atuВестник Алматинского технологического университетаThe Journal of Almaty Technological University2304-568X2710-0839АО "АТУ"10.48184/2304-568X-2024-1-116-124atu-1779Research ArticleТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВОЙ И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИFOOD AND PROCESSING INDUSTRY TECHNOLOGYМоделирование и оптимизация процесса производства экструдированных белковых текстур в технологии мясных продуктовModeling and optimization of production process of extruded protein textures in meat products technologyhttps://orcid.org/0000-0002-7980-7653БукарбаевК. М.BukarbayevK. M.

050012, г. Алматы, ул. Толе би 100

050012, Almaty, Tole bi str., 100

https://orcid.org/0000-0002-5778-6150ВасиленкоВ. Н.VasilenkoV. N.

394036, г. Воронеж, пр. Революции, д.19

394036, Voronezh, pr. Revolution, d.19

https://orcid.org/0000-0003-3209-6855АбжановаШ. А.AbzhanovaSh. A.

050012, г. Алматы, ул. Толе би 100

050012, Almaty, Tole bi str., 100

ak04erke22@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0855-8370КаташеваА. Ч.KatashevaA. Ch.

050012, г. Алматы, ул. Толе би 100

050012, Almaty, Tole bi str., 100

https://orcid.org/0000-0002-3878-8185КулайпбековаА. А.KulaipbekovaA. A.

050012, г. Алматы, ул. Толе би 100

050012, Almaty, Tole bi str., 100

АО «Алматинский технологический университет»КазахстанAlmaty Technological UniversityKazakhstanВоронежский государственный университет инженерных технологийРоссияVoronezhsky State University of Engineering TechnologyRussian Federation2024260320241431116124Copyright © Букарбаев К.М., Василенко В.Н., Абжанова Ш.А., Каташева А.Ч., Кулайпбекова А.А., 20242024Букарбаев К.М., Василенко В.Н., Абжанова Ш.А., Каташева А.Ч., Кулайпбекова А.А.Bukarbayev K.M., Vasilenko V.N., Abzhanova S.A., Katasheva A.C., Kulaipbekova A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://atu.ejournal.kz/jour/article/view/1779

В процессе производства текстур экструдированных белков метод многогранного экспериментального планирования рассматривался с использованием плана рецидивов центральной композиции. Была создана математическая модель массового обмена в слое процесса экстракции для получения основных факторов кинетики экстракции (слой слоя, скорость растворителя, частицы и коэффициент продольного смешивания) к параметрам (коэффициенты внутренней диффузии). Концентрат белка карасора использовали в качестве объекта исследования. Карасора - это действительно замечательное растение, которое используется в различных областях производства, а также многофункциональные пищевые продукты в виде жиров, семян, белков. Карасора обеспечиваетнае не только богатым белком, но с природными пищевыми волокнами и здоровыми жирными кислотами, что делает белки канасоры полезными для вегетарианства и вегетарианцев. Из-за этих качеств мы планируем использовать чистые экструдированные текстуры белка из Карасоры и разработали математическую модель, чтобы найти соответствующее использование.

In the production of extruded protein textures, the method of multifaceted experimental planning was considered using the recurrence plan of the central composition. The work created a mathematical model of mass exchange in the extraction process layer to obtain the main factors of extraction kinetics (layer, solvent velocity, particles, and longitudinal mixing coefficient) to parameters (internal diffusion coefficients). Carasora protein concentrate was used as the object of the study. Carasora is a wonderful plant, which is used in various fields of production, as well as multifunctional food products in the form of fats, seeds, and proteins. Carasora provides not only rich protein, but also natural dietary fiber and healthy fatty acids, which makes carasora proteins useful for vegetarians and vegans. Because of these qualities, we plan to use pure extruded protein textures from carasora and have developed a mathematical model to find appropriate uses.

оответствие математической моделиточки планазвездные точкиматрицакоэффициент регрессиидисперсиякритическая настройка оптимизацииmathematical model fitplan pointsstar pointsmatrixregression coefficientvariancecritical optimization settingReferencesOstrikov A.N., Vasilenko V.N., Frolova L.N., Kochkin I.B., Eremin I.D. [Mathematical model of the extrusion process of grain crops during the non-isothermal flow of crop melting to the temperature at the beginning of the Maillard reaction] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.- 2022, 1052(1), 012137Ostrikov A.N., Vasilenko V.N., Frolova L.N., Kochkin I.B., Eremin I.D. Mathematical model of the extrusion process of grain crops during non-isothermal flow of crop melting to the temperature at the beginning of the Maillard reaction.//IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.- 2022, 1052(1), 012137Ostrikov A.N., Afanasiev V.F., Vasilenko V.N., Kochkin I.B., Eremin I.D. [Study of the kinetic regularities of the grain extrusion process in the production of highly digestible feed with protected protein for cattle] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.- 2022, 1052(1), 012144Ostrikov, A.N., Afanasiev, V.F., Vasilenko, V.N., ...Kochkin, I.B., Eremin, I.D.Study of the kinetic regularities of the grain extrusion process in the production of highly digestible feed with protected protein for cattle. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.- 2022, 1052(1), 012144Vasilenkо V.N., Frolova L.N., Mikhailova N.A., Dragan I.V. [Innovative technology to obtain forage flour from keratin-containing waste by extrusion] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.-2021, 640(2), 022010Vasilenkо, V.N., Frolova, L.N., Mikhailova, N.A., Dragan, I.V.Innovative technology to obtain forage flour from keratin-containing waste by extrusion. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.- 2021, 640(2), 022010 4. Ostrikov, A., Ospanov, A., Shevtsov,Ostrikov A., Ospanov A., Shevtsov A., Vasilenko V., Timurbekova A. [An empirical-mathematical modeling approach to explore the drying kinetics of cereals under variable heat supply using the stitched method] // Acta Agriculturae Scandinavica Section B: Soil and Plant Science.- 2021, 71(9), РР. 762–771A., Vasilenko, V., Timurbekova, A.An empirical-mathematical modelling approach to explore the drying kinetics of cereals under variable heat supply using the stitched method. Acta Agriculturae Scandinavica Section B: Soil and Plant Science.- 2021, 71(9), РР. 762–771Mateyev Y.Z., Ostrikov A.N., Vasilenko V.N., Mateyeva S.Z., Kopylov M.V. [Mathematical modeling of the viscous medium flow in a conical annulus of the extruder with a dynamic matrix] // Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems.- 2020, 12(6), РР. 720–730Mateyev Y.Z., Ostrikov A.N., Vasilenko V.N., Mateyeva S.Z., Kopylov M.V. Mathematical modeling of the viscous medium flow in a conical annulus of extruder with a dynamic matrix. Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems.- 2020, 12(6), РР. -720–730Alexander N. Ostrikov, Abdymanap A. Ospanov, Vitaly N. Vasilenko, Nurzhan Zh. Muslimov4, Aigul K. Timurbekova and Gulnara B. Jumabekova [Melt flow of biopolymer through the cavities of an extruder die: Mathematical modeling. Mathematical Biosciences and Engineering] // 16(4): 2875–2905. DOI: 10.3934/mbe.2019142Alexander N. Ostrikov, Abdymanap A. Ospanov, Vitaly N. Vasilenko, Nurzhan Zh. Muslimov, Aigul K. Timurbekova and Gulnara B. Jumabekova Melt flow of biopolymer through the cavities of an extruder die: Mathematical modelling// Mathematical Biosciences and Engineering.- 16(4): 2875–2905. DOI: 10.3934/mbe.2019142Василенко В.Н., Фролова Л.Н., Дерканосова А.А., Михайлова Н.А., Щепкина А.А. Давыдов А.М. Математическое обеспечение процесса экструдирования аномально-вязкиx сред методами планирования эксперимента //Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2018. - № 3- С. 37-42.Vasilenko V.N., Frolova L.N., Derkanosova A.A., Mikhailova N.A., Schepkina A.A., Davydov A.M. Matematicheskoe obespechenie processa ekstrudirovaniya anomalno-vyazkix sred metodami planirovaniya eksperimenta / [Mathematical support for the process of extrusion of anomalous-viscous media by methods of experimental planning] // Bulletin of Voronezh State University of Engineering Technologies. - 2018. - № 3- РР. 37-42. (In Russian)Магомедов А.М., Касьянов Г.И., Мишкевич Э.Ю. Особенности конструирования пищевых продуктов специализированного назначения. – Краснодар: Издательский Дом – Юг. - 2021. 158 с.Magomedov A.M., Kasyanov G.I., Mishkevich E.Yu. Osobennosti konstruirovaniya pishevyh produktov specializirovannogo naznacheniya / [Features of the design of food products of specialized purposes]. - Krasnodar: Publishing House-Yug, 2021. Р. 158. (In Russian)Макарова Н.В., Игнатова Д.Ф., Еремеева Н.Б. Влияние технологии экстрагирования на содержание фенолов, флавоноидов и уровень антиоксидантной активности для плодов шиповника (Rosa L.), коры дуба (Quercus robur L.), корня ревеня (Rheum officinale), корня женьшеня (Panax L.), почек березы (Betula L.) // Химия растительного сырья, 2020. – № 3. – С. 271–278.Makarova N.V., Ignatova D.F., Eremeeva N.B. Vliyanie tehnologii ekstragirovaniya na soderzhanie fenolov, flavonoidov i uroven antioksidantnoj aktivnosti dlya plodov shipovnika (Rosa L.), kory duba (Quercus robur L.), kornya revenya (Rheum officinale), kornya zhenshenya (Panax L.), pochek berezy (Betula L.) / [Influence of extraction technology on the content of phenols, flavonoids and the level of antioxidant activity for rosehip fruit (Rosa L.), oak bark (Quercus robur L.), rhubarb root (Rheum officinale), ginseng root (Panax L.), birch buds (Betula L.)] // Chemistry of vegetable raw materials. - 2020. - № 3. - РР. 271-278. (In Russian)Касьянов Г.И. Технологии пищевых производств [и др.] Сушка сырья. //– М. : Издательство Юрайт, Сер. 76 Высшее образование (3-е изд., испр. и доп), 2019. – 113 с.G.I. Kasyanov[et al.] Tehnologii pishevyh proizvodstv [i dr.] Sushka syrya. / [Technologies of food production. Drying of raw materials.] // - M. : Publishing house Yurait, Ser. 76 Higher education (3rd ed., amended and ext.).-2019. – Р. 113. (In Russian)Кошевой Е.П., Михневич А.Н., Василенко В.В. Математическая модель много-ступенчатого противоточного перколяционного экстрактора. Пищевая промышленность: интеграция науки, образования и производства // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. КубГТУ. Краснодар.- 2005. - С.178-180.Koshevoy E.P., Mikhnevich A.N., Vasilenko V.V. Matematicheskaya model mnogostupenchatogo protivotochnogo perkolyacionnogo ekstraktora. Pishevaya promyshlennost: integraciya nauki, obrazovaniya i proizvodstva / [Mathematical model of multistage countercurrent percolation extractor. Food Industry: the Integration of Science, Education and Production] // Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference with International Participation. KubGTU. Krasnodar.- 2005. - РР.178-180. (In Russian)Мишкевич Э.Ю., Запорожский А.А., Запорожская С.П. Влияние электромагнитного поля низких частот на активацию симбиотического микробного консорциума // Известия вузов. Пищевая технология. – 2016. – № 1 (349). – С. 27–30.Mishkevich E.Y., Zaporozhsky A.A., Zaporozhskaya S.P. Vliyanie elektromagnitnogo polya nizkih chastot na aktivaciyu simbioticheskogo mikrobnogo konsorciuma / [Influence of low frequency electromagnetic field on activation of symbiotic microbial consortium] // Izvestiya vuzov. Food technology. - 2016. - № 1 (349). - РР. 27-30. (In Russian)Мохаммад А., Касьянов Г.И., Касьянов Д.Г. Анализ антиоксидантных и антимикробных свойств экстрактов лекарственных растений Сирии // В сборнике: Современные достижения биотехнологии. Техника, технологии и упаковка для реализации инновационных проектов на предприятиях пищевой и биотехнологической промышленности. Материалы VII Международной научно-практической конференции. – Пятигорск. - 2020. – С. 54–58.Mohammad A., Kasyanov G.I., Kasyanov D.G. Analiz antioksidantnyh i antimikrobnyh svojstv ekstraktov lekarstvennyh rastenij Sirii / [Analysis of antioxidant and antimicrobial properties of extracts of medicinal plants in Syria] // In the collection: Modern achievements of biotechnology. Technology, technology and packaging for the implementation of innovative projects in the food and biotechnology industry. Materials of the VII International Scientific and Practical Conference. - Pyatigorsk, 2020. - РР. 54-58. (In Russian)Ван, К.; Xiong, YL Переработка, питание и функциональность белка конопляного семени: обзор. Компр. Преподобный Food Sci. Пищевая безопасность 2019, 18, 936–952.Wang, C.; Xiong, YL Pererabotka, pitanie i funkcionalnost belka konoplyanogo semeni: obzor. / [Processing, nutrition, and functionality of hemp seed protein: a review.] // Compr. Rev. Food Sci. Food Safety 2019, 18, 936-952.Леонард, В.; Чжан, П .; Ин, Д .; Фанг, З. Конопляное семя в пищевой промышленности: пищевая ценность, польза для здоровья и промышленность Приложения. Компр. Преподобный Food Sci. Пищевая безопасность 2020, 19, 282–308.Leonard, W.; Zhang, P .; Ying, D .; Fang, Z. Konoplyanoe semya v pishevoj promyshlennosti: pishevaya cennost, polza dlya zdorovya i promyshlennost [Hemp seed in the food industry: nutritional value, health benefits, and industry applications]. Compr. Rev. Food Sci. Food Safety 2020, 19, 282-308.

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