CC BY
33
544.723.21
ВЛИЯНИЕ ВТОРИЧНЫХ УСЛОВИЙ НА СОРБЦИЮ ионов ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ СЕМЕНАМИ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ
Ю.М. ШАПИРО, А.Ю. КУПИНА, Г.С. КАДЖАМАНЯН, С.М. НИКИФОРОВА
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: Shapiroyum1@rambler.ru
Исследовано влияние различных факторов - условий технологической обработки, сорта растений - на способность сорбции семенами культурных растений ионов тяжелых металлов.
Ключевые слова: сорбция, ионы тяжелых металлов, семена культурных растений.
Ранее [1] нами с помощью колориметрии была проведена серия поисковых испытаний семян культурных растений на способность сорбировать ионы тяжелых металлов из бинарных растворов. На семенах 9 видов растений была установлена избирательность сорбции ионов тяжелых металлов, а также их конкурентоспособность. В частности, ионы железа интенсивно поглощаются семенами винограда и цитруса маниолы, тогда как наименьшая сорбция культурными растениями - у кобальта. Семена подсолнечника поглощают практически одинаково ионы кобальта, железа, никеля и меди.
В настоящей работе представлены результаты исследования сорбции ионов тяжелых металлов отдельными семенами, претерпевшими обработку с целью активации или подавления их биологических функций, а также проверка различия сорбции для семян разных сортов родственных культур.
Проблема сорбции металлов семенами сопряжена с рядом условий биологического, химического и технического характера. К ним относятся формирование координационных, ионных и ковалентных связей, хелат-ных комплексов, ферментов, красителей и других биологических компонентов. Исследование сорбции имеет большое практическое значение. Достаточно привести такие противоречивые примеры: сорбция металлов с участием грибов приводит к отравлениям людей, а сорбенты пектин и активированный уголь, напротив, предотвращают отравление ионами тяжелых металлов.
Один из способов снижения биологической сорбционной активности - термическая обработка семян. Этот прием был применен к семенам подсолнечника проведением опытов с «живыми» и поджаренными семенами. Результаты показали значительное снижение сорбции кобальта и никеля семенами после поджарки, во многом приближающейся к сорбции активированного угля. В то же время сорбция железа и меди количественно не изменилась по сравнению с неподжарен-ными семенами подсолнечника.
На круглых семенах гороха нута испытан другой способ, ведущий к активизации и изменению сорбции,
определяющей биологическую составляющую: горох был замочен на несколько суток с тенденцией к проращиванию. В течение недели отбирали горошины для испытания на сорбцию ионов тяжелых металлов. Если в 1-е сут сорбционная активность почти не проявлялась в течение 30 мин замачивания горошин в испытуемых растворах (по аналогии с горохом другого сорта [1]), то на 2-е сут отмечено интенсивное поглощение никеля и железа. Слабее поглощались медь и кобальт. В последующие дни определить способность гороха к сорбции этим методом не удалось, так как выделяющиеся из набухших горошин вещества стали образовывать комплексы с ионами металлов, и это привело к изменению окраски растворов.
Опробованные способы подавления и активизации биологической сорбционной активности свидетельствуют о необходимости индивидуального подхода к каждой группе семян с тонкой регулировкой условий, к которым относятся и различные сорта растений. Так, экспериментально установлено, что сорбционное поведение семян обоих сортов болгарского перца - желтого и красного - практически однотипно: наблюдается относительно высокое поглощение ионов железа и кобальта и низкое - никеля и меди.
Семена винограда, сорта которого имеют разный цвет плодов и разную величину семян, могут обладать различной сорбционной способностью. Однако исследования показывают, что способности сорбировать ионы кобальта, железа, никеля и меди у семян трех сортов винограда близки между собой и совпадают с данными [1].
Результаты определения влияния условий обработки семян культурных растений на способность сорбции ионов тяжелых металлов свидетельствуют, на наш взгляд, о том, что процессы сорбции подразделяются на сугубо биологические и общие, зависящие от молекулярной структуры. В связи с этим, в результате обработки многие растительные продукты способны менять сорбционные свойства и соответственно пищевую ценность.
ЛИТЕРАТУРА С.М. Никифорова и др. // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2011. -
№ 2-3. - С. 33-34.
1. Избирательная сорбция ионов тяжелых металлов семенами культурных растений / Ю.М. Шапиро, Е.А. Скрипченко, Поступила 10.07.12 г.
SECONDARY CONDITIONS INFLUENCE ON SORPTION OF HEAVY METAL IONS
BY CULTURAL PLANTS SEEDS
YU.M. SHAPIRO, A.YU. KUPINA, G.S. KADZHAMANYAN, S.M. NIKIFOROVA
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: Shapiroyum1@rambler.ru
Influence of various factors - conditions of technological processing, a grade of plants - on sorption ability by cultural plants seeds of heavy metals ions is investigated.
Key words: sorption, heavy metals ions, cultural plants seeds.
664.8/.9
РАЗРАБОТКА НОВОГО МЕТОДА КРИОСЕПАРАЦИИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
И.Е. СЯЗИН, Г.И. КАСЬЯНОВ
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел.: (861) 259-65-92, электронная почта: 1syazin@gmail.com, kasyanov@kubstu.ru
Разработан метод криосепарации инертным газом и способ оценки его качества. Метод позволяет получить криосепа-рированный по массе пищевой полуфабрикат. Представлены результаты экспериментального исследования эффективности предложенного метода на примере криосепарации растительного сырья.
Ключевые слова: криоконсервирование, криосепарация, криоизмельчение, растительное сырье, диоксид углерода.
Одной из основных причин порчи замороженного растительного продукта на стадии хранения является высокое содержание в центральных слоях продукта не-вымороженной влаги - питательной среды для микроорганизмов и тканевых ферментов.
Данная проблема может быть решена за счет уменьшения геометрических характеристик продукта с помощью криоизмельчения. После получения измельченного продукта для его разделения на различные фракции может быть применена технология криосепарации.
Криосепарация - это процесс разделения дезинтегрированного продукта на фракции по степени дисперсности, массе или электрическому потенциалу. Криосепарация позволяет увеличить сроки хранения продукта, расширить ассортимент, использовать его в производстве различных пищевых продуктов [1].
Разработанный нами пневмо-инертно-газовый метод криосепарирования [2] основан на дифференциации дезинтегрированного сырья по массе посредством сепарагента - инертного к продуктам вещества (газ, жидкость, электрический ток), непосредственно разделяющего обрабатываемый продукт на фракции за счет разности в массе, объеме, электрическом потенциале и т. п. Пневмо-инертно-газовый метод отвечает требованию сохранения отрицательной температуры на всем протяжении технологического процесса. Кроме
того, данный метод предполагает отсутствие контакта обрабатываемого продукта с кислородом воздуха.
Получены опытные образцы криосепарированных продуктов из субтропических фруктов: киви сорта Хейворд, фейхоа сорта Крымский ранний, хурмы сортов Яблочный и Шоколадный королек.
Процесс криоизмельчения осуществляли в дезинтеграторе, который в качестве рабочих элементов имеет 4 серповидные лопасти. Полученный продукт подвергался криоразделению посредством диоксида углерода.
Схема экспериментального криоразделения представлена на рисунке (1 - баллон с С02, 2 - вентиль, 3 -трубка, 4 - сепаратор, 5 - загрузочное отверстие со шнеком, 6 - сопло, 7, 9 - приемные емкости для крупной и мелкой фракций, 8 - заслонка).
