Научная статья на тему 'Исследования сохранности запахов овощей, высушенных в дегидраторе «Ezidri Ultra FD1000 Digital»'

Исследования сохранности запахов овощей, высушенных в дегидраторе «Ezidri Ultra FD1000 Digital» Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
8
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
конвекционная сушилка / виды сушки / легколетучие соединения / анализатор запахов / интенсивность аромата / электронный нос / интегральный цветовой код / convection dryer / types of drying / highly volatile compounds / odor analyzer / aroma intensity / electronic nose / integral color code

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Д Р. Саак, К Е. Белоглазова, Г Е. Рысмухамбетова, Р У. Умарханов, Т А. Кучменко

Создание продуктов питания с минимизированными деструктурированными биологическими компонентами стало актуальной задачей сегодняшнего дня. Цель исследования – изучение влияния дегидратора «Ezidri Ultra FD1000 Digital» на сохранность аромата. Для высушивания растительного сырья был выбран метод конвекционной сушки. Объектами исследования явились красные томаты сорта «Бакинские», высушенные в конвекционной сушилке «Ezidri Ultra FD1000 Digital» при температуре 50 􀔨 в течение 14 ч. В качестве продукта, обладающего ярко выраженным ароматом, был выбран чеснок, который высушивали с томатами на разных уровнях. Были проанализированы 3 образца: 1 (контроль) – кружки нарезанного томата (толщиной 0,5 см); 2 – кружки нарезанного томата (толщиной 0,5 см), расположенные на поддонах № 1-№ 3 и высушенные с чесноком (зубчик), который, свою очередь, поместили на поддонах № 4-№ 5; 3 – кружки нарезанного томата (толщиной 0,5 см), расположенные на запахов поддонах № 3-№ 5 и высушенные с чесноком (зубчик), который расположили на поддонах № 1№ 2. Инструментальная оценка запаха изделий была проведена в НИЛ на лабораторном анализаторе «Бионос» по методологии «электронный нос» (Россия). Для оценки различия/близости состава выделяемых пробами легколетучих соединений (ЛОС) были проанализированы особенности химического состава летучих соединений, выделяющихся из проб максимально за 60 с. Установлено, что первые после вскрытия пакетов для хранения сигналы как «электронного носа», так и биосканера здоровья выше, чем последующие. При этом ЛОС в образце 1 улетучиваются быстрее, чем в образцах 2 и 3. Также установлена неоднородность запаха для разных проб для образца 1. Поэтому были выбраны и проанализированы разные образцы с большим и малым содержанием семян. Образцы 2 и 3 являются более однородными, чем образец 1 (контроль). Различия для разных частей внутри проб меньше, чем для образца 1 (контроль). По интенсивности ЛОС все образцы являются близкими, при исключении первых измерений в образце 1 содержание ЛОС меньше, чем в образцах 2 и 3 (более сухие). По результатам биосканера здоровья больше нативных (живых) молекул содержит образец 2. По совокупности всех данных можно сделать вывод о том, что запах проб близок, но по интенсивности различен и у томатов отсутствует чесночный запах. Сенсоры выделяют по насыщенности запаха образец 2, это значит аромат более уловимый чем у других проб, но в целом аромат всех проб практически идентичен.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Д Р. Саак, К Е. Белоглазова, Г Е. Рысмухамбетова, Р У. Умарханов, Т А. Кучменко

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Studying of the odor preservation of vegetables dried in an Ezidri Ultra FD1000 Digital dehydrator

Drying is one of the most common methods of processing agricultural products and there is a constant increase in demand for dried vegetable ingredients in the food industry, as they have high nutritional value, are high in carbohydrates and are enriched with vitamin and mineral complexes. Therefore, the creation of food products with minimized destructured biological components has become an urgent task of today. The purpose of this paper was to study the effect of the Ezidri Ultra FD1000 Digital convection dryer on the preservation of the aroma inherent in every vegetable when they are dried together. To dry vegetable materials, the convection drying method was chosen, since it provides permanent control of temperature and humidity in the drying chamber, and also reduces energy costs. The objects of the study were red tomatoes of the Baku variety, dried in an Ezidri Ultra FD1000 Digital convection dryer at a temperature of 50 􀔨 for 14 h. Garlic was chosen as a product with a pronounced aroma, which was dried together with tomatoes at several levels. 3 samples were analyzed in this work, namely: 1 (control) sliced tomato circles (0,5 cm thick); 2 – sliced tomato circles (0,5 cm thick) located on trays № 1-№ 3 and dried together with garlic (a clove), which in turn was placed on trays № 4-№ 5; and 3 – sliced tomato circles (0,5 cm thick) located on trays № 3-№ 5 and dried together with garlic (a clove), which was placed on trays № 1-№ 2. An instrumental assessment of the smell of the products was carried out in the Research Laboratory using a laboratory odor analyzer "Bionos" using the electronic nose methodology (Russian Federation). To assess the difference/similarity in the composition of highly volatile compounds (HVCs) emitted by the samples, features of the chemical composition of volatile compounds released from the samples within a maximum of 60 s were analyzed. It has been established that the first signals from both the electronic nose and the health bioscanner after opening the storage bags are higher than the subsequent ones. At the same time, HVCs in sample 1 evaporated faster than in samples 2 and 3. The heterogeneity of the odor for different samples for sample 1 was also established. Therefore, various samples were selected and analyzed, with high and low seed contents. Samples 2 and 3 were more homogeneous than sample 1 (control). The differences for different parts within these samples were smaller than for sample 1 (control). In terms of HVC intensity, all samples were close; with the exception of the first measurements in sample 1: the HVC content was lower than in samples 2 and 3 (drier). According to the results of the health bioscanner, samples 2 contained more native (living) molecules. Based on the totality of all data, it can be concluded that the smell of the samples was close, but different in intensity and the tomatoes had no garlic smell. The sensors distinguished sample 2 based on the odor intensity, which means the aroma being more perceptible than that of other samples, but in general the aroma of all samples was almost identical.

Текст научной работы на тему «Исследования сохранности запахов овощей, высушенных в дегидраторе «Ezidri Ultra FD1000 Digital»»

УДК 664.8.047 DOI 10.24412/2311-6447-2024-3-124-133

Исследования сохранности запахов овощей, высушенных в дегидраторе «Ezidri Ultra FD1000 Digital»

Studying of the odor preservation of vegetables dried in an Ezidri Ultra FD1000 Digital dehydrator

Студент Д.Р. Саак (ORCID ID 0009-0005-7562-8016), Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова, факультет ветеринарной медицины, пищевых и биотехнологий, тел.+7-937-749-94-95 dariya. [email protected]

ассистент К.Е. Белоглазова (ORCID ID 0000-0002-0665-9928), доцент Г.Е. Рысмухамбетова (ORCID ID 0000-0003-4224-5922),

Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова, кафедра технологии продуктов питания, тел. +7-987-333-20-90 [email protected]

доцент Р.У. Умарханов (ORCID ID 0000-0001-51136096), профессор Т.А. Кучменко (ORCID ID 0000-0001-7812-9195)

Воронежский государственный университет инженерных технологий, кафедра физической и аналитической химии, тел +7-920-213-05-12 [email protected]

Student D.R. Sahak (ORCID ID 0009-0005-7562-8016), Saratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N.I. Vavilov, Faculty of Veterinary Medicine, Food and Biotechnology, tel.+7-937-749-94-95

dariya. [email protected]

Assistant C.E. Beloglazova (ORCID ID 0000-0002-0665-9928), Associate Professor G.E. Rysmukhambetova (ORCID ID 0000-0003-4224-5922),

Saratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after

N.I. Vavilov, ^air of Food Technologies, tel.+7-987-333-20-90

[email protected]

Associate Professor R.U. Umarkhanov (ORCID ID 0000-0001-51136096), Professor T.A. Kuchmenko (ORCID ID 0000-0001-7812-9195)

Voronezh State University of Engineering Technologies, ^air of Physical and Analytical

Chemistry, tel. +7-920-213-05-12

[email protected]

Аннотация. Создание продуктов питания с минимизированными деструктурированными биологическими компонентами стало актуальной задачей сегодняшнего дня. Цель исследования - изучение влияния дегидратора «Ezidri Ultra FD1000 Digital» на сохранность аромата. Для высушивания растительного сырья был выбран метод конвекционной сушки. Объектами исследования явились красные томаты сорта «Бакинские», высушенные в конвекционной сушилке «Ezidri Ultra FD1000 Digital» при температуре 50 °С в течение 14 ч. В качестве продукта, обладающего ярко выраженным ароматом, был выбран чеснок, который высушивали с томатами на разных уровнях. Были проанализированы 3 образца: 1 (контроль) - кружки нарезанного томата (толщиной 0,5 см); 2 - кружки нарезанного томата (толщиной 0,5 см), расположенные на поддонах № 1-№ 3 и высушенные с чесноком (зубчик), который, свою очередь,

© Д.Р. Саак, К.Е. Белоглазова, Г.Е. Рысмухамбетова, Р.У. Умарханов, Т.А. Кучменко, 2024

поместили на поддонах № 4-№ 5; 3 - кружки нарезанного томата (толщиной 0,5 см), расположенные на запахов поддонах № 3-№ 5 и высушенные с чесноком (зубчик), который расположили на поддонах № 1-№ 2. Инструментальная оценка запаха изделий была проведена в НИЛ на лабораторном анализаторе «Бионос» по методологии «электронный нос» (Россия). Для оценки различия/близости состава выделяемых пробами легколетучих соединений (ЛОС) были проанализированы особенности химического состава летучих соединений, выделяющихся из проб максимально за 60 с. Установлено, что первые после вскрытия пакетов для хранения сигналы как «электронного носа», так и биосканера здоровья выше, чем последующие. При этом ЛОС в образце 1 улетучиваются быстрее, чем в образцах 2 и 3. Также установлена неоднородность запаха для разных проб для образца 1. Поэтому были выбраны и проанализированы разные образцы с большим и малым содержанием семян. Образцы 2 и 3 являются более однородными, чем образец 1 (контроль). Различия для разных частей внутри проб меньше, чем для образца 1 (контроль). По интенсивности ЛОС все образцы являются близкими, при исключении первых измерений в образце

1 содержание ЛОС меньше, чем в образцах 2 и 3 (более сухие). По результатам биосканера здоровья больше нативных (живых) молекул содержит образец 2. По совокупности всех данных можно сделать вывод о том, что запах проб близок, но по интенсивности различен и у томатов отсутствует чесночный запах. Сенсоры выделяют по насыщенности запаха образец 2, это значит аромат более уловимый чем у других проб, но в целом аромат всех проб практически идентичен.

Abstract. Drying is one of the most common methods of processing agricultural products and there is a constant increase in demand for dried vegetable ingredients in the food industry, as they have high nutritional value, are high in carbohydrates and are enriched with vitamin and mineral complexes. Therefore, the creation of food products with minimized destructured biological components has become an urgent task of today. The purpose of this paper was to study the effect of the Ezidri Ultra FD1000 Digital convection dryer on the preservation of the aroma inherent in every vegetable when they are dried together. To dry vegetable materials, the convection drying method was chosen, since it provides permanent control of temperature and humidity in the drying chamber, and also reduces energy costs. The objects of the study were red tomatoes of the Baku variety, dried in an Ezidri Ultra FD1000 Digital convection dryer at a temperature of 50 °C for 14 h. Garlic was chosen as a product with a pronounced aroma, which was dried together with tomatoes at several levels. 3 samples were analyzed in this work, namely: 1 (control) - sliced tomato circles (0,5 cm thick);

2 - sliced tomato circles (0,5 cm thick) located on trays № 1-№ 3 and dried together with garlic (a clove), which in turn was placed on trays № 4-№ 5; and 3 - sliced tomato circles (0,5 cm thick) located on trays № 3-№ 5 and dried together with garlic (a clove), which was placed on trays № 1-№ 2. An instrumental assessment of the smell of the products was carried out in the Research Laboratory using a laboratory odor analyzer "Bionos" using the electronic nose methodology (Russian Federation). To assess the difference/similarity in the composition of highly volatile compounds (HVCs) emitted by the samples, features of the chemical composition of volatile compounds released from the samples within a maximum of 60 s were analyzed. It has been established that the first signals from both the electronic nose and the health bioscanner after opening the storage bags are higher than the subsequent ones. At the same time, HVCs in sample 1 evaporated faster than in samples 2 and 3. The heterogeneity of the odor for different samples for sample 1 was also established. Therefore, various samples were selected and analyzed, with high and low seed contents. Samples 2 and 3 were more homogeneous than sample 1 (control). The differences for different parts within these samples were smaller than for sample 1 (control). In terms of HVC intensity, all samples were close; with the exception of the first measurements in sample 1: the HVC content was lower than in samples 2 and 3 (drier). According to the results of the health bioscanner, samples 2 contained more native (living) molecules. Based on the totality of all data, it can be concluded that the smell of the samples was close, but different in intensity and the tomatoes had no garlic smell. The sensors distinguished sample 2 based on the odor intensity, which means the aroma being more perceptible than that of other samples, but in general the aroma of all samples was almost identical.

Ключевые слова: конвекционная сушилка, виды сушки, легколетучие соединения, анализатор запахов, интенсивность аромата, электронный нос, интегральный цветовой код

Keywords: convection dryer, types of drying, highly volatile compounds, odor analyzer, aroma intensity, electronic nose, integral color code.

Известно, что при сушке изменяется количественный состав овощей и фруктов, что нередко влияет на вкус, запах, цвет, содержание витаминов, степень усвояемости продукта. В процессе сушки из них испаряется большое количество влаги, в результате чего повышается концентрация растворимых веществ. Количество сахаров в сушеных фруктах увеличивается с 9,0 до 64,6 %, органических кислот - с 0,7 до 2,3 %. Вследствие высокой концентрации сахара, органических кислот и других

веществ биохимические процессы почти полностью прекращаются, снижается микробиологическая активность, что способствует увеличению сроков хранения высушенного продукта.

Известно, что рост и развитие микроорганизмов замедляется при количестве влаги во фруктах 20-25 % [1]. Поэтому высушивают плоды до остаточного содержания влаги 16-24 %. Овощи содержат меньше сахаров и органических кислот, которые являются консервантами, поэтому их высушивают до меньшего остаточного содержания влаги - 12,5-14,0 %, а для длительного хранения - до 8 % [2]. Качество готовой продукции зависит от многих факторов: свойств и пригодности сортов фруктов и овощей для сушки, их подготовки к сушке, технологического процесса сушки и др. Для того чтобы иметь продукцию высокого качества, необходимо использовать сорта, пригодные для сушки, соблюдать технологические режимы подготовки сырья, его обработки, режимы сушки [3].

По способу подвода теплоты к высушиваемому материалу различают следующие виды сушки:

- конвективная сушка. Она осуществляется путем непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом, в качестве которого обычно используют нагретый воздух или топочные газы (как правило, в смеси с воздухом);

- контактная сушка. Идет путем передачи теплоты от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;

- инфракрасная (радиационная) сушка. Идет путем передачи теплоты инфракрасными лучами;

- диэлектрическая сушка. Материал нагревается в поле токов высокой частоты (ТВЧ) и сверхвысокой частоты (СВЧ);

- сублимационная сушка. Сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме. По способу передачи теплоты этот вид сушки аналогичен контактной, но своеобразие процесса заставляет выделять сублимационную сушку в особую группу [4-6].

Цель исследования - изучение влияния дегидратора «Ezidri Ultra FD1000 Digital» на аромат томатов. В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

- выбор объекта исследования;

- выбор выкладки продуктов в конвекционной сушилке;

- подбор инструментальной оценки;

- количественное определение передачи аромата от чеснока к томату.

Для высушивания растительного сырья был выбран метод конвекционной сушки, так как данный способ обеспечивает постоянный контроль температуры и влажности в сушильной камере, а также позволяет сократить энергозатраты. Для изучения влияния конвекционного высушивания на аромат растительного сырья был использован дегидратор «Ezidri Ultra FD1000 Digital», который по сведениям производителей, имеет следующие преимущественные характеристики: авторские эффективные конструкторские решения; использование уникальной системы движения потока воздуха в сочетании с микропроцессорами и интегральными PLD- схемами; равномерная сушка продуктов в любой точке сушильной камеры с минимальными затратами электрической энергии; возможность наращивания дополнительных лотков в несколько раз по сравнению с базовой комплектацией [7-10].

Объектами исследования были красные томаты сорта «Бакинские», высушенные в дегидраторе «Ezidri Ultra FD1000 Digital» при температуре 50±1 °С в течение 14 ч. Исследовательская работа была проведена в Воронеже в ООО «Сенсорика-Новые Технологии». Инструментальная оценка запаха изделий была проведена в НИЛ на лабораторном анализаторе запахов «Бионос» с методологией «электронный нос». Применены сенсоры на основе пьезокварцевых резонаторов ОАВ-типа с базовой частотой

колебаний 10,0-14,0 МГц с разнохарактерными пленочными и наноструктурирован-ными сорбентами на электродах [11, 12]. Покрытия выбраны в соответствии с задачей испытаний (возможная эмиссия из проб разных органических соединений).

Сенсор 1, 8 - многослойные углеродные нанотрубки карбоксилированные, разной массы на сенсорах, МУНТ.

Сенсор 2, 7 - азотнокислый цирконил разной массы, ZrN.

Сенсор 3 - дициклогексан-18-Краун-6, ДЦГ18К6.

Сенсор 4, 5 - гидроксиапатит разной массы, ГА.

Сенсор 6 - олиэтиленгликоль сукцинат, ПДЭГС.

Продолжительность взвешивания паров на обоих приборах - 60 с, а самопроизвольной десорбции на воздухе - 100 с. При таком режиме анализа в соответствии с теорией микровзвешивания максимальные сигналы сенсоров соответствуют массе адсорбированных из околосенсорного пространства, а значит поступивших из проб молекул летучих соединений. Оптимальный алгоритм представления сигналов - по максимальным откликам отдельных сенсоров (визуальные образы максимальных сигналов, максимумов) или с учетом кинетических особенностей сорбции (кинетические «визуальные отпечатки»), если различия в составе аромата несущественные. Погрешность измерения - 5 %. Для данных проб стандартные алгоритмы обработки и представления данных не позволили выявить различия в выделяемых легколетучих соединениях (ЛОС), поэтому применен новый авторский метод обработки данных и различия проб между собой - «Колористика». Суть метода заключается в присваивании определенным границам значений расчетных параметров сенсоров, связанных в большей степени с природой, а не с концентрацией веществ, определенных цветовых меток. Идентичность набора цветовых меток свидетельствует о идентичности качественного состава ЛОС в пробах. Дополнительно рассчитывается суммарный цветовой код для выбранных параметров и фиксируются для суммарного кода координаты для разных систем кодирования цветов (HEX, RGB). Близость суммарного цвета для измерения и кодов также отражает близость состава ЛОС, которые фиксирует данный набор сенсоров [13-15]. Отклики сенсоров зафиксированы, обработаны и сопоставлены в программном обеспечении анализатора «MAG Soft» и специальном ПО для биосканера здоровья «ScanBio» (ООО «СНТ», Воронеж).

По сведениям производителей, преимущество дегидратора «Ezidri Ultra FD1000 Digital» заключается в следующей конструктивной особенности, а именно в движении воздуха, которое не позволяет смешивать ароматы разных овощей во время совместного высушивания вне зависимости от расположения поддонов. Для проверки данного утверждения нарезанные томаты высушивали при разных условиях. Так, образец 1 (контроль) высушивали отдельно при температуре 50 °С в течение 14 ч, а опытные образцы 2 и 3 - вместе с зубчиками чеснока. Для высушивания образца 2 томат был расположен под чесноком на поддонах № 1-№ 3, а для образца 3 томат был над чесноком на поддонах № 3-№ 5. По окончании эксперимента смотрели степень влияния аромата чеснока на аромат томатов (табл. 1).

Таблица 1

Матрица эксперимента_

Наименование образца Форма нарезки Толщина нарезки, см Расположение на поддонах (снизу-вверх)

Томаты Чеснок

Образец 1 (контроль) Кружки 0,5 1-2 -

Образец 2 Кружки 0,5 1-3 4-5

Образец 3 Кружки 0,5 3-5 1-2

Для оценки различия/близости состава выделяемых пробами ЛОС были проанализированы особенности химического состава летучих соединений, выделяющихся из проб максимально за 60 с. Исходной информацией для этого являются

величины максимальных сигналов отдельных сенсоров за 60 с нагрузки парами и величина суммарного отклика массива сенсоров в «электронном носе» - суммарная площадь под выходными кривыми всех сенсоров (табл. 2), а также единичный отклик сенсора в биосканере здоровья и площадь под выходной кривой сенсора (табл. 3). Эти величины пропорциональны массе летучих соединений, которую сорбируют покрытия выбранного массива сенсоров/сенсора. Эти количественные характеристики определяют как природу, так и содержание летучих соединений над пробами.

Установлено, что первые после вскрытия пакетов для хранения сигналы как «электронного носа», так и биосканера здоровья выше, чем последующие. При этом ЛОС в образце 1 улетучиваются быстрее, чем в образцах 2 и 3. Установлена неоднородность запаха для разных проб для образца 1. Поэтому были выбраны и проанализированы разные образцы с большим и малым содержанием семян. Информативными в этом случае считались средние данные площади как более объективно отражающие выборки, представленные для сравнения. Образцы 2 и 3 являются более однородными, чем образец 1 (контроль). Различия для разных частей внутри проб меньше, чем для образца 1 (контроль). По интенсивности ЛОС все образцы являются близкими, при исключении первых измерений в образце 1 содержание ЛОС меньше, чем в образцах 2 и 3 (более сухие).

Таблица 2

Отклики сенсоров (Гц) в массиве «Бионос» для разных проб из каждой выборки

Наименование образца/проба S1* S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 Smax, Гц.с

1/1 30 109 17 43 7 13 12 94 3659

1/2 28 94 19 42 8 13 13 77 3175

1/3 22 73 14 33 6 10 10 59 1887

1/4 17 55 12 25 4 7 7 70 1327

1/5 16 50 12 26 4 8 6 44 1013

1/6 (сухой без сердцевины) 11 35 8 19 5 6 4 26 479

Среднее значение для образца 1 2212,20

2/1 40 138 24 52 11 18 15 126 6382

2/2 23 90 15 38 7 12 10 79 2499

2/3 28 95 15 39 7 14 13 83 3050

2/4 24 81 17 37 7 11 11 67 2387

2/5 19 64 10 31 5 9 8 53 1368

Среднее значение для образца 2 3137,20

3/1 25 86 # 35 8 # 11 67 2520

3/2 20 68 # 27 6 8 8 58 1589

Среднее значение для образца 3 2054,50

Примечание*: S1-S8 - номера сенсоров в массиве.

Стандартные приемы обработки данных для представленных образцов не дают каких-либо результатов и мало различимы. Поэтому применены новые алгоритмы оценки состояния проб и их сравнения.

По результатам биосканера здоровья больше нативных (живых) молекул содержит образец 2. Интересный параметр отражает набор живых молекул в пробах по обработке в ПО для биосканера здоровья. Условно показатель 1Н показывает степень достижения набора ЛОС состава, в наибольшей степени соответствующего здоровому дыханию проб. В табл. 4 рассчитаны средние значения для образцов 1-3. Установлено, что поэтому показателю контроль более пересушен, чем образцы 2 и 3.

Таблица 3

Цветовая кодировка информативных параметров парной чувствительности А1/ для

проб сушеных томатов

Пробы/ повторения

проба 1 1

проба 1 2

проба 1 3

проба 1 4

проба 1 5

проба 21

проба 2 2

проба 2 3

проба 2 4

проба 2 5

проба 3 1

проба 3 2

Среднее

Проба 1

Проба 2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Проба 3

2

3

4

5

7

8

Нормировка

суммы показателей

12

0,16 1,16 0,40 0,18

0,20 1,22 0,45 0,25

0,19 1,24 0,42 0,24

0,22 |0,79 | 0,48 0,17

0,24 1,14 0,46 0,27

0,30 0,46

0,31 0,55

0,30 0,56

0,28 0,36

0,54 0,58 0,07

0,62 0,62 0,10 0,57 0,57 0,06

0,17 1,10 0,46 0,19

0,17 1,14 0,39 0,19

0,16 1,14 0,38 0,18

0,21 1,21 0,46 0,25

0,16 1,21 0,32 0,19

0,35 0,41

0,32 0,48

0,36 0,47

0,30 0,55

0,09

0,58 (0,70 | 0,09 0,50 0,54 0,08 0,64 0,64 0,10

0,20 1,28 0,49 0,25 0,23 0,34 0,52 0,19 1,17 0,48 0,22 0,22 0,30 0,47

0,33 0,20 1,11 0,44 0,22 0,17 0,33 0,17 1,16 0,40 0,20 0,19 0,36 0,19 1,23 0,48 0,24 0,23

0,30 0,50 0,57 0,32 0,50 0,58 0,32 0,49

^Примечание: указаны номера сенсоров в массиве, по сигналам которых рассчитаны параметры.

Интегральные цветовые коды для измерений и сравнение средних

Таблица 4

HEX R G B

#617C8E 97 124 142

#6A6EA4 106 110 164

#6A7DA4 106 125 164

#558A8F 85 138 143

#488A7A 72 138 122

#7360A4 115 96 164

#7F928E 127 146 142

#61838E 97 131 142

#4C8BA3 76 139 163

#5D838F 93 131 143

#617DA3 97 125 163

#597293 89 114 147

#5D8A7A 93 138 122

#48838F 72 131 143

#3C928F 60 146 143

#508F8D 80 143 141

Наименование образцов/пробы

1/1

1/4

1/5

1/6

1/7

1/3 (сухой без сердцевины)

2/1

2/2

2/3

2/4

2/5

3/1

3/2

Среднее значение образца 1

Среднее значение образца 2

Среднее значение образца 3

Проследить изменения в качественном составе смеси ЛОС над пробами и появление/исчезновение соединений легколетучей фракции позволяют параметры А1/'

1/8*

3/2

8/4

1

6

9

10

11

0,16 0,19 0,18 0,16 0,15

0,32 0,36 0,37 0,24 0,36

0,86 0,30 0,35

0,50

0,09

0,56

0,21 0,18 0,18 0,19 0,16

0,32 0,29 0,34 0,36 0,36

0,49 0,33 0,33 0,41

0,56

0,09

для массива сенсоров и а^' для одного сенсора биосканера, показывающие постоянство соотношения концентраций отдельных классов легколетучих соединений над пробами (табл. 3 и 5). Из возможных максимально 28 параметров парной чувствительности для массива 8 сенсоров и 18 кинетических параметров для одного сенсора выбраны наиболее стабильные с точки зрения воспроизводимости и различающиеся для образцов 1-3. Если эти наборы показателей, которые отражают стабильность запаха, для сравниваемых проб близки или совпадают, то можно считать, что соотношение содержания в пробах указанных групп соединений одинаково. Нами разработан новый алгоритм сопоставления наборов качественных параметров для проб, чтобы можно было с большой вероятностью и с учетом статистической надежности данных сравнить пробы в выборке и оценить смещение их относительно контроля и друг друга.

В соответствии с природой сенсоров выделены границы значений качественных параметров по результатам обучения сенсоров по парам индивидуальных соединений разной природы (спирты, кетоны, альдегиды, кислоты, сложные эфиры, ал-каны, амины линейного и циклического строения). Границы выбраны с учетом воспроизводимости сигналов сенсоров и селективности. Каждой границе присвоен цвет. Далее полученным значениям показателей для образцов 1 -3 присвоен цвет, соответствующий определенному стандартному диапазону (табл. 3 и 5). Независимо от полученных значений такое кодирование позволяет сделать набор параметров более наглядным и простым для сравнения. Если последовательность цветовых меток для проб близка или совпадает, то с высокой долей вероятности смеси ЛОС этих проб не различимы для выбранных массивов сенсоров.

Таблица 5

Результаты оценки близости аромата с помощью биосканера на основе

АРшах, Гц I | Качественные параметры смеси ац\ Суммар-

Пробы н, % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ный цвет в коде КОБ НЕХ

Образец 1 78 7 9 0,6 9 0,5 0 0,2 8 0,6 8 0,5 6 0,38 60 0,32 0,25

160 8 6 0,7 1 0,5 3 0,3 2 0,6 6 0,6 0 0,39 62 0,37 0,29

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

73 8 9 0,7 0 0,5 1 0,3 0 0,7 5 0,5 9 0,47 60 0,39 0,29

88 8 9 0,6 9 0,5 0 0,3 1 0,7 1 0,6 1 0,44 60 0,40 0,36

Среднее значение 100 8 6 0,7 0 0,5 1 0,3 0 0,7 0 0,5 9 0,42 61 0,37 0,30 #99С3 32

Образец 2 128 8 9 0,6 9 0,5 1 0,3 1 0,7 2 0,6 2 0,43 60 0,40 0,34

118 8 6 0,7 2 0,5 4 0,3 4 0,7 5 0,6 2 0,47 64 0,40 0,34

Среднее значение 123 8 8 0,7 1 0,5 3 0,3 3 0,7 4 0,6 2 0,45 62 0,40 0,34 #99С3 32

Образец 3 86 8 6 0,6 4 0,4 5 0,2 6 0,6 6 0,5 6 0,42 56 0,32 0,25

1 1 9 0,6 6 0,4 7 0,2 7 0,8 2 0,5 8 0,45 56 0,37 0,29

Среднее значение 9 1 0,6 5 0,4 6 0,2 7 0,7 4 0,5 7 0,44 56 0,35 0,27 #99С4 4Б

Образцы 2 и 3 более близки друг к другу, чем к образцу 1. Существенного отличия между всеми образцами не установлено. По отдельным показателям близки все пробы: образцов 1 и 2 и образцов 1 и 3. Для привычного понимания различий параметры для средних проб представлены в виде диаграмм (рисунок).

Для средних проб по выбранным 7 параметрам из 12 объединяются образцы 1 и 2, но по анализу всех измерений выборка образцов 2 и 3 ближе по однородности друг к другу и внутри проб.

Ли

1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00

III

4 5 ■ Ряд1

6 7 8 I Ряд2 Ряд3

10 11

12

Рисунок.. Диаграмма сравнения набора информативных параметров для средних проб помидорных чипсов по группам: образец 1 (ряд 1 ), образец 2 (ряд 2), образец 3 (ряд 3). Номер параметра соответствует номеру в табл. 3

В итоговых координатах цветовой метки в системах RGB образцы 2 и 3 также ближе друг к другу, и различия между пробами незначительные (близкие цвета суммарной метки).

Для получения дополнительной информации проводили оценку запаха с помощью биосканера здоровья на основе одного сенсора. Максимальные отклики сенсора, надежные кинетические параметры а^' (пронумерованы от 1 до 10 в табл. 5) также обработаны по алгоритму «Колористика» в своих границах. Для средних значений оценены суммарные цветовые метки и координаты в системе HEX (табл. 5). По оценке состава ЛОС этим прибором полная идентичность запаха установлена для образца 1 и 2.

По совокупности всех данных можно сделать вывод о том, что запах проб томатов близок, но по интенсивности различен и у образцов томатов отсутствует чесночный запах. Сенсоры выделяют по насыщенности запаха образец 2, это значит аромат более уловимый, чем у других проб, но в целом аромат всех проб томатов практически идентичен.

В результате исследований было установлено, что дегидратор «Ezidri Ultra FD1000 Digital» позволяет одновременно высушивать различные продукты вне зависимости от расположения/чередования поддонов, при этом сохраняя индивидуальный аромат каждого образца благодаря своей конструктивной особенности движения воздуха в камере. В связи с тем, что на стандартном приборе «МАГ-8» осуществить детектирование летучих соединений в равновесной газовой фазе над нарезанным томатом не удалось, то были применены дополнительно два прибора: 1 - «электронный нос» для анализа биопроб во фронтальном режиме «Бионос» и 2 -биосканер здоровья на основе одного сенсора с гидроксиапатитом. В результате проведенного эксперимента установили, что в целом аромат контрольного и опытных образцов томатов идентичен, а чесночный запах отсутствует в тех образцах томатах, которые высушивали совместно с чесноком.

ЛИТЕРАТУРА

1. Studying the importance of drying fruits and vegetables and drying methods / S. Sharipov, B. Xoldorov, Sh. Issaqov, A. Buriboyev // Universum: технические науки. - 2023. - №. 9-5(114). - рр. 42-44.

1

2

3

9

2. Термоэлектрическая сушилка для овощей и фруктов / С.С. Трунов, Д.А. Тихомиров, А.В. Хименко [и др.]. - Текст: непосредственный // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. - 2021. - Т. 68, - № 3(44). - С. 3-8. - DOI 10.22314/26584859-2021-68-3-3-8.

3. Прудников, А.Ю. Технология переработки сельскохозяйственной продукции посредством сушки / А.Ю. Прудников. - Текст: непосредственный // Проблемы научной мысли. - 2022. - Т. 6, - № 5. - С. 59-64.

4. Нестеров, А.В. Промышленная сушка / А.В. Нестеров. - 3-е изд., стер.

- Санкт-Петербург: Лань, 2023. - 304 с. - Текст: непосредственный.

5. Murzabaev, B.A. Justification of progressive technology for drying vegetables and corn / B.A. Murzabaev, G.O. Kantureyeva, B.O. Raisov // Bulletin of Shakarim University. Technical Sciences. - 2023. - №. 4(12). - рр. 131-137. - DOI 10.53360/2788-7995-2023-4(12)-17.

6. Симакова, И.В. Разработка технологических решений для создания нутритив-ной поддержки организма / И.В. Симакова, В.Н. Стрижевская, Н.П. Носачева [и др.]// Вестник Мурманского государственного технического университета. - 2022. -№ 3. - С. 239-247. - DOI 10.21443/1560-9278-2022-25-3-239-247.

7. EZIDRI. Официальный сайт. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https: // ezidri.ru / content / o_kompanii.html

8. Патент РФ № 185406 U1 - 2018. Устройство для сушки продуктов / Кевин Л.А.

9. // Патент РФ № 186631 U1.- 2019. Устройство для сушки продуктов / Кевин Л.А., Скиданов В.П.

10. Патент РФ № 2698143 C1 - 2019. Способ сушки продуктов и устройство для его осуществления / Кевин Л.А., Скиданов В.П.

11. Kuchmenko, T.A. Electronic nose based on nanoweights, expectation and reality / T.A. Kuchmenko // Pure and Applied Chemistry. - 2017. - Vol. 89, - №. 10.

- рр . 1587-1601. - DOI 10.1515/pac-2016-1108.

12. Kuchmenko, T.A. A perspective on recent advances in piezoelectric chemical sensors for environmental monitoring and foodstuffs analysis / T.A. Kuchmenko, L.B. Lvova // Chemosensors. - 2019. - Vol. 7, -№. 3. - рр. 39. - DOI 10.3390/chemosensors7030039.

13. Кучменко, Т А. Квантовые точки: опыт и перспективы применения в аналитических системах / Т.А. Кучменко, Т.Н. Хмелевская// Аналитика и контроль.

- 2023. -Т. 27, - № 2. - С. 76-89.

14. Кучменко, Т.А. Биогидроксиапатит - новая фаза для селективного микровзвешивания паров органических соединений - маркеров воспаления в носовой слизи телят и человека. Сообщение 1. Сорбция в модельных системах / Т.А. Кучменко, Р.У. Умарханов, Д.А. Менжулина// Сорбционные и хроматографические процессы.

- 2021. - Т. 21, - № 2. - С. 142-152. - DOI 10.17308/sorpchrom.2021.21/3348.

15. Kuchmenko, T.A. Piezelectric Chemosensors and Multisensory Systems / T.A. Kuchmenko, L. Lvova // Chemoresponsive Materials: Smart Materials for Chemical and Biological Stimulation. - Edition 2. - London: Royal Society of Chemistry. - 2022.

- рр. 567-603. - DOI 10.1039/9781839166136-00567.

REFERENCES

1. Studying the importance of drying fruits and vegetables and drying methods / S. Sharipov, B. Xoldorov, Sh. Issaqov, A. Buriboyev // Universum: technical sciences.

- 2023. - №. 9-5(114). - рр. 42-44.

2. Thermoelectric dryer for vegetables and fruits / S.S. Trunov, D.A. Tikhomirov, A.V. Khimenko [et al.] // Electrical technologies and electrical equipment in the agro-

industrial complex. - 2021. - V. 68 - №. 3(44). - pp. 3-8. - DOI 10.22314/2658-48592021-68-3-3-8.

3. Prudnikov, A.Yu. Technology of processing of agricultural products through drying / A.Yu. Prudnikov// Problems of scientific thought. - 2022. - V. 6, - №. 5.

- рр. 59-64.

4. Nesterov, A.V. Industrial drying/ A.V. Nesterov. - 3rd ed. (full color printing).

- St. Petersburg: Lan', 2023. - 304 pp.

5. Murzabaev, B.A. Justification of progressive technology for drying vegetables and corn / B.A. Murzabaev, G.O. Kantureyeva, B.O. Raisov // Bulletin of Shakarim University. Technical Sciences. - 2023. - №. 4(12). - pp. 131-137. - DOI 10.53360/2788-7995-2023-4(12)-17.

6. Development of technological solutions for creating nutritional support for the body / I.V. Simakova, V.N. Strizhevskaya, N.P. Nosacheva [et al.] // Bulletin of the Murmansk State Technical University. - 2022. - №. 3. - pp. 239-247. - DOI 10.21443/15609278-2022-25-3-239-247.

7. EZIDRI. Official site. [Electronic resource]. Access mode: https://ezidri.ru/con-tent/o_kompanii.html

8. Kevin, L.A. Device for drying food // Patent Russian Federation No. 185406 U1

- 2018.

9. Kevin, L.A., Skidanov V.P. Device for drying food // Patent Russian Federation No. 186631 U1 - 2019.

10. Skidanov, V.P., Kevin L.A. Method of drying products and device for its implementation // Patent №. 2698143 C1 - 2019.

11. Kuchmenko, T.A. Electronic nose based on nanoweights, expectation and reality / T.A. Kuchmenko // Pure and Applied Chemistry. - 2017. - Vol. 89, - №. 10.

- pp. 1587-1601. -DOI 10.1515/pac-2016-1108.

12. Kuchmenko, T.A. A perspective on recent advances in piezoelectric chemical sensors for environmental monitoring and foodstuffs analysis / T.A. Kuchmenko, L. B. Lvova // Chemosensors. - 2019. - Vol. 7, - №. 3. - pp. 39. - DOI 10.3390/chemosen-sors7030039.

13. Kuchmenko, T.A. Quantum dots: experience and prospects for application in analytical systems / T.A. Kuchmenko, T.N. Khmelevskaya // Analytics and control.

- 2023. - V. 27, - №. 2. - pp. 76-89.

14. Kuchmenko, T.A. Biohydroxyapatite as a new phase for selective microsuspension of vapors of organic compounds - inflammation markers in the nasal mucus of calves and humans. Communication 1. Sorption in model systems / T.A. Kuchmenko, R.U. Umarkhanov, D.A. Menzhulina // Sorption and chromatographic processes.

- 2021. - V. 21, - №. 2. - pp. 142-152. - DOI 10.17308/sorpchrom.2021.21/3348.

15. Kuchmenko, T.A. Piezelectric Chemosensors and Multisensory Systems / T.A. Kuchmenko, L. Lvova // Chemoresponsive Materials: Smart Materials for Chemical and Biological Stimulation. - Edition 2. - London: Royal Society of Chemistry. - 2022.

- pp. 567-603. - DOI 10.1039/9781839166136-00567.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.