mkgtuНовые технологии / New technologiesNew Technologies2072-09202713-0029МГТУ10.47370/2072-0920-2023-19-4-144-149mkgtu-710Research ArticleПИЩЕВЫЕ СИСТЕМЫ И БИОТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВFOOD SYSTEMS AND BIOTECHNOLOGY OF FOOD AND BIOACTIVE SUBSTANCESОбоснование получения белкового концентрата семян технической конопли Cannabis sativa L. современной селекции на основе математического моделирования и его применения в производстве пищевых продуктовRationale for obtaining protein concentrate of industrial hemp seeds of Cannabis sativa L. of modern selection based on mathematical modeling and its application in food productionПетренкоА. В.PetrenkoA. V.

Анна Викторовна Петренко, аспирант кафедры технологии жиров, косметики, товароведения, процессов и аппаратов

ул. Московская, 2, г. Краснодар, 350072

тел.: +7 (918) 275 87 38

Anna V. Petrenko, Post graduate student, the Department of Technology of fats, Cosmetics, Commodity science, Processes and Devices

2 Moskovskaya str., Krasnodar, 350072

tel.: +7 (918) 275 87 38

petrenkoanja92@yandex.ruТарасовЕ. С.TarasovE. S.

Елизар Саввич Тарасов, кандидат технических наук, доцент кафедры кибербезопасности и защиты информации

ул. Московская, 2, г. Краснодар, 350072

тел.: +7 (961) 502 97 36

Elizar S. Tarasov, Ph. D (Engineering), Associate Professor, the Department of Cyber Security and Information Protection

2 Moskovskaya str., Krasnodar, 350072

tel.: +7 (961) 502 97 36

helisar@mail.ruКаминирО. Н.KaminirO. N.

Ольга Николаевна Каминир, кандидат технических наук, доцент кафедры высшей математики

ул. Московская, 2, г. Краснодар, 350072

тел.: +7 (903) 410 03 06

Olga N. Kaminir, Ph. D (Engineering), Associate Professor, the Department of Higher Mathematics

2 Moskovskaya str., Krasnodar, 350072

tel.: +7 (903) 410 03 06

kaminir17@gmail.comГубаЕ. Н.GubaE. N.

Елена Николаевна Губа, кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой товарной экспертизы, технологии торговли и ресторанного бизнеса

ул. Садовая, д. 17, г. Краснодар, 350002

тел.: +7 (918) 440 23 53

Elena N. Guba, Ph. D (Engineering), Associate Professor, Head of the Department of Commodity Expertise, Trade and Restaurant Business Technology

17 Sadovaya str., Krasnodar, 350002

tel.: +7 (918) 440 23 53

lenaguba@mail.ruКалинюкЕ. А.KalinyukE. A.

Елизавета Анатольевна Калинюк, магистр

ул. Московская, 2, г. Краснодар, 350072

тел.: +7 (908) 674 56 40

Elizaveta A. Kalinyuk, Master student

2 Moskovskaya str., Krasnodar, 350072

tel.: +7 (908) 674 56 40

lizi_step@mail.ruФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет»РоссияFSBEI HE «Kuban State Technological University»Russian FederationФГБОУ ВО «Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова»РоссияFSBEI HE «Plekhanov Russian University of Economics»Russian Federation202315012024194144149Copyright © Петренко А.В., Тарасов Е.С., Каминир О.Н., Губа Е.Н., Калинюк Е.А., 20242024Петренко А.В., Тарасов Е.С., Каминир О.Н., Губа Е.Н., Калинюк Е.А.Petrenko A.V., Tarasov E.S., Kaminir O.N., Guba E.N., Kalinyuk E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://newtechology.mkgtu.ru/jour/article/view/710

В последние десятилетия возрос интерес к концентратам семян конопли, которые характеризуются ценным аминокислотным составом и высокой питательной ценностью. Семена конопли являются источниками растительного белка и необходимых компонентов для поддержания здоровья благодаря богатому содержанию белковых соединений, витаминов, ненасыщенных жирных кислот, поэтому актуальным становится развитие производства белковых концентратов из масличных семян. Учитывая это, актуальным является проведение исследований, направленных на разработку и совершенствование технологии получения белковых продуктов из семян технической конопли Сannabis Sativa L современной селекции, а также расширения возможности их применения в составе различного ассортимента пищевых продуктов. В качестве объектов исследования использовали семена технической конопли Сannabis Sativa L современной селекции. В исследованиях использовали как общепринятые, так и специальные химические, физико-химические и физичeскиe методы исследования качества сырья и гoтoвoй продукции. Проведены исследования по совершенствованию технологии получения белкового концентрата из семян технической конопли Сannabis Sativa L. на основе математического моделирования процесса, которые показали наибольшую эффективность извлечения белкового концентрата 20%-м растровом спирта в качестве экстрагента. Анализ состава полученного белкового концентрата показал преимущественное содержание глобулинов. При этом состав глобулиновых фракций, в сравнении с альбуминовой, свидетельствует о большом потенциале использовании глобулина в рецептурах пищевых продуктов функционального направления, а также в качестве компонента направленного технологического действия. В целом, проведенные исследования показали целесообразность применения белковых концентратов из семян технической конопли Сannabis Sativa L современной селекции в составе продуктов питания в качестве функционального и технологического ингредиента.

In recent decades interest in hemp seed concentrates, which are characterized by a valuable amino acid composition and high nutritional value, has increased. Hemp seeds are sources of vegetable protein and essential components for maintaining health due to the rich content of protein compounds, vitamins, and unsaturated fatty acids. So, production of protein concentrates from oilseeds is becoming relevant. Taking this into account, it is relevant to conduct research aimed at developing and improving the technology for obtaining protein products from the seeds of industrial hemp Cannabis Sativa L of modern selection, as well as expanding the possibility of their use as a part of a different range of food products. The seeds of industrial hemp Cannabis Sativa L of modern selection were used as objects of the research. The studies used both generally accepted and special chemical, physicochemical and physical methods for studying the quality of raw materials and finished products. The research was carried out to improve the technology for obtaining protein concentrate from the seeds of industrial hemp Cannabis Sativa L. based on mathematical modeling of the process, which showed the greatest efficiency in extracting protein concentrate using a 20% alcohol solution as an extractant. Analysis of the composition of the resulting protein concentrate showed a predominant content of globulins. At the same time, the composition of globulin fractions, in comparison with albumin, indicates a great potential for the use of globulin in the formulations of functional food products, as well as a component of targeted technological action. In general, the studies have shown the feasibility of using protein concentrates from industrial hemp seeds of Cannabis Sativa L of modern selection in food products as a functional and technological ingredient.

семена коноплитехнологиямоделированиебелковый концентратсоставфункциональные ингредиентыhemp seedstechnologymodelingprotein concentratecompositionfunctional ingredientsReferencesКубасова А.Н., Лобова Ю.В., Польшакова А.С. Комплексная переработка масличных культур как элемент технологий рециклинга в АПК. Международный студенческий научный вестник. 2016; 3/2.Kubasova A.N., Lobova Yu.V., Polshakova A.S. Integrated processing of oilseeds as an element of recycling technologies in the agricultural sector. International student scientific bulletin. 2016; 3/2.Воробьева В.И., Чигиринец Е.Э., Воробьева М.И. Комплексная ресурсосберегающая переработка отходов растительного сырья. Энергетика. Инновационные Направления в энергетике. Cals-технологии в энергетике. 2014; 1.Vorobyova V.I., Chigirinets E.E., Vorobyova M.I. Integrated resource-saving processing of plant waste. Energy. Innovative Directions in Energy. Cals -technologies in the energy sector. 2014; 1.Доморощенкова М.Л. Современные тенденции развития технологий и рынка белков из масличных семян. Вестник Всероссийского Научно-Исследовательского Института Жиров. 2013; 2.Domoroshchenkova M.L. Current trends in the development of technologies and the market for proteins from oilseeds. Bulletin of the All-Russian Scientific Research Institute of Fats. 2013; 2.Дроздов А.Н., Илларионова В.В., Гвозденко М.Ю. и др. Оценка эффективности товарной стратегии пищевого предприятия. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2018; 4(364): 105-108.Drozdov A.N., Illarionova V.V., Gvozdenko M.Yu. et al. Assessing the effectiveness of the product strategy of a food enterprise. News of higher educational institutions. Food technology. 2018; 4(364): 105-108.Ипатова Л.Г., Кочеткова А.А., Нечаев А.П. Новые направления в создании функциональных жировых продуктов. Пищевая промышленность. 2007; 1.Ipatova L.G., Kochetkova A.A., Nechaev A.P. New directions in the creation of functional fat products. Food industry. 2007; 1.Уложинова М.Ю., Усеня Ю.С. Исследование качественных показателей пищевых концентратов функционального назначения: 4. Пищевая промышленность: наука и технологии. 2018; 11(4): 53-62.Ulozhinova M.Yu., Usenya Yu.S. Study of quality indicators of functional food concentrates: 4. Food industry: science and technology. 2018; 11(4): 53-62.Миневич И.Э., Осипова Л.Л., Ущаповский И.В. и др. Технология получения белковых концентратов из льняного жмыха для использования в промышленном производстве. Хлебопродукты. 2019; 8: 34-37.Minevich I.E., Osipova L.L., Ushchapovsky I.V. et al. Technology for obtaining protein concentrates from flaxseed cake for use in industrial production. Bakery products. 2019; 8: 34-37.Bouloc P., Allegret S., Arnaud L. Hemp: industrial production and uses. 2013.Bouloc P., Allegret S., Arnaud L. Hemp: industrial production and uses. 2013.Пашин Е.Л. et al. Исследование морфологических и технологических свойств стеблей новых сортов конопли. Известия Высших учебных заведений. технология текстильной промышленности. 2010; 4(325).Pashin E.L. et al. Study of the morphological and technological properties of the stems of new hemp varieties. News of Higher Educational Institutions. textile industry technology. 2010; 4(325).Fike J. Industrial Hemp: Renewed Opportunities for an Ancient Crop. Critical Reviews in Plant Sciences. 2017; 35: 1-19.Fike J. Industrial Hemp: Renewed Opportunities for an Ancient Crop. Critical Reviews in Plant Sciences. 2017; 35:1-19.Шеленга Т.В. et al. Биохимическая характеристика семян конопли (Cannabis sativa L.) из различных регионов России: 2. Аграрная Россия. 2011; 2: 6-9.Shelenga T.V. et al. Biochemical characteristics of hemp seeds (Cannabis sativa L.) from various regions of Russia: 2. Agrarian Russia. 2011; 2:6-9.Посокина Н.Е., Бессараб О.В., Карастоянова О.В. Применение сенсорных методов для оценки качества и технологических свойств растительного сырья (обзор). Пищевая промышленность. 2022; 12.Posokina N.E., Bessarab O.V., Karastoyanova O.V. Application of sensory methods to assess the quality and technological properties of plant raw materials (review). Food industry. 2022; 12.Салимгараева Р.В. et al. Биотехнологические методы переработки растительной биомассы. Деревообрабатывающая промышленность. 2021; 1.Salimgaraeva R.V. et al. Biotechnological methods for processing plant biomass. Woodworking industry. 2021; 1.Куликов Д.С., Арюзина М.А. Биокаталический и биосинтетический способы получения белковых концентратов из гороха и нута. Пищевые системы. 2021; 4(3S): 160-167.Kulikov D.S., Aryuzina M.A. Biocatalytic and biosynthetic methods for producing protein concentrates from peas and chickpeas. Food systems. 2021; 4(3S): 160-167.Гусева М.В., Губа Е.Н., Илларионова В.В. Оценка потребительских свойств и показателей безопасности генетически модифицированных продуктов растительного происхождения. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2016; 2/3(350/351): 111-113.Guseva M.V., Guba E.N., Illarionova V.V. Assessment of consumer properties and safety indicators of genetically modified plant products. News of higher educational institutions. Food technology. 2016; 2/3(350/351): 111-113.Емелин В.П., Бокарев А.В., Трифанов И.Ю. Состав и свойства молочно-белковых концентратов, полученных разными способами. Техника и технология пищевых производств. 2009; 4(15).Emelin V.P., Bokarev A.V., Trifanov I.Yu. Composition and properties of milk protein concentrates obtained by different methods. Equipment and technology of food production. 2009; 4(15).Buffo R.A., Han J.H. 17 – Edible films and coatings from plant origin proteins. Innovations in Food Packaging / ed. Han J.H. London: Academic Press, 2005: 277-300.Buffo R.A., Han J.H. 17 – Edible films and coatings from plant origin proteins. Innovations in Food Packaging / ed. Han J.H. London: Academic Press, 2005: 277-300.Чернобабова Е.Г. et al. Перспективы использования продуктов переработки семян конопли в технологиях продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности. 2021: 60-65.Chernobabova E.G. et al. Prospects for the use of hemp seed processing products in food technologies of increased nutritional and biological value. 2021: 60-65.Щеколдина Т.В. Технологии получения белоксодержащего сырья из продуктов переработки семян подсолнечника. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2015; 109: 360-378.Shchekoldina T.V. Technologies for obtaining protein-containing raw materials from sunflower seed processing products. Polythematic network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University. 2015; 109: 360-378.Ульянова О.В., Илларионова В.В., Серов О.В. Поиск новых структурообразователей для мороженого и замороженных десертов. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2017; 4(358): 6-10.Ulyanova O.V., Illarionova V.V., Serov O.V. Search for new structure formers for ice cream and frozen desserts. News of higher educational institutions. Food technology. 2017; 4(358): 6-10.Компанцев Д.В., Попов А.В., Привалов И.М. и др. Белковые изоляты из растительного сырья: обзор современного состояния и анализ перспектив развития технологии получения белковых изолятов из растительного сырья. Современные проблемы науки и образования. 2016; 1: 58.Kompantsev D.V., Popov A.V., Privalov I.M. et al. Protein isolates from plant raw materials: review of the current state and analysis of the prospects for the development of technology for obtaining protein isolates from plant raw materials. Modern problems of science and education. 2016; 1:58.Моргунова Е.М., Шелегова Н.А., Микулинич М.Л. Экстракция натурального растительного сырья повышенной биологической ценности. Хранение и переработка сельхозсырья. 2010; 11.Morgunova E.M., Shelegova N.A., Mikulinich M.L. Extraction of natural plant raw materials of increased biological value. Storage and processing of agricultural raw materials. 2010; eleven.Ульянова О.В., Илларионова В.В., Гусева М.В. Анализ состава и свойств стабилизационных систем для мороженого, замороженных десертов и пищевых льдов, представленных на российском рынке. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2017; 2/3(356/357): 13-19.Ulyanova O.V., Illarionova V.V., Guseva M.V. Analysis of the composition and properties of stabilization systems for ice cream, frozen desserts and edible ice presented on the Russian market. News of higher educational institutions. Food technology. 2017; 2/3(356/357): 13-19.Baran N., Wozny G., Arellano-Garcia H. Model-based design of experiments for model identification using closed-loop set-point response. Computer Aided Chemical Engineering. Elsevier. 2012; 30: 1337-1341.Baran N., Wozny G., Arellano-Garcia H. Model-based design of experiments for model identification using closed-loop set-point response. Computer Aided Chemical Engineering. Elsevier. 2012; 30: 1337-1341.Касьянов Г.И., Каминир О.Н. Применение математического моделирования при разработке рецептур полуфабрикатов с использованием рыбного и растительного сырья. Международный Научно-Исследовательский журнал. 2015; 6/1(37).Kasyanov G.I., Kaminir O.N. Application of mathematical modeling in the development of recipes for semi-finished products using fish and vegetable raw materials. International Scientific Research Journal. 2015; 6/1(37).Овсянников Д.Л., Бобров А.С., Фролов В.М. Математическое моделирование экстремального эксперимента при разработке оптимальных режимов сушки. Advanced Science. 2017; 3(7).Ovsyannikov D.L., Bobrov A.S., Frolov V.M. Mathematical modeling of an extreme experiment in the development of optimal drying modes. Advanced Science. 2017; 3(7).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.