CC BY
41
быть рекомендованы в качестве надежного технологического средства защиты от коррозии^оборудо-вания винодельческого производства.
ЛИТЕРАТУРА
1. Балакир Э.А., Косачев В.Б., Серебренникова B.C., Чавчанидзе А.Ш. Экспресс-метод определения коррозионной стойкости материалов и защитных покрытий. — М.: ЦНИИТЭИлегпищемаш, 1986. — Вып. В. — С. 7.
2. Фрейман Л.И., Макаров В.А., Брыксин И.Е. Потенци-остатические методы в коррозионных исследованиях и электрохимической защите. — Л.: Химия, 1972. — 248 с.
3. Авдеева А.В. Коррозия в пищевой промышленности и способы защиты. — М.: Пищевая пром-сть. 1972. — 276 с.
Кафедра технологии металлов и пищевого
машиностроения
Поступила 05.04.91
• 663.251:658.562.2
ЭНЗИМАТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММАРНОГО КОЛИЧЕСТВА ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ И ПРОДУКТОВ ИХ РАСПАДА В СО КО- И ВИНОМАТЕРИАЛАХ
Т.П. УВАРКИПА, Т.И. ВГ.СПАЛОВА,
С.С. ЩЕРБАКОВ, B.C. ПОТИЙ
Акционерное общество "Фарма"
Московская государственная акаОемия пищевых произвоОств „
Широкое использование в сельском хозяйстве средств защиты растений увеличивает вероятность-попадания их остатков в продукты питания, н том числе в продукты винодельческого производства. Присутствие остатков ядохимикатов и продуктах переработки винограда в ряде случаев превышает предельно допустимую концентрацию ПДК И-4).
Помимо прямого негативного воздействия на здоровье людей, наличие остатков пестицидов или их метаболитов в винограде и сусле может иметь технологическое значение: оказывает ингибирующее воздействие на дрожжевую микрофлору, вызывая нарушение процесса брожения сусла [5-11). приводит к ухудшению вкуса и аромата вин [4|, отрицательно влияет на стабильность продукта и вызывает его помутнение [12].
Одним из,надежных способов контроля за содержанием остаточного количества пестицидов в продуктах винодельческого производства является энзиматический метод, применяемый для индикации и идентификации фосфорорганических соединений ФОС. В настоящее время для индикации высокотоксичных ФОС используются эстеразьг животного происхождения (холинэстераза гомоге-ната печени, бутирилхолинэстераза сыворотки крови лошади), сырьевая база которых ограничена.
Нами опробован метод определения ФОС в соко-и виноматериалах с применением микробной кар-боксилэстеразы КЭ, которая может бы ть получена в необходимых количествах без использования дефицитного животного сырья. Этот фермент отличается высокой каталитической активностью, чувствительностью к ФОС и имеет значи тельно более широкий в,сравнении с холинэстеразой интервал pH-стабильности и рН-оптимума.
Предлагаемый метод прост в исполнении, не требует сложного хроматографического оборудования, позволяет быстро оценить суммарное токсическое действие фосфорорганических пестицидов ФОП и продуктов их распада. Метод количественного определения ФОП с применением КЭ в 10-1000 раз превышает по чувстви тельности зарубежные и отечественные аналоги, основанные на
использований ферментов животного происхождения.
Для исследований использовали образцы вино-материалов, полученные с московских предприятий. и из торговой сети, а также образцы сусла, представленные винзаводом совхоза ’’Южный” Краснодарского края, виноградники которого прошли обработку смесью фозалона и фосфамида.
Все ФОП при ферментативном анализе делятся на два класса: непосредственно определяемые в продуктах (например, хлорофос) и требующие активации перед определением. Это более современные, широко применяемые пестициды, обладающие пролонгированным действием, к которым относятся, фозалон и фосфамид. Для оценки суммарного токсического действия ФОП и продуктов их распада был выбран фозалон, имеющий более низкую ПДК из пестицидов данной группы и труднее всего поддающийся активации,
В естественных природных условиях происходит частичная активация ФОП под действием солнечного света и, следовательно, проявление их ингибирующего эффекта на холинэстеразу человека. Но для полного обнаружения суммарного действия ФОП и продуктов их распада требуется более жесткий способ их активации, который был подобран нами экспериментально. Стандарты ФОП были получены из института защиты растений. КЭ из Вас. виЫШз приготовлена по ТУ 64-13-31-90.
Сущность метода заключается в определении степени угнетения активности карбоксилэстеразы ФОП и продуктами их распада, выраженной в процентах НА.
Активность КЭ определяется при ферментативном гидролизе хромо генного субстрата индофени-лацетата ИФА. При этом происходит прирост оптической плотности 60. при 670 нм за счет образования окрашенных продуктов реакции. Активность КЭ пропорциональна (10,,.
При угнетении активности КЭ пестицидами или продуктами их распада наблюдается уменьшение прироста оптической плотности АО. при ферментативном гидролизе ИФА.
Принимая исходную активность КЭ за 100%, можно рассчитать степень инактивации по формуле
ёА= 100 - /</£„■ 100%.
ФОП и продукты их распада извлекаются из исследуемых образцов путем экстракции хлоро-
формом с последующим растворением высушенного экстракта в ацетоне. Ацетоновый раствор ФОП подвергают активации ультрафиолетовым излучением (ртутно-кварцевая лампа ДРТ 400, мощностью 1000 Вт) в специальных пробирках из кварцевого стекла.
Ингибирование КЭ активированными ФОП проводится при комнатной температуре в течение 15 мин. При ферментативном гидролизе ИФА как ингибированной, так и неингибированной КЭ pH реакционной смеси создается с помощью 1/15М Na-фосфэтного буфера pH 8,5.
После определения степени ингибирования КЭ по калибровочной кривой рассчитывается концентрация фозалона, которая соответствует степени ингибирования фермента.
Калибровочная кривая строится по фозалону (стандартный раствор Института защиты растений). Исходный раствор фозалона в ацетоне с концентрацией 0,0 г/дм3 активируется УФ-излу-чением, активированная проба разводится 1/ 15М Na-фосфатным буфером до нужных концентраций и определяется степень инактивации КЭ в процентах (рисунок).
В результате многочисленных проверок на калибровочной кривой была выбрана рабочая зона концентрации фозалона 0,1-0,4 мг/дм". При определении содержания ФОП в растворах желательно подбирать концентрации растворов так, чтобы попасть в рабочую зону.
Методика количественного определения ФОП была апробирована на ниноматериалах, полученных с московских предприятий и из торговой сети (табл. 1). Для сравнения образцов использована величина ПДК для фозалона. Результаты показали присутствие ФОП во всех образцах, причем только в одном образце белого столового виноматериала концентрация ФОП не превышала ПДК.
Таблица 1
Таблица 2
До обработки После обраб отки
Но- мер опы- та Образец конце н-трация ФО/7.„ мг/дм'5 ПДК концентрация ФО/Л, мг/дм° ПДК сорб- ция. %
і Сусло-самотек из здорового винограда 0,28 0,7 0,16 0,4 43,0
2 из поврежденного гнилью винограда 1,20 3.0 0,64 1.6 46,6
3 из поврежденного гнилью винограда (повторная обработка) 0,64 1.6 0,32 0,8 50,0
4 + 1-е давление из здорового винограда 1.27 3,2 0,30 0,76 76,4
5 . сброженное (из 4-го опыта) 0,52 1.3 0,30 0,76 42,0
6 Киноматериал Сахра — тип мадеры 1,52 3,8 0,76 1.9 50,0
7 Портвейн 13 0,96 2,4 0.32 0.8 68,0
8 Велое столовое 0,12 1),3 0,06 0.15 50,0
9 Красное столовое 0,80 2,0 0,35 0,9 55,0
Образец Концентрации ФОП, мг/дм ' ПДК ■
Виноматериалы
Сахра — тип мадеры 1,52 3,8
Портвейн 13 0,96 2,4
Белое столпиое (Испания) 0,12 0,3
Красное столовое (Молдавия) 0,80 2.0
Вина
- Вазисубани — белое столовое (Грузия) 2,40 6.0
Вечерний звон — красное столовое (РБ)
0,5 6
1.4
Анализ образцов сусла из винограда сорта Се-мильон урожая 1992 г., прошедшего обработку ФОП в период вегетации, также продемонстрировал наличие остатков ядохимикатов (табл. 2). В сусле-самотеке из здорового винограда концентрация ФОП была ниже ПДК, а из поврежденного гнилью винограда — наблюдалось трехкратное превышение ПДК, что требует детоксикации сусла.
Для удаления остатков ФОП из сусла и сброженного виноматериала использовали препарат биосорбента ОК-2, представляющий собой обработанные клеточные оболочки дрожжей Р/с/г/о тетЬгапо}ас1епз, являющиеся вторичным продуктом производства цитохрома С. На данный продукт разработаны технические условия (ТУ оп. 1124895—12—19) и получено разрешение Министерства здравоохранения на использование его в .виноделии (№ 143-12/440-8 от 29.07.91). Температур? обработки 20°С. Концентрация ОК-2 в опытах 1-, 2-, 3-, 5-, 6-, 7-, 8- и 9-м — 1 г/дмг, 4-м — 2 г/дм'.
Результаты показывают, что однократная обработка биосорбентом позволяет снизить содержание ФОП на 50% (табл. 2). При повышенном содержании ядохимикатов рекомендуется провести повторную обработку виноматериала.
Следует отметить, что при сбраживании сусла наблюдалось снижение содержания ФОП, что свидетельствует о высокой сорбционной активности дрожжевых клеток по отношению к ядохимикатам. Однако при значительном содержании последних в сусле бродящие дрожжи не могут очистить его в достаточной степени, в таких случаях необходима дополнительная детоксикация.
Обр< 20°С е возмох • татков
Раз[ хромаї стро О! ганиче Она л мость 10-10 ные ат Нео лэстер фарма ствуюі
1. Выл В.В.
198?
вине
2. Don
Stud
colli
Л? З
О.Е. Рі
Кубанск
Наи( ского г тода от лотног етея Н1 ляюще ворите качесп творах 4], так Однак< реаген' роды, отсута
Целт рия Нк КИСЛОТ
я годны
Наде сти Ї.Н 8] опр« хождет
обесі мы В сторон!
Обработка биосорбентом виноматериалов при 2СГС в течение 1 ч также продемонстрировала возможность его использования для удаления остатков ядохимикатов (табл. 2).
ВЫВОД
Разработанная методика, не требуя сложного хроматографического оборудования, позволяет быстро определить суммарное количество фосфорор-ганических пестицидов в соко- и виноматериалах. Она достоверна, имеет хорошую воспроизводимость и надежность, а по чувствительности в 10-1000 раз превышает зарубежные и отечественные аналоги.
Необходимое количество микробной карбокси-лэстеразы может быть получено от Российской фармацевтической компании "Фарма” по соответствующей заявке.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вылегжанина Г.Ф., Систер Ю.Д., Трайста С.В., Бабич
В.В. Содержание пестицидов в винограде и сусле урожая 1987 г. / Повышение качества продуктов переработки винограда. — Кишинев. 1989. — С. 99.
2. Domini С., Ninci F., Bartolucci G. Agricoltura Guidata: Studio stii residui di fitofarmaci in vini ottenuti contale coltuvazione // Boll, chim. ig. Parle sci. — 1992. —43. — № 3. — P. 97.
3. Farris G., Cabras A., Spanedola L. Pesticide residues in food processing / / Ital. J. Food. Sci. — 1992. — 4. — № 3. — P. 149.
4. Rauhut D., Dittrich H. PHanzenschutzimittel und Weinqualitat // Weinwirt. — Techn. — 1991. — № 1. — P. 18.'
5. Агеева H.M., Коваленко O.A., Гугучкина Т.И. Влиянии пестицидов на брожение виноградного сусла // Пищевая пром-сть. — 1991. — № 7. — С. 86.
6. Гаина Б.С., Давид С.И., Белова В.К. Влияние пестицидов на брожение виноградного сусла / / Пищевая пром-сть. — 1989. — № 8. — С. 55.
7. Conner A.J. The toxicity oF vineyards pesticides to wine yeasts / / Amer, J. Enol. and Viticult. — 1983. — 34. — № 4. — P. 278.
8. Giebel H., Trojanowska K., Simek S. Wplyw Kaptanu, Nogosu na wzrost aktywnosci drozdzy Sacch. cerevisiae // Przem. Spoz. — 1991. — 45. — № 10. — P. 253.
9. Gnaegi F., Aerny J. Influence des fongicides inhibiteurs de la biosynthese des styrols sur la fermentation alcoolique et la quality du vin // Bull. 0.1.V. — 1984. —57. — № 646.
— P. 995.
10. Monteil H., Blazy-Maugen F., Michel G. Influence des pesticides sur la croissancc- des raisins et des vin // Sci. alim. — 1986. — 6. — .№ 3. — P. 349.
11. Lafon-Lafourcade S. Souches de levures // Buil. O.I.V.
— 1984. — 637. — P. 185.
12. Гугучкина Т.И., Агеева H.M. Влияние остаточных количеств пестицидов в сырье на стабильность столовых вин // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии.
— 1990. — № 12. — С. 35.
Кафедра технологии продуктов переработки винограда
Поступила 20.12.9:<
663.236.012.1:543.257.1
ВЫБОР РЕАГЕНТА ПРИ рН-МЕТРИЧЕСКОМ ОПРЕДЕЛЕНИИ ТИТРУЕМОЙ КИСЛОТНОСТИ В ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ И ВИНОГРАДНЫХ СОКАХ
О.Е. РУВИНСКИЙ, Л.М. МАКАРОВА, С.Я. ШАРУДИПА
Кубанский государственный технологический университет
Наиболее существенной проблемой практического применения косвенного рН-метрического метода определения титруемой кислотности или кислотного числа (без проведения титрования) является выбор реагента — слабого основания, позволяющего получить результаты анализа с удовлетворительной метрологической характеристикой. В качестве реагента для определений в водных растворах применим как уксуснокислый натрий [1-4], так и гексаметилентетрамин (уротропин) [5, 6|. Однако практически удобное обоснование выбора реагента как с точки зрения его химической природы, так и метрологических параметров пока отсутствуют.
Цель настоящей работы — установление критерия выбора реагента применительно к анализу кислотности водны^.систем, в частности плодово-ягодных соков и напитков.
Надежность определения титруемой кислотности ХН:1Ап косвенным рН-метрическим методом [7, 8] определяется, с одной стороны, полнотой прохождения основной аналитической реакции
'ЕНг1Ап + пВ пВМ' + НАп'", (1)
обеспечивающей образование буферной системы В + ВН при избытке реагента В, с другой стороны, основной диссоциацией самого реагента
В + Н.,0 АН* + ОН'. (2)
Химическая природа реагента — слабого основания с учетом равновесия реакции диссоциации (2) — может оказать существенное влияние на погрешность при определении титруемой кислотности по уравнению [7, 8]
pH = Л - 1еСк, (3)
где — общее содержание молей эквива-
лент 9 в _ титруемых кисло т, моль/дм".
Степень неполного прохождения А, аналитической реакцр и (1) 1 г п '
НАп. 1
А, =
С,
.1
где НАп. — наиболее слабая кислота в смеси титруемых к і к ют, с учетом константы равновесия этой реакции Д., и относительного избытка реагента у может быть найдена из уравнения [81
А', - (2 + Д» А, + 1 = 0. (4)
Оценка относительной погрешности А,, представленной в табл. 1. і использованием значений из работы [81 проведена на основе следующих данных: концентрация реагента С(В) = 0,1 моль/дм', минимальная концентрация Н Ап в смеси Ш/.-Ь), = 1-Ю моль /дм", максимальная
концентрация С(//„Лл)н.,Ч1 = Ь• 10 1 моль/дм5; разбавление исходной пробы в 40 раз, константа
