CC BY
37
ЗО ИЗВКСТИЯ ВУЗОВ. ІІИІЦКВЛЯ ТКХ1ЮЛО! ИЯ. № .5-6. ¡995
нием в указанных белках растворимых и нерастворимых фракций.
При всех недостатках компонентов семян винограда очевидно, что после измельчения они могут использоваться в кормовой смеси с другими добавками.
Дальнейшая спектральная характеристика белка ЖВС показала, что в ИК-спектре исследуемого суммарного белка наблюдается ряд типичных полос, характерных для колебаний элементов пептидной группы: 1650-1660 см-1 — валентные колебания СО — амид I; 1540-1550 см1 — валентные колебания С—N, деформационные колебания NH — амид II; 1200-1260 см”1 — плоскостные Н-де-формационные колебания с большой амплитудой [191. Следует отметить характерную для глобулинов и глютелинов широкую полосу поглощения NH-групп белков в высокочастотной области 3300-3500 см”1 — амид А [20]. Отсутствие полосы поглощения при длине волны 1730 см”1, характеризующей колебания С — О в сложноэфирной группе, свидетельствует об отсутствии липидов в выделенном белке ЖВС. Полосу при 2920 см’1 можно отнести на счет валентных колебаний групп СН„, СН; при 2860 см"1 — на счет валентных колебаний групп ОСН3, что указывает на возможное присутствие в исследуемом белке лигнина. Полоса в области 1000-1200 см 1 может свидетельствовать о наличии неионизированного карбонильного конца (—СООН), что обусловлено колебанием с участием растяжения одинарной связи
С-0 [18].
ЛИТЕРАТУРА
!. Балтага С.В., Гаиковская Л.Т. Виноградные выжимки
— источник желирующею пектина // Садоводство, вино гр а дар сто о и виноделие Молдавии. — 1975, — Д» 4. —
2. Денщиков М.Т. Отходы нишевой промышленности и их использование. — М.: Иишепромиздат. 1963. — (115 с.
3. Ежов В.Н., Датунашвилн Е.Н,, Павленко Н.М. О химическом составе кожицы виноградной ягоды // Физиология и биохимия культурных растений. — 1973. — 5. — Вып. 2. — С. 202.
4. Горковлюк Н.П., Дудкин М.С. Биохимическая характеристика виноградных выжимок и получение из них экстрактов // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. — 1982. — .№ 4. ■— С. 33.
5. Зинченко В.И. Полисахариды винограда и вина. — М.: Пищевая пром-сть, 1978. — 152 с.
6. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Вторичные ресурсы переработки винограда (обзор). — Arpol 1ИИТЭИПП, пищевая пром-сть, серия 15. Винодельческая пром-сть. — М.. 1992.
— С. !.
7. Горковлюк Н.П., Дудкин М.С. Характеристика целлюлозы клеточных стенок винограда //' Изв. вузов. Пищевая технология. — 1983. — .N» 3. — С. 28.
8. Дудкин М.С., Величко Т.А., Безусов А.Т., Голивец Г.И. Сравнительная характеристика целлюлоз анатомических частей виноградной лозы // Химия древесины. — 1976.
— .V 3. — С. 3(1.
9. Дудкин М.С., Величко Т.А., Безусов А.Т., Голивец Г.И. Характеристика строения ксиланов виноградной лозы / / Химия древесины. — 1976. — ,V> 3. — С. 39.
10. Корольков И.И., Федоров А.Л. Исследование надмолекулярной структуры мерсеризованной и регенерированной целлюлозы методом алкоголиза амиловым спиртом // Химия древесины. — 1975. — .V? 6. — С. 3.
11. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Метод повышения кормовой ценности жмыха виноградных семян // Садоводство и виноградарство Молдовы. — 1991. — ,Vj 4. — С. 29.
12. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Обогащение побочных продуктов переработки винограда // Комбикормовая пром-сть. — 1990. — Д» 1. — С. 32.
13. Оболенская A.B., Щеголев В.П., Аким Г.П. и др. Практические работы по химии древесины и целлюлозы.
— М.: Лесная пром-сть. 1985. — 411 с.
14. Дудкин М.С., Лемле H.A., Шкантова Н.Г. Выделение и характеристика целлюлозы трав / / Журн. прикл. химии,
— 1975. — Л« 6. — С. 48.
15. Жбанков Р.Г. Инфракрасные спектры и структура углеводов. — М.: Паука и техн., 1972. — 456 с.
16. Дудкин М.С., Денисюк H.A. Углеводы Symphytum Aspurum / / Химия природных соединений. — 1981. — .V> 1. — С. 15.
17. Наканисм К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений: Пер. с англ. / 11од ред. A.A. Мальцева.
— М., 1965. — 209 с.
18. Исарова Л.Ю. Биохимическая характеристика белоксодержащих отходов кукурузокрахмального производства с целью рационального, их использовании в пищевой промышленности: Лис. ... канд. техн. наук. — Одесса, 198/.
19. ЭллиотА. Инфракрасные спектры и структура полимеров.
— М.: Мир. 1972. — 159 с.
20. Лазарев Ю.А. Влияние резонанса Ферми на положение и интенсивность полос амид А и амид В в //А'-спектрах полипептидов и белков // Биофизика. — 1974. — 14. — С. 622.
Кафедра органической химии
Поступило 10.03.93
663.542.011
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ПОДГОТОВКИ КОРНЕПЛОДОВ ТОПИНАМБУРА К СБРАЖИВАНИЮ
B.Н. ШВЕЦ, Л.Л. ИВАНОВА, С.Л. ДВОРНИК,
C.Р. ТОДОСИЙЧУК
Украинский государственный университет. пищевых технологий
Одним из источников расширения сырьевой базы спиртовых заводов после проведения соответствующих технологических и экономических разработок может стать топинамбур, переработка которого в спирт видится более эффективной, чем получение его из традиционных видов сырья.
В 30-х гг. проведены обстоятельные исследования по разработке способа предварительной подго-
товки топинамбура к сбраживанию с целью наиболее полного гидролиза полисахаридов, в частности инулина, до сбраживаемых сахаров [ 1, 2|. Для этого были использованы способы кислотного и ферментативного гидролиза, а также гидролитическая обработка среды при повышенном давлении.
В последующие'десятилетия в нашей стране подобные исспедования не проводились.
Нами изучена эффективность традиционных способов гидролиза инулина с целью подготовки измельченных корнеплодов топинамбура к сбраживанию — - термического, кислотного и ферментативного.
I13HUC1
Температура разиа-рипа-нич, 'С
Кон-
троль
(без
разва-
рива-
нии)
100
110
120
130
140
150
160
В та по раз его сб[ шивал: при 10 В Р
входяи содер» но, ЭТ( и крах туры f варен« значит среды.
Наи(
топинг
услови
достиг;
темпер
концет
кислот
тельно
При
ВОЙ М!
ных уг стает г ние не перату
Для намбу! триров Смесь в тєчеі щелочі
Друг заклк> чески лучень электр ны пре
Топі
скому
С ВОДО!
характс-
экстрак-
Молда-
. - М.:
:ы иере-їиіцевая V.1992.
еллюло-
Іишевая
іецГ.И.
ичсских - 1976.
іецГ.И.
пзы / /
адмолс-тнішой 'ом //
і кормо-ВПДСТІІО
*29.
100'ШЫХ
фмовая
и др.
полозы.
лент» и химии,
ГА углс-
\phyium 981. —
органи-
ілілшва.
И'ЛОКСО-
»дства с ой про-198/.
* ми ров,
ожеиие
ні'ктрах
• 14. -
42.011
ч
э наи-астно-|. Для юго и
4ЇИЧЄ-
ЄНИИ.
:тране
)ННЫХ
ІЇОНКИ
сбра-
■рмен-
Таблица I
Таблица 2
Темпе- РВ. % pH, ел. pH Сто- Коли- Кон-
ратура разва-рипа-ния, "С I! Сре-Де н Пря- жке н среде н бра- жке Г1СН ь гидролиза инули-на, % выделив- шегося со.,. г/КЮг гра- ция спирта. об.%
Кон- троль (без разва- рива- нии) 0.67 0.41 6,60 4,90 0 6.85 6,0
1 (Ю 1,09 0,42 6.30 4,20 0,3 6,70 5.6
110 1.14 0,45 6,20 4,12 0,4 6,70 5.8
120 1.80 0,53 6.00 4,08 0.8 6.50 5.9
130 2,21 0.65 5 80 4.0! 2.6 6,8 6.1
МО 6.00 1.43 5.22 4,10 31.4 6,3 5,4
150 И,56 4,22 4.61 4,38 88.1 5.9 5.3
160 20,81 5,75 4.21 4.30 — 5.2 5.2
В табл. 1 приведены результаты исследований по развариванию топинамбура и последующему его сбраживанию. Топинамбуровую "кашку1’ смешивали с водой в соотношении 2:1 и разваривали при 100— 160°С в лабораторных автоклавах.
В результате термоконверсии полисахаридов, входящих в состав топинамбура, увеличивается содержание редуцирующих веществ РВ. Очевидно, это связано с гидролизом инулина, клетчатки и крахмала. Эти процессы с повышением температуры разваривания интенсифицируются. pH разваренной массы смещается в кислую зону и тем значительнее, чем выше температура обработки среды.
Наиболее интенсивно происходит сбраживание топинамбура, разваренного при 130°С. При этих условиях концентрация спирта в зрелых бражках достигает максимума. Дальнейшее же повышение температуры разваривания вызывает снижение концентрации спирта, при этом pH, а также общая кислотность зрелых бражек отличаются незначительно.
При температурах разваривания топинамбуро-вой массы 100-130°С концентрация несброжен-ных углеводов в зрелых бражках несколько возрастает по сравнению с контролем. Резкое увеличение несброженных сахаров наблюдается при температуре разваривания 140 С и выше.
Для гидролиза инулина, содержащегося в топинамбуре, применяли кислотный гидролиз концентрированной серной кислоты при pH 1,65-2,3. Смесь выдерживали на водяной бане при 90~95°С в течение 1 ч с дальнейшей нейтрализацией среды щелочью до pH 5,0.
Другой способ кислотного гидролиза инулина заключался в обработке корнеплодов электрохимически активированной водой с pH 1,65-2,3, полученной в комбинированном диафрагменном электролизере. Условия гидролиза были аналогичны предыдущим.
Топинамбур, подвергнутый кислотно-термиче-скому гидролизу, приготовленный в соотношении с водой 2:1, сбраживали.
РВ % Инулин в среде. % Коли- Концен- трация спирта, об$і
Условии приготовлении в среде в бражке чество выделившегося со.,, г /1 (Юг
Контроль (без обработки) 0,67 0.20 6.7 6.85 6.45
Кислогно- термический гидролиз *.79 0,15 3.91 6,83 6.41
Гидролиз активированной водой 1,72 0.16 4,98 6,75 6,07
Как видно из результатов, представленных в табл. 2, оба метода подготовки питательной среды существенно отличаются по количеству инулина, перешедшего в фруктозу. В то же время, увеличения выделившегося диоксида углерода и концентрации спирта в зрелой бражке по сравнению с контролем не наблюдается.
С целью увеличения концентрации сбраживаемых углеводов в питательной среде изучали возможность механодеструкции полисахаридов. Топинамбур измельчали в диспергаторе ПО ’’Гефест” (число оборотов 33 с ‘) и в дезинтеграторе 1А146 (число оборотов 250 с1). Установлено, что измельчение корнеплодов не позволяет достигнуть меха-нохимической деструкции углеводов, а концентрация спирта даже снижается по сравнению с содержанием его в бражке, полученной из топинамбура-без какой-либо специальной обработки.
Исследованы способности ферментов корнеплодов топинамбура и дрожжей, используемых для брожения, гидролизовать инулин до сбраживаемой фруктозы.
Ферментативный гидролиз инулина, содержащегося в измельченной среде (гидромодуль 2:1), проводили при 55°С в течение 2 ч. Способность дрожжей гидролизовать инулин устанавливали сбраживанием топинамбуровой "кашки”, инактивированной кипячением в течение 5 мин.
Таблица Я
РВ % Количе- Концен- трация спирта. оГ^Х>
Условия приготонления в среде в бражке ’ ство выделив- шегося со.,, г/100г
Без обработки 0,67 0,30 6.85 6,00
Ферментативный гидролиз инулина 0.67 0.25 .10 6.30
Предварительная инакіивация ферментов 0.67 0.27 Г., ІЧ 6.10
Из результатов (табл. 3) видно, по после ферментативного гидролиза среды солержание РВ не изменяется, т. е. активность инвертазы корнеплодов топинамбура незначительна.
32
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 5-6, 1995
ИЗВЕ
Дрожжи-сахаромицеты обладают достаточно высокой инвертазной активностью, позволяющей сбраживать инулин топинамбура без предварительного его гидролиза ферментативным или кислотным способами с примерно одинаковыми тех-нико-экономическими показателями процесса.
Таблица 4
Соотношение топинамбур: вода РВ, % Коли- чество выде- ливше- гося со2, г/ЮОг Кон- цен- трация спирта, об% pH бражки Кисло- тность, град.
в- среде в бражке
Без воды 1,00 0,41 6,65 8,8 4,27 2,5
3:1 0,75 0,35 5,42 6,9 4.1 2,6
2:1 0,67 0,30 4,57 6,0 4,01 2.1
1:1 0,50 0,25 3,0 3,9 3,92 2,0
Проведены исследования по сбраживанию питательных сред, приготовленных из измельченных корнеплодов топинамбура, смешанных с водой в соотношениях 1:1, 2:1 и 3:1. Результаты показывают, что процесс сбраживания таких сред завершается через двое суток. Чем меньше расход воды на приготовление питательной среды, тем больше выделяется диоксида углерода на всех стадиях
спиртового брожения и тем больше этанола накапливается в зрелой бражке (табл. 4).
Концентрация редуцирующих веществ в зрелых бражках отличается незначительно. Для получения бражки крепостью свыше 8 об.% целесообразно перерабатывать измельченные корнеплоды топинамбура без добавления воды.
ВЫВОДЫ
1. Установлено, что термический, кислотный и ферментативный способы предварительной подготовки измельченных корнеплодов топинамбура к сбраживанию не позволяют существенно увеличить содержание спирта в бражках по сравнению с бражками, полученными из необработанного топинамбура.
2. Дрожжи-сахаромицеты обладают достаточно высокой инвертазной активностью, позволяющей сбраживать инулин топинамбура без предварительной обработки корнеплодов,
ЛИТЕРАТУРА
1. Кохана Б.М., Арасимович Б.В. Биохимия топинамбура.
— Кишинев: Штиинца, 1974. — 87 с.
2. Бобков П.К. Производство спирта из цикория и топинамбура. — М.: Пищепромиздат, 1936. — 397 с.
Кафедра биотехнологии продуктов брожения, экстрактов и напитков
Проблемная научно-исследовательская лаборатория
Поступила 22.1 / .93
1
IО
1
А.А. И.Н.
Кубаь
Це
инте|
темп
соде|
стой
ое
стеб;
ЖИЛ(
соде[
числ
Сусл
стью
миче
слое!
апаз(
ульт|
луча'
необ:
суслс
жанр
объе]
цией
На
НИЯ ( КИСЛ'
(крИ1 (кри! • 03Ву1 Ан пока: ем у; 50,ч.
СерН! ульт! чаете му У
СуСЛс
вызы
сульс
эффе
свобс
влия
чаете
ше
инте:
сниж
лоты
ни.
Из;
рату[
зало,
удал?
