The effect of starter cultures on the qualitative indicators of dry fermented sausages made from poultry meat

ArticleChanges in physicochemical, rheological and microbiological properties occurring throughout the ripening (on days 0, 7, 14, 21, and 28) of dry fermented sausages made from poultry meat were studied. The effect of starter bacteria on the microstructure and sensory attributes of dry fermented sausages has also been determined. The results of physicochemical analysis of dry fermented sausage shows no significant difference (P 0.05) between the control and inoculated batches in lowering the pH level, changing the critical shear stress, growth of viable microorganisms, accumulation of amine nitrogen during ripening was established. The results show, that inculcation of starter cultures accelerates biochemical processes during fermentation and thereby provides the necessary functional and technological properties of minced meat. Sensory profiling showed a more significant (P < 0.05) acidic and spicy flavour and intensity of acidic and smoked meat aroma; and increased firmness and cohesiveness in inoculated sausage. The results of microstructural analysis showed that the dry fermented sausages that ripened with the starter bacteria (Lactobacillus curvatus, Staphylococcus carnosus, Pediococcus pentosaceus), differ from the control sample compacted as a thin surface layer which is formed during the drying, smoking and maturation, and that indicates more uniform moisture removal

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМАЛЬДЕГИДА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАСТВОРАХ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СЕНСОРАМИ

In the current work, piezoelectric sensors based on a molecular imprinted polymer (MIP) were obtained for determining the formaldehyde in the industrial solutions of a woodworking plant. The synthesis was carried out directly on the surface of the piezoelectric sensor. In the process of the two-stage thermoimidization of the obtained prepolymerization mixture, a molecular imprinted polyimide of formaldehyde was formed. For the analysis of the supra-resin part of the effluent of the Grafskaya kuhnya LLC (Voronezh) woodworking enterprise, which was obtained by the dry distillation of wood, the method of a calibration graph having a linear relationship was used; the coefficient of determination R2 = 0.97. The detection limit of the piezosensor was 0.6 ∙ 10–4 mol / dm3, the range of determined concentrations was 1.0 – 10–4 mol / dm3. The comparison of piezoelectric sensors based on the polymer without imprints and based on the polymer with imprints of formaldehyde showed high selectivity of the latter for the target molecule. The calculated imprinting factor was 28.3, the coefficient of selectivity with respect to phenol was 0.05, which indicated the selectivity of the modified sensor to formaldehyde. The verification of the correctness of the determination of formaldehyde in the model and production solutions was carried out using the "added-found" method. It was found that the MIP-based sensor was sensitive only to formaldehyde, the relative standard deviation did not exceed 2.0%. In order to assess the effect of the object matrix (formaldehyde) on the value of the resonant frequency, the standard addition method was used. It was determined that the matrix did not affect the value of the analytical signal, the relative standard deviation was 2.8%. For the re-analysis, the piezoelectric sensor was exposed to the regeneration in the oven at 50 ⁰С. The proposed method for determining the concentration of the formaldehyde using the MIP-sensor allowed controlling the content of the toxicant in the industrial solutions.Keywords: molecular imprinted polymer, polyamic acid, polyimide, formaldehyde, piezosensorsDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2021.25.2.003 A.A. Merenkova1, K.V. Zhuzhukin2, A.N. Zyablov1, L.I. Belchinskaya 1Voronezh State University, Universitetskaya square, 1, Voronezh, 394018,Russian Federation2Voronezh State University of Forestry and Technologies Named after G.F. Morozov, Timiryazeva street, 8, Voronezh, 394087, Russian FederationВ работе для определения формальдегида в производственных растворах деревообрабатывающего комбината получены пьезоэлектрические сенсоры на основе полимера с молекулярными отпечатками (ПМО). Синтез проводили непосредственно на поверхности пьезоэлектрического сенсора. В процессе двухступенчатой термоимидизации полученной предполимеризационной смеси образовывался полиимид с молекулярными отпечатками формальдегида. Для анализа надсмольной части стоков деревообрабатывающего предприятия ООО «Графская кухня» (г. Воронеж), полученных при сухой перегонке древесины, использовали метод градуировочного графика, имеющий линейную зависимость, коэффициент детерминации R2= 0.97. Предел обнаружения пьезосенсора составил 0.6∙10–4 моль/дм3, диапазон определяемых концентраций 1.0 – 10–4 моль/дм3. Сравнение пьезоэлектрических сенсоров на основе полимера без отпечатков и на основе полимера с отпечатками формальдегида показал высокую избирательность последнего к целевой молекуле. Рассчитанный импринтинг-фактор составил 28.3, коэффициент селективности по отношению к фенолу – 0.05, что свидетельствует о избирательности модифицированного сенсора к формальдегиду. Проверку правильности определения формальдегида в модельных и производственных растворах проводили с помощью метода «введено-найдено». Установлено, что сенсор на основе ПМО чувствителен к формальдегиду, относительное стандартное отклонение не превышает 2.0 %. Для оценки влияния матрицы объекта (формальдегида) на величину резонансной частоты применяли метод добавок. Было установлено, что матрица не влияет на величину аналитического сигнала, относительное стандартное отклонение равно 2.8 %. Для повторного анализа пьезоэлектрические сенсоры подвергались регенерации в сушильном шкафу при 50 ⁰С. Предложенный способ определения концентрации формальдегида с помощью ПМО-сенсора позволяет контролировать содержание токсиканта в производственных растворах.Ключевые слова: полимеры с молекулярными отпечатками, полиамидокислота, полиимид, формальдегид, пьезосенсорыDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2021.25.2.00

The influence of brood chickens by-products processing with probiotic culture starter on change of their functional and technological parameters.

By-products are the potential source of animal protein obtained from brood chickens and egg-laying hens. Certain by-products like gizzards and combs are quite tough and possess low nutritional and biological value due to their high content of connective tissue. Biotechnological processing improves the quality parameters of collagen-containing by-products. In this article a probiotic starter culture of propionic acid bacteria, which have high proteolytic activity, was used to treat the gizzards and combs of brood chickens. Before processing of by-products with starter culture, physical and chemical parameters and the yield of by-products in relation to poultry live weight were analyzed and recorded. 5%, 10% and 15% starter culture were added to the tested samples of chopped by-products, the samples were kept at a temperature of 30 °C, and every 4 hours the following functional and technological parameters were monitored: moisture binding capacity, water holding capacity (MBC and WHC) and yield of the product after heat treatment. The results proved that increase of starter culture amount and longer exposure of by-products to hydrolysis led to decrease of functional and technological parameters values, but for the combs those parameters remained at a sufficiently high level compared to the gizzards, as the gizzards were exposed to more intense hydrolysis than combs. The decrease in the pH value correlated with the dynamics of MBC and WHC changes; and dynamics of the product yield after the heat treatment. Also the stained histological preparations were studied in order to assess the influence of biotechnological processing on by-products microstructure, where significant differences were found in the morphological structure of muscle and collagen fibers of hydrolysates of combs and gizzards exposed to action of bacterial concentrate. The results of rheological studies showed that hydrolyzed chicken combs differed from gizzards; the combs were denser and featured more elastic structure due to a lower degree of hydrolysis by bacterial enzymes. In general, the properties of collagen-containing by-products (muscular gizzards and combs) change significantly after being exposed to enzymes of propionic acid bacteria

Teaching artificial intelligence in secondary school: from development to practice

Problem statement . Currently, various global and national institutions promote mainstreaming artificial intelligence (AI) technology into training programs for school students. The effectiveness of introducing artificial intelligence into school curricula depends on four factors: 1) defining methodological foundations for creating educational content; 2) selecting and structuring appropriate learning content; 3) adapting the content to the needs of different age groups; 4) integrating the content into school programs. The current study provides theoretical foundations for generating learning content for AI lessons aimed at secondary school students and determines possible ways of integrating that content into school programs. Methodology. The empirical part of the study involved 225 secondary school students aged 11-14 (forms 5 to 9) as well as 125 teachers from comprehensive schools located in Moscow and the Moscow region. Analysis, synthesis, testing and sampling average methods were used. Results. The authors conducted a pilot testing of the developed educational materials, measured students’ AI-related skill and knowledge and processed the obtained data using the method of selective averages. The theoretical research conducted showed the leadership of artificial intelligence training in primary schools, mechanisms for developing learning outcomes in the field of artificial intelligence for primary school students, the opportunity to reveal the possibility of forming the content of artificial intelligence training based on various approaches. The goals and results of teaching the basics of artificial intelligence within the framework of basic school were determined. The content of training was formulated. Conclusion. The research is characterized by scientific and practical novelty, as it helps determine methodological grounds for teaching AI to secondary school students and proposes a detailed unit plan for an AI training course in secondary school

Multivariate modeling of retaining walls

When designing a parking lot of limited size with a large elevation difference, a decision to construct an earth embankment with a retaining wall was made. Based on the analysis of the results of engineering geological surveys and construction conditions, four options of constructing a retaining wall were considered. The stress-strain states of the protective structures and embankments were studied in details with the help of finite element modeling in order to select the optimal technical solutions for retaining walls. Based on the analysis of the distribution of stresses and strains in the structures, the advantages and disadvantages of each option are determined. The optimal combined version of constructing a thin retaining wall with unloading screens and hardening of the embankment by means of anchor-injectors is substantiated

Библиотечно-просветительская деятельность попечительств о народной трезвости в Орловской губернии в конце XIX - начале ХХ века

There is considered the experience of trusteeship of people’s sobriety in organizing free public libraries and reading rooms, in conducting educational activities in Orel province in late XIX - early XX century. Since late nineteenth century the Russian State and the Russian Orthodox Church, realizing that the main cause of alcoholism is the low level of spiritual and moral life of the nation, have joined their forces to address this problem. Together they built an integrated system of education and upbringing of people in the spirit of sobriety and piety by creating trusteeships of national sobriety. Analysis of data on the number of libraries organized by the trusteeships of people’s sobriety on the territory of the Russian Empire in 1902-1910, allows to conclude that the greatest number of the trusteeship libraries functioned in the years 1905-1906. In 1906-1909, their number decreased. Among 3915 trusteeship libraries in 1910, 70% were affiliated at different institutions, 11% were placed in specially hired premises and 19% at guardianship institutions, mainly in teahouses. In total, there are identified 128 libraries, opened by trusteeships in the Orel province. Library and educational activity of trusteeships of people’s sobriety in the Russian Empire in late XIX - early XX century gives the possibility of using the historical experience for interaction of the local governments, social movements, and libraries for the purpose of maintenance of temperance in modern conditions.Рассматривается опыт попечительств о народной трезвости в организации бесплатных народных библиотек и читален, проведении просветительских мероприятий в Орловской губернии в конце XIX - начале ХХ века. С конца XIX в. государство и Русская православная церковь, понимая, что главная причина пьянства заключается в низком уровне духовно-нравственной жизни народа, объединили усилия для решения этой проблемы. Совместно была выстроена комплексная система образования и воспитания народа в духе трезвости и благочестия путем создания попечительств о народной трезвости. Анализ данных о количестве библиотек, организованных попечительствами о народной трезвости на территории Российской империи в 1902-1910 гг., позволяет сделать вывод, что наибольшее количество библиотек попечительств функционировало в 1905-1906 годы. В 1906-1909 гг. их количество уменьшается. Из 3 тыс. 915 библиотек попечительств в 1910 г. 70% находилось при различных учреждениях, 11% помещалось в специально нанимаемых помещениях, 19% - при учреждениях попечительства, главным образом при чайных. Всего выявлено 128 библиотечных учреждений, открытых попечительствами в пределах Орловской губернии. Библиотечно-просветительная деятельность попечительств о народной трезвости в Российской империи в конце XIX - начале ХХ в. дает возможность использования исторического опыта для взаимодействия органов местногосамоуправления, общественных движений, библиотек с целью утверждения трезвости в современных условиях

Determination of formaldehyde in production solutions using the piezoelectric sensors

В работе для определения формальдегида в производственных растворах деревообрабатывающего комбината получены пьезоэлектрические сенсоры на основе полимера с молекулярными отпечатками (ПМО). Синтез проводили непосредственно на поверхности пьезоэлектрического сенсора. В процессе двухступенчатой термоимидизации полученной предполимеризационной смеси образовывался полиимид с молекулярными отпечатками формальдегида. Для анализа надсмольной части стоков деревообрабатывающего предприятия ООО «Графская кухня» (г. Воронеж), полученных при сухой перегонке древесины, использовали метод градуировочного графика, имеющий линейную зависимость, коэффициент детерминации R2= 0.97. Предел обнаружения пьезосенсора составил 0.6∙10–4 моль/дм3, диапазон определяемых концентраций 1.0 – 10–4 моль/дм3. Сравнение пьезоэлектрических сенсоров на основе полимера без отпечатков и на основе полимера с отпечатками формальдегида показал высокую избирательность последнего к целевой молекуле. Рассчитанный импринтинг-фактор составил 28.3, коэффициент селективности по отношению к фенолу – 0.05, что свидетельствует о избирательности модифицированного сенсора к формальдегиду. Проверку правильности определения формальдегида в модельных и производственных растворах проводили с помощью метода «введено-найдено». Установлено, что сенсор на основе ПМО чувствителен к формальдегиду, относительное стандартное отклонение не превышает 2.0 %. Для оценки влияния матрицы объекта (формальдегида) на величину резонансной частоты применяли метод добавок. Было установлено, что матрица не влияет на величину аналитического сигнала, относительное стандартное отклонение равно 2.8 %. Для повторного анализа пьезоэлектрические сенсоры подвергались регенерации в сушильном шкафу при 50 ⁰С. Предложенный способ определения концентрации формальдегида с помощью ПМО-сенсора позволяет контролировать содержание токсиканта в производственных растворах.In the current work, piezoelectric sensors based on a molecular imprinted polymer (MIP) were obtained for determining the formaldehyde in the industrial solutions of a woodworking plant. The synthesis was carried out directly on the surface of the piezoelectric sensor. In the process of the two-stage thermoimidization of the obtained prepolymerization mixture, a molecular imprinted polyimide of formaldehyde was formed. For the analysis of the supra-resin part of the effluent of the Grafskaya kuhnya LLC (Voronezh) woodworking enterprise, which was obtained by the dry distillation of wood, the method of a calibration graph having a linear relationship was used; the coefficient of determination R2 = 0.97. The detection limit of the piezosensor was 0.6 ∙ 10–4 mol / dm3, the range of determined concentrations was 1.0 – 10–4 mol / dm3. The comparison of piezoelectric sensors based on the polymer without imprints and based on the polymer with imprints of formaldehyde showed high selectivity of the latter for the target molecule. The calculated imprinting factor was 28.3, the coefficient of selectivity with respect to phenol was 0.05, which indicated the selectivity of the modified sensor to formaldehyde. The verification of the correctness of the determination of formaldehyde in the model and production solutions was carried out using the "added-found" method. It was found that the MIP-based sensor was sensitive only to formaldehyde, the relative standard deviation did not exceed 2.0%. In order to assess the effect of the object matrix (formaldehyde) on the value of the resonant frequency, the standard addition method was used. It was determined that the matrix did not affect the value of the analytical signal, the relative standard deviation was 2.8%. For the re-analysis, the piezoelectric sensor was exposed to the regeneration in the oven at 50 ⁰С. The proposed method for determining the concentration of the formaldehyde using the MIP-sensor allowed controlling the content of the toxicant in the industrial solutions

ПЕРСОНІФІКОВАНИЙ ПІДХІД ДО ЛІКУВАННЯ САРКОЇДОЗУ ЛЕГЕНЬ

Summary. For many years, the main drugs for the treatment of sarcoidosis remain glucocorticosteroids. On average, about 50 % of patients with sarcoidosis (from 30 to 80 %) are treated with corticosteroids. In cases of resistance, contraindications or serious side effects of corticosteroid therapy, second-line drugs are prescribed, the main place among which is held by immunosuppressants. It should be noted that in the course of therapy there may be different variants of the disease, and there are no criteria for the prognosis of regression, stabilization and progression of sarcoidosis. In this regard, the only correct principle of patient management is a personalized approach to therapy. The aim of the study – to develop an algorithm for personalized therapy of patients with sarcoidosis based on the study of the frequency of contraindications, serious side effects and cases of resistance to glucocorticosteroids, to determine the optimal drug for immunosuppressive therapy. Materials and Methods. 185 patients with newly diagnosed sarcoidosis with lesions of the lung parenchyma were examined. The study included patients only for newly diagnosed sarcoidosis without any prior specific therapy. The second, important selection criterion was the absence of computed tomography (CT) signs of interstitial pulmonary fibrosis. All patients underwent CT of the thoracic cavity and assessment of lung function (spirometry, bodyplethysmography, diffusion capacity of the lungs). Results. The obtained results give grounds to consider methotrexate as the drug of choice in the treatment of patients with pulmonary sarcoidosis with contraindications or serious side effects of glucocorticosteroids. Based on the results, an algorithm for personalized therapy of patients with pulmonary sarcoidosis was developed, which considered the contraindications, serious side effects of corticosteroids and resistance to corticosteroid therapy, utilizing the immunosuppressive therapy with methotrexate due to its optimal level of efficacy and safety profile. Сonclusions. The use of this algorithm of therapy allows achieving clinical cure in the vast majority of patients with pulmonary sarcoidosis.Резюме. Протягом багатьох років основними препаратами для лікування саркоїдозу залишаються глюкокортикостероїди (ГКС). У середньому близько 50 % хворих на саркоїдоз (від 30 до 80 %) лікуються з використанням ГКС. У випадках резистентності, наявності протипоказань або серйозних побічних ефектів ГКС-терапії, призначають препарати другої лінії, основне місце серед яких займають імуносупресанти. Необхідно зазначити, що і в процесі терапії можуть спостерігатися різні варіанти перебігу захворювання, при цьому не існує критеріїв прогнозу регресії, стабілізації та прогресування саркоїдозу. У зв’язку з цим єдиним правильним принципом ведення хворих є персоніфікований підхід до терапії. Мета дослідження − розробити алгоритм персоніфікованої терапії хворих на саркоїдоз на основі вивчення частоти протипоказань до призначення, серйозних побічних дій і випадків резистентності до глюкокортикостероїдів, визначення оптимального препарату імуносупресивної терапії. Матеріали і методи. Обстежено 185 хворих на вперше виявлений саркоїдоз з ураженням паренхіми легень. У дослідження включили пацієнтів тільки на вперше виявлений саркоїдоз без будь-якої попередньої специфічної терапії; другим, важливим критерієм відбору, була відсутність КТ-ознак інтерстиціального фіброзу легень. Усім хворим проводили комп’ютерну томографію органів грудної порожнини та оцінювали стан функції зовнішнього дихання на основі аналізу даних спірометрії, бодіплетизмографії, дослідження дифузійної здатності легень. Результати. Отримані результати дають підставу вважати «Метотрексат» препаратом вибору в лікуванні хворих на саркоїдоз легень з протипоказаннями до призначення або серйозними побічними ефектами глюкокортикостероїдів. На підставі отриманих результатів розроблено алгоритм персоніфікованої терапії хворих на саркоїдоз легень, заснований на урахуванні протипоказань до призначення, серйозних побічних ефектів ГКС і резистентності до ГКС-терапії, застосуванні в якості імуносупресивної терапії метотрексату, що відрізняється оптимальним рівнем ефективності і профілем безпеки. Висновки. Застосування даного алгоритму терапії дозволяє досягти клінічного вилікування в абсолютної більшості хворих на саркоїдоз легень

Sustainable Rural Development: A New Perspective on the Assessment in the Context of Spatial Localisation

Несмотря на обширный перечень работ, посвященных сельской проблематике, вопрос о взаимосвязи устойчивого развития сельских территорий и пространственной локализации, проявляющейся в территориальной привязанности к местным условиям с ориентацией на собственные источники развития, не решен. Поэтому основная цель статьи заключается в определении влияния территориальных различий и существующих ограничений на устойчивость социо-эколого-экономических процессов, протекающих в сельской местности. Гипотеза исследования предполагает возможность формирования системы показателей, позволяющих провести комплексную оценку устойчивого развития сельских территорий с учетом их пространственной локализации и дать рекомендации соответствующих механизмов управления. Системообразующими элементами методологии исследования являются категориально-понятийный аппарат, основополагающие подходы, критерии, система показателей. Использовались методы сравнительного анализа, ранжирования и кластеризации. В рамках исследования разработана методика комплексной оценки устойчивого развития сельских территорий Белгородской области, содержащая следующие этапы: 1) обоснование показателей, характеризующих устойчивое развитие и локальную специфику сельских муниципальных образований, 2) осуществление типизации сельских территорий по коэффициенту устойчивого развития и степени локализации, 3) разработку дифференцированного подхода к управлению устойчивым развитием сельских территорий как пространственных образований. В результате проведенной оценки определены 4 типа муниципальных образований: низколокализованные с высоким уровнем устойчивого развития (3 района), умеренно и высоколокализованные с высоким и средним уровнем устойчивого развития (8 районов), низколокализованные со средним уровнем устойчивого развития (2 района), высоколокализованные со средним и низким уровнем устойчивого развития (8 районов), что свидетельствует о сложном пространственном устройстве региона. Для каждого типа обоснованы мероприятия, направленные на обеспечение устойчивого развития сельских территорий. Итоги исследования представляют интерес для органов управления при разработке стратегий и программ социально-экономического развития муниципальных районов и поселений, а также определяют перспективность изучения межмуниципальной поляризации сельских территорий.Despite the extensive literature on rural issues, the relationship between sustainable development of rural areas and spatial localisation (bound to local conditions with a focus on own sources of development) remains debatable. The paper aims to determine the impact of territorial differences and existing restrictions on the sustainability of social, ecological and economic processes in rural areas. According to the hypothesis, a system of indicators can be developed to comprehensively assess sustainable rural development considering the localisation component, as well as to propose relevant management tools. The research methodology is based on the discourse, fundamental approaches, criteria, and the system of indicators. Methods of comparative analysis, ranking and clustering were utilised. The developed approach to the comprehensive assessment of sustainable rural development, tested in Belgorod oblast, includes three steps. First, indicators of sustainable development and local specificity of rural municipalities were identified. Second, rural areas were classified according to the sustainable development coefficient and degree of localisation. Third, a differentiated approach to the management of sustainable rural development was presented. 4 types of municipalities were identified: low localised with a high level of sustainable development (3 districts); moderately and highly localised with high and average levels of sustainable development (8 districts); low localised with an average level of sustainable development (2 districts); highly localised with average and low levels of sustainable development (8 districts). This result indicates the complex spatial structure of the region. Measures for ensuring the sustainable rural development in each type of municipality were substantiated. The findings can be considered by the government for creating socio-economic strategies and programmes to develop rural settlements, as well as for studying the inter-municipal polarisation of rural areas.Публикация подготовлена в рамках выполнения НИР по госзаданию НИИ экономики и организации агропромышленного комплекса Центрально-Черноземного района - филиала ФГБНУ «Воронежский федеральный аграрный научный центр им. В.В. Докучаева» на 2019-2021 гг. № FZWF-2019-0012.The article has been prepared in the framework of the state task to the Research Institute of Economics and Organization of Agro-Industrial Complex of Central Black Earth Region — branch of Federal Government Budgetory Scientific Institution “Voronezh Federal Agricultural Scientific Centre named after V. V. Dokuchaev” for 2019-2021, No. FZWF-2019-0012