Хранение и переработка сельхозсырья №4 - 2021

№4

ХиПС SPFP Теоретический и научно-практический журнал Theoretical and Research & Practice Journal № 4 – 2021 № 4 – 2021 Периодичность издания – 4 номера в год Periodicity of publication – 4 issues per year Основан в 1993 г. Published since 1993 Учредитель: Федеральное государственное бюджетное Founder: Federal State Budgetary Educational Institution of образовательное учреждение высшего образования Higher Education «Moscow State University of Food Production» «Московский государственный университет пищевых (FSBEI HE M.U.P) производств» (ФГБОУ ВО М.У.П) Редакция Editorial Team Заведующий редакцией – Тихонова Елена Викторовна Head of Editorial Team – Elena V. Tikhonova Выпускающий редактор – Шленская Наталья Марковна Editor of Issue – Natalia M. Shlenskaya Медийный редактор – Вохминцева Елена Павловна Social Media and Product Editor – Elena P. Vokhmintseva ISSN 2072–9669 eISSN 2658–767X ISSN 2072–9669 eISSN 2658–767X Журнал зарегистрирован в Федеральной службе по надзо- The Journal is registered by the Federal Service for Supervision ру в сфере связи, информационных технологий и массовых in the Sphere of Communication, Information Technologies коммуникаций. Свидетельство о регистрации средства мас- and Mass Media. The Mass Media Registration Certificate совой информации ПИ № ФС77–71128 от 22 сентября 2017 г. PI No FS77–71128 dated September 22, 2017. Индекс журнала по каталогу «Газеты. Журналы» АО Index of the Journal by catalogue «Newspapers. Агентство «Роспечать» – 71256/71370. Journals» J.C.Agency «Rospechat» – 71256/71370. Журнал включен в «Перечень российских рецензируемых The Journal is included in the «List of Russian peer-reviewed научных журналов, в которых должны быть опубликованы scientific journals in which the main scientific results of основные научные результаты диссертаций на соискание dissertations for the academic degrees of a doctor and candidate ученых степеней доктора и кандидата наук» по группам of sciences should be published» by groups of specialties: специальностей: 05.00.00 – Technical sciences; 05.00.00 – Технические науки; 05.18.00 – Technology of food products; 05.18.00 – Технология продовольственных продуктов; 05.20.00 – Processes and machines of agroengineering systems; 05.20.00 – Процессы и машины агроинженерных систем; 06.00.00 – Agricultural sciences; 06.00.00 – Сельскохозяйственные науки; 06.01.00 – Agronomy. 06.01.00 – Агрономия. Журнал включен в международную базу данных публикаций Indexed by Web of Science – Russian Science Citation Index на базе Web of Science – Russian Science Citation Index (RSCI). (RSCI). Адрес: Address: 125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, 11 11, Volokolamskoe shosse, Moscow, Russain Federation, 125080 Тел. +7 (499) 750–01–11*6585 Tel. +7 (499) 750–01–11*6585 E-mail: [email protected] E-mail: [email protected] Официальный сайт учредителя: mgupp.ru Official web site of Founder: mgupp.ru Официальный сайт редакции: spfp-mgupp.ru Official web site of the Editorial Office: spfp-mgupp.ru Отпечатано в типографии: Printed in the Publishing House: ООО «Информационно-Технологический центр» «Information and Technology Center» Ltd. Адрес: Российская Федерация, 105203, г. Москва, ул. Нижняя Address: 44, Nizhnyaya Pervomayskaya, Moscow, Russian Первомайская, д. 44 Federation, 105203 Формат 60×84 1/8. Печать офсетная. Бумага офсетная. Тираж Format 60×84 1/8. Seal offset. Offset paper. 500 copies. Signed 500 экз. Подписано в печать 20.12.2021. Свободная цена. in print 20.12.2021. Free price. © Ф.Б.У ВО «Московский государственный университет пи- © F.B.I HE «Moscow State University of Food Productoion», 202 щевых производств», 2021

Редакционный совет Главный редактор БАЛЫХИН Михаил Григорьевич – доктор экономических наук, профессор, ректор Члены редакционного совета: Аксёнова академик РАН. ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, [email protected] Лариса Михайловна Акулич заслуженный изобретатель Республики Беларусь, доктор технических наук, профес- Александр Васильевич сор. Белорусский государственный университет пищевых и химических технологий, [email protected] Андреев член-корреспондент РАН. ВНИИ крахмалопродуктов - филиал ФНЦ пищевых систем им. Николай Руфеевич В.М. Горбатова РАН, [email protected] Горлов академик РАН. Поволжский НИИ производства и переработки мясо-молочной продук- Иван Федорович ции, [email protected] Гудковский академик РАН. Федеральный научный центр им. И.В. Мичурина, [email protected] Владимир Александрович Добровольский доктор технических наук. НИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пи- Виктор Францевич щевой технологии - филиал ФИЦ питания и биотехнологии, [email protected] Донник академик РАН, доктор ветеринарных наук, профессор. Российская академия наук, Ирина Михайловна [email protected] Косован академик РАН. НИИ хлебопекарной промышленности, [email protected] Анатолий Павлович Коста доктор технических наук. Португальский технический институт, [email protected] Руи Лисицын доктор технических наук. ВНИИ жиров, [email protected] Александр Николаевич Лисицын академик РАН. ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, [email protected] Андрей Борисович Мелешкина доктор технических наук. ВНИИ зерна и продуктов его переработки — филиал ФНЦ пи- Елена Павловна щевых систем им. В.М. Горбатова РАН, [email protected] Никитюк член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор. ФГБУН «ФИЦ питания и Дмитрий Борисович биотехнологии», [email protected] Оганесянц академик РАН. ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленно- Лев Арсенович сти – филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, [email protected] Панфилов академик РАН. Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Виктор Александрович Тимирязева, [email protected] Петров академик РАН. ВНИИ технологии консервирования – филиал ФНЦ пищевых систем им. Андрей Николаевич В.М. Горбатова РАН, [email protected] Симоненко доктор технических наук. НИИ детского питания – филиал ФИЦ питания и биотехноло- Сергей Владимирович гии, [email protected] Титов академик РАН. ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых произ- Евгений Иванович водств», [email protected] Тужилкин член-корреспондент РАН. ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пище- Вячеслав Иванович вых производств», [email protected] Тутельян академик РАН, доктор медицинских наук, профессор. ФГБНУ «ФИЦ питания и биотехно- Виктор Александрович логии», [email protected] Уша академик РАН. ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых произ- Борис Вениаминович водств», [email protected] Харитонов академик РАН. ВНИИ молочной промышленности, [email protected] Владимир Дмитриевич Храмцов академик РАН. Северо-Кавказский федеральный университет, [email protected] Андрей Георгиевич Щетинин доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВО «Московский государственный универ- Михаил Павлович ситет пищевых производств», [email protected]

Editorial Board Editor-in-Сhief Mikhail G. BALYKHIN – Doctor of Economics, Professor, Rector Members of the Editorial Board: Larisa M. Aksyonova Academican of RAS, Federal Scientific Center of Food Systems named after V.M. Gorbatova of Alexander V. Akulich RAS, [email protected] Nikolay R. Andreev Honoured Inventor of the Republic of Belarus, Doctor of Technical Sciences, Professor. Ivan F. Gorlov Mogilev State University of Food Technologies, [email protected] Vladimir A. Gudkovskiy Viktor F. Dobrovoilskiy Corresponding Member of RAS, All-Russian Research insitute of Starch - branch of the Federal Scientific Center of Food Systems named after V.M. Gorbatova of RAS, vniik@arrisp. Irina M. Donnik ru Anatoliy P. Kosovan Academican of RAS, Povolzhskiy Research Institute of Production and Processing of Meat and Dairy Products, [email protected] Academican of RAS, Federal Scientific Center named after I.V. Michurin, [email protected] Doctor of Technical Science, Research Insitute of Food Concentrates Industry and Special Food Technology - branch of the Federal Research Center for Nutrition and Biotechnology, [email protected] Academican of RAS, Doctor of Veterinary Science, Professor. Russian Academy of Sciences, [email protected] Academican of RAS, State Research Institute of Baking Industry, [email protected] Rui Costa Doctor of Technical Science, Portuguese Technical Institute, [email protected] Aleksandr N. Lisitsyn Doctor of Technical Science, All-Russian Research Insitute of Fats, [email protected] Andrey B. Lisitsyn Academican of RAS, Federal Scientific Center of Food Systems named after V.M. Gorbatova of Elena P. Meleshkina RAS, [email protected] Dmitry B. Nikityuk Doctor of Technical Science, All-Russian Research Institute of Grain and Products of Lev A. Oganesyants Its Processing - branch of the Federal Scientific Center of Food Systems named after V.M. Gorbatova of RAS, [email protected] Viktor A. Panfilov Corresponding Member of RAS, Doctor of Medical Science, Professor. Federal Research Andrey N. Petrov Center for Nutrition and Biotechnology, [email protected] Academican of RAS, All-Russian Research Institute of Brewing, Beverage and Wine Sergey V. Simonenko Industries - branch of the Federal Scientific Center of Food Systems named after V.M. Evgeny I. Titov Gorbatova of RAS, [email protected] Vyacheslav I. Tuzhilkin Academican of RAS, Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Victor A. Tutelyan Academy, [email protected] Boris V. Usha Academican of RAS, All-Russian Research Institute of Technology Canning - branch Vladimir D. Kharitonov of the Federal Scientific Center of Food Systems named after V.M. Gorbatova of RAS, Andrey G. Khramtsov [email protected] Mikhail P. Schetinin Doctor of Technical Science, Research Institute of Baby Nutrition - branch of the Federal Research Center for Nutrition and Biotechnology, [email protected] Academican of RAS, Moscow State University of Food Production, [email protected] Corresponding Member of RAS, Moscow State University of Food Production, [email protected] Academican of RAS, Doctor of Medical Science, Professor. Federal Research Center for Nutrition and Biotechnology, [email protected] Academican of RAS, Moscow State University of Food Production, [email protected] Academican of RAS, All-Russian Research Institut of Dairy Industry, [email protected] Academican of RAS, North-Caucasus Federal Univerity, [email protected] Doctor of Technical Science, Professor, Moscow State University of Food Production, [email protected]

СОДЕРЖАНИЕ ОТ РЕДАКТОРА Тихонова Е.В., Шленская Н.М Препринты и постпринты в создании ландшафта эффективной научной коммуникации............. 8 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Шевченко Т.В., Устинова Ю.В., Плотников К.Б., Попов А.М., Жалнина А.А. Микроволновая модификация углеводов .......................................................................................... 18 Петров Н.Ю., Бикметова К.Р. Обзор способов обработки картофеля перед закладкой на длительное хранение ......................... 32 ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Соколов С.А., Яшонков А.А. Анализ дисперсного состава яичного белка методом микроскопирования.................................... 48 Шариков А.Ю., Иванов В.В., Амелякина М.В, Середа А.С., Поливановская Д.В. Биокатализ крахмала кукурузы термостабильной -амилазой в двухшнековом экструдере ....... 64 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ И ПРОДУКЦИИ АПК Кондратьев Н.Б., Баженова А.Е., Руденко О.С., Осипов М.В., Лаврухин М.А. Факторы хранения глазированных конфет с пралиновыми корпусами при различных температурах хранения ............................................................................................................................................... 76 Гиёсзода А., Степанова Э.Ф., Шаропов Ф.С., Бобизода Г.М., Назаров У.А. Исследование фитохимической платформы ряда растений, обладающих антидиабетическим эффектом .............................................................................................................................................. 89 БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ Комаров А.А., Енгашев С.В., Енгашева Е.С., Удавлиев Д.И., Егоров М.А., Уша Б.В., Селимов Р.Н., Гламаздин И.Г. Амоксициллин и янтарная кислота: Эффективные лекарственные средства для защиты здоровья животных (обзор) ................................................................................................................................. 98 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ Гапонова Л.В., Полежаева Т.А., Матвеева Г.А., Блинова Е.В., Лоскутов И.Г. Подходы к разработке технологий получения белково-липидно-углеводных композиций из сортов овса и ячменя со сбалансированным нутриентным составом ....................................................... 118 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ Дранников А.В., Тертычная Т.Н., Шевцов А.А., Засыпкин Н.В. Генерация альтернативной энергии в производстве хлебобулочных изделий с применением теплового насоса ................................................................................................................................ 132 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Балыхин М.Г., Астраханцева Е.Ю. Цифровизация – основной вектор развития сельского хозяйства России .................................... 146 СЫРЬЕ И ДОБАВКИ Акулич А.В., Самуйленко Т.Д., Тимакова Р.Т. Разработка компонентного состава сухих композитных смесей растительного происхождения для производства персонализированных пищевых продуктов ............................................................ 158 АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ НАУКИ В АПК Логунова Н.Ю. Использование методов кластеризации фазовых портретов при обработке больших данных ......... 172 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ ПРОДУКЦИИ АПК Музыка М.Ю., Благовещенская М.М., Благовещенский И.Г., Аднодворцев А.М., Веселов М.В. Оценка возможности использования системы технического зрения для контроля маркировки готовой молочной продукции ........................................................................................................... 187

ОглСONT ENT EDITORIAL E. Tikhonova, N. Shlenskaya Preprints and postprintsand their role in scientific communication ..................................................... 16 THEORETICAL ASPECTS OF FARM PRODUCTS STORAGE AND PROCESSING T. Shevchenko, Y. Ustinova, K. Plotnikov, A. Popov, A. Zhalnina Microwave Modification of Carbohydrates............................................................................................. 29 N. Petrov, K. Bikmetova Overview of Methods of Processing Potatoes before Laying for Long–Term Storage ............................. 44 PHYSICAL AND CHEMICAL METHODS OF FARM RAW MATERIAL PROCESSING S. Sokolov, A. Yashonkov Analysis of the Dispersed Composition of Egg White by Microscopy ..................................................... 61 A. Sharikov, V. Ivanov, M. Amelyakina, A. Sereda, D. Polivanovskaya Biocatalysis of Corn Starch with Thermostable -amylase in Twin-screw Extruder.............................. 73 RESEARCH ON TRAITS OF SUBSTANCES AND AGRIBUSINESS PRODUCTS N. Kondratyev, A. Bazhenova, O. Rudenko, M. Osipov, M. Lavrukhin Influence of Various Factors on the Quality of Glazed Sweets during Storage ....................................... 86 A. Giyoszoda, E. Stepanova, F. Sharopov, G. Bobizoda, U. Nazarov Investigation of the phytochemical platform of some plants with antidiabetic effect........................... 95 BIOTECHNOLOGICAL AND MICROBIOLOGICAL ASPECTS A. Komarov, S. Engashev, E. Engasheva, D. Udavliev, M. Egorov, B. Usha, R. Selimov Amoxicillin and Acidic Acid: Effective Medicines for Animal Health Protection...................................111 DESIGNING AND MODELLING THE NEW GENERATION FOODS L. Gaponova, T. Polezhaeva, G. Matveeva, E. Blinova, I. Loskutov Selection of Oats and Barley Varieties for the Production of  Protein-lipid-carbohydrate Compositions with a Balanced Nutrient Composition ................................................................................................ 128 TECHNOLOGICAL PROCESSES, MACHINES AND EQUIPMENT A. Drannikov, T. Tertychnaya, А. Shevtsov, N. Zasypkin Generation of Alternative Energy in Production Bakery Products with the use of Heat Pump ............ 143 ECONOMIC PROBLEMS OF STORAGE AND PROCESSING OF AGRICULTURAL PRODUCTS M. Balykhin, E. Astrakhantseva Digitalization is the main vector of development Russian agriculture................................................. 156 RAW MATERIALS AND ADDITIVES A. Akulich, T. Samuylenko, R. Timakova Development of the Component Composition of dry Composite Mixtures for National Types of Bread of Improved Nutritional Value.................................................................................................................. 169 URGENT PROBLEM OF SCIENCE DEVELOPMENT IN AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX N. Logunova Forecasting the Development of the Sectoral Economic System of Bakery Industry Enterprises Based on Clustering Methods of Phase Portraits ................................................................................................. 184 CONTROL OVER QUALITY AND SAFETY OF AGRIBUSINESS PRODUCTS M. Music, M. Blagoveshchenskaya, I. Blagoveshchensky, A. Adnodvortsev, V. Blagoveshchensky A. Buneev Assessment of the Possibility of Using the System Technical Vision for Marking Control Finished Dairy Products ................................................................................................................................................201

ОТ РЕДАКТОРА УДК 001.89:004.91 https://doi.org/10.36107/spfp.2021.266 Препринты и постпринты и их роль в научной коммуникации Тихонова Елена Викторовна ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств» Адрес: 125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 11 E-mail: [email protected] Шленская Наталия Марковна ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств» Адрес: 125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 11 E-mail: [email protected] Препринты становятся все более популярными, позволяя ученым оперативно обмениваться информацией. Авторы размещают препринты в открытом доступе, чтобы ускорить процесс публикации результатов реализованных исследований. С препринтами связывают как положительные (ускорение процесса обмена научной информацией, получение большего объема обратной связи от коллег, развитие открытого доступа к науке и др.), так и отрицательные тенденции (недобросовестность авторов, отсутствие системы выстраивания автоматических связей между препринтом и опубликованной на его основе статьи и др.) в контексте научной коммуникации. Вместе с тем, научное сообщество активно обсуждает варианты оптимальной инкорпорации препринтов в систему обмена и распространения информации, полагая в качестве неоспоримого факта востребованность института препринтов. Целью данной статьи является описание сложившегося status quo в сфере препринтов для российских исследователей всех сфер пищевой промышленности. Авторами проанализированы публикации на указанную тематику с тем, чтобы выделить основные тренды в анализируемой проблематике с фокусом на сценарии дальнейшего развития архитектуры инкорпорации препринтов и постпринтов в научное знание. Ключевые слова: препринт, постпринт, пищевая промышленность, обмен знаниями, выстраивание связей Скорость обмена научной информацией посто- научными документами, доступными за предела- янно увеличивается, и механизмы, обеспечиваю- ми традиционной структуры, управляемой изда- щие ее качество, максимально востребованы. Под телем. Цель размещения препринта - получение препринтом принято понимать рукопись науч- комментариев и выявление возможных недоче- ной статьи, предшествующую публикации в ре- тов рукописи перед публикацией (Moshontz et al., цензируемом журнале (Narock & Goldstein, 2019; 2021; Schloss, 2017). Вахрушев, 2018). Подобная работа находится в от- крытом доступе, то есть доступна для чтения и ко- Однако, восприятие препринта исключительно пирования любому количеству заинтересованных как издания, не прошедшего рецензирование, читателей, до рецензирования, редактирования и уходит в прошлое. В России препринту возвра- издательской обработки. За счет этого, преприн- щают то доверие, которое существовало к нему ты, анонсируемые читателю, максимально уско- в 1950–1960-е годы. Многие институты Акаде- ряют распространение полученных авторами мии наук выпускали в указанный период печат- результатов (Зельдина, 2020; Moustafa, 2021; Ко- ные препринты, подготовленные сотрудниками. сычева & Тихонова, 2020). В Институте прикладной математики (ИПМ) им. М.В. Келдыша РАН издавались тиражи преприн- Принципиальное отличие препринта от журналь- тов, для передачи в академические институты и ной статьи - статус. Статья, опубликованная в на- Книжную палату с целью формирования фондов учном журнале, обязательно проходит процесс научных библиотек (Полилова, 2021). На сайте рецензирования, что обеспечивает качество пред- хранилища препринтов Института прикладной ставленных результатов1. Препринты являются математики представлены оцифрованные пре- 1 В России пока нет устоявшейся практики размещения препринтов. (2019). https://indicator.ru/humanitarian-science/interviyu- kuznetsov.htm ХИ ПС №4 – 2021 8

ОТ РЕДАКТОРА принты, выпускавшиеся как научное издание (2) В 1970-1980-е гг. препринтами, для ускорения «Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша» с 1967 года2, обмена новыми знаниями, активно начинают которое с 2015 года было включено в Перечень пользоваться ученые в области физики высоких рецензируемых научных изданий, где должны энергий (Till, 2001). быть опубликованы основные результаты иссле- дований. (3) В 1990-2010-е гг. создается первый сервер препринтов по физике, астрономии, математи- М.М. Горбунов-Посадов (2014) отмечает, что ке, биологии и компьютерным наукам (созда- представление статьи в формате препринта пре- тель Пол Гинспарг, http://arXiv.org (1991 г.) и в валирует над печатной версией. Формат позво- 1994 г. - хранилище препринтов по социальным ляет улучшать и совершенствовать рукопись, и гуманитарным наукам (Social Science Research внося в текст изменения, рекомендованные до- Network). Обсуждается возможность создания си- бровольными рецензентами (Schloss, 2017), ко- стемы, аналогичной ArXiv, для биологов (Ginsparg, торым может оказаться интересным вернуться 2016). Первый сервер медицинских препринтов к первоначальному тексту препринта спустя (ClinMedNetPrints.org) работал с 1999 по 2008 г. и время, чтобы отследить, какие изменения он опубликовал до закрытия 80 препринтов (Зельди- претерпел (Горбунов-Посадов, 2014). Зачастую на, 2020). препринты сопровождаются форумом, где чи- татели могут задавать вопросы и оставлять (4) В 2013-2019 гг4 наблюдается рост интере- комментарии. Но даже если подобный форум са к препринтам (вторая волна развития пре- отсутствует, читатели-ученые могут связаться принтов). Появляется сервер биомедицинских с автором по электронной почте, что упрощает препринтов BioRxiv (2013 г.). Во многих странах научное общение3. создаются национальные серверы препринтов. Комитет по этике научных публикаций (COPE) М.М. Зельдина (2020) выделяет ключевые даты регламентирует процесс издания и распростра- пяти этапов развития препринтов, определяя их нения препринтов5. В 2018-2019 гг. появляют- с помощью литературных источников – 1 этап- ся платформы, на которых можно давать оценку 1940-1960 гг. (развитие препринтов, как способов препринтам (PreReview, medRxiv, agriRxiv и др.,). неформальных коммуникаций), 2 этап – 1970– Грантодатели поддерживают публикации пре- 1980 гг. (распространение препринтов в обла- принтов, их наличие в качестве промежуточных сти физики высоких энергий), 3 этап – 1990–2010 результатов приветствуется при подаче заявок гг. (появление крупных серверов препринтов), 4 (Зельдина, 2020; Moshontz et al., 2021). В связи с этап – 2013–2019 гг. (вторая волна развития пре- этим Национальные институты здравоохранения принтов), 5 этап – с 2020 г. (взрывной рост числа США (US National Institutes of Health) и Wellcome препринтов). Trust позволяют исследователям цитировать пре- принты в заявках на гранты5. (1) Препринты становятся одним из способов неформальной коммуникации в 1940-1960-е гг. (5) С 2020 г., вследствие пандемии COVID-19, на- Группы ученых проводят дискуссии о применении блюдается взрывной рост публикаций препринтов подобного способа обмена научными знаниями и их размещение на специализированных сайтах. и осуществляют эксперименты для оценки эф- Большинство редакций журналов пересмотре- фективности формата препринтов. В 1945 г. было ли политику размещения препринтов, издатели внесено предложение реформировать издание демонстрируют поддержку этому движению, на- журналов, объединив существующие научные об- пример, журнал Ланцет (The Lancet6). Препринты щества, так, чтобы препринты эффективнее рас- этого журнала размещаются на сайте Preprints пространялись среди их членов (Phelps & Herling, with The Lancet на платформе SSRN7. Журналы 1960). Результатом этих трансформаций стало со- Journal of Agricultural and Food Chemistry, Food здание в 1949 году центра обмена информацией в Chemistry, Foods, Journal of Functional Foods сооб- области медицинских наук (Wykle, 2014). щают, что препринты могут быть опубликованы 2 Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша. http://library.keldysh.ru/preprints/ 3 Preprints. (2018). https://publicationethics.org/files/u7140/COPE_Preprints_Mar18.pdf 4 Johnson, R., & Chiarelli, A. (2019). The second wave of preprint servers: How can publishers keep afloat. https://scholarlykitchen. sspnet.org/2019/10/16/the-second-wave-of-preprint-servers-how-can-publishers-keep-afloat/ 5 What Are Preprints, and How Do They Benefit Authors. https://www.aje.com/arc/benefits-of-preprints-for-researchers/ 6 Preprints. https://www.thelancet.com/preprints 7 Preprints with The Lancet. https://www.ssrn.com/index.cfm/en/the-lancet/ ХИ ПС №4 – 2021 9

ОТ РЕДАКТОРА в любом месте и в любое время в соответствии с Преимущества публикации политикой совместного использования Elsevier8. препринтов На сайте издательского дома Elsevier указано, что авторы могут обновлять свои препринты, но они Многие авторы указывают на неоспоримые пре- не могут быть эквивалентны окончательной вер- имущества, связанные со скоростью публикации сии статьи. Размещение препринтов поддержива- препринта и расширение возможностей открыто- ют издатели: Springer, Routledge, Wiley, Sage и др. го доступа к научным данным (Narock & Goldstein, (Moshontz et al., 2021). 2019; Hoy, 2020; Yi & Huh, 2021). Распростране- ние работы через журналы занимает месяцы или Авторы могут размещать на платформах пре- годы, требует одобрения от редакторов журналов принтов не только препринты, но и постпринты. и приводит к публикации профессионально от- форматированной, рецензируемой версии статьи Препринт и постпринт означают публикацию ав- (Moshontz et al., 2021). Размещение препринтов тором на признанных серверах версии научной является способом устранения этих барьеров на работы, в первом случае – до или параллельно с пути распространения знаний (De Vasconcellos & подачей на формальный экспертный контроль в Da Costa de-Lorenzi, 2021). научном журнале (препринт), во-втором – после прохождения редакционного цикла правок, но до Серверы препринтов доступны каждому заинте- официальной публикации статьи (постпринт) (De ресованному исследователю через Интернет10 и Vasconcellos & Da Costa de-Lorenzi, 2020; Moshontz являются одним из эффективных инструментов et al., 2021). сокращения неравенства и содействия свободно- му и законному распространению научной ин- Обычно такие статьи имеют статус «в печати». формации (Moustafa, 2021). Библиотека университета Queen Mary University of London определяет постпринт как версию ру- Авторы всегда имеют возможность обновить пре- кописи после того, как она прошла рецензиро- принтные версии рукописей в соответствии с по- вание и была принята к публикации, но еще до лученными комментариями (Moustafa, 2021). того, как она была набрана и отформатирована Многие научные репозитории позволяют добав- журналом9. Дальнейшие изменения форматиро- лять новые версии препринтов, сохраняя при этом вания от издателя могут включать: добавление все существующие (Moshontz et al., 2021). логотипов, дополнительных столбцов, заголов- ков и нижних колонтитулов, набор текста изме- Авторы могут (по согласованию с редакцией) раз- нения шрифта и т.п. Часто термин «препринт» мещать последние версии рукописей, принятые используется в общем виде, это понятие вклю- к публикации в журнале (постпринты) для по- чает в себя то, что мы затем определяем и как лучения дополнительной обратной связи перед «постпринт» (De Vasconcellos & Da Costa de- публикацией. Использование постпринта при Lorenzi, 2020). ссылке на авторскую версию опубликованной ра- боты (Moshontz et al., 2021) помогает получить до- Иногда разрешение на размещение постпринтов ступ к публикации в ее последней версии (Narock имеет период эмбарго в 6 месяцев или год и мо- & Goldstein, 2019). жет сопровождаться дополнительными требова- ниями, например, о включении информации об Препринтам и постпринтам присваивают иден- авторских правах издателя на титульную страни- тификатор цифрового объекта (DOI), включая цу постпринта (Moshontz et al., 2021). первичную и последующие версии, что обеспе- чивает его продвижение как цитируемого про- Основным преимуществом постпринта является дукта (Moshontz et al., 2021). Препринт обычно отсутствие необходимости ждать официальной не включается в официальные научные метри- публикации в журнале, сроки которой, могут за- ки. Например, серверы препринтов не имеют им- висеть, от количества статей в очереди или тема- пакт-фактора, а статьи, опубликованные на них, тических приоритетов журнала (De Vasconcellos & как правило, не учитываются в начислении бал- Da Costa de-Lorenzi, 2020). 8 Article Sharing. https://www.elsevier.com/about/policies/sharing 9 Understanding versions of your paper. https://www.qmul.ac.uk/library/research/open-access/open-access-and-the-ref/understanding- versions-of-your-paper/ 10 Preprints. (2018). https://publicationethics.org/files/u7140/COPE_Preprints_Mar18.pdf ХИ ПС №4 – 2021 10

ОТ РЕДАКТОРА лов в рамках эффективного контракта, назначе- как очевидно, что препринты постепенно стано- нии стипендий и др., хотя такой сценарий может вятся неотъемлемой частью процесса научной измениться в будущем (de Vasconcellos & da Costa коммуникации (Johnson & Chiarelli, 2019; Hoy, de-Lorenzi, 2021). 2020, Зельдина, 2020). На сайте Scopus в январе 2021 года появилось со- Опасения, связанные с публикацией общение, что препринты стали включать в про- препринтов фили авторов, что помогает пользователям Scopus узнать о последних работах исследователей. Пре- Препринты, как правило, не рецензируются перед принты загружаются с серверов arXiv, bioRxiv, выходом в свет, поэтому могут содержать неве- ChemRxiv, medRxiv и SSRN. По состоянию на сен- рифицированные данные и описывать нереле- тябрь 2021 года в профили авторов Scopus до- вантные методики (Вахрушев, 2018). И даже если бавлено более 900 тысяч препринтов. При этом рукопись в конечном итоге не принята к публи- препринты не влияют на существующие показа- кации в журнале, остается постоянная, доступ- тели публикации и цитирования11. ная широкой общественности запись препринта, распространяющего недостоверную информацию. Публикация работы в формате препринта на лю- Как правило, платформы препринтов (например, бом этапе процесса рецензирования ускоряет preprints.org; agrirxiv.org) информируют, что пре- распространение результатов исследования по принты не могут быть удалены, за исключением сравнению с ожиданием её публикации в журна- особых обстоятельств, связанных с фальсифика- ле. Рукописи, размещенные в качестве преприн- цией данных или авторства, а также юридиче- тов, как правило, начинают цитировать раньше, скими проблемами, обусловленными контентом к тому же они имеют более высокий индекс ци- документа12. Авторы могут, пометить свою статью тирования в долгосрочной перспективе (Berg et как «Отозванную», если больше не придерживают- al., 2016; Fraser et al., 2020) и привлекают больше ся изложенных выводов или признают в ней фун- внимания. Так, статьи с arXiv имеют значитель- даментальные ошибки. Для отзыва статьи, нужно ное преимущество в цитировании в WoS, Scopus написать на сайт и указать причины13. и Google Scholar (Wang et al., 2020). После опубли- кования препринта авторы могут распространить Опубликованные препринты должны быть сво- веб-ссылку и пригласить профильных ученых, к бодны от каких-либо этических или юридических обсуждению работы. нюансов, а также вычитаны и одобрены всеми ав- торами (Moshontz et al., 2021). Далеко не все авто- Важным преимуществом публикации постприн- ры препринтов, следуют этим правилам, снижая тов и препринтов является расширение законного тем самым значимость формата в рамках научной доступа к научным исследованиям и сокращение коммуникации. Термин «препринт» не равнозна- использования учеными хакерских каналов (на- чен любому документу, размещенному на сервере, пример, Sci-Hub), где недоступна информация об рукопись такого документа должна соответство- использовании статьи (количество загрузок, про- вать признакам научной публикации. смотров, цитирование и т. д.) (Moustafa, 2021). Наличие препринтов способствует развитию со- Публикация препринта может повлиять на про- трудничества между учеными и исследовательски- цесс рецензирования. Например, препринт ми группами, работающими над аналогичными привлекший внимание прессы, позволит непред- проектами. Некоторые спонсоры допускают вклю- намеренно идентифицировать авторов в ситуа- чение препринтов в заявки на гранты, если раз- ции двойного слепого рецензирования (Moshontz, мещение работы в этом формате может помочь 2021). Кроме того, если препринт и статья пред- авторам предоставить доказательства продуктив- ставлены в короткий временной промежуток (с ности исследований (Moshontz et al., 2021 ). интервалом менее 10 дней), то размещенные ком- ментарии в Интернете в ответ на препринт, вряд Издатели, которые отказываются от публикации ли приведут к изменениям в содержании рукопи- препринтов, лишают себя возможности работы си, представленной в журнале (Higgins & Steiner, со следующими поколениями исследователей, так 2021). 11 Preprints are now in Scopus. https://blog.scopus.com/posts/preprints-are-now-in-scopus 12 How it Works. https://www.preprints.org/how_it_works 13 About agriRxiv. https://agrirxiv.org/about/ ХИ ПС №4 – 2021 11

ОТ РЕДАКТОРА Наиболее часто исследователи высказывают сле- тором автор намерен опубликовать статью4. Мно- дующие опасения: гие авторы выбирают разные типы лицензий для препринта и последующей статьи в журнале, (1) обмен препринтами приемлем для физиков, создавая внутренний конфликт из-за повторного но это не значит, что такой способ распростране- использования очень похожих работ и несовме- ния информации применим и в других областях стимого двойного лицензирования в отношении наук (Leopold et al., 2019); единого продукта (Higgins & Steiner, 2021). (2) пациенты не понимают разницу между пре- Рекомендации по публикации принтом и опубликованной статьей. Информа- препринтов ция в медицинских препринтах влияет на жизнь и здоровье людей, любая ошибка может привести Значимость препринтов в научной коммуника- к фатальным последствиям (Leopold et al., 2019; ции не вызывает сегодня сомнения. Не случай- Krumholz et al., 2018; Moustafa, 2021); но научное сообщество стремится выстроить стандартизированный подход к их первичной (3) у сомнительных рукописей появится больше публикации и дальнейшим модификациям. Ав- возможностей для широкого распространения. торам рекомендуется включать информацию о Препринты не рецензируются (Teixeira da Silva, дате и статусе публикации препринта в назва- 2017), а недобросовестные авторы не будут дора- ние файла, на титульном листе препринта и/или батывать уже опубликованные препринты, если в метаданные. Во многих репозиториях, вклю- рукопись статьи не примут к печати (Teixeira da чая PsyArXiv, название файла препринта явля- Silva, 2020); ется общедоступным, сохраняется при загрузке работы пользователями и может быть изменено (4) информация в препринте и в статье будет ду- в последующих версиях. Файл должен быть мар- блироваться и может исказить результаты мета- кирован как препринт. Обязательными являются анализа и, следовательно, доказательную базу указание даты версии рукописи, фамилии авто- обзоров. Способы отслеживания связи преприн- ров, краткого описания контента. На титульном та с уже опубликованной статьей несовершенны. листе препринта должна быть указана исчерпы- Не все серверы препринтов обеспечивают связь вающая информация, например, его статус в про- автоматически, не все авторы будут поддержи- цессе рецензирования (например, «Направлен в вать запись о препринте в актуальном состоя- журнал для рассмотрения», «Представлен для пу- нии (Moshontz et al., 2021; Ide, 2021; Cabanac et бликации в журнал», «Повторно представлен для al., 2021). публикации» и «Опубликован»). С каждой новой версией препринта авторы должны обновлять ин- (5) публикация препринтов может быть оправдана формацию о дате и статусе версии. Если рукопись при условии контроля опубликованных материа- была размещена в качестве препринта, то необ- лов со стороны научного сообщества (коммента- ходимо уведомить об этом редакцию журнала в рии, рецензии, обсуждения), (Schloss, 2017). сопроводительном письме и включить ссылку на публикацию (Moshontz et al., 2021). (6) причина отзыва препринта не всегда указана четко, не каждая версия отозванного преприн- Необходимо повышение эффективности систе- та содержит указание о его отзыве. Для решения мы отслеживания связей между версиями пре- этого вопроса нужно, чтобы на сервере для каж- принтов, постпринтов и опубликованной статьей дого препринта быть создана постоянная запись, (Ide, 2021). Издатели должны создать возмож- включая архив всех предыдущих версий. Если пре- ность отражения связи опубликованной статьи с принт изымается, причина отзыва должна быть её версиями в статусе препринта в автоматиче- четко и подробно указана. Все предыдущие вер- ском режиме (Moustafa, 2021). Выстраивание этой сии рукописи должны архивироваться, а уведом- связки потребует разработки алгоритмов поиска/ ление об отзыве должно быть четко анонсировано связывания, способных отыскать препринты / по- (Ide, 2021). стпринты по заглавию и авторскому коллективу. Аналогичные методы уже реализованы многими Платформа препринтов может потребовать от журналами и веб-сайтами издателей при работе авторов разместить рукопись в рамках опреде- со ссылкам на цитирование и подсчете цитиро- ленной лицензии, что может противоречить ли- ваний. Двунаправленные связи (от препринта к цензионным соглашениям или соглашениям об постпринту и от постпринта к препринту / окон- авторском праве, применяемым в журнале, в ко- ХИ ПС №4 – 2021 12

ОТ РЕДАКТОРА чательно опубликованной в журнале версии) – тщательно ознакомьтесь с политикой сервера могут дополнять друг друга, обеспечивая до- препринтов перед отправкой контента; ступность и прозрачность научных публикаций (Moustafa, 2021; Kramer, 2021). – внимательно изучите соглашения об автор- ском праве на серверах препринтов, чтобы по- Возможности для публикации препринтов на рус- нять, какие права и ограничения налагаются ском языке представляет платформа Elpub (https:// на автора, в связи с дальнейшем использова- preprints.ru). Препринты на иностранном язы- нием рукописи; ке возможно опубликовать на многочисленных и общедоступных серверах препринтов, таких как – уточните, существуют ли ограничения на ис- bioRxiv, arXiv. Например, журнал «Foods and Raw пользование материалов опубликованного Materials14» информирует, что авторы могут раз- препринта; мещать первоначальный вариант своей рукописи на серверах препринтов, с условием обязатель- – убедитесь, что публикуемый препринт со- ного уведомления редакции журнала при подаче ответствует принятым этическим нормам, рукописи и предоставлении ссылки на препринт. исследование проведено добросовестно, ав- Редакция указывает, что статьи, ранее изданные в торские и иные права не нарушены. Журнале и доработанные с учетом комментариев рецензентов и редакции, не должны публиковать- Издатель препринта обязан5: ся на серверах препринтов (это расценивается как дублирующие публикации)15. Примеры размеще- – иметь четкую политику относительно условий ния препринтов в области пищевых технологий распространения препринтов; можно найти, например, на следующих платфор- мах: Elpub (https://preprints.ru), agriRxiv (https:// – размещать предупреждение о том, что пре- agrirxiv.org/), SciELO (https://preprints.scielo.org). принты не рецензируются и не должны рассматриваться как документы, предостав- Рассмотрим на конкретном примере варианты ляющие достоверную информацию; представления информации о препринте и от- слеживания его связи с окончательным вари- – поддерживать версионность представления антов публикации в формате статьи научного препринтов, обеспечивая доступ ко всем су- журнала. Препринт «Candidatus (Ca.) Phytoplasma ществующим версиям; Asteris subgroups display distinct disease progression dynamics during the carrot growing season» – модерировать размещенные препринты, за- (Clements et al., 2021) был размещен на сайте пре- меняя старые версии на новые; принтов https://www.biorxiv.org/, ему был присво- ен doi: https://doi.org/10.1101/2020.09.17.301150. – указывать связь препринта с опубликованной На странице препринта есть указание, что на его статьей; основе была опубликована статья в журнале PLOS ONE уже с иным идентификатором (https://doi. – в секции с описанием политик детально опи- org/10.1371/journal.pone.0239956). Согласно ме- сывать ответственность автора за качество трикам сайта, указанный препринт упоминался предоставляемой информации; в социальной сети Твиттер три раза. Также имеют- ся данные по количеству загрузок аннотации пре- – обеспечить возможность корректного цитиро- принта, просмотров полной его версии и загрузок вания препринта, присваивая DOI. pdf файлов (Clements et al., Preprint). Обновляя рукопись на сайте препринтов, не- Основные положения публикационной этики в от- обходимо загрузить обновленную версию пре- ношении препринтов, сформулированы Комите- принта и направить ее на модерацию. После том по этике научных публикаций (COPE). загрузки, обновленная версия препринта по умолчанию будет демонстрироваться первой, номер версии и дата ее публикации будет ука- зана на странице метаданных препринта. Все ранее загруженные версии будут доступны для просмотра. Издательство Springer указывает, что после размещения препринта автор несет ответ- ственность за то, чтобы запись препринта была обновлена ссылкой на статью, включая DOI и URL-ссылку на опубликованную версию работы на веб-сайте журнала16. Согласно этому документу, автору даются следу- Препринт является значимым инструментом ющие рекомендации: научной коммуникации, что актуализирует не- 14 Foods and Raw Materials. https://jfrm.ru/ 15 Порядок рассмотрения. https://jfrm.ru/for-authors/consideration/ 16 Preprint sharing. https://www.springer.com/gp/open-access/preprint-sharing/16718886 ХИ ПС №4 – 2021 13

ОТ РЕДАКТОРА обходимость стандартизации подходов к его раз- hout,  S.  A., & Groves, R. L. (2020). ‘Candidatus мещению и выстраиванию связей между всеми Phytoplasma asteris’ subgroups display distinct версиями. disease progression dynamics during the carrot growing season. bioRxiv. https://doi. Литература org/10.1101/2020.09.17.301150 De Vasconcellos, V. G., & da Costa de-Lorenzi, F. Вахрушев, М. В. (2018). Научная библиотека вуза в (2020). Editorial - preprint and postprint in роли открытого архива. Научные и технические scientific publications and in law: Discussions библиотеки, 4, 14-22. and measures to open science and research communication. Revista Brasileira de Direito Горбунов-Посадов, М. М. (2014) Жизненный путь Processual Penal, 6(3), 1091-1116. https://doi. научной публикации. Информационные техно- org/10.22197/RBDPP.V6I3.452 логии и вычислительные системы, 4, 79-88. Fraser, N., Momeni, F., Mayr, P., & Peters, I. (2020). The relationship between bioRxiv preprints, citations Зельдина, М. М. (2020). Препринты: История раз- and altmetrics. Quantitative Science Studies, 1(2), вития и современное состояние. Наука и на- 618-638. https://doi.org/10.1162/qss_a_00043 учная информация, 3(4), 287-294. https://doi. Ginsparg, P. (2011). ArXiv at 20. Nature, 476, 145-147. org/10.24108/2658-3143-2020-3-4-287-294 https://doi.org/10.1038/476145a Ginsparg, P. (2016). Preprint déjà vu. The EMBO Journal, Косычева, М. А., & Тихонова, Е. В. (2020). Препринт 35(24), 2620-2625. https://doi.org/10.15252/ как вид научной публикации. Health, Food & embj.201695531 Biotechnology, 2(3), 7-11. https://doi.org/10.36107/ Higgins, J., & Steiner, R. D. (2021). Author preprint hfb.2020.i3.s100 behaviour and non-compliance with journal preprint policies: One biomedical journal’s Полилова, Т. А. (2021). Препринт как материал для experience. Learned Publishing, 34(3), 389-395. оверлейного журнала. Электронные библиоте- https://doi.org/10.1002/leap.1376 ки, 24(2), 387-407. https://doi.org/10.26907/1562- Hoy, M. B. (2020). Rise of the Rxivs: How preprint 5419-2021-24-2-386-406 servers are changing the publishing process. Medical Reference Services Quarterly, 39(1), 84-89. Berg, J. (2017). Preprint ecosystems. Science, 357(6358), https://doi.org/10.1080/02763869.2020.1704597 1331. https://doi.org/10.1126/science.aaq0167 Ide, K., Koshiba, H., Hawke, P., & Fujita, M. (2021). Guidelines are urgently needed for the use of Berg, J. M., Bhalla, N., Bourne, P. E., Chalfie, M., preprints as a source of information. Journal of Drubin,  D.  G., Fraser, J. S., Greider, C. W., Hend- Epidemiology, 31(1), 97-99. https://doi.org/10.2188/ ricks,  M., Jones, C., Kiley, R., King, S., Kirschner, jea.JE20200506 M. W., Krumholz, H. M., Lehmann, R., Leptin, M., Kramer, B. (2021). Links from preprints to published Pulverer, B., Rosenzweig, B., Spiro, J. E., Stebbins, M., papers in preprint metadata. In 18th International Strasser, C., Swaminathan, S., Turner, P., Valek, R.D., conference on scientometrics and informetrics Vijayraghavan, K., & Wolberger, C. (2016). Preprints (ISSI): Proceedings of the International Conference for the life sciences. Science, 352(6288), 899-901. on Scientometrics and Informetrics (pp. 609-614). https://doi.org/10/bmp7 Leuven: University of Antwerp KU Leuven. Krumholz, H. M., Ross, J. S., & Otto, C. M. (2018). Will Cabanac, G., Oikonomidi, T., & Boutron, I. (2021). research preprints improve healthcare for patients. Day-to-day discovery of preprint-publication British Medical Journal, 362, Article k3628. https:// links. Scientometrics, 126, 5285-5340. https://doi. doi.org/10.1136/bmj.k3628 org/10.1007/s11192-021-03900-7 Leopold, S. S., Haddad, F. S., Sandell, L. J., & Swiont- kowski, M. (2018). Clinical orthopaedics and related Ciecholewska-juśko, D., Broda, M., Żywicka, A., research, the bone & joint journal, the Journal Styburski, D., Sobolewski, P., Gorący, K., Migdał,  P., of orthopaedic research, and the Journal of bone Junka, A., & Fijałkowski, K. (2021). Potato juice, a and joint surgery will not accept clinical research starch industry waste, as a cost-effective medium for manuscripts previously posted to preprint servers. The the biosynthesis of bacterial cellulose. International Bone and Joint Journal, 101-B(1), Article 1289. https:// Journal of Molecular Sciences, 22(19), Article 10807. doi.org/10.1302/0301-620X.101B1.BJJ-2018-1289 https://doi.org/10.3390/ijms221910807 Leopold, S. S., Haddad, F. S., Sandell, L. J., & Swiont- kowski, M. (2019). Clinical orthopaedics and related Clements, J., Bradford, B. Z., Garcia, M., Piper,  S., research, the bone & joint journal, the journal Huang, W., Zwolinska, A., Lamour, K., Hogen- hout,  S.  A., & Groves, R. L. (2021). ‘Candidatus Phytoplasma asteris’ subgroups display distinct disease progression dynamics during the carrot growing season. PLOS One, 16(2), Article e0239956. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0239956 Clements, J., Bradford, B. Z., Garcia, M., Piper, S., Huang, W., Zwolinska, A., Lamour,  K., Hogen- ХИ ПС №4 – 2021 14

ОТ РЕДАКТОРА of orthopaedic research, and the journal of bone cavitation. PREPRINTS.RU, Article 3112143. and joint surgery will not accept clinical research https://doi.org/10.24108/preprints-3112143 manuscripts previously posted to preprint servers. Teixeira da Silva, J. A. (2017). Preprints: Ethical The Bone & Joint Journal, 101-B(1), 1-3. https://doi. hazard or academic liberation. An International org/10.1302/0301-620X.101B1.BJJ-2018-1289 Journal of Pure Communication Inquiry, 5(2), 73-80. Moshontz, H., Binion, G., Walton, H., Brown,  B.  T., & https://doi.org/10.17646/KOME.2017.26 Syed, M. (2021). A guide to posting and managing Teixeira da Silva, J. A. (2020). Silently withdrawn preprints. Advances in Methods and Practices in or retracted preprints related to Covid-19 are a Psychological Science, 4(2), Article 251524592110199. scholarly threat and a potential public health https://doi.org/10.1177/25152459211019948 risk: Theoretical arguments and suggested Moustafa, K. (2021). Postprints-to-preprints linkage recommendations. Online Information Review, 45(4), to enhance access to scientific literature. Accoun- 751-757. https://doi.org/10.1108/OIR-08-2020-0371 tability in Research. https://doi.org/10.1080/089896 Till, J. E. (2001). Predecessors of preprint servers. 21.2021.2019024 Learned publishing, 14(1), 7-13. https://doi. Narock, T., & Goldstein, E. B. (2019). Quantifying the org/10.1087/09531510125100214 growth of preprint services hosted by the center Wang, Z., Glänzel, W., & Chen, Y. (2020). The impact for open science. Publications, 7(2), 44. https://doi. of preprints in Library and Information Science: org/10.3390/publications7020044 an analysis of citations, usage and social attention Phelps, R. H., & Herling, J. P. (1960). Alternatives indicators. Scientometrics, 125, 1403-1423. https:// to the scientific periodical: A report and doi.org/10.1007/s11192-020-03612-4 bibliography. UNESCO Bulletin for Libraries, 14(2), Wykle, S. (2014). Enclaves of anarchy: Preprint 61-75. sharing, 1940-1990: Enclaves of Anarchy: Schloss, P. D. (2017). Preprinting microbiology. mBio, Preprint Sharing, 1940-1990. Proceedings of 8(3), Article e00438-17. https://doi.org/10.1128/ the American society for information science and mBio.00438-17 technology, 51(1), 1-10. https://doi.org/10.1002/ Taleysnik, M. A., Shcherbakova, N. A., Pesterev, M. A., MEET.2014.14505101036 Savenkova, T. V., & Gerasimov, T. V. (2020). Yi, H. J., & Huh, S. (2021). Korean editors’ and Formation of the structure of gas-liquid, food researchers’ experiences with preprints and atti- dispersion non-equilibrium liquid systems tudes towards preprint policies, Science Editing, in conditions of hydrodynamic and acoustic 8(1), 4-9. https://doi.org/10.6087/kcse.223 ХИ ПС №4 – 2021 15

ОТ РЕДАКТОРА Preprints and postprints and their role in scientific communication Elena V. Tikhonova Moscow State University of Food Production 11, Volokolamskoe highway, Moscow, 125080, Russian Federation E-mail: [email protected] Nataliya M. Shlenskaya Moscow State University of Food Production 11, Volokolamskoe highway, Moscow, 125080, Russian Federation E-mail: [email protected] Preprints are becoming more and more popular, allowing scientists to quickly exchange information. Authors post preprints in the public domain to speed up the process of publishing the results of completed research. Preprints are associated with both positive (accelerating the process of exchanging scientific information, obtaining more feedback from colleagues, developing open access to science, etc.) and negative trends (dishonest authors, lack of a system for building automatic links between a preprint and a publication based on it). articles, etc.) in the context of scientific communication. At the same time, the scientific community is actively discussing options for the optimal incorporation of preprints into the system of information exchange and dissemination, believing that the institution of preprints is in demand as an indisputable fact. The purpose of this article is to describe the current status quo in the field of preprints for Russian researchers in all areas of the food industry. The authors analyzed publications on the specified topics in order to highlight the main trends in the analyzed issues with a focus on scenarios for the further development of the architecture of incorporation of preprints and postprints into scientific knowledge. Keywords: preprint, food industry, knowledge sharing, publication References Nauka i nauchnaya informatsiya [Science and Scientific Information], 3(4), 287-294. https://doi. Gorbunov-Posadov, M. M. (2014) Zhiznennyi put’ org/10.24108/2658-3143-2020-3-4-287-294 nauchnoi publikatsii [Scientific publishing life Berg, J. (2017). Preprint ecosystems. Science, 357(6358), path]. Informatsionnye tekhnologii i vychislitel’nye 1331. https://doi.org/10.1126/science.aaq0167 sistemy [Information Technology and Computing Berg, J. M., Bhalla, N., Bourne, P. E., Chalfie, M., Systems], 4, 79-88. Drubin,  D.  G., Fraser, J. S., Greider, C. W., Hendricks, M., Jones, C., Kiley, R., King, S., Kirschner, Kosycheva, M. A., & Tikhonova, E. V. (2020). Preprint M. W., Krumholz, H. M., Lehmann,  R., Leptin, M., kak vid nauchnoi publikatsii [Preprint as a Pulverer, B., Rosenzweig, B., Spiro, J. E., Stebbins, M., type of scientific publication]. Health, Food & Strasser, C., Swaminathan, S., Turner, P., Valek, R.D., Biotechnology, 2(3), 7-11. https://doi.org/10.36107/ Vijayraghavan, K., & Wolberger, C. (2016). Preprints hfb.2020.i3.s100 for the life sciences. Science, 352(6288), 899-901. https://doi.org/10/bmp7 Polilova, T. A. (2021). Preprint kak material dlya Cabanac, G., Oikonomidi, T., & Boutron, I. (2021). overleinogo zhurnala [Preprint as materi- Day-to-day discovery of preprint-publication al for an overlay magazine]. Elektronnye bibliote- links. Scientometrics, 126, 5285-5340. https://doi. ki [Digital Libraries], 24(2), 387-407. https://doi. org/10.1007/s11192-021-03900-7 org/10.26907/1562-5419-2021-24-2-386-406 Ciecholewska-juśko, D., Broda, M., Żywicka, A., Styburski, D., Sobolewski, P., Gorący, K., Migdał, P., Vakhrushev, M. V. (2018). Nauchnaya biblioteka vuza Junka, A., & Fijałkowski, K. (2021). Potato juice, v roli otkrytogo arkhiva [The scientific library a starch industry waste, as a cost effective me- of the university as an open archive]. Nauchnye dium for the biosynthesis of bacterial cellu- i tekhnicheskie biblioteki [Scientific and Technical lose. International Journal of Molecular Sciences, Libraries], 4, 14-22. 22(19), Article 10807. https://doi.org/10.3390/ ijms221910807 Zel’dina, M. M. (2020). Preprinty: Istoriya raz- vitiya i sovremennoe sostoyanie [Preprints: History of Development and State of the Art]. ХИ ПС №4 – 2021 16

ОТ РЕДАКТОРА Clements, J., Bradford, B. Z., Garcia, M., Piper,  S., tients. British Medical Journal, 362, Article k3628. Huang,  W., Zwolinska, A., Lamour, K., Hogen- https://doi.org/10.1136/bmj.k3628 hout,  S.  A., & Groves, R. L. (2021). ‘Candidatus Leopold, S. S., Haddad, F. S., Sandell, L. J., & Phytoplasma asteris’ subgroups display distinct dis- Swiontkowski, M. (2018). Clinical orthopaedics ease progression dynamics during the carrot growing and related research, the bone & joint journal, the season. PLOS One, 16(2), Article e0239956. https:// Journal of orthopaedic research, and the Journal of doi.org/10.1371/journal.pone.0239956 bone and joint surgery will not accept clinical re- search manuscripts previously posted to preprint Clements, J., Bradford, B. Z., Garcia, M., Piper,  S., servers. The Bone and Joint Journal, 101-B(1), Article Huang, W., Zwolinska, A., Lamour, K., Hogen- 1289. https://doi.org/10.1302/0301-620X.101B1.BJJ- hout, S. A., & Groves, R. L. (2021). ‘Candidatus Phy- 2018-1289 toplasma asteris’ subgroups display distinct disease Leopold, S. S., Haddad, F. S., Sandell, L. J., & progression dynamics during the carrot growing Swiontkowski, M. (2019). Clinical orthopaedics season. PLOS One, 16(2), Article e0239956. https:// and related research, the bone & joint journal, doi.org/10.1371/journal.pone.0239956 the journal of orthopaedic research, and the jour- nal of bone and joint surgery will not accept clini- De Vasconcellos, V. G., & da Costa de-Lorenzi, F. (2020). cal research manuscripts previously posted to pre- Editorial - preprint and postprint in scientific pub- print servers. The Bone & Joint Journal, 101-B(1), lications and in law: Discussions and measures to 1-3. https://doi.org/10.1302/0301-620X.101B1.BJJ- open science and research communication. Revista 2018-1289 Brasileira de Direito Processual Penal, 6(3), 1091-1116. Moshontz, H., Binion, G., Walton, H., Brown,  B.  T., https://doi.org/10.22197/RBDPP.V6I3.452 & Syed, M. (2021). A guide to posting and man- aging preprints. Advances in Methods and Fraser, N., Momeni, F., Mayr, P., & Peters, I. (2020). Practices in Psychological Science, 4(2), Article The relationship between bioRxiv preprints, cita- 251524592110199. https://doi.org/10.1177/251 tions and altmetrics. Quantitative Science Studies, 52459211019948 1(2), 618-638. https://doi.org/10.1162/qss_a_00043 Moustafa, K. (in press). Postprints-to-preprints link- age to enhance access to scientific literature. Ginsparg, P. (2011). ArXiv at 20. Nature, 476, 145-147. Accountability in Research. https://doi.org/10.1080 https://doi.org/10.1038/476145a /08989621.2021.2019024 Narock, T., & Goldstein, E. B. (2019). Quantifying the Ginsparg, P. (2016). Preprint déjà vu. The EMBO Journal, growth of preprint services hosted by the center 35(24), 2620-2625. https://doi.org/10.15252/embj. for open science. Publications, 7(2), 44. https://doi. 201695531 org/10.3390/publications7020044 Phelps, R. H., & Herling, J. P. (1960). Alternatives to Higgins, J., & Steiner, R. D. (2021). Author preprint the scientific periodical: A report and bibliogra- behaviour and non-compliance with journal pre- phy. UNESCO Bulletin for Libraries, 14(2), 61-75. print policies: One biomedical journal’s experi- Schloss, P. D. (2017). Preprinting microbiology. mBio, ence. Learned Publishing, 34(3), 389-395. https:// 8(3), Article e00438-17. https://doi.org/10.1128/ doi.org/10.1002/leap.1376 mBio.00438-17 Taleysnik, M. A., Shcherbakova, N. A., Pesterev, M. A., Hoy, M. B. (2020). Rise of the Rxivs: How preprint Savenkova, T. V., & Gerasimov, T. V. (2020). servers are changing the publishing process. Formation of the structure of gas-liquid, food dis- Medical Reference Services Quarterly, 39(1), 84-89. persion non-equilibrium liquid systems in con- https://doi.org/10.1080/02763869.2020.1704597 ditions of hydrodynamic and acoustic cavita- tion. PREPRINTS.RU, Article 3112143. https://doi. Ide, K., Koshiba, H., Hawke, P., & Fujita, M. (2021). org/10.24108/preprints-3112143 Guidelines are urgently needed for the use of Teixeira da Silva, J. A. (2017). Preprints: Ethical haz- preprints as a source of information. Journal of ard or academic liberation. An International Journal Epidemiology, 31(1), 97-99. https://doi.org/10.2188/ of Pure Communication Inquiry, 5(2), 73-80. https:// jea.JE20200506 doi.org/10.17646/KOME.2017.26 Kramer, B. (2021). Links from preprints to published papers in preprint metadata. In 18th International conference on scientometrics and informetrics (ISSI): Proceedings of the International Conference on Scientometrics and Informetrics (pp. 609-614). Leuven: University of Antwerp KU Leuven. Krumholz, H. M., Ross, J. S., & Otto, C. M. (2018). Will research preprints improve healthcare for pa- ХИ ПС №4 – 2021 17

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ УДК 334.764.47 https://doi.org/10.36107/spfp.2021.254 Микроволновая модификация углеводов Шевченко Татьяна Викторовна ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет» Адрес: 650043, г. Кемерово, ул. Красная, д. 6 E-mail: [email protected] Устинова Юлия Владиславовна ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет» Адрес: 650043, г. Кемерово, ул. Красная, д. 6 E-mail: [email protected] Плотников Константин Борисович ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет» Адрес: 650043, г. Кемерово, ул. Красная, д. 6 E-mail: [email protected] Попов Анатолий Михайлович ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет» Адрес: 650043, город Кемерово, ул.Красная, д. 6 E-mail: [email protected] Жалнина Адександра Анатольевна ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет» Адрес: 650043, город Кемерово, ул.Красная, д. 6 E-mail: [email protected] Одной из основных задач, стоящих перед пищевой промышленностью на сегодняшний день, является производство пищевой продукции нового поколения с заданными характеристиками качества. Анализ показывает, что в литературе рассматриваются два основных новых направления - это использование новых видов сырья и изменение свойств и технологий подготовки традиционного сырья. Развитие приемов известных технологий ускорит совершенствование переработки нативного пищевого сырья и отходов производства с целью получения целевых продуктов, обладающих новыми прогнозируемыми свойствами. Цель данного исследования – проанализировать влияние микроволнового излучения на изменение свойств крахмальных порошков и опосредованную передачу энергии дрожжей к крахмалопродуктам. Анализировались различные виды крахмала: клубневой (картофельный) и зерновой (гречневый). При микроволновом воздействии (МВИ) на крахмал использовалась энергия микроволн сантиметрового диапазона с частотой 2.45 ГГц. Такая малая энергия МВИ соответствует энергии вращения атомов в молекулах вокруг валентной -связи и способствует возникновению поворотной изомерии. Рассмотрены возможности управления свойствами крахмала за счет изменения конформации полимерной цепи под воздействием микроволнового излучения. Определены оптимальные технические параметры микроволновой обработки с частотой 2,45 ГГц для опосредованной активации хлебопекарных дрожжей через крахмалопродукты. Разработана технология опосредованной передачи энергии хлебопекарным дрожжам за счет обработанных МВИ крахмалопродуктов. Найдены приемы модификации крахмала для изменения их влагопоглощающей способности. Предварительная обработка сухого нативного картофельного крахмала микроволнами в течение 10 сек позволила увеличить влагопоглотительную способность крахмала незначительно (в 1,1 раза), последующее увеличение времени микроволновой обработки позволило уже существенно повысить (в 2-2,4 раза) показатель влагопоглощения по сравнению с контрольным образцом. Наибольшая адсорбция воды, в рамках заданных нами временных промежутков, наступает после обработки МВИ в течении 15 сек - увеличение в 2,4 раза. Для гречневого крахмала оптимальное время воздействия МВИ - 25 сек, а эффективность воздействия МВИ ниже (в 1,6 раза), чем у картофельного крахмала. Применение модифицированного крахмала в пищевой промышленности наиболее эффективно в технологии производства низкосортных колбас, для связывания свободной влаги. Ключевые слова: углеводы, крахмал, крахмалопродукты, хлебопекарные дрожжи, микроволновое излучение, модификация ХИ ПС №4 – 2021 18

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Введение свойств крахмала являются химические, физиче- ские и ферментативные модификации (Литвяк и Крахмал является биоразлагаемым полимером, др., 2012). который все чаще используется во многих от- раслях промышленности как ингредиент при Известно, что каждый вид макромолекул обла- производстве продуктов питания из-за его соот- дает определенным набором дискретных энер- ветствующих физико-химических свойств (Мо- гетических состояний (конформаций). Каждая сква и др., 2012; Ягофаров и др., 2012; Fathi & конформация макромолекулы крахмала имеет Namazi, 2014). Он как правило содержится в зер- определенную адсорбционную активность к воде. нах, плодах, корнях и клубнях растений и служит Это связано с особенностями расположения ги- их основным материалом. Его получают из карто- дроксильных групп по отношению к плоскости феля, кукурузы, пшеницы и риса, овса в процес- пиранозного кольца (Габдукаева и др., 2014). се разделения. Для полисахаридов (крахмал) возможно существо- Химический состав и свойства крахмала вание трех типов конформаций: «кресло», «ванна», «твист». В первом случае ОН-группы экваториаль- С химической точки зрения крахмал состоит из ны, т.е. лежат в плоскости кольца. Во втором случае двух полисахаридов: линейной амилозы, в ко- ОН-группы перпендикулярны плоскости кольца торой звенья -D-глюкопиранозы связаны с  и обладают большей реакционной активностью. (1  4)–гликозидными связями (Рисунок 1), и Имеется шесть конформаций типа «ванна». Кон- разветвленного амилопектина, в котором при- формеры имеют разную энергию. Наиболее термо- сутствуют дополнительные  (1  6)–гликозидные динамически устойчивы структуры типа «кресло». связи (Рисунок 2) (Namazi et al., 2018; Kushwaha & Известно, что конформационное поведение макро- Kaur, 2018). молекул определяется их химическим строением. Так если запас энергии достаточный, то звено ма- Крахмал также содержит белки, липиды, воду и кромолекулы крахмала переходит в более энерге- очень небольшое количество соединений фосфо- тическую конформацию (поворотная изомерия). ра, магния и кальция (Haq, et al., 2019). В третьем случае более стабильная конформация «твист», занимающая промежуточное положение: Вследствие неблагоприятных свойств нативного она менее выгодна, чем конформация «кресла» крахмала, таких как плохая растворимость и высо- (Рисунок 3) (Литвяк, 2018). кая гидрофильность, он подвергается различным модификациям. Наиболее распространенными методами обеспечения значительного улучшения «кресло» «твист» «ванна» Рисунок 3. Конформация полисахаридов (крахмал) Рисунок 1. Амилоза Модификация углеводов с помощью Рисунок 2. Амилопектин микроволновой печи Микроволновое излучение - это электромагнит- ное излучение в диапазоне от 3000 МГц до 30 ГГц и является одним из физических методов, исполь- зуемых для улучшения функциональных свойств крахмала, позволяющий быстро передавать энер- гию внутрь материала, где энергия преобразует- ся в тепло, наряду со значительным сокращением времени обработки по сравнению с обычными процессами. Микроволновое поле оказывает влияние и на свойства готового продукта (Zia-ud-Din et al., 2017). ХИ ПС №4 – 2021 19

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ В последнее время микроволновое излучение свойства являются очень важными факторами широко используется в различных методах обра- при микроволновой обработке гранулированно- ботки, таких как нагрев, оттаивание и стерили- го крахмала и сильно зависят от типа крахмала, зация, как в промышленности, так и в домашних содержания влаги, частоты СВЧ и температуры условиях. Поэтому проводятся также исследова- (Guida et al., 2021; Ashogbon, 2021b; Wang et al., ния влияния микроволнового излучения на физи- 2021; Ashogbon, 2021a). ко-химические свойства крахмала (Кряжев, 2010; Кряжев и др., 2010). Влияние микроволнового нагрева на физико- химические свойства и структуру крахмала Свойства микроволнового излучения Во время микроволнового нагрева на повыше- Микроволновое излучение обладает многими ние температуры влияет мощность микроволно- преимуществами, наиболее важными из которых вой печи, тип и влажность крахмала. Содержание являются быстрый процесс, избирательность на- воды в материале оказывает значительное влия- грева и объемный нагрев, и что наиболее важно, ние на процесс нагрева. Исследования показали, так это то, что микроволновый нагрев экологиче- что образцы крахмала с низкой влажностью пре- ски чистый. Кроме того, микроволновый нагрев терпевают трансформацию иначе, чем образцы с помогает снизить эксплуатационные расходы, по- высокой влажностью. В случае крахмалов с низ- скольку энергия, производимая микроволнами, кой влажностью (в диапазоне 1-5 %) происходит фокусируется на материале, что значительно по- быстрое повышение температуры, тогда как при вышает производительность реализуемых процес- более высокой влажности в диапазоне 7-15% по- сов (Yi & Li, 2021; Gupta et al., 2021; Xie et al., 2021). вышение температуры менее заметно (Obadi & Xu, 2021; Raghunathan et al., 2021). Факторы, влияющие на поведение крахмала в ми- кроволновом поле, зависят от крахмала, а именно Микроволновая обработка способна изменять ме- его тип, содержание воды, плотность, диэлектри- ханизм желатинизации и влияет на реологические ческие свойства, глубина проникновения и фак- свойства крахмала. Желатинизация является од- торы, связанные с процессом микроволновой ним из важнейших функциональных свойств обработки, которые являются частотой, мощно- крахмала и имеет особое значение при перера- стью и временем воздействия (Okur et al.,2021; ботке. Микроволновое воздействие на крахмал в Fan et al., 2021). целом приводит к повышению температуры геле- образования и снижению энтальпии процесса, что Влияние микроволнового излучения на углеводы происходит под влиянием структурных измене- ний макромолекул крахмала (Manilla et al., 2021). Частоты, используемые в промышленных ми- кроволновых печах, равны 915 МГц, а в бытовых Физико-химические свойства облученного микроволновых печах - 2450 МГц. Основным эф- крахмала не постоянны. Через определенное фектом микроволнового взаимодействия с мате- время кислотность и растворимость облученных риалом является нагрев диэлектрика. Происходит крахмалов существенно понижаются, вплоть до сильный нагрев воды, содержащейся в материале, получения крахмалов полностью нерастворимых что вызвано быстрой переориентацией диполей в воде. Результаты реологических исследований и разрыв водородных связей. В конечном итоге показывают, что микроволновое воздействие мо- это приводит к формированию структурных из- жет осуществлять значительные изменения рео- менений (Lee et al., 2021; Das & Sit, 2021; Ren et al., логических характеристик крахмала, например, 2021). При использовании микроволновых частот снижение вязкости (Литвяк и др., 2018). (2450 МГц) величина диэлектрической проницае- мости и величина диэлектрических потерь зави- Цель данного исследования – проанализировать сят от содержания воды и соли в материале. влияние микроволнового излучения на изменение свойств крахмальных порошков и опосредованную Диэлектрическая постоянная характеризует про- передачу энергии дрожжей к крахмалопродуктам. никновение микроволн в крахмал, а коэффициент диэлектрических потерь определяет способность Задачи исследования: (1) Разработать приемы крахмала накапливать энергию. Глубина проник- модификации крахмалов, исследовать морфоло- новения микроволнового излучения регулирует- гию крахмальных порошков, (2) определить опти- ся частотой СВЧ и диэлектрическими свойствами мальные технические параметры микроволновой материала (Okonkwo et al., 2021). Диэлектрические обработки для опосредованной активации хлебо- ХИ ПС №4 – 2021 20

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ пекарных дрожжей через крахмалопродукты, (3) магнитных волн при различных диапазонах их разработать технологию модификации крахмаль- частоты. ных продуктов, позволяющая управлять техноло- гическими свойствами этих углеводных систем, за Рассеивания энергии крахмалопродуктами счет накопления энергии и ее последующей пере- даче другим пищевым объектам, (4) разработать Для определения рассеивания энергии крахма- приемы модификации крахмалов для изменения лопродуктами сухую навеску сухих хлебопекар- их влагопоглощающей способности. ных дрожжей (Sacharomycos cerevisiae) помещали в бумажный контейнер и опускали в крахмальный порошок (кукурузную и гречневую крупу), обрабо- Материалы и методы исследования танный МВИ в течение 20 секунд, при t=20÷25°С. Время нахождения дрожжей в крахмале (процесс Объекты исследования опосредованной передачи микроволновой энер- гии) составляло 5 и 10 минут. В качестве объектов для проведения эксперимен- тов использовались: Определение подъемной силы (активности) дрож- жей определяли ускоренным методом – методом 1. Картофельный крахмал сорта «Луговской» всплывания шарика (ГОСТ Р 54731-20112). (ГОСТ Р 53876-20101). 2. Гречневый крахмал. Влагопоглотительную способность крахмала опре- 3. Хлебопекарные дрожжи (Sacharomycos деляли методом центрифугирования, с частотой cerevisiae). вращения 3200 оборотов в мин. 4. Кукурузная шлифованная крупа. 5. Гречневая крупа первого сорта (дробленная). Процедура исследования. На первом этапе иссле- довали крахмальные зерна картофельного и греч- Методы невого крахмалов с использованием растрового (сканирующего) микроскопа. На втором этапе Электронное микроскопирование крахмальных проведена активация сухих хлебопекарных дрож- порошков жей опосредованной энергией через кукурузную и гречневую крупу. На третьем этапе представле- Электронное микроскопирование для иссле- ны данные исследования изменения влагопогло- дования морфологии крахмальных порошков щения картофельного и гречневого крахмала под проводили с использованием растрового (скани- действием МВИ. рующего) микроскопа JEOL (Япония) серии JSM- 7800F (диапазон увеличений от х 25 до x 1000000), который за счет больших технических возможно- Результаты и их обсуждение стей позволяет получать объемные и высокоточ- ные снимки малых объектов. Этот современный, Микроскопическое исследование широко используемый метод, обладая высокой крахмальных зерен наглядностью, был применен нами для определе- ния геометрической формы, строения, размеров Картофельный крахмал крахмальных зерен и оценки некоторых внешних признаков воздействия микроволнового излуче- Различные виды крахмалов отличаются друг от ния (МВИ) на крахмальные зерна. друга геометрической формой, размером зер- на, соотношением химического состава и соот- Микрофотографии зерен картофельного крахма- ношением компонентов амилоза-амилопектин ла необлученного и облученного МВИ проводи- (Руськина и др., 2017), что объясняется широкое ли с увеличением в 1500 раз, микрофотографии многообразие крахмалсодержащих продуктов. гречневого крахмала проводили с увеличением в 150; 1100 раз. С использованием растрового (сканирующего) микроскопа получены сравнительные микрофо- Эффект водяного взрыва крахмала объясняли тографии зерен картофельного крахмала: а -обра- изучением спектра поглощения водой электро- ботанного и б - необработанного МВИ (Рисунок 4). 1 ГОСТ Р 53876-2010. (2013). Крахмал картофельный. Технические условия. М.: Стандартинформ. 2 ГОСТ Р 54731-2011. (2013). Дрожжи хлебопекарные прессованные. Технические условия. М.: Стандартинформ. ХИ ПС №4 – 2021 21

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ аб Рисунок 4. Микрофотографии зерен картофельного крахмала: а -необлученного; б - облученного МВИ в течении 15 секунд Высокая разрешающая способность электронно- быстрого испарения молекул воды из воздушно- го микроскопа (увеличение в 1500 раз) позволило го сухого крахмала с содержанием влаги 15%. По- оценить размеры и геометрическую форму зерен лученный таким образом модифицированный картофельного крахмала. крахмал будет отличаться от нативного по своим характеристикам. Такие характеристики могут являться достовер- ным аналитическим контролем происхождения, Согласно исследованиям (Xie et al., 2013) микро- качества, однородности и состояния зерен не волновая обработка вызывает заметные измене- только картофельного крахмала, но и всех других ния в структуре морфологии зерен картофельного видов крахмалов. крахмала. Нативные зерна крахмала показали четкую и правильную эллиптическую форму с Как видно из Рисунка 4 (б) произошел внешний гладкими поверхностями. разрыв крахмального зерна, который возмож- но объяснить эффектом водяного взрыва за счет Найденный эффект водяного взрыва можно объ- яснить тем, что именно вода является аккумуля- тором и поглотителем микроволновой энергии. На рисунке 5 представлено поглощение электро- магнитного поля водой в зависимости от частоты. При частоте волн 2.45 х 109 Гц наблюдается интен- сивное поглощение водой энергии микроволн, то есть возникает эффект резонанса. Гречневый крахмал Подобные электронные микрофотографии были сделаны и для воздушно-сухих образцов зерен гречневого крахмала (Рисунки 6 и 7). Рисунок 5. Поглощение электромагнитного поля Из микрофотографии (Рисунок 6) с относительно водой в зависимости от частоты невысокой степенью увеличения в 150 раз следу- ет, что зерна гречневого крахмала принципиаль- но отличаются от зерен картофельного крахмала. Они состоят из набора укрупненных частиц не- правильной щебнееобразной геометрической формы, с размерами частиц от 100 до 200 нм. Та- кие видовые отличия строения крахмальных зе- ХИ ПС №4 – 2021 22

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Рисунок 6. Микрофотография зерен гречневого Рисунок 7. Микрофотография зерен гречневого крахмала. Увеличение в 150 раз крахмала. Увеличение в 1100 раз рен объясняется условиями их образования: зерна Рассеяние энергии крахмалопродуктами картофельного крахмала постоянно омываются клубневым соком, а зерна гречневого крахмала Согласно законам физики, поглощенная диэлект- формируются при невысоком содержании жид- риком энергия электромагнитных волн способна кой фракции в зерне. постепенно рассеиваться. Скорость рассеивания, по- лученной энергии, зависит от его диэлектрической При повышенной степени разрешения фотогра- постоянной и от особенностей химического строения. фии в 1100 раз удалось, с помощью электронного микроскопа, рассмотреть более тонкое строение Индикатором выделения волновой энергии явля- отдельного гречневого зерна, имеющего сложную лись сухие хлебопекарные дрожжи (Sacharomycos организацию (Рисунок 7). cerevisiae), которые помещали в бумажный контей- нер, а далее в обработанный МВИ крахмальный Нами установлено, что в одном большом макро- порошок. Время нахождения дрожжей в крахма- зерне (Рисунок 6) находятся несколько сотен ма- ле составляло 5 и 10 минут. Повышение активно- лых многогранных зернышек с размерами от сти дрожжей подтверждалось методом «всплытия 2-3 нм до 10 нм. Каждое зерно отделено друг от шарика». друга пористыми зазорами, что видно на Рисун- ке 6. Полученные данные согласовываются с данными, представленными в изобретении3. Эти данные по- Нами установлено, что при воздействии микро- казывают, что использованный режим облучения волн на гречневый крахмал эта картина располо- вызывает существенное усиление энергии броже- жения малых зерен в макрозерне принципиально ния. Действие микроволн определяет также зна- не меняется. Разлома отдельных зернышек не на- чительное увеличение числа живых клеток. Таким блюдается. При этом энергия МВИ расходуется на образом проявляется прямое активирующее дей- расшатывание сложной уплотненной структуры ствие микроволн на дрожжевую культуру дрожжей. крупных крахмальных зерен за счет увеличения зазора между малыми зернами. Найденное новое технологическое свойство крах- малов, приобретенное после обработки МВИ, Под воздействием микроволнового излучения может быть целенаправленно использовано в пи- крахмал может поглощать электромагнитную щевой промышленности (Рисунок 8). энергию и изменять структуру макромолекул кле- ток, влияя на их физиологические и биохимиче- Из представленных данных мы видим, что до- ские характеристики (Abu-Elsaud, 2015). полнительная активация сухих хлебопекарных дрожжей опосредованной энергией возможна. Найденные изменения являются основой появле- В данном случае, выдержка дрожжей в активиро- ния новых физико-химических и технологических ванном крахмале поспособствовало ускоренной свойств исследуемых крахмалов после воздей- перестройке их энергетического обмена с процес- ствия МВИ. са дыхания на брожение. В случае, когда процесс 3 Аминова, Э. М., Исмаилов, Э. Ш., & Джаруллаев, Д. С. (2003). Способ активации дрожжей (РФ Патент № 2200194). Дагестанский государственный технический университет. https://yandex.ru/patents/doc/RU2200194C2_20030310 ХИ ПС №4 – 2021 23

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Рисунок 8. Опосредованная передача энергии опосредованной передачи микроволновой энер- действующего поля могут существенно стимули- гии длился 5 минут, мы видим ускорение актива- ровать рост, развитие и продуктивность живых ции дрожжей в 6,5 раз. При выдержке 10 минут, организмов. Такая выраженная биологическая по сравнению с контролем, результат стал лучше активность микроволн даёт возможность направ- более чем в 1,5 раза. ленного благоприятного изменения, улучшения свойств биосистем, что особенно важно для раз- Также нами была подтверждена возможность пе- вития современных направлений биотехнологии. редачи энергии хлебопекарным дрожжам и через различные виды круп. Передача энергии через гречневую крупу (дроб- ленную) Передача энергии через кукурузную крупу В ходе исследования передачи энергии хлебопе- В ходе исследования передачи энергии хлебо- карным дрожжам через обработанный микровол- пекарным дрожжам через обработанную МВИ нами гречневый продел было установлено, что кукурузную крупу было установлено, что при вы- при выдержке дрожжей в течение 5 минут их ак- держке дрожжей в кукурузной крупе 5 мин их тивность не повысилась, а течение 10 минут - уве- активность повысилась в 1,2 раза, а в течении личилась в 2,2 раза. 10 минут – в 1,7 раз. Полученные данные, отличающиеся от данных, Авторами (Сулейманова и др., 2011) представлено, представленных авторами4 по способу активации что микроволны с определёнными параметрами хлебопекарных дрожжей, который состоит в при- Рисунок 9. Опосредованная передача энергии (в качества передатчика энергии - кукурузная крупа) 4 Шестаков, С. Д., Поландова, Р. Д., & Волохова, Т. П. (2002). Способ активации хлебопекарных дрожжей (РФ Патент № 2184145). https://yandex.ru/patents/doc/RU2000105151A_20020327 ХИ ПС №4 – 2021 24

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Рисунок 10. Опосредованная передача энергии (в качества передатчика энергии - гречневая крупа) готовлении мучной суспензии, ультразвуковой Наблюдаемое свойство влагопоглощения изме- обработке этой суспензии при постоянном переме- няется в виде скачков, т.к. внутренняя энергия шивании и последующем внесении в нее дрожжей макромолекул за счет резонансного поглощения и их адаптации. Данный способ приводит к гибели микроволновой энергии изменяется скачками. микроорганизмов, за счет кавитационной эрозии. Полученные данные согласовываются с данны- Влагопоглощение крахмала ми, полученными (Mollekopf et al., 2011) о том, что микроволновый нагрев влияет на морфоло- Данные исследования изменения влагопоглоще- ния картофельного и гречневого крахмала под действием МВИ представлены в Таблице 1 и на Рисунке 11. Из представленных результатов следует, что пред- варительная обработка сухого нативного карто- фельного крахмала микроволнами позволила по-разному увеличивать его влагопоглотитель- ную способность. Так обработка МВИ в течение 10 сек позволила увеличить влагопоглотительную способность крахмала незначительно (в 1,1 раза), последующее увеличение времени микроволно- Рисунок 11. Зависимость влагопоглощение карто- вой обработки позволило уже существенно повы- фельного и гречневого крахмалов от времени воз- сить (в 2-2,4 раза) показатель влагопоглощения по действия МВИ сравнению с контрольным образцом. Наибольшая адсорбция воды, в рамках заданных нами вре- гию гранул крахмала, что приводит к улучшению менных промежутков, наступает после обработ- поглощения воды. ки МВИ в течении 15 сек - увеличение в 2,4 раза. Из Таблицы 2 следует, что наибольшей энергией Таблица 1 обладает заслоненный вид конформации. Влагопоглощение картофельного крахмала 1 Время обра- 0 10 15 20 25 30 35 На основании представленных эксперименталь- ботки крахма- 65 135 95 90 85 85 ных данных сделан вывод о том, что для повыше- ла МВИ, сек ния влагопоглощения необходимо вертикальное (наиболее реакционное) расположение гидрок- 2 Влагопоглоще- 50 сильных групп по отношению к плоскости пира- ние картофель- нозного кольца. Наибольшее влагопоглощение ного крахмала, % картофельного крахмала по принципу «подобное 3 Влагопоглоще- 100 120 95 115 145 90 90 к подобному» наблюдается в случае заслоненной ние гречнево- конформации при времени воздействия МВИ в те- го крахмала, % чение 15 сек. ХИ ПС №4 – 2021 25

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Таблица 2 (биологической адаптации) хлебопекарных дрож- Избыток энергии конформаций жей и как следствие интенсификации процесса те- стоприготовления. Конформация Избыток энергии, ккал/моль Заслоненная 3,6 Найдены приемы модификации крахмалов для Скошенная 0,8 изменения их влагопоглощающей способности. Частично заслоненная 2,9 Заторможенная 0 Литература Из результатов исследований следует, что для Габдукаева, Л. З., Никитина, Е. В., & Решетник, О. А. гречневого крахмала оптимальное время воз- (2014). Резистентные крахмалы как функцио- действия МВИ другое - 25 сек, а эффективность нальный ингредиент при производстве продук- воздействия МВИ ниже (в 1,6 раза), чем у карто- тов питания. Вестник Казанского технологиче- фельного крахмала. Это можно объяснить раз- ского университета, 17, 253-255. личным строением их зерен и отличиями в Кряжев, В. Н. (2010). Последние достижения химии энергетических механизмах воздействия. и технологии производных крахмала. Химия растительного сырья, 1, 1-10. Аналогичные результаты были сообщены (Goel Кряжев, В. Н., Романов, В. В., & Широков, В. А. et al., 2020) для нативных модифицированных (2010). Последние достижения химии и техно- образцов гречневого крахмала. Гидротермально логии производных крахмала. Химия расти- модифицированный крахмал найдет важное при- тельного сырья, 1, 5-12. менение в пищевых продуктах в качестве загусти- Литвяк, В. В., Батян, А. Н., & Кравченко, В. А. (2018). телей и кондитерских изделий. Модификация физико-химических и эколо- гических свойств крахмала в результате его электронного облучения. Журнал Белорусского Выводы Государственного Университета. Экология, 3, 62-72. В ходе проведенной работы найдено новое тех- Литвяк, В. В., Лисовская, Д. П., & Росляков, Ю. Ф. нологическое свойство крахмалов, приобретенное (2012). Модифицированный картофельный после обработки МВИ, которое может быть целе- крахмал как студнеобразующая основа для же- направленно использовано в пищевой промыш- лейных кондитерских изделий. Известия вузов. ленности. Пищевая технология, 2-3, 47-51. Литвяк, В. С. (2018). Волновое и корпускулярное Представлены сравнительные микрофотографии строение материи-антиматерии: роль и значе- зерен картофельного крахмала, обработанного и ние пустоты в структуре. Минск: ИВЦ Минфина. необработанного микроволновым излучением. Москва, В., Ромашко, О., Юркштович, Н., Капуц- Выявлено, что у крахмала, обработанного МВИ кий,  Ф., & Литвяк, В. (2012). Исследование осо- произошел внешний разрыв крахмального зерна, бенностей механизма химической модифика- который возможно объяснить эффектом водяно- ции крахмала. Наука и инновации, 115, 64-70. го взрыва за счет быстрого испарения молекул Руськина, А. А., Попова, Н. В., Науменко, Н. В., & воды из воздушного сухого крахмала с содержа- Руськин, Д. В. (2017). Анализ современных спо- нием влаги 15%. собов модификации крахмала как инструмен- та повышения его технологических свойств. Найдены оптимальные технические параметры Вестник Южно-Уральского государственно- микроволновой обработки для опосредованной го университета. Серия: Пищевые и биотех- активации хлебопекарных дрожжей через крах- нологии, 5(3), 12-20. https://doi.org/10.14529/ малопродукты. food170302 Сулейманова, З. Г., Исмаилов, Э. Ш., & Представлено существование потока рассеянной Гаджиев,  М.  С. (2011). Способ повышения ак- микроволновой энергии от облученных объек- тивности дрожжей действием микроволн тов (крахмалопродуктов) и возможность переда- тепловой интенсивности. Вестник ДГТУ. че другому объекту (хлебопекарные дрожжи). Технические науки, 3, 155-161. Ягофаров, Д. Ш., Канарский, А. В., Сидоров, Ю. Д., Установлена целесообразность применения опо- & Поливанов, М. А. (2012). Физико-химические средованной передачи энергии для активации свойства картофельного крахмала. Вестник ХИ ПС №4 – 2021 26

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Казанского технологического университета, 12, Kushwaha, R., & Kaur, D. (2018). Recent techniques 212-215. used in modification of starches: A review. Abu-Elsaud, A. M. (2015). The effect of microwave In Food technology from health to wealth and electromagnetic radio frequency on the future challenges (pp. 1-15). New Delhi: Bharti germination and growth of seedlings of six Publication. varieties of wheat triticum aestivum. Advances in Lee, S.-J., Zhang, C., Lim, S. T., & Park, E., Y. (2021) Environmental Biology, 9(24), 270-280. The effect of a combination of dry heating and Ashogbon, A. (2021a). Recent developments in the glucose addition on the behavior of starches synthesis, properties and applications of triple during gluing and gelling. International Journal of modification of various starches. Starch-Starke, Biological Macromolecules, 183, 1302-1308. https:// 73(3-4), Article 2000125. https://doi.org/10.1002/ doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.05.081 star.202000125 Manilla, B., Castagna, N., Rojas, M. L., & Augusto, P. E. Ashogbon, A. O. (2021b). Dual modification of various (2021). New technologies to improve starch starches: Synthesis, properties and application. efficiency. Current Opinion in Food Science, 37, 26- Food Chemistry, 342(11), Article 128325. https:// 36. doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128325 Mollekopf, N., Treppe, K., Fiala, P., & Dixit, O. (2011). Das, A., & Sit, N. (2021) Modification of taro starch Vacuum Microwave Treatment of Potato Starch and starch nanoparticles by various physical and the Resultant Modification of Properties. methods and their characteristics. Starch-Starke, Chemie Ingenieur Technik, 83(3), 262-272. https:// 73(5-6), Article 2000227. https://doi.org/10.1002/ doi.org/10.1002/cite.201000105 star.202000227 Namazi, H., Fathi, F., & Dadha, A. (2018). Fan, C. L., Huang, J., Pu, H., Yang, Q., Chen, Z. G., Hydrophobically modified starch using long- & Zhu, Z. (2021) Cold-water solubility, oil- chain fatty acids to produce nanoscale starch adsorption and enzymolysis properties of particles. Scientia Iranica, 18(3), 439-445. https:// amorphous granular starches. Food hydrocolloids, doi.org/10.1016/j.scient.2011.05.006 117, Article 106669. https://doi.org/10.1016/j. Obadi, M., & Xu, B. (2021). Review of the foodhyd.2021.106669 physicochemical properties, modifications and Fathi, F., & Namazi, H. (2014). Characterization and applications of starches and their common free synthesis of modified potato starch solvents. modified forms used in noodle products. Food Journal of Materials Chemistry Home, 2, 11-15. Hydrocolloids, 112, Article 106286. https://doi. Goel, K., Semval, A. D., Khan, A., Kumar, S., & org/10.1016/j.foodhyd.2020.106286 Sharma, G. K. (2020). Physical modification of Okonkwo, V. K., Kwofie, E. M., Mba, O., & Ngadi, M. O. starch: changes in glycemic index, starch fractions, (2021). The effect of thermosonic operation on physico-chemical and functional properties of the quality indicators of starch-based sauces. heat-cooled processed buckwheat starch. Journal Ultrasound Sonochemistry, 73, Article 105473. of Food Science and Technology, 57(8), 2941-2948. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2021.105473 https://doi.org/10.1007/s13197-020-04326-4 Okur, I., Sezer, P., Oztop, M. H., & Alpas, H. (2021). Guida, C., de Aguiar, A. C., & Cunha, R. L. (2021). Recent achievements in the field of gelatinization Green starch modification methods for and retrogradation of starch at high hydrostatic stabilization of Pickering emulsions: Current pressure. International Journal of Food Science and review and future prospects. Current Opinion in Technology, 56(9), 4367-4375. Food Science, 38, 52-61. https://doi.org/10.1016/j. Raghunathan, R., Pandiselvam, R., Kothakota, A., & cofs.2020.10.017 Khaneghah, A. M.. (2021). Application of new Gupta, A. D., Rawat, K. P., Bhadauria, V., & Singh,  H. non-thermal technologies for modification of (2021). Recent trends in the use of modified grain starches. Lebensmittel-Wissenschaft und- starch in the adsorption of heavy metals from Technologie, 138, Article 110795. https://doi. water: An overview. Carbohydrate Polymers, org/10.1016/j.lwt.2020.110795 269, Article 117763. https://doi.org/10.1016/j. Ren, Y., Yuan, T. Z., Chingwedere, C. M., & Ai, Y. carbpol.2021.117763 (2021). Current review of the structure, functional Haq, F., Yu, H., Wang, L., Teng, L., Haroon, M., properties and industrial applications of pulsed Khan,  R.  U., Mehmood, S., Bilal-Ul-Amin, starches for value-added use. Comprehensive Ullah, R. S., Khan, A., & Nazir, A. (2019). Advances Reviews in the Field of Food Science and Food Safety, in chemical modifications of starches and their 20(3), 3061-3092. https://doi.org/10.1111/1541- applications. Carbohydrate Research, 476, 12-35. 4337.12735 https://doi.org/10.1016/j.carres.2019.02.007 Wang, Y., Chen, L., Yang, T., Ma, Y., McClements,  D., Ren, F., Tian, Y., & Jin, Z. (2021). Review of ХИ ПС №4 – 2021 27

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ structural transformations and changes in starch physico-chemical properties of potato starch properties during heat treatment of food products. granules. Chemistry Central Journal, 7, Article 113. Food Hydrocolloids, 113, Article 106543. https://doi. https://doi.org/10.1186/1752-153X-7-113 org/10.1016/j.foodhyd.2020.106543 Yi, X., & Li, C. (2021). Main controllers for improving Xie, F., Zhang, H., Wu, Y., Xia, Y., & Ai, L. (2021). The the content of resistant starch in boiled white rice. effect of tamarind seed polysaccharide on the Food Hydrocolloids, 122(1), Article 107083. https:// physico-chemical properties of corn starch processed doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.107083 by homogenization under high pressure. Lebensmittel- Zia-ud-Din, Xiang, H., & Fei, P. (2017). Physical Wissenschaft und-Technologie, 150(1), Article 112010. and chemical modification of starches: A review. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112010 Critical Reviews in the Field of Food Science and Xie, Y., Yan, M., Yuan, S., Sun, S., & Huo, Q. (2013). Nutrition, 57(12), 2691-2705. https://doi.org/10.10 The effect of microwave processing on the 80/10408398.2015.1087379 ХИ ПС №4 – 2021 28

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Microwave Modification of Carbohydrates Tatyana V. Shevchenko Kemerovo State University 6 Krasnaya Street, Kemerovo, 650000, Russian Federation E-mail: [email protected] Yulia V. Ustinova Kemerovo State University 6 Krasnaya Street, Kemerovo, 650000, Russian Federation E-mail: [email protected] Konstantin B. Plotnikov Kemerovo State University 6 Krasnaya Street, Kemerovo, 650000, Russian Federation E-mail: [email protected] Anatoly M. Popov Kemerovo State University 6 Krasnaya Street, Kemerovo, 650000, Russian Federation E-mail: [email protected] Aleksandra A. Zhalnina Kemerovo State University 6 Krasnaya Street, Kemerovo, 650000, Russian Federation E-mail: [email protected] One of the main tasks facing the food industry today is the production of a new generation of food products with specified quality characteristics. The analysis shows that two main new directions are considered in the literature - the use of new types of raw materials and changes in the properties and technologies of preparation of traditional raw materials. The development of techniques of known technologies will accelerate the improvement of processing of native food raw materials and production waste in order to obtain target products with new predictable properties. The purpose of this study is to analyze the effect of microwave radiation on the change in the properties of starch powders and the indirect transfer of yeast energy to starch products. Various types of starch were analyzed: tuberous (potato) and grain (buckwheat). When microwave exposure (MVI) to starch, the energy of microwaves in the centimeter range with a frequency of 2.45 GHz was used. Such a small energy of MVI corresponds to the energy of rotation of atoms in molecules around the valence -bond and contributes to the emergence of rotational isomerism. The possibilities of controlling the properties of starch by changing the conformation of the polymer chain under the influence of microwave radiation are considered. The optimal technical parameters of microwave processing with a frequency of 2.45 GHz for the indirect activation of baking yeast through starch products have been determined. A technology of indirect energy transfer to baking yeast due to processed starch products has been developed. Methods of starch modification to change their moisture- absorbing ability have been found. Pretreatment of dry native potato starch with microwaves for 10 seconds allowed to increase the moisture absorption capacity of starch slightly (by 1.1 times), the subsequent increase in the time of microwave processing has already significantly increased (by 2-2.4 times) the moisture absorption index compared to the control sample. The greatest adsorption of water, within the time intervals set by us, occurs after the treatment of MVI for 15 seconds - an increase of 2.4 times. For buckwheat starch, the optimal time of exposure to MVI is 25 seconds, and the effectiveness of exposure to MVI is lower (1.6 times) than that of potato starch. The use of modified starch in the food industry is most effective in the production technology of low-grade sausages, for binding free moisture. Keywords: carbohydrates, starch, starch products, baking yeast, microwave radiation, modification ХИ ПС №4 – 2021 29

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ References Suleimanova, Z. G., Ismailov, E. Sh., & Gadzhiev, M. S. (2011). Sposob povysheniya aktivnosti drozhzhei Gabdukaeva, L. Z., Nikitina, E. V., & Reshetnik, O. A. deistviem mikrovoln teplovoi intensivnosti (2014). Rezistentnye krakhmaly kak funktsion- [Method for increasing the activity of yeast by the al’nyi ingredient pri proizvodstve produktov pi- action of microwaves of thermal intensity]. Vestnik taniya [Resistant starches as a functional ingre- DGTU. Tekhnicheskie nauki [Bulletin of the Dagestan dient in food production]. Vestnik Kazanskogo State Technical University. Technical science], 3, tekhnologicheskogo universiteta [Bulletin of Kazan 155-161. Technological University], 17, 253-255. Yagofarov, D. Sh., Kanarskii, A. V., Sidorov, Yu. D., & Kryazhev, V. N. (2010). Poslednie dostizheniya khimii Polivanov, M. A. (2012). Fiziko-khimicheskie i tekhnologii proizvodnykh krakhmala [Recent ad- svoistva kartofel’nogo krakhmala [Physico- vances in chemistry and technology of starch de- chemical properties of potato starch]. Vestnik rivatives]. Khimiya rastitel’nogo syr’ya [Chemistry of Kazanskogo tekhnologicheskogo universite- Plant Raw Materials], 1, 1-10. ta [Bulletin of Kazan Technological University], 12, Kryazhev, V. N., Romanov, V. V., & Shirokov, V. A. 212-215. (2010). Poslednie dostizheniya khimii i tekh- Abu-Elsaud, A. M. (2015). The effect of microwave nologii proizvodnykh krakhmala [Recent advances electromagnetic radio frequency on the ger- in chemistry and technology of starch derivatives]. mination and growth of seedlings of six vari- Khimiya rastitel’nogo syr’ya [Chemistry of Plant Raw eties of wheat triticum aestivum. Advances in Materials], 1, 5-12. Environmental Biology, 9(24), 270-280. Litvyak, V. S. (2018). Volnovoe i korpuskulyarnoe stro- Ashogbon, A. (2021a). Recent developments in the enie materii-antimaterii: rol’ i znachenie pustoty v synthesis, properties and applications of triple structure [Wave and corpuscular structure of mat- modification of various starches. Starch-Starke ter-antimatter: the role and significance of empti- [Strong-Strong], 73(3-4), Article 2000125. https:// ness in the structure]. Minsk: IVTs Minfina. doi.org/10.1002/star.202000125 Litvyak, V. V., Batyan, A. N., & Kravchenko, V. A. (2018). Ashogbon, A. O. (2021b). Dual modification of various Modifikatsiya fiziko-khimicheskikh i ekologicheski- starches: Synthesis, properties and application. kh svoistv krakhmala v rezul’tate ego elektronnogo Food Chemistry, 342(11), Article 128325. https:// oblucheniya. Zhurnal Belorusskogo Gosudarstvennogo doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128325 Universiteta. Ekologiya [Modification of the physico- Das, A., & Sit, N. (2021) Modification of taro starch chemical and environmental properties of starch as a and starch nanoparticles by various physical result of its electron irradiation], 3, 62-72. methods and their characteristics. Starch-Starke Litvyak, V. V., Lisovskaya, D. P., & Roslyakov, Yu. F. [Strong-Strong], 73(5-6), Article 2000227. https:// (2012). Modifitsirovannyi kartofel’nyi krakhmal doi.org/10.1002/star.202000227 kak studneobrazuyushchaya osnova dlya zhe- Fan, C. L., Huang, J., Pu, H., Yang, Q., Chen, Z. G., & leinykh konditerskikh izdelii [Modified pota- Zhu, Z. (2021) Cold-water solubility, oil-ad- to starch as a gelling base for jelly confectionery]. sorption and enzymolysis properties of amor- Izvestiya vuzov. Pishchevaya tekhnologiya [Izvestiya phous granular starches. Food hydrocolloids, 117, vuzov. food technology], 2-3, 47-51. Article 106669. https://doi.org/10.1016/j.food- Moskva, V., Romashko, O., Yurkshtovich, N., hyd.2021.106669 Kaputskii, F., & Litvyak, V. (2012). Issledovanie os- Fathi, F., & Namazi, H. (2014). Characterization and obennostei mekhanizma khimicheskoi modifikat- free synthesis of modified potato starch solvents. sii krakhmala [Study of the features of the mech- Journal of Materials Chemistry Home, 2, 11-15. anism of chemical modification of starch]. Nauka i Goel, K., Semval, A. D., Khan, A., Kumar, S., & innovatsii [Science and Innovation], 115, 64-70. Sharma,  G.  K. (2020). Physical modification of Rus’kina, A. A., Popova, N. V., Naumenko, N. V., & starch: changes in glycemic index, starch fractions, Rus’kin, D. V. (2017). Analiz sovremennykh physico-chemical and functional properties of sposobov modifikatsii krakhmala kak instrumen- heat-cooled processed buckwheat starch. Journal ta povysheniya ego tekhnologicheskikh svoistv of Food Science and Technology, 57(8), 2941-2948. [Analysis of modern methods of starch modifica- https://doi.org/10.1007/s13197-020-04326-4 tion as a tool to improve its technological proper- Guida, C., de Aguiar, A. C., & Cunha, R. L. (2021). ties]. Vestnik Yuzhno-Ural’skogo gosudarstvenno- Green starch modification methods for stabi- go universiteta. Seriya: Pishchevye i biotekhnologii lization of Pickering emulsions: Current re- [Bulletin of the South Ural State University. Series: view and future prospects. Current Opinion in Food and biotechnology], 5(3), 12-20. https://doi. Food Science, 38, 52-61. https://doi.org/10.1016/j. org/10.14529/food170302 cofs.2020.10.017 ХИ ПС №4 – 2021 30

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Gupta, A. D., Rawat, K. P., Bhadauria, V., & Singh,  H. Okur, I., Sezer, P., Oztop, M. H., & Alpas, H. (2021). (2021). Recent trends in the use of modified Recent achievements in the field of gelatinization starch in the adsorption of heavy metals from and retrogradation of starch at high hydrostatic water: An overview. Carbohydrate Polymers, 269, pressure. International Journal of Food Science and Article 117763. https://doi.org/10.1016/j.carb- Technology, 56(9), 4367-4375. pol.2021.117763 Raghunathan, R., Pandiselvam, R., Kothakota, A., Haq, F., Yu, H., Wang, L., Teng, L., Haroon, M., & Khaneghah, A. M.. (2021). Application of Khan,  R.  U., Mehmood, S., Bilal-Ul-Amin, new non-thermal technologies for modifica- Ullah, R. S., Khan, A., & Nazir, A. (2019). Advances tion of grain starches. Lebensmittel-Wissenschaft in chemical modifications of starches and their und-Technologie [Food Science and Technology], applications. Carbohydrate Research, 476, 12-35. 138, Article 110795. https://doi.org/10.1016/j. https://doi.org/10.1016/j.carres.2019.02.007 lwt.2020.110795 Kushwaha, R., & Kaur, D. (2018). Recent techniques Ren, Y., Yuan, T. Z., Chingwedere, C. M., & Ai, Y. used in modification of starches: A review. In Food (2021). Current review of the structure, function- technology from health to wealth and future chal- al properties and industrial applications of pulsed lenges (pp. 1-15). New Delhi: Bharti Publication. starches for value-added use. Comprehensive Lee, S.-J., Zhang, C., Lim, S. T., & Park, E., Y. (2021) Reviews in the Field of Food Science and Food Safety, The effect of a combination of dry heating and 20(3), 3061-3092. https://doi.org/10.1111/1541- glucose addition on the behavior of starches 4337.12735 during gluing and gelling. International Journal of Wang, Y., Chen, L., Yang, T., Ma, Y., McClements, D., Biological Macromolecules, 183, 1302-1308. https:// Ren, F., Tian, Y., & Jin, Z. (2021). Review of struc- doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.05.081 tural transformations and changes in starch prop- Manilla, B., Castagna, N., Rojas, M. L., & Augusto, P. erties during heat treatment of food products. E. (2021). New technologies to improve starch ef- Food Hydrocolloids, 113, Article 106543. https://doi. ficiency. Current Opinion in Food Science, 37, 26-36. org/10.1016/j.foodhyd.2020.106543 Mollekopf, N., Treppe, K., Fiala, P., & Dixit, O. (2011). Xie, F., Zhang, H., Wu, Y., Xia, Y., & Ai, L. (2021). The Vacuum Microwave Treatment of Potato Starch effect of tamarind seed polysaccharide on the and the Resultant Modification of Properties. physico-chemical properties of corn starch pro- Chemie Ingenieur Technik, 83(3), 262-272. https:// cessed by homogenization under high pressure. doi.org/10.1002/cite.201000105 Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie [Food Namazi, H., Fathi, F., & Dadha, A. (2018). Hydro- Science and Technology], 150(1), Article 112010. phobically modified starch using long-chain fat- https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112010 ty acids to produce nanoscale starch particles. Xie, Y., Yan, M., Yuan, S., Sun, S., & Huo, Q. (2013). Scientia Iranica [Iranian Knowledge], 18(3), 439-445. The effect of microwave processing on the physi- https://doi.org/10.1016/j.scient.2011.05.006 co-chemical properties of potato starch granules. Obadi, M., & Xu, B. (2021). Review of the physico- Chemistry Central Journal, 7, Article 113. https:// chemical properties, modifications and appli- doi.org/10.1186/1752-153X-7-113 cations of starches and their common modified Yi, X., & Li, C. (2021). Main controllers for improving forms used in noodle products. Food Hydrocolloids, the content of resistant starch in boiled white rice. 112, Article 106286. https://doi.org/10.1016/j.food- Food Hydrocolloids, 122(1), Article 107083. https:// hyd.2020.106286 doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.107083 Okonkwo, V. K., Kwofie, E. M., Mba, O., & Ngadi, M. O. Zia-ud-Din, Xiang, H., & Fei, P. (2017). Physical (2021). The effect of thermosonic operation and chemical modification of starches: A review. on the quality indicators of starch-based sauc- Critical Reviews in the Field of Food Science and es. Ultrasound Sonochemistry, 73, Article 105473. Nutrition, 57(12), 2691-2705. https://doi.org/10.10 https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2021.105473 80/10408398.2015.1087379 ХИ ПС №4 – 2021 31

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ УДК 635.073:631.563:631.243.42 https://doi.org/10.36107/spfp.2021.204 Способы обработки картофеля перед закладкой на длительное хранение Петров Николай Юрьевич ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» Адрес: 400002, г. Волгоград, пр. Университетский, д. 26 ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук» Адрес: 400062, г. Волгоград, пр. Университетский, д. 97 E–mail: [email protected] Бикметова Кристина Романовна ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук» Адрес: 400062, г. Волгоград, пр. Университетский, д. 97 E–mail: [email protected] В период длительного хранения клубни картофеля теряют свой товарный вид и вкусовые качества, современные способы уменьшения потерь при длительном хранении картофеля включают обработку клубней при загрузке в хранилище химическими и биологическими защитно-стимулирующими средствами, а также ингибиторами прорастания. На основании данных зарубежной литературы отмечается проблема недостаточной изученности токсикологического действия основных используемых химических препаратов, в связи с этим возникает необходимость поиска альтернативы. В статье приведен обзор литературных данных касательно различных способов обработки картофеля перед закладкой на длительное хранение, с упором на использование эфирных масел в качестве более экологически безопасной альтернативы препаратов химического происхождения. В данном обзоре авторы опираются на работы, опубликованные в рецензируемых зарубежных и отечественных изданиях. Подбор релевантных источников производился в наукометрических базах данных с помощью поисковых запросов, содержащих синонимичные конструкции. Указана необходимость обработки клубней перед закладкой на длительное хранение с целью ингибирования их прорастания, а значит и обеспечения поддержания товарного вида и уровня полезных веществ. Разобраны примеры наиболее часто используемых препаратов химического и биологического происхождения. Приведена информация непосредственно о видах эфирных масел и их компонентов, используемых в качестве ингибиторов прорастания клубней картофеля. Основным выводом данного обзора является доказанная эффективность использования эфирных масел некоторых растений в качестве экологически лояльной альтернативы традиционным препаратам химического происхождения. В заключении авторы подчеркивают целесообразность использования обработки клубней картофеля перед закладкой на длительное хранение эфирными маслами следующих семейств растений: Umbellíferae, Rutaceae и Lamiaceae. Ключевые слова: хранение картофеля, эфирные масла, аскорбиновая кислота, ингибиторы, ХИПК, прорастание картофеля Введение фтедобывающих компаниях он используется для промывания каналов скважин. Также он являет- Картофель известен всем как популярная овощ- ся заменителем полистирена и других пластмасс, ная культура, но помимо своего пищевого назна- полностью распадающихся естественным путем, чения он является сырьем для производства таких и используется, например, при производстве од- веществ, как спирт, крахмал, глюкоза, глюкозная норазовой посуды. Клубни картофеля содержат патока, витамины и мука, декстрин, молочная около 20% крахмала, также аскорбиновую кисло- кислота, ацетон, бутилен и гликоль. Картофель- ту и витамины группы В, предохраняющие от за- ный крахмал широко используется в фармацев- болеваний нервной и кровеносной систем. Белок тической, текстильной, деревообрабатывающей и картофеля, туберин, содержит 14 из 20 основных бумажной отраслях как связывающее, скрепляю- аминокислот, необходимых для организма чело- щее, структурное вещество и наполнитель, а в не- века. Это в несколько раз больше, чем в любом другом растении. ХИ ПС №4 – 2021 32

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Однако, как и большинство продуктов, по мере на длительное хранение»). Однако, несмотря на хранения картофель теряет товарный вид, вкусо- доказанную эффективность и относительную без- вые качества и, соответственно, полезные веще- опасность данного вещества, существует исследо- ства. В среднем 2/3 потери массы картофеля при вание, ставящее под сомнение токсикологическую хранении приходится на испарение воды и 1/3 безопасность остаточных метаболитов хлорпро- на расходование органических веществ при ды- фама, а также степень изученности этой пробле- хании. Данные потери справедливы, если темпе- мы (Paul et al., 2016). ратура хранения картофеля составляет менее 5° С, при более высокой температуре усиливается про- Наряду с этим возрастает количество исследова- цесс дыхания и сильно возрастают потери массы ний, направленных на изучение ингибирующе- в результате расхода органических веществ. Так, го действия эфирных масел различных растений потери массы клубней при температуре 0° С в ре- на прорастание клубней в период длительного зультате испарения воды в 3 раза больше, чем в хранения. Несомненным плюсом такой обработ- результате дыхания, а при 13° С в 1,3 раза больше. ки картофеля, в сравнении с применением хло- профама, является обратимость действия масел Существуют различные приемы при длительном и простоту их удаления с поверхности клубней хранении картофеля, включающие соблюдение (Teper-Bamnolker et al., 2010). температурного режима, определенной влажно- сти воздуха и степени освещенности помеще- Учитывая общемировую тенденцию к экологиза- ния. Также есть данные о связи методов упаковки ции всех сфер жизни и соответствия концепции на качество хранимого картофеля. Работа Neeraj устойчивого развития, как никогда актуальным Phogat доказывает, что потери при вакуумации в является поиск и использование альтернати- 10 раз меньше, чем при упаковке в сетчатый ме- вы традиционной обработке клубней картофеля шок (Phogat et al., 2019). препаратами химического происхождения. Та- кой альтернативой авторы считают применение К основным современным приемам, позволяю- более экологически безопасных веществ, а имен- щим значительно сократить потери при длитель- но эфирных масел и их отдельных активных ком- ном хранении картофеля, относятся следующие: понентов. Особенно это актуально для районов, в которых произрастает большое количество на- – метод активного вентилирования помещения сыщенных маслами растений (Belay et al., 2021). и соблюдение температурного режима; Целью данной статьи является систематический – обработка клубней при загрузке в хранилище обзор литературных данных, посвящённых обра- биологическими и химическими защитно-сти- ботке клубней биологическими и химическими мулирующими средствами и ингибиторами защитно-стимулирующими средствами и инги- прорастания; биторами прорастания с целью увеличения леж- кости картофеля и сохранения его товарного вида – получение генномодифицированного (ГМО) в течение длительного периода. Наиболее подроб- картофеля, который не подвержен гниению. но будет разобрана тема использования в каче- стве ингибиторов прорастания эфирных масел и Данные приемы расположены в порядке умень- их компонентов. шения их применяемости и популярности. Если соблюдение температурного режима и опреде- Материалы и методы исследования ленной влажности помещения является само со- бой разумеющимся, то разработка и реализация В рамках данной работы был проведен анализ ГМО картофеля находится на стадии лаборатор- российской и зарубежной литературы за бо- ных исследований. Вариативность второго приема лее чем десятилетний период. Поиск и подбор представляет для ученых наиболее широкое поле источников производился в международных ба- изучения и деятельности. зах данных Scopus, Web of Science, NSBI, а так- же отечественных eLibrary.Ru и КиберЛенинка. На данный момент наиболее распространенной Для поисковых запросов были использованы сле- является обработка клубней картофеля препара- дующие синонимичные конструкции: хранение тами химического происхождения, особенно по- картофеля, эфирные масла, обработка эфирны- пулярным можно считать препараты на основе ми маслами, обработка картофеля, лёжкость кар- хлорпрофама, о чём свидетельствует множество тофеля. публикаций и патентных разработок (см. главу «Применение препаратов химического происхож- дения для обработки картофеля перед закладкой ХИ ПС №4 – 2021 33

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Было отобрано 33 литературных источника, в том используют их отдельные компоненты, активные числе 13 работ на русском языке и 20 на англий- вещества. ском. Рассматривались публикации за временной промежуток с 2008 года по 2021 год, за исключе- Olfa Lengliz с соавторами в своем исследовании нием нескольких более ранних, представляющих использовали эфирное масло Ruta chalepensis L. интерес, статей. (Рута) в качестве ингибитора прорастания кар- тофеля. Авторы проводили обработку клубней Результаты и их обсуждение эфирным маслом руты различной концен- трации (2%, 4% и 6%), а затем измеряли дли- Этапы хранения картофеля ну ростков, вес клубней и окончательный вес ростков. Конечная масса проростков необра- Весь период хранения картофеля можно разделит ботанных образцов составила 4,66%, тогда как на несколько этапов. для обработанных 6%-ным раствором эфирно- го масла – 0,98 %. Эти результаты можно считать Первый этап хранения начинается сразу после достоверными, что подтверждает высокий коэф- уборки и длится около двух недель. Температур- фициент корреляции Пирсона (> 0,9). Был сде- ный режим при этом составляет от +15 до +18° С. лан вывод о том, что увеличение концентрации Yi Wang в своей работе пришел к выводу, что вы- препарата усиливало подавление роста ростков сокие температуры (+18° С) способствуют более (Lenglizet al., 2018). быстрому заживлению ран и могут иметь потен- циал в улучшении качества хранения картофеля Часто встречаются исследования, включающие при одновременном снижении экономических по- применение эфирного масла мяты, относящейся терь, связанных с потерей веса для определенных к семейству Lamiaceae. Схожими показателями эф- сортов (Wang et al., 2020). фективности обладают масла растений семейства Umbellíferae, о чём свидетельствуют несколько ни- Во второй фазе, продолжительностью чуть больше жепредставленных работ. недели (10 дней) температура должна составлять от +12 до +14° С. В течение первых двух периодов В своём исследовании Paula Teper-Bamnolker с со- происходит «акклиматизация» клубней, когда про- авторами обрабатывали клубни картофеля эфир- текают процессы их подсыхания и заживления ран, ным маслом мяты, оно ингибировало появление полученных в результате уборки и транспортиров- столонов в восьми сортах картофеля при хра- ки. Третий этап – основной период хранения, тем- нении в течение 6 месяцев: клубни оставались пературный режим колеблется от +2 до +5° С. твердыми в течение 140 дней хранения. Авторы доказали обратимость ингибирующего действия Именно перед третьим, самым продолжитель- масла: обработанные клубни, промытые водой, ным периодом, рекомендуют начинать обработку возобновили прорастание в течение нескольких клубней картофеля различными ингибирующими дней со сниженным верхушечным доминиро- веществами. Такая обработка нацелена на пода- ванием. Данный вывод свидетельствует о безо- вление прорастания клубней картофеля, а также пасности применения эфирных масел в качестве защиту от болезней, причем использование эфир- ингибиторов прорастания (Teper-Bamnolker et al., ных масел, в отличие от популярных синтетиче- 2010). ских препаратов, оказывает сразу оба эффекта и набирает всё большую популярность. Наравне с мятой колосовой (Mentha spicata L.) способность к подавлению прорастания наблю- Эффективность использования эфирных масел дали у тмина (Carum carvi L.) и укропа (Anethum с целью сохранения товарного вида картофеля graveolens L.), действие которых сравнивали с двумя химическими ингибиторами прорастания Проведенный анализ литературы позволил вы- хлорпрофамом (ХИПК) и S-карвоном при раз- делить семейства растений, эфирные масла из личных температурах хранения (5, 10 и 15° C). которых являются наиболее исследованными и Среди испытанных эфирных масел тминное мас- эффективными в борьбе с прорастанием столо- ло было наиболее эффективным ингибитором нов на клубнях картофеля. прорастания и предотвращало прорастание до 180 дней при всех температурных режимах. Об- Эфирные масла растений семейства Rutaceae (Ру- работка ХИПК для предотвращения прораста- товые) применяют как в неизменном виде, так и ния была очень эффективной только в условиях низких температур, тогда как ее эффект умень- ХИ ПС №4 – 2021 34

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ шался при 15° C, а прорастание начиналось после 2%-ное эфирное масло тмина, как и гвоздики, 120 дней хранения. Укропное масло эффективно является не только эффективным ингибитором предотвращало прорастание при 15° C в течение прорастания, но и обладает противогрибковым более 135 дней, прорастало менее 20% клубней. эффектом. Abdulaziz A Al-Askar c соавторами до- Подавляющее действие масла мяты перечной и казали их эффективность в борьбе с плесенью S-карвона на ростки уменьшалось с повышени- Penicillium polinicum (Al-Askar et al., 2021). ем температуры хранения. При этом все виды обработки значительно снижали потерю веса по В статье Moses S. Owolabi и соавторов показано сравнению с контролем. Потеря веса клубней, об- влияние эфирных масел Мари амброзевидной работанных тминным маслом, составила 36,1%, (Chenopodium ambrosioides) и Липпии многоцвет- 46,2% и 49,6% при 5, 10 и 15° C соответственно, ковой (Lippia multiflora) на прорастание хранимо- что ниже, чем у контроля. Авторами был сделан го картофеля. Были испытаны составы эфирных вывод, что использование тминного и укроп- масел с глиноземом, бентонитом или каолином, ного масел существенно снижает потери веса и как с добавкой Triton X-100, так и без нее. Резуль- предотвращает прорастание клубней при длитель- таты показали, что тестируемые масла обладают ном хранении при температуре до 15 ° C (Şanlı & эффектом, который делает их пригодными для Karadoğan, 2019). применения в качестве средств для подавления прорастания (Owolabi et al., 2010). В более ранних работах отмечается, что S-кар- вон, в дополнение к своей биологической актив- В другой работе Moses S. Owolabi с соавторами ности, подавляющей прорастание, ингибирует описывают влияние эфирных масел таких рас- рост бактерий и грибков, таких как виды Fusarium тений, как Ямайский мускатный орех (Monodora и Rhizoctonia (Song et al., 2009). Другие заметные myristica), Челнобородник лимонный (Cymbopogon преимущества S-карвона по сравнению с ХИПК citratus), Марь амброзевидная (Chenopodium включают отсутствие сильного запаха, который ambrosioides), Липпия многоцветковая (Lippia передается пищевым продуктам при его исполь- multiflora) и Имбирь лекарственный (Zingiber зовании, он нетоксичен и безопасен для чело- officin) на прорастание картофеля. Клубни, обрабо- века, а также меньше способствует разрушению танные L. multiflora и C. citratus, через 14 дней име- озонового слоя по сравнению с ХИПК (Gumbo et ли наиболее короткие ростки 4,00 мм и 4,56 мм al., 2021). Значительное количество карвонов (51– соответственно по сравнению с клубнями, об- 73%) содержится в эфирном масле мяты (Song et работанными другими маслами и контрольны- al., 2008). ми образцами. Результаты обработки картофеля C.ambrosioides на 14 день лишь незначительно Эфирное масло тмина и мяты также встречается в уступают результатам C. Citratus, столоны имеют другой работе. David Gomez–Castillo с соавторами длину 4,67 мм. По прошествии 28 дней эфирное исследовал ингибирующее действие эфирных ма- масло Z. offinale обладало наибольшей активно- сел тмина (Carum carvi L.), мяты перечной (Mentha стью подавления прорастания с длиной рост- piperita L.), кориандра (Coriandrum sativum L.) и эв- ка 5,65 мм. Наименьший эффект ингибирования калипта (Eucalyptus globulus L.). В данной работе прорастания столонов наблюдался при обработ- эфирные масла мяты перечной и кориандра были ке клубней маслом M. Myristica, длина ростков на наиболее эффективными ингибиторами прораста- 28 день составляла в среднем 7,08 мм, контроль ния с показателями ингибирования от 65 до 95% имел ростки по 8,75 мм (Owolabi et al., 2013). по сравнению с контролем. Использование этих эфирных масел также предотвращало фитопато- Группа ученых из Китая проводила исследование генное повреждение. Аналитические параметры по влиянию фумигации эфирным маслом цитро- качества, такие как содержание влаги и общее ко- неллы (Cymbopogon) на подавление прорастания личество растворимых твердых веществ, не изме- и качество клубней картофеля во время длитель- нились после обработки любым из ароматических ного хранения. Проводили разовую (0-10 день эфирных масел. Сенсорный анализ не выявил раз- хранения) и двойную (0-10, 35-90 день хранения) личий во внешнем виде и вкусе картофеля, обра- обработку клубней с концентрацией действую- ботанного эфирными маслами, и необработанных щего вещества 30 мкл/л. Измеряли изменения клубней. Исходя из этого, был сделан вывод об эф- скорости прорастания, потери веса, крахмала, фективности и безопасности применения данных редуцирующего сахара, гиббереллинов и -сола- эфирных масел при обработке картофеля в каче- нина. Результаты показали, что вышеуказанная стве ингибитора прорастания (Gómez-Castilloa et фумигация может контролировать прорастание al., 2013). и улучшить качество клубней картофеля во вре- ХИ ПС №4 – 2021 35

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ мя хранения по сравнению с необработанными альдегидом и эмульсий цитраля, образован- клубнями. Обработка маслом цитронеллы ингиби- ных с помощью эмульгированной карбоксиме- ровала разложение крахмала и повышение содер- тилцеллюлозы (КМЦ). Эксперимент показал, жания редуцирующего сахара, а также подавляла что эмульгированные пленки имеют значитель- производство гиббереллинов и снижала уровень ные преимущества по сравнению с прямым до- -соланина. Двухфазная фумигация в свою оче- бавлением цитраля с точки зрения содержания редь лучше влияет на подавление ростков, чем активного агента, химической стабильности, про- однофазная, и обладает потенциалом для приме- лонгированного высвобождения и эффективного нения в производственных масштабах (Jia et al., ингибирования прорастания картофеля. Клубни, 2019). упакованные в полиэтиленовые пакеты непосред- ственно с добавлением цитраля, не показали ин- Перспективными являются также эфирные масла гибирующего действия на прорастание после 14 растений хвойных пород. Группа ученых во главе дней хранения при 20° C, в то время как в клуб- с Michelle Boivin проводили разработку препарата нях, упакованных с грубоэмульгированными и на- на основе остатков коры чёрной ели и бальзами- ноэмульгированными пленками цитраль-КМЦ, ческой пихты. Исследователи отметили эффек- наблюдали 100% ингибирование. Данное иссле- тивность препарата на основе эфирных масел дование показывает перспективу использова- хвойных растений в борьбе болезнями и прораста- ния эмульгированных пленок КМЦ в качестве нием клубней картофеля в период длительного активного компонента при упаковки картофеля хранения, помимо этого данная разработка позво- для сохранения его качества во время продажи и лит решить проблему утилизации коры и остаточ- хранения в домашних условиях (Arnon-Rips et al., ных продуктов лесозаготовки (Boivin et al., 2021). 2020). Механизм ингибирования был раскрыт группой Исходя из вышеописанных исследований, можно ученых, рассматривающих в этом ключе более выделить несколько наиболее часто используе- 20 видов эфирных масел. Исследование показа- мых эфирных масел. На первом месте по эффек- ло, что такая обработка влияет на прорастание за тивности стоит масло мяты и цитрусовых, далее счет модуляции накопления восстанавливающих идет масло тмина, руты и мари амброзевидной. сахаров, этилена и экспрессии генов, участвующих Также встречаются упоминания об эффективно- в прорастании клубней, таких как ARF, ARP, AIP и сти использования в качестве ингибиторов про- ERF (Shukla et al., 2019). растания картофеля компонентов эфирных масел семейства цитрусовые. Отдельные компоненты эфирных масел, используемые для увеличения лежкости Применение препаратов химического картофеля происхождения для обработки картофеля перед закладкой на длительное хранение Наравне с использованием чистых эфирных ма- сел популярны исследования ингибирующего В промышленных масштабах чаще всего исполь- действия их отдельных составных компонентов, зуют различные химические препараты, которые например, лимонена. Limonene – это вещество, от- являются более доступными и удобными в при- носящееся к терпеновым углеводородам, которое менении, чем эфирные масла. Наиболее популяр- содержится в составе эфирных масел цитрусовых ным среди таковых является хлорпрофам (ХИПК). и хвойных растений, а также получается синтети- ческим путем и используется для увеличения лёж- Наряду с этим можно встретить работы, в кото- кости картофеля. рых исследователи комбинируют действие хими- ческих веществ и активных компонентов эфирных В 2020 году группа ученых опубликовала исследо- масел. Например, запатентован способ обработки вание, подтверждающее положительное влияние клубней от прорастания с использованием ХИПК и цитраля на подавление прорастания клубней во лимонена посредством аэрозольного распыления. время длительного хранения. Цитраль – это мо- В предлагаемом способе обработки клубней при- нотерпеновый ациклический альдегид, входящий менение лимонена обеспечивает частичную заме- в состав эфирных масел лемонграсса, лимона, эв- ну ХИПК при обработке от прорастания калипта и некоторых других. Было проведено масштабное исследование дей- Исследователи сравнивали ингибирующее дей- ствия ХИПК как ингибитора прорастания кар- ствие при обработке картофеля непосредственно тофеля. Информация, доступная до настоящего ХИ ПС №4 – 2021 36

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ времени, и данные, представленные в статье о ных опытов авторы выявили, что наиболее эффек- пределе максимального остатка (ПМО) и при- тивной является обработка картофеля столового емлемом дневном лимите потребления (ПДЛП) назначения препаратом «Харвест-Макс, Р», дей- ХИПК, указывают на проблемы, связанные с ствующим веществом которого является ХИПК, остатками ХИПК и его вредными метаболита- при суммарных дозах препарата 39 и 57 г/т, что ми, что ставит под сомнение безопасность его обеспечивает снижение потерь картофеля на 5,1 использования. Токсикологическая оценка ХИПК и 7,0% соответственно. А применение препарата является неполной и недостоверной, а ПМО и «Спраут-стоп» при температуре хранения 8-10° C ПДЛП являются фиксированными, защищаемы- снижает потери на 4,0-6,0%, что практически не ми и рекомендуемыми. В связи с этим авторы де- уступает действию хлорпрофама (Мальцеви др., лают вывод о том, что фиксация этих пределов 2021). должна оцениваться с учетом не только ХИПК, но и метаболитов, вырабатываемых ХИПК (Paul Более ранняя работа Мальцева нацелена на оцен- et al., 2016). ку ингибирующего действия этилена (отдель- но или в комбинации с уменьшенными дозами Двумя годами ранее Vijay Paul проводил срав- препарата «Спад-Ник») на лёжкость картофеля нительную характеристику хлорпрофама и гли- в период длительного хранения. Исследователи офаста, неселективного системного гербицида. отмечают, что обработка семенного и продоволь- Относительное сравнение между этими веще- ственного картофеля этиленом является перспек- ствами показало, что глифосат безопаснее с точки тивной альтернативой химическим препаратам зрения более низкой токсичности для млекопита- на основе действующего вещества хлорпрофама ющих, уровня загрязняющих веществ для челове- (Мальцев и др., 2018). ка (при долгосрочном применении), допустимого суточного предела потребления и допустимого Помимо хлорпрофама остаточные метаболи- предела остатка (Paul et al., 2014). ты оставляет после себя другой достаточно из- вестный ингибитор прорастания – малеиновый В 2018 году та же группа авторов провела мас- гидразид. К такому выводу пришли ученые, рас- штабный анализ литературы касательно пагубных сматривая данное вещество как альтернативу последствий постоянного использования препара- ХИПК. В исследовании фигурировал также 1,4-ди- тов на основе хлорпрофама. Авторы указывают на метилнафталин, он не только показал свою эф- острую проблему содержания остаточных метабо- фективность в ингибировании прорастания, но и литов ХИПК не только в самих клубнях картофе- не оставил после себя «следов» (Visse-Mansiaux et ля, но и в продуктах его переработки, что наносит al., 2021). 1,4-диметилнафталин, помимо проявле- ущерб как окружающей среде, так и здоровью по- ния свойств ингибитора прорастания, ведет также требителей в целом (Vijay et al., 2018). Выводы о к значительному снижению контаминации гриб- вреде продуктов разложения хлопрофама, напри- ковыми инфекциями (Campbell et al., 2019). мер 3-хлоранилин, можно найти и в более ранних работах (Sihtmäe et al., 2010; Smith et al., 2012). Для предотвращения прорастания картофеля в весенний период используют также обработку Несмотря на указанную в вышеизложенных ра- следующими химическими препаратами: М-1 – ботах недостоверность токсикологической оценки метиловый эфир -нафтилуксусной кислоты; хлорпрофама, данное вещество остается популяр- ГМК – гидрозид малеиновой кислоты (De Blauwer ным ингибитором прорастания столонов, о чем et al., 2012); ТБ – 2,3,5,6–тетрахлорнитробензол. свидетельствуют более поздние публикации. Тем Каждый из них имеет свои преимущества и не- не менее, его применение будет сокращаться, по- достатки. Препарат М-1 легко применяется в лю- скольку некоторые страны начали вносить ХИПК бых условиях, достаточно опылить им клубни, но в список запрещенных веществ, особенно страны действует он только в контакте с клубнями, поэ- ЕС (Juncker, 2019). тому малоэффективен при хранении в условиях активного вентилирования. От этих недостатков В 2021 году была опубликована работа, посвящен- свободен ГМК. Препарат нетоксичен, растворяет- ная определению эффективности применения ся в воде, им орошают урожай за 2-3 недели до ингибиторов прорастания при хранении сортов уборки клубней. ТБ оказывает слабое ингибиру- картофеля различного назначения, от столового ющее действие и предназначен для обработки се- до семенного материала. В результате проведен- менного картофеля1. 1 Хранение овощей. https://znaytovar.ru/s/Xranenie_ovoshhej.html ХИ ПС №4 – 2021 37

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Митрасовым Ю.Н. и соавторами было запатенто- делах18-27%, за исключением одного опыта, где вано средство, предназначенное для сохранения число проросших клубней достигло 76%. Данный качества и товарного вида картофеля. Исследова- метод обеспечивает продление естественного пе- телями был проведен следующий эксперимент: риода покоя клубней картофеля при длительном картофель сорта «Адретта» перед закладкой на хранении3. хранение очищали от грязи, помещали в дере- вянные ящики и закладывали на хранение при В 2005 году был запатентован химический способ температуре хранилища 1-6о С. Через 2-3 меся- обработки картофеля. Раствор, содержащий пере- ца картофель обрабатывали 0,5%-ным раствором кись водорода, ионы серебра, меди и цинка, а так- фосфорганического олигомера. Контрольную пар- же одну из кислот (надуксусной, серной, азотной тию смачивали водой. Данные испытаний показы- и фосфорной) в виде «сухого тумана». Экспери- вают ингибирующее действие препарата, которое менты, проводимые с различными вариациями выражается в уменьшении количества проросших ионов и кислот в составе «сухого тумана» подтвер- клубней в 2-2,5 раза и в большей сохранности кар- дили эффективность использования данной сме- тофеля за весь период хранения в опытной партии си в качестве ингибитора прорастания картофеля. по сравнению с контрольной. Так масса клубня в Однако в составе, содержащем более 25% переки- контроле за период наблюдений уменьшилась в си водорода, наблюдалось повреждение кожицы, среднем на 90 г с 1 кг, а масса клубней, обработан- которое быстро развивалось до гнили4. ных препаратом, уменьшилась лишь на 40 г. Пре- парат также показал защитное действие на клубни В статье Медведевой И.Н. с соавторами рассма- от поражения грибковыми, бактериальными и ви- тривают способы защиты семенного картофе- русными инфекциями2. ля в период хранения. С этой целью проводилась аэрозольная дезинфекция поверхностей стен и U. Afek проводил эксперимент по обработке клуб- пола препаратом «Ди-Хлор» и дезинфекция по- ней стабилизированным пероксидом водоро- верхностей стен и пола темовозгонной шашкой да (HPP). Образцы обрабатывали и хранили при «Тамбей». Количество клубней, обработанных пре- 10 ± 1° C в течение 6 месяцев. За этот период хра- паратом «Ди-Хлор», пораженных фитофторозом, нения клубни картофеля обрабатывали HPP 4 раза, составило 6,05 т, или 11,6 % от общей массы от- что привело к отсутствию проростков и лучшей хода, развитие сухой гнили составило 3,03 т, или сохранности образцов по сравнению с контроль- 5,8 %; количество пораженных мокрой гнилью — ными образцами (Afek et al., 2000). 2,42 т, или 4,63 % от общей отхода картофеля. В то время как при использовании шашки «Тамбей» Апашевой Л.М. и соавторами был получен па- потери от фитофтороза — 7,61 т, или 11,6 %; по- тент по способу продления периода естествен- тери от сухой гнили — 1,00 т, или 5,8 %; потери от ного покоя клубней картофеля и торможения их поражений мокрой гнилью — 3,89 т, или 7,14 % прорастания. Суть способа заключается в следу- от всей массы отхода картофеля. Авторы сделали ющем: клубни обрабатывают водным раствором вывод о том, что применение данных препаратов пероксида водорода в концентрации 0,34-1,7 г/л, позволило снизить потери картофеля при хране- подсушивают и затем обрабатывают 10-15%-ным нии вследствие развития болезней на 22,93 % при водным раствором окисленного крахмалосодер- применении препарата «Тамбей», и на 22,03 % – жащего продукта, который получают окислени- используя препарат «Ди-Хлор» (Медведева и др., ем отходов рисового производства в натриевом 2011). щелочном растворе в присутствии катализато- ра. Проведено несколько опытов, в результате Наряду с вышеперечисленными веществами мож- которых процент проросших клубней составлял но выделить несколько действенных и нетоксич- 80-98%, в то время как среди обработанного кар- ных химических соединений. Например, в 2021 тофеля процент прорастания находился в пре- году была доказана эффективность применения 2 Митрасов, Ю. Н, Анисимова, Е. А., Кириллов, Н. А., & Яльцева, Н. С. (2002). Средство, предназначенное для сохранения кар- тофеля (РФ Пат. 2184470 C1). Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова. https://yandex.ru/patents/doc/ RU2184470C1_20020710 3 Апашева, Л. М., Комиссаров, Г. Г., Овчаренко, Е. Н., Рубцова, Н. А., Сахаров, П. А., Сергеев, А. И., Полякова, М. Н., & Мартиро- сян, М. Ц. (2014). Способ продления периода естественного покоя клубней картофеля и торможения их прорастания (РФ Пат. 2533903 С1). Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н. Н. Семенова Российской академии наук. https://yandex.ru/patents/doc/RU2533903C1_20141127 4 Нир, Б. Й., & Элайху, М. (2005). Способ обработки картофеля во время хранения (РФ Пат. 2262230 С2). Пими Марион Холдинг ЛТД. https://yandex.ru/patents/doc/RU2262230C2_20051020 ХИ ПС №4 – 2021 38

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ в качестве ингибиторов прорастания малеиновой (Зейрук, Пшеченков, & Васильева, 2016) утвержда- и L-винной кислот (Bhattacharya et al., 2021). ют, что хороший ингибирующий и сохраняющий продукцию эффект был получен в ранних иссле- Таким образом, можно сказать, что, в отличие дованиях при использовании эксперименталь- от применения эфирных масел, химические ве- ной дымовой шашки на основе фунгицида «Вист» щества, используемые для обработки картофеля, (действующее вещество – тиабендазол) и ингиби- более разнообразны по своей природе. Однако, тора «Спраутстоп» (действующее вещество – хлор- несмотря на разнообразие веществ, в виду про- профам) (Зейрук и др., 2016). стоты применения и экономической выгоды, наи- более популярным остается использование ХИПК Суховецкая В.А. с соавторами в своей работе из- и препаратов на основе этого вещества. учали влияние биопрепаратов на хранение кар- тофеля. Были испытаны такие биопрепараты, как Применение препаратов биологического «Фитоп 8.67» и «Ризобакт СП». Авторами был сде- происхождения для обработки картофеля лан вывод об эффективности применения данных перед закладкой на длительное хранение препаратов для уменьшения потерь картофеля при хранении. Наиболее действенным оказался Как альтернативу химическим веществам в об- препарат «Фитоп 8.67». Его применение обеспе- работке картофеля от прорастания ряд авторов чило уменьшение потерь картофеля при хранении используют препараты биологического происхож- на 2,7 % в сравнении с необработанными клубня- дения. Данный метод является более экологичным ми и на 1,8 % при обработке клубней препаратом и направлен не только на увеличение лежкости, но «Ризобакт СП» (Суховецкая и др., 2016; Печенцов и на защиту от болезней. & Светлаков, 2017). Аксенова Е.С. в своей статье рассматривает вопро- Горшков В.В. и Савина О.В. в своей статье изуча- сы влияния обработки клубней защитно-стимули- ли влияние осенней обработки препаратом «Био- рующими средствами биологической природы на паг» на пищевую ценность и технологические их потери при хранении, с целью выявления наи- свойства клубней картофеля при длительном хра- более эффективных, экономически обоснованных нении. Клубни опрыскивали раствором биопрепа- технологий хранения продовольственного карто- рата из малообъемного опрыскивателя при норме феля, а также улучшения экологического аспекта расхода 0,75 л/т. Обработку осуществляли через сохранности продуктов питания. Клубни обраба- две недели после уборки по истечении лечебного тывали после прохождения лечебного периода периода. Контролем служили клубни, обработан- в хранении рекомендуемыми нормами расхода ные водой. Осенняя обработка клубней препара- биопрепаратов. В качестве защитно–стимулиру- том «Биопаг» способствует лучшему сохранению ющих средств были использованы такие препа- в них сухих веществ (на 0,60-0,62 %), крахмала (на раты, как «Агат-25К», «Эпин», «Силк», «Крезацин» 0,51-1,23 %), белка (на 0,04-0,14 %) и витамина С и «Циркон». Все примененные биопрепараты, за (на 2,69-2,80 мг%). Авторами был сделан вывод о исключением «Эпина», привели к увеличению ко- том, что в обработанных клубнях медленнее нака- личества крупных и средних зерен крахмала по пливаются такие нежелательные продукты обме- отношению к контролю в течение всего перио- на, как редуцирующие сахара (Савина & Горшков, да хранения. Наибольшее влияние на увеличение 2014). размера крахмальных зерен оказали препараты «Силк», «Крезацин» и «Циркон». Автор сделала вы- Луговая Н.П. с соавторами в своей статье рас- вод о том, что обработка клубней защитно-стиму- сматривают способы обработки картофеля перед лирующими средствами биологической природы закладкой на хранение. В настоящее время, кар- приводит к сокращению количественных потерь тофель перед закладкой на хранение чаще все- картофеля при хранении на 3,06-7,03 % по отно- го обрабатывают препаратом «Максим», с целью шению к контролю (Аксенова, 2016). предотвращения развития в период хранения су- хих фомозных и фузариозных гнилей, а также В своей работе Зейрук В.Н. и соавторы рассма- прорастания. Авторами было проведено теоре- тривают действие некоторых ингибиторов на тическое исследование и анализ существующих лежкость картофеля. Наиболее популярным явля- способов обработки картофеля и были выбраны ется использование с этой целью дымовой шашки следующие антисептические вещества: поварен- «Вист». Также популярным является использова- ная соль йодированная; йодат калия; борная кис- ние газа этилен и препаратов на основе колло- лота; перекись водорода. Также было установлено, идного серебра: «Зерокс» и «Зеромикс». Авторы что эффективность обработки клубней зависит от ХИ ПС №4 – 2021 39

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ ряда факторов: концентрации раствора препа- %) на сорте Ресурс и с 31 до 20 (36,4 %) на сорте рата, равномерности распределения препарата; Ильинский. При норме расхода 2,5 мл/10 кг его удерживаемости препарата на клубнях; степени эффективность была невысока и находилась в покрытия обрабатываемой поверхности. Иссле- пределах ошибки, а при 5 мл/10 кг число пора- дования, проведенные авторами, показали по- женных фитофторозом клубней сортов Ресурс и ложительные результаты обработки картофеля Ильинский снизилось по сравнению с контролем выбранными антисептиками на его количествен- соответственно на 18,2 и 31,2 % (Сатарова & Ка- ный и качественный состав (Луговая и др., 2013). менёк, 2009). Афиногенова С.Н. и Черкасов О.В. в своей работе М.М. Хайбуллин c соавторами исследовали эф- рассматривают безопасность обработки картофе- фективность применения биопрепаратов для ля пищевым консервантом при хранении. Изуча- борьбы с фитофторозом. Клубни картофеля пе- ется действие таких ингибирующих агентов, как ред закладкой на хранение опрыскивали «Фи- АВ–анолит, раствор «Полимет» и раствор сорбино- тоспорином», «Гуми» и «Борогумом» с расходом вой кислоты (Е200). Стоит отметить, что передози- 0,5-1,0 л/т. Результаты исследований показывают, ровка первых двух препаратов может привести к что процент общей заболеваемости под влиянием нарушению требований к экологической безопас- биологических препаратов снижается на 9-37 % ности продукта и его безвредности для организ- по сравнению с контролем. Наибольшее снижение ма человека. Обработка клубней перед хранением наблюдается под влиянием препарата фитоспори- 0,2% спиртовым раствором пищевого консерванта на 31-37 %, наименьшее под влиянием «Гуми» – Е200 оказалась наиболее эффективным и экологи- 9-19 % (Хайбуллин и др., 2013). чески безопасным способом хранения картофеля. Раствор сорбиновой кислоты уничтожает пато- Обработка картофеля препаратами биологическо- генную микрофлору на клубнях; снижает поте- го происхождения осуществляется в первую оче- ри картофеля от фитопатогенных заболеваний редь для предотвращения развития различных при хранении; сохраняет питательные вещества заболеваний, а уже во вторую очередь для ингиби- и качество потребительской продукции и отвеча- рования прорастания столонов. Однако если объ- ет требованиям экологии и безопасности для ор- единить эти проблему в одну то, как упоминалось ганизма человека (Афиногенова, 2018). выше, обработка клубней направлена на увеличе- ние лёжкости и сохранение товарного вида про- Приходько Е.С. в своей статье рассматрива- дукции. ет влияние нескольких препаратов на хранение картофеля сорта Невский. В работе перечислено В книге «Potato Production Systems» ингибиторам использование следующих веществ: Максим, КС и прорастания клубней картофеля посвящён от- препарат на основе ризобактерии K.planticola. Рас- дельный раздел, а использование эфирных масел ход на опрыскивание перед закладкой на хране- описано также в главе по органическому выращи- ние составил: препарата «Максим», «КС» – 0,4 л/т, ванию картофеля. В данном источнике описыва- а препарата на основе ризобактерии K.planticola – ют ингибирующее действие мяты перичной, мяты 5 л/т. В результате проведенных экспериментов курчавой, а также гвоздичного масла при нанесе- автор говорит о том, что клубни, находящиеся на нии их в виде аэрозоля на клубни картофеля через хранении после обработки препаратом на осно- каждые несколько недель. Недостатком использо- ве ризобактерии K.Planticola, поражались на 40% вания эфирных масел является их высокая лету- меньше, чем в контрольном варианте, и на 15-20% честь, а нормальная циркуляция воздуха может меньше, чем при применении препаратов «Мак- способствовать выведению материала из храни- сим» и «КС» (Приходько, 2018). лища, поэтому для достижения желаемого резуль- тата необходимо многократное или непрерывное Саратова Т.Г. и Каменек Л.К. рассматривали вли- применение (Moore et al., 2020). яние биопрепарата «Дельфин» на основе дельта эндотоксина Bacillus thuringiensis на возбудите- Данный вид ингибиторов является более эколо- ля фитофтороза. Клубни картофеля обрабатыва- гичным в сравнении с традиционным ХИПК, ко- ли раствором биопрепарата и после просушки торый является самым распространенным на укладывали в контейнеры по 10 кг (100 шт.). Для территории США. Также с целью подавления обработки 10 кг клубней использовали 2,5; 5 и прорастания столонов используют следующие 10 мл препарата в 100 мл воды. При норме рас- вещества: малеиновой гидразит, незаменимы, хода 10 мл/10 кг дельфин снижал число пора- нафталины, 3-децен-2-он, октанол-1 и другие, женных клубней с 17 (в контроле) до 12,3 (на 27,6 менее популярные вещества. Среди нафталинов ХИ ПС №4 – 2021 40

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ можно выделить 1,4-диметилнафталин и диизо- нения препаратов/веществ, отличная от единич- пропилнафталин, их действие основано на инги- ной, в свою очередь склоняет конечную стоимость бировании на гормональном уровне. продукции в сторону увеличения. А производство эфирных масел само по себе является дорогостоя- Выводы щим, что затрудняет внедрение этих видов пода- вителя ростков на рынке (Daniels-Lake et al., 2013; В данной статье были рассмотрены различные ме- Raut & Karuppayil, 2014). тоды обработки картофеля от прорастания перед закладкой на длительное хранение. Основным ус- Плюсами использования в качестве ингибито- ловием, при несоблюдении которого любая обра- ров эфирных масел можно назвать обратимость ботка будет бессмысленной, является соблюдение их действия и простоту удаления с поверхности определенных условий микроклимата в хранили- клубней. Наряду с доказанной эффективностью ще. Для основного периода хранения можно вы- и безопасностью применения данный способ ин- делить следующее: температурный режим от +2 гибирования прорастания картофеля являет- до +5° С, относительная влажность воздуха не ме- ся перспективной и экологичной альтернативой нее 75% и наличие системы активного вентили- обработки ХИПК, токсикологическая оценка оста- рования. точных метаболитов которого не получила долж- ного внимания. При соблюдении вышеизложенных условий ис- На основании проведенного систематического пользование дополнительных мер по борьбе с обзора авторы могут рекомендовать в качестве прорастанием будет иметь максимальный эффект. альтернативы ХИПК использование эфирных ма- Среди изученных способов обработки наиболее сел растений следующих семейств: Umbellíferae, экологичным является использование эфирных Rutaceae и Lamiaceae. масел и различных веществ биологического про- исхождения. Действие последних направлено в Литература основном на защиту урожая от болезней, в свя- зи с чем обработку данными веществами следует Аксенова, Е. С. (2016). Инновационная тенден- использовать в комплексе с периодической об- ция в технологии хранения и переработки работкой эфирными маслами или их активными продовольственного картофеля. В Уголовно- компонентами. исполнительная политика и вопросы исполне- ния уголовных наказаний: Сборник материалов Эфирные масла содержат компоненты, которые, Международной научно-практической конфе- помимо ингибирующего действия, препятству- ренции (с. 1202-1210). Рязань: Академия права ют размножению патогенной микрофлоры и, со- и управления Федеральной службы исполнения ответственно, предотвращают процессы гниения наказаний. и распространения различных заболеваний, та- ких как фитофтороз и парша. Среди популярных Афиногенова, С. Н. (2017). Повышение эффектив- источников эфирных масел также можно выде- ности технологии хранения картофеля в храни- лить лаванду, шалфей, розмарин и различные лищах стационарного типа для сельскохозяй- хвойные породы. Данные растения используют- ственного производства. В Научно-технический ся как в виде букетов, раскладываемых рядом с прогресс в сельскохозяйственном производ- ящиками картофеля, так и в виде эфирных масел. стве: Материалы Международной научно-тех- Во втором случае используют холодную/горячую нической конференции (с. 13-19). Великие Луки: аэрацию или же пропитывают маслами фильтро- Великолукская государственная сельскохозяй- вальную бумагу или ватные диски, которые за- ственная академия. тем раскладывают на клубни. В обоих способах исследователь сталкивается с проблемой кратно- Зейрук, В. Н., Пшеченков, К. А., & Васильева, С. В. сти обработки, от которой напрямую зависит ее (2016). Подготовка картофеля к хранению. эффективность. Защита и карантин растений, 11, 36-39. Единственным минусом применения эфирных Луговая, Н. П., Беляев, И. Ф., Лапко, Т. А., & масел можно назвать их высокую летучесть, вслед- Требухин, И. В. (2013). Способы обработки кар- ствие чего для сохранения положительного эф- тофеля перед закладкой на хранение. Пищевая фекта обработку данными веществами следует промышленность: Наука и технологии, 2, 38-41. периодически повторять. Любая кратность приме- Мальцев, С. В., Андрианов, С. В., & Митюш- кин,  А.  В. (2021). Эффективность применения ингибиторов прорастания при хранении со- ХИ ПС №4 – 2021 41

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ ртов картофеля различного целевого использо- Tubers: Oil-Based Preservation for Mold вания. Картофель и овощи, 3, 29-33. https://doi. Management. Plants (Basel), 10(2), Article 413. org/10.25630/PAV.2021.37.39.002 https://doi.org/10.3390/plants10020413 Мальцев, С. В., Пшеченков, К. А., & Зейрук,  В.  Н. Arnon-Rips, H., Sabag, A., Tepper-Bamnolker,  P., (2018). Влияние химических и физических ме- Chalupovich, D., Levi-Kalisman, Y., Eshel, D., тодов воздействия на клубни картофеля различ- Porat,  R., & Poverenov, E. (2020). Effective sup- ного назначения при хранении. В Радиационные pression of potato tuber sprouting using технологии в сельском хозяйстве и пищевой polysaccharide–based emulsified films for промышленности: Состояние и перспективы: prolonged release of citral. Food Hydrocolloids, Сборник докладов международной научно-прак- 103, Article 105644. https://doi.org/10.1016/j. тической конференции (с.  285-289). Обнинск: foodhyd.2020.105644 Всероссийский научно-исследовательский ин- Belay, D. W., Asfaw, Z., Lulekal, E., & Kassa, B. ститут радиологии и агроэкологии. (2021). Farmers’ management of potato (Solanum Медведева, И. Н., Черномордик, А. О., Смолин, А. М., tuberosum  L.) late blight (Phytophtora infestans & Солодников, С. Ю. (2011). Эффективная за- (Mont.) de Bary) and sprouting in Shashemene щита семенного картофеля в период хранения. and West Shewa districts, Ethiopia. Cogent Food & Аграрный вестник Урала, 4, 68-70. Agriculture, 7(1), Article 1925432. https://doi.org/1 Печенцов, И. М., & Светлаков, А. Г. (2017). 0.1080/23311932.2021.1925432 Теоретические аспекты процесса хранения Bhattacharya, E., Biswas, S. M., & Pramanik, P. картофеля. Агропродовольственная политика (2021). Maleic and l-tartaric acids as new anti- России, 6, 65-71. sprouting agents for potatoes during storage in Приходько, Е. С. (2018). Влияние препаратов раз- comparison to other efficient sprout suppressants. ного действия на хранение клубней картофе- Scientific Reports, 11(1), Article 20029. https://doi. ля. В Современные тенденции в научном обеспе- org/10.1038/s41598-021-99187-y чении АПК верхневолжского региона (с. 72-75). Boivin, M., Bourdeau, N., Barnabe, S., & Desgagne- Суздаль: ПресСто. Penix, I. (2021). Black spruce extracts reveal Савина, О. В., & Горшков, В. В. (2014). Иннова- antimicrobial and sprout suppressive potentials ционная технология хранения картофеля с ис- to prevent potato (Solanum tuberosum  L.) пользованием биологического препарата Биопаг. losses during storage. Journal of Agriculture and В Инновационные технологии производства, хра- Food Research, 5, Article 100187. https://doi. нения и переработки продукции растениеводства: org/10.1016/j.jafr.2021.100187 Материалы международной юбилейной научно– Campbell, M., Adams, R., Dobry, E., Dobson, K., практической конференции (с.  298-300). Рязань: Stefanick, V., & Till, J. (2019). The sprout Рязанский государственный агротехнологиче- regulating compound 1,4-dimethylnaphthalene ский университет им. П. А. Костычева. exhibits fungistatic activity. Journal of Agronomy Сатарова, Т. Г., & Каменёк, Л. К. (2009). Препарат Research, 1, 27-34. https://doi.org/10.14302/ для защиты клубней картофеля во время хра- ISSN.2639-3166.JAR-18-2502 нения. Защита и карантин растений, 2, 50-50а. Daniels-Lake, B., Olsen, N., Delgado, H. L., & Zink, R. Суховецкая, В. А., Кыстаубаева, А. С., & Кара- (2013). Efficacy of potato sprout control products to шаева, Ж. С. (2016). Влияние биопрепаратов на minizime sprout production. North America: North хранение картофеля. Наука и мир, 8, 54-56. American Plant Protection Organization. Хайбуллин, М. М., Аминев, И. Н., & Ишкини- De Blauwer, V., Demeulemeester, K., Demeyere,  A., на,  Ф.  Ф. (2013). Эффективность примене- & Hofmans, E. (2012). Maleic hydrazide: Sprout ния биопрепаратов для борьбы с фитофторо- suppression of potatoes in the field. Communi- зом в период хранения картофеля. Вестник cations in Agricultural and Applied Biological Башкирского государственного аграрного уни- Sciences, 77(3), 343-351. верситета, 1, 45-46. Gómez-Castilloa, D., Cruza, E., Iguaz, A., & Afek, U., Orenstein, J., & Nuriel, E. (2000). Using Arroqui,  C. (2013). Effects of essential oils on HPP (hydrogen peroxide plus) to inhibit potato sprout suppression and quality of potato cultivars. sprouting during storage. American Journal of Potato Postharvest Biology and Technology, 82, 15-21. Research, 77(1), 63-65. https://doi.org/10.1007/ https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2013.02.017 BF02853663 Gumbo, N., Magwaza, L. S., & Ngobese, N. Z. (2021). Al-Askar, A. A., Rashad, E. M., Ghoneem, K. M., Evaluating ecologically acceptable sprout Mostafa, A. A., Al-Otibi, F. O., & Saber, W. I. A. suppressants for enhancing dormancy and potato (2021). Discovering Penicillium polinicum with storability: A review. Plants, 10(11), Article 2307. High-Lytic Capacity on Helianthus tuberosus https://doi.org/10.3390/plants10112307 ХИ ПС №4 – 2021 42

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Jia, B., Xu, L., Guan, W., Lin, Q., Brennan, C. S., Şanlı, A., & Karadoğan, T. (2019). Carvone containing Yan, R., & Zhao, H. (2019). Effect of citronella essential oils as sprout suppressants in potato essential oil fumigation on sprout suppression (Solanum tuberosum L.) tubers at different storage and quality of potato tubers during storage. Food temperatures. Potato Research, 62, 345-360. Chemistry, 284, 254-258. https://doi.org/10.1016/j. https://doi.org/10.1007/s11540-019-9415-6 foodchem.2019.01.119 Shukla, S., Pandey, S. S., Chandra, M., Pandey,  A., Juncker, J. C. (2019). Reglement d’execution (UE) Bharti, N., Barnawal, D., Chanotiya, C. S., Tandon, S., 2019/989 de la commission du 17 juin 2019, in L Darokar, M. P., & Kalra, A. (2019). Application of 160/11. Bruxelles: Ed by europeenne C. Journal essential oils as a natural and alternate method for officiel de l’Union europeenne, 989, 198-202. inhibiting and inducing the sprouting of potato tubers. Food Chemistry, 284, 171-179. https://doi. Lengliz, O., Mejri, J., Abderrabba, M., Khalifa, R., & org/10.1016/j.foodchem.2019.01.079 Mejri, M. (2018). Ruta chalepensis L. Essential Oil: A New Antisprouting Agent for Potatoes Sihtmäe, M., Mortimer, M., Kahru, A., & Blinova, I. Bioconservation. Journal of Chemistry, 2018, Article (2010). Toxicity of five anilines to crustaceans, 8547851. https://doi.org/10.1155/2018/8547851 protozoa and bacteria. Journal of the Serbian Chemical Society, 75(9), 1291-1302. https://doi. Moore, A., Sullivan, D. M., Olsen, N., Hutchin- org/10.2298/JSC091219103S son,  P.  J.  S., Wharton, P., & Wenninger,  E.  J. (2020). Organic Potato Production. In Stark J., Smith, M. J., & Bucher, G. J. E. Ii. (2012). Tools to Thornton M., Nolte P. (Eds.). Potato Production study the degradation and loss of the N-phenyl Systems (pp. 101-131). Springer, Cham. https://doi. carbamate chlorpropham – A comprehensive org/10.1007/978-3-030-39157-7_6 review. Environment International, 49, 38-50. https://doi.org/10.1016/j.envint.2012.08.005 Owolabi, M. S., Lajide, L., Oladimeji, M. O., & Setzer, W. N. (2010). The Effect of essential oil Song, X., Bandara, M., & Tanino, K. K. (2008). Potato formulations for potato sprout suppression. dormancy regulation: Use of essential oils for sprout Natural product communications, 5(4), 645-648. suppression in potato storage. Fruit, Vegetable and https://doi.org/10.1177/1934578X1000500431 Cereal Science and Biotechnology, 2, 110-117. Owolabi, M. S., Olowua, R. A., Lajide, L., & Song, X., Bandara, M., Nash, B., Thomson, J., Pond, J., Oladimeji, M. O. (2013). Inhibition of potato tuber Wahab, J. & Tanino, K. K. (2009). Use of essential sprouting during storage by the controlled release oils in sprout suppression and disease control in of essential oil using a wick application method. potato storage. Fruit, Vegetable and Cereal Science Industrial Crops and Products, 45, 83-87. https:// and Biotechnology, 3, 95-101. doi.org/10.1016/j.indcrop.2012.11.043 Teper-Bamnolker, P., Dudai, N., Fischer, R., Belau- Paul, V., Ezekiel , R., & Pandey, R. (2016). Sprout sov, E., Zemach, H., Shoseyov, O., Eshel, D. (2010). suppression on potato: need to look beyond CIPC Mint essential oil can induce or inhibit potato for more effective and safer alternatives. Journal of sprouting by differential alteration of apical Food Science and Technology, 53(1), 1-18. https:// meristem. Planta, 232(1), 179-186. https://doi. doi.org/10.1007/s13197-015-1980-3 org/10.1007/s00425-010-1154-5 Paul, V., Pandey, R., Ezekiel, R., & Kumar, D. (2014). Vijay, P., Ezekiel, R., & Pandey, R. (2018). Use of Potential of glyphosate as a sprout suppressant CIPC as a potato sprout suppressant: Health of potato (Solanum tuberosum L.) tubers during and environmental concerns and future options. storage. Indian Journal of Plant Physiology, 19, Quality Assurance and Safety of Crops & Foods, 10, Article 293305. https://doi.org/10.1007/s40502- 17-24. https://doi.org/10.3920/QAS2017.1088 014-0106-7 Visse-Mansiaux, M., Tallant, M., Brostaux, Y., Phogat, N., Siddiqui, S., & Dalal, N. (2019) Influence Delaplace, P., Vanderschuren, H., & Dupuis, B. of sprout inhibiting treatments and packaging (2021). Assessment of pre- and post-harvest anti- methods on storage performance of Kufri sprouting treatments to replace CIPC for potato Chipsona 4 potato. Indian Journal of Horticulture, storage. Postharvest Biology and Technology, 76(4), 728-734. https://doi.org/10.5958/0974- 176, Article 111540. https://doi.org/10.1016/j. 0112.2019.00115.4 postharvbio.2021.111540 Raut, J. S., & Karuppayil, S. M. (2014). A status review Wang, Y., Naber, M. R., & Crosby, T. (2020). Effects on the medicinal properties of essential oils. of wound-healing management on potato post- Industrial Crops and Products, 62, 250-264. https:// harvest storability. Agronomy, 10(4), Article 512. doi.org/10.1016/j.indcrop.2014.05.055 https://doi.org/10.3390/agronomy10040512 ХИ ПС №4 – 2021 43

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Overview of Methods of Processing Potatoes before Laying for Long-Term Storage Nikolay Yu. Petrov Volgograd State Agricultural University Federal Research Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences 97, University Prospect, Volgograd, 400062, Russian Federation E–mail: [email protected] Kristina R. Bikmetova Federal Research Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences 97, University Prospect, Volgograd, 400062, Russian Federation E–mail: [email protected] During the period of long-term storage, potato tubers lose their marketable appearance and taste, modern methods to reduce losses during long-term storage of potatoes include treating tubers when loaded into storage with chemical and biological protective and stimulating agents, as well as germination inhibitors. Based on the data of foreign literature, the problem of insufficient knowledge of the toxicological effects of the main chemicals used is noted, in connection with this, there is a need to find an alternative. The article provides a review of the literature on various methods of processing potatoes before laying for long-term storage, with an emphasis on the use of essential oils as a more environmentally friendly alternative to chemicals of chemical origin. In this review, the authors rely on works published in peer-reviewed foreign and domestic publications. Relevant sources were selected in scientometric databases using search queries containing synonymous constructions. The necessity of processing tubers before laying for long-term storage in order to inhibit their germination, and hence to ensure the maintenance of the presentation and the level of nutrients, is indicated. Examples of the most commonly used drugs of chemical and biological origin are analyzed. Information is provided directly on the types of essential oils and their components used as inhibitors of the germination of potato tubers. The main conclusion of this review is the proven effectiveness of the use of essential oils of some plants as an environmentally friendly alternative to traditional drugs of chemical origin. In conclusion, the authors emphasize the expediency of using the treatment of potato tubers before long-term storage with essential oils of the following plant families: Umbellíferae, Rutaceae and Lamiaceae. Keywords: potato storage, essential oils, ascorbic acid, inhibitors, CIPC, potato germination. References dovol’stvennogo kartofelya [Innovative Trend in Ware Potato Storage and Processing Technology]. Afinogenova, S. N. (2017). Povyshenie effektivnos- In Ugolovno-ispolnitel’naya politika i voprosy ispol- ti tekhnologii khraneniya kartofelya v khranilish- neniya ugolovnykh nakazanii: Sbornik materialov chakh statsionarnogo tipa dlya sel’skokhozyaist- Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferen- vennogo proizvodstva [Improving the efficiency tsii [Penitentiary Policy and Issues of the Execution of potato storage technology in stationary storage of Criminal Sanctions: Collection of Materials of the facilities for agricultural production]. In Nauchno- International Scientific and Practical Conference] tekhnicheskii progress v sel’skokhozyaistvennom (pp. 1202-1210). Ryazan’: Akademiya prava i upra- proizvodstve: Materialy Mezhdunarodnoi nauch- vleniya Federal’noi sluzhby ispolneniya nakazanii. no-tekhnicheskoi konferentsii [Scientific and tech- Khaibullin, M. M., Aminev, I. N., & Ishkinina, F. F. nological progress in agricultural production: (2013). Effektivnost’ primeneniya bioprepara- Proceedings of the International Scientific and tov dlya bor’by s fitoftorozom v period khraneniya Technical Conference] (pp. 13-19). Velikie Luki: kartofelya [The effectiveness of the use of biolog- Velikolukskaya gosudarstvennaya sel’skokhozyai- ical products to combat late blight during storage stvennaya akademiya. of potatoes]. Vestnik Bashkirskogo gosudarstven- nogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Bashkir Aksenova, E. S. (2016). Innovatsionnaya tendentsi- State Agrarian University], 1, 45-46. ya v tekhnologii khraneniya i pererabotki pro- ХИ ПС №4 – 2021 44

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Lugovaya, N. P., Belyaev, I. F., Lapko, T. A., & to storage technology using the biological prepara- Trebukhin, I. V. (2013). Sposoby obrabotki kartofel- tion Biopag]. In Innovatsionnye tekhnologii proizvodst- ya pered zakladkoi na khranenie [Methods for pro- va, khraneniya i pererabotki produktsii rastenievodstva: cessing potatoes before storage]. Pishchevaya pro- Materialy mezhdunarodnoi yubileinoi nauchno–prak- myshlennost’: Nauka i tekhnologii [Food Industry: ticheskoi konferentsii [Innovative technologies for the Science and Technology], 2, 38-41. production, storage and processing of crop products: Proceedings of the International Anniversary Scientific Mal’tsev, S. V., Andrianov, S. V., & Mityushkin, A.  V. and Practical Conference] (pp. 298-300). Ryazan’: (2021). Effektivnost’ primeneniya ingibitorov Ryazanskii gosudarstvennyi agrotekhnologicheskii prorastaniya pri khranenii sortov kartofelya ra- universitet im. P. A. Kostycheva. zlichnogo tselevogo ispol’zovaniya [The effective- Sukhovetskaya, V. A., Kystaubaeva, A. S., & Kara- ness of the use of germination inhibitors during shaeva, Zh. S. (2016). Vliyanie biopreparatov na storage of potato varieties for various purposes]. khranenie kartofelya [The influence of biological Kartofel’ i ovoshchi [Potatoes and Vegetables], 3, 29- products on the storage of potatoes]. Nauka i mir 33. https://doi.org/10.25630/PAV.2021.37.39.002 [Science and Peace], 8, 54-56. Zeiruk, V. N., Pshechenkov, K. A., & Vasil’eva, S.  V. Mal’tsev, S. V., Pshechenkov, K. A., & Zeiruk, V.  N. (2016). Podgotovka kartofelya k khraneniyu (2018). Vliyanie khimicheskikh i fizicheskikh met- [Preparing potatoes for storage]. Zashchita i karantin odov vozdeistviya na klubni kartofelya razlichno- rastenii [Plant Protection and Quarantine], 11, 36-39. go naznacheniya pri khranenii [Influence of Afek, U., Orenstein, J., & Nuriel, E. (2000). Using HPP chemical and physical methods of influence on (hydrogen peroxide plus) to inhibit potato sprout- potato tubers for various purposes during storage]. ing during storage. American Journal of Potato In Radiatsionnye tekhnologii v sel’skom khozyaistve Research, 77(1), 63-65. https://doi.org/10.1007/ i pishchevoi promyshlennosti: Sostoyanie i pers- BF02853663 pektivy: Sbornik dokladov mezhdunarodnoi nauch- Al-Askar, A. A., Rashad, E. M., Ghoneem, K. M., no-prakticheskoi konferentsii [Radiation technol- Mostafa, A. A., Al-Otibi, F. O., & Saber, W. I.  A. ogies in agriculture and food industry: Status and (2021). Discovering Penicillium polinicum with prospects: Collection of reports of the internation- High-Lytic Capacity on Helianthus tubero- al scientific-practical conference] (pp. 285-289). sus Tubers: Oil-Based Preservation for Mold Obninsk: Vserossiiskii nauchno-issledovatel’skii Management. Plants (Basel), 10(2), Article 413. institut radiologii i agroekologii. https://doi.org/10.3390/plants10020413 Arnon-Rips, H., Sabag, A., Tepper-Bamnolker, P., Medvedeva, I. N., Chernomordik, A. O., Smolin, A. M., Chalupovich, D., Levi-Kalisman, Y., Eshel, D., & Solodnikov, S. Yu. (2011). Effektivnaya zash- Porat, R., & Poverenov, E. (2020). Effective suppres- chita semennogo kartofelya v period khraneniya sion of potato tuber sprouting using polysaccha- [Effective protection of seed potatoes during stor- ride–based emulsified films for prolonged release age]. Agrarnyi vestnik Urala [Agrarian Bulletin of the of citral. Food Hydrocolloids, 103, Article 105644. Urals], 4, 68-70. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.105644 Belay, D. W., Asfaw, Z., Lulekal, E., & Kassa, B. (2021). Pechentsov, I. M., & Svetlakov, A. G. (2017). Farmers’ management of potato (Solanum tu- Teoreticheskie aspekty protsessa khraneniya kar- berosum L.) late blight (Phytophtora infestans tofelya [Theoretical aspects of the potato stor- (Mont.) de Bary) and sprouting in Shashemene age process]. Agroprodovol’stvennaya politika Rossii and West Shewa districts, Ethiopia. Cogent Food & [Agri-Food Policy of Russia], 6, 65-71. Agriculture, 7(1), Article 1925432. https://doi.org/1 0.1080/23311932.2021.1925432 Prikhod’ko, E. S. (2018). Vliyanie preparatov raznogo Bhattacharya, E., Biswas, S. M., & Pramanik, P. (2021). deistviya na khranenie klubnei kartofelya [The in- Maleic and l-tartaric acids as new anti-sprout- fluence of preparations of different actions on the ing agents for potatoes during storage in com- storage of potato tubers]. In Sovremennye tenden- parison to other efficient sprout suppressants. tsii v nauchnom obespechenii APK verkhnevolzhsk- Scientific Reports, 11(1), Article 20029. https://doi. ogo regiona [Modern trends in the scientific support org/10.1038/s41598-021-99187-y of the agro-industrial complex of the Upper Volga re- Boivin, M., Bourdeau, N., Barnabe, S., & Desgagne- gion] (pp. 72-75). Suzdal’: PresSto. Penix, I. (2021). Black spruce extracts reveal an- timicrobial and sprout suppressive potentials Satarova, T. G., & Kamenek, L. K. (2009). Preparat dlya to prevent potato (Solanum tuberosum L.) loss- zashchity klubnei kartofelya vo vremya khraneni- es during storage. Journal of Agriculture and Food ya [Preparation for protection of potato tubers during storage]. Zashchita i karantin rastenii [Plant Protection and Quarantine], 2, 50-50a. Savina, O. V., & Gorshkov, V. V. (2014). Innovatsionnaya tekhnologiya khraneniya kartofelya s ispol’zovaniem biologicheskogo preparata Biopag [Innovative pota- ХИ ПС №4 – 2021 45

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Research, 5, Article 100187. https://doi.org/10.1016/j. mulations for potato sprout suppression. Natural jafr.2021.100187 product communications, 5(4), 645-648. https://doi. Campbell, M., Adams, R., Dobry, E., Dobson, K., org/10.1177/1934578X1000500431 Stefanick, V., & Till, J. (2019). The sprout regulating Owolabi, M. S., Olowua, R. A., Lajide, L., & Ola- compound 1,4-dimethylnaphthalene exhibits fungi- dimeji,  M.  O. (2013). Inhibition of potato tuber static activity. Journal of Agronomy Research, 1, 27-34. sprouting during storage by the controlled release https://doi.org/10.14302/ISSN.2639-3166.JAR-18- of essential oil using a wick application method. 2502 Industrial Crops and Products, 45, 83-87. https:// Daniels-Lake, B., Olsen, N., Delgado, H. L., & Zink, R. doi.org/10.1016/j.indcrop.2012.11.043 (2013). Efficacy of potato sprout control products to Paul, V., Ezekiel , R., Pandey, R. (2016). Sprout sup- minizime sprout production. North America: North pression on potato: need to look beyond CIPC for American Plant Protection Organization. more effective and safer alternatives. Journal of De Blauwer, V., Demeulemeester, K., Demeyere, A., & Food Science and Technology, 53(1), 1-18. https:// Hofmans, E. (2012). Maleic hydrazide: Sprout sup- doi.org/10.1007/s13197-015-1980-3 pression of potatoes in the field. Communications Paul, V., Pandey, R., Ezekiel, R., & Kumar, D. (2014). in Agricultural and Applied Biological Sciences, Potential of glyphosate as a sprout suppressant 77(3), 343-351. of potato (Solanum tuberosum L.) tubers during Delaplace, P., Brostaux, Y., Fauconnier, M. L., & du storage. Indian Journal of Plant Physiology, 19, Jardin, P. (2008). Potato (Solanum tuberosum L.) Article 293305. https://doi.org/10.1007/s40502- tuber physiological age index is a valid reference 014-0106-7 frame in postharvest ageing studies. Postharvest Phogat, N., Siddiqui, S., & Dalal, N. (2019) Influence of Biology and Technology, 50(1), 103-106. https://doi. sprout inhibiting treatments and packaging meth- org/10.1016/j.postharvbio.2008.03.002 ods on storage performance of Kufri Chipsona 4 po- Gómez-Castilloa, D., Cruza, E., Iguaz, A., & tato. Indian Journal of Horticulture, 76(4), 728-734. Arroqui,  C. (2013). Effects of essential oils on https://doi.org/10.5958/0974-0112.2019.00115.4 sprout suppression and quality of potato culti- Raut, J. S., & Karuppayil, S. M. (2014). A status re- vars. Postharvest Biology and Technology, 82, 15-21. view on the medicinal properties of essential oils. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2013.02.017 Industrial Crops and Products, 62, 250-264. https:// Gumbo, N., Magwaza, L. S., & Ngobese, N. Z. (2021). doi.org/10.1016/j.indcrop.2014.05.055 Evaluating ecologically acceptable sprout suppres- Şanlı, A., & Karadoğan, T. (2019). Carvone contain- sants for enhancing dormancy and potato storabil- ing essential oils as sprout suppressants in pota- ity: A review. Plants, 10(11), Article 2307. https:// to (Solanum tuberosum L.) tubers at different stor- doi.org/10.3390/plants10112307 age temperatures. Potato Research, 62, 345-360. Jia, B., Xu, L., Guan, W., Lin, Q., Brennan, C. S., https://doi.org/10.1007/s11540-019-9415-6 Yan,  R., & Zhao, H. (2019). Effect of citronel- Shukla, S., Pandey, S. S., Chandra, M., Pandey,  A., la essential oil fumigation on sprout suppression Bharti, N., Barnawal, D., Chanotiya, C. S., and quality of potato tubers during storage. Food Tandon,  S., Darokar, M. P., & Kalra, A. (2019). Chemistry, 284, 254-258. https://doi.org/10.1016/j. Application of essential oils as a natural and al- foodchem.2019.01.119 ternate method for inhibiting and inducing Juncker, J. C. (2019). Reglement d’execution (UE) the sprouting of potato tubers. Food Chemistry, 2019/989 de la commission du 17 juin 2019, in L 284, 171-179. https://doi.org/10.1016/j.food- 160/11. Bruxelles: Ed by europeenne C. Journal of- chem.2019.01.079 ficiel de l’Union europeenne, 989, 198-202. Sihtmäe, M., Mortimer, M., Kahru, A., & Blinova, I. Lengliz, O., Mejri, J., Abderrabba, M., Khalifa, R., & (2010). Toxicity of five anilines to crustaceans, Mejri, M. (2018). Ruta chalepensis L. Essential protozoa and bacteria. Journal of the Serbian Oil: A New Antisprouting Agent for Potatoes Chemical Society, 75(9), 1291-1302. https://doi. Bioconservation. Journal of Chemistry, 2018, Article org/10.2298/JSC091219103S 8547851. https://doi.org/10.1155/2018/8547851 Smith, M. J., & Bucher, G. J. E. Ii. (2012). Tools to Moore, A., Sullivan, D. M., Olsen, N., Hut- study the degradation and loss of the N-phenyl chinson,  P.  J.  S., Wharton, P., & Wenninger,  E.  J. carbamate chlorpropham – A comprehensive re- (2020). Organic Potato Production. In Stark J., view. Environment International, 49, 38-50. https:// Thornton M., Nolte P. (Eds.). Potato Production doi.org/10.1016/j.envint.2012.08.005 Systems (pp. 101-131). Springer, Cham. https://doi. Song, X., Bandara, M., & Tanino, K. K. (2008). Potato org/10.1007/978-3-030-39157-7_6 dormancy regulation: Use of essential oils for sprout Owolabi, M. S., Lajide, L., Oladimeji, M. O., & suppression in potato storage. Fruit, Vegetable and Setzer, W. N. (2010). The Effect of essential oil for- Cereal Science and Biotechnology, 2, 110-117. ХИ ПС №4 – 2021 46

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Song, X., Bandara, M., Nash, B., Thomson, J., Pond, J., tions. Quality Assurance and Safety of Crops Wahab, J. & Tanino, K. K. (2009). Use of essential & Foods, 10, 17-24. https://doi.org/10.3920/ oils in sprout suppression and disease control in QAS2017.1088 potato storage. Fruit, Vegetable and Cereal Science Visse-Mansiaux, M., Tallant, M., Brostaux, Y., Dela- and Biotechnology, 3, 95-101. place, P., Vanderschuren, H., & Dupuis, B. (2021). Assessment of pre- and post-harvest anti-sprout- Teper-Bamnolker, P., Dudai, N., Fischer, R., Belau- ing treatments to replace CIPC for potato stor- sov, E., Zemach, H., Shoseyov, O., Eshel, D. (2010). age. Postharvest Biology and Technology, 176, Mint essential oil can induce or inhibit pota- Article 111540. https://doi.org/10.1016/j.posthar- to sprouting by differential alteration of api- vbio.2021.111540 cal meristem. Planta, 232(1), 179-186. https://doi. Wang, Y., Naber, M. R., & Crosby, T. (2020). Effects of org/10.1007/s00425-010-1154-5 wound-healing management on potato post-har- vest storability. Agronomy, 10(4), Article 512. Vijay, P., Ezekiel, R., & Pandey, R. (2018). Use of https://doi.org/10.3390/agronomy10040512 CIPC as a potato sprout suppressant: Health and environmental concerns and future op- ХИ ПС №4 – 2021 47

ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ УДК 66.083 : 637.43 https://doi.org/10.36107/spfp.2021.253 Анализ дисперсного состава яичного белка методом микроскопирования Соколов Сергей Анатольевич Керченский государственный морской технологической университет Адрес: 298309, г. Керчь, ул. Орджоникидзе, д. 82 E-mail: [email protected] Яшонков Александр Анатольевич Керченский государственный морской технологической университет Адрес: 298309, г. Керчь, ул. Орджоникидзе, д. 82 E-mail: [email protected] В содержимом куриного яйца находятся в оптимальном соотношении все питательные вещества, необходимые для развития и поддержания жизни организма человека. Однако, даже при сравнительно непродолжительном хранении свойства яиц заметно изменяются в худшую сторону. Применяемая в настоящее время пастеризация, а также наиболее распространенные способы консервирования жидких яйцепродуктов – сушка и замораживание не обеспечивают микробиологическую стабильность и сохранность полезных свойств продукта в течение его длительного хранения. Целью работы являлось совершенствование процесса обработки высоким давлением содержимого куриных яиц на основе экспериментальных исследований позволяющих установить обоснованные значения параметров процесса дл https://rideo.tv/video/166227/ я повышения технологических и потребительских свойств обрабатываемого яичного сырья. В рамках исследований установлено, что обработка высоким давлением не только инактивирует микроорганизмы, но и придает новые полезные потребительские характеристики пищевым продуктам. В работе рассмотрены вопросы определения дисперсного состава образцов яичного белка методом микроскопирования. Проведен анализ дисперсного состава яичного белка после действия различного фиксированного давления при комнатной температуре. Определены зависимости площади и среднего диаметра частиц в белке от давления. Предложена математическая модель кинетики денатурации и коагуляции частиц яичного белка после его обработки внешним гидростатическим давлением при комнатной температуре. Установлено, что с повышением давления средний эквивалентный диаметр частиц в образце яичного белка после обработки давлением увеличивается. После действия давления 1009,9 МПа средний эквивалентный диаметр частиц образца увеличивается в 3,799 раза, по сравнению со средним эквивалентным диаметром частиц в яичном белке, обработанном давлением 220,4 МПа. Ключевые слова: куриное яйцо, денатурация белка, микроскопирование, высокое давление Введение свойствами, но и технологическими свойствами, способностью образовывать пену при сбивании, Куриные яйца как продукт питания эмульгировать жиры, высокой вязкостью. Добав- ление яиц в тесто способствует образованию и со- Яйца являются одним из основных продуктов для хранению во время перемешивания, формования питания людей. Мировой объем производства ку- и выпечки изделий воздушных пузырьков, обе- риных яиц за последние 30 лет вырос более чем спечивающих подъем теста. Яйца способствуют в 3 раза: с 19,5 до 62 тыс. тонн в год. Лидерами получению объемных продуктов с нежной кон- по производству яиц, как в абсолютных величи- систенцией, эластичных и сжимаемых, которые нах, так и по темпам роста их производства явля- после сжатия полностью восстанавливают объем, ются Япония, Франция, Италия (Виндхорст, 2006). что особенно ценится потребителями. Широкое использование яиц в пищевом произ- водстве обусловлено не только их высокой пи- Основными компонентами содержимого яиц, тательной ценностью и отличными вкусовыми имеющими особое значение в питании, являются ХИ ПС №4 – 2021 48

ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ белки, липиды и витамины. Белки яиц полностью ем концентрации солей, входящих в состав яич- усваиваются организмом человека. Поэтому ами- ного белка. нокислотный состав белков часто выбирают для сравнения в качестве оптимального.По содержа- Яичный белок в сыром виде переваривается пепси- нию питательных веществ и вкусовым качествам ном сравнительно медленно. Денатурированный наиболее важной частью яйца является желток. Он нагреванием до 70°С яичный белок почти целиком имеет сферическую форму, окрашен в желтый или усваивается в желудочно-кишечном тракте. оранжевый цвет (цвет желтка – важный показа- тель его качества). Между желтком и наружными При смешивании с водой яичный желток образует оболочками яйца расположена прозрачная вязкая эмульсию. Вязкость желтка зависит от количества жидкость желтоватого оттенка (белок). По внеш- воды в яйце и повышается с понижением темпе- нему виду белок однороден, хотя его составные ратуры. Например, при 0°С вязкость желтка при- части имеют разную консистенцию: вязкую, по- близительно в 25 раз больше, чем при 25°С. лужидкую и желеобразную (Singh et al., 2015). Температура денатурации желтка около 70°С. Белки входят в состав всех частей яйца. В белке Температура начала замерзания желтка свеже- яйца, содержатся растворимые белки, образующие го яйца (криоскопическая температура) около в свежем яйце структурированную вязкую геле- −0,6°С. Плотность желтка в среднем составля- образную жидкость. В состав яичного белка вхо- ет 1,029-1,030 кг/м3. Величина рН желтка свеже- дят простые белки: овальбумин (75% всей массы го яйца около 6,0. яичного белка), овокональбумин (3%), овоглобу- лин (2%) и сложные белки-гликопротеиды (муко- Даже при сравнительно непродолжительном хра- протеиды): овомукоид и овомуцин (7%), в состав нении свойства яиц заметно изменяются в худ- которых входят углеводные компоненты. В состав шую сторону. Применяемая в настоящее время желтка входят сложные белки-фосфопротеиды: пастеризация, а также наиболее распространен- вителлин, ливитин и фосфофитин. Физические ные способы консервирования жидких яйцепро- и биологические характеристики всех 40 яичных дуктов – сушка и замораживание не обеспечивают белков представлены в работах (Li-Chan et al., микробиологическую стабильность и сохранность 1995; Osuga & Feeney, 1977; Mine, 1995). полезных свойств продукта в течение его длитель- ного хранения. Большинство технологических (пенообразующая, эмульгирующая, стабилизирующая, гелеобразу- Использование ВД в пищевых системах ющая) свойств куриных яиц определяются свой- ствами их белков. Протеины содержаться в каждой Удовлетворение возрастающих требований об- частице яйца в разном состоянии. Так, при общей щества к более здоровому образу жизни требует массе яйца до 70г, на одно яйцо приходится до новых экологически чистых технологий, макси- 50% протеинов, которые находятся в растворен- мально сохраняющих натуральные компоненты ном состоянии в белке яйца, около 44,3% - в виде и вкусовые свойства продуктов. комплексных соединений с липидами – в желтке (Агафонычев и др., 2012; Штеле & Филатов, 2012; Наиболее перспективной и отвечающей запросам Восканян и др., 2004; Tang et al., 2021; Zhao et al., современного общества технологией, является об- 2021). работка пищевых продуктов с использованием высокого давления. Обработка высоким давлени- Белок и желток представляют собой концентриро- ем как технологическая ступень может включать в ванные белковые растворы, которые при тепловой себя консервирование, модификацию или экстрак- денатурации образуют студни, удерживающие всю цию пищевого сырья или продуктов, создание их содержащуюся в них воду. новых форм и технологий. Технология обеззара- живания высоким давлением включает в себя все Желток начинает загустевать только при 70°С. преимущества обычной тепловой обработки горя- Температура денатурации яичного белка около чей водой или паром, однако без связанных с этим 65°С. Величина рН белка свежеснесенных яиц око- явлений выщелачивания, потери питательности и ло 7,6; по мере хранения реакция среды прибли- органолептических характеристик пищевых про- жается к нейтральной. Точка замерзания яичного дуктов, а также загрязнения окружающей среды. белка −0,42 ÷ −0,46°С; в процессе хранения тем- пература начала замерзания понижается в связи Одной из важнейших сфер применения техно- с испарением влаги, а следовательно, увеличени- логии высокого давления является инактивация ХИ ПС №4 – 2021 49

ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ биологических веществ, таких, как ферменты, не смогут восстановиться в кислой среде; сокра- микроорганизмы, болезнетворные или другие щение водной активности приводит к снижению микробиологические загрязнения при низких уровня инактивации микроорганизмов при их температурах. обработке высоким давлением; изменение тем- пературы обработки ниже или выше комнатной Несмотря на многочисленные исследования, ме- увеличивает норму инактивации микроорганиз- ханизм гибели микроорганизмов при воздей- мов (Linton et al., 1999; Oxen & Knorr, 1993; Palou ствии высокого давления изучен недостаточно. et al., 1997; Knorr & Heinz, 1999). Известно, что изменяется морфология клеток, в частности, происходит их деформация, сжатие на- В университетах штатов Вашингтон и Огайо, На- полненных газом вакуолей, отделение клеточных циональном центре безопасности и технологий мембран от стенок, модификация ядер и межмо- и научной лаборатории Министерства оборо- лекулярных органелл, выход содержимого клет- ны США предложен метод HPTS (High Pressure/ ки, уменьшение синтеза ДНК. Ингибирующий Thermal Sterilization) – стерилизация под высо- эффект на микроорганизмы может быть вызван ким давлением с целью достижения стабильности инактивацией важнейших ферментов. Нуклеино- в отношении микробиологической безопасности, вые кислоты более устойчивы к изостатическо- продления сроков ранения и соответствия тре- му давлению, чем белки. Протеазы, пероксидаза бованиям потребителей (Holdsworth & Simpson, и липоксидаза при давлении до 600 МПа не те- 2016). ряют своей активности, а некоторые ферменты, например  – амилаза, могут восстанавливать Влияние ВД на белковые системы. ее. Губительное воздействие на развитие бакте- рий отмечается уже при 100 МПа, за исключением Процесс денатурации белка имеет огромное БГКП (бактерий группы кишечной палочки). Об- значение, как для фундаментальной, так и для работка продуктов давлением в пределах 300-900 прикладной науки. Исследование явления денату- МПа позволяет обезвредить продукт от E. Coli и рации позволяет установить связь между структу- бактерий группы Proteus (Рудакова, 1998). Следует рой белка и его стабильностью и выяснить, какие отметить, что циклический характер нагружения в при этом факторы являются определяющими. 500 МПа по физико-химическим показателям эф- Изучение механизмов денатурации (разворачи- фективнее статического в 700 МПа. вания) белковых молекул представляет также ин- терес и для выяснения механизмов фолдинга Высокое гидростатическое давление вызывает из- (сворачивания) белка.С точки зрения пищевых менения в морфологии, мембранных ячейках и технологий важность изучения денатурации белка биохимических реакциях, происходящих в микро- связана с необходимостью повышения стабильно- организмах, однако принято считать, что главной сти белковых продуктов при их обработке в тех- причиной, приводящей к инактивации микроор- нологических процессах. ганизмов, является утечка внутриклеточных эле- ментов при нарушении проницаемости мембран. Впервые денатурация белка в результате его об- При этом установлено, что если нарушение кле- работки высоким давлением была рассмотрена точной мембраны имело место только на внешней Бриджменом в 1914 году (Bridgman, 1914). Более мембране, то нарушенная клеточная мембрана системные исследования влияния высокого дав- быстро восстанавливалась после снятия высокого ления на белок были проведены спустя 50 лет давления (Hauben et al., 1996; Buzrul, 2021; Németh исследуя яичный альбумин (Suzuki et al., 1963), et al., 2020). рибонуклеазы (Brandts, et al., 1970), химотрипси- ноген (Hawley, 1971) и метмиоглобулин (Zipp & Помимо величины высокого давления, температу- Kauzmann, 1973). ры и продолжительности процесса на инактива- цию микроорганизмов влияют рН среды, водная Окамото и др., (Okamoto et al., 1990) в своих ис- активность и ряд других параметров. Обобщение следованиях показали, что овальбуминовый гель, результатов различных исследований позволило произведенный под высоким давлением, более сформулировать ряд общих положений: микроор- эластичен и мягче, чем гели, обработанные на- ганизмы становятся более восприимчивы к вы- греванием, хотя гели обычно твердеют и стано- сокому давлению при более низком значении рН вятся менее вязкими при увеличении давления. среды; сублетально травмированные микроорга- Вкус и аромат гелей, обработанных давлением, низмы после их обработки высоким давлением имели натуральный аромат и вкус, но при этом могут восстановиться в богатой пищевой среде, но не было разрушения витаминов и аминокислот. ХИ ПС №4 – 2021 50

ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ Также Хаяши и др. (Hayashi, et al., 1989), были про- вершенствование процесса обработки высоким ведены исследования влияния давления при раз- давлением содержимого куриных яиц на основе личных температурах (10, 25 и 60 °C) и уровнях pH экспериментальных исследований позволяющих (7,6 и 8,8), на отдельно выбранные растворы яич- установить обоснованные значения параметров ного белка. При этом наблюдалось, что давление процесса для повышения технологических и по- вызывало увеличение помутнения, гидрофобно- требительских свойств обрабатываемого яично- сти поверхности, и чувствительности к фермент- го сырья. ному гидролизу, причем это вызвало увеличение растворимости белка, энтальпии денатурации и Материалы и методы исследования ингибиторной активности трипсина. Более того, сообщалось, что изменения в отдельных свой- Материалы ствах, вызванные давлением, зависели от дав- ления, температуры и уровня pH (Plancken et al., Для проведения экспериментальных исследова- 2005) ний были использованы куриные яйца со сроком хранения до 3 суток, произведенные на Племен- При обработке белков высоким давлением суще- ном птицеводческом заводе «Лабинский» пос. ственное влияние оказывается на электростатиче- Прохладный, Краснодарский край, соответству- ские и гидрофобные взаимодействия, приводящие ющие ГОСТ 31654-2012 «Яйца куриный пищевые. к уменьшению объема. Разрушение электростати- Технические условия»1. ческих и гидрофобных взаимодействий приводит к изменениям гидратации, которые приводят к Контроль свежести куриных яиц проводился для дальнейшему уменьшения объема (Balny et al., каждой новой партии с помощью лабораторно- 1992; Gharbi & Labbafi, 2018). Уменьшение объе- го рН-метра, значения кислотности находились ма в результате денатурации белка под действи- в интервале от 7,4 до 7,8. Массовые процентные ем высокого давления составляет от 30 до 300 мл/ соотношения белка, желтка и скорлупы яиц от- моль (Balny et al., 1992; Wong & Heremans, 1988). носились, как 56:32:12. Яйца были промыты во- Изменениям, происходящим в структуре белков допроводной водой, затем выдержаны в течение и реакциям, происходящим в белках при их об- 10 мин. в 70% растворе этанола и высушены на работке высоким давлением, были посвящены воздухе. После дезинфекции, яйца были разби- целый ряд работ исследователей в ведущих лабо- ты вручную, у части яиц было произведено от- раториях мира (Ohmiya et al., 1989; Funtenberger деление желтка от белка. Из белка формировали et al., 1995; van Camp & Huyghebaert, 1995; Messens плоскопараллельный слой толщиной 0,07 мм et al., 1997; Gekko & Hasegawa, 1986; Gekko & между предметными стеклами поляризацион- Yamagami, 1991). ного микроскопа «ПОЛАМ Р-312». При помощи многоканального фотоприемника цифрового фо- Широкое внедрение в практику технологии обра- тоаппарата «Canon EOS 700D» с использованием ботки жидкого куриного яйца высоким давлением устройства механического и оптического сопря- затруднено, в связи с тем, что, в настоящее время жения регистрировали микроизображения 5 раз- в достаточной мере не изучен механизм воздей- личных полей зрения с суммарной площадью ствия высокого давления на белок и микрофлору 328568 мкм2. продукта, не определены области существования продукта с различной степенью денатурации в за- В работе использована коммерческая компью- висимости от параметров процесса его обработки терная программа, разработанная в Берлинском высоким давлением; отсутствуют реологические техническом университете и адаптированная для и теоретические модели, описывающие данные решения поставленных задач (Jähne, 2005). процессы; не исследованы термодинамические характеристики жидкого куриного яйца при их Оборудование обработке высоким давлением; не исследованы энергетические аспекты процесса обработки яиц Обработка исследуемых образцов высоким с применением высокого давления; не изучены давлением производилась на автоматизированной потребительские свойства продукта, обработан- установке высокого давления (АУВТ) (Sokolov et ного высоким давлением. Вышеперечисленные al., 2013), имеющей следующие технико-эксплуа- обстоятельства и определяют актуальность ис- тационные параметры: следований. Целью нашей работы являлось со- 1 ГОСТ 31654-2012. (2013). Яйца куриные пищевые. Технические условия. М.: Стандартинформ. ХИ ПС №4 – 2021 51