CC BY
94
УДК 664.1.031:57.044 ОБОСНОВАНИЕ БАКТЕРИЦИДНОГО ЭФФЕКТА НОВОГО ПРЕПАРАТА ДЛЯ СВЕКЛОСАХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА Н.Г. Кульнева, д.т.н.; А.И. Шматова, аспирант; Ю.И. Манько, студент ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
[email protected] Переработка свеклы, инфицированной Processing микроорганизмами, увеличивает
потери сахарозы в производстве,
выпускаемой исследования нового для производства
UDC 664.1.031:57.044 J USTIFICATION OF BACTERICIDAL EFFECT OF A NEW PREPARATION FOR BEET SUGAR PRODUCTION
Prof. Nadezhda G. Kulneva, post-graduate student Anastasia I. Shmatova, student Julia I Manko.
FSEMI HPE VSUET
снижает качество продукции. Проведены по использованию свеклосахарного бактерицидного препарата. Действие препарата объясняется высокой химической активностью и
окислительной способностью активного хлора, который образуется в водных растворах реагента. Благодаря содержанию активных окислителей происходит осаждение протеинов, разрушение мембран клетки и энзимных систем, создаются условия для быстрой гибели всех групп микроорганизмов.
Ключевые слова: свеклосахарное производство, потери сахарозы в производстве, бактерицидный
of the beet infected with microorganisms, increases sucrose losses in production, reduces quality of products. Researches on use of a bactericidal preparation new to beet sugar production are conducted. Action of a preparation is explained by high chemical activity and oxidizing ability of active chlorine which is formed in water solutions of reagent. Due to the content of active oxidants is the precipitation of proteins, the destruction of cell membranes and enzyme systems, the conditions for the rapid destruction of all groups of microorganisms.
Keywords: beet-sugar manufacture, loss of sucrose in the production of, antibacterial drug.
препарат
Повышение рентабельности свеклосахарного производства за счет увеличения выхода готовой продукции и снижения потерь сахарозы на всех стадиях технологического процесса остается актуальным. Особое внимание необходимо уделять извлечению сахарозы из свекловичной стружки, так как от качества диффузионного сока степени зависит эффективность процессов очистки и выход и качество готового сахара-песка.
Ежегодно сахарные заводы сталкиваются переработки сырья низкого качества, что увеличивает расход извести, затрудняет фильтрование и повышает цветность продуктов, тем самым снижая качество выпускаемой готовой продукции.
Общие потери сахарозы при переработке свеклы, помимо потерь с жомом и фильтрационным осадком, включают также потери, связанные с деятельностью микроорганизмов. Потери сахарозы от разложения при переработке сахарной свеклы составляют 0,44-1,50 % к массе свеклы.
в значительном кристаллизации,
с проблемой
В диффузионном аппарате потери сахарозы в результате жизнедеятельности микроорганизмов достигают 0,06-0,10 % к массе свеклы, а при неблагоприятных условиях - 0,30 % и выше [1]. Источником инициирования является сахарная свекла.
Свекла, убранная механизированным способом с повреждениями поверхностного слоя, представляет собой идеальный объект для развития разных групп микроорганизмов. Основными являются: молочнокислые бактерии - Lactobacillus, Carnobacterium, Leuconostoc mesenteroids, Saccharococcus thermophilus, Enterococcus, Pediococcus, Lactococcus, Streptococcus, Vagococcus, Bacillus stereothermophillus, Clostriudium thermohydrosulfuricum; дрожжи - Saccharomyces sp. (esp. S. cerevisiae), Candida; плесени - Aspergillus, Penicillium, Geotrichum, Mucor, Rhizopus, Phoma Betae Botrytis [2].
Чем выше обсемененность свеклы микроорганизмами, тем больше они разлагают сахарозы и используют инвертного сахара в процессе метаболизма, поэтому необходимо подавлять негативное действие микроорганизмов и уменьшать потери сахарозы от разложения.
Несмотря на ряд существенных недостатков, наиболее распространенным антисептиком в отечественном и зарубежном производстве остается формалин. Он является дешевым, доступным, но сильно токсичным препаратом, так как относится ко второму классу опасности. В связи с этим поиск новых бактерицидных препаратов для свеклосахарного производства остается актуальным.
На кафедре технологии бродильных и сахаристых производств Воронежского государственного университета инженерных технологий проведены исследования по использованию нового для свеклосахарного производства бактерицидного препарата, который обладает фунгицидными, вирулецидными, спороцидными свойствами. Такое действие препарата объясняется высокой химической активностью и окислительной способностью активного хлора, который образуется в водных растворах реагента.
Биологические катализаторы (энзимы) являются наиболее чувствительной частью клетки, поскольку они находятся внутри микробной клетки и защищены клеточной мембранной: биоциду необходимо проникнуть сквозь мембрану клетки и проявить свои окислительные свойства [3].
Химизм, связанный с проявлением окислительной способности, начинается после взаимодействия препарата с водой, в результате чего образуется хлорноватистая кислота. Кислота неустойчива, скорость и направление распада хлорноватистой кислоты зависит от условий: в кислой среде при комнатной температуре идет медленная реакция:
4HCIO ^ 2Cl2 + 2O + 2H2O.
В слабощелочных средах, особенно при повышенной температуре, идет реакция диспропорционирования с образованием хлорат-ионов:
2HClO + ClO- ^ClO3- + 2H+ + 2Cl-.
В сильнощелочной среде (pH > 10), когда гидролиз гипохлорит-иона подавлен, разложение происходит следующим образом: 2OCI- ^ 2СГ + 2O.
В среде со значением рН от 5 до 10, когда концентрация хлорноватистой кислоты в растворе заметно выше, разложение идет по следующей схеме:
2HCI0 + CIO- ^ ClO3- + 2H+ + 2СГ, HOCI + CIO- ^ 2O + 2СГ + H+.
При дальнейшем снижении рН, когда в растворе уже нет ClO--ионов, разложение идет следующим путем: 3HCIO ^ CIO3- + 2CI- + 3H+, 2HCIO ^ 2O + 2CI- + 2H+.
В конце, когда рН раствора ниже 3, разложение будет сопровождаться выделением молекулярного хлора 4HCIO ^ 2Cl2 + 2O + H2O.
Благодаря содержанию активных окислителей происходит осаждение протеинов, разрушение мембран клетки и энзимных систем, создаются условия для быстрой гибели грибов, бактерий, плесени [4].
Основываясь на вышеизложенном, можно утверждать, что данное средство препятствует обмену веществ в микроорганизмах и может быть использовано в свеклосахарном производстве.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Дубовец, О.В. Дезинфектант "Нобак": оптимизация расхода в диффузионных аппаратах / О.В. Дубовец, В.А. Мирошник, Л.С. Клименко и др.- Сахар. - 2009. - №4. - С. 58-59.
2. Корнеева, О.С. Основы микробиологического и санитарно-гигиенического контроля на предприятиях свеклосахарной промышленности [Текст]: учеб.пособие / О.С. Корнеева, Л. В. Спивакова, Т.В. Мальцева; ГОУВПО "Воронеж. гос. технол. акад." Воронеж, 2006. - С. 5-22.
3. Кульнева, Н.Г. Микрофлора свеклосахарного производства: проблемы и пути решения / Н.Г. Кульнева, А.И. Шматова, Ю.И. Манько. - Вестник ВГУИТ. - 2014. - № 1. - С. 103-196.
4. Кульнева, Н.Г. Проблемы хранения и переработки свеклы в условиях высокой инфицированности / Н.Г. Кульнева, А.И.Шматова, А.М. Стародубцева - Актуальная биотехнология -2013. - № 4(7). - С.22-24.
