CC BY
72
тельно. Необходимо отметить, что в результате совместного использования стоков производства изолятов и соевой мелассы при культивировании дрожжей суммарное значение ХПК значительно снижается.
Полученные в работе данные показывают целесообразность использования отходов переработки сои для культивирования разного рода микроорганизмов.
Библиографические ссылки
1. Доморощенкова М. Л. Современные технологии получения белков из соевого шрота. И Пищевая промышленность, 2001. Кг 4. С. 6-Н).
2. ГОСТ 28178-89 Дрожжи кормовые. Методы испытаний. [Введен 01.07.90; переиздание 1999]. // Комбикорма. 1999. Ч. 6. С. 50
УДК 577.114.083
Хоанг Тзйи Минь Нгует, Чан Тхи Хан г Нга
Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ПОЛУЧЕНИЕ СТАХИОЗЫ И РАФФИНОЗЫ ИЗ ДЕПРОТЕИНИЗИРОВАННОГО БЕЛОГО ЛЕПЕСТКА СОИ
Chosen the best possible conditions enzymatic hydrolysis of oligosaccharides from de-proteinizational white petals soybean. Found that extraction of carbohydrates useful to conduct: enzyme preparations celloviridin with a concentration 10% of dry matter substrate for 1.5 h at room temperature. To separate the allocation of carbohydrates suggested method of deposition of water-alcohol solution. Obtain raffinose and stachyose for technical purposes.
Подобраны оптимальные условия ферментативного гидролиза олигосахаридов из депротеинизированного белого лепестка сои. Установлено, что извлечение углеводов целесообразно проводить: ферментным препаратом целловирндином с концентрацией 10% от СВ субстрата в течение 1,5 ч при комнатной температуре. Для раздельного выделения углеводов предложено использовать метод осаждения из водно-спиртового раствора. Получены препараты раффинозы и стахиозы технического назначения.
Соя - самая распространенная белково-масличная культура. Химический состав зерна сои: 35-40% белка, 20-25% масла, 25-27% углеводов, много разных минеральных веществ и витаминов. Благодаря богатому и разнообразному химическому составу соя имеет большое многостороннее, продовольственное, целебное, кормовое, техническое и агротехническое значение. Углеводы в сое представлены растворимыми сахарами — глюкозой, фруктозой (моно-), сахарозой (ди-), раффинозой (три-), стахиозой (гетра-) сахарами. а также гидролизуемыми полисахаридами (крахмалом и др.) и нерастворимыми структурными полисахаридами (гемицеллюлозой, пектиновыми веществами, слизями и другими соединениями, образующими клеточные
стенки). Во фракции растворимых углеводов моносахариды составляют лишь 1 %, а остальное - сахароза, раффиноза, стахиоза [1,2].
Стахиоза и раффиноза - это функциональные олигосахариды. Они не перевариваются в кишечнике, обладают селективным действием и ферментируются только облигатной сахаролитической микрофлорой, являясь фактором воспроизводства лактобактерий и бифидобалстерий. В настоящее время области применения этих олигосахаридов значительно расширились. Поэтому задача разработки технологии их выделения является актуальной [3]. В процессе получения белковых изолятов из белого лепестка сои слабощелочными или слабокислыми растворами образуется большое количество твердых отходов в виде отработанной биомассы депротеинизи-рованного белого лепестка. Целью данной работы являлся подбор условий выделения низкомолекулярной водорастворимой углеводной фракции из твердых отходов.
Материалы и методы. В качестве объекта исследования использовали биомассу депротеинизированного белого лепестка, содержащего не менее 10% сырого протеина с влажностью 70%.
Для проведения экстракции углеводов готовили 10%-ную суспензию депротеинизированного белого лепестка. После установления заданного значения pH среды добавляли целловиридин ГЗх в количестве от 2% до 12% по отношению к СВ. Процесс проводили при комнатной температуре. В ходе процесса через определенные промежутки времени (15, 30, 45, 60, 90, 120 мин.) отбирали пробы экстракта. Отработанную биомассу сои отделяли центрифугированием при факторе разделения 2800 g и получали осветленный экстракт. После этого в пробах определяли содержание углеводов фенол-серным методом.
Полученный осветленный экстракт выпаривали в 15 раз до сиропо-подобной консистенции.
Для определения содержания Сахаров использовали тонкослойную хроматографию на пластинках со слоем силикагеля G. В качестве элюента использовали систему растворителей «бутанол- этилацетат- пропанол-2- уксусная кислота- вода» в соотношении 35:100:60:35:30. После разделения проявляли пятна, соответствующие различным сахарам, анилиновым реактивом при нагревании до 120 °С в течение 5 мин. Пятна, соответствующие различным сахарам, окрашиваются в разные цвета от синего до коричневого. Проявленные пятна вырезали и помещали в пробирку, приливали 3 мл 0,1н HCl, перемешивали до полного растворения пятен, центрифугировали мутный раствор, в полученном осветленном растворе измеряли оптическую плотность при длине волны 460 нм, против контроля 0,1н HCl. Содержание индивидуальных Сахаров определяли по калибровочному графику (рис. 1).
Результаты и обсуждение. Из литературных данных известно, что для извлечения углеводов из сои используют 70%-ный раствор этилового спирта. Однако предварительные исследования показали, что выход углеводов в раствор в этом случае не превышает 40%. Это можно объяснить тем, что углеводы сои представлены, главным образом, в виде клетчатки. Поэтому для их перевода в растворимую форму необходимо использовать целлю-
литические ферменты. В качестве такового был выбран технический ферментный препарат целдовиридин ГЗх.
ОД
0.1В 0,14 П.12 0.1 0,00 оле
0,04 0.02 о
........ 1 **—-•- — ——»>........—
В* Г —(И- Спишна _.......,2..............
! ^ ______\ (ЗШЦКЖЯ
г; 5 Акр{мшга ......¿с
1 1
К с
' £ (
5 1'р- !
Л......и
0,00* 2.00% 4,00* е,(Ю% 8.00* 10,0
Рис. 1. Калибровочный график. (Пояснения в тексте).
На первом этапе исследований изучили влияние начальной концентрации целловиридина ГЗх на выход суммарных углеводов. Полученные результаты приведены на рис. 2 и 3. Из полученных данных следует, что максимальный выход углеводов, более 95%, наблюдается при концентрации целловиридина 10% по отношению к массе субстрата и времени гидролиза -1,5 ч.
1(» ос 90
г 80
х3!/О £
с* а 5 о 50 ~ 10
30 »
1В О
Е К
О
—*—ЦМ2% при 10%
-в-црМ* яр#»8% цж12%
о
30
90
120
60
Время, мм.
Рис. 2. Зависимость степени извлечения углеводов от времени для различных концентраций целловиридина (в случае экстракции при рН2)
Однако концентрация углеводов в полученных растворах не превышала 3 г/л, поэтому их дальнейшее выделение методом осаждения не эффективно. Для повышения концентрации углеводов полученный осветленный экстракт выпаривали при температуре 70 °С в 15 раз. В полученном концентрате измеряли методом хроматографии концентрацию раффинозы и стахиозы. Было установлено, что их концентрации, соответственно, составили для раффинозы - 2,4 г/л в случае экстракции рН2 и 0,8 г/л в случае экс-
тракции рШО; для стахиозы - 5.7 г/л в случае экстракции рН2 и 1,9 г/л в случае экстракции рШО.
Из литературы известно, что стахиоза плохо растворима в спирте, поэтому для ее выделения из раствора использовали метод осаждения из водно-спиртового раствора. Было изучено влияние гидромодуля спирта на степень осаждения стахиозы. Полученные результаты приведены на рис. 4.
-►-ПР« 8% « при 12%
60
Время, мин.
»0
120
Рис. 3. Зависимость степени извлечения углеводов от времени для различных концентраций целловиридииа (в случае экстракции при рНЮ)
Из полученных данных видно, что стахиоза осаждается на 70% при
гидромодуле спирта 14.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 О
л х -Г
....... 1
• *<-> ;
щ
' 1
.е-""*"!
|
!
Гидромодуль сжрта
О 5 10 15 20 25 30
Рис.4. Зависимость степени осаждения стахиозы от гидромодуля спирта
Полученный осадок стахиозы был высушен под вакуум. В препарате стахиозы после высушивания было определено содержанке основного вещества методом тонкослойной хроматографии. Было установлено, что полученный препарат является индивидуальным химическим соединением и со-
держит не менее 90% основного вещества, что позволяет его считать препаратом технического назначения.
Полученная после осаждения стахиозы надосадочная жидкость была упарена под вакуум с отгонкой этилового спирта до исходного объема и высушена в вакуум-сушильном шкафу. В результате получили препарат раффинозы, который являлся хроматографически чистым индивидуальным веществом и содержал 90% основного вещества, что позволило его также считать препаратом технического назначения.
Выводы. Подобраны оптимальные условия ферментативного гидролиза олигосахаридов из биомассы сои после кислотной и щелочной экстракции белковых веществ. Установлено, что для извлечения углеводов целесообразно использовать комплексный ферментный препарат целловирндин ГЗх. Оптимальными условиями гидролиза являются: время - 1,5 ч при комнатной температуре и концентрации целловириднна - 10% от СВ субстрата. В этих условиях содержание углеводов в экстракте составило: сахарозы -2%, раффинозы - 2,4%, стахиозы - 5,7%. Для раздельного выделения углеводов предложено использовать метод осаждения из водно-спирртового раствора с гидромодулем 14. Получены препараты раффинозы и стахиозы технического назначения с содержанием основного вещества ие менее 90%. Дальнейшие исследования будут направлены на разработку технологических стадий очистки полученных препаратов углеводов.
Библиографические ссылки
1. Корсаков Н. И., Мякушко Ю. П. Соя. JL: ВНИИ растениеводства, 1975, 160 с.
2. Соя: качество, использование, производство. / В. С. Петибская [и др.]; М.: Аграрная наука, 2001. 64 с.
3. [Электронный ресурс]; // URL: http://www.tiarisong.ru/all. (Дата обращения 01.03.2009).
УДК 631.4:632.954:661.183
А. Н. Хомутов, В. Н. Клушин, А. В. Нистратов
Российский химико-техиологический университет им. Д.И. Менделеева. Москва, Россия
КИНЕТИКА ИСТИРАНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ
ГРАНУЛИРОВАННЫХ АКТИВНЫХ УГЛЕЙ В ВОДНО-ЩЕЛОЧНОЙ ПЕСЧАНОЙ ПУЛЬПЕ
Comparison of kinetic fealures at abrasion of active carbons based on peat-polymer paste with additive furfural and FAS-Z in aqua-alkaline sand pulp was organized.
Проведено сравнение кинетических характеристик при истирании активных углей на основе торфополимерной пасгы с добавлением фурфурола и ФАС-3 в воднощелочной песчаной пульпе.
