Бактерицидное действие электрохимически обработанных жидких систем Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Таблица 2

Сорбент Концен- трация сорбента, г/дм3 Содержание нитратов, мг/дм3 при времени контакта, сут

1 , 4 ! 7 10 15

Бентонит 0,5 146 98 139 167 201

Палыгорскнт 0,5 146 103 152 183 201

Желатин 0,1 152 103 160 18а 201

Полиокси-

зтилен 0,1 152 103 160 192 201

Дрожжевой

биосорбент 0,2 159 110 160 196 206

личества положительно заряженных участков, чем на поверхности полиоксиэтилена и желатина, не заряженного при pH сока (изоэлек-трическое состояние).

Несколько меньшую сорбционную способность относительно нитратов проявил дрожжевой биосорбент, на поверхности которого предпочтительно сконцентрированы отрицательно заряженные частицы. Наибольшее снижение нитратов (до 50%) отмечено па 4-е сутки контакта виноградного сока и сорбентов. Причем лучший результат получен в варианте с участием бентонита. На 7-, 10-и 15-е сутки наблюдалось заметное повышение содержания нитратов до 200—206 мг/дм3. Можно предположить, что в условиях опыта происходит разложение азотсодержащих соединений виноградного сока до нитратов, а также их десорбция с поверхности сорбентов.

Таким образом, проведенные исследования дозволяют сделать вывод о наличии нитратов в виноградном сырье и продуктах его переработки, что указывает на необходимость

осуществления тщательного тсИЯжологичес-кого контроля.

При необходимости снижения концентрации нитратов можно рекомендовать обработку виноградных соков дисперсными минералами, желатином, полиокспэтиленом или дрожжевым биосорбентом при продолжительности контакта не более 4 суток.

ЛИТЕРАТУРА

1. Болдырев М. II. Защита окружающей среды в связи с применением пестицидов //Садоводство и виноградарство. — 1988. — № 12. — С. 12—14.

2. Жукова Г. Ф. Методы определения нитратов в пищевых продуктах. — М.: ВННПТЭИагропром. — 1989. — 35 с.

3. Горская Д. Т. Нитраты в пищевых продуктах //Пищ. пром-сть. — 1989. — № 10. — С. 28—29.

4. Методические указания по определению нитратов

в продукции растениеводства. — М.: Минздрав

СССР, № 4228—86 от 24.11.86 г. — 16 с.

5. Дополнения к методическим указаниям по определению нитратов в продукции растениеводста. — М.: Минздрав СССР, № 4415 от 29.01.87 г.

6. Способ снижения содержания нитратов в растительных пищевых продуктах. Заявка 3615321, ФРГ. 06.05.86 г., МКИ Л 23 I 1/212.

7. Ходжаев В. Г. Влияние кипячения воды на содержание нитратов /Гигиена и санитария. — М.: Медицина. — 1987. — № 11. — С. 68—69.

8. [. ! с « к о I э 1: V а п и и др. А пНга! асЗэгог-рца акиуэтепеп //У12й§\1 кбге. — 1988. — 70. — N 3, — 423—432.

9. А. с. 1347440. Способ удаления остаточных количеств ядохимикатов /Гугучкина Т. И., Агеева Н. М.,. Соболев Э. М., Фисенко В. Н.

Лаборатория переработки Поступила 09.01.92

винограда

664 : [54].13+576.85]

БАКТЕРИЦИДНОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИ ОБРАБОТАННЫХ ЖИДКИХ СИСТЕМ

Л. Е. ВОЛОДЬКО, Т. В. МГЕБРИШВИЛИ, О. К. -МЕДВЕДЕВ, С. А. АЛЕХИН

Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

Иг: учИ^Вэпзво.щгвенн

Бактерицидные свойства электрохимически обработанных жидких систем привлекают внимание специалистов пищевой промышленности. Научные исследования показывают эффективность применения этих систем в области бактерицидной обработки сырья [1, 2, 3]. Как правило, для бактерицидной обработки используют электрохимически обработанные водные растворы различных солей, особенно раствор хлорида натрия после обработки в анодной камере днафрагменпого электролизера, обладающий кислотностью рН = 1,7—2,2 и редокс-потенциалом еН=1100—1170 мВ. Бактерицидные свойства такого электролита (анолита) обычно связывают с наличием так

>.я фирма |«рси^)»

называемого «активного хлора», под когсНым понимают сумму свободного хлора СЬ, выделившегося в раствор в процессе электролиза, и вторичных продуктов электролиза — хлорноватистой кислоты НСЮ и гипохлорита натрия N3010. При нормальных условиях и рН-2 в растворе преобладают НСЮ и СЬ [4].

Некоторые авторы наибольшее внимание уделяют именно хлорноватистой кислоте и образуемым ею гнпохлоритам [5].

Как известно, хлорноватистая кислота неустойчива и разлагается с выделением чрезвычайно реакционноспособного атомарного кислорода:

НСЮ = 0+НС1.

-

т бедгігі

і Ю V,-1V

Рі.ЯіЩлГС ГО 'Щ.

!‘]>1 л Л СI Им

1^... ■ :-н

і'. И

НіГ^С 'І I Н.ЧГГГТО] .

гтоя:-;^:.

Біікті ку! :г.

I I •.:?/ X;1

гяпг

ММ ІЄ.ЛТЦ КІІЇ І ЯТОМ-ф С'.Ч.-l.il ::1 А.-ир:::1. оЕ п“*■

^ не

гесЬ.1

Т"ГГц_ (_?_ к ІІ . 11!:)

. і; К'ГГІІ

[Л. ГГ?1 I

■ ."П.гкис

Пм“:Г л ри ■■ I: И Е1> і

■■

: Кг: ■ т і у. і' !, і ггої .ы і т I

п|

КІІСїЛОрО

риуізі:-|:

■ N \ .■ и Д'-.М Очі.

.7. 5, Ц к аті:у 11 Iі і паде

стявлЫ

Охі.иЛ

рил.і'їн

УС ^ (ГП

Нетіоі

ОД

прайсі ц га

К-.Чі р;. Пі"* р*і т:|

^ VII: -1.1 і:

н .ч к ?•: г-ггі г п.:і ГОТКЛІМІІ

. н на л-

<. 'i.-iм :с-

1988 -

!.. UL..T0--|?:Vi.|.::iL

ХЩЩ Й1 .мГ к и уН.-2 ■I

,1 I ■ V 1Н Л-'

l ^ :■*

Ему и принадлежит бактерицидное (как и отбеливающее) действие [6].

Следует отметить, что бактерицидность гипохлоритов связана с образованием хлорноватистой кислоты под действием углекислого газа, всегда присутствующего в воздухе и воде:

^аС10-С02+Н20=:\таНС0з+НС10.

Хлорноватистая кислота впоследствии разлагается на атомарный кислород и соляную кислоту. При протекании реакции в нейтральных и щелочных средах образование хлорноватистой кислоты происходит медленно, поэтому для ускорения процесса применяют подкисление.

Бактерицидный и сгюроцндный эффект молекулярного хлора также связан с образованием хлорноватистой кислоты в водном растворе:

СЬ-ЬН20 = НС10+НС1.

Таким образом, бактерицидность электрохимически обработанных растворов хлоридов зависит в конечном счете от наличия в них атомарного кислорода. Стремление добиться большего бактерицидного эффекта с помощью хлорсодержащих электролитов приводит к необходимости увеличения концентрации хлорида в исходном растворе, что вызывает в процессе электролиза возрастание выхода эколо-Тически вредного газообразного хлора. Применение бездиафрагмепиого электролиза для получения концентрированного гипохлорита не решает проблему в принципе, так как использование хлорсодержащих препаратов в пищевой промышленности весьма нежелательно и связано с последующими операциями по удалению хлора путем промывания тары и оборудования стерильной водой или прошпаривания ■их [4], не говоря уже о невозможности применения таких препаратов в качестве технологических жидкостей. Следовательно, необходимы поиски других доноров атомарного кислорода при электролизе.

Показано, что при электролизе водных растворов в результате разряда молекул воды на аноде наряду с молекулярным кислородом образуются атомарный кислород и озон [7, 8. 9]. Озон более устойчив по отношению к атомарному кислороду, а по химической природе приближается к нему, т. е. представляет собой сильнейший окислитель. Окисляющее действие озона происходит в различных формах: прямое окисление, непрямое окисление и озоиолиз [10, 11].

Непосредственное окисление с участием одного атома кислорода из молекулы озона происходит по схеме:

вещество+Оз—>-окисел вещества.

Непрямое окисление осуществляется большим числом активных ОН-радикалов, образующихся в результате саморазложения озона в воде. Интенсивность непрямого окисления прямо пропорциональна количеству разложившегося озона.

Озонолнз представляет собой процесс фиксации озона на двойной или тройной углеводородной связи с последующим ее разрывом с образованием озонидов, которые, как и озон, нестойки и разлагаются.

Согласно последним представлениям, озон непосредственно влияет на цитоплазму и ядерный аппарат бактерий, вызывая инактивацию энзимов [10, 11]. Вирусы уничтожаются при полном окислении их материи, состоящей из нуклеиновых кислот. Инактивация вирусов и бактерий происходит не только вследствие прямого воздействия озона, но и за счет воздействия ряда других окислителей, образующихся при саморазложении озона в воде, в частности, свободных радикалов [11].

Ряд исследователей доказывает, что некоторые продукты реакции, полученные при взаимодействии озона и органических веществ, являющихся бактерицидными агентами, способны вторично воздействовать на микроорганизмы [11]. К таким веществам, например, относится спиртовая гидроперекись, получающаяся при взаимодействии озона с алкенами в водном растворе.

Опыт применения озона для бактерицидной обработки показывает, что эффективная инактивация микроорганизмов начинает происходить при определенной критической концентрации озона в водных растворах, равной примерно 0,4—0,5 мг/л [10, 11].

Мы проводили измерение концентрации озона стандартным йодометрнческим методом в электрохимически обработанных водных растворах различных веществ. Для анолита, полученного при электролизе 0,03% КОН и 0,2% H2SO-1, она составляет соответственно 8 и 24 мг/л.

Следует принимать во внимание, что в растворах с низкими значениями pH озон проявляет большую устойчивость [10].

Таким образом, наиболее перспективным является поиск возможностей получения бактерицидных систем без наличия в них хлорсодержащих веществ.

ЛИТЕРАТУРА

1.Л обанов А. В., Сидорова О. А., Поландов а Р. Д. Микробиологическая обсемененность макаронных изделий, изготовленных с использованием электрофизических и электрохимических методов. — 6-я Всес. НТК: Электрофизические методы

обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья. — М.. — 1989. — 128 с.

2. Р у б а и В. С. Бактерицидная обработка плодоовощного сырья.—6-я Всес. НТК: Электрофизические

методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья. — М. ■— 1989. — С. 117.

3. Р у б а н B.C. Новое в бактерицидной обработке

консервной тары.—6-я Всес. НТК: Электрофизические

методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья. — М. — 1989. — С. 119.

4. Асептическое консервирование плодоовощных продуктов /Под ред. В. И. Рогачева. — М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1981. — 228 с.

5. Г о р е н ь к о в Э. С., Евтюхова Л. С., Тима-кина А. П., Постникова. В. Непрерывнодействующая установка для дезинфицирующей обработки плодоовощного сырья. Экспресс-информация

ВНИИТЭИагропром //Консерви., овощесушильн. и пищеконцентрат. пром-сть. — 1987. — Сер. 6. •—• Вып. 5. — С. 16.

6. Хомченко Г. П., Севастьянова К. И. Окислительно-восстановительные реакции. — М.: Про-

свещение, 1989. — 141 с.

7. К о х а и о в Г. Н. К вопросу об анодном выделении кислорода на графите //Электрохимия. — 1971. — 7. — Вып. И. — С. 1606.

8. Р о м а н о в А. М. Электрофлотация и сопутствующие ей электрохимические процессы //Электронная обработка материалов. — 1988. — № 5. — С. 42.

9. Ф е д о т к и н И. М. и др. Интенсификация технологических процессов пищевых производств / И. М. Федоткин. Б. Н. Жарик, Б. И. Погоржель-ский. — Киев: Техника, 1988. — 176 с.

10. Кожин о в В. Ф., Кожин о в И. В. Озонирование воды. — М.: Стройиздат, 1973. — 160 с.

11. Орлов В. А. Озонирование воды. — М.: Стройиздат, 1984. — 86 с.

Кафедра машин н аппаратов

пищевых производств Поступила 11.1 ЇВ-