CC BY
119
виде осадка. Оптимальной была принята концентрация сангвиритрина 0,1%, которая не вызывает помутнения среды, но дает полное подавление бактериального роста.
Таким образом, сангвиритрин в концентрации 0,1% может вводиться как антисептическая добавка в рецептуры косметических изделий и вполне может заменить синтетические антимикробные препараты в составе дезодорантов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Antiperspirants and deodorants: principles of underarm
technology. IFSCC monograph. - 6, Micelle Press, England, 1998.
2. Quatrale R.P. The mechanism of antiperspirant action. Cosmet. Toiletries 100. - 1985. - Р. 23-26.
3. Laden K., Felder C. Antiperspirants and deodorants. -N. Y., 1988. - 112 p.
4. Papa C.M., Kligman A.J. Invest. Dermatol. - 49. - 139. -
1967.
5. Gordon B.I., Maiback H.I. Invest. Dermatol. - 50. - 411. -
1968.
6. Биаловиц М., Буа М. Новые идеи в создании антипер -спирантов и дезодорантов // SOFW-Journal (рус. версия). - 2003. -№ 1. - С. 26-27.
7. Фондотс Д. Инновационные недорогие композиции де -зодорантов и антиперспирантов // SOFW-Journal (рус. версия). -2003. - № 4. - С. 42-50.
8. Беликов О.Е., Пучкова Т.В. Консерванты в косметике и средствах гигиены. - М.: Школа косметич. химиков, 2003. - 250 с.
9. Вичканова С.А. Перспективы поиска микробных инги-биторов среди природных веществ из высших растений // Состояние и перспективы исследований биологически активных веществ из
растений и создание на их основе новых лекарственных препаратов: Сб. науч. тр. ВИЛР. - М., 1983. - С. 10-16.
10. Смык Г.К., Потопальский А.И. Интродуцированные виды рода маклейя - перспективные алкалоидоносные растения. Возможности создания их сырьевой базы на Украине // Охрана, изу -чение и обогащение растительного мира. - 1983. - Вып. 10. -C. 46-49.
11. Вичканова С .А., Толкачев О.Н., Мартынова Р.Г. Сан-гвиритр ин - но вый ле карственный р астите льный препар ат антимик -робного действия // Хим.-фармацевт. журн. - 1982. - 16 (12). -C. 107-112.
12. Вичканова С.А. Антимикробное действие сангвиритри -на // Рос. мед. журн. - 2003. - № 2. - С. 32-35.
13. Thorne E.M., Boulware R.T. Harkrafer R.J. HPLC analysis of sanguinarin in oral health care products // J. of the society of cosmetic chemists. - 1986. -37. - № 4. - P. 279-286.
14. Беляева Т.Н., Новиков И.П., Шалаби Х.Г. Изучение возможности интеркаляции алкалоида сангвинарина в нативную ДНК // Докл. АН СССР. - 1980. - 253. - № 2.
15. Барер Г.М., Лемецкая Т.И.Сангвиритрин в лечении некоторых заболеваний слизистой оболочки полости рта // Тез. докл. Рос. нац. конгр. «Человек и лекарство». - М., 2000. - С. 368.
16. Спиридонов Н.А., Фойгель А.Г., Фомкина М.Г. О ме -ханизмах действия некоторых антимикробных препаратов расти -тельного происхождения // Хим.-фармацевтич. журн. - 1996. - 30. -№ 6. - С. 44-46.
17. Руководство к практическим занятиям по микробиоло -гии: Практ. пособие. 2-е изд. / Под ред. Н.С. Егорова. - М.: Изд-во МГУ, 1983. - 215 с.
18. Покровский В.И., Поздеев О.К. Медицинская микробиология. - М.: ГЭОТАР Медицина, 1998. - 1184 с.
Кафедра технологии жиров, косметики и экспертизы товаров
Поступила 13.12.05 г.
663.97
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЖИЛКИ ТАБАЧНОГО ЛИСТА
И.В. МОИСЕЕВ, Н.В. ПУЗДРОВА, Ю.В. АЛТУНЬЯН
ОАО «Погарская сигаретно-сигарная фабрика»
Кубанский государственный технологический университет
Смещение акцентов потребительского курительного менталитета в сторону потребления сигарет с пониженным содержанием вредных веществ вынуждает производителей наряду с другими способами снижения токсичности использовать все более активно так называемую взорванную жилку - специально обработанную центральную жилку табачного растения. Среди специалистов-технологов наиболее распространенно мнение о функциональном назначении взорванной жилки как необходимого элемента конструкции сигареты, корректирующего содержание смолы, никотина и снижающего общий вес сигареты за счет эффективного заполнения объема штранга. Однако взорванная жилка как биохимическая субстанция несет в себе широкий спектр воздействий на табачное изделие как продукт. Чем больше в табачной мешке содержится взорванной жилки, тем интенсивнее ее физико-химические свойства влияют на такие параметры продукта, как вкус, аромат, скорость горения сигареты и т. п.
Кроме того, необходимо отметить, что взорванная жилка, приготовленная из сырья различных ботанических сортов, выращенного в разных почвенно-климатических условиях, обладает отличающимися свойствами, существенно влияющими на эффективность производства благодаря различной заполняющей способности.
В российском «технологическом сленге» понятие «взорванная жилка» укоренилось очень сильно. Однако с точки зрения физиологии растения результат процесса приготовления жилки CRES (англ. - cut, rolled, expanded stem) гораздо уместнее назвать восстановлением размеров клеточной структуры жилки до размеров, присущих живому растению, и фиксации восстановленных размеров клеток с помощью краткосрочного процесса высокотемпературной обработки. Термин «взрыв», по нашему мнению, характеризует отклонение технологических режимов линии по приготовлению жилки CRES от оптимальных значений, результатом которых является деформация клеточной структуры жилки и, как следствие, резкое увеличение потерь при производстве в виде табачной пыли и мелочи.
Табачное растение представляет собой сложный организм с четкой функциональной дифференциацией тканей и специализацией органов, выполняющих различные жизненно важные функции. Так, фотосинтез (образование органического вещества) происходит главным образом в листьях, поглощение воды и минеральных веществ - в корнях, отложение запасных питательных веществ в запасающих тканях, перенос воды и питательных веществ - в жилках.
С точки зрения анатомии растения центральная жилка представляет пористую структуру, состоящую из клеток эпидермиса, клеток первичной коры, камбия, ксилемы (сосуды, проводящие воду), паренхимной ткани (сердцевины). Объем пор занимает 20-50% ее общего объема. В жилках свежеубранного табачного листа часть пор занята водой, а другая часть - воздухом. При высыхании жилки объем пор, занятых воздухом, значительно увеличивается. Эта особенность жилки отличает ее от листа, который при высыхании резко уменьшается в объеме, и поры у которого практически отсутствуют.
Принято считать, что наиболее важными технологическими показателями взорванной жилки, доля которой в различных блэндах может составлять до 30%, являются токсичность (никотин, пиролизат), фракционный состав, заполняющая способность, характеризующаяся удельным объемом.
Результаты измерения элементов внутренней структуры образцов сырья приведены в табл. 1.
Таблица 1
Размер клеток, мкм
Образец Исходное сырье Готовый продукт
Мах міа Міп Мах міа Міп
Вирджиния, Китай № 1 190 44 37 239 82 62
Вирджиния, Китай № 2 157 66 34 210 74 38
Берлей, Китай 145 64 27 204 74 30
Вирджиния, Хорватия 168 75 34 191 104 60
Вирджиния, Италия 104 52 30 207 75 30
Полученные данные показывают, что внутренняя структура жилки, как до обработки в исходном сырье, так и после (в силу анатомической специфики), имеет большой диапазон размеров. В готовом продукте эта особенность усугубляется еще и тем, что в процессе подготовки к резке топ (направленный спрессованный пучок исходного сырья, одновременно подаваемый под ножевую головку резательного станка) формируется из неоднородно направленных жилок. Это приводит к тому, что порционные срезы заданной ширины, выходящие из-под ножевой головки резчика и подаваемые для сушки в колонну ИБТ, имеют различную ориентацию относительно осевой линии жилки соответственно со смещением либо в поперечном, либо в продольном направлениях. Другими словами, если центральную жилку табачного растения представить набором труб различного диаметра, находящихся в
едином кожухе круглого сечения, то при порционной резке такого «кабеля» форма сечения сразу будет варьироваться от круга до овала в зависимости от направления среза. При поперечном (строго перпендикулярный срез) направлении срезов «хлопья» жилок имеют практически круглое сечение и полный набор клеток, определяющих внутреннюю структуру, при продольном (неперпендикулярный срез) - в зависимости от того, какие части структуры попали по нож резчика, срез может получиться овального сечения с отличным набором клеток: как с очень хрупкими клетками сердцевины, так и с очень мелкими плотными клетками ксилемы. При обработке срезов жилки в колоне ИБТ, в зависимости от сортотипов, особенностей строения и направления резки, в среднем объем клеток увеличивается в 1,2-1,8 раза от первоначальных размеров. Необходимо отметить, что технологическое обеспечение компании Грос-Стемс позволяет получать практически оптимальную величину восстановления размеров клеток при обработке, поскольку элементы внутренней структуры увеличиваются до размеров природной физиологии растения, обеспечивая тем самым, при использовании в блэнде, эффективную заполняющую способность.
Сравнивая объем увеличения клеток жилки с лис -товой пластинкой, необходимо констатировать, что в процессе технологической обработки клетки листа соответственно могут увеличиваться в объеме в гораздо большем диапазоне - в 1,1-3,6 раза. Это логичный результат, поскольку пластинка табачного листа содержит в мезофилле (мякоти) большее количество влаги и межклетников. В процессе сушки влага резко испаряется, межклетники увеличиваются в объеме в зависимости от природной предрасположенности и фиксируются, создавая некий более объемный, нежели клетка жилки, каркас для стенок внутренней структуры.
Анатомические элементы центральной жилки (эпидермис, клетки первичной коры, камбий, ксилема, сердцевина) весьма разнообразны по морфологии и неодинаково активны на протяжении жизненного цикла растения. На одном растении жилки разных ярусов отличаются деталями своей структуры, особенно по количественно-анатомическим показателям. Чем выше расположена жилка на стебле, тем меньше становятся ее анатомические элементы (клетки внутренней структуры), при этом увеличивается их количество на единицу поверхности и плотность смыкания клеток между собой. Это может существенно усложнять получение технологически однородного продукта - взорванной жилки с постоянными вкусовыми и химическими свойствами.
Исследовали внутреннюю структуру жилки табачного сырья сортотипа Вирджиния, выращенного в Китае, и динамику изменения этой структуры в результате технологической обработки жилки.
1. Срез исходной (высушенной) жилки, предназначенной для технологической переработки, т. е. для получения взорванной (экспандированной) жилки.
Диаметр клеток жилки, мкм: зрелой 168,8-204; не -дозрелой 137-170.
Таблица 2
Образец Пиролизат, мг/сиг Никотин, мг/сиг Сахар, % Углеводы, % pH Щелочность, % Калий, % Хлор, % Белки, %
Вирджиния, Китай №1 62 0,67 13,6 16,0 4,4 4,5 13,2 2,2 6,9
Вирджиния, Китай № 2 57 0,5 15,5 19,0 4,4 3,5 7,6 1,9 8,1
Берлей, Китай 58 0,76 0,40 0,1 6,8 5,0 13,5 3,7 6,1
Вирджиния, Хорватия 64 0,84 12,6 18,5 4,6 5,0 7,4 1,8 5,1
Вирджиния, Италия 62 0,84 10,7 14,5 5,2 4,9 8,3 4,7 7,3
Размер клеток исследуемых образцов меняется в диапазоне 18-25%, что обусловлено неравномерным строением и функциональным назначением клеток, входящих в структуру проводящих тканей.
2. Срез жилки после барабана кондиционирования (ТБЬ).
Диаметр клеток жилки, мкм: зрелой 208-245,8; недозрелой 180-209.
Сравнительный анализ полученных данных позволяет говорить о том, что, во-первых, при первичном увлажнении клетки насыщаются влагой, происходит увеличение объема клеток первичной коры; во-вторых, жилка в недозрелом состоянии имеет тонкие клетки сердцевины, которые под резким действием пароводяной смеси разрушаются. При последующих этапах технологического воздействия деформированная жилка превращается в мелкую фракцию, предопределяющую технологические потери.
3. Срез жилки после прохождения вальцов.
Диаметр клеток 172,8-197,9 мкм.
На данном этапе клетки, наполненные водой, под действием вальцов сжимаются почти до первоначального состояния, не разрушая структуры.
4. Срез жилки после резчика КТ-4.
Диаметр клеток 129-187 мкм.
В процессе резки при формировании топа происходит дополнительное сжатие клеток. Как правило, это сопровождается разрушением тонких клеток недозрелой жилки.
5. Срез жилки после термообработки в колонне ИБТ.
Диаметр клеток 275-370 мкм.
Можно сделать вывод, что в процессе воздействия на жилку перегретым паром происходит восстановление и дополнительное расширение структуры, особенно клеток первичной коры.
Другими словами, в колонне ИБТ происходит процесс упругого восстановления клетки практически до размеров, которые характерны для жилки свежеубран-ного растения, и фиксации клеточной структуры, сопровождаемой процессом уменьшения объема стенок клеток и межклеточного пространства за счет резкого испарения влаги из губчатой структуры клеток под действием высокой температуры.
Химический состав центральной жилки характеризуется аналогичными табачному листу параметрами.
Как следует из данных табл. 2, все образцы взорванной жилки имеют низкое содержание никотина и пиролизата, что подтверждает целесообразность использования ее как средства снижения токсичности та-
бачного дыма. Способность жилки накапливать продукты токсичности в меньших количествах, нежели табачный лист, является одним из ее главных отличительных свойств. В табачном листе содержание никотина и пиролизата как правило выше в 1-4 раза. Это обусловлено тем, что синтез никотина, смолы, эфирных масел происходит в палисадной, губчатой ткани и межклеточных хранилищах, которые присущи лишь анатомическому строению листа.
Содержание углеводов и сахаров во взорванной жилке достаточно высокое, гораздо выше, чем в табачных листьях. Содержание углеводных продуктов в листе составляет 2,5-15%, тогда как в жилке этот параметр для Вирджинии может варьировать в диапазоне 14,5-19%. Это объясняется особенностями биохимических реакций в данном элементе табачного растения и предопределяет жесткий вкус дыма при сгорании.
Диапазон значений количества белка во взорванной жилке и его содержание меньше, чем в листе табачного растения. Соответственно в жилке содержится 5,1-8,1% белка, в листе - 5-16%. Это объясняется тем, что в жилке белки практически не участвуют в процессе биохимического обмена и направляются «транзитом» в листья табачного растения. Белки накапливаются в рибосомах, являющихся составной структурой частью мезофилла листа.
Количество хлора, в отличие от количества калия, во всех образцах несколько завышено - 1,8-4,7%, по сравнению с оптимальным его содержанием в листьях - 1-2%. Это объясняется тем, что количество и скорость биохимических реакций, происходящих в листьях табачных растений с участием калия, существенно превышает таковые с участием хлора. Поступая в растение из почвы с одной и той же скоростью, калий и хлор с различной интенсивностью участвуют в жизнедеятельности растений. Калий, как стимулятор роста, активно потребляется листьями, а хлор, будучи «балластным» элементом, как бы оседает и концентрируется в проводящей системе жилки. Его присутствие уменьшает горючесть и ухудшает курительные свойства табачных изделий.
Проведенные исследования свидетельствуют о не -обходимости более пристального внимания к физическим и химическим свойствам центральной жилки табачного растения как в вопросах приобретения собственно сырья для технологии CR.ES, так и при использовании взорванной жилки в производстве табачных изделий.
Кафедра технологии сахаристых продуктов, чая, кофе, табака
Поступила 20.03.06 г.
