Prebiotic properties of licorice root extracts

The study objective is to investigate effect of licorice root extract on growth of probiotic microorganisms. As fructan percentage in licorice roots is 27.8–28.8%, this value is sufficient to enable the raw material suitability as a prebiotic ingredient. The licorice root extract (0.1%, 1% and 10% of medium volume) was added to media. The same media without added extract were considered as controls. Effect of the licorice root extract on growth of probiotic microorganisms was studied in 2 commercial probiotic drug Bifiform (Denmark) and Bifidobacterin forte (Russia). Licorice root extract provides probiotic bacteria an opportunity to tolerate acidity/alkalinity gradient of model media well and to decrease their count slower. In vitro studies showed, what 1% extract provides more favorable conditions for microorganisms that 10% one

The application of micro-wave treatment to reduce barley contamination

ArticleThe goal of this work is to study the applicability of ultra high frequency electromagnetic field treatment for decontaminating barley grain used in brewing while preserving its technological properties. The germination rates and/or yield of the treated sample seed were compared with those of the untreated seed germinated under normal conditions. To determine optimal treatment conditions, a two-factor analysis was carried out, taking the mycological state of the grain into account. The heating rate and the duration of electromagnetic exposure were chosen as variables; these values varied from 0.4 to 0.8 °C s-1 and from 30 to 90 s, respectively. It was found that germination of the treated barley seed was increased about 10.1–15.7% compared with that of the untreated seed. The microbial load decreased up to 80%. A heating rate of 0.4 °C s-1 and treatment exposure time of 30 s showed the strongest effect of decontamination while preserving the viability of the barley grain

Effect of ultrasonic treatment on the dissolution of milk solids during the reconstitution of skim milk powder

ArticleThe producing reconstituted milk products that retain the same sensory properties as those of raw milk products is of high interest to the food industry In the technology of producing reconstituted milk processing products, the most significant factor that determines the component transition degree and the usefulness of the product being produced is the recombination process. It determines the possibility of bringing the organoleptic characteristics of reconstituted milk to the properties of the genuine one. One promising method to improve the process of milk powder recombination is ultrasonic exposure. The aim of the present study is to improve the process of milk powder recombination using ultrasonic exposure. The results of the conducted studies show that the ultrasonic treatment eliminates the agglomerates of dried milk particles in water and provides more accessible interaction between the particles and water, and as a result, improves the recombination process. The application of ultrasonic treatment during the reconstitution of the skim milk powder improved the dissolution of milk solids, as evidenced by around a 75% reduction in the amount of centrifuged insoluble sediment. The mass fractions of protein and lactose have increased by 4.8 and 6.5%, respectively

Sonochemical effects on food emulsions

ArticleAcoustic cavitation of food emulsions is widely applied as the main processing method to improve the quality of a finished product and its organoleptic characteristics, as well as to increase production performance. To identify the optimal modes of ultrasonic emulsification, we propose a model of emulsion droplet breakup in an acoustic cavitation field, which allows us to determine the dependence of emulsion droplets’ diameter on exposure time and intensity of action. The developed models enabled us to pioneer complex research of the dependence of emulsion droplets’ diameter on time given the maximum radius of cavitation bubbles and physical properties of liquid phases in the emulsion composition. We carried out the fi rst complex theoretical and practical research of how shapes and positions of absolutely fixed boundaries influence the propagation of oscillations in a activating liquid medium (food emulsion). To verify the adequacy of the obtained theoretical models, we studied the dependence of emulsion droplets’ breakup rate (by the example of a model water/oil emulsion) on the exposure time and the intensity of ultrasonic action. The calculation results revealed that the results of a series of experiments and the resu lts obtained with the use of the developed mathematical model are consistent. Based on the theoretical data obtained, we designed an industrial flow - type acoustic cavitation device aimed at acting on food emulsions; it differs from analogous devices in th at it has within it a cylindrical wave acting through solid walls of the tunnel for transmitting processed liquid

Meat products quality supply in the context of import substitution

Цирульниченко Лина Александровна. Кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Экспертиза и управление качеством пищевых производств», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), [email protected]. Tsirulnichenko Lina Aleksandrovna, Ph.D., senior lecturer of “Expertise and quality control of food production”, South Ural State University (Chelyabinsk), [email protected]В статье рассмотрены проблемы, связанные с необходимостью решения задач импортозамещения в мясоперерабатывающей отрасли. Автор освещает проблемы, существующие в отношении качества мясного сырья. Среди наиболее распространенных отклонений определены пороки автолитических процессов, нехватка мясного сырья, информационная неопределенность в отношении содержания основных нутриентов. Внимание автора направлено на поиск возможностей минимизации количеств пищевых добавок, которые используются для корректировки указанных отклонений, так как большинство ингредиентов, входящих в состав функциональных смесей, поступает на российский рынок из стран Европы. В сложившейся экономической ситуации актуальность проблемы импортозамещения безусловна. Решая проблему продовольственной безопасности, перед агропромышленным комплексом России стоит задача не только обеспечения достаточности продовольственных ресурсов, но и высокого уровня качества готовой продукции. В связи с этим внимание перерабатывающего комплекса направлено на оптимизацию производственных процессов и разработку инновационных технологий, позволяющих обеспечить комплексный подход в решении существующих проблем. Одной из наиболее уязвимых отраслей перерабатывающего комплекса является мясная индустрия, так как переработка мяса сопровождается комплексом сложных процессов, зависящих от свойств сырья и факторов, их определяющих. В качестве альтернативного подхода автором предложено применение ультразвуковой водоподготовки. В статье приведены экспериментальные данные о возможности интенсификации диффузионных процессов на этапе посола и созревания мясного сырья с применением ультразвуковой водоподготовки. На основе полученных эффектов предложена корректировка рецептуры традиционных мясных продуктов в сторону уменьшения доли функциональной добавки. The paper considers problems of import substitution in the meat-processing industry. The author covers the problems which exist in respect of meat quality. The defects of autolytic processes, a shortage of meat by-products, and informational uncertainty in regard to concentration of main nutrients are distinguished among the most widespread deviations. The author pays special attention to a possible minimization of the amount of food additives, which are used for adjustment of the specified deviations, since most ingredients, included in functional mixtures, come in the Russian market from European countries. In present economic conditions the relevance of import substitution is obvious. Thus, solving the problem of food security, the Russian agricultural sector faces the problem of providing a sufficient amount of food resources and a high quality of finished products. In this regard the processing complex concentrates on optimization of manufacturing processes and the development of innovation technology, which help to get an integrated approach to the solution of existing problems. One of the most vulnerable sectors of the processing complex is the meat industry, as meat processing is accompanied by a range of complex processes that depend on properties of raw materials and defining factors. As an alternative the author suggests using ultrasonic water treatment. The paper presents experimental data on possible intensification of diffusion processes at the stage of meat salting and maturing with the help of ultrasonic water treatment. On the basis of obtained results the adjustment of traditional meat products formulation by reducing the amount of functional additives is offered

The study of physical and chemical changes under the influence of the effects of ultrasonic treatment in the forms of water in meat systems

Потороко Ирина Юрьевна. Зав. кафедрой «Экспертиза и управление качеством пищевых производств», зам. директора Института экономики, торговли и технологий, д.т.н., доцент, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), [email protected] Цирульниченко Лина Александровна. Старший преподаватель, аспирант кафедры экспертизы и управления качеством пищевых производств Института экономики, торговли и технологий, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), [email protected]. Potoroko Irina. Head of the department “Expertise and quality control of food production” the deputy Director of the Institute of Economy, Trade and Technology, Ph.D., Professor, South Ural State University (Chelyabinsk), [email protected] Tsirulnichenko Lina Aleksandrovna, senior lecturer, post-graduate student of Merchandizing and Examination of Consumer Goods Department, Trade and Economic Faculty, South Ural State University (Chelyabinsk), [email protected]Основные качественные показатели готовых мясных изделий зависят от соотношения доли прочно- и слабосвязанной влаги. Самая прочная непосредственная связь воды с биополимерами возникает в результате реакции гидратации. Наибольшее практическое значение имеет влагосвязывающая способность мышечной и соединительной тканей, так как эта влага является преобладающим компонентом мяса птицы. Влагосвязывающая способность мышечной ткани определяется в первую очередь свойствами и состоянием белков миофибрилл (актина, миозина и актомиозина). В составе соединительной ткани воды меньше, в основном она связана с коллагеном. Вода оказывает существенное влияние на такие качественные характеристики готовых мясных изделий, как консистенция, структура, устойчивость при хранении, а также выход готового продукта. Динамика процесса формирования перераспределения влаги в готовом продукте доступна термогравиметрическому анализу. Использование этого метода приобретает особую значимость для исследования влияния эффектов ультразвукового воздействия на процесс посола мяса цыплят-бройлеров активированными жидкими средами. С целью изучения полной сравнительной характеристики сложного комплекса физико- химических превращений при термической обработке фаршей из мяса цыплят- бройлеров в статье рассмотрены результаты термогравиметрического анализа исследуемых образцов. Авторами подтверждено, что если до начала процесса релаксации неравновесного состояния воду смешать с измельченной биомассой, содержащей животный белок, то произойдет интенсивная реакция гидратации, превращающая воду в составную часть структуры белка и увеличивающая тем самым его массу. Таким образом, исследование состояния воды в мясе птицы 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. The principal quality indicators of finished meat products depend on the share of strong and loosely coupled moisture. The strongest direct connection with biopolymers water arises from the hydration reaction. The greatest practical importance is the water binding capacity of muscle and connective tissue, as this moisture the predominant component of poultry meat. Water binding capacity of muscle tissue is determined primarily by the properties and state of myofibrils proteins (actin, myosin and actomyosin). As part of the connective tissue putting less water is mainly associated with collagen. Water has a significant impact on the quality characteristics of such finished meat products such as consistency, texture, storage stability, same as the final product yield. The dynamics of the formation of the redistribution of moisture in the finished product is available thermogravimetric analysis. Using this method is of particular importance for the study of the influence of the effects of ultrasonic treatment on the process of salting meat broiler activated liquid medium. To study the complete characteristics of a complex set of physical and chemical transformations during the heat treatment of minced meat from broiler chickens in the article the results of thermogravimetric analysis of the samples. The authors confirmed that if, prior to the start of the process of relaxation of the nonequilibrium state of water mixed with chopped biomass containing animal protein, there will be intense hydration reaction, which converts water into an integral part of the protein structure and increasing thus its mass. Thus, the study of the state of water in poultry meat 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

The innovative way to improve the consumer properties of the poultry processing

Потороко Ирина Юрьевна. Доктор технических наук, доцент кафедры «Экспертиза и управление качеством пищевых производств», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), [email protected] Цирульниченко Лина Александровна. Кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Экспертиза и управление качеством пищевых производств», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), [email protected]. Potoroko Irina Yur’evna. Doctor of Technical Sciences, associate professor, Department of Expertise and quality control of food production, South Ural State University, Chelyabinsk, [email protected] Tsirulnichenko Lina Aleksandrovna, Ph.D., senior lecturer of “Expertise and quality control of food production”, South Ural State University (Chelyabinsk), [email protected]Основные качественные показатели готовых мясных изделий зависят от соотношения доли прочно- и слабосвязанной влаги. Самая прочная непосредственная связь воды с биополимерами возникает в результате реакции гидратации. Наибольшее практическое значение имеет влагосвязывающая способность мышечной и соединительной тканей, так как эта влага является преобладающим компонентом мяса птицы. Влагосвязывающая способность мышечной ткани определяется в первую очередь свойствами и состоянием белков миофибрилл (актина, миозина и актомиозина). В составе соединительной ткани воды меньше, в основном она связана с коллагеном. Вода оказывает существенное влияние на такие качественные характеристики готовых мясных изделий, как консистенция, структура, устойчивость при хранении, а также выход готового продукта. Изучение химизма процесса посола мясного сырья, выявление основных закономерностей и факторов его интенсификации в сочетании с различными методами электрофизического воздействия составляет определенный интерес научных исследований в части перспектив разработки модифицированных способов посола в технологии продуктов переработки мяса птицы. Авторами подтверждено, что если до начала процесса релаксации неравновесного состояния воду смешать с измельченной биомассой, содержащей животный белок, то произойдет интенсивная реакция гидратации, превращающая воду в составную часть структуры белка и увеличивающая тем самым его массу. Таким образом, на основании проведенных исследований доказана возможность улучшения потребительских свойств готовых продуктов из мяса птицы путем встраивания ультразвукового воздействия на этапе водоподготовки. Подтверждена целесообразность применения ультразвукового воздействия для безреагентного управления технологическими свойствами исходного сырья в зависимости от его качества и интенсификации технологического процесса. Basic qualitative indices of finished meat products depends on the ratio of the share strongly or loosely moisture. The strongest direct connection of water with biopolymers arises as a result of the hydration reaction. The greatest practical importance is the water binding capacity of muscle and connective tissue, as this moisture is the predominant component of poultry. Water binding capacity of muscle tissue is determined primarily by the properties and state of myofibrils protein (actin, myosin and actomyosin). The composition of connective tissue is less water, most of it is associated with collagen. Water has a significant influence on such qualitative characteristics of the finished meat product as consistency, texture, storage stability, and the yield of the finished product. The study of the chemistry of salted raw meat, identifying the basic laws and factors of intensification in conjunction with various methods of electrophysical effect is of some interest in the research of the prospects for the development of modified methods of salting technology products of processing poultry. The authors confirmed that if before the process of relaxation of the nonequilibrium state of the water mixed with the crushed biomass containing animal protein, there will be intense hydration reaction, which converts water into an integral part of the protein structure and increasing thus its mass. Thus, on the basis of studies demonstrated the possibility of improving consumer properties of finished products of poultry meat by incorporating ultrasonic influence at the stage of water treatment. Appropriateness of sonication for reagentless control processing properties of the feedstock, depending on its quality and intensification of the process

Влияние условий хранения на текстуру говядины

Wang, Jiaqing, Professor, Director of the School of Life Engineering Shenyang Institute of Technology , People’s Republic of China, [email protected] Wang, Hongling, Associate professor, Vice director of the School of Life Engineering Shenyang Institute of Technology, People’s Republic of China, [email protected] Irina Potoroko, Doctor of Technical Science, Professor, Head of the Food and Biotechnology Department South Ural State University, Russian Federation, Chelyabinsk, [email protected] Lina Tsirulnichenko, Candidate of Technical Science, Associate Professor of the Food and Biotechnology Department South Ural State University, Russian Federation, Chelyabinsk, [email protected] Ванг Якинг, профессор, директор Школы инженерии, Шэньянский технологический институт (КНР), [email protected] Ванг Хонглинг, доцент, заместитель директора Школы инженерии, Шэньянский технологический институт (КНР), [email protected] Потороко Ирина Юрьевна, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Пищевые и биотехнологии», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), [email protected] Цирульниченко Лина Александровна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Пищевые и биотехнологии», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), [email protected] study aimed to explore the influences of different storage conditions on beef texture from both micro-perspective and macro-perspective. In this study, the postmortem beef was stored under three storage conditions, i.e. (1) freezing point temperature + vacuum packaging (Cv), (2) 0 ℃ + vacuum packaging (Zv), (3) 4 ℃ + vacuum packaging (Fv). During the storage, sulfhydryl group (-SH) content, myofiber diameter, sarcomere length (SL), myofibril fragmentation index (MFI) and shear force (SF) were determined regularly. The result showed that: under above three conditions, both -SH content and myofiber diameter gradually decreased while MFI increased. With the treatment of Cv, Zv and Fv, myofiber diameter decreased by 46.67 %, 52.27 % and 57.23 % respectively on the 24th day. The SL was minimized at the 1st day with Zv and Fv condition and at the 4th day with Cv condition. The SF of three types of samples behaved in the similar pattern as increasing firstly and then decrease, however, the change of samples with Cv condition was much slower than those with Zv and Fv condition. Therefore, we conclude that Cv condition can effectively delay the rigor mortis and rigor-off processes of beef, and thus, enable the beef maintain good quality for a long time, following by Zv condition and then Fv condition. Это исследование было направлено на изучение влияния различных условий холодильного хранения на структуру парного мясного сырья и характер протекания процессов автолиза. Говядина хранилась при следующих параметрах среды: 1) при температуре –1,9 °С (точка замерзания), 2) 0 °С, 3) 4 °С. Все образцы были упакованы под вакуумом и им были присвоены уловные обозначения Cv, Zv и Fv, соответственно. Хранение осуществлялось в течение 24 дней. Во время хранения регулярно определяли содержание сульфгидрильных групп (-SH), диаметр миофибрилл, длину саркомера (SL), индекс фрагментации миофибрилл (MFI) и силу сдвига (SF). В результате исследования было установлено, что при вышеуказанных условиях содержание сульфгидрильных групп и диаметр миофибрилл постепенно уменьшались, в то время как индекс фрагментации миофибрилл увеличивался. Для всех трех трупп образцов (Cv, Zv и Fv) диаметр миофибрилл уменьшился на 46, 7, 52,3 и 57,2 % соответственно. Изменение силы сдвига для всех групп образцов имело аналогичную динамику: в первые 12 дней хранения значения показателя имели тенденцию роста, а затем снижались, однако изменение параметра для образцов с условием Cv было менее выражено, по отношению к образцам с условием Zv и Fv. Таким образом, можно отметить, что хранение парного мясного сырья при температуре –1,9 °С может эффективно задерживать процессы окоченения и позволяет говядине сохранять хорошее качество в течение длительного времени

Formation of quality of animal original products according to customer requirements

Потороко Ирина Юрьевна. Доктор технических наук, доцент кафедры «Экспертиза и управление качеством пищевых производств», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), [email protected] Цирульниченко Лина Александровна. Кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Экспертиза и управление качеством пищевых производств», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), [email protected] Ботвинникова Валентина Викторовна. Старший преподаватель, ст. преподаватель кафедры «Экспертиза и управление качеством пищевых производств» Института экономики, торговли и технологий, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), e-mail: @mail.ru. Potoroko Irina Yur’evna. Doctor of Technical Sciences, associate professor, Department of Expertise and quality control of food production, South Ural State University, Chelyabinsk, [email protected] Tsirulnichenko Lina Aleksandrovna, Ph.D., senior lecturer of “Expertise and quality control of food production”, South Ural State University (Chelyabinsk), [email protected] Botvinnikova Valentina Viktorovna, senior lecturer, Department of Expertise and quality control of food production, South Ural State University, Chelyabinsk, [email protected].Для любой пищевой продукции, в том числе мясной и молочной формирование качества и потребительских свойств определяется комплексом факторов, в числе которых приоритетное значение имеют сырьевые компоненты и эффективность протекания технологических процессов преобразования исходных компонентов сырья. Моделирование технологических процессов может базироваться на подходе – от целого к частному, при котором не отрицается практика решения технологических задач от частного к целому. В настоящее время реализация технологий осуществляется в условиях информационной неопределенности, которая обусловлена качественными нестабильными характеристиками сырья, постоянно меняющимися условиями производства. Потребители заинтересованы в том, чтобы молочная продукция и продукция переработки мясо птица постоянно оставалась в товарном сегменте розничных предприятий. Оценка критериев, определяющих выбор потребителей показала приоритетные характеристики – их потребительские свойства и низкий уровень потребительских цен по сравнению с другими видами животноводческой продукции. Для 75 % потребителей молочной и мясной продукции определяющим в выборе является их состав и безопасность, 83 % ориентируются в первую очередь на органолептические характеристики продукта, 98 % опрошенных среди наиболее значимых критериев отмечают свежесть продукта. Потребители достаточно часто (в 2–3 случаях из 10) ощущают неудовлетворенность в качестве потребляемых продуктов животного происхождения. Отклонения в качестве исходных компонентов сырья в совокупности других факторов могут влиять на формирование потребительских достоинств и определять риски снижения качества. В этих условиях необходим системный подход при разработке новых и совершенствования действующих технологий. For any food, including meat and dairy, the formation of quality and consumer properties is determined by a complex of factors, including the priority of having the raw ingredients and the effectiveness of flow processes conversion of the initial components of raw materials. Modeling of processes can be based on the way - from the whole to the particular, which does not deny the practice of solving technological problems from the private to the whole. Currently, implementation of technologies is carried out in conditions of information uncertainty, which is caused by unstable quality characteristics of raw materials, constantly changing production conditions. Consumers interested to dairy products and processed products of poultry remained constant in the commodity segment of the retail businesses. Evaluation criteria determining the choice of consumers, showed the priority characteristics - their consumer properties and low level of consumer prices in comparison with other types of livestock production. For 75% of consumers of dairy and meat products is decisive in the choice of its composition and safety, 83% are oriented primarily on the organoleptic characteristics of the product, 98% of respondents among the most important criteria noted freshness. Consumers often (2-3 times out of 10) felt frustration as consumable products of animal origin. Deviations as the starting raw material components in a combination of other factors may influence the formation of the consumer to determine the advantages and risks of loss of quality. In these circumstances requires a systematic approach to the development of new and improvement of existing technologies