Оценка эффективности экстракции вирусов из пищевых матриц и частоты встречаемости контаминированных продуктов в торговой сети

Express detection of viruses, in particular, norovirus (NoV) and hepatitis A virus (HAV), is becoming an extremely important task for food safety control. This study examines various approaches to recovery of viral particles and methods for RNA extraction from food matrices to assess mengovirus extraction efficiency. Efficiency of mengovirus extraction from raspberry was 14.26%, from oysters 7.99%, from pork liver 8.33%. Assessment of RNA extraction by various methods was carried out. The highest efficiency of mengovirus extraction from pork liver (19.37%) was observed when RNA was extracted using the eGene-up semi-automatic system. The lowest extraction efficiency (5.31%) was achieved upon manual RNA extraction. When RNA was extracted from oysters, the maximum efficiency (33.35%) was ensured by the AutoPure nucleic acid extraction station and NucliSens kit, while the minimum efficiency (9.78%) was observed when using the eGene-up system. The performed monitoring of food products showed that the highest occurrence of norovirus GII was recorded in oyster samples (9.6% of tested samples); the second place was occupied by strawberry, where occurrence of norovirus GII was 6.8%. In the raspberry samples, norovirus GII was not detected.Экспресс-обнаружение вирусов, в частности норовируса (NoV) и вируса гепатита А (HAV), становится важнейшей задачей контроля безопасности пищевых продуктов. В данном исследовании были рассмотрены различные подходы к извлечению вирусных частиц и способы выделения РНК из пищевых матриц с целью оценки эффективности экстракции менговируса. Эффективность экстракции менговируса из малины составила 14,26%, из устриц — 7,99%, из свиной печени — 8,33%. Была проведена оценка экстракции РНК различными методами. Наибольшая эффективность экстракции менговируса из свиной печени наблюдалась при выделении РНК с  помощью полуавтоматической системы eGene up и составила 19,37%. Наименьшая эффективность экстракции была достигнута при выделении РНК ручным способом — 5,31%. При экстракции РНК из устриц максимальная эффективность обеспечивалась с помощью станции для выделения НК AutoPure и набора NucliSENS — 33,35%, а минимальная эффективность наблюдалась при использовании системы eGene up и составила 9,78%. Проведенный мониторинг пищевых продуктов показал, что наибольшая встречаемость норовируса GII была зафиксирована в  образцах устриц и  составила 9,6% от исследуемых образцов; на втором месте находилась клубника, где встречаемость норовируса GII составила 6,8%. В образцах малины норовирус GII обнаружен не был

Бадан толстолистный как альтернатива пищевым красителям для пищевых систем

The topicality of studying synthetic colorants and a possibility of their strictly regulated application is linked with an increasing producers’ interest in natural food colorants due to the attempt to grant the status of natural products to foods. New data on the content of photosynthetic pigments in leaves of leather bergenia (Вergenia crassifolia (L.) Fitsch) of different periods of vegetation growing in the Republic of Buryatia were obtained in this work. It is shown that it is one of the few plants, which leaves contain a significant amount of carotenoids. Their maximum total content (1257.9 ± 33.1 mmol/mol chlorophyll) was noticed in red leaves of bergenia. Seasonal changes in the complex of photosynthetic pigments in leaves were revealed. For example, the content of chlorophylls in black leaves reduced by four times compared to the amount of pigments in green leaves. Insignificant losses of the pool of green pigments were also observed in red leaves. About 18% of chlorophylls remained in black leaves. During the period after plants’ appearance from under the snow, the content of chlorophyll α increased by 3 times and chlorophyll β by 1.8 times. In leaves of bergenia, β- carotene was found in the composition of carotenoids (30% of the sum of carotenoids). Among xanthophyllic pigments, lutein was found in the prevailing quantity; its proportion accounted for 51% of the sum of carotenoids.Актуальность изучения синтетических красителей и возможности их строго регламентированного применения связана с возрастающим интересом производителей к натуральным пищевым крaсителям ввиду стремления придать пищевым продуктам стaтус натуральных. В работе получены новые данные о содержании фотосинтетических пигментов в листьях бадана толстолистного Вergenia crassifolia (L.) Fitsch, произрастающего в Республике Бурятия, с разными сроками вегетации. Показано, что это одно из немногих растений, листья которого содержат значительное количество каротиноидов. Максимальное суммарное их количество отмечено в красных листьях бадана — 1257,9 ± 33,1 ммоль/моль хлорофилла. Выявлены сезонные изменения комплекса фотосинтетических пигментов в листьях. Так, содержание хлорофиллов в черных листьях снижалось в 4 раза по по сравнению с числом пигментов в зеленых листьях. Незначительные потери фонда зеленых пигментов наблюдались и в красных листьях. В черных листьях оставалось около 18% хлорофиллов. В период после выхода растений из-под снега содержание хлорофилла α увеличилось в 3 раза, а хлорофилла β — в 1,8 раза. В листьях бадана в составе каротиноидов обнаружен β-каротин (30% суммы каротиноидов). В преобладающем количестве из числа ксантофилловых пигментов отмечен лютеин, на долю которого приходилось до 51% суммы каротиноидов

Влияние различных молокосвертывающих ферментов на качество и сроки хранения полутвердых сыров

The study examined semi-hard cheeses made with milk-clotting enzymes (MCEs) of animal origin (Naturen Extra with a mass fraction of chymosin 95%, “Bovine Pepsin” with a mass fraction of chymosin 10%), microbial origin (Fromase 750 XLG) and recombinant origin (Chy-max Extra and Chy-max Supreme), at an introduction dose of MCE of 1,500 to 6,000 IMCU per 100 kg of milk. In cheeses at the age of 7, 60, and 150 days, pH, the degree of proteolysis, the content of peptides with a mass of 1–5 kDa, and the compressive stress at fracture were determined. Cheeses produced with a dose of MCE of 5,000–6,000 IMCU/100 kg of milk had a substantially (p<0.05) lower pH compared to cheeses made with doses of MCEs of 1,500–3,000 IMCU/100 kg of milk. At the same time points, there were no significant differences (p>0.05) in the degree of proteolysis between cheeses made using diverse types of MCEs at the same dose. The exceptions were cheeses produced with Chy-max Supreme, which had a substantially (p<0.05) lower level of proteolysis. Sensory assessment of the bitter taste intensity in cheeses is proportional to the content of peptides with a molecular weight of 1–5 kDa. With an increase in the MCE dose, the content of peptides with a molecular weight of 1 to 5 kDa increases in cheese. Chy-max Supreme forms the least number of bitter peptides in cheeses (p<0.05). There are no significant differences (p<0.05) in the magnitude of the compressive stress at fracture between the cheese variants produced with the same MCE doses of diverse types at the same time points.Исследовали полутвердые сыры изготовленные с молокосвертывающими ферментами (МФ) животного происхождения (Naturen Extra с массовой долей химозина 95%, «Говяжий пепсин» с массовой долей химозина 10%), микробного происхождения (Fromase 750 XLG) и рекомбинантного происхождения (Chy-max Extra и Chy-max Supreme), при дозе внесения МФ от 1500 до 6000 IMCU на 100 кг молока. В сырах в возрасте 7, 60 и 150 сут определяли рН, степень протеолиза, содержание пептидов с массой 1–5 кДа, напряжение сжатия при разрушении. Сыры, изготовленные с дозой МФ 5000–6000 IMCU/100 кг молока, имели достоверно (p<0,05) более низкий уровень рН в сравнении с сырами, произведёнными с дозами МФ 1500–3000 IMCU/100 кг молока. В одинаковые моменты времени, отсутствовали достоверные отличия (p>0,05) по степени протеолиза между сырами, изготовленными с использованием МФ разного типа в одинаковой дозе. Исключением были сыры, изготовленные с МФ Chy-max Supreme, в которые имели достоверно (p<0,05) более низкий уровень протеолиза. Сенсорная оценка интенсивности горького вкуса в сырах пропорциональна содержанию в них пептидов с молекулярной массой 1–5 кДа. При повышении дозы внесения МФ, в сырах повышается содержание пептидов с молекулярной массой от 1 до 5 кДа. МФ Chy-max Supreme образует в сырах наименьшее количество горьких пептидов (p<0,05). Отсутствуют достоверные отличия (p<0,05) по величине напряжение сжатия при разрушении между вариантами сыров выработанных с одинаковыми дозами МФ разных типов в одинаковые моменты времени

Обоснование, направления и результаты использования продуктов переработки молочной сыворотки в производстве мороженого

The deficiency of protein is an important global problem. Whey, as a by-product of the production of cheese and cottage cheese, can be an additional source of protein. The feasibility of using whey for food purposes due to its composition and biological value is substantiated in the review. Besides, the usage of whey for food purposes reduces threat of environmen‑tal pollution existing when disposing it into the sewer. The aim of the article was to collect, analyze and summarize data on the use of whey and products of its processing in the technology of ice cream and whipped frozen desserts. The analysis of the data of the International Dairy Federation (IDF) on the global volumes of milk whey production as well as the amount of high-value protein, to which they are equivalent, is given. The modern world experience in processing technologies of whey and the product assortment made with its usage has been analyzed. Attention is concentrated on the characteristics and properties of whey processed products (concentrates, isolates, milk hydrolysates, first of all, whey proteins) and micellar casein. The research experience in studying the possibility of their use in the production of ice cream and other foods is assessed and summarized. The influence of these products on the technological, structural-mechanical, microstructural and organoleptic characteristics of ice cream and on its biological value is considered. The presence of positive and negative experience in the usage of dairy proteins, including whey proteins, on the consumer characteristics of frozen food is noted. The necessity of more detailed study of results of using each particular source of milk protein in relation to different types of ice cream and whipped frozen desserts is substantiated.Дефицит белка является важной мировой проблемой. Дополнительным источником белка может стать побочный продукт производства сыра и творога — сыворотка. В обзоре обоснована целесообразность использования молочной сыворотки в пищевых целях, обусловленная ее составом и биологической ценностью. Кроме того, применение сыворотки в качестве продукта питания снижает угрозу загрязнения окружающей среды, возникающую при утилизации ее в канализацию. Целью данной статьи является сбор, анализ и обобщение данных о применении сыворотки и продуктов ее переработки в технологии мороженого и взбитых замороженных десертов. Приведен анализ данных Международной молочной федерации (ММФ) о мировых объемах производства молочной сыворотки, а также о количестве высокоценного белка, которому они эквивалентны. Проанализирован современный мировой опыт технологий переработки молочной сыворотки и ассортимента продуктов, получаемых в результате их использования. Акцентировано внимание на характеристике и свойствах продуктов переработки молочной сыворотки (концентраты, изоляты, гидролизаты молочных, в первую очередь, сывороточных белков) и мицеллярного казеина. Оценен и обобщен опыт исследований возможности их использования в производстве мороженого и в других пищевых продуктах. Рассмотрено влияние указанных продуктов на технологические, структурно-механические, микроструктурные, органолептические показатели мороженого и его биологическую ценность. Отмечено наличие как положительного, так и отрицательного опыта применения молочных, включая сывороточные, белков на потребительские характеристики замороженных продуктов. Обоснована необходимость более детального изучения результатов использования каждого определенного источника молочного белка применительно к конкретным видам мороженого и взбитых замороженных десертов

Белковый гидролизат как источник биоактивных пептидов в пищевой продукции диабетического питания

Protein hydrolysates are a promising active component in specialized food products. Due to the presence of bioactive peptides with enzyme inhibiting activity in their composition, protein hydrolysates exert different physiological effects. The aim of the research was to establish the potential hypoglycemic activity of the protein hydrolysate of broiler chicken stomachs in whey and to develop a beverage on its basis for patients with diabetes mellitus. Protein hydrolysates obtained from microbial fermentation of muscular stomachs of broiler chickens in whey were assessed by UHPLC coupled to mass-spectrometry. Using the BioPEp database, the molecular weight distribution of peptides in the hydrolysates was determined. In addition, bioactive peptides showing the inhibitory activity toward enzymes dipeptidyl peptidase‑4 and amylase were revealed. Based on the obtained hydrolysates, recipes of beverages for patients with diabetes mellitus were modeled in the Excel software program with regard to the recommendations for nutrition of this population group. According to the obtained recipes, beverages were produced in the laboratory conditions and their taste was assessed. An effect of the beverage on glucose reduction in the blood of laboratory animals was assessed upon single peroral administration with a dose of 1.3 ml before the main meal. The results of the investigation of the peptide composition of protein hydrolysates showed the presence of bioactive peptides (SY, VW, SW) in them with the inhibitory activity toward enzymes dipeptidyl peptidase‑4 and amylase confirmed by the BioPep database. The highest amount of the above indicated bioactive peptides (37.1 mg/100 g hydrolysate) was in the protein hydrolysate produced by fermentation of raw materials with propionic acid bacteria. The beverage produced on the basis of the protein hydrolysate and lemon juice was more acceptable for consumers in terms of taste than the beverage with the taste of cacao. The results of the in vivo trials showed that the beverage based on the protein hydrolysate was effective in reducing sugar in blood of both healthy rats and rats with diabetes mellitus. The blood sugar level in the healthy animals of the G1 group (without using the beverage) increased by 151% relative to the initial values, which was a higher value compared to the G2 group (with the use of the beverage), where an increase was 87%. A more significant growth in the blood sugar level (61% relative to the initial values) was also observed in the ill animals in the G3 group (without using the beverage), while this increase was 46% in the G4 group (with the use of the beverage). Thus, the results of the study show the prospects of using the protein hydrolysates from broiler chicken stomachs in whey as an active hypoglycemic component in beverages for patients with diabetes mellitus. However, more profound research is necessary including studies on the representative group of patients.Белковые гидролизаты являются перспективным активным компонентом в специализированных продуктах питания. Благодаря наличию в их составе биоактивных пептидов с ингибирующей ферменты активностью, белковые гидролизаты проявляют различные физиологические эффекты. Целью исследований является установление потенциальной гипогликемической активности белкового гидролизата желудков цыплят-бройлеров в молочной сыворотке, а также разработка на его основе напитка для больных сахарным диабетом. Методом УВЭЖХ в сочетании с масс-спектрометрией была проведена оценка белковых гидролизатов, полученных из микробной ферментации мышечных желудков цыплят-бройлеров в молочной сыворотке. При помощи базы данных BioPep определялось молекулярно-массовое распределение пептидов в гидролизатах, а также были выявлены биоактивные пептиды, проявляющие ингибирующую активность в отношении ферментов дипептидилпептидазы‑4 и амилазы. На основе полученных гидролизатов в программе Excel были смоделированы рецептуры напитков для пациентов с сахарным диабетом с учетом рекомендаций по питанию для данной группы населения. По полученным рецептурам в лабораторных условиях были изготовлены напитки и оценен их вкус. Исследовано влияние напитка на снижение глюкозы в крови у лабораторных животных при однократном введении дозировки 1,3 мл перорально перед основным приемом пищи. Результаты исследований пептидного состава белковых гидролизатов показали наличие в них биоактивных пептидов с подтвержденной по базе BioPep ингибирующей ферменты дипептидилпептидазу‑4 и альфаглюкозидазу активностью — SY, VW, SW. В белковом гидролизате, полученном ферментацией сырья пропионовокислыми бактериями, суммарно оказалось наибольшее количество указанных биоактивных пептидов — 37,1 мг/100 г гидролизата. Напиток, изготовленный на основе белкового гидролизата и лимонного сока, оказался по вкусу более приемлемым для потребителей, чем напиток со вкусом какао. Результаты испытаний in vivo показали, что напиток на основе белкового гидролизата эффективен для снижения сахара в крови как здоровых, так и больных сахарным диабетом крыс. Уровень сахара в крови у здоровых животных в группе Г1 (без использования напитка) повышался на 151% относительно начальных значений, что является более высоким показателем по сравнению с группой Г2 (с использованием напитка), где повышение составило 87%. У больных животных в группе Г3 (без использования напитка) также наблюдался более значительный рост уровня сахара в крови — 61% относительно начальных значений, в то время как в группе Г4 (с использованием напитка) это повышение составило 46%. Таким образом, результаты исследований показали перспективность применения белковых гидролизатов из желудков цыплят-бройлеров в сыворотке в качестве активного гипергликемического компонента в напитках для людей, больных сахарным диабетом, однако необходимо проведение более глубоких исследований, в том числе на репрезентативной группе пациентов

Электронно-микроскопические исследования кинетики структурообразования молочного геля

The aim of this study is to enhance the comprehension of the mechanism of enzymatic gelation in milk by visualizing the evolution of its microstructure through transmission electron microscopy. In order to minimize the potential for artifacts during the preparation process and eliminate any possible difficulties in interpreting the resulting images, three distinct methods were employed in the research: shading the surface topography with vacuum deposition of heavy metal, negative staining of the specimen with a heavy metal solution and replicating a cleavage of a quick-frozen sample. The selection of time intervals for sampling the gel during its evolution is determined by the most probable significant modifications in the resulting gel. Based on the research, it has been shown that natural milk is a nonequilibrium system from the perspective of statistical thermodynamics. A notable observation is that the glycomacropeptides forming the hair layer on the surface of casein micelles are unevenly distributed, leading to the formation of micelle dimers and trimers. It has been determind that during the initial stage of enzymatic gelation in milk, clusters of loosely bound micelles are formed in areas with the highest concentration. The formation of micelle chains is absent at this stage due to the non-anisometric nature of micelles and the energetic disadvantage of their formation. It has been found that under the influence of enzymatic gelation near the gel point, a hierarchical process involving the transformation of the milk’s protein component is activated. The trigger mechanism for this process is a cooperative conformational transition in clusters of casein micelles, which initiates a chain of more energy-intensive reactions in the following sequence: hydro­phobic interactions → hydrogen bridges → electrostatic interactions → calcium bridges. The result is the conversion of loosely bound micelle clusters into denser aggregates, predominantly contributing to the formation of milk curd. It is worth noting that gelation in milk can be regarded as a process that reduces the free energy of the dispersed system. Understanding the correlation between the decrease in the free energy value during gelation and the physical properties of the finished cheese and other dairy products continues to be a relevant area of research.Цель этой работы заключается в улучшении понимания механизма ферментативного гелеобразования в молоке за счёт визуализация эволюции его микроструктуры с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Для снижения возможности возникновения артефактов препарирования и устранения проблем достоверной интерпретации получаемых изображений в работе были использованы три различных способа подготовки препаратов к исследованиям: оттенение топографии поверхности вакуумным напылением тяжелого металла; негативное окрашивание препарата раствором тяжелого металла; репликация скола быстрозамороженного образца. Выбор моментов времени отбора образцов геля в процессе его эволюции обусловлен наиболее вероятными существенными изменениями в образующемся геле. В результате исследований показано, что с точки зрения статистической термодинамики натуральное молоко является неравновесной системой. Отмечено, что волосковый слой казеиномакропептидов на поверхности мицелл казеина распределён неравномерно, что способствует образованию димеров и тримеров мицелл. Определено, что в первичной фазе ферментативного гелеобразования в молоке образуются слабосвязанные кластеры мицелл в местах их наибольшей концентрации. Образования цепочек мицелл на этом этапе не наблюдается, что объясняется отсутствием анизометрии мицелл и энергетической невыгодностью их образования. Установлено, что при ферментативном гелеобразовании в молоке вблизи гель-точки запускается иерархический процесс преобразований белковой составляющей молока. Спусковым механизмом этого процесса является кооперативный конформационный фазовый переход в кластерах мицелл казеина, который вызывает цепочку более энергоёмких реакций в последовательности: гидрофобные взаимодействия → водородные связи → электростатические взаимодействия → кальциевые мостики. Результатом чего является преобразование слабосвязанных кластеров мицелл в более плотные агрегаты, преимущественно из которых окончательно формируется молочный сгусток. Отмечено, что в целом гелеобразование в молоке можно рассматривать как процесс, снижающий величину свободной энергии, а определение того, как уровень снижения величины свободной энергии молока при гелеобразовании связано с физическими свойствами готового сыра и других молочных продуктов остаётся актуальной темой исследований

Влияние рH на извлечение белков из поджелудочной железы Sus scrofa

The porcine pancreas contains various enzymes, structural, regulatory, secretory, receptor and other biologically active substances that ensure both the functioning of the organ and its biological role in the organism. The aim of this work was to study the influence of pH changes in 0.9% sodium chloride solution used as an extractant on the efficiency of bioactive protein isolation from the porcine pancreas. The extraction was carried out with the 0.9% NaCl, 0.9% NaCl pH=4 and 0.9% NaCl pH= 8.5 with a stirring speed of 400 rpm for 150 min at 4 ºC; the ratio of pancreas: extractant was 1:5, the supernatant was separated by centrifugation. The protein concentration was measured by a biuret reaction on a semi-automatic biochemical analyzer Biochem SA. The proteomic composition of extracts and native pancreas was evaluated by 10% SDS-PAGE according to Laemmli method in the “VE10” chamber. Digital images of electrophoregrams were obtained using a Bio-5000 Plus scanner, edited in a graphic editor and analyzed using ImageJ software. When determining the intensity of protein fractions, it was noted that the use of 0.9% NaCl contributed to a greater yield of proteins with molecular weights of 200 kDa, 150 kDa, 69 kDa, 52 kDa and 33 kDa into the extractant; a pH shift to the acidic area stimulated the yield of fractions with molecular weights of 130 kDa, 50 kDa, 49 kDa, 45 kDa, 40 kDa, 30 kDa and 27kDa, and a pH shift to the alkaline area — only 47 kDa and 42 kDa. Most pancreas proteolytic enzymes have a molecular weight in a range of 34–23kDa, excepting the immature form of carboxypeptidases with MW 45–47kDa. The greatest intensity of protein bands was observed in the region with MW less than 33kDa on the obtained electrophoregrams. The presence of intense protein fractions in the region of molecular weights of less than 50–52kDa and 40kDa was also noted, which may correspond to enzymes such as pancreatic lipase and phospholipase A2, and the presence of protein fractions with MW above 130 kDa corresponding to various types and isoforms of collagen and laminin. In addition, such processes as protein aggregation and proteolysis can also influence the molecular weight distribution of protein fractions.Поджелудочная железа (ПЖ) свиней содержит множество ферментов, структурных, регуляторных, секреторных, рецепторных и других биологически активных веществ, обеспечивающих как функционирование органа, так и его биологическую роль в организме. Целью настоящей работы было изучение влияния изменения pH в 0,9%-м растворе хлорида натрия, использующегося в качестве экстрагента, на эффективность извлечения биологически активных веществ белковой природы из поджелудочной железы свиней. Экстракцию проводили 0,9% NaCl, 0,9% NaCl pH≤4 и 0,9% NaCl, pH=8,5 со скоростью перемешивания 400 об/мин в течение 150 мин при 4 ºС, соотношение ПЖ: экстрагент 1:5, супернатант отделяли центрифугированием. Концентрация белка была измерена биуретовой реакцией на полуавтоматическом биохимическом анализаторе Biochem SA. Протеомный состав экстрактов и нативной поджелудочной железы оценивали методом одномерного электрофореза по Лэммли в 10% полиакриламидном геле в камере VE-10. Полные цифровые изображения электрофореграмм получали с помощью сканера Bio-5000 Plus, затем их редактировали в графическом редакторе и анализировали с помощью программного обеспечения ImageJ. При определении интенсивности белковых фракций отмечалось, что применение 0,9% NaCl способствовало большему выходу в экстрагент белков с молекулярными массами (Мм) 200 кДа, 150 кДа, 69 кДа, 52 кДа и 33 кДа, смещение рН в кислую область стимулировало выход фракций с молекулярными массами 130 кДа, 50 кДа, 49 кДа, 45 кДа, 40 кДа, 30 кДа и 27 кДа, а в щелочную — только 47 кДа и 42 кДа. Большинство протеолитических ферментов ПЖ имеет молекулярную массу в диапазоне 34–23 кДа, за исключением незрелой формы карбоксипептидаз с Мм 45–47 кДа, на полученных электрофореграммах наибольшая интенсивность белковых полос выражена в области с Мм менее 33 кДа. Также отмечалось присутствие интенсивных белковых фракций в области молекулярных масс менее 50–52 кДа и 40 кДа, что может соответствовать таким энзимам, как панкреатическая липаза и фосфолипаза А2, и наличие белковых фракций с Мм выше 130 кДа, соответствующих различным типам и изоформам коллагена и ламинина. Кроме того, такие процессы, как белковая агрегация и протеолиз также могут оказывать влияние на молекулярно-массовое распределение белковых фракций

Влияние ультразвука на кормовую смесь подсолнечного жмыха и молочной сыворотки

At present, secondary products of the main production in the form of cake, oil meal, bran and whey are widely used for feeding cattle. Despite the presence of protein, fats, carbohydrates, minerals and fiber in their composition, there is a problem of low assimilability of these nutrients. Moreover, secondary products are often unsafe in terms of microbiological parameters. To solve this problem, various physical and mechanical impacts are used. The paper presents the results of the study of an ultrasound effect on the feed mixture of sunflower cake and whey. Ultrasound is wave oscillations with frequencies higher than 20 kHz. Ultrasound waves propagate in solid, liquid and gas media, have a high mechanical energy and cause several physical, chemical and biological phenomena. When ultrasound impacts a mixture, bubbles are formed and large amounts of energy are emitted upon their collapse. This energy is expended on destruction of large particles of cake with particle sizes of 1370.8–2776.6 µm in the dry cake and up to 1.8–300.0 µm in the suspension. The overwhelming majority (60–75%) of particles have sizes of 11 to 30 µm when duration of the ultrasound treatment is 20–30 min. This can be seen in the photographs of the mixture under a microscope. With that, the homogeneous gel-like mass containing protein, fat, fiber and sugars is formed from a simple mixture of components, which significantly improves the process of assimilation of structured nutrients of cake by animals. A decrease in the protein content from 10.20% to 6.65% has been revealed in the suspension with a component ratio of 1:4 to 1:8. Temperature-time regimes for ratios of the cake/whey components have been established. The optimal temperature was 60–70°C, treatment time was 20 min. A temperature was lower in the mixture with a ratio of 1:8 for all time periods due to a decrease in viscosity of the formed suspension. Microbial inactivation occurs under the impact of ultrasound, which is important for animal health and productivity. As a result of the statistical processing of process indicators, a range was established for optimal values of variable factors at which a decrease in the microbiological contamination of the mixture takes place.В настоящее время для кормления крупного рогатого скота широко используют побочные продукты основного производства в виде жмыха, шрота, отрубей, молочной сыворотки. Несмотря на входящие в их состав белок, жиры, углеводы, минеральные вещества и клетчатку, существует проблема низкой усвояемости этих питательных веществ. Кроме того, побочные продукты часто неблагополучны по микробиологическим показателям. Для решения данной проблемы используются различные физические, механические воздействия. В статье приведены результаты исследований влияния ультразвука (УЗ) на кормовую смесь подсолнечного жмыха и молочной сыворотки. Ультразвук — это волновые колебания с частотами более 20 кГц. Ультразвуковые волны распространяются в твердых, жидких и газообразных средах, обладают большой механической энергией и вызывают ряд физических, химических и биологических явлений. При УЗ‑воздействии на смесь образуются пузырьки, при схлопывании которых выделяется большое количество энергии. Эта энергия расходуется на разрушение крупных частиц жмыха с размерами частиц 1370,8–2776,6 мкм в сухом жмыхе до 1,8–300,0 мкм в суспензии. Подавляющее большинство (60–75%) частиц имеют размеры от 11 до 30 мкм при продолжительности УЗ‑обработки 20–30 мин. Это видно на фотографиях смеси под микроскопом. При этом из простой смеси компонентов образуется гомогенная гелеобразная масса, содержащая белок, жир, клетчатку, сахара, что существенно улучшает процесс усвоения животными структурированных пищевых веществ жмыха. Выявлено уменьшение содержания белка в суспензии с 10,20% до 6,65% в соотношении компонентов от 1:4 до 1:8. Установлены температурно-временные режимы для соотношений компонентов жмых/сыворотка. Оптимальная температура составляла 60–70°C, время обработки — 20 минут. При всех временных значениях в смеси с соотношением 1:8 температура была ниже вследствие уменьшения вязкости образующейся суспензии. Под действием ультразвука происходит микробная инактивация, что важно для здоровья и продуктивности животных. В результате статистической обработки показателей процесса установлена область оптимальных значений переменных факторов, при которых происходит снижение микробиологической контаминации смеси

Микроводоросли и насекомые как альтернативные источники белка: преимущества и риски

Animal products have traditionally been considered the main sources of protein, but due to the increasing population of the planet and environmental pollution, there is a need to find new solutions to meet basic human nutritional needs. An alternative can be insects and microalgae — groups of organisms that, in their nutritional properties and chemical composition, are not inferior to products of animal origin. They are able to have a beneficial effect on the human body due to their high content of vitamins, polyunsaturated fatty acids and antioxidants. Introducing edible insects or microalgae into the human diet has many environmental benefits, including reducing overall greenhouse gases and reducing land and water consumption. This review examines the chemical composition of microalgae and some types of insects, notes the influence of raw material components on human health, describes associated biologically active compounds, as well as basic cultivation technologies and examples of commercial use. In Russia, due to climatic conditions, only seasonal cultivation of microalgae in open pools is possible. Phytobioreactors for year-round operation require significant financial investments, especially for additional lighting and heating. Microalgae are not very popular in Russia; they are mainly used as part of dietary supplements. Edible insects can be grown using recycled resources and require less initial investment. Today they are considered by scientists as a source of protein for farm animals.Продукты животного происхождения традиционно считаются основными источниками белка, однако ввиду увеличения населения планеты и загрязнения окружающей среды возникает необходимость поиска новых решений для удовлетворения базовой потребности человека в питании. Альтернативой могут стать насекомые и микроводоросли — группы организмов, которые по своим питательным свойствам и химическому составу не уступают продуктам животного происхождения. Они способны оказывать благоприятное воздействие на организм человека за счет высокого содержания витаминов, полиненасыщенных жирных кислот и антиоксидантов. Введение съедобных насекомых или микроводорослей в рацион питания человека имеет множество преимуществ и для окружающей среды, включая сокращение общего объема парниковых газов, снижение потребления земельных ресурсов и воды. В настоящем обзоре рассмотрен химический состав микроводорослей и некоторых видов насекомых, отмечено влияние компонентов сырья на здоровье человека, описаны сопутствующие биологически активные соединения, а также основные технологии культивирования и примеры коммерческого использования. В России ввиду климатических особенностей возможно только сезонное выращивание микроводорослей в открытых бассейнах. Фитобиореакторы для круглогодичной работы требуют значительных финансовых вложений, особенно на дополнительное освещение и обогрев. Микроводоросли в России не пользуются большой популярностью, преимущественно применяются в составе биологически активных добавок. Съедобные насекомые могут быть выращены с использованием вторичных ресурсов и требуют меньших первоначальных вложений. На сегодняшний день они рассматриваются учеными в качестве источника белка для сельскохозяйственных животных

Экосистема вертикальных ферм: концептуальная основа

The article discusses the prospects of creating vertical farms as a modern eco-friendly solution to increase the productivity of the agro-industrial complex. Throughout the work, the authors justify the need to switch from the old model of food security to a new one, which is based on innovative agricultural technologies. In particular, the nature of vertical farms, their organization models, as well as their relevance for the “smart city” concept are considered. The paper discusses the ecosystem of vertical farms and the role of various stakeholders. The importance of vertical farms for digital transformation of agriculture is demonstrated.В статье рассматриваются перспективы создания вертикальных ферм как современного экологичного способа повышения производительности агропромышленного комплекса. В работе авторы обосновывают необходимость перехода от старой модели продовольственной безопасности к новой модели, основанной на инновационных агротехнологиях. В частности, рассмотрены сущность вертикальных ферм, модели их организации, а также их соответствие концепции «умного города». В статье обсуждается экосистема вертикальных ферм и роль различных заинтересованных сторон. Показана важность вертикальных ферм для цифровой трансформации сельского хозяйства