CC BY
27
612:535.2
1
ЛЕБЕ
! мерную ш кисло-эованной а фосфат іри этом
гва фогу-фосфат-:е выпеч-цило раз-за гуани-) фосфор, еляли по жках из грвантом ость при-іат-ионов
їй по фо-ли по 50 5,0 мг/л фосфат-бавляли ористого Ї объемы
)ез 5 мин али. По-ти, стро-ах: опти-т-иона в
:ой мето-гь добав-метода
зеделяли , муке и разом. В :л анали-нтрации
ЕОВО'КИС-
Ї и доволі водой.
1ИН.
формуле
I градуи-
анализа,
эказыва-)м зерне ае изме-
Таблица
Дозировка фогуцида, г/т Остаточное в продукте, мг количество фогуцида /л, после хранения, сут
Зерно Мука Хлеб
1 15 1 14 1
100,0 57,66 57,74 3,11 3,11 2,02
200,0 117,03 . 117,15 6,21 6,21 4,03
Содержание фогуцида в зерне в 18,6 раза больше, чем в муке, выработанной из этого зерна. Это связано с тем, что в процессе помола удаляются верхние слои ткани зерновки, на которых в основном адсорбируется фогуцид. Остаточное количество фогуцида в хлебе ниже, чем в соответствующей муке, в 1,54 раза, что обусловлено технологией выпечки, и значительно ниже порога чувствительности человека и безопасного уровня концентрации 3 мг/л, установленного 5-м филиалом Института биофизики Минздрава СССР.
выводы
1. Разработанный метод фотоколориметрическо-го определения фогуцида позволяет с высокой
точностью определять остаточное количество консерванта в зерне, муке и хлебе.
2. Установлено, что в хлебе из обработанного фогуцидом зерна пшеницы остаточное количество консерванта безопасно для человека. Это подтверждает целесообразность консервации влажного зерна пшеницы водным раствором фогуцида из расчета 100 г/т.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кудинов П.И., Бочкова Л.К., Караим Т.В. Влияние метацида на микрофлору зерна и муки / Тез. Междунар. науч.-теор. конф. — Могилев, 1995.
2. Кудинов П.И., Бочкова Л.К., Караим Т.В. Повышение сохранности зерна пшеницы методом консервации / Тез. Всерос. конф. ’’Современные достижения в биотехнологии’ . — Ставрополь, 1996. — С. 262.
3. Кудинов П.И., Бочкова Л.К. Влияние обработки зерна метацидом на поражаемость хлеба картофельной болезнью / Тез. II Всерос. науч.-теор. конф. ’’Прогрессивные экологически безопасные технологии”, 1-4 октября 1996. — Углич, 1996.
4. Кудинов П.И., Караим Т.В. Влияние обработки зерна пшеницы метацидом на хлебопекарные свойства муки и качество хлеба / / Изв. вузов. Пищевая технология. — 1997. — № 6. — С. 22-23.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 13.05.98
663.5:658.562:543.544
ЭКСКЛЮЗИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ ОСВЕТЛЕННОГО СУСЛА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭТАНОЛА
С.В. ВОСТРИКОВ, С.Ю. БОЛДЫРЕВ, М.И. СОКОЛОВ
Воронежская государственная технологическая академия
Одной из ресурсосберегающих технологий в спиртовой промышленности, позволяющей снизить себестоимость выпускаемой продукции, является технология, предусматривающая разделение зерновой массы на жидкую и твердую фракции с последующим ферментативным осахариванием жидкой фазы — осветленного сусла.
Сбраживание такого сусла позволяет значительно сократить время спиртового брожения, уменьшить содержание побочных примесей в зрелой бражке за счет более интенсивного и глубокого гидролиза осветленного сусла, обеспечивающего получение качественного и однородного по своему составу осахаренного сусла. Применение для сбраживания осветленного осахаренного сусла обеспечивает значительное снижение энергозатрат на перегонку и ректификацию спирта, улучшает экологическую обстановку производства.
Изучение состава сусла и динамики его сбраживания дрожжами предполагает наличие методов оперативного контроля состава сбраживаемых углеводов сусла, образующихся в процессе ферментативного гидролиза крахмала.
В настоящее время существующие качественные и количественные методы контроля процесса осахаривания отличает большая трудоемкость и низкая воспроизводимость результатов. Указанных недостатков, на наш взгляд, лишен метод эксклюзионной хроматографии, основанный на разделении компонентов смеси веществ по размерам молекул.
Размеры и масса молекулы являются наряду с элементарным составом ее важнейшими характеристиками. Молекулярная масса служит зачастую единственным признаком, позволяющим отличить одно вещество от другого. Различия в молекулярной массе играют роль во всех обычных физических методах разделения. Для разделения веществ по молекулярной массе существенно важны два характерных свойства молекул: скорость седиментации и занимаемый объем.
Классические методы определения полидисперсности полимеров — дробное осаждение и растворение, скоростная седиментация из-за их длительности не в состоянии обеспечить потребности массового анализа. Доказано, что наиболее подходящим методом для определения параметров молекулярно-массового распределения является экс-клюзионная хроматография ЭХ. Ее успешное использование связано с высокой эффективностью метода, наглядностью и воспроизводимостью результатов анализа, высокой производительностью для любых типов веществ. Метод более информативен, чем другие методы определения молекуляр-но-массового распределения, так как позволяет количественно судить о наличии примесей, содержании добавок и т.д. Он прост и доступен любой лаборатории.
Сочетание ЭХ с высокоэффективной жидкостной хроматографией ВЭЖХ или каким-либо другим методом, в котором разделение основано на различиях в химическом строении, позволяет разделить образец на ряд фракций с разной молекулярной массой, а затем каждую фракцию разде-
ИЗВЕС'
лить на подфракции различного химического состава. Возможно и использование ЭХ в качестве дополнительного метода разделения фракций, полученных, например, методом ВЭЖХ. Но ЭХ должна быть первой стадией разделения, так как это разделение только по одному признаку — по размеру молекул, в то время как в других методах (дробное растворение и др.) разделение идет как по химическому строению, так и молекулярной массе [1].
Представляло интерес изучить возможность разделения углеводных компонентов зернового осаха-ренного сусла в виде ди-, моно-, полисахаридов с целью их качественного и количественного определения.
Определяющей задачей для ЭХ сусла являлся подбор сорбента, в качестве которого как оптимальный для этой цели был выбран сефадекс [2-4]. Сефадексом наполняли стандартные стеклянные колонки фирмы ЬКВ (Швеция) [5] диаметром 1,26 см по методике, подробно описанной в работе [6]. Хроматограммы снимали на хроматографе ХЖ-1307 с использованием рефрактометрического детектора.
В первой серии опытов колонку наполняли сефадексом в-ЗО и осуществляли ее калибровку полиэтиленгликолями фирмы Мегск с различной молекулярной массой. Пробу полиэтиленгликоля объемом 2 см3 с концентрацией 0,05% вводили при скорости элюирования 2 см3/мин. В откалиброванную таким образом колонку вводили пробу сусла объемом 2 см , которую предварительно разбавляли в дистиллированной воде (2 см3 сусла в 20 см3 воды).
Результаты первой серии опытов, представленные на рис. 1, показывают, что линейная зависимость логарифма молекулярной массы 1^ М от объема элюирования 1Л наблюдается только в диапазоне 6000-1000. Гель-хроматограмма сусла лежит ниже области молекулярной массы поли-этиленгликолей с молекулярной массой 1500. Это свидетельствует о том, что поли-, ди- и моносахариды с молекулярной массой <1500 на колонке, заполненной сефадексом С-50, не делятся.
Рис. 1
В связи с этим была проведена вторая серия экспериментов на Молселекте Г-10 (Венгрия), который обеспечивает эффективное разделение moho-, ди- и полисахаридов. Условия хроматографирования остались как и в первой серии опытов, с той лишь разницей, что колонку калибровали по полиэтиленгликолям и чистым растворам сахаров.
Результаты (рис. 2) показывают, что хроматограмма сусла лежит в области деления колонки (по
молекулярной массе от 800 до 150). Вещества с молекулярной массой меньше, чем у арабинозы, не делятся.
На основании данных второй серии опытов в дальнейшем изучали состав трех образцов сусла, приготовленных по различным технологическим режимам водно-тепловой обработки и осахарива-ния, на колонке с Молселектом Г-10. При элюировании из образцов отбирали по 2 см3 сусла, растворяли в 20 см3 дистиллированной воды и вводили 2 см3 раствора в хроматограф.
Рис. 2
Первый образец готовили при температуре водно-тепловой обработки 68°С в течение 2 ч, дозировка ферментного препарата амилосубтилин ГЗх 3 ед/г крахмала. После водно-тепловой обработки массу осахаривали глюкаваморином ГЗх в количестве 9 ед/г крахмала при температуре 56~58°С в течение 30 мин. Второй образец готовили так же, только на стадии приготовления замеса при температуре 40°С вносили ферментный препарат про-тосубтшшн ПОх в количестве 0,25 ед/г крахмала. Третий образец сусла готовили при температуре водно-тепловой обработки 125— 130°С, время 60 мин, после чего осахаривали глюкаваморином ГЗх в количестве 6,2 ед/г крахмала в течение 15 мин при температуре 56-58°С.
*0*У78тл$оА режим и^т Тр*1**ираюм
Рис. 3
Результаты элюирования представлены на рис. 3. Первый пик каждого графика обусловлен наличием декстринов с различной молекулярной массой, а второй пик — наличием ди- и моносахаров, качественный и количественный состав которых, как и декстринов, зависит от режима водно-тепло-вой обработки и осахаривания. Из графиков видно, что все три образца имеют различный качественный и количественный состав углеводов и при увеличении времени осахаривания количество ди-
И МО» кстрив ния п лисаха к сум массоі молек; дов, к судилі зульта
Пок
Молек;
масс
угле
Соотнс
пике
м.о.
Ростої
0д пище ЭКОЛС ниет времї онны ский обесп лей в кого аналі работ полуї
ТИВНІ
метол ных £ аналі [1,21 Це, честв довол
ИСП0І
став^ щино мулы бент средс разра (г. М По продс
№4,1998
¡цества с абинозы,
)ПЫТОВ в
)в сусла, ■ическим ахарива-элюиро-сла, рас-и вводи-
і
уре вод-
Ч, ДОЗИ-
|шн ГЗх работки таличе--58°С в так же, ри тем-зат про-ахмала. гратуре емя 60 юм ГЗх 15 мин
а рис. нали-и мас-каров, рорых, гепло-іидно, ствен-Ï при во ди-
и моносахаров увеличивается, а количество декстринов уменьшается. С помощью интегрирования пиков определили соотношение суммы полисахаридов с молекулярной массой от 1800 до 450 к сумме ди- и моносахаридов с молекулярной массой от 360 до 150 каждого образца сусла. О молекулярной массе декстринов ди- и моносахаридов, которые входят в состав каждой фракции, судили по калибровочному графику (рис. 2). Результаты представлены в таблице.
Таблица
Показатели
Номер пика
1
Молекулярная
масса суммы 1800- 540- 540- 182- 180-
углеводов 450 450 450 <360 150 150
Соотношение
пиков, % 27,41 26,96 11,71 72,59 73,04 88,29
ВЫВОДЫ
1. Эксклюзионная хроматография может быть использована для разделения сусла на фракции,
состав которых целесообразно исследовать методом ВЭЖХ.
2. Предложенный метод отличает высокая чувствительность и селективность, что позволяет применять его для определения качественного и количественного состава углеводов сусла.
3. Комплексное использование ЭХ и ВЭЖХ способно обеспечить измерение в динамике процесса осахаривания составляющих углеводов сусла.
ЛИТЕРАТУРА
1. Altgelt К.Н. Chromatography in Petroleum Analysis. — N.Y^-Basel: M. Deker, 1979. — P. 287-312. Высокоэффективная жидкостная хроматография в биологии / Под ред. А. Хеншена, К.П. Хупе и др. — М.: Мир, 1988. - 688 с.
Остерман Л.А. Хроматография белков и нуклеиновых кислот. — М.: Наука, 1985. — 536 с.
Промышленные хроматографические продукты / Под ред. Л.А. Омина. — М.: Химия, '1978. — 656 с.
Pharmacia Fine Chemicals. — Uppsala Schweden. Детерман Г. Гель-хроматография. — М.: Мир, 1970.
2.
Кафедра технологии бродильных производств и виноделия
Поступила 03.05.98
664:543.062:546.47
ТЕСТ-МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ
М.О. ГОРБУНОВА, Т.В. КНЯЗЕВА, В.М. КАРПЕНКО
Ростовский государственный университет
Одной из важнейших проблем сертификации пищевой и сельскохозяйственной продукции и экологического мониторинга является определение тяжелых металлов. Используемые в настоящее время для этой цели методы: нейтронно-активационный, атомно-абсорбционный, полярографический и т.д.* требуют дорогостоящего приборного обеспечения, высокой квалификации исполнителей и, б связи с этим, труднодоступны для широкого применения. Поэтому актуальной задачей в анализе качества пищевых продуктов является разработка экспрессных и простых по исполнению полуколичественных методов. Наиболее перспективными в этом отношении представляются тест-методы с использованием реактивных индикаторных бумаг РИБ, которые успешно применяются в анализе различных объектов окружающей среды
Цель настоящей работы — создание полуколи-чественного тест-метода определения цинка в продовольственном сырье и пищевых продуктах с использованием РИБ ФМОПФ-6-Ц. Бумага представляет собой оранжевый листовой сорбент толщиной 0,15 мм, на котором прочно закреплен мультидентатный реагент ряда формазанов. Сорбент входит в набор реактивных индикаторных средств для многоэлементного тестирования воды, разработанных и выпускаемых ТОО "Экотест” (г. Москва) [3].
Поскольку при определении тяжелых металлов продовольственное сырье и пищевые продукты под-
вергаются предварительной сухой или кислотной минерализации, то непосредственно анализируются растворы солей металлов, не содержащие органических веществ. Таким образом, исследуемые минерализаты идентичны солевым растворам, на которых в первую очередь отрабатываются гидрохимические методики. Это позволило предположить, что тест-метод определения цинка с использованием РИБ, разработанный для анализа вод, может быть адаптирован и применен к исследованию качества пищевых продуктов.
С целью снижения предела обнаружения цинка использовался динамический способ контактирования РИБ с минерализатом с помощью специального индикаторного устройства [3], в которое закладывается полоска бумаги и анализируемый раствор протягивается через данное устройство медицинским шприцем. В зависимости от концентрации цинка окраска реакционной зоны изменяется от темно-оранжевой до темно-красной. Исследование оптимальных условий определения показало, что наилучшая контрастность и четкая различимость окраски достигается при pH 8. Для создания выбранной кислотности предложено использовать боратный буфер. Подобраны объем и время протягивания пробы.
Изучение селективности тест-метода показало, что при pH 8 определению цинка не мешают 1000-кратный избыток калия, натрия; 500-кратный избыток кальция. Мешающее влияние меди наблюдается при молярном соотношении 1:1 и устраняется добавлением тиомочевины. Другие тяжелые металлы при максимально возможном содержании в пищевых продуктах не мешают определению.
