CC BY
24
наблюдается закономерное увеличение уровня накапливающихся в среде сульфитов.
В сульфитоустойчивой и несульфитоустойчивой расах отмечено явное ингибирование образования тиоловых соединений. Если в серии опытов без добавления сульфата аммония максимальное образование тиоловых соединений наблюдается в период бурного, активного брожения (на 4-е сут), то в опыте с (ЫШЬБСк максимум образования БН-групп приходится на конец брожения (9—14 сут).
Результаты исследований несколько противоречат полученным ранее данным, по которым введение сульфата аммония в среду стимулирует образование тиоловых соединений. Это можно объяснить тем, что в опытах, где наблюдался стимулирующий эффект (ЫН4)2504, его концентрация была в 5 раз ниже. Вероятно, мы сталкиваемся с двояким действием сульфата аммония. С одной стороны — ион Г*4Н^ стимулирует брожение и, следовательно, образование тиолов, а с другой — ион Б04 подавляет биосинтез тиолов. Об этом свидетельствуют полученные ранее данные об ингибировании тиоловых соединений сульфатом калия. Аналогичные закономерности, наблюдаются в 9_ф>уга,х. с дрожжами вида Засскаготусойеь 1ц&Чф1-
Для вида Schizosa.ccharom.yces acidodevoratus добавление в сусло до брожения сульфата аммония в количестве 0,15% значительно стимулирует процесс образования серосодержащих соединений. Так, за 14 сут брожения количество БОг возрастает до 200 мг/л. Максимальное образование тиолов наблюдается в период наиболее активного брожения (4—5 сут) и достигает 50 мг/л.
Эти показатели значительно превосходят количества накапливающихся соединений у исследованных ранее сульфитоустойчивых видов штаммов [4]. Поэтому дрожжи вида Schizosaccharomyces acidodevoratus штамм 540 можно характеризовать как продуцент серосодержащих соединений. Целесообразно провести дальнейшее их исследование для изыскания возможности практического использования наблюдаемого явления.
ВЫВОДЫ
1. В процессе брожения сульфитоустойчивые расы дрожжей (за исключением вида Saccharomycodes ludvigii, отличающегося слабой бродильной активностью) образуют несколько большее кбличество SO2 и меньшее SH-соедине-ний, по сравнению с несульфитоустойчивыми расами.
2. У дрожжей вида Saccharomyces vini вводимый сульфат аммония при высоких концентрациях (около 0,15% объема) явно ингибирует процесс образования тиоловых соединений, а также снижает образование сернистого ангидрида у сульфитоустойчивых штаммов. Вид Schizosaccharomyces acidodevoratus значительно отличается от других видов дрожжей по способности образовывать SO2 и SH-соединения в присутствии (NH-ihSCM. Введение сульфата аммония до брожения вызывает увеличение образования тиоловых соединений в 3—6 раз и диоксида серы в 10—12.
Кафедра технологии продуктов переработки винограда
Поступила 09.08.88
663.257.3:541.183.5
УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ КЛИНОПТИЛОЛИТА
Г.И. ГОРОХОВ, H.H. АНДРЮЩЕНКО,
1S.B. ГАПОНЕНКО, С.П. САЛЬНИКОВ,
OJV. ВОРОНКОВА, В.Т. ХРИСТЮК, В.А. ТОЛМАЧЕВ '
Краснодарский политехнический институт
В работе [1] изучены некоторые поверхностные свойства гидрослюды Г — одного из природных алюмосиликатных минералов, применяемых для стабилизации вин и соков [2]. В частности, методом адсорбции поверхностно-активного вещества ПАВ из водной среды определена полная удельная поверхность, смачиваемая растворителем (водой) при обработке виноматериала или сока.
Мы провели аналогичное исследование другого природного минерала — клиноптилолита Кл —-каркасного алюмосиликата с жесткой ячейкой и
регулярной структурой пор (цеолита). Для опытов использовали Кл Дзегвинского месторождения Грузии, предварительно размолотый вручную в фарфоровой ступке в течение ~ 1 ч. Фракционный состав полученного полидисперсного порошка, приведенный в табл. 1, определяли просеиванием его средней пробы массой 265 г через набор сит с диаметрами отверстий d = 3,0; 1,5; 1,0; 0,5; 0,25 мм. Сушкой отдельных проб исходного порошка до постоянной массы при 105°С находили содержание летучих веществ (влаги и проч.) Ш = =4,61 ±0,39 мас.%, пикнометрическим методом определяли при 20,5°С плотность/? = 2345±42 кг/м . Результаты получены по данным трех параллельных опытов, случайная ошибка вычислена, как и в опытах по адсорбции, вероятностным методом на основе распределения Стьюдента при доверитель-
ной вероятности Р = 0,95 и соответствующем числе степеней свободы / [31.
Таблица I
Номер
фракции
Диаметр частиц фракции d. мм
Фракционный состав порошка. %
3.0 > d > 1,5
1,5 > d > 1.0
1.0 > d > 0,5
0.5 > d > 0.25
d < 0,25
1,50
3.71
7.39
18.81
68.59
Адсорбционное равновесие клиноптилолит— водные растворы уксусной кислоты изучали по методике [ 1] при комнатной температуре 18—20°С. Для опытов отвешивали на аналитических весах пробы массой |(3—4)±0,0050] г исходного поли-дисперсного порошка и его фракций 4 и 5 (табл. 1). Результаты 7 параллельных опытов обрабатывали по ]1] для получения зависимостей а=[(С) и С/а = [(С), где а — величина адсорбции уксусной кислоты, кмоль, в расчете на единицу сухой массы Кл, кг, при равновесной ее концентрации в растворе С, кмоль/м . Примеры изотермы адсорбции и ее линейной формы показаны на рисунках 1 и 2 для опыта № 7 (табл. 2).
Таблица 2
Н омер опита Характеристика фракционного состава проб К л ¡'і ' л.. ± 10 ’-iV, ,, .
м" /кг
1 І Іолидисперсний порошок 4<>.5
2 » » 33.8 2.5
3 ш * 47.3 7.0
4 0,5 > d > 0.25 мм 37.8 0,6
5 » * 50.4 6.3
6 d < 0.25 мм 41.0 5.6
7 » * 34.5 0.5
т. с 1 | т, мг J г. с т. мг Т. с ] т. мг г. с т, мг
20 14 165 37 720 48 2400 54.5
35 20 195 38 900 49 3000 55,2
50 23 230 40 1080 50 3600 56
70 26 300 42 1260 51 4200 56,5
90 30 360 43 1500 52 5100 57
1 і 5 32 480 44 1800 53 6000 57
145 34 600 46 2100 54
Обработав линейные уравнения С/а = ¡(С) методом наименьших квадратов, находили величины предельных адсорбций ат и вычисляли значения полной удельной поверхности Кл $уд,1 (табл. 2)
Таблица 3
для всех семи опытов. Там же показаны погрешности ее определения ±Asyd.i в пределах одного опыта, зависящие от флуктуаций химического состава отдельных проб и качества эксперимента. Статистическая обработка данных табл. 2 показала, что истинное значение Syd Кл, смачиваемой водой, по результатам семи параллельных опытов лежит в следующем доверительном интервале: Syd -=(41,6 ± 6,1) • 10' м ./ кг.
Внешнюю удельную поверхность Кл находили методом седиментационного анализа. Частицы навески полидисперсного порошка массой ~ 1 г осаждали в дистиллированной воле, имеющей температуру 23°С, плотностьр0 - 997,53 кг/м , динамическую вязкость rj = 0,965-10" кг/м-с [4]. Высота оседания Н = 0,195 м. Данные опыта приведены в табл. 3 (т — масса осадка на чашке весов, г — время осаждения). Седиментационную кривую т = [(г) обрабатывали по методике [1]. Результаты расчетов представлены в табл. 4. Вычисленное значение внешней удельной поверхности Кл Syd - 1,05- Ю м^/кг. Кривая распределе-
Таблица 4
Помер фракции г, с mi ■ 106,кг Vi о6, м •V.'- м2у,кг 100т, Л(?Г-V • % Z,mi Л/-;106. М І0-6.М Дл
1 13- 5,7 70.2 70,2 18.2 10 70.2 0,425
2 3:4; 5,7 43,4 56,8 22.5 10 26,8 0,373
* 3 77 5,7 28,8 42,0 29.9 10 14,6 0,685
4 115 5,7 23,6 26,2 48,8 10 5,2 1,923
5 215 5,7 17.3 20,4 62,7 10 6,3 1.587
6 313 5.7 14.3 15,8 81.0 10 3.0 3.333
7 565 5,7 10.6 12.5 102,3 10 3,7 2.703
8 1347 5,7 6,9 8.7 147,0 Ю 3,7 2.703
9 2850 5,7 4,7 5.8 220.6 10 2,2 ' 4.545
10 5100 5.7 3,5 4,1 312,0 10 1.2 8,333
ния частиц порошка Кл по размерам, построенная по данным табл. 4, показана на рис. 3.
Из таблиц 1 и 4 видно, что основную массу полученного полидисперсного порошка Кл составляет фракция № 5 с с? <0,25 мм (68,6 мас.%), содержащая частицы с эффективным радиусом гСр от 4,1-10 до 26,2-10 м. Она создает 93% внешней удельной поверхности порошка и включает в себя (рис. 3) два максимума — при г ср = 4,1 • Ю-6 и г ср - 15,8-10"6 м. В целом внешняя удельная поверхность порошка Кл составляет одну сороковую долю его полной удельной поверхности.
Адсорбция уксусной кислоты на поверхности Кл, смачиваемой водой, в области малых концентраций ПАВ характеризуется изотермой 1-го типа (рис. 1), типичной для случаев сильной поверхностной активности адсорбирующегося на микропористых адсорбентах вещества [5, 6]. В координатах линейной формы уравнения Ленгмюра (рис. 2) экспериментальные точки хорошо укладываются на прямой. Это наблюдается также в опытах № 2, 4 (табл. 2), проведенных на пробах Кл различного фракционного состава. В то же время,' опыты № 3, 5, 6 дают значительно больший разброс данных относительно усредненной кривой а = {(С) (либо прямой С/а - ¡(С)). Следовательно, фракционный состав порошка не оказывает влияния на случайную ошибку опыта и величину полной удельной поверхности Кл. Решающую роль играют другие факторы — примесь пустой породы в минерале, содержание которой в Кл Дзегвинского месторождения Грузии колеблется от 10 до 40 мас.% [7], а также флуктуации химического состава и капиллярно-пористой структуры минерала, обусловливающие различное соотношение между мик-ро-, переходными и макропорами в пробах Кл, исследуемых в каждом единичном опыте.
Величина полной удельной поверхности Кл примерно в 1,4 раза больше, чем у гидрослюды [1]. -
Рис. 3 ЛИТЕРАТУРА
1. Горохов Г.И., Тычина А.П., Пожидаев В.В., Толмачев В.А. Поверхностные свойства гидрослюды // Известия вузов. Пищевая технология. — 1993. — № 5—6.
2. Христюк В.Т. Разработка и научное обоснование технологии осветления и стабилизации виноматериалов природными слоистыми силикатами. Дис.... канд. техн. наук. — Краснодар, 1981. — 342 с.
3. Практикум по физической химии / Под ред. Н.К.Воробь-ева. — М.: Химия. 1975. — 368 с.
4. Краткий справочник по химии / И.Т.Гороновский и др. — Киев: Изд. АН УССР, 1962,—С.324.
5. Щукин Е.Д., Перцов A.B., Амелина Е.А. // Коллоидн. химия. — М.: Изд. МГУ, 1982. — 348 с.
6. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. — М.: Мир, 1970. — 408 с.
7. Кудряшов H.A. Совершенствование технологических приемов производства продуктов переработки винограда с применением природных цеолитов. Дис. ... канд. техн. наук. — Краснодар, 1990. — 140 с.
Яафедра физической и коллоидной химии
Кафедра технологии виноделия
Поступила 21.07.92
