CC BY
42
7 Научность Представить логические связи между различными понятиями, в том числе недостающие связи Методики онтологического инжиниринга
8 Применение для задач образования Разработать концептуальные модели, которые могут быть использованы в образовательном процесе Методики разработки концептуальных моделей, методики обучения в высшей школе
Онтология предметной области - формальное описание предметной области, обычно применяется для того, чтобы уточнить понятия, определённые в мета-онтологии (если используется), и/или определить общую терминологическую базу предметной области.
Построение онтологии (онтологический инжиниринг) является мощным когнитивным инструментом, позволяющим определить значимые для решения задачи концепты и связи между ними. Экспертная система, реализованная на принципах онтологического инжиниринга, позволяет конечному пользователю по определенным критериям находить искомые решения в предметной области.
На сегодняшний день существует не менее десятка зарубежных систем, относимых к классу инструментов онтологического инжиниринга, которые поддерживают различные формализмы для описания знаний и используют различные машины вывода из этих знаний.
Наиболее известные из них:
- Protege (http://protege.stanford.edu);
- CYC (http://www.cyc.com);
- KAON2 (http://kaon2.semanticweb.org);
- OntoEdit (http://www.ontoprise.de/products/ontoedit);
- KADS22 (http://hcs.science.uva.nl/projects/kads22/index.html).
Среди уже разработанных онтологий наиболее известными и объемными являются CYC (http://www.cyc.com) и SUMO (http://www.ontologyportal.org/).
Крупные онтологические проекты с точки зрения их функциональности не столько конкурируют, сколько дополняют возможности друг друга. Одновременно можно констатировать, что пока не существует проекта, который мог бы использоваться как наполненный знаниями полнофункциональный ресурс, готовый как для непосредственного использования, так и для дальнейшего развития в широком спектре интеллектуальных информационных технологий.
Литература
1. Бионаноинженерия : учеб. пособие /А.И.Власов, А.А.Денисов, К.А.Елсуков - М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2011. (Библиотека Наноинженерия»: в 17 кн. Кн.15). - 224 с.:ил.
2. Технологические процессы в наноинженерии : учеб. пособие /П.И.Варламов, К.А.Елсуков, В.В.Макарчук - М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2011. (Библиотека Наноинженерия»: в 17 кн. Кн.2). - 176 с.:ил.
3. Т.И.Агеева, А.М.Афонин, А.И.Власов и др. Информационные технологии в инженерном образовании / Под ред. С.В.Коршунова, В.Н.Гузненкова. - М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2007. - 432 с.: ил.:
4. И.Н.Лунина М.В.Покровская Е.В.Резчикова Об опыте интеграции педагогических технологий в техническом университете //Высшее образование в России. №2, С90-95.
5. Резчикова Е.В. Как и кого готовить для профессий, которых пока нет // Сборник докладов V Международной конференции. Триз. Практика применения методических инструментов в бизнесе. - Москва. 22-23 ноября 2013 г., МГТУ им.Н.Э.Баумана.
6. А.В. Ревенков, Е.В. Резчикова Теория и практика решения технических задач : учеб. пособие М.: ФОРУМ :
ИНФРА-М, 2013. - 384 с. : ил. - (высшее образование) - 3-е изд., испр. и доп.
7. А.И.Власов Пространственная модель оценки эволюции методов визуального проектирования сложных систем // Датчики и Системы. - 2013. - №9. - С.10-28.
8. E. Rezchikova, V. Shakhnov, A. Vlasov, L. Zinchenko Visual Learning Environment in Electronic Engineering Education // Proc. 2013 International Conference on Interactive Collaborative Learning (ICL) - PP. 389 - 398.
9. Власов А.И., Журавлева Л.В., Тимофеев Г.Г. Методы генерационного визуального синтеза технических решений в области микро- наносистем // Научное обозрение. 2013. №1. - С.107-111.
10. Власов А.И., Журавлева Л.В. Визуализация творческих стратегий с использованием ментальных карт // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2013. №1.- С. 133-140.
11. Резчикова Е.В., Власов А.И. Перспективы применения концепт-карт для построения базы знаний ТРИЗ // Сборник трудов конференции "ТРИЗ. Практика применения методических инструментов". - Москва. 29 октября 2011. С.140-145.
12. Дудко В.Г., Верейнов К.Д., Власов А.И., Тимошкин А.Г. Современные методы и средства обеспечения качества в условиях комплексной автоматизации // Вопросы Радиоэлектроники, Сер. АСУПР, 1996, №2, С.54-72.
13. Поздняев А.С., Власов А.И. Становление и развитие образовательного сегмента Национальной нанотехнологической сети в современных экономических условиях // ВЕСТНИК МГТУ им.Н.Э.Баумана. Серия "Приборостроение". Спецвыпуск "Наноинженерия". 2010. С.178-188.
Грунская В.А.1, Габриелян Д.С.2
'Кандидат технических наук, доцент; 2аспирант, ФГБОУ ВПО Вологодская государственная молочнохозяйственная
академия им. Н.В. Верещагина
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ФЕРМЕНТИРОВАННОГО МОЛОЧНО-СЫВОРОТОЧНОГО НАПИТКА С ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ
Аннотация
Разработана технология ферментированного молочно-сывороточного напитка функционального назначения. Подобран состав закваски, содержащий ацидофильную палочку, кефирную грибковую закваску и пропионовокислые бактерии, придающий пробиотические свойства продукту. Показано, что использование подсырной сыворотки позволит повысить биологическую ценность напитка.
Ключевые слова: сыворотка; обезжиренное молоко; пробиотическая микрофлора; аминокислотный состав.
Grunskaya V. A.1, Gabrielyan D. S.2
'Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor; 2Post-graduate Student, The Federal State Budget Higher Educational Institution Higher Professional Education the Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy
INVESTIGATION OF PROPERTIES OF FERMENTED DAIRY WHEY DRINK
67
Abstract
Developed technology of fermented dairy-whey drink functional purpose. Selected composition of the leaven containing acidophilic wand, kefir fungal starter and propionic acid bacteria, giving probiotic properties of the product. It is shown that the use of whey will increase the biological value of the drink.
Keywords: whey; skim milk; probiotic microflora, amino acid composition.
Приоритетными направлениями развития молочной промышленности являются комплексное и рациональное
использование молочного сырья, расширение ассортимента продуктов функционального назначения [1,2].
В связи с этим в технологии молочных продуктов актуально применение молочной сыворотки, обладающей высокой биологической ценностью.
Известно, что молочная сыворотка при низкой энергетической ценности содержит белковые азотистые соединения, углеводы, липиды, минеральные соли, витамины, органические кислоты, ферменты и другие биологически активные соединения [3,4]. Состав и свойства молочной сыворотки определяют целесообразность ее использования для производства продуктов с функциональными свойствами, в частности, напитков, производство которых не требует больших экономических затрат. Дополнительное обогащение напитков пробиотической микрофлорой позволит повысить их пищевую и биологическую ценность и придать им профилактические свойства в отношении многих заболеваний.
Цель и задачи исследований
Целью работы является разработка технологии производства ферментированного молочно-сывороточного напитка с функциональными свойствами.
Для достижения поставленной цели необходимо было подобрать микрофлору и определить состав закваски, установить состав молочной основы и технологические режимы производства напитка, исследовать его свойства.
Объекты и методы исследований
Объектами исследования служили молоко обезжиренное, подсырная сыворотка, культуры пропионовокислых и молочнокислых бактерий, кефирная грибковая закваска, кислотный сгусток, готовый продукт.
В работе использовали стандартные физико-химические, органолептические и микробиологические методы исследований. Определение общего аминокислотного состава напитка проводили с использованием анализатора Aracus. Для анализа аминокислотного состава напитка выполнен расчет комплекса следующих показателей: коэффициента утилитарности незаменимой аминокислоты (KyHA,aj), коэффициента сбалансированности аминокислотного состава (КСАС, U), коэффициента разбалансированности аминокислотного состава (КРАС, R), показателя сопоставимой избыточности (ПСИ, а), индекса незаменимых аминокислот (ИНАК) по следующим формулам:
а, = frnin ,
J cs
где a - коэффициент утилитарности незаменимой аминокислоты;
Cmin - минимальный скор незаменимых аминокислот оцениваемого белка по отношению к физиологически необходимой норме (эталону), % или доли ед.;
Cj - скор j-й незаменимой аминокислоты по отношению к физиологически необходимой норме (эталону), % или доли ед.;
Сj=±,
1 V
где Aj - массовая доля j-й незаменимой аминокислоты, соответствующая физиологически необходимой норме (эталону), г/100 г белка;
Aj - массовая доля j-й незаменимой аминокислоты в продукте, г/100 г.
jj _ Cmin£j=iAi
где U - коэффициент сбалансированности аминокислотного состава;
n __ Cmjn£j1_1Aj — Cmjn£j1_1A3j
R_ ZA ,
где R - коэффициент разбалансированности аминокислотного состава.
_Zj1=i(Cminv^j Cn
где а - показатель сопоставимой избыточности;
где ИНАК - индекс незаменимых аминокислот.
Результаты исследований
В состав заквасочной микрофлоры для ферментированного напитка с функциональными свойствами были выбраны ацидофильная палочка и пропионовокислые бактерии, относящиеся к представителям пробиотических микроорганизмов, а также кефирная закваска, содержащая, наряду с молочнокислыми микроорганизмами (лактококками, лактобациллами, лейконостоками) и уксуснокислыми бактериями, дрожжи, являющиеся возбудителями спиртового брожения. В качестве молочной основы напитка использовали обезжиренное молоко и подсырную сыворотку.
В результате изучения закономерностей совместного развития подобрано оптимальное соотношение между микроорганизмами в составе поликомпонентной закваски, содержащей ацидофильную палочку, кефирную грибковую закваску и пропионовокислые бактерии в соотношении: 0,5:2:2,5, соответственно, установлены режимы ферментации (температура - 30-32°С, продолжительность - 7-8 ч.), обеспечивающие достаточно высокое содержание жизнеспособных клеток пробиотической микрофлоры (240-680 млн. КОЕ/см3) в готовом напитке.
Одной из проблем, возникающих при производстве ферментированных напитков на основе неосветленной молочной сыворотки, является появление неоднородной консистенции в результате незначительного осадка белка, характерного сывороточного привкуса напитков. Кроме того, требуется достаточно длительная ферментация для получения выраженного кисломолочного вкуса продукта. Для улучшения органолептических показателей напитка, повышения активности развития заквасочной микрофлоры было предложено дополнительно включить в сывороточную основу напитка обезжиренное молоко.
Результаты исследования органолептических свойств напитка в зависимости от соотношения подсырной сыворотки и обезжиренного молока в молочно-сывороточной основе представлены на рис.1.
а
68
а)
б)
Рис. 1 - Профилограммы вешнего вида и консистенции (а), вкуса и запаха (б) исследуемых образцов напитка при различном соотношении обезжиренного молока и подсырной сыворотки
Установлено, что в молочно-сывороточной основе, состоящей из обезжиренного молока и подсырной сыворотки, в результате повышения буферных свойств, увеличения в среде доступных питательных веществ и факторов роста, заквасочные микроорганизмы развивались более активно, чем в подсырной сыворотке, что приводило к ускорению кислотообразования в процессе сквашивания. Исследование структурно-механических свойств кислотных сгустков показало, что они также улучшались пропорционально увеличению массовой доли обезжиренного молока в молочно-сывороточной основе. Так, при увеличении доли обезжиренного молока наблюдалось снижение коэффициента потерь вязкости, повышение устойчивости структуры к механическому воздействию, увеличение влагоудерживающей способности кислотного геля.
Результаты выполненных исследований позволили установить соотношение между обезжиренным молоком и подсырной сывороткой в молочно-сывороточной основе, равное 2:1, обеспечивающее приятный кисломолочный вкус и нежную, однородную консистенцию напитка.
Анализ аминокислотного состава молочно-сывороточного напитка представлен в табл.1, 2.
Таблица 1 - Аминокислотный состава напитка
Незаменимые аминокислоты Коэффициент утилитарности незаменимой аминокислоты (КУНА)
валин 0,78
лейцин 0,72
изолейцин 0,69
метионин+цистин 1,00
треонин 0,86
лизин 0,68
триптофан 0,60
фенилаланин+тирозин 0,62
Таблица 2 - Показатели сбалансированности аминокислотного состава
Показатель Значение
Коэффициент сбалансированности аминокислотного состава (КСАС) 0,72
Коэффициент разбалансированности аминокислотного состава (КРАС) 0,33
69
Показатель сопоставимой избыточности (ПСИ) 0,18
Индекс незаменимых аминокислот (ИНАК) 1,36
Качественная оценка с использованием формализованных показателей свидетельствует о достаточно высокой биологической ценности молочно-сывороточного напитка. Значения коэффициентов КСАС и КРАС подтверждают сбалансированность незаменимых аминокислот в составе напитка и рациональность их возможного использования в организме человека.
Исследовано изменение органолептических и физико-химических показателей, количества жизнеспособных клеток заквасочной микрофлоры, показателей безопасности в процессе хранения в герметичной упаковке в течение 8 суток. Продолжительность хранения выбрана с учетом гарантийного срока хранения кисломолочных продуктов в герметичной упаковке, равного 5 суток, и коэффициента запаса (1,5), применяемого при установлении продолжительности испытания продукта. Изучение микробиологических показателей в процессе хранения напитка показало, что через 8 суток хранения при температуре (4+2)°С существенных различий в динамике развития микрофлоры выявлено не было. Содержание
жизнеспособных клеток пробиотической микрофлоры в опытных образцах через 8 суток хранения составляло (7,20 -7,51) lg КОЕ/см3, что свидетельствует о достаточно хорошей выживаемости пробиотических микроорганизмов в напитке и обеспечивает его пробиотические свойства в течение всего срока годности (рис.2). Кислотность напитков в процессе хранения повышалась до (88-92) °Т, что не превышало установленных норм для традиционных кисломолочных напитков. Органолептические показатели продукта практически оставались без изменений.
Рис. 2 - Изменение количества жизнесобных клеток заквасочной микрофлоры в процессе хранения напитка (1-
свежевыработанный продукт,
2 - через 5 суток, 3 - через 8 суток)
Таким образом, результаты выполненных исследований показали целесообразность совместного использования подсырной сыворотки и обезжиренного молока в составе ферментированных напитков, что актуально не только с позиций внедрения ресурсосберегающих технологий, но и расширения ассортимента продуктов, повышения их пищевой и биологической ценности.
Литература
1. Стратегия развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации на период до 2020 года [Электронный ресурс]: http://www.gosbook.ru/node/68531.
2. Состояние и перспективы развития концепции «Функциональное питание в России» [Электронный ресурс]: http://www.gastroportal.ru/php/content.php?id= 111371.
3. Храмцов А.Г., А.Г. Храмцов, П.Г. Нестеренко. Технология продуктов из молочной сыворотки. М.: Де Ли принт, 2004. -
587с.
4. Храмцов А.Г., Василисин С.В. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т.5 Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки. - СПб.: ГИОРД, 2004. - 576 с.
Губайдулина Т.А.1, Сергеев В.П.2, Кузьмин О.С.3, Калашников М.П. 4
'Кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН; 2 доктор технических наук, заместитель директора по научно-производственной работе, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН; 3конструктор, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН; 4технолог, Институт
физики прочности и материаловедения СО РАН;
МИКРОПЛАЗМЕННОЕ ОКСИДИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ЦИРКОНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНВЕРТОРНОГО
СРЕДНЕЧАСТОТНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ
Аннотация
Методом микроплазменного оксидирования в растворе алюмосиликатного электролита на поверхности сплава циркония Э 110 сформированы оксидно-керамические покрытия. Тестирован инверторный программируемый источник питания, разработанный для получения оксидных керамических покрытий. При этом скорость роста покрытия на основе Zr-Al-O составляет около 0,2 нм/с, что превосходит скорость роста покрытий на подобном оборудовании примерно в 10 раз Морфологию сформированного покрытия и химический состав исследовали с помощью сканирующего электронного микроскопа. Показано, что свойства оксидного покрытия зависят от технологии получения покрытия.
Ключевые слова: микроплазма, цирконий, оксид, керамическое покрытие
Gubaidulina T.A.1, Sergeev V.P.2, Kuzmin S.O.3, Kalashnikov M.P.4 1PhD in technical science, science worker, Institute of Strength Physics and Materials Science of Siberian Branch Russian Academy of Sciences (ISPMS SBRAS); 2doctor in technical science, vice director in technical science worker, ISPMS SBRAS; 3constructer, ISPMS
SBRAS; technolog ISPMS SBRAS.
70
