БИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ И РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Статья посвящена теоретическим принципам формирования регионального реестра почв, подлежащих особой охране. Раскрыты причины отсутствия почв в Красной книге Калининградской области. Обосновано, что фундаментальной идеей, на которой базируется отечественный подход к охране почв, является учение об экологических функциях. Ценность и значимость почв раскрываются в 12 группах особой охраны. Фактическое наполнение этих групп региональными почвенными объектами должно проводиться по принципам зональности, приоритета целинных объектов, сохранении редких и исчезающих почв, исторической и экологической ценности. В результате сравнительно-географического подхода и анализа первого варианта (2009 г.) почвоохранного реестра для Калининградской области автором установлено, что требуется его существенная переработка и расширение. Сеть особо охраняемых природных территорий (ООПТ) в регионе является местом локализации ценных почвенных объектов из групп «целинные эталонные почвы», «редкие целинные почвы», «почвы как среда обитания растений и животных, включенных в Красную книгу», частично «городские почвы повышенной экологической значимости», «почвы археологических памятников». В связи с этим требуется дополнить содержание паспортов ООПТ за счет включения туда почв с целью распространения на них охранного статуса. Проблема пространственного выделения границ ценных почвенных объектов состоит в недостаточной информативности или отсутствии почвенных карт соответствующего масштаба, поэтому одной из задач развертывания работ по Красной книге почв Калининградской области должно являться цифровое картографирование современного состава почвенного покрова и выделение доли ценных почвенных объектов. Земли сельскохозяйственного назначения занимают около половины территории региона и содержат объекты из групп «редкие освоенные почвы», «сильно окультуренные почвы – модели высокого плодородия», «реперные почвы – объекты мониторинга», «почвы ключевых учебных полигонов и опорных пунктов исследовательских учреждений». Формой охраны для таких почв предполагаются агропочвенные заказники или присвоение статуса «ценные почвенные объекты специального использования».
Статья посвящена исследованию биологии антарктического криля (Euphausia superba Dana, 1850), массового промыслового вида Антарктического части Атлантики (АчА). Будучи фитопланктофагом, криль является важным звеном в пищевых цепях и распределении первичной продукции. E. superba – высокоценное сырье многих сфер промышленности, играет важную роль в отечественном промысле. В целом, в ходе анализа 805 особей криля из бассейна Пауэлла отмечено преобладание в пробах ювенильных особей, а среди разнополых особей – самок. Общая длина тела криля составила 13,6 – 50,2 мм (при длине карапакса 3,1 – 19,0 мм), индивидуальная масса – 0,02 – 1,20 г. Самцы E. superba бассейна Пауэлла, в среднем, оказались крупнее самок, однако длина карапакса самок была больше. Впервые для криля этого района показано достоверное опережение весового роста над линейным. Как среди самцов, так и среди самок преобладали мелкие особи (длина тела 29,3 – 36,4 мм) с неразвитыми или слабо развитыми гонадами и совокупительными органами, почти созревшие особи встречались редко, их размеры были крупнее (45,3 – 46,5 мм). Также впервые для вида определен гонадосоматический индекс предзрелых самок, который составил 12 – 25 %, и рассчитаны средние размеры наиболее развитых вителлогенных ооцитов – 0,42 х 0,54 мм. Разнокачественность созревания самок, вероятно, связана с особенностями циркуляции вод исследуемого промыслового района и переноса сюда молоди.
Применение побочных продуктов животноводства в качестве органических удобрений сопряжено с риском загрязнения окружающей среды широким спектром разнообразных микроорганизмов (МО), в том числе санитарно-показательными бактериями рода Proteus spp. В рамках настоящей работы проанализированы пробы почвы, отобранные на пахотном поле, удобряемом откачиваемой из лагун обезвреженной жидкой фракцией свиных навозных стоков (ЖФ), а также пробы почвы, отобранные на расстоянии 500– 600 м от границ поля. Во всех пробах выявлены P. vulgaris (показатель загрязнения почвы органическими веществами животного происхождения) и P. mirabilis (показатель фекального загрязнения). Количество Proteus spp. в удобряемой ЖФ пашне оказалось выше, чем в свином кале и свежей ЖФ (сразу после сепарации), т. е. почва является хорошей средой обитания для бактерий этого рода. Территории, находящиеся в сфере влияния животноводческих комплексов, можно рассматривать в качестве мест резервации условно-патогенных бактерий рода Proteus. Влияние различных способов обработки ЖФ на численность Proteus оценивали в лабораторных условиях. Для обработки ЖФ использовали различные типы сурфактантов (катионные, анионные, неионогенные), гипохлорит натрия, серную кислоту (подкисление до рН 5,5), а также приемы аэрации и создания анаэробных условий. Время наблюдений составило 14 суток. Для микробиологических исследований использовали образцы сформировавшихся на поверхности ЖФ биопленок и бактериопланктона. Количество Proteus spp. в биопленках всех вариантов эксперимента оказалось на 2–3 порядка ниже, чем в бактериопланктоне. Аэрация и анаэробные условия на численность Proteus spp. влияния не оказали. Применение неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) и подкисление снизило численность Proteus spp. в 10 раз, обработка ЖФ NaОCl, катионным и анионным ПАВ привела к снижению количества соответствующих бактерий на 2 порядка.
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Статья посвящена проблеме рационального и комплексного использования рыбного сырья, в частности голов балтийской сельди (салаки), а именно получению биологически ценного жира. Цель исследования – обоснование рациональных режимов ферментативной экстракции жира пищевого назначения из голов салаки с применением отечественного фермента протосубтилина Г3х. Показана зависимость выхода жира и показателей его качества от таких факторов, как температура и продолжительность ферментативной обработки. Оба фактора оказывали статистически значимое влияние на количество извлекаемого жира и показатели его порчи (кислотное и перекисное числа). После 180 мин гидролиза выход жира, независимо от температуры процесса, значительно не увеличивался. Наибольший выход при использовании протосубтилина Г3х (74,2 %) отмечался после 4 ч гидролиза при 50 °С, чуть меньший (72,3 %) – после 3 ч при той же температуре. При повышении температуры до 60 °С процесс интенсифицировался на начальном этапе, однако после 120 мин гидролиза дальнейшее снижение выхода жира не зафиксировано. Приведены результаты исследований по влиянию тонкости помола рыбного сырья на выход жира при рациональном режиме процесса ферментативного гидролиза – температуре 50 °С и продолжительности 180 мин. Выход жира составил 79,6 и 62,4 % от его начального содержания для голов салаки, измельченных на волчке и в гомогенизаторе. В результате исследований установлены следующие рациональные параметры ферментативной экстракции жира с применением протосубтилина Г3х: температура – 50 °С, продолжительность – 3 ч. Показано, что измельчение рыбных голов на волчке перед экстракцией является наиболее рациональным способом в сравнении с нарезкой на куски или обработкой на куттере.
Проблема фальсификации пищевых продуктов сопровождает человечество на протяжении тысячелетий. Современный технолог должен уметь не только создавать новые виды продукции, но и предлагать методы их идентификации. Зернистая икра лососевых – один из наиболее часто фальсифицируемых продуктов, поскольку он считается традиционным деликатесом, обладает высокой рыночной стоимостью и достаточной маржинальностью. Обычно для идентификации икры используют электрофоретический и молекулярно-генетический методы, дорогие и довольно продолжительные по времени определения. Не лишены некоторых недостатков и предлагаемые в современной литературе методы люминометрии и идентификации по массовому содержанию белка. Как следствие, остается актуальным поиск экспрессного и сравнительно недорогого метода, позволяющего эффективно устанавливать факт подделки данного продукта, не связанного с подменой биологического вида сырья. С этой целью было предложено использовать морфологический и спектрометрический методы. Подготовленные пробы оболочек натуральной и имитированной зернистой икры фотографировали с применением электронного микроскопа и использовали для снятия инфракрасных спектров методом нарушенного полного внутреннего отражения. Поскольку технологически имитированные икринки размерами, сравнимыми с натуральной икрой-зерном, возможно изготовить только с использованием углеводных полимеров, то в качестве эталона сравнения выступал альгинат натрия. Результаты, полученные при морфологическом анализе, показали меньшую соориентированность коллагеновых молекул оболочки натуральной икры по сравнению с молекулами альгинатов оболочки имитированной икры. Причиной таких различий может служить разница в пространственной конфигурации молекул белковой и углеводной природы. Согласно данным, полученным при инфракрасной спектрометрии, отличительным маркером может являться отсутствие у фальсификата характерного пика с волновым числом 1536 см-1 и наличие у натуральной икры пиков в диапазоне 1560–1510 см-1. Таким образом, показана возможность использования описанных методов для достоверного различения натуральной зернистой икры лососевых и имитированной продукции.
Польза молочных продуктов для здоровья человека обусловлена многими факторами, связанными не только с пищевой, в том числе биологической ценностью основного сырья, но и c хорошей их усвояемостью, возможностью комбинирования с другими видами пищевых продуктов в рационе, широким ассортиментом и доступностью в плане ценовой привлекательности. Ассортимент сыров, приготовленных по технологии чеддеризации, пользуется спросом у потребителей и постоянно обновляется за счет новинок. Современные направления технологии производства сыров связаны с применением растительного сырья, богатого белком и новыми видами молокосвертывающих ферментов. В статье приведены данные по разработке рецептуры сырного продукта на основе растительного молока. Объектами исследований служили модельные образцы сыра, приготовленные с различными молокосвертывающими ферментами, и образцы сырного продукта с добавлением соевого молока. На первом этапе исследований определяли влияние анализируемых ферментов (Caglificio clerici SPA, Италия; Meito, Япония; «Нормаль», Россия) на процесс свертывания молока. Температура свертывания составляла 30±2 °С, продолжительность – 30±5 мин. Установлено, что различные ферменты не одинаково влияют на продолжительность свертывания. При внесении сычужного фермента («Нормаль») наблюдается самое минимальное время – 25 мин, что на 40 % меньше продолжительности свертываемости при внесении фермента мукорпепсина (Caglificio cleric) и на 20 % ниже, чем продолжительность свертываемости при внесении микробиального фермента (Meito). Таким образом, в ходе выполнения работы определены ферментные препараты, оказывающие положительное влияние на технологический процесс получения мягкого сырного продукта, количественные дозировки соевого молока, проанализированы показатели качества полученного продукта.
По оценкам иностранных исследователей (Ghio B. et al.), около 65–80 % взрослого населения мира страдают непереносимостью лактозы. Непереносимость лактозы возникает у человека на генетическом уровне, поскольку она связана с геном LCT, или геном лактазы. На непереносимость лактозы, согласно медицинским исследованиям США, также влияет этническая принадлежность человека. Переход от традиционных к безлактозным продуктам ставит такие технологические задачи перед пищевой промышленностью, как сохранение полезных свойств в конечном продукте, приемлемые органолептические показатели и расширение ассортимента продукции для удовлетворения предпочтений потребителей. Для разработки качественного кисломолочного продукта особое внимание стоит уделить применяемой закваске с учетом сбалансированности следующих параметров: температуры, скорости сквашивания, вкуса и консистенции. Целью исследования явилось обоснование выбора заквасочной культуры для получения безлактозного йогурта, обогащенного концентратом люпинового белка, с наиболее благоприятными органолептическими характеристиками. Проведены сравнительные исследования заквасок различных производителей по физико-химическим, органолептическим показателям. Определены основные параметры процесса сквашивания йогурта: температура, время сквашивания, кислотность и органолептические показатели готового продукта. В результате проведенных исследований выявлено, что предпочтительной заквасочной культурой для производства йогурта является закваска Dalton Starter Yo, которая придает йогурту чистый, кисломолочный вкус и аромат, без каких-либо пороков, при температуре сквашивания 40–42 °C и времени сквашивания 5–6 часов. Описана возможность получения безлактозного йогурта с использованием ферментного препарата Dayrizym Y 50 L и безлактозного йогурта с добавлением люпинового концентрата. Изучено содержание лактозы в молоке и безлактозных йогуртах. В результате использования ферментного препарата Dayrizym Y 50 L было снижено содержание лактозы в йогурте до 0,001 %.
СУДОСТРОЕНИЕ, МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА
Промысел тунца осуществляется различными типами орудий лова – кошельковыми неводами, ярусами, удочками, троллами, дрифтерными сетями, тралами. Наиболее эффективным способом является лов кошельковым неводом (порядка 65 % от общего мирового улова тунца). В России к 2009 году тунцеловный промысел был прекращен вследствие морального и физического износа судов. Необходимость возобновления лова тунца неоднократно обсуждалась на разных дискуссионных площадках, в том числе на высоком государственном уровне. В данной работе оцениваются характеристики судна для возобновления промышленного лова тунца под государственным флагом Российской Федерации на раннем этапе проектирования. В настоящее время, учитывая геополитическую ситуацию, прежде всего следует рассматривать перспективу промысла в Атлантическом океане. Исследованы предполагаемые районы промысла в зонах африканских государств. В качестве порта приписки принят г. Калининград. В статье приведены итоги обработки статистических данных современных тунцеловных судов, всего выбрано 32 судна. Так как районы промысла достаточно удалены от порта приписки, то при подборе статистики оценивались только средние и большие суда. На основе полученных данных проведено исследование: выявлены некоторые зависимости и диапазоны изменения основных характеристик судов данного типа, произведено сравнение с тунцеловными сейнерами, построенными в СССР и за рубежом в ХХ веке. Выполнен анализ чертежей общего расположения и обоснован архитектурный конструктивный тип будущего проектируемого судна.