.
References
1. Artemova, Ya.A., Krasulya O.N., Tikhomirova N.A., Shestakov S.D. [Ultrasonic Sonochemical Water
Treatment]. Molochnaya promyshlennost' [Dairy Industry]. 2011, no. 5, pp. 39–42. (in Russ.)
2. Bogush V.I., Ashokkumar M., Krasulya O.N., Tikhomirova P.A., Shestakov S.D. [Sonochemical
Processing of Dairy Products]. Pererabotka moloka [Processing of Milk]. 2011, no. 8, pp. 40–42. (in Russ.)
62
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 55–63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Красуля О.Н., Потороко И.Ю.,
Кочубей-Литвиненко О.В., Мухаметдинова А.К.
Инновационные подходы в технологии молочных
продуктов на основе эффектов кавитации
3. Zabodalova L.A., Potoroko I.Yu. Impact of Detoxication Methods on Technological Properties of Crude
Dairy Material. Scientific journal NRU ITMO. Ser. “Processes and Equipment for Food Production”, 2011,
no. 2, pp. 82–90.
4. Krasulya O.N., Bogush V.I., Kochubey-Litvinenko O.V. et al. [Food Sonochemistry in Dairy Technology]. Molochnaya reka [Milk River]. 2014, no. 3(55), pp. 14-16. (in Russ.)
5. Popova N.V. Obespechenie kachestva vosstanovlennykh produktov pererabotki moloka i intensifikatsiya
ikh proizvodstva na osnove ul'trazvukovogo vozdeystviya [Ensuring the Quality of the Recovered Milk
Processing Products and Intensification of Production on the Basis of Sonication]. Abstract dis. Cand. Techn.
Sci. Kemerovo, 2014.
6. Potoroko I.Yu., Kalinina I.V. [Effect of Electro-Stimulation Methods on the Microstructure of the Dispersion Medium Cow's Milk]. Sbornik nauchnykh trudov Sworld [Collection of scientific Works Sworld]. 2010,
vol. 6, no. 4, pp. 74–75. (in Russ.)
7. Potoroko I.Yu., Fatkullin R.I., Tsirul'nichenko L.A. The System Approach to Water Treatment Technology for Food Production. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Economics and Management, 2013,
vol. 7, no. 3, pp. 153–158. (in Russ.)
8. Potoroko I.Yu., Popova N.V. [Theoretical and Experimental Study of the Possibility of Using Electrophysical Influence in the Formation of Consumer Properties of Reconstituted Milk Products]. Tovaroved prodovol'stvennykh tovarov [Goods Foodstuffs]. 2013, no. 1, pp. 17–21. (in Russ.)
9. Potoroko I.Yu., Popova N.V. [On the Issue of Water Treatment Technology in the Restored Dairy]. Torgovo-ekonomicheskie problemy regional'nogo biznes-prostranstva [Trade and Economic Problems of Regional
Business Space]. 2013, no. 1, pp. 275–277. (in Russ.)
10. Tikhomirova N.A., Kochubey-Litvinenko O.V. [Prospects for the Use of Biotechnology in Sonochemical
Processing of Fermented Milk Products]. Perspektivnye fermentnye preparaty i biotekhnologicheskie protsessy v
tekhnologiyakh produktov pitaniya i kormov [Promising Enzyme Preparations and Biotechnological Processes in
Technologies of Food and Feed]. Collection of Scientific Papers]. Moscow, 2014, pp. 276–281. (in Russ.)
11. Tikhomirova N.A., El' Mogazi A.Kh., Krasulya O.N., Shestakov S.D., Artemova Ya.A. [Cavitation;
Energy Efficiency in the Production of Reconstituted Milk Products]. Pererabotka moloka [Processing of Milk].
2011, no. 7, pp. 14–16. (in Russ.)
12. Shestakov S.D., Krasulya O.N., Bogush V.I., Potoroko I.Yu. Tekhnologiya i oborudovanie dlya obrabotki pishchevykh sred s ispol'zovaniem kavitatsionnoy dezintegratsii [Technology and Equipment for Food
Processing Environments Using Cavitation Disintegration]. Moscow, GIORD Publ., 2013. 152 p.
13. Ashokkumar M., Rink R., Shestakov S. Hydrodynamic Cavitation – an Alternative to Ultrasonic Food
Processing. Electronic Journal “Technical Acoustics”, 2011, no. 9. Available at: http://www.ejta.org,
14. Maison R., Knoerzer K. A Brief History of the Application of Ultrasonics in Food Processing. 19th ICA
Congress. Madrid, 2007.
Krasulya Olga. Doctor of Technical Sciences, Professor, Moscow State University of Technologies and
Management named after K.G. Razumovskiy (Moscow), okrasulya@mail.ru.
Potoroko Irina. Ph.D., Associate Professor, Head. Chair of “Expertise and quality control of food production”, the deputy Director of the Institute of Economy, Trade and Technology, South Ural State University, irina_potoroko@mail.ru.
Kochubey-Litvinenko Oksana. Candidate of Technical Sciences, National University of Food Technologies (Kiev, Ukraine), Info@nuft.edu.ua
Muhametdinova Alfira. Ph.D., Associate Professor, Moscow State University of Technologies and Management named after K.G. Razumovskiy (Moscow).
Received 10 January 2015
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
REFERENCE TO ARTICLE
Инновационные подходы в технологии молочных
продуктов на основе эффектов кавитации / О.Н. Красуля,
И.Ю. Потороко, О.В. Кочубей-Литвиненко, А.К. Мухаметдинова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2015. – Т. 3, № 2. – С. 55–63.
Krasulya O.N., Potoroko I.Y., Kotchubey-Litvinenko O., Muhametdinova A.K. Innovative Approaches in
dairy technology based on cavitation effects. Bulletin of the
South Ural State University. Ser. Food and Biotechnology,
2015, vol. 3, no. 2, pp. 55–63. (in Russ.)
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 55–63
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Управление качеством биопродукции
УДК 664
ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА
КАЧЕСТВА НА ПРЕДПРИЯТИИ ПИЩЕВОЙ ОТРАСЛИ
И.В. Калинина, Р.И. Фаткуллин, Н.В. Науменко
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
Статья посвящена изучению вопросов, связанных с разработкой и внедрением системы
менеджмента качества для предприятий пищевой отрасли. Сегодня процесс внедрения системы менеджмента качества является неотъемлемой частью развития практически каждого
предприятия, желающего успешно функционировать на современном рынке продовольственных товаров. Внедрение системы менеджмента качества дает предприятию огромное количество преимуществ: от устойчивого доверия потребителей до повышения экономической эффективности организации в целом. Система менеджмента качества позволяет оптимизировать
деятельность предприятия, нацеливая его деятельность на производство продукции, максимально отвечающей ожиданиям потребителей, нацеливая на предупреждение сбоев и несоответствий, а не на их устранение. Вместе с тем, процесс разработки и внедрения системы менеджмента качества является достаточно сложным и требует максимальной концентрации
всех ресурсов и усилий предприятия, зачастую этот процесс связан с масштабными трансформациями, которые для многих предприятий проходят достаточно болезненно. Ключевыми моментами процедуры разработки и внедрения системы менеджмента качества являются
не управление отдельными процессами предприятия, а комплексный и системный подход к
организации в целом; грамотное руководство и вовлечение всех сотрудником предприятия в
этот сложный процесс. Авторами раскрываются некоторые элементы, присущие процессу
разработки и внедрения системы менеджмента качества для предприятий пищевой промышленности, которые освящаются на основании как анализа литературных источников, посвященных этой проблеме, так и на основании анализа практического опыта внедрения системы
менеджмента качества рядом региональных предприятий пищевых производств.
Ключевые слова: пищевые производства, система менеджмента качества и безопасности.
В современных постоянно меняющихся
рыночных условиях вопрос качества продукции является одним из самых острых в части
отношений производитель − потребитель. Качество является основой любого производства,
имеет тенденцию постоянного развития, а,
следовательно, актуально для любой сферы
деятельности. Для достижения полноценного
баланса качества производства, его мониторинга, постоянного улучшения разрабатывается и внедряется система менеджмента качества
(СМК) на предприятии. Эта система нацелена
на организацию деятельности предприятия
таким образом, чтобы это гарантировало обеспечение производства качественной и безопасной для потребителя продукции и более того,
система менеджмента качества направлена настраивать это качество на ожидания потребителей [4, 8, 9, 11, 19].
При этом основная задача системы менеджмента качества − не контролировать каждую единицу продукции или каждую опера64
цию, а сделать так, чтобы не было ошибок в
работе, которые могли бы привести к появлению несоответствий. То есть система менеджмента качества делает акцент на предупреждение проблем, а не на их устранение.
Отдельные части системы менеджмента
предприятия могут быть интегрированы в единую систему управления организацией, использующую общие элементы. Это, в свою
очередь, может облегчить процесс планирования, распределения ресурсов, установление
дополнительных задач и оценку эффективности предприятия в целом [6, 15].
На данный момент в экономическом мире
широкое распространение приобретают процессы глобализации рынков, ужесточения
конкуренции, интенсивного развития инновационных наукоемких технологий, усложнения
систем управления, что предъявляет более
высокие требования к качеству продукции и
услуг. Возникающие в данных условиях проблемы хозяйствующие субъекты развитых
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 64–71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Калинина И.В., Фаткуллин Р.И.,
Науменко Н.В.
Особенности создания системы менеджмента
качества на предприятии пищевой отрасли
стран решают посредством создания эффективных систем менеджмента качества на основе требований государственных и международных стандартов.
Дальнейшее интегрирование национальной экономики России в мировое хозяйство,
вступление нашей страны во Всемирную торговую организацию вызывают необходимость
соответствующей адаптации правовых норм,
реформирования технического регулирования, в том числе в области управления качеством продукции и услуг. В связи с этим возникает необходимость в исследованиях вопросов, связанных с формированием системы
менеджмента качества на предприятиях данной отрасли [1, 14, 21].
Процессу разработки и внедрения системы менеджмента качества на предприятии
пищевой отрасли должен предшествовать целый комплекс мероприятий, направленных на
полный, глубокий и целостный анализ действительного состояния, реальных возможностей и перспектив развития организации.
Состояние компании сегодня во многом
зависит от ее лабильности, от того, насколько
успешно она способна реагировать на различные изменения внешних факторов и условий.
Анализируя рыночную ситуацию, необходимо
учитывать наиболее значимые на конкретный
период времени факторы. Комплексное рассмотрение этих факторов во взаимосвязи с
возможностями компании позволяет решать
возникающие проблемы и текущие задачи.
При решении разного уровня задач необходимо также четкое понимание, находятся
ли критические факторы в сфере контроля со
стороны предприятия, являются ли они внутренними или внешними. Одним из самых
распространенных методов, оценивающих в
комплексе внутренние и внешние факторы,
влияющие на развитие компании, можно назвать SWOT-анализ [3, 7, 16].
Отталкиваясь от наличия слабых и сильных сторон организации, можно предположить возникновение потенциальных угроз и
основных возможностей и направлений решения, связанных с ними проблем. На основании
SWOT-анализа определяются и возможности
развития предприятия: внедрение технологических инноваций, разработка новой продукции, повышение уровня конкурентоспособности производимой продукции и предприятия в
целом [12, 13, 20].
Одним из возможных путей комплексно-
го анализа предприятия, предшествующего
внедрению системы менеджмента качества,
может также служить использование факторной диаграммы причинно-следственных связей (см. рисунок) [12, 18, 20].
Предпосылками внедрения системы менеджмента качества на предприятии пищевой
отрасли могут служить как внешние, так и
внутренние факторы [3, 8, 10] (табл. 1).
Внедрение системы менеджмента качества на предприятиях пищевой отрасли имеет
определенную специфику. В качестве основных проблем выступают: ограниченность
адаптированных к российской действительности методических разработок по внедрению
системы менеджмента качества; недостаток
числа специалистов, способных разработать и
внедрить данную систему; низкая степень осведомленности высшего руководства о необходимости и преимуществах ее внедрения;
отсутствие заинтересованности и поддержки
со стороны государства. Таким образом, задача внедрения системы менеджмента качества
на предприятии затрагивает не один аспект и
требует осмысленного подхода к решению.
Процесс формирования системы менеджмента качества зависит от особенностей
организации: ее размера, существующей системы управления, уровня компетентности
персонала, специфики выпускаемой продукции и т. д.
На основе исследования практики формирования системы менеджмента качества на ряде региональных предприятий пищевой отрасли нами были выявлены особенности в выделении этапов, составе работ, интерпретации
требований ГОСТ Р ИСО 9001 в процессе внедрения системы на рассматриваемых предприятиях, что позволило предложить типовую
матрицу распределения ответственности в
процессе формирования системы менеджмента
качества для предприятий пищевых производств (табл. 2) [2, 3, 5, 8, 13, 16, 17, 21].
При разработке механизма реализации
системы менеджмента качества необходимо
иметь в виду, что для любой организации внедрение системы качества является глобальным
и достаточно сложным, иногда даже болезненным проектом, охватывающим всех ее сотрудников. По этой причине, приступая к внедрению системы менеджмента качества, руководитель предприятия и специалисты отдела качества должны представлять себе сложность и
трудоемкость предстоящих работ.
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 64–71
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Факторная диаграмма причинно-следственных связей конкурентоспособности пищевой продукции
Управление качеством биопродукции
66
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 64–71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Калинина И.В., Фаткуллин Р.И.,
Науменко Н.В.
Особенности создания системы менеджмента
качества на предприятии пищевой отрасли
Исследование практики формирования
системы менеджмента качества на ряде региональных предприятий пищевой отрасли
позволило установить условия, соблюдение
которых дает возможность организации достичь положительных результатов. В первую
очередь, к ним относятся определение реаль-
ных сроков реализации процесса внедрения
системы менеджмента качества; лидерство
руководителя предприятия и всестороннее
участие персонала организации в формировании системы менеджмента качества; ориентация на создание реально действующей и эффективной системы менеджмента качества;
Таблица 1
Предпосылки внедрения системы менеджмента качества на предприятии пищевой отрасли
Внешние предпосылки
Внутренние предпосылки
– Требования нормативных документов (в том
числе международных);
– условия, выставляемые клиентами, партнерами (особенно зарубежными);
– необходимость создания устойчивого доверия
потребителей как к производителю качественной и безопасной продукции;
– возможность участия в тендерах;
– повышение инвестиционной привлекательности предприятия;
– возможность выхода на новые рынки, в т.ч.
международные
– Обеспечение стабильного качества продукции и повышение экономической эффективности предприятия
за счет снижения доли брака и рекламаций;
– выявление проблемных/ критических процессов,
требующих концентрации ресурсов и усилий предприятия;
– документальное подтверждение качества и безопасности производимой продукции, что особенно важно
при решении конфликтов;
– создание эффективной системы управления производственными процессами
Таблица 2
Матрица распределения ответственности за этапы процесса формирования системы
менеджмента качества и безопасности на предприятиях пищевой промышленности
Этапы процесса
1. Подготовительный этап
1.1. Проведение комплексного анализа действующей
системы управления
1.2. Обучение сотрудников
2. Разработка и внедрение СМК
2.1. Построение процессной модели предприятия (определение процессов и порядка их взаимодействия)
2.2. Разработка документированных процедур СМК
2.3. Апробация документации СМК
2.4. Оценка результативности процессов
2.5. Проведение внутреннего аудита
2.6. Разработка корректирующих мероприятий по результатам аудита СМК и выполнение корректирующих и предупреждающих действий
2.7. Оценка результативности СМК
3. Сертификация и улучшение СМК
3.1. Подготовка к сертификационному аудиту
3.2. Проведение сертификационного аудита
3.3. Устранение несоответствий и замечаний
3.4. Получение сертификата
3.5. Актуализация документации СМК
3.6. Оценка результативности процессов и СМК в целом и поиск резервов повышения эффективности СМК
Р
РОК
СОК
РП
РСП
ВА
ОС
И
О
У
И
У
И
О
О
У
У
У
У
У
О
У
И
И
И
О
У
У
У
И
У
О
У
У
У
У
У
И
У
О
У
О
У
У
У
У
И
О
У
У
И
У
О
У
У
У
У
У
У
У
У
У
О
У
О
У
У
У
У
У
У
У
У
О
У
О
У
У
И
И
О
У
У
У
У
У
Примечание: Р – руководитель предприятия; РОК – руководитель отдела качества; СОК – специалист отдела качества; РП – руководитель процесса; РСП – руководители структурных подразделений; ВА – внутренние аудиторы; ОС – орган по сертификации; О – ответственный за проведение и результаты работы; У – участвующий в осуществлении работ; И – информируемый о проведении и результатах работы.
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 64–71
67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Управление качеством биопродукции
обеспечение процесса формирования системы
менеджмента качества на предприятии необходимыми ресурсами [6, 8, 10, 14, 20].
Литература
1. Аристов, О.В. Управление качеством:
учебник / О.В. Аристов. – М.: ИНФРА-М,
2007. – 240 с.
2. Бакума, С. Роль высшего руководства
в создании и развитии системы менеджмента качества / С. Бакума, А. Политико //
Стандарты и качество. – 2009. – № 4. –
С. 72–75.
3. Басовский, Л.Е. Управление качеством: учебник / Л.Е. Басовский, В.Б. Протасьев. – М.: ИНФРА-М, 2004. – 212 с.
4. Бурдун, Н.И. Структурная политика
продовольственной безопасности России /
Н.И. Бурдун // Пищевая промышленность. –
2009. – № 4. – С. 14–15.
5. Гладышев, С.А. Управление качеством:
учебное пособие: в 2-х т. / С.А. Гладышев и
др. – Старый Оскол: ТНТ, 2008. – Т. 1. –
424 с.
6. Горина, Е.А. Качество и безопасность
ключевые требования потребителей к пищевой продукции / Е.А. Горина // Научнотехнические ведомости СПбГПУ. Серия
«Экономические науки». – 2009. – № 5(85). –
С. 243–247.
7. Горбунов, Г.А. Региональные аспекты
обеспечения продовольственной безопасности России / Г.А. Горбунов // Пищевая промышленность. – 2008. – № 12. – С. 16–18.
8. Зенков, А.Н. Внедрение международных стандартов качества как фактора обеспечения конкурентоспособности предприятия: диссертация. кандидата экономических наук: 08.00.05 / А.Н. Зенков. – Великий
Новгород, 2007. – 179 с.
9. Кабанов, Ю. 3 шага, 5 граней, 8 принципов. / Ю. Кабанов // Стандарты и качество. – 2006. – № 4. – С. 70–75.
10. Кане, М.М. Системы, методы и инструменты менеджмента качества: Учебное
пособие / М.М. Кане, Б.В. Иванов, В.Н. Корешков, А.Г. Схиртладзе. – СПб., Питер,
2008. – 560 с.
11. Кантере, В.М. Интегрированные
68
системы менеджмента в пищевой промышленности: монография / В.М. Кантере, В.А.
Матисон, Ю.С. Сазонов. – М., 2008. – 522 с.
12. Косенко, Г.Н. Внедрение систем менеджмента безопасности пищевой продукции: рецепты от аудитора и консультанта /
Г.Н. Косенко // Сертификация. – 2008. – № 4.
– С. 14–16.
13. Потороко,
И.Ю.
Возможность
управления качеством и безопасностью пищевой продукции на основе стандарта ГОСТ
Р ИСО 22000-2007 / И.Ю. Потороко, Л.А.
Цирульниченко / Наука ЮУрГУ. Секции экономики, управления и права: сб. 63-й научной
конференции. – 2011. – С. 119–122.
14. Потороко, И.Ю. Государственная
политика России в области продовольственной безопасности и безопасности пищевых
продуктов. Современное состояние вопроса /
И.Ю. Потороко, Н.В. Попова / Вестник
ЮУрГУ. Серия «Экономика и менеджмент».
– 2009. – № 21 (154). – С. 92–98.
15. Потороко, И.Ю. Управление качеством и безопасностью молочных продуктов на
основе внедрения СМБПП / И.Ю. Потороко //
Вестник ЮУрГУ. Серия «Экономика и менеджмент». – 2011. – № 21 (238). – С. 188–
193.
16. Степанов, А.В. Результативность
процессов и СМК: терминологический аспект
/ А.В. Степанов // Методы менеджмента качества. – 2008. – № 2. – С. 44–46.
17. Шестаков, А.Л. Методы внедрения
систем, или Скупой платит дважды/ А.Л.
Шестаков // Методы менеджмента качества. – 2008. – № 8. – С. 14–18.
18. Эванс, Дж. Р. Маркетинг: пер. с англ.
/ Дж. Р. Эванс, Б. Берман. М.: Сирин, 2002. –
278 с.
19. Horvath & Partners. Внедрение сбалансированной системы показателей: пер. с нем.
/ Horvath & Partners. – М.: Альпина Бизнес
Бук, 2005 – 478 с.
20. Managing for the sustained success of an
organization. ISO'9004:2009. – Stage. 2009 – 10
30. Geneva.: ISO, 2009. – 56 p.
21. The Malcolm Baldrige National Quality
Award Program. – Режим доступа:
http://www.baldrige.nist.gov/. – Загл. с экрана.
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 64–71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Калинина И.В., Фаткуллин Р.И.,
Науменко Н.В.
Особенности создания системы менеджмента
качества на предприятии пищевой отрасли
Калинина Ирина Валерьевна. Кандидат технических наук, доцент кафедры «Товароведение и экспертиза потребительских товаров», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск),
i_kalinina79@inbox.ru.
Фаткуллин Ринат Ильгидарович. Кандидат технических наук, доцент кафедры «Товароведение и
экспертиза потребительских товаров», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск),
5792687@mail.ru.
Науменко Наталья Владимировна. Кандидат технических наук, доцент кафедры «Товароведение
и экспертиза потребительских товаров», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск),
Naumenko_natalya@mail.ru
Поступила в редакцию 20 января 2015 г.
__________________________________________________________________
TYPICAL FEATURES OF A QUALITY MANAGEMENT SYSTEM
IN THE FOOD BUSINESS
I.V. Kalinina, R.I. Fatkullin, N.V. Naumenko
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
This article studies the issues related to the development and implementation of quality management systems for the food industry. Today, the process of implementing the quality management system is an integral part of almost every company who wants to operate successfully in today's market for food products. Quality management system provides the company with a huge
number of benefits from the sustainable consumer confidence to improve the economic efficiency
of the organization as a whole. The quality management system to optimize the activities of the
company, its activities aiming at the production that best meets the expectations of consumers,
aiming at the prevention of failures and inconsistencies, and not for their elimination. However,
the process of development and implementation of quality management system is quite complex
and requires maximum concentration of resources and efforts of the enterprise, this process is often associated with large-scale transformation that many enterprises are quite painful. The key
points of procedure development and implementation of the quality management system are not
control individual processes of an enterprise, and a comprehensive and systematic approach to the
organization as a whole; good governance and the involvement of all employees in this complex
process. The author reveals some elements inherent in the process of developing and implementing a quality management system for the food industry, which are sanctified on the basis of the
analysis of literary sources on this problem, and based on the analysis of practical experience in
the implementation of quality management system a number of regional food production enterprises.
Keywords: food production, quality management system and security.
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 64–71
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Управление качеством биопродукции
References
1. Aristov O.V. Upravlenie kachestvom [Quality Management]. Moscow, INFRA-M Publ., 2007.
240 p.
2. Bakuma S., Politiko A. [The Role of Senior Management in the Creation and Development of the
Quality Management System]. Standarty i kachestvo [Standards and Quality]. 2009, no. 4, pp. 72–75. (in
Russ.)
3. Basovskiy L.E., Protas'ev V.B. Upravlenie kachestvom [Quality Management]. Moscow, INFRAM Publ., 2004. 212 p.
4. Burdun N.I. [Structural Policy Food Security of Russia]. Pishchevaya promyshlennost' [Food Industry]. 2009, no. 4, pp. 14–15. (in Russ.)
5. Gladyshev S.A. et al. Upravlenie kachestvom [Quality Management]. Vol. 1. Staryy Oskol 2008.
424 p.
6. Gorina E.A. [Quality and Safety Key Requirements of Consumers to Food Products]. Nauchnotekhnicheskie vedomosti SPbGPU. Seriya “Ekonomicheskie nauki” [Scientific and Technical Statements
STU. A Series of “Economics”.]. 2009, no. 5(85), pp. 243–247. (in Russ.)
7. Gorbunov G. A. [Regional Aspects of Food Security of Russia]. Pishchevaya promyshlennost'
[Food Industry]. 2008, no. 12, pp. 16–18. (in Russ.)
8. Zenkov A.N. Vnedrenie mezhdunarodnykh standartov kachestva kak faktora obespecheniya konkurentosposobnosti predpriyatiya [Implementation of International Standards of Quality as a Factor in
Ensuring the Competitiveness of the enterprise]. Dissertation of the Candidate of Economic Sciences.
Velikiy Novgorod, 2007. 179 p.
9. Kabanov Yu. [Step 3, 5 Faces 8 Principles]. Standarty i kachestvo [Standards and Quality]. 2006,
no. 4, pp. 70–75. (in Russ.)
10. Kane M.M., Ivanov B.V., Koreshkov V.N., Skhirtladze A.G. Sistemy, metody i instrumenty menedzhmenta kachestva [Systems, Methods and Tools of Quality Management]. St. Petersburg, Piter Publ.,
2008. 560 p.
11. Kantere V.M., Matison V.A., Sazonov Yu.S. Integrirovannye sistemy menedzhmenta v pishchevoy promyshlennosti [Integrated Management Systems in the Food Industry]. Moscow, 2008. 522 p.
12. Kosenko G.N. [Design and Implementation of Food Safety Management: Recipes from an Auditor and Consultant]. Sertifikatsiya [Certification]. 2008, no. 4, pp. 14–16. (in Russ.)
13. Potoroko I.Yu., Tsirul'nichenko L.A. [Ability to Control the Quality and Safety of Food Products
on the Basis of GOST R ISO 22000-2007]. Nauka YuUrGU. Sbornik 63 nauchnoy konferentsii. Ser.
“Sektsii ekonomiki, upravleniya i pravo” [Science SUSU. Collection of 63th Scientific Conference. Section “Economics, Management and Law”]. 2011, pp. 119–122. (in Russ.)
14. Potoroko I.Yu., Popova N.V. State Policy of Russia in the Field of Food Safety and Safety of
Foodstuff. Modern Condition of the Question. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Economics
and Management, 2009, no. 21(154), pp. 92–98. (in Russ.)
15. Potoroko I.Yu. Quality and Security Control of Dairy Products on the Basis of Implementation of
the Management System of Safety of Food Production. Bulletin of the South Ural State University. Ser.
Economics and Management, 2011, no. 21(238), pp. 188–193. (in Russ.)
16. Stepanov A.V. [The Effectiveness of Processes and QMS: Terminological Aspect]. Metody menedzhmenta kachestva [Methods of Quality Management]. 2008, no. 2, pp. 44–46. (in Russ.)
17. Shestakov A.L. [Methods of Systems Implementation, or Avaricious Pays Twice]. Metody menedzhmenta kachestva [Methods of Quality Management]. 2008, no. 8, pp. 14–18. (in Russ.)
18. Evans Dzh.R., Berman B. Marketing [Marketing]. Transl. from Engl. Moscow, Sirin Publ., 2002.
278 p.
19. Horvath & Partners. Vnedrenie sbalansirovannoy sistemy pokazateley [Implementation of the Balanced Scorecard]. Transl. from German. Moscow, Al'pina Biznes Buk Publ., 2005. 478 p.
20. Managing for the sustained success of an organization. ISO 9004:2009. Stage. 2009. 10–30. Geneva, ISO, 2009. 56 p.
21. The Malcolm Baldrige National Quality Award Program. Available at:: http://www.baldrige.
nist.gov/.
70
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 64–71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Калинина И.В., Фаткуллин Р.И.,
Науменко Н.В.
Особенности создания системы менеджмента
качества на предприятии пищевой отрасли
Kalinina Irina Valerievna, Candidate of Science (Engineering), associate professor, Department of Merchandising and Examination of Consumer Goods, South Ural State University, Chelyabinsk,
i_kalinina79@inbox.ru
Fatkullin Rinat Ilgidarovich, Candidate of Science (Engineering), associate professor, Department of Merchandising and Examination of Consumer Goods, South Ural State University, Chelyabinsk, 5792687@mail.ru.
Naumenko Natalia Vladimirovna, Candidate of Science (Engineering), associate professor, Department of
Merchandising and Examination of Consumer Goods, South Ural State University, Chelyabinsk, Naumenko_natalya@mail.ru
Received 20 January 2015
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
REFERENCE TO ARTICLE
Калинина, И.В. Особенности создания системы
менеджмента качества на предприятии пищевой отрасли / И.В. Калинина, Р.И. Фаткуллин, Н.В. Науменко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2015. – Т. 3, № 2. – С. 64–71.
Kalinina I.V., Fatkullin R.I., Naumenko N.V. Typical
features of a quality management system in the food business.
Bulletin of the South Ural State University. Ser. Food and
Biotechnology, 2015, vol. 3, no. 2, pp. 64–71. (in Russ.)
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 64–71
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 637.13.02
ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ КАЧЕСТВА НА ОСНОВЕ
ПРИНЦИПОВ ХАССП В ЗАО «ГЛИНКИ» г. КУРГАНА
Н.А. Позднякова
Курганская государственная сельскохозяйственная академия
им. Т.С. Мальцева, г. Курган
Статья посвящена этапам формирования системы управления качеством и безопасностью продукции на основе принципов ХАССП в ЗАО «Глинки» г. Кургана. Актуальность заключается в том, что система ХАССП гарантированно обеспечивает потребителям безопасность употребления пищевых продуктов. Кроме того, применение ХАССП может быть весомым аргументом для подтверждения выполнения нормативных и законодательных требований, так как с 1 июля 2013 года вступил в силу Технический регламент Таможенного союза
«О безопасности пищевой продукции», в одной из статей которого говорится, что при осуществлении процессов производства продукции изготовитель должен разработать, внедрить и
поддерживать процедуры, основанные на принципах ХАССП. Автором приведен алгоритм
создания системы ХАССП, на основании которого были разработаны необходимые мероприятия по управлению качеством и безопасностью на примере производства творога. Создана рабочая группа по разработке системы ХАССП, и сформулированы основные задачи её
деятельности. Приведены схема производства творога, применяемая в ЗАО «Глинки» и пример выделения потенциально опасных биологических, химических и физических факторов на
этапе внесения сычужного фермента. С помощью метода «дерева принятия решения», рекомендованного стандартом ИСО 22000, выявлены 19 критических контрольных точек при
производстве творога и приведен пример корректирующих действий в двух контрольных
точках на этапе внесения сычужного фермента. Предложены мероприятия, которые должны
входить в программу проверки функционирования системы ХАССП и необходимые документы для своевременной и точной регистрации всех данных на предприятии.
Ключевые слова: пищевые продукты, качество, безопасность, система качества,
ХАССП, контрольные точки.
В настоящее время многие потребители
стали более компетентными в выборе продуктов питания. При этом большинство сегодняшних покупателей не склонны доверять
красивым словам и рекламным картинкам.
Ведь рекламные акции лишь привлекают внимание покупателей, но не могут гарантировать
качество и безопасность продукта. То есть сейчас именно безопасность продукции и ее качество становятся главными критериями в конкурентной борьбе. Однако мало заявить, что
ты выпускаешь качественную и безопасную
продукцию, надо еще это и подтвердить. Для
этого и предусмотрена система безопасности
продукции, основанная на принципах ХАССП
[3, 6].
ХАССП (англ. HACCP – Hazard Analysis
and Critical Control Points, анализ рисков и
критические точки контроля) – это система
управления безопасностью пищевых продуктов, которая обеспечивает контроль на абсолютно всех этапах пищевой цепочки, в любой
точке производственного процесса, а также
72
хранения и реализации продукции, где существует вероятность возникновения опасной
ситуации. Система ХАССП главным образом
используется компаниями-производителями
пищевой продукции. В развитых странах каждое предприятие-изготовитель разрабатывает собственную систему ХАССП, в которой
учитываются все технологические особенности производства. Разработанная система может подвергаться изменениям, перерабатываться с целью соответствия каким-либо изменениям в процессах технологий производства [7, 11].
Важным и безусловным достоинством
системы ХАССП является её свойство не выявлять, а именно предвидеть и предупреждать
ошибки при помощи поэтапного контроля на
протяжении всей цепочки производства пищевых продуктов. Это гарантированно обеспечивает потребителям безопасность употребления пищевых продуктов, что является
первоочередной и главной задачей в работе
всей пищевой отрасли. Кроме этого, примеBulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 72–81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Позднякова Н.А.
нение ХАССП может быть отличным аргументом для подтверждения выполнения нормативных и законодательных требований
[5, 14, 15].
На сегодняшний день сертификация
предприятия на соответствие ХАССП – дело
добровольное. Однако с 1 июля 2013 года
вступил в силу Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой
продукции», в одной из статей которого говорится, что при осуществлении процессов
производства продукции изготовитель должен разработать, внедрить и поддерживать
процедуры, основанные на принципах
ХАССП. В связи с этим актуальным является
формирование системы качества на основе
принципов ХАССП на предприятиях Курганской области [19].
В качестве исследуемого предприятия
было выбрано ЗАО «Глинки», так как молочный цех данного предприятия оснащен необходимым оборудованием для выработки молочных продуктов. ЗАО «Глинки» обеспечивает молоком и молочной продукцией Курган
и Курганскую область.
Реализация принципов ХАССП при разработке системы качества в ЗАО «Глинки»
сводится к выполнению следующих, расположенных в логической последовательности,
этапов, представленных на рис. 1.
В ЗАО «Глинки» нами совместно с руководством была разработана политика, где руководство берёт на себя ответственность за
достижение поставленной цели и безусловную реализацию политики в области качества
(которая определяет стратегию, приоритетные
цели и обязательства перед потребителями и
обществом в целом) [8].
Для внедрения и разработки системы
ХАССП на ЗАО «Глинки» была сформирована рабочая группа из сотрудников с различной специализацией, обладающих должными
знаниями о конкретной продукции, опытом
работы и методикой разработки эффективного плана по внедрению системы ХАССП на
предприятии. В состав рабочей группы
ХАССП в ЗАО «Глинки» были включены
бригадир молочно-товарной фермы, технолог
молочного цеха, главный инженер, лаборант.
Также нами были определены основные
задачи рабочей группы, отвечающей за внедрение системы ХАССП:
− определение микробиологических, фиВестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 72–81
Формирование системы качества на основе
принципов ХАССП в ЗАО «Глинки» г. Кургана
зических, химических и других факторов,
возникающих при производстве молочных
продуктов на всех стадиях технологических
процессов;
− определение вероятности появления
опасных факторов в технологическом процессе в зависимости от степени их опасности;
− определение критических точек технологических процессов, лежащих в области
недопустимого риска;
− установление критических пределов для
каждого опасного фактора, в интервале которых опасные факторы подлежат контролю,
ликвидации или снижению;
− разработка необходимых предупреждающих мероприятий;
− установление системы контроля за
опасными факторами посредством имеющихся на предприятии средств;
− разработка корректирующих мероприятий по устранению или уменьшению опасных
факторов;
− установление документирующей системы регистрации полученных данных;
− назначение лиц, ответственных за выполнение мероприятий, разработанных в рабочих листах [12, 13, 17].
Далее на основании алгоритма внедрения
системы ХАССП в ЗАО «Глинки» были разработаны необходимые мероприятия по
управлению качеством и безопасностью на
примере производства творога, а именно:
– выявление и анализ рисков;
– определение критических контрольных
точек (ККТ);
– установление критических границ для
каждой ККТ;
– разработка системы мониторинга для
каждой ККТ;
– разработка корректирующих действий;
– разработка мероприятий по внутренним
проверкам;
– разработка перечня документации для
каждой ККТ [9].
Все намеченные мероприятия были реализованы исходя из информации, изложенной
в следующих документах:
– Технический регламент Таможенного
Союза «О безопасности пищевой продукции»
(ТР ТС 021/2011);
– Технический регламент Таможенного
Союза «О безопасности молока и молочной
продукции» (ТР ТС 033/2013);
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Управление качеством биопродукции
Рис. 1. Алгоритм создания системы ХАССП на ЗАО «Глинки»
– ГОСТ Р ИСО 22000-2007 Системы ме-
неджмента безопасности пищевой продукции.
Требования к организациям, участвующим в
цепи создания пищевой продукции;
– ГОСТ Р 51705.1-2001 Управление каче74
ством пищевых продуктов на основе принципов ХАССП.
Совместно с рабочей группой был составлен перечень потенциально опасных факторов на технологических этапах производстBulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 72–81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Позднякова Н.А.
Формирование системы качества на основе
принципов ХАССП в ЗАО «Глинки» г. Кургана
ва творога. Опасный фактор в системе
ХАССП – любой биологический, химический
или физический агент, который может стать
причиной опасности продукта и нанести вред
здоровью человека [1, 10].
В ЗАО «Глинки» для производства творога используют традиционный метод с сычужно-кислотным способом образования
сгустка. Стадии технологического процесса
производства творога схематично представлены на рис. 2.
Вероятность реализации опасного фактора оценивали исходя из четырех возможных
вариантов оценки: практически равна нулю,
незначительная, значительная и высокая. Экспертным путем оценивали также тяжесть последствий от реализации опасного фактора,
исходя из четырех возможных вариантов
оценки: легкое, средней тяжести, тяжелое,
критическое [16, 20].
По диаграмме, представленной на рис. 3,
был проведен анализ рисков при производст-
Рис. 2. Схема производства творога в ЗАО «Глинки»
Например, при внесении сычужного фермента возможно появление биологических
опасных факторов, таких как превышение доз
сычужного фермента при несоблюдении инструкции, бактерии группы кишечной палочки при загрязнении оборудования, инструмента, рук, одежды; химических факторов –
нерастворимые кальциевые и магниевые мыла
и другие элементы моющих средств на поверхности тары для приготовления сычужного фермента; физических факторов – строительные материалы, личные вещи, волосы,
ногти и т. д. Аналогично были выделены потенциально опасные биологические, химические и физические факторы на всех технологических этапах производства творога.
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 72–81
ве творога и разработаны предпринятые в связи с ними корректирующие действия.
Рис. 3. Анализ рисков по диаграмме
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Управление качеством биопродукции
Далее с помощью метода «дерева принятия решения», рекомендованного стандартом
ИСО 22000 и представленного на рис. 4, выбрали критические контрольные точки [21].
Дерево решений состоит из 4-х вопросов
и возможных вариантов ответов. По результатам ответов принимается решение о возможности возникновения риска на данной технологической операции и принятии её за критическую контрольную точку.
При этом, с целью сокращения количества контрольных точек без ущерба для обеспечения безопасности не учитывались точки,
для которых выполняются предупреждающие
воздействия, регламентированные в СанПиН
технического обслуживания и ремонта оборудования [18].
В нашем примере при внесении сычужного фермента можно не учитывать физический
фактор, так как при соблюдении правил личной гигиены в соответствии с требованиями
СанПиН 2.3.4.551-96 этот опасный фактор
можно предупредить [8].
Подробное выявление критических контрольных точек в производстве творога с помощью метода дерева решений представлено
в таблице, где буквами Б, Х, Ф обозначены
соответственно биологические, химические и
физические факторы.
Рис. 4. Дерево решений
76
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 72–81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Позднякова Н.А.
Формирование системы качества на основе
принципов ХАССП в ЗАО «Глинки» г. Кургана
Определение критических контрольных точек
Стадии технологического процесса
1
2
3
4
Наличие/отсутствие ККТ
да
нет
да
нет
ККТ1*
Б
да
нет
да
да
отсутствие ККТ
Х
да
нет
да
нет
ККТ1
да
нет
да
нет
ККТ1
Б
да
да
–
–
ККТ2
Х
да
нет
да
нет
ККТ3
Б
да
да
–
–
ККТ4
Х
да
нет
да
нет
ККТ5
Б
да
да
–
–
ККТ6
Х
да
нет
да
нет
ККТ7
Б
да
да
–
–
ККТ8
Х
да
нет
да
нет
ККТ9
Б
да
да
–
–
ККТ10
Х
да
нет
да
нет
ККТ11
Б
да
да
–
–
ККТ12
Х
да
нет
да
нет
ККТ13
Б
да
да
–
–
ККТ14
Х
да
нет
да
нет
ККТ15
Б
да
да
–
–
ККТ16
Х
да
нет
да
нет
ККТ17
Б
да
да
–
–
ККТ18
Ф
да
да
–
–
ККТ19
Нормализация молока
Х
Пастеризация молока
Охлаждение молока
Х
Внесение закваски
Добавление хлорида кальция
Внесение сычужного фермента
Сквашивание
Разрезка готового сгустка
Самопрессование
под давлением
и
прессование
Охлаждение
Фасование
Хранение и транспортировка
* Процесс нормализации, пастеризации и охлаждения молока осуществляется на одной пастеризационноохладительной установке, поэтому риск остатка моющих средств внутри оборудования был принят за одну ККТ.
Таким образом, по данной методике нами
было выявлено 19 критических контрольных
точек.
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 72–81
Далее рабочей группой ХАССП были установлены критические границы и процедуры
мониторинга для каждой контрольной точки.
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Управление качеством биопродукции
Критическая граница – максимальное или
минимальное значение биологического, физического и химического фактора, который
следует контролировать с целью предупреждения или устранения риска.
Система мониторинга критических контрольных точек – совокупность процедур,
процессов и ресурсов, необходимых для проведения мониторинга в этих точках [6].
Так, при внесении сычужного фермента, в
контрольной точке № 7 совсем не допускается
наличие нерастворимого мыла и других элементов моющих средств, а мониторить данную ситуацию необходимо с помощью химических анализов, в данном случае с помощью
фенолфталеиновой пробы.
Для каждой критической контрольной
точки должны быть определены корректирующие действия, которые предпринимаются
в случае нарушения критических пределов до
устранения причины выявленного несоответствия или другой нежелательной ситуации в
производстве.
К корректирующим действиям относятся:
– проверка средств измерений;
– наладка оборудования;
– изоляция несоответствующей продукции и др.
Так, при внесение сычужного фермента, в
контрольной точке № 6 корректирующим
действием будет применение бактерицидных
ультрафиолетовых облучателей. В контрольной точке № 7 корректирующим действием
будет применение сложных смесей с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ)
и мойка струей высокого давления, которая
обеспечивает простое и эффективное очищение открытых и труднодоступных поверхностей [2].
В целях подтверждения эффективного
функционирования системы ХАССП необходимо проводить внутренние проверки по согласованному и утвержденному руководством
плану-графику. Для их проведения нужно организовать и назначить группу собственных
аудиторов, результаты проверок регистрировать в отчетной документации и доводить до
сведения руководства предприятия. По выявленным недостаткам ответственным лицам
необходимо осуществлять установленные
корректирующие действия.
Программа проверки должна включать в
себя:
− анализ зарегистрированных реклама78
ций, претензий, жалоб и происшествий, связанных с нарушением безопасности продукции;
− оценку соответствия фактически выполняемых процедур документам системы
ХАССП;
− проверку выполнения предупреждающих действий;
− анализ результатов мониторинга критических контрольных точек и проведенных
корректирующих действий;
− оценку
эффективности
системы
ХАССП и составление рекомендаций по ее
улучшению;
− актуализацию документов [4].
Для своевременной и точной регистрации
данных необходимо вести документацию системы ХАССП. Для этого в ЗАО «Глинки» были заведены лабораторный журнал, журнал
учета проведения санитарной обработки и
дезинфекции, журнал забраковки продукции.
По такому алгоритму была составлена
программа ХАССП для производства всех
видов продукции, выпускаемой ЗАО «Глинки» г. Кургана. А это позволит предприятию
выпускать гарантированно качественную и
безопасную продукцию, отвечающую требованиям потребителей и контролирующих органов.
Литература
1. Боданико, Ю.А. ХАССП: Принцип 1.
Проведение анализа опасных факторов / Ю.А.
Боданико // Информационный портал об
управлении
качеством.
2003.
–
http://www.klubok.net/pageid267.html
2. Борисов, А.А. Моющие средства для
оборудования / А.А. Борисов // Интернет
журнал «Переработка молока». 2009. –
http://www.milkbranch.ru/publ/view/211.html
3. Бурыкина, И.М. Качество молочных продуктов – как фактор конкурентоспособности /
И.М. Бурыкина // Переработка молока. – 2011.
– № 5. – С. 13–16.
4. Гиссин, В.И. Управление качеством
продукции: учебное пособие / В.И. Гиссин. –
Ростов н/Д, 2000. – 254 с.
5. Горощенко, Л.Г. Понятие и сущность
эффективности менеджмента / Л.Г. Горощенко // Информационный портал стратегического управления и планирования. 2010. –
http://www.strategplann.ru/effektivnostmenedzhmenta-organizatsii/.
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 72–81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Позднякова Н.А.
6. Донченко, Л.В. Безопасность пищевой
продукции: учеб. пособие / Л.В. Донченко, В.Д.
Надыкта. – М.: Пищепромиздат, 2001. – 528 с.
7. Еделев, Д.А. Международный опыт
обеспечения безопасности и качества продуктов питания / Д.А. Еделев, В.М. Кантере,
В.А. Матисон // Пищевая промышленность. –
2011. – № 1. – С. 52–54.
8. Инская, Я. Принципы системы ХАССП
/ Я. Инская // Информационный портал об
управлении качеством. – http://www.klubok.
net/article1079.html
9. Кантере, В.М. Системы менеджмента
безопасности пищевой продукции на основе
международного стандарта ИСО 22000 /
В.М. Кантере, В.А. Матисон, Ю.С. Сазонов. –
М., 2006. – 454 с.
10. Макаренкова, Г.Ю. ХАССП: Опасные
факторы – биологические, химические и физические / Г.Ю. Макаренкова // Информационный портал об управлении качеством. 2014.
– http://www.klubok.net/article1519.html
11. Мейес, Т. Эффективное внедрение
ХАССП: учимся на опыте других / Т. Мейес, С.
Мертимор. – СПб.: Профессия, 2005. – 288 с.
12. Миронов, М.Г. Управление качеством:
учеб. пособие / М.Г. Миронов. – М.: ТК Велби,
изд-во «Проспект», 2006. – 288 с.
13. Михеева, Е.Н. Управление качеством:
учебник / Е.Н. Михеева, М.В. Сероштан. – М.:
Издательско-торговая корпорация «Дашков и
К», 2012. – 532 с.
Формирование системы качества на основе
принципов ХАССП в ЗАО «Глинки» г. Кургана
14. Потороко, И.Ю. Безопасность продуктов
питания как фактор безопасности потребителя / И.Ю. Потороко, И.В. Калинина //
Вестник ЮУрГУ. Серия «Экономика и менеджмент». – 2007. – № 10. – С. 77–81.
15. Потороко, И.Ю. Управление процессами формирования потребительских достоинств молочных продуктов / И.Ю. Потороко.
–Челябинск, 2009.
16. Управление качеством / под ред. Е.И.
Семеновой. – М.: КолосС, 2003. – 184 с.
17. Управление качеством: учебник для
вузов по эконом. спец. / С. Д. Ильенкова, Н.Д.
Ильенкова, В.С. Мхитарян и др.; под ред.
С.Д. Ильенковой. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006.
– 334 с.
18. Шушарина, Т.Е. Управление опасностями в системе менеджмента безопасности пищевых продуктов / Т.Е. Шушарина и
др. // Стандарты и качество. – 2010. – № 4. –
С. 60–63.
19. Технический регламент Таможенного
Союза «О безопасности пищевой продукции»
(ТР ТС 021/2011).
20. ГОСТ Р 51705.1-2001 Управление качеством пищевых продуктов на основе принципов ХАССП.
21. ГОСТ Р ИСО 22000:2005 Системы
менеджмента безопасности пищевых продуктов. Требования к любым организациям в
продуктовой цепи.
Позднякова Нина Аркадьевна. Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, Курганская
государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С. Мальцева (г. Курган),
nina_ksaa@mail.ru
Поступила в редакцию 10 декабря 2014 г.
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 72–81
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Управление качеством биопродукции
QUALITY SYSTEM FORMATION BASED ON HACCP PRINCIPLES
IN JSC “GLINKA” KURGAN
N.A. Pozdnyakova
Kurgan State Agricultural Academy by T.S. Maltsev, Kurgan, Russian Federation
The article tells about stages of forming a quality and safety system of products based on
HACCP principles in JSC “Glinka” Kurgan. The relevance of the article is that the HACCP system
is guaranteed to provide customers the security of food consumption. In addition, the application
of HACCP can be a powerful argument to confirm compliance with regulatory and legal requirements, since July 1, 2013, entered into force on Technical Regulations of the Customs Union “On
food safety”, in an article says that the implementation of production processes product manufacturer shall develop, implement and maintain procedures based on HACCP principles. The author
of an algorithm for the creation of the HACCP system, based on which have been developed
measures for the management of quality and safety for example, the production of cheese. It was
found a working group to develop a HACCP system. It shows a diagram of the production of
cheese used in JSC “Glinka” and an example of isolation of potentially hazardous biological,
chemical and physical factors on the stage of making rennet. Using the method of “decision tree”,
recommended by ISO 22000, identified 19 critical control points in the production of cheese and
an example of a corrective action in the two control points at the stage of making rennet. The
measures that should be included in the program verify the operation of the HACCP system and
the necessary documents for the timely and accurate recording of all data in the enterprise.
Keywords: food aliments, food quality, food safety, quality system, HACCP, control points.
References
1. Bodaniko Yu.A. [HACCP: Principle 1. Conduct Hazard Analysis]. Informatsionnyy portal ob upravlenii
kachestvom [Information Portal on Quality Management]. 2003. Available at: http://www.klubok.
net/pageid267.html (in Russ.)
2. Borisov A.A. [Detergents for Equipment]. Internet zhurnal «Pererabotka moloka» [Magazine “Milk
Processing”]. 2009. Available at: http://www.milkbranch.ru/publ/view/211.html (in Russ.)
3. Burykina I.M. [Quality of Dairy Products - as a Factor of Competitiveness]. Pererabotka moloka
[Processing of Milk]. 2011, no. 5, pp. 13–16. (in Russ.)
4. Gissin V.I. Upravlenie kachestvom produktsii [Quality Management]. Rostov na Dony, 2000. 254 p.
5. Goroshchenko L.G. [The Concept and Essence of Management Effectiveness]. Informatsionnyy portal
strategicheskogo upravleniya i planirovaniya [Information Portal of Strategic Management and Planning]. 2010.
Available at: http://www.strategplann.ru/ effektivnost-menedzhmenta-organizatsii/. (in Russ.)
6. Donchenko L.V., Nadykta V.D. Bezopasnost' pishchevoy produktsii [Food Safety]. Moscow, Pishchepromizdat, 2001. 528 p.
7. Edelev D.A., Kantere V.M., Matison V.A. [International Experience Safety and Food Quality]. Pishchevaya promyshlennost' [Food Industry]. 2011, no. 1, pp. 52–54. (in Russ.)
8. Inskaya Ya. [Principles of HACCP system]. Informatsionnyy portal ob upravlenii kachestvom [Information Portal on Quality Management]. Available at: http://www.klubok.net/article1079.html (in Russ.)
9. Kantere V.M., Matison V.A., Sazonov Yu.S. Sistemy menedzhmenta bezopasnosti pishchevoy produktsii
na osno-ve mezhdunarodnogo standarta ISO 22000 [Systems of Food Safety Management Based on the International Standard ISO 22000]. Moscow, 2006. 454 p.
10. Makarenkova G.Yu. [HACCP: Hazardous Factors – Biological, Chemical and Physical]. Informatsionnyy portal ob upravlenii kachestvom [Information Portal on Quality Management]. 2014. Available at:
http://www.klubok.net/article1519.html (in Russ.)
11. Meyes T., Mertimor S. Effektivnoe vnedrenie KhASSP: uchimsya na opyte drugikh [Effective Implementation of HACCP: Learning from the Experience of others]. St. Petersburg, Professiya Publ., 2005. 288 p.
12. Mironov M.G. Upravlenie kachestvom [Quality Management]. Moscow, Velbi; Prospekt Publ., 2006.
288 p.
13. Mikheeva E.N., Seroshtan M.V. Upravlenie kachestvom [Quality Management]. Moscow, Dashkov i K
Publ., 2012. 532 p.
14. Potoroko I.Yu., Kalinina I.V. [Food Safety as a Factor in Consumer Safety]. Bulletin of the South Ural
State University. Ser. Economics and Management, 2007, no. 10, pp. 77–81. (in Russ.)
80
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 72–81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Позднякова Н.А.
Формирование системы качества на основе
принципов ХАССП в ЗАО «Глинки» г. Кургана
15. Potoroko I.Yu. Upravlenie protsessami formirovaniya potrebitel'skikh dostoinstv molochnykh produktov [Management of Processes of Formation of Consumer Advantages of Dairy Products]. Chelyabinsk, 2009.
16. Semenovoy E.I. (Ed.) Upravlenie kachestvom [Quality Management]. Moscow, KolosS Publ., 2003.
184 p.
17. Il'enkova S.D., Il'enkova N.D., Mkhitaryan V.S. et al. Upravlenie kachestvom [Quality Management].
Moscow, 2006. 334 p.
18. Shusharina T.E. et al. [Management of Risks in the System of Food Safety Management]. Standarty i
kachestvo [Standards and Quality]. 2010, no. 4, pp. 60–63. (in Russ.)
19. Tekhnicheskiy reglament Tamozhennogo Soyuza «O bezopasnosti pishchevoy produk-tsii» (TR TS
021/2011) [Technical Regulations of the Customs Union “On Food Safety” (TR CU 021/2011)].
20. GOST R 51705.1-2001 Upravlenie kachestvom pishchevykh produktov na osnove printsipov KhASSP
[St. Standard R 51705.1-2001 Quality Management of Food Based on HACCP Principles].
21. GOST R ISO 22000:2005 Sistemy menedzhmenta bezopasnosti pishchevykh produk-tov. Trebovaniya k
lyubym organizatsiyam v produktovoy tsepi [St. Standard R ISO 22000: 2005 Food Safety Management. Requirements for any Organization in the Food Chain].
Pozdnyakova Nina Arkad'evna. Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Kurgan State
Agricultural Academy by T.S. Maltsev, nina_ksaa@mail.ru
Received 10 December 2014
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
REFERENCE TO ARTICLE
Позднякова, Н.А. Формирование системы качества
на основе принципов ХАССП в ЗАО «Глинки»
г. Кургана / Н.А. Позднякова // Вестник ЮУрГУ. Серия
«Пищевые и биотехнологии». – 2015. – Т. 3, № 2. –
С. 72–81.
Pozdnyakova N.A. Quality system formation based on
HACCP principles in JSC “Glinka” Kurgan. Bulletin of the
South Ural State University. Ser. Food and Biotechnology,
2015, vol. 3, no. 2, pp. 72–81. (in Russ.)
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 72–81
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Физиология питания
УДК 664.7
ББК 36.93
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ БЕЗЕ
ПОВЫШЕННОЙ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ
А.С. Саломатов, М.А. Попова
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
В работе представлены результаты исследования по применению добавки из цедры
апельсина в технологии безе. На первом этапе проведены исследования химического состава
цедры апельсина. Установлено, что цедра апельсина является хорошим сырьем для изготовления на ее основе добавки. В частности, в ней выявлено высокое содержание железа, селена,
калия, кальция, а также магния и фосфора. Содержание цинка и меди в цедре апельсина находится в пределах ПДК. Следует также отметить содержание в цедре апельсина ряда витаминов (мг): В1 – 0,12; В2 – 0,09; В5 – 0,49; В6 – 0,176; С – 136; Е – 0,25; Н – 0,4; РР – 0,9. На
основе цедры апельсина разработана добавка, технология получения которой включала следующие стадии: промывание цедры; высушивание в СВЧ-печи до содержания сухих веществ
не менее 96 %; измельчение; просеивание (размера частиц не более 40 мкм). На втором этапе
проведены исследования влияния добавки на пенообразующую способность яичного белка.
Введение добавки на стадии сбивания оказало негативное влияние на пенообразующую способность яичного белка. Причем увеличение количества добавки способствовало пропорциональному снижению кратности пены. Введение добавки в сбитую массу при перемешивании
с частотой вращения лопастей сбивальной машины 0,5 м–1 позволило получить пену высокого качества. Полученную таким образом сбитую массу выпекали при температуре 100 °С в
течение 1,0–1,5 ч до содержания сухих веществ не менее 96 %. Образцы безе с различным содержание добавки подвергали органолептической оценке. Проведенная органолептическая
оценка образцов безе позволила выявить оптимальное количество добавки – 0,6 % от массы
сахара.
Ключевые слова: цедра апельсина, пищевая добавка, технология, кратность пены, пенообразующая способность, яичный белок, безе.
Введение
Безе также как пастила, зефир и др. входит в группу сбивных кондитерских изделий.
Широкий спрос на безе обусловлен его высокопористой структурой, придающей продукту
легкость и воздушность. Кроме того, крошку
из безе широко применяют на кондитерских
предприятиях в качестве отделочного полуфабриката [1, 2].
Рецептура классического безе проста и
включает два основных компонента: сахар и
яичный белок. Недостатком безе является его
низкая пищевая ценность, обусловленная незначительным содержанием витаминов, макро- и микроэлементов. Кроме того, высокое
содержание сахара требует внесения в рецептуру дополнительных компонентов с целью
снижения сахароемкости [1, 3].
82
Одним из способов, позволяющих решить
данную проблему, является применение в
технологии добавки из цедры апельсина. Цедра апельсина хорошо зарекомендовала себя в
качестве природного ароматизатора и красителя. Кроме того, в ее состав входят витамины, макро- и микроэлементы, эфирные масла,
что требует ее более детального изучения.
Целью исследования является разработка
технологии безе с добавкой из цедры апельсина.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
– разработать технологию добавки из
цедры апельсина;
– исследовать влияние добавки на пенообразующую способность яичного белка;
– определить оптимальную стадию введения добавки;
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 82–88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Саломатов А.С., Попова М.А.
Разработка технологии безе
повышенной пищевой ценности
– определить оптимальное количество добавки.
Объекты и методы исследований
В работе использовано следующее сырье:
апельсины свежие, яйца куриные пищевые,
сахар-песок, лимонная кислота, ванилин.
Нормативная документация на сырье представлена в табл. 1.
Таблица 1
Объекты исследования
№
1
2
3
4
5
Наименование сырья
Апельсины свежие
Яйца куриные пищевые
Сахар-песок
Лимонная кислота
Ванилин
Нормативный
документ
ГОСТ 4427–82
ГОСТ Р 51121–
2003
ГОСТ 21–94
ГОСТ 908–2004
ГОСТ 16599–71
Минеральный состав определяли по
ГОСТ 30504–97,
ГОСТ 26657–97,
ГОСТ
26570–95, ГОСТ 30502–97, ГОСТ 30503–97.
Кратность пенной массы определяли следующим образом. В стеклянный стакан отвешивали с точностью 0,1 г небольшое количество исследуемого яичного белка. Затем содержимое цилиндра сбивали с периодичностью 1 мин для замера объема пены. Кратность пены (К) вычисляли как отношение
прироста объема пены к первоначальному
объему (в %) по формуле [2, 3]:
(Vn − V0 )
⋅100% ,
(1)
V0
где Vn – объем пены в мл; V0 – начальный
объем белка, мл.
Кратность пены определяли как среднее
арифметическое пяти параллельных экспериментов.
При микробиологическом контроле определяли мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы (КМАФАнМ)
по ГОСТ 10444.15–94; дрожжи и плесени – по
ГОСТ 10444.12–88; бактерии группы кишечной палочки (БГКП) – по ГОСТ Р 52816–2007;
стафилококки, патогенные микроорганизмы, в
том числе сальмонеллы – по ГОСТ Р 52814–
2007, S.aureus – по ГОСТ Р 52815–2007РР. Для
микробиологических исследований использовали следующие питательные среды: пентонно-солевой раствор; бульон мясо-пептонный с
агаром; сусло-агарный раствор.
К=
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 82–88
Органолептическую оценку качества образцов безе проводили с использованием метода дегустационного анализа по пяти показателям качества (внешний вид, вкус, цвет, запах, консистенция), каждый из которых оценивали по пятибалльной шкале. Результаты
оценки выражали в виде баллов условной
шкалы с возрастающей последовательностью
чисел, каждое из которых соответствовало
определенной интенсивности того или иного
показателя качества.
Оценку единичных признаков продукта
проводили экспертным путем. Оценку проводила группа из 5 дегустаторов (сотрудники
кафедры технологии и организации питания
Южно-Уральского государственного университета). Каждый из дегустаторов заполнял отдельный бланк, где проставлял оценки по всем
показателям в баллах. При математикостатистической обработке дегустационных
листов наряду со средним арифметическим
значениями балловых оценок, вычисляли
среднеквадратичное или стандартное отклонение, которое является показателем однозначности оценок дегустаторов. Отклонение по
пятибалльной шкале не превышало 0,5 балла.
Результаты и их обсуждение
Случаи применения цедры апельсина на
предприятиях по производству кондитерских
изделий являются единичными. Тем не менее,
в состав апельсиновой цедры входит значительное количество микро- и макроэлементов,
жизненно необходимых для развития организма человека (табл. 2). К примеру, железо,
содержащееся в цедре апельсина, входит в
состав гемоглобина крови. Цинк и медь участвуют в развитии организма, а также оказывают влияние на центральную нервную систему. Селен принимает участие в обмене серосодержащих аминокислот и предохраняет
Таблица 2
Химический состав цедры апельсина
Наименование
химических веществ
Железо
Цинк
Медь
Селен
Калий
Кальций
Магний
Фосфор
Содержание химического вещества, мг на
100 г продукта
0,8
0,3
0,1
1,8
212
161
22
21
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Физиология питания
Рис. 1. Зависимость кратности белковой пены от продолжительности сбивания
Кратность пены, %
600
1
500
2
400
3
300
4
200
100
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16
Продолжительность сбивания, мин
Рис. 2. Зависимость кратности белковой пены от продолжительности сбивания
и количества добавки, %: (1 – контроль; 2 – 0,3; 3 – 0,6; 4 – 0,9)
витамин Е от преждевременного разрушения.
Соединения кальция укрепляют защитные
силы организма. Калий и фосфор участвуют в
обмене веществ.
Следует также отметить содержание в
цедре апельсина ряда витаминов (мг): В1 –
0,12; В2 – 0,09; В5 – 0,49; В6 – 0,176; С – 136;
Е – 0,25; Н – 0,4; РР – 0,9.
Технология добавки из цедры апельсина
включает в себя следующие стадии: промывание цедры; высушивание в СВЧ-печи до
84
содержания сухих веществ не менее 96 %;
измельчение; просеивание (размера частиц не
более 40 мкм).
Добавку, в количестве 0,3, 0,6 и 0,9 % от
массы сахара по рецептуре, вводили в технологию безе на стадии сбивания яичного белка.
Результаты влияния добавки на пенообразующую способность яичного белка представлены
на рис. 1 и 2 [4–7].
Из рис. 1 видно, что процесс сбивания
яичного белка условно можно разделить
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 82–88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Саломатов А.С., Попова М.А.
на три стадии. На первой стадии происходит
значительное увеличение кратности белковой
пены. Так, при сбивании белка в течение трех
минут, кратность пены достигает 400 %. Затем интенсивность процесса пенообразования
замедляется в 3,4 раза. Максимальная кратность пены (580 %) достигается на 8-й минуте
сбивания. Дальнейшее сбивание приводит к
снижению кратности белковой пены за счет
постепенного разрушения ее структуры. В
частности, сбивание яичного белка в течение
16 минут приводит к снижению кратности
белковой пены до 370 % [8, 10].
Данные рис. 2 показывают, что добавка
оказывает негативное влияние на пенообразующую способность яичного белка. Так, например, при введении добавки в количестве
0,3 % от массы белка, максимальная кратность пены достигает 440 %, что на 24,1 %
ниже контроля. Увеличение количества добавки, способствует еще большему снижению
кратности пены. В частности, при введении
добавки в количестве 0,6 % максимальное
значение кратности пены составляет 420 %;
при 0,9 % – 350 %.
Таким образом, добавка оказывает негативное влияние на пенообразующую способность яичного белка. Вероятно, это вызвано
разрушением структуры пены частицами добавки [3, 7, 9].
Высокое качество пены удалось получить
при введении добавки в сбитую массу при
перемешивании с частотой вращения не более
0,5 с–1.
С целью определения оптимального количества добавки проводили органолептическую оценку образцов безе, приготовленных с
0,3, 0,6 и 0,9 % добавки по отношению к массе сахара. Приготовление сбитой массы и выпечку образцов производили согласно технологической схеме, представленной на рис. 3.
На рис. 4–6 представлены профилограммы безе с разным количеством добавки.
Для производства пирожных массой 50–
70 г технологическая схема уточнена по следующим стадиям производства: продолжительность выпекания 20–30 мин; охлаждение
25– 30 мин.
Проведенная органолептическая оценка
образцов позволила выявить оптимальное количество добавки – 0,6 % от массы сахара.
Результаты исследования по влиянию
разработанной добавки на микробиологическую безопасность безе в процессе хранения
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 82–88
Разработка технологии безе
повышенной пищевой ценности
не выявили значительных изменений качественного и количественного состава микроорганизмов. Таким образом, можно предположить, что добавка не оказывает значительного
влияния на стабильность безе при хранении.
Яичный белок
(Т = 0–10 ºС)
Цедра апельсина
Сбивание 7–
9 мин
(ω = 10,0 с–1)
Промывание
(Tводы = 20–25 ºС)
Перемешивание
(ω = 0,5 с–1)
Тсб. массы = 15–
20 ºС
Высушивание
(содержания сухих
веществ ≥ 96 %)
Отсаживание на листы
слоем 0,8·10–2–1,0·10–2
м
Измельчение
Выпекание: Т = 100 ºС;
τ = 70–75 мин; до содержания сухих веществ ≥ 96 %)
Просеивание (размер частиц не более
40 мкм)
Охлаждение: τ = 35–
40 мин
Т = 20–25 ºС;
Vвоз = 1,5–2,0 м/с
Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение
Рис. 3. Технологическая схема приготовления
безе с добавкой
Литература/References
1. Васькина, В.А. Молочная сыворотка в
производстве кондитерских начинок пенной
структуры / В.А. Васькина, А.В. Головачева //
Хранение и переработка сельхозсырья, 2011. –
№ 9. – С. 50–54. [Vas'kina V.A., Golovacheva
A.V. [Whey in Confectionery Fillings Foam
Structure]. Khranenie i pererabotka sel'khozsyr'ya [Storage and Processing of Agricultural
Materials]. 2011, no. 9, pp. 50–54. (in Russ.)]
2. Мухамедиев, Ш.А. Эмульсии и пены:
строение,
получение,
устойчивость
/
А.Ш. Мухамедиев, В.А. Васькина // Кондитерское и хлебопекарное производство, 2008,
№ 4. – С. 17–20. [Mukhamediev Sh.A., Vas'kina
V.A. [Emulsions and Foams: Structure, Obtaining, Stability]. Konditerskoe i khlebopekarnoe
proizvodstvo [Confectionery and Bakery Production], 2008, no. 4, pp. 17–20. (in Russ.)]
85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Физиология питания
Рис. 4. Профилограмма безе с содержанием добавки 0,3 %
Рис. 5. Профилограмма безе с содержанием добавки 0,6 %
Рис. 6. Профилограмма безе с содержанием добавки 0,9 %
86
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 82–88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Саломатов А.С., Попова М.А.
3. Мухамедиев, Ш.А. Эмульсии и пены:
строение, получение, устойчивость / А.Ш.
Мухамедиев, В.А. Васькина // Кондитерское и
хлебопекарное производство, 2008, № 5. –
С. 21–24. [Mukhamediev Sh.A., Vas'kina V.A.
[Emulsions and Foams: Structure, Obtaining,
Stability]. Konditerskoe i khlebopekarnoe proizvodstvo [Confectionery and Bakery Production],
2008, no. 5, pp. 21–24. (in Russ.)]
4. Alahverdjieva V.S., Khristov Khr., Exerowa D., Miller R. Correlation between Adsorption isotherms, thin Liquid Films and foam Properties of Protein/Surfactant Mixtures: Lysozyme/C10DMPO and Lysozyme/SDS. Colloids
and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2008, vol. 323, iss. 1–3, pp. 132–
138.
5. Bolontrade A.J., Scilingo A.A., Añón
M.C. Amaranth Proteins Foaming Properties:
Adsorption Kinetics and Foam Formation – Part
1. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2013,
vol. 105, pp. 319–327.
6. Dickinson E. Food Emulsions And
Foams: Stabilization By Particles. Current Opi-
Разработка технологии безе
повышенной пищевой ценности
nion in Colloid & Interface Science, 2010, vol.
15, iss. 1–2, pp. 40–49.
7. Eisner M.D., Jeelani S.A. K., Bernhard L.,
Windhab E.J. Stability of Foams Containing Proteins, fat Particles and Nonionic Surfactants.
Chemical Engineering Science, 2007, vol. 62, iss.
7, pp. 1974–1987.
8. Indrawati L., Narsimhan G. Characterization of Protein Stabilized Foam Formed in a Continuous Shear Mixing Apparatus. Journal of
Food Engineering, 2008, vol. 88, iss. 4, pp. 456–
465.
9. Juan M., Patino R., Sánchez C.C., Niño
Ma.R.R. Implications of Interfacial Characteristics of Food Foaming Agents in Foam Formulations. Advances in Colloid and Interface Science,
2008, vol. 140, iss. 2, pp. 95–113.
10. Krastanka G. Marinova, Elka S. Basheva,
Boriana Nenova, Mila Temelska, Amir Y. Mirarefi, Bruce Campbell, Ivan B. Ivanov. PhysicoChemical Factors Controlling the Foamability and
Foam Stability of Milk Proteins: Sodium Caseinate and whey Protein Concentrates. Food Hydrocolloids, 2009, vol. 23, iss. 7, pp. 1864–1876.
Саломатов Алексей Сергеевич. Кандидат технических наук, доцент кафедры технологии
и организации питания, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск),
salomatovas@mail.ru
Попова Мария Александровна. Студент института экономики, торговли и технологий
(специальность 260501), Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), masha_opop@mail.ru
Поступила в редакцию 17 ноября 2014 г.
_________________________________________________________________
DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR INCREASE
NUTRITIONAL VALUE OF MERINGUE
A.S. Salomatov, M.A. Popova
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
The paper presents the results of a study using orange peel in technology of making
meringue. In the first stage studied the chemical composition of orange peel. It has been
established that the orange peel is a good material for the producing of additives based on
it. In particular, it showed a high content of iron, selenium, potassium, calcium, magnesium and phosphorus. Content zinc and copper in the orange peel is within the MPC. It
should also be noted the content of orange peel in a number of vitamins (mg): B1 – 0.12;
B2 – 0.09; B5 – 0.49; B6 – 0.176; C – 136; E – 0.25; H – 0.4; PP – 0.9. On the basis of
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 82–88
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Физиология питания
orange peel developed additive, technology of production includes the following steps:
washing peel; drying in a microwave oven to a solids content of at least 96%; grinding;
sieving (particle size less than 40 microns). In the second step of research we mention influence the foaming capacity of the addition on the egg white. Supplementation of the addition on stage churning had a negative effect on the foaming capacity of the egg white.
Moreover, increase in the amount of additive promoted proportional reduction multiplicity
of foam. Supplementation of additives whipped mass with stirring blades at a speed of 0.5
m machine 1 yielded high quality foam.. Thus obtained is hit by weight baked at 100 ° C
for 1.0–1.5 h until a solids content of at least 96%. Samples with different contents of meringue additives subjected to the sensory evaluation. Sensory evaluation of samples drawn
meringue helped identify the optimal number of supplements – 0.6% by weight of sugar.
Keywords: orange zest, food additive technology, the multiplicity of foam, foaming
capacity, egg white meringue.
Salomatov Alexey Sergeevich. Ph.D., Docent of technology and catering , South Ural State University (Chelyabinsk), salomatovas@mail.ru
Popova Maria Alexandrovna. Student at the Institute of Economy, Trade and Technology (specialty 260501), South Ural State University (Chelyabinsk), masha_opop@mail.ru
Received 17 November 2014
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
REFERENCE TO ARTICLE
Саломатов, А.С. Разработка технологии безе повышенной пищевой ценности / /А.С, Саломатов, М.А.
Попова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2015. – Т. 3, № 2. – С. 82–88.
Salomatov A.S., Popova M.A. Development of technology for increase nutritional value of meringue. Bulletin
of the South Ural State University. Ser. Food and Biotechnology, 2015, vol. 3, no. 2, pp. 82–88. (in Russ.)
88
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 82–88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
EFFECT OF GS-MS ON DIFFERENT STEAMING TIME
ON NUTRITION AND FLAVOR OF RED SHRIMP
Yuan Peng-Xiang, Hou Jian-Cong
Zhejiang Ocean University, China
In this paper, method of gas chromatography -mass spectrometry(GC-MS) is used to systematically analyze the effects of the three different steaming times (15 min, 20 min, 25 min) that are purposely used to differentiate any flavor substances of the red shrimp samples. The results show that the
timing of the three chosen steaming times have great influence on the flavor(alcohols, sulfur, nitrogen
and carbonyl compounds) of the red shrimps, In addition, steaming the red shrimps that are approximately weighted at a value of 28.89 g/100 g at 20 min have the highest amount of amino acid (except
tryptophan) present in the muscles as well as other contents that are volatile substances. Therefore,
the red shrimps steamed for 20 min have higher nutritional value and better flavor.
Keywords: red shrimp; cooking time; gas chromatography – mass spectrometry; amino acids
content; flavor analysis.
Introduction
China pipe whip shrimp that is commonly
known as red shrimp, Solenocera Melantho, belongs to medium-sized shrimp with a body length
of 5.0–10.0 cm. It is widely distributed and more
importantly, it is rich in protein and minerals
such as calcium, phosphorus, and iron while it is
easy to digest. Additionally, it is rich in iodine
and thus provides great beneficial to human
health. The nutritious shrimp is rich in magnesium in which it has an essential role in the heart
activities in which it helps regulate the cardiovascular system to be well protected by reducing the
blood cholesterol level to prevent atherosclerosis
and expanding the coronary arteries to prevent
hypertension and myocardial infarction. Shrimp
meat is soft, frail and an excellent choice of food
to be ingested by any person who experience
sickness. In addition, scientists from different
university have recently found that shrimp’s astaxanthin has a relatively good biological effect
(Aoi W et al, 2003; Hussein G et al., 2005; Ohgami K et al., 2003; Hussein G et al., 2005).
Improvements in modern technology and living standard has increase the high demand of nutrients pursuit that is related to the sensory because the flavor has great relevance to the final
data for the sensory evaluation according to the
relevant foreign based photographic experiments
(K. Raesa et al., 2003; Verbeke, W et al., 1999).
For the flavor component of the studied shrimps,
the impact of the volatile components is larger
because during digestion, olfactory receptors in
the nasal cavity has stimulated (Linforth R.S. et
al., 1993). Therefore, flavor volatile aroma, is the
main sensory quality. The basis connection between volatile compounds and the nutrient’s voВестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 89–98
latile profiles are defined as the elements of distinct flavors of individual foods. The flavor volatiles are derived from an array of nutrients, including amino acids, etc. Consequently, the ascendancy of the flavor volatiles is from essential
nutrients in which it suggests that these flavor
volatiles provide major information about the
nutritional makeup of individual food item (Goff,
S.A. et al., 2006).
Up to now, shrimp flavor research has made
great progress. Crustacean meat is composed
mainly of volatile alcohols, furyl, carbonyl compounds, nitrogen compounds, sulfur compounds,
hydrocarbons, esters and phenols (J. Tétreault et
al., 2013; Thongtham Nalinee et al., 2008; Hau
Yin Chung, 1991).
Determination of flavour compounds are
commonly used through the methods of UV, IR,
GC, LC, LC-MS, and NMR. Recently, GC-MS
analysis in the field of flavor occupies the most
important dominance. Moreover, MS’s advantage
includes GC separation that can provide the best
performance and the identification of unknown
compounds. In our previous studies, a modified
headspace SPME method was developed for the
analysis of flavor volatiles (Mjos S.A. et al.,
2006; Wierda R.L. et al., 2006; Edirisinghe
R.KB. et al., 2007). Therefore, this study investigates gas chromatography – mass spectrometry
method.
By measuring the different time for cooking
the flavor substances in the red shrimps, this article determines the best steamed time for the
processing flavor substances of red shrimp and
provides a theoretical basis for pre-cooking red
shrimp.
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Nutrition physiology
Materials and methods
Instruments and materials
Electronic balance was supplied by MettlerToledo Instruments Co., Ltd. Thermo Trace
DSQII gas chromatography – mass spectrometry
was purchased from Thermo Fisher company,
U.S. Hitachi L-8800 high speed amino acid analyzer was acquired from Japan's Hitachi. All the
chemical agents used were of analytical grade.
Red shrimps fished in the East China Sea were
frozen under –30 °C and transported to the laboratory within 30 min.
Sample preparation
Red shrimps were rinsed by tap water to remove impurities. Red shrimps were divided into
three groups and steamed separately at a temperature of 100 °C for 15 min, 20 min, and 25 min.
After cooling to room temperature, the prawn and
shrimp heads were removed. Afterwards, the
shrimps were taken out, minced with a paste
mixer and stored the rest at –20 °C in the Samsung refrigerator.
SPME procedure
According to previous studies, 4 g sample
was introduced into a hermetically sealed 15 mL
vial. The vial was placed in the sample tray
where it was heated at 55 °C for 20 min. After
this equilibrium time, the CAR/PDMS SPME
fiber was inserted into the headspace of the sample and held there for 30 min at 55 °C, then GCMS (Thermo Trace DSQ II) was used to analyze
afterwards (Duflos G et al., 2010).
GC-MS procedure
The electron impact of MS conditions were
as follows: temperature of interface, 250 °C; ionization voltage, 70 eV; mass range, m/z 33–450;
and scan speed, 250 Hz per 0.5 s. All experiments were performed in triplicate.
Analysis of amino acids
Adopted Hitachi is an instrument that automatically analyzes amino acid. It is function accurately to claim and fetch dry the weighted permanent sample by dry powder ration. Added
6NHCL solution and afterward continue the
process of hydrolysis for 22 ~ 24 hours in 110 °C
filters. Filtrated the solutions at low steaming
temperature and dissolved the filtrates among the
water at a certain amount then diluted to certain
density and reserved the solution. The amount of
solution that was approximately used in the machine is 50 ul. All of the experiments that were
performed in triplicate resolution.
Compound Identification
Volatile compounds were identified by
90
matching their mass spectra with Mass Spectral
of the National Institute of Standards and Technology (NIST 2.0).The results from the volatile
analyses were provided in chromatographic peak
area counts whereas no external or internal standards were used in the present work.
Results and discussion
Because of the acid hydrolysis of protein in
this experiment, it does not however causes racemization to get the L-amino acid but it of
course destroyed almost all the present tryptophan by the acid. In addition, hydroxy amino acids such as serine, threonine and tyrosine, etc.
may also be decomposed in a small part by acid.
Hydrolysis from glutamine and aspartic acid was
reacted to convert to the corresponding amide
group of the amino acid.
Table1 shows the highest Total amino acid
(except tryptophan) (TAA) 28.89 g/100 g in the
group of labeled for 20 min steaming of red
shrimp muscle; followed by steaming 15min
group of 28.05 g/100 g; and steaming 25 min
amino acid group in which it has the least content
of 24.69 g/100 g. There are 16 kinds of amino
acids measured in red shrimp muscle, including
all 8 essential amino acids (EAA). Among these
16 kinds of amino acids, aspartic acid, alanine,
glutamic acid and glycine are flavor amino
(Spindler M et al., 1984) in which in fact they are
occupying approximately 11 to 12 % of the total
content of amino acid; however, red shrimp muscle is in short of cystine (CYS). In addition to the
16 kinds of amino acids and the steaming 20 min
group of red shrimps, there are 15 types of amino
acids’ content greater than the measured content
cooked for 15 min and 25 min group of red
shrimp samples.
Among the 16 types of amino acids measured in red shrimp muscle, there are three sets of
samples that have the highest amino acid concentration of glutamic acid, 5.38 %, 5.56 %, 4.74 %,
that are accounting for 19.18 %, 19.25 %, and
19.20 % of total amino acids respectively. Glutamate that is present in the brain, liver and other
tissues plays a role of detoxification and is involving in the synthesis process of a variety of
biologically active substances. In essential amino
acids, three sets of samples have the highest content of lysine, 3.04 %, 3.17 %, 2.69 %, that are
accounting for 10.85 %, 10.98 %, 10.91 % of the
total amino acids respectively. Then followed by
leucine, isoleucine acid; and histidine in which
they represent the lowest content were 0.52 %,
0.53 %, 0.46 %, that are accounting for 1.84 % of
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 89–98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Yuan Peng-Xiang, Hou Jian-Cong
Effect of Gs-Ms on Different Steaming Time
on Nutrition and Flavor of Red Shrimp
the total amino acids of three groups samples.
Lysine is the first limited amino acid exists in the
human milk and cereal protein. Thus, red shrimp
can compensate the exact lysine content that are
lacked in cereal proteins, thereby it effectively
improve the utilization of protein (Sara Barrento
et al., 2010). In addition, Table 1 shows the total
flavor of amino acid contents ranges from 11 to
13 % in three groups of the red shrimp. Of those,
the content of glutamate and aspartate is higher in
which it shows the characteristic flavor of amino
acid while the content of alanine and glycine is
relatively small in which it shows the characteristic of sweet flavor of amino acids and thus lead to
the fact that the presence of these amino acids
makes red shrimp good flavor.
The essential amino acids in the muscle of
red shrimp accounts for about 38% of the total
amount of amino acids and the ratio of essential
amino acids to non-essential amino acid is about
61 % can both be obtained from Table as well.
According to the ideal model of FAO /
WHO, the good quality protein of EAA / TAA
was about 40% whereas EAA / NEAA was above
60 % (FAO /WHO /UNU, 1985) and more im-
portantly, the composition and the contents of
amino acid in red shrimp tend to approach toward
the percentages. Therefore, the red shrimp can
provide an abundant amount of amino acids to
the human body, especially the essential amino
acids.
Different cooking time red shrimp flavor
analysis
Volatile components were extracted by
SPME method from the three groups of red
shrimp samples and identified by GC-MS analysis and afterwards each component of peak in MS
spectra was searched using NIST2.0 spectral library. The potential results will be compared
with the MS standard pattern and combined component peak retention rules to confirm various
flavor components. Three samples SPME-GCMS spectrum was shown in Fig. 1–3.
Red shrimp flavor components
Red shrimp flavor substances include
amines, carbonyl compounds, hydrocarbons and
alcohols such as 2 – acetyl thiazole, 1 – octen, 3 –
ol and straight-chain aldehyde in which they are
the representative flavor substances by making
the red shrimp unique barbecue and seafood flaTable 1
Different cooking time to red shrimp amino acid content
Component
Aspartate (ASP)*
Alanine (ALA)*
Glutamate (GLU)*
Glycine (GLY)*
Serine (SER)
Arginine (ARG)
Proline (PRO)
Tyrosine (TYR)
Histidine (HIS)#
Threonine (THR)#
Valine (VAL)#
Methionine (MET)#
Lysine (LYS)#
Isoleucine (ILE)#
Leucine (LEU)#
Phenylalanine (PHE)#
Total amino acids
The total amount of essential amino acids
(EAA)
Delicious amino acids
EAA/TAA
EAA/NEAA
Content (g/100 g)
15 min
20 min
25 min
3.9543
4.1173
3.469
1.5731
1.6117
1.4003
5.3802
5.5614
4.7421
1.6322
1.6203
1.3996
0.9991
1.0297
0.8798
2.2595
2.2791
1.9588
0.7657
0.7824
0.6804
0.888
0.9125
0.7931
0.5201
0.5292
0.4553
0.9494
0.9895
0.8455
1.1463
1.1794
1.0158
0.6316
0.6453
0.546
3.0439
3.1716
2.6952
1.2203
1.2666
1.0827
1.9911
2.0562
1.753
1.0973
1.1427
0.9766
28.0521
28.895
24.6932
Mass percentage %
15 min
14.1
5.61
19.18
5.82
3.56
8.05
2.73
3.17
1.85
3.38
4.09
2.25
10.85
4.35
7.1
3.91
100
20 min
14.25
5.58
19.25
5.61
3.56
7.89
2.71
3.16
1.83
3.42
4.08
2.23
10.98
4.38
7.12
3.95
100
25 min
14.05
5.67
19.2
5.67
3.56
7.93
2.76
3.21
1.84
3.42
4.11
2.21
10.91
4.38
7.1
3.95
100
10.6
10.9805
9.3701
37.78
37.99
37.92
12.5398
37.79
60.74
12.9107
38
61.29
11.011
37.95
61.15
44.71
/
/
44.69
/
/
44.59
/
/
Note: * delicious amino; # essential amino acid; / no computational analysis
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 89–98
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Nutrition physiology
Fig. 1 SPME-GC-MS spectra of red shrimp cooked 15 min
vors. From the figure, the three groups of red
shrimp sample spectrum is basically the same as
the flavor components of the red shrimp can be
constituted through the identification and analysis
of substances in which these peaks such as.
Determination of Volatile Compounds
shrimp results
In Fig. 1–3, the total ion chromatogram of
the three groups of volatile constituents of red
shrimp steaming cook timed for 15 min, 20 min
and 25 min. The peak area of the volatile components is seen in Table 2. Fig. 1–3 shows the total
ion of the current shrimp is consistent. In Table 2,
73 kinds of volatile components are obtained
from flesh in which 29 kinds are in the same
composition. The red shrimp cooked for 20min
has the highest content of volatile substances, 15
min samples do less, and the 25 min samples get
the minimum. The main active volatile constitu92
ents are hydrocarbons, ketones, aldehydes, esters
and sulfur in which it contains compounds such
as nitrogen compounds as well. In addition, hydrocarbons, aldehydes chemicals and silicon
compounds are at higher levels, representing
18.38, 13.19, 15.97, 30.43, 27.76, 27.86 and
36.39 %; 41.12, 40.59 % of total volatile compounds of the three group red shrimp samples
respectively. In these three substances, the silicon
is containing compounds account for the largest
proportion in which it mainly consisting of octamethyl siloxane, eighteen methyl siloxane ring
azelaic, etc. These substances slightly affect the
flavor of red shrimp while aldehydes have much
influence on the red shrimp flavor substances.
Shrimp of sulfur, nitrogen compounds characteristic flavor
According to the flavor characteristics and
contents, sulfur-containing heterocyclic comBulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 89–98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Yuan Peng-Xiang, Hou Jian-Cong
Effect of Gs-Ms on Different Steaming Time
on Nutrition and Flavor of Red Shrimp
Fig. 2. SPME-GC-MS spectra of red shrimp cooked 20 min
pounds are the main component of meat flavor.
However, it is also an important volatile component of the marine crustacean fish. All 3 samples
of red shrimps contain 2 – acetyl thiazole in
which is identified in the boiled shrimp served as
an important volatile sulfur component with a
roast beef flavor resulted from the thermal degradation of sulfur amino acids during the heating
and its structure is very stable (Kikue Kubota et
al, 1980). In the third group of sample (ie cooking 25 min), the highest content may be associated with higher methionine contained in
shrimp. Meanwhile, the third group of samples
does not contain methyl mercaptan components
as other two groups do.
A large number of nitrogen-containing compounds are detected in the three samples in a total
of 13 species of which Trimethylpyrazine is the
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 89–98
product of the lipid oxidation in the Maillard
reaction with a roasted meat that has great effects
on the flavor of the shrimp (M.S. Brewer, 2009).
Taurine (2 – amino-ethanesulfonic acid) is widely present in sulfur-containing amino acids in
fish. The cleavage of amino acid residues facilitates the formation of pyrazine compounds during heating and resulted as a rich meat flavor of
shrimp. Nitrogenous substances, N'-ethyl-N, N'dimethyl ethylenediamine, N-benzyl-2 – phenylethylamine and N-methyl acetamide have a great
contribution to the shrimp flavor (Shengying
Zhou et al, 1999).
The flavor characteristics of alcohols in
shrimp
The alcohol compound detected is mainly 1octen-3- ol (unsaturated alcohol) and saturated
alcohols such as ethanol and octanol. Generally,
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Nutrition physiology
Fig. 3. SPME-GC-MS spectra of red shrimp cooked 25 min
alcohol belongs to high threshold compounds,
contributing little to flavor. In the detection of
alcohols, the 1-octen-3-ol is shared by the three
samples in which is a linoleic acid hydroperoxide
degradation product that is the showing similar
aroma to mushrooms, existing in volatile flavor
substances of shrimp (Donald S et al., 1998). Saturated alcohols may be produced by decomposition of the fat oxidation in the heating process or
a carbon-based compound that is reduced to be
an alcohol due to their relative high threshold
value unless they are present in high concentrations; they make small contribution to flavor.
The shrimp flavor characteristics carbonyl
compounds
Aldehyde content in the red shrimp is high,
accounting for 32.83, 29.79, 32.65 % of volatile
components respectively. Particularly the pentanal, hexanal, heptyl, octyl aldehyde, nonanal and
decanal occupy such a large proportion that is
usually showing some unpleasant grassy and spi94
cy pungent odor. In addition, their threshold is
very low that imply them a role in the generation
of the red shrimp’s smell. Generally, it is believed that the aquatic unsaturated fatty acids
were oxidized by the action of oxygen and thus
degraded to generate short-chain saturated and
unsaturated aldehydes in which it has been confirmed that hexanal is the main product of degradation of ω6-fatty acids peroxides where octyl
aldehyde and nonyl aldehyde are acid oxidation
products (Kikue Kubota et al., 1980). Ketones
mainly show eucalyptus leaves taste, fat flavor
and burning coke taste; however, the influence
from the shrimp odor is relatively small. The difference between the different flavors of meat
mainly stems from qualitative and quantitative is
carbonyl compounds; therefore, ketone compounds remain some of its impact on the flavor
formation of meat (Shengying Zhou et al., 1999).
Ketones mainly enhance the right flavor of substances because their presence can enhance or
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 89–98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Yuan Peng-Xiang, Hou Jian-Cong
Effect of Gs-Ms on Different Steaming Time
on Nutrition and Flavor of Red Shrimp
Table 2
At different times of the red cooking shrimp flavor composition and content of change (%)
Number
RT/min
Category
1
2
3
1.89
18.77
25.63
Alcohols
Ethanol
1-octen-3-ol
Octanol
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3.79
3.95
4.89
8.81
14.62
21.51
27.7
28.69
35.76
41.92
Aldehydes
3-methylbutanal
2-methylbutyraldehyde
Valeraldehyde
Hexanal
Heptaldehyde
Octanal
2-methyl Undecanal
Nonanal
Decanal
Positive Undecanal
14
15
16
17
18
19
20
2.12
20.98
27.72
34.71
36.29
41.09
48.59
Ketones
Acetone
6-methyl-5-hept-ene-2-one
2-Nonanone
2-decanone
2,6,6-trimethyl-2-cyclohexene-1 ,4-dione
2-undecanone
6,10-dimethyl-5,9-undecadiene-2-ketone
21
22
23
24
25
26
2.98
6.97
13.3
22.09
57.02
59.57
Esters
Ethyl acetate
Phenyl ethyl carbamate ester
4-ethyl hexyl benzoate
Methyl phenyl carbamate
Dichloro-2-ethyl hexyl acrylate
Palmitate
27
28
29
30
31
32
1.64
1.95
22.38
23.84
26.93
46.01
Nitrogen compounds
Alanine
N, N, N'-trimethyl-ethylenediamine
5'-amino-5'-deoxyadenosine
Trimethylpyrazine
1-nitro-hexane
Indole
33
34
1.82
27.35
Sulfur compounds
Methyl mercaptan
2-acetyl thiazole
35
36
37
38
39
40
41
3.43
3.45
3.65
6.58
11.13
13.99
17.42
Hydrocarbons
2-methyl-2-hexene
2-heptene
Benzene
Toluene
Ethylbenzene
Styrene
1-ethyl-2-methyl-benzene
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 89–98
15 min
Peak area (%)
20 min
25 min
0.25
0.37
0.63
1.25
–
0.33
–
0.33
–
0.42
–
0.42
0.35
0.22
2.42
2.57
3.75
2.14
–
8.71
0.86
0.17
21.19
0.23
–
1.35
2.24
4.22
2.29
–
9.74
0.92
0.2
21.19
0.29
0.21
2.13
2.17
3.41
1.39
0.24
7.67
0.71
–
18.22
–
0.45
0.22
0.21
0.66
0.13
–
1.67
–
0.32
0.22
0.24
0.62
0.15
–
1.55
0.23
0.43
–
0.31
1.78
0.16
0.22
3.13
0.67
–
–
0.12
0.21
–
1
0.26
–
2.3
0.12
–
0.1
2.78
0.21
0.16
–
–
–
–
0.37
2.16
–
0.81
–
0.45
–
3.42
1.42
–
–
–
0.56
0.11
2.09
1.95
1.92
–
0.34
0.83
–
5.04
–
0.18
0.18
–
0.23
0.23
0.13
0.27
0.4
0.28
–
0.31
2.98
–
–
0.45
–
–
0.14
1.66
1.62
1.93
0.36
–
0.22
0.21
1.3
1.26
1.24
0.41
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Nutrition physiology
Table 2 (End)
Number
RT/min
Category
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
18.98
19.86
25.6
26.43
29.18
31.88
32.44
36.49
37.45
42.35
43.69
44.71
46.67
50.23
53.37
1,2,3-trimethylbenzene
1,2,4-trimethylbenzene
Pentyl cyclopropane
1-ethyl-2 ,3-dimethylbenzene
1,2,3,5-tetramethyl benzene
1,2,3,4-tetramethyl benzene
4-vinyl-1,2-dimethyl
Tridecane
Naphthalene
N-tetradecane
1-methylnaphthalene
2-methylnaphthalene
Pentadecane
Butylated hydroxytoluene
Heptadecane
Total amount
15 min
0.14
0.48
–
0.2
–
0.29
–
0.23
0.79
0.2
0.39
–
0.42
0.39
0.42
7.97
36.68
Peak area (%)
20 min
–
0.15
0.7
0.18
0.4
0.23
0.21
–
0.71
0.27
0.26
0.14
0.5
0.46
0.15
10.07
38.24
25 min
0.3
0.36
0.7
0.3
0.34
–
0.24
–
0.82
0.21
0.32
0.16
–
0.49
–
8.88
36.46
Note: "–" means not detected.
change the smell of substances. Wherein the
6-methyl-5-hept-en-2-one and 2, 6, 6-trimethyl2- cyclohexene-1, 4-dione which are commonly
known to be aquatic important to flavor substances are produced during heating. Moreover,
among the 2,6,6-trimethyl-2-cyclohexene-1,4dione is converted to generate carotenoids from
the heating process.
The flavor characteristics of alcohols in
shrimp
The alcohol compound detected is mainly
1-octen-3- ol (unsaturated alcohol) and saturated
alcohols such as ethanol and octanol. Generally,
alcohol belongs to high threshold compounds,
contributing little to flavor. In the detection of
alcohols, the 1-octen-3-ol is shared by the three
samples in which is a linoleic acid hydroperoxide
degradation product that is the showing similar
aroma to mushrooms, existing in volatile flavor
substances of shrimp (Donald S et al., 1998). Saturated alcohols may be produced by decomposition of the fat oxidation in the heating process or
a carbon-based compound that is reduced to be
an alcohol due to their relative high threshold
value unless they are present in high concentrations; they make small contribution to flavor.
Conclusions
By comparative analysis three amino acid
groups of the red shrimps set for different cook
timing, there are 16 amino acids detected in the
muscle of the red shrimps (including all 8 essential amino acids and 4 kinds of delicious amino);
however, the cysteine is not detected. Among the
96
amino acids, glutamate accounts for the highest
concentrations of the three sets of samples whereas lysine is the highest content of essential
amino acids. Amino acids cooked for 20 min occupy the highest 28.89 g/100 g total amount
(TAA) in red shrimp muscle (except tryptophan),
followed by 15 min group, and 25 min hits the
minimum. According to protein evaluation method of AAS and CS, methionine + cystine are
the first limiting amino acid in three groups of
red shrimp; valine is the second limiting amino
acid in which their EAAI is higher between 75.3
~ 76.1 that describes the high-quality protein of
red shrimp proteins and the amino acid ratio is
reasonable as well.
In the analysis of composition and content of
the results from the flavors of the three groups of
red shrimp, we can see that the red shrimp
cooked for 20 min have the highest content of
volatile substances, followed by samples cooked
for 15 min, and lastly the set samples that are
cooked for 25 min in which it hits the minimum.
To sum up, the red shrimps cooked for 20 min
have higher nutritional value and better flavor.
Acknowledgments
The research conducted by Yuan Pengxiang
contributed to his thesis. and he is grateful to Drs.
Deng Shanggui and Jamelia Tyso James, for their
guidance and advice. This research project was
supported by the program of Zhejiang Aquatic
Products Processing Technology Research Joint
Laboratory of Zhejiang Ocean University.
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 89–98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Yuan Peng-Xiang, Hou Jian-Cong
Effect of Gs-Ms on Different Steaming Time
on Nutrition and Flavor of Red Shrimp
References
[1] Aoi W, Naito Y, Sakuma K, et a1. Aataxanthin limits exercise-induced skeletal and cardiac muscle
damage in mice[J].Antioxid Redox Signal, 2003, 5(1): 139–144.
[2] Hussein G, Nakamura M,Zhao Q, et a1. Antihypertensive and neuroprotetive effects of astaxanthin in
experimental animals[J]. BiolPharm Bull, 2005, 28(1): 47–52.
[3] Ohgami K, Shiratori K, Kotake S, et al. Effects of astaxanthin on lipopolysaccharide-induced inflammation in vitro and in vivo[J]. Invest Ophthmo1 Vis Sci, 2003, 44(6): 2694–2701.
[4] Chew BP, Wang MW, Park JS.et al. Dietary β-carotene and astaxanthin but not canthaxanthin stimulate
splenocyte function in mice [J]. Anticoncer Res, 1999, 19(6B): 5223–5227.
[5] Lignell A.Medicament for improvement of duration of muscle function or treatment of muscle disorders or diseases [J]. Patent Cooperation Treaty application, 1991, 1:251.
[6] Jyonouchi H, Sun S, Gross MD. Astaxanthin, a carotenoid without vitamin a activity augments antibody responses in cultures including T-helper cell clones an d suboptimal doses of antigen [J]. Nutr, 1995,
125(10): 2483.
[7] Hussein G, Nakamura M, Zhao Q, et a1. Antihypertensive and neuroprotetive effects of astaxan-thin in
experimental animals [J]. Biol Pharm Bull, 2005, 28(1): 47–52.
[8] Naito Y, Uchiyama K, Aoi W, et al. Prevention of diabetic nephropathy by treatment wit astaxanthin in
diabetic db/db mice [J]. Biofactors, 2004, 20(1): 49–59.
[9] Uchivama K, Naito Y, Hasegawa G, et a1. Astaxanthin protects betacells against gIucose toxicity in diabetic db/db mice [J]. Redox Rop, 2002, 7(5): 290–293.
[10] Jyonouchi H, Sun S, lijima K, et al. Antitumor activity of astaxanthin and its mode of action [J]. Nutr
cancern, 2000, 36(1): 59–65.
[11] Lyons NM, O′Brien NM.Modulatory effects of an algal extract containing astaxanthin onUVA—
irradiated cells in culure [J]. J Dermatol Sci, 2002, 30(1): 73–84.
[12] Kurihara H, Koda H, Asami S, et al. Contribufion of the antioxidative property of astaxanthin to its
protective effect on the promotion of cancer metastasis in mice treated with restraint stress [J]. Life Sci, 2002,
70(21): 2509–2520.
[13] Verbeke, W., & Viaene J. Beliefs, attitude and behaviour towards fresh meat consumption in Belgium:
empirical evidence from a consumer survey. Food[J], Quality and Preference, 1999, 10: 437–445.
[14] K. Raesa, A. Balcaena, P. Dirinckb, A. De Winneb, E. Claeysa, D. Demeyera and S. De Smet Meat
quality, fatty acid composition and flavour analysis in Belgian retail beef[J].Meat Science, 2003, 4:65–68.
[15] Linforth, R.S., Taylor, A.J., Measurement of volatile release in the mouth [J]. Food Chemistry 1993,
48: 115–120.
[16] Goff, S.A., Klee, H.J. Plants volatile compounds: sensory cues for health and nutritional value [J],
Science 2006, 311:815–819.
[17] J. Tétreault, A.-L. Dupont, P. Bégin; S. Paris. The impact of volatile compounds released by paper on
cellulose degradation in ambient hygrothermal conditions [J]. Polymer Degradation and Stability, 2013,
98:1827–1837.
[18] Uraiwan Tanchotikul, Thomas C.-Y. Hsieh, Analysis of Volatile Flavor Components in Steamed Rangia Clam by Dynamic Headspace Sampling and Simultaneous Distillation and Extraction [J], Journal of Food
Science, 1991, 56(2): 327–331.
[19] Hau Yin Chung. Volatile Components in Crabmeats of Charybdis feriatus. Journal of Agriculturaland
Food Chemistry [J], 1999, 47: 2280–2287.
[20] Mjos S A, Solvang M, Patterns in volatile components over heated fish powders [J]. Food Research
International [J], 2006, 39(2): 190–202.
[21] WierdaR L, Fletcher G, et al. Analysis of volatile compounds as spoilage indicators in fresh king salmon (Oncorhynchustshawytscha) during storage using SPME-GC-MS [J]. Journal of Agricultural and Food
Chemistry, 2006, 54(22): 8480–8490.
[22] Edirisinghe R.KB, Graffamaj, Taylor S.J. Characterization of the volatiles of yellowfin tuna (Thunnus
albacares) during storage by solid phase microextraction and GC-MS and their relationship to fish quality parameters [J], International Journal of Food Science and Technology, 2007, 42(10): 1139–1147.
[23] Duflos G;Leduc F;N'guessan A;Krzewinski F;Kol O;Malle P. Freshness characterization of whiting
(Merlangius merlangus) using an SPME/GC/MS method and a statistical multivariate approach [J]., Sci Food
Agric. 2010, 90(15): 2568.
[24] Spindler M,Stadler R,Tanner H. Amino acid analysis of feedstuffs:Determination of methionine and
cystine after oxidation with perform in acid and hydrolysis[J]. J Agric Food Chem, 1984, 32:1366–1371.
[25] Sara Barrento, Antonio Marques, Barbara Teixeira. Chemical composition, cholesterol, fatty acid and
amino acid in two populations of brown crab Cancer pagurus: Ecological and human health implications [J].
Journal of Food Composition and Analysis, 2010 (23): 716–725.
Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».
2015. Т. 3, № 2. С. 89–98
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Nutrition physiology
Yuan Peng-Xiang. Postgraduate Student of marine science, Supervisor of aquatic food security lab in
Zhejiang Ocean University, xiangzi661822@163.com
Hou Jian-cong. Doctor of science (Technical), associate professor of Marine biological resources utilization in Zhejiang Ocean University, 466744576@qq.com
Received 23 January 2015
__________________________________________________________________
УДК 639.28
ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕНИ ВАРКИ КРАСНЫХ КРЕВЕТОК
НА ИХ ПИЩЕВУЮ ЦЕННОСТЬ И ВКУСОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Юань Пэн-Сян, Хоу Цзянь-Конг
Чжэцзянский океанический университет, провинция Чжэцзян (Китай)
Рассматривается использование метода газовой хроматографии и массспектрометрии при варке красных креветок в разные временные отрезки (15; 20; 25
минут) с целью выявления изменений вкусовых характеристик продукта. Результаты
показывают, что изменения временных рамок варки очень влияют на вкус, а также
на содержание спирта, серы, азота и карбонильных соединений. Кроме того, красные
креветки весом 28,89 г после варки в течение 20 минут характеризуются наибольшим количеством аминокислот в мышечных тканях (за исключением триптофана).
Таким образом, красные креветки после варки в течение 20 минут имеют высшую
питательную ценность и лучшие вкусовые свойства.
Ключевые слова: красные креветки; время приготовления пищи; газовая хроматография, масс-спектрометрия; аминокислоты; анализ вкуса.
Юань Пэн-Сян. Аспирант морской науки, руководитель водной лаборатории пищевой безопасности, Чжэцзянский океанический университет, провинция Чжэцзян (Китай), xiangzi661822@163.com
Хоу Цзянь-Конг. Доктор технических наук, адъюнкт-профессор в области использования морских
биологических ресурсов, Чжэцзянский океанический университет, провинция Чжэцзян (Китай),
466744576@qq.com
Поступила в редакцию 22 января 2015 г.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
REFERENCE TO ARTICLE
Yuan, Peng-Xiang. Effect of Gs-Ms on Different
Steaming Time on Nutrition and Flavor of Red Shrimp /
Yuan Peng-Xiang, Hou Jian-Cong // Вестник ЮУрГУ.
Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2015. – Т. 3,
№ 2. – С. 89–98.
Yuan Peng-Xiang, Hou Jian-Cong. Effect of Gs-Ms
on Different Steaming Time on Nutrition and Flavor of Red
Shrimp. Bulletin of the South Ural State University. Ser.
Food and Biotechnology, 2015, vol. 3, no. 2, pp. 89–98.
98
Bulletin of the South Ural State University.
Ser. Food and Biotechnology. 2015, vol. 3, no. 2, pp. 89–98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИНФОРМАЦИЯ О ЖУРНАЛЕ
Серия основана в 2013 году. Свидетельство о регистрации ПИ № ФС 77-57403 выдано
24 марта 2014 г. Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий
и массовых коммуникаций.
Журнал включен в Реферативный журнал и Базы данных ВИНИТИ. Сведения о журнале
ежегодно публикуются в международной справочной системе по периодическим и продолжающимся изданиям «Ulrich’s Periodicals Directory».
Подписной индекс 40558 в объединенном каталоге «Пресса России».
Периодичность выхода – 4 номера в год.
ПРАВИЛА ДЛЯ АВТОРОВ
1. В редакцию предоставляются электронная и бумажная (документ MS Word) версии статьи, экспертное заключение о возможности опубликования работы в открытой печати, сведения об авторах
(Ф.И.О., место работы и должность для всех авторов работы), контактная информация ответственного за
подготовку рукописи (рабочий и мобильный телефон, адрес для рассылки авторских экземпляров).
2. Структура статьи: УДК, ББК, название (не более 12–15 слов), список авторов, аннотация (не более
300 знаков), список ключевых слов, текст работы, литература (в порядке цитирования, ГОСТ 7.1–2003).
3. После текста работы следует название, аннотация, список ключевых слов и сведения об авторах
на русском и английском языках.
4. Параметры набора. Размеры полей: левое – 2,5 см, правое – 2,5 см, верхнее и нижнее – по 2,3 см.
Текст статьи набирать в одну колонку шрифтом Times New Roman размером 14 пт. Выравнивание абзацев – по ширине. Отступ первой строки абзаца – 0,7 см. Междустрочный интервал – одинарный. Включить режим автоматического переноса слов. Все кавычки должны быть угловыми («»). Все символы «тире» должны быть среднего размера («–», а не «-»).
5. Формулы должны быть набраны в редакторе формул Microsoft Equation с отступом
0,7 см от левого края. Размер обычных символов – 14 пт, размер крупных индексов – 10 пт (71 %
от размера обычных символов), размер мелких индексов – 8 пт (58 % от размера обычных символов).
6. Рисунки все черно-белые. Если рисунок создан не средствами MS Office, то желательно предоставить рисунки и в виде отдельных файлов.
7. Адрес редакции научного журнала «Вестник ЮУрГУ». Серия «Пищевые и биотехнологии»:
Россия 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 85, Южно-Уральский государственный
университет, Институт экономики, торговли и технологий, ауд. 563/2, техническому секретарю Поповой Н.В.
8. Адрес электронной почты: tef_popova@mail.ru
9. Полную версию правил подготовки рукописей и пример оформления можно загрузить с сайта
журнала (http://vestnik.susu.ac.ru/food).
10. Плата с аспирантов за публикацию рукописей не взимается.
Издательский центр Южно-Уральского государственного университета
Подписано в печать 20.03.2015. Формат 60×84 1/8. Печать цифровая.
Усл. печ. л. 11,63. Тираж 500 экз. Заказ 74/178.
Отпечатано в типографии Издательского центра ЮУрГУ.
454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа