CC BY
40
664.617.002.612:535.2
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО КОЛИЧЕСТВА ФОСФАТА МЕТАЦИДА В ЗЕРНЕ ПШЕНИЦЫ, МУКЕ И ХЛЕБЕ
П.И. КУДИНОВ, Т.В. ПЕРШАКОВА, Т.Е. РОЖКОВА
Кубанский государственный технологический университет
Использование в качестве консерванта влажного зерна пшеницы производных полигексаметилен-гуанидина (метацида) имеет ряд преимуществ, таких как технологичность, экономичность и безопасность для человека [1-4].
В связи с этим актуальна разработка точного метода определения остаточного количества консерванта в зерне, муке, выработанной из него, и в выпеченном из этой муки хлебе. Разработанный нами метод фотоколориметрического определения остаточного количества фосфата метацида — фо-гуцида основан на образовании фосфорно-молибденово-кислого комплекса синего цвета в присутствии молибденово-кислого аммония и хлористого олова в кислой среде. Интенсивность окраски раствора, пропорциональная концентрации фосфат-ионов, регистрируется с помощью фотоэлектроколориметра.
Сложность разработки метода состояла в том, что, являясь полимером, фогуцид не имеет постоянной молекулярной массы, неизвестно и количество групп (СН2)т в каждом фрагменте полимера, тем более, что при полимеризации фогуцида число т не постоянно. Неизвестно также, по каждой ли группе =jVH происходит образование водородных связей с молекулой фосфорной кислоты.
Поэтому для определения концентрации фогуцида в исследуемой пробе необходимо строить градуировочный график по фогуциду. Важно установить оптимальную навеску полимера, чтобы получить раствор с хорошей (для определения на фотоэлектроколориметре) окраской. Готовили раствор фогуцида с концентрацией 1 г/л (навеску брали с точностью 0,0002 г) и проверяли интенсивность получаемой синей окраски при добавлении всех реагентов — молибдата аммония, хлористого олова и серной кислоты. В мерную колбу на 100 мл вводили 1; 10 и 50 мл раствора фогуцида, а также реагенты по методике. Для некоторых объемов образцов раствора фогуцида после добавления реагентов образования синей окраски не происходило. Вероятной причиной этого являлось то, что прочность водородной связи фосфат-иона в этих образцах сильнее, чем прочность связи фосфора с молибдатом аммония, либо молибдат адсорбируется на фогуциде, либо каким-то другим способом связывается с ним, в результате ожидаемая реакция образования фосфорно-молибденового комплекса не идет. В этом случае, чтобы фосфат-ион выделился из фогуцида, пробу рабочего раствора следует защелочить до pH 11-12. При высоком значении pH полимер отслаивается от воды, а фосфорная кислота переходит в водный раствор.
После фильтрации фильтрат собирали в мерную колбу, фильтр промывали, нейтрализовали кислотой до pH 7, доводили до метки дистиллированной водой и уже в этом растворе определяли фосфат по разработанной методике, учитывая при этом разбавление.
При определении остаточного количества фогуцида в хлебе трудностей с выделением фосфат-иона не наблюдалось, поскольку в процессе выпечки хлеба вследствие нагревания происходило разложение гуанидина, и в вытяжке из хлеба гуани-дин-полимера уже не было, остался только фосфор.
Концентрацию фогуцида в пробе определяли по разности содержания фосфатов в вытяжках из обработанного и не обработанного консервантом продукта, так как не исключена возможность присутствия в зерне, муке или хлебе фосфат-ионов иного происхождения.
Для построения градуировочной кривой по фогуциду в мерные колбы на 100 мл вводили по 50 мл дистиллированной воды и 0,5; 1,0; 5,0 мг/л фогуцида (по необходимости освободив фосфат-ионы от гуанидин-полимера), затем добавляли 2 мл молибдата аммония, 10 капель хлористого олова и дистиллированной водой доводили объемы в мерных колбах до метки.
Окрашенные в синий цвет растворы через 5 мин переносили в кюветы и колориметрировали. Получив ряд показаний оптической плотности, строили калибровочную кривую в координатах: оптическая плотность—концентрация фосфат-иона в мг/л.
При проведении эксперимента по данной методике важно соблюдать последовательность добавления реактивов. Чувствительность метода
0,2 мг/л.
С помощью предложенной методики определяли остаточное количество фогуцида в зерне, муке и хлебе. Анализ проводили следующим образом. В мерную колбу на 100 мл вносили 20-50 мл анализируемой пробы, в зависимости от концентрации в ней фогуцида, добавляли 2 мл молибденово-кислого аммония, 10 капель хлористого олова и доводили объем до метки дистиллированной водой. Колориметрирование проводили через 5 мин.
Содержание фогуцида рассчитывали по формуле
Сф = (С/Ю100,
где Сф — концентрация фогуцида по градуировочному графику, мг/л;
V — объем пробы, взятой для анализа, мл.
Результаты, приведенные в таблице, показывают, что дозировка фогуцида в обработанном зерне и муке за 15 сут хранения практически не изменяется.
Дозирс
фогуцидг
100,
200,
Соде ше, 4eN связанс верхня ном ад( во фогз муке, 1 выпечк ности 1
ЦИИ 3 !
тута бї
..и
го опр
C.B. ВІ
Воронеж
Одн
СПИрТ(
зить о ется т зерно! после; жидкй
Сбр но сов шить бражи
гидро
получ!
состав
живая
чивае
перег«
логич|
Из)!
вани^
опера',
левод
татив
В
ные Ц ocaxaj низка ных ] экскл: раздел рам м
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 дово-л водой.
1ИН.
формуле
I градуи-
знализа,
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-
