CC BY
100
3.Методическое пособие по выполнению сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий и автотранспорта города (региона) и их применению при нормировании выбросов. Утверждено Приказом Госкомэкологии России № 66 от 16 февраля 1999 г.
4.Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.- СПб.: НИИ Атмосфера МПР РФ, 2002.
5.О градостроительном зонировании территории города Москвы. Закон г. Москвы от 9 декабря 1998 г. № 28.
УДК: 577.1/1663.1. Хоанг Тхи Минь Нгует
Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева, г. Москва, Россия
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРАКЦИИ БЕЛКОВЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ БЕЛОГО ЛЕПЕСТКА СОИ ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ МИНЕРАЛЬНЫХ КИСЛОТ И ЩЕЛОЧЕЙ
Individuals have the best values of temperature and pH aqueous solutions of mineral acids and alkalis, for a total withdrawal of proteins from white let soybeans at least 95%. It has been observed that the maximum output HMF (High molecular fraction) protein obtained at 50оС temperature and pH 10.
Подобраны оптимальные значения температуры и рН водных растворов минеральных кислот и щелочей, обеспечивающие суммарный выход белков из белого лепестка сои не менее 95%. Установлено, что максимальный выход ВМФ белка достигается при температуре 50оС и рН 10.
Одним из пищевых компонентов, составляющих основу процессов жизнедеятельности человека, является белок. В современном мире, где забота о состоянии здоровья людей является реальностью, огромный интерес медиков, технологов, производителей вызвали источники белка с низким содержанием жира и холестерина. Наиболее перспективным сырьем в этом направлении используют соевые бобы. Широкое применение в пищевой промышленности получили соевые концентраты, содержащие не менее 60% белка . Соевый белковый концентрат и изолят используются при производстве мясных изделий и колбас, продуктов детского питания и питания для космонавтов, спортсменов, а так же для производства молочных продуктов. Исследования ученых показали, что соевые белки легко усваиваются организмом и содержат все жизненноважные аминокислоты, а также значительное количество необходимых для человеческого организма кальция, магния, фосфора, калия и пищевых волокон. Существующие методы переработки соевых бобов предполагают только проведение их очистки, а не получение очищенных белковых изолятов.
Материалы и методы. В качестве объекта исследования использовали биомассу соевого белого лепестка, содержащего не больше 50% сырого протеина с влажностью 6%. Для проведения экстракции на аналитических весах взвешивают 20 г белого лепестка, после чего его помещают в стеклянный реактор объемом до 500 мл, снабженный рубашкой для подачи воды из термостата, штуцерами для установки термометра, верхнеприводной мешалки и отбора проб. После чего белый лепесток заливают соответствующим экстрагентом ( кислотой: рН= 2 или щелочей: рН= 10) объёмом 200 мл. Суспензию прогревают до заданной температуры реактора(20, 30, 0,50 оС). После прогрева содержимого реактора начинают отсчет времени экстракции. В ходе процесса через определенные промежутки времени (0, 15, 30, 45, 60 мин.) отбирают пробы экстракта. Отработанную биомассу сои отделяют отцентрифугированием при факторе раз-
деления 2800 g и получают осветленный экстракт. После этого в пробах определяют белок модифицированным методом Лоури, который предполагает раздельное определение высокомолекулярной и низкомолекулярной белковой фракции (соответственно ВМФ и НМФ) путем осаждения ВМФ 50%-ной ТХУ. Содержание сырого протеина в пробах и исходном сырье определяли микрометодом Къельдаля.
Результаты и обсуждение. Для извлечения белка из соевого белого лепестка (БЛ) возможно применение двух методов экстракции - кислотной и щелочной. Причем каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. К недостатку щелочной экстракции относится образование токсичных Б-форм аминокислот, а также высокое содержание в экстракте окрашенных соединений, образующихся в ходе реакции Майера за счет реакций конденсации белков с углеводами. Преимуществом щелочной экстракции является низкая, по сравнению с кислотной, степень загрязнения экстракта минеральными примесями. К достоинствам же кислотной экстракции следует отнести меньшую степень деструкции аминокислот и образования токсичных энантриомеров, а также возможность получения менее окрашенных гидролизатов. Таким образом, можно сделать вывод о том, что и кислотная, и щелочная экстракция, в принципе, могут быть использованы для извлечения белка из сои, однако, следует обратить внимание на качество получаемых экстрактов и изолятов. На первом этапе основным критерием выбора оптимального способа экстракции является получение ВМФ белка с максимальным выходом, поскольку именно на основе ВМФ получают в дальнейшем белковый изолят.
Поэтому целью данной работы является подбор условий проведения кислотной и щелочной экстракции белка из белого лепестка, обеспечивающих максимальный выход ВМФ.
В качестве параметров процесса экстракции были выбраны температура процесса, рН среды и время обработки БЛ. В табл. 1 представлены данные по соотношению ВМФ и НМФ при различных условиях экстракции.
Рис. 1. Степень извлечения белка при температуре 50 оС, рН среды 2: ■- в НМФ; •- в ВМФ ♦- сумма Рис. 2. Степень извлечения белка при температуре 50 оС, рН среды 10: ■- в НМФ; •- в ВМФ ♦- сумма
Из представленных данных (табл. 1) следует, что наиболее высокое соотношение ВМФ к НМФ наблюдается для рН среды 2 при температуре 20оС и для рН среды 10 при температуре 20 оС.
Таблица 1. Влияние условий экстракции на соотношение ВМФ к НМФ
Условия экстракции Соотношение ВМФ к НМФ
Температура 50 оС, рН среды 10 1,2: 1
Температура 40 оС , рН среды 10 1,1: 1
Температура 30 оС, рН среды 10 2,5:1
Температура 20 оС, рН среды 10 4,0:1
Температура 50 оС, рН среды 2 1,3:1
Температура 40 оС, рН среды 2 1,2:1
Температура 30 оС, рН среды 2 1,3:1
Температура 20 оС, рН среды 2 1,6:1
На следующем этапе исследований мы оптимизировали время экстракции белковых веществ при выбранных оптимальных условиях экстракции в кислой и щелочной средах. Полученные данные приведены на рис. 1 и 2. Из приведенных данных видно, что практически полное извлечение белка происходит в течение 1 часа экстракции при температуре 50оС и рН 10.0. При этом соотношение ВМФ к НМФ составляет 1,2:1.
На следующем этапе исследований из полученных экстрактов получили осаждением в изоэлектрической точке при рН 4,5, высушили и проанализировали их состав. Было установлено, что они содержат не меньше 85% белка, а их анализ на острую токсичность показал, что они не обладают острой токсичностью.
Дальнейшие исследования будут направлены на оптимизацию условий проведения следующих стадий технологического процесса.
УДК 68.39.15
Н.С. Шепелева, Б.А. Кареткин
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ИНУЛИНА ИЗ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА С ПОМОЩЬЮ УЛЬТРАЗВУКА
Ultrasound-assisted extraction of inulin from Jerusalem artichoke tubers was established to allow process caring out at milder conditions and whether raw decomposition was required then in common cases. Optimal solid-water ratio (1:12 to tubers dry weight) and temperature of extraction (60 °C) was selected. Optimal concentration of activated charcoal essential for extract clarification was 10 g/l. It was showed, that ultrasound-assisted acid hydrolysis of Jerusalem artichoke pulp can de applied for utilization of wastes of process concerned and vegetable carbohydrate-protein fodder production.
Установлено, что использование ультразвука при экстракции инулина из клубней топинамбура позволяет проводить процесс в более мягких условиях и с меньшей степенью измельчением сырья, чем в известных ранее способах. Подобран оптимальный гидромодуль для экстракции инулина из клубней топинамбура, который составляет 1:12 на СВ топинамбура, и оптимальная температура экстракции 60 °С. Установлено, что оптимальная концентрация активированного угля, необходимая для осветления экстракта, составляет 10 г/л. Показано, что кислотный гидролиз жома топинамбура в ультразвуковом поле может быть применен для утилизации отходов переработки клубней топинамбура и целью получения РУБК.
Инулин является полисахаридом, состоящим из остатков P-D-фруктозы, содержащимся в качестве запасного вещества в цикории, георгине, нарциссе, гиацинте, топинамбуре, артишоке, одуванчике и ряде других растений, относящихся к семейству Сложноцветных. В последние годы возрастает интерес к инулину, как к пребиотику, компоненту защитных сред при сублимационном высушивании. Его используют в хле-
