авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

СЕКЦИЯ 2

БИОТЕХНОЛОГИИ

И АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ

ПРОЦЕССОВ

1

ЗАО «АЛТАЙВИТАМИНЫ» - ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ

Е.С. Баташов, Ю.А. Кошелев, Н.И. Кулешова

ЗАО "Алтайвитамины", г. Бийск

Фармацевтическая компания «Алтайвитамины» является одним из старейших фар-

мацевтических предприятий на территории РФ и входит в число пятнадцати наиболее

влиятельных фармпредприятий России. Имеет официальный статус «Лидер российской экономики», является лауреатом конкурса «1000 лучших предприятий и организаций Рос сии XXI века».

ЗАО «Алтайвитамины» — правопреемник Бийского витаминного завода, созданно го в январе 1949-го для производства витаминной продукции на основе местного расти тельного сырья. В 1954 году выпускается первая партия облепихового масла, которая ста ла визитной карточкой предприятия - долгое время Бийский завод был единственным в стране и до сих пор остается крупнейшим поставщиком облепихового масла в аптечную сеть не только России, но и ближнего и дальнего зарубежья. Именно облепиха во многом предопределила дальнейшую судьбу предприятия.

Второе направление, к реализации которого на заводе приступают в 50-е годы, производство готовых витаминов в форме драже и таблеток на основе синтетических суб станций. В 80-х г. наряду с исследованиями по совершенствованию технологии производ ства облепихового масла начинаются разработки ряда прогрессивных лекарственных форм. В содружестве с различными НИИ создаются аэрозольные препараты с облепихо вым маслом – «Олазоль», «Гипозоль», а также коллагеновая пленка «Облекол». На основе прополиса разработаны комплексные аэрозольные препараты «Пропосол» и «Ампрови золь». В дальнейшем к этому списку добавились известные средства: «Ингалипт», «Каме тон». В 2000 г. вторыми в России предприятие приступает к выпуску противоастматиче ского аэрозоля «Сальбутамол».

Развивая традиционное направление по переработке природного сырья, с 90-х го дов предприятие начинает использовать в производстве помимо облепихи и другие расте ния – шиповник, калину, черноплодную рябину, а также травы и корни. Препараты из природного сырья нашли широкое применение во врачебной практике: «Холосас», «масло шиповника», различные настойки, экстракты.

На основе углубленной переработки сырья создается производство по выпуску биологически активных добавок, которые вводятся в состав специально разработанных тонизирующих напитков и косметических средств. Производство лечебных мазей, а затем суппозиториев, мягких желатиновых капсул расширило и значительно пополнило ассор тимент препаратами различных фармакотерапевтических групп.

На протяжении всего последнего десятилетия компания показывает устойчивый рост объемов производства и продаж, прочно удерживая позиции в определенных сегмен тах фармрынка (аэрозоли, витаминная продукция, мази). Так в 2007 году объем продаж составил более 1 миллиарда рублей. Продукция широко представлена в странах бывшего СНГ, Азиатского региона и Восточной Европы.

В настоящий момент предприятие владеет технологиями производства лекарствен ных средств, БАД, косметических препаратов лечебно-профилактического назначения, пищевых продуктов с биологически активными веществами. Ассортимент продукции на считывает около 100 наименований. Более 20 видов продукции признаны лучшими това рами России и Алтая, награждены дипломами разного уровня.

В результате проведенной модернизации на ЗАО «Алтайвитамины» освоены техно логии выпуска большинства современных лекарственных форм. Техническое оснащение позволяет изготавливать продукцию в таких формах, как аэрозоли, спреи, мягкие желати новые и твердые капсулы, в том числе и с наполнением их жидкими препаратами, суппо зитории, мази, таблетки, таблетки покрытые оболочкой, драже, сиропы, жидкие лекарст венные средства, сухие концентраты.

Фармацевтическая компания «Алтайвитамины» последовательно и планомерно проводит мероприятия по поэтапному внедрению международных стандартов GMP. В 2007 году компанией «MOODY INTERNATIONAL» подтвердила соответствие ЗАО «Ал тайвитамины» стандарту системы менеджмента и качества ISO 9001:2000 и требованиям НАССР. Совместно с компанией «GMProject» (Чехия) 2008 году разработан проект мо дернизации участка инфузионных растворов в соответствии с требованиями GMP.

В настоящее время предприятие имеет 4 производственных корпуса, полиграфиче ский комплекс, обеспечивающий потребности в картонажной, этикеточной, рекламной продукции. Есть производства алюминиевых туб, полимерных упаковочных изделий, соб ственное тепло- и водообеспечение, транспортный цех, мощные лаборатории, что помога ет поддерживать стабильность основного производства.

ЗАО «Алтайвитамины» имеет 1500 га земельных угодий, в том числе 500 га заняты под сад. Ведутся работы по комплексной переработке ягод, в первую очередь облепихи.

Планируется, на основе собственного сырья, организовать производство продуктов пита ния, таких как натуральные соки, витаминизированные продукты, масло, уксус и др.

Научный потенциал реализуется в Центре развития предприятия, который объеди няет Центральную заводскую и Аналитическую испытательную лаборатории, отдел реги страции препаратов, патентное бюро, научно-медицинский отдел. Создание новых препа ратов осуществляется в тесном сотрудничестве с научно-исследовательскими организа циями как РФ из Пятигорска, Барнаула, Новосибирска, Москвы, Санкт-Петербурга, так и Республики Казахстан. Центр развития работает под непосредственным руководством ге нерального директора, доктора фармацевтических наук Кошелева Юрия Антоновича.

Для разработки новых препаратов организовано опытное производство, закуплено и смонтировано новое оборудование, необходимое для производства ЛС в форме табле ток, мазей, в ампулах как в жидком виде, так и лиофильно высушенных. Также на базе опытного производства осваивается новое направление для предприятия - биотехнология.

Произведены первые опытные партии пробиотика для животных. Планируется дальней шее расширение биотехнологического участка, осваивается технология получения уксуса из сока облепихи микробиологическим путём.

Перспективный план развития ЗАО «Алтайвитамины» включает в себя освоение новых видов продукции, технологий и реконструкции существующих производств:

- разработка и регистрация препаратов-дженериков, входящих в «Перечень жиз ненно необходимых и важнейших лекарственных средств и изделий медицинского назна чения», утвержденный правительством РФ, в настоящее время на регистрации находится около 20 лекарственных средств, большая часть которых входит в данный перечень;

- разработка и регистрация инновационных лекарственных препаратов, на основе биотехнологических субстанций, таких как рекомбинантные белки: интерферон 1 альфа и интерлейкин 1 бета;

микроорганизмах (Lactobacillus acidophilus) и пептидах для лечения различных форм анемии у больных страдающих почечной недостаточностью (эритропо этин).

- продолжение работ по разработке и производству витаминизированных продуктов питания, в первую очередь для детей.

Наши принципы работы основаны на профессионализме и ответственности каждо го за результаты своего труда, а также на шестидесятилетнем опыте работы предприятия «Алтайвитамины».

ОПТИМИЗАЦИЯ СПОСОБА ВЫДЕЛЕНИЯ УРСОЛОВОЙ КИСЛОТЫ ИЗ ОБЛЕПИХОВОГО ШРОТА Н.В. Сулименко1, Р.Ю. Митрофанов Бийский технологический институт, АлтГТУ им. И.И. Ползунова, Бийск Институт проблем химико-энергетических проблем СО РАН, Бийск К настоящему времени на многих предприятиях страны до сих пор не решена про блема комплексного использования растительного сырья. Обычная практика заключается в получении только одного продукта.

Между тем вторичные продукты производства представляют собой не менее цен ное сырье, переработка которого может обеспечить расширение номенклатуры выпускае мых товаров.

Так, например, шроты и жомы, представляют собой комплекс ценных соединений для фармацевтической промышленности. Облепиховый шрот можно использовать для выделения биологически активных веществ (БАВ) и изготовления на их основе БАД. В качестве ценного компонента была рассмотрена урсоловая кислота – одно из распростра нённых соединений ряда пентациклических тритерпенов. Она встречается в свободном состоянии или в виде гликозидов более чем в 40 видах растений, чаще всего выделяется в смеси с олеаноловой кислотой. Урсоловая кислота является главным источником при ле чении острых, хронических заболеваний, обладает противовоспалительными, противо опухолевыми, ранозаживляющими свойствами, проявляет геронтопротекторную и другие виды биоактивности, благотворно влияющие на здоровье человека.

Основным продуктом переработки облепихи на ЗАО «Алтайвитамины» является масло. Между тем на предприятии после выделения масла скапливаются значительные объемы шрота, который может быть использован как сырьё для выделения урсоловой ки слоты. По литературным данным её содержание в шроте облепихи может достигать от 0, до 1,0 % [1].

Целью работы является изучение способов выделения урсоловой кислоты из обле пихового шрота и их оптимизация.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ В качестве объекта исследования использовался облепиховый шрот после отделе ния сока прессованием и экстракции масла 2007 года ЗАО «Алтайвитамины».

Ферментация шрота облепихи В ферментер ёмкостью 10 л помещают 700 г обезжиренного гексаном шрота и 7,5 л дистиллированной воды. При постоянном перемешивании нагревают до 50 °С и выдержи вают 1 час. По окончании выдержки измеряют рН водной фазы и защелачивают раство ром гидроксида аммония до рН 4,7. В полученную суспензию при постоянном перемеши вании добавляют небольшими порциями 25 г ферментного препарата Целлолюкс А (ООО ПО «Сиббиофарм» г. Бердск). По окончании дозирования массу перемешивают при 50 °С в течение 120 часов.

По окончании ферментации смесь подкисляют концентрированной соляной кисло той до рН = 2 и отфильтровывают твердую фазу. Осадок высушивают при температуре 100-105 °С в течение 6 часов, получают 433 г (61 %) ферментированного шрота.

Экстракция и очистка суммы тритерпеновых кислот Полученный ферментированный шрот с предыдущей стадии экстрагируют этило вым спиртом в экстракторе Сокслета в течение 18 часов. Экстракт фильтруют и упарива ют под вакуумом. Получают 38,2 г (5,5 % на исходный шрот) концентрата в виде зелено вато-желтой пасты.

Полученный концентрат промывают кипящим гексаном 370 мл и высушивают.

Затем остаток размешивают со 100 мл дистиллированной воды и фильтруют, после чего промывают на фильтре дистиллированной водой 3100 мл и высушивают при 60 °С в те чение 8 часов. Получают 31,6 г (4,5 %) суммы тритерпеновых кислот в виде желто зеленых кристаллов.

После двукратной перекристаллизации из этанола с добавлением активированного угля получают 2,5 г (0,6 %) урсоловой кислот с Тпл = 250-254 °С. (Тпл = 265-267 °С стан дартного образеца фирмы «КАDEN» (Германия);

по [2] Тпл = 285 °С (291 °С).

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ Для выделения БАВ из растительного сырья наиболее часто применяется экстрак ция органическими растворителями суммы веществ с последующим их разделением. Воз можно так же постадийное извлечение компонентов несколькими растворителями.

Подготовка шрота к экстракции урсоловой кислоты заключалась в обезжиривании гексаном.

Для извлечения урсоловой кислоты применяли экстракцию с принудительной цир куляцией экстрагента. Процесс проводили в экстракторе Сокслета в течение 18 часов. В качестве растворителя использовали 96,6% этанол. Полученный экстракт тёмно коричнего цвета упаривали досуха на роторном испарителе. Остаток подвергали очистке на хроматографической колонке с окисью алюминия [3]. Элюирование проводилось чис тым хлороформом. В результате была получена урсоловая кислота с выходом 0,2% (в пе ресчете на исходный шрот) в виде белого мелкокристаллического порошка с Тпл=265°С.

Полученный образец урсоловой кислоты не давал температурной депрессии с образцом урсоловой кислоты фирмы «КАDEN» (Германия), а в ИК спектре присутствовали все ха рактеристические полосы.

В настоящее время, основными методами выделения БАВ из растительного сырья являются, как правило, экстракционные методы, но в силу их низкого содержания в сы рье (0,1 – 5,0 %), они имеют большой недостаток, а именно применение для экстракции большого количества растворителя.

Для оптимизации процесса выделения урсоловой кислоты нами была сформулиро вана концепция обогащения сырья, которая была реализована на практике (рисунок 1).

Первая стадия оптимизированной схемы заключается в обезжиривании сырья, ко торое проводится гексаном в перколяторе. Трехкратным настаиванием течение 12 часов при температуре 25-27 °С, для каждого последующего настаивания используется чистый гексан или отгон от предыдущего настаивания. По окончании экстракции настой концен трировали, получали около 5% масла, что свидетельствовало о практически полном его извлечении из шрота. Обезжиренный шрот высушивали при температуре 40-60 °Св тече нии 5 часов.

О БЛ ЕП И ХО ВЫ Й Ш РО Т ГЕ КСА Н ОБЕЗЖ И РИ ВА НИ Е Э К СТР АК Т МАСЛО О БЕЗЖ И РЕН Н Ы Й Ш РО Т Ц ЕЛ Л ОЛ Ю КС-А Ф Е РМ ЕН Т АТ И ВНЫ Й Г ИД РОЛ ИЗ О ТД ЕЛ Е Н ИЕ КО СТ О ЧЕ К К ОС ТО Ч КИ РА СТ ВОР СА Х АРО В Ф И Л ЬТРО ВА Н ИЕ СМ Е СЬ БА В Э Т И Л ОВЫ Й Э К СТ РАК ЦИ Я ТРИ Т ЕРП ЕН О ВЫ Х СП И РТ К ИС Л О Т К РИ СТА Л Л И ЗА Ц И Я СМ ЕСЬ У РС О Л ОВО Й И ОЛ ЕА Н ОЛ ОВО Й КИ СЛ ОТ Рисунок 1 - Блок-схема выделения урсоловой кислоты На следующей стадии шрот подвергали ферментации промышленно выпускаемым мультиэнзимным комплексом (МЭК) Целлолюкс А. Для поддержания оптимального рН для МЭК каждые 8 часов проводился отбор пробы для его определения. В результате бы ло установлено, что при разрушении целлюлозной матрицы в среду выделяются свобод ные кислоты, которые понижают рН. Для поддержания оптимального значения рН в массу добавлялся 25% раствор гидроксида аммония. В результате ферментативного гидролиза целлюлозной матрицы убыль массы шрота составила 39%.

Экстракция суммы тритерпеновых кислот из ферментированного шрота этиловым спиртом в экстракторе Сокслета позволяет сократить расход экстрагента до 10 раз.

Полученный экстракт тёмно-коричнего цвета упаривали досуха на роторном испа рителе. Хроматографическая очистка была заменена двухкратной перекристаллизацией, в результате чего была получена смесь урсоловой и олеаноловой кислот в виде кремового кристаллического порошка с Тпл = 250-254 °С.

В таблице 1 приведен выход смеси урсоловой кислоты и олеаноловой кислот полу ченных экстракцией с последующей хроматографической очисткой (способ 1) и оптими зированным способом (способ 2). Из таблицы видно, что во втором случае выход целевого продукта увеличился в 3 раза.

Таблица 1 – Сравнительный выход урсоловой и олеаноловой кислот по первому и оптимизированному способу № способа Наименование продукта Выход продукта, % Смесь урсоловой и олеаноловой кислот 1 0, Смесь урсоловой и олеаноловой кислот 2 0, ИК-спектры образцов урсоловой кислоты фирмы КАDEN (Германия) и полученно го опытным путем продукта практически идентичны. Характеристические полосы ИК спектра: в области 3600-3200 см-1 наблюдается сильная полоса поглощения, характерная для ОН-группы, в области 2925-2875 см–1 наблюдается две интенсивных полосы, относя щихся к –СН– группам;

в области 1720 см–1 имеются полосы поглощения, характерные для карбонильной группы.

ВЫВОДЫ 1. На стадии подготовки сырья к выделению урсоловой кислоты было установлено, что содержание облепихового масла составляет около 5 %.

2. Изучены режимы ферментативного гидролиза облепихового шрота мультиэн зимным комплексом Целлолюкс А.

3. Разработан оптимизированный способ выделения суммы тритерпеновых кислот и чистой урсоловой кислоты, позволивший получить урсоловую кислоту с максимальным выходом и снизить количество экстрагента в 10 раз.

Литература 1. Лоскутова Г.А. Химический состав облепихи культурных сортов и создание без отходной технологии ее переработки: Канд. дис. Москва, 1988. 164 с.

2. Хейльброн И. Словарь органических соединений Т III. /И.Хейльброн, Г.М.Бэнбери – М: Ин. лит., 1949, –871 с.

3. http://chemfiles.narod.ru/nature/ursolic_acid.html КЛАССИФИКАЦИЯ И ТОВАРОВЕДНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ИЗУЧЕНИЮ ФАКТОРОВ, ФОРМИРУЮЩИХ КАЧЕСТВО КОСМЕЦЕВТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ В.П. Ердакова Бийский технологический институт (филиал) АлтГТУ им. И.И. Ползунова, Бийск Космецевтика – это лечебные средства нового поколения. Под этим названием объе динены препараты, промежуточные между косметикой и фармацевтикой, т.е. к космецев тике можно отнести натуральные косметические средства с лечебным действием. Изучив имеющийся в литературе информационный материал по косметической продукции, мы предлагаем классификацию, в которой учтены технологические и биологические аспекты современной косметики (рисунок 1).

Косметические средства функциональной направленности (космецевтика) По функци- По функциональ- По системам достав По назначению ональному сырью ной направленно- ки через роговой слой сти кожи - с пробиотиками;

- средства по уходу - лечебно - с БАВ;

- липосомы (наноча за кожей лица;

тела;

профилактического - с витаминно стицы);

рук;

ног;

головы и действия (акне, минеральными ком - комплексы вклю волосами;

дисбактериоз кожи);

плексами;

чения с циклодекст - декоративная кос- - антивозрастная;

- с лекарственно рином;

метика - антиоксидантного техническим сырьем - вещества, уско действия ряющие трансдер мальный перенос (энхансеры) По способу при- По консистенции менения - кремообразные;

По возрасту По виду - гелеобразные;

«Внешняя» кос- - порошкообразные;

метика;

- жидкие;

- 10-15 лет;

«Внутренняя» - твердые (капсулиро- - питьевая косметика - 20-25 лет;

косметика ванные, желированная - 30-35 лет;

(БАД);

и таблетированные) - таблетированная - 40-45 лет;

форма;

- старше 45 лет - капсулированная форма;

- желированная форма;

- кремы;

гели;

лосьо ны;

маски и т.д.

Рисунок 1 - Классификация функциональных косметических средств по уходу за кожей В предложенной классификации определена самостоятельная подгруппа функцио нальных косметических средств. В рамках данной классификации выделены следующие признаки: назначение, функциональной направленности, сырьевой, ассортиментный.

При разработке новых косметических средств целевого назначения, обладающих ак тивностью в отношении каких-то патологических состояний кожи, необходимо основы ваться на комплексном товароведно-технологическом подходе к изучению факторов, формирующих их качество. Схема разработки функциональных косметических средств представлена на рисунке 2.

На наш взгляд, при разработке функциональных косметических средств необходимо уделять внимание соблюдению таких факторов, как: сырье, технология производства, критические контрольные точки, номенклатура потребительских свойств и учитывать принципы и методы формирования лечебно-профилактических свойств.

В основу разработки рецептур космецевтических средств должны быть положены принципы функциональной направленности сырья, совместимости рецептурных компо нентов, высоких потребительских свойств, сохранности функциональных компонентов в течение сроков хранения готовых изделий.

Факторы, формирующие качество функциональных косметических средств по уходу за кожей Технология Номенклатура Принципы Сырье Методы потребительских производства свойств Совмести- Обогаще Критические мость ние про Стадия вне- Органолепти биоти контрольные ческие сения функ- ческими точки циональных комплек Функци ингредиентов сами ональная Подготовка и Физико направлен химические дозирование ность функцио- Системы нального доставки с помощью (активного) Условия и Функциональ компонента липосом Регламенти- ные параметры рованное внесения содержание функцио функцио нальных Безопасность Системы нальных ингредиентов доставки с ингредиентов Температур- циклодекст ный режим рином внесения Системы доставки с Равномер- веществами ность распре- энхансероми деления функцио нального сырья Системы доставки БАВ в сред ствах с высо Соблюдение кой антиок режима хра- сидантной нения активностью Рисунок 2 - Схема разработки функциональных косметических средств по уходу за кожей, с учетом факторов, формирующих качество Известно, что на всех этапах жизненного цикла товара показатели качества изме няются в зависимости от качества сырья, технологии производства, условий транспорти рования, хранения, реализации. Для функциональных продуктов большое значение имеет сохранность функциональных свойств, как основного критерия их качества. В номенкла туру потребительских свойств разрабатываемых косметических средств, наряду с органо лептическими и физико-химическими показателями, необходимо включать и показатели функциональности: содержание БАВ в зависимости от вида изделия. Отсутствие послед них в нормативной документации не отражает основного назначения косметического то вара, не требует при сертификации проводить испытания и подтверждать функциональ ность косметики, затрудняет контроль за производством.

МУТНОСТЬ ОБЛЕПИХОВОГО СОКА – КРИТЕРИЙ КАЧЕСТВА ОСВЕТЛЕНИЯ А.И. Чумичев1, Е.С. Баташов1., Н.И. Кулешова1, Ю.А. Кошелев1, В.П. Севодин ЗАО «Алтайвитамины», г. Бийск Бийский технологический институт (филиал) АлтГТУ им. И.И.Ползунова, г.Бийск Облепиха – ягодная культура, которая, благодаря своему уникальному биохимиче скому составу, является ведущей в садоводстве Алтайского края и некоторых других ре гионов. Предприятия, перерабатывающие плоды облепихи, специализируются в основном на получении облепихового масла. Сок, на долю которого приходится 70 % массы урожая, служит в основном отходом производства, хотя содержит значительное количество био логически активных веществ и может быть переработан в различные полуфабрикаты.

Сок, отжатый из плодов облепихи, представляет собой сложную композицию, состоящую из водной фазы с растворенными в ней веществами, а также частиц пло довой мякоти и оболочки, содержащих внутриклеточное масло, и капель свободного масла, выделяющегося при механическом измельчении и прессовании плодов [1].

Промышленное производство облепихового сока затруднено в связи с тем, что по своим органолептическим показателям он оценивается достаточно низко: мутный, неус тойчивый коллоидный раствор с высокой кислотностью, который при хранении расслаи вается [2]. Исходя из вышесказанного, можно получать либо облепиховый сок с мякотью, либо осветленный сок. Получение последнего является сложной технологической задачей, при решении которой, этот продукт может найти применение в купажах плодово овощных соков, производстве виноматериалов и некоторых других пищевых продуктах.

Из литературы известно, что для осветления облепихового сока использовали цео лит и белую глину [2-4]. Однако расход их достаточно велик и составляет от 4 до 8 % к массе сока, что создает дополнительные проблемы с утилизацией твердых отходов.

Целью нашей работы являлось изучение возможности осветления облепихового со ка бентонитом и оценка качества осветления от его количества. Осветление осуществляли введением в виде 5 % водной суспензии в количестве от 1 до 7 г/л в пересчете на сухой бентонит. Визуальную оценку эффективности осветления различными дозами можно про вести по представленной фотографии (рисунок 1).

В качестве критерия полноты осветления обычно выбирают мутность растворов, которая для облепихового сока обусловлена двумя типами частиц: дисперсной фазой, о которой говорилось выше и компонентами способными давать коллоидные растворы – белками и полисахаридами.

1 - исходный облепиховый сок;

2 - сок, осветленный бентонитом в количестве 1 г/л;

3 - _ "" _ 2 г/л;

4 - _ "" _ 2,5 г/л;

5 - _ "" _ 3 г/л;

6 - _ "" _ 4 г/л;

7 - _ "" _ 5 г/л;

8 _ _ 6 г/л;

9 - _ "" _ 7 г/л "" Рисунок 1 - Внешний вид облепихового сока при осветлении его бентонитом Для ее оценки был использован турбидиметрический метод, заключающийся в из мерении светового потока, проходящего сквозь слой продукта [5]. Измерение проводили на спектрофотометре "Shumadzu" UV 2401PC с кюветой с длиной слоя 1 см.

Вязкость, содержание сухих веществ определялись по стандартным методикам [6 7]. Результаты измерений приведены в таблице 1. Также были сделаны фотографии полу ченных образцов на микроскопе "ЛОМО микромед - 6" при увеличении в 400 раз фотоап паратом Canon Power shot A620. Фотографии представлены на рисунке 2.

Таблица 1 - Качественные показатели осветленного облепихового сока № Количество Мутность, Сухие вещества, Вязкость, внесенного формазинные ед. сСт % бентонита, г/л 1 0 9805 9,25 1, 2 1 7465 8,98 1, 3 2 3650 8,88 1, 4 2,5 2490 8,52 1, 5 3 84,1 8.12 1, 6 4 43,9 8,06 1, 7 5 29,8 8,01 1. 8 6 6,9 7,89 1, 9 7 5,0 7,71 1, Из таблицы 1 видно, что изменение мутности в зависимости от количества вводи мого в облепиховый сок бентонита можно разделить на два участка. Первый от 0 до 3 г/л и второй от 3 до 7 г/л. Можно предположить, что в первой фазе осветления (первый уча сток) происходит агрегация твердой фазы и масла сока вместе бентонитом и их осажде ние. Косвенным подтверждением этому может служить рисунок 2, на котором отчетливо видны капли масла, отсутствующие в обработанном соке.

а б а – исходный облепиховый сок;

б – сок, осветленный бентонитом в количестве 3 г/л Рисунок 2.Облепиховый сок при микроскопировании Второй участок, вероятно, представляет собой процесс осветления коллоидного раствора, на что указывает относительно большее количество бентонита на формазинную единицу. Также следует отметить, что при обработке в дозах от 4 г/л и более сок стано вится прозрачным, а количество сухих веществ и вязкость изменяется незначительно.

Использование бентонита при обработке облепихового сока позволяет получить осветленный сок с хорошими органолептическими показателями, который при хранении не расслаивается с образованием масляной пленки.

Таким образом, измерение мутности облепихового сока позволяет количественно определить качество процесса осветления.

Литература Кошелев Ю.А. Облепиха / Ю.А. Кошелев, Л.Д. Агеева. – Бийск, 2003. – 1.

423с.

Золотарева А.М. Использование природных минералов для осветления 2.

облепихового сока / А.М. Золотарева, Е.И. Чебунина, Т.Ф. Чиркина. – Известие вузов.

Пищевая технология, № 2-3, 2003 – 60-62с.

Пат. 2195146 Российская Федерация МПК А 23 L 2/70. Способ осветления 3.

облепихового сока / Золотарева А.М., Чебунина Е.И., Чиркина Т.Ф., Мангутова Е.В. – 99116287/13;

заявл. 27.07.99;

опубл. 27.12.27, Бюл. № 23. – 4 с.: ил.

Золотарева А.М. Применение природных адсорбентов Бурятии для 4.

осветления облепихового сока / А.М. Золотарева, Е.И. Чебунина, И.Г. Алексеева. – Хранение и переработка сельхозсырья, №3, 2003 – 35-36 с.

Липис Б.В. Определение мутности соков и вин / Б.В. Липис, Н.Х. Гринберг, 5.

Л.А. Спектров – Виноделие и виноградарство СССР, № 8,1967 – 7-10 с.

Государственная фармакопея СССР, вып. 1. Общие методы анализа/МЗ 6.

СССР -11-е изд, доп –М.: Медицина, 1987 – 336 с.

ГОСТ 51437-99. Соки фруктовые и овощные. Метод определения массовой 7.

доли общих сухих веществ по убыли массы при высушивание. – Введ. 1999-12-22. – М.:

Изд-во стандартов, 2000 – 3 с.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И ХРАНЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ОБЛЕПИХОВОГО СОКА О.В.Сараев, А.А.Ламберова, М.Э.Ламберова, Ю.А.Кошелев Бийский технологический институт (филиал) АлтГТУ им. И.И.Ползунова, г.Бийск Для пищевой промышленности актуальным является оптимизация технологии при готовления полуфабриката облепихового сока, его консервации и увеличение его срока хранения.

Полуфабрикаты из облепихового сока могут применяться для приготовления обле пихового уксуса, при изготовлении настоек, бальзамов, ликероналивочных изделий.

Облепиховый сок обогащен комплексом питательных и биологически активных компонентов, в частности: микро- и макроэлементами, углеводами с преобладанием глю козы, фруктозы, органическими кислотами, витаминами, биофлавоноидами, холином, бе таином, инозитом, тритерпеновыми, хлорогеновыми и аминокислотами, в том числе неза менимыми [1].

Проблемой является малый срок хранения облепихового сока, поэтому до сих пор актуальна отработка способов его консервации в зависимости от дальнейшего использо вания [2].

Известно, что консервация может проводиться этанолом, уксусной кислотой. При приготовлении облепихового полуфабриката из первичного и сброженного сока и его дальнейшего использования в различных производствах, необходимо очистить сок от взвесей, находящихся в соке. При этом нужно сохранить витамины и вещества, обеспечи вающие вкус и запах облепихи. Это можно осуществить осветлением сока с использова нием различных адсорбентов.

Целью данной работы являлась разработка технологии получения и хранения по луфабрикатов из облепихового сока.

Для достижения этой цели были поставлены задачи:

- отделить сок от сброженной массы ягод облепихи;

- изучить влияние режимов центрифугирования на осаждение мякоти;

- в сброженном очищенном облепиховом соке определить количество растворимо го пектина и содержание сухих веществ;

- изучить влияние ультразвука и количества адсорбента (А-4М и бентонита) на ос ветление первичного и сброженного облепихового сока;

- изучить влияние концентрации этилового спирта при консервации первичного и сброженного облепиховых соков, осветлённых бентонитом и А-4М, с ультразвуком и без него, на срок их хранения и контролируемые показатели;

- изучить влияние количества уксусной кислоты при консервации первичного и сброженного облепиховых соков, осветлённых бентонитом и А-4М, с ультразвуком и без него, на срок их хранения и контролируемые показатели.

Все опыты проводились в трехкратной повторности, результаты обрабатывались статистически, усреднённые значения записывались в таблицы, на основе которых строи лись графики, из них выбирали оптимальные значения, которые использовались в даль нейших опытах и в сравнительных диаграммах.

Переработка ягод облепихи с получением первичного сока, сепарирование и фильтрование первичного сока, сбраживание ягод облепихи проводилось на предприятии ЗАО «Алтайвитамины». Дальнейшая переработка первичного сока и сброженных ягод с определением показателей проводились в лаборатории кафедры биотехнологии.

В ходе работы выделили из сброженной массы облепихи сок, очистили от мякоти.

Первичный и сброженный сок осветлили, приготовили полуфабрикаты с различными концентрациями и провели ускоренное хранение по утвержденной методике.

В первой части работы была проведена оптимизация отделения сока от сброженной массы облепихи (изображена на рисунке 1).

Рисунок 1 – Сброженная облепиховая масса Разделение проводилось в несколько этапов.

На первом этапе отделили сок с частью масла и мякотью от сброженной облепихо вой массы. Для этого поставили ёмкость со сброженной облепиховой массой отстаиваться в холодильник при температуре 8 С на 24 часа. После этого основанная часть масла за твердела, облепиховый жом находился на дне. Слили сок с остатками мякоти и масла (изображён на рисунке 2) в чистый сосуд.

Рисунок 2 – Сброженный облепиховый сок после отстаивания На втором этапе полученный сок, для отделения от части мякоти и масла, отфильт ровали через марлевый фильтр. Получившийся сок показан на рисунке 3.

Рисунок 3 – Сброженный облепиховый сок после фильтрования На третьем этапе отделили масло от сока. Это производилось с помощью системы сообщающихся сосудов.

На четвёртом этапе проводили очистку сока от оставшейся мякоти. Очистка прово дилась на центрифуге при 2000 об/мин с длительностью 10, 15, 20 и 25 минут. Оптималь ные результаты представлены на рисунке 4.

2, 1, 1, 1, Масса осадка, г 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 10 15 Длительность центрифугирования, мин Скорость центрифугирования - 2000 об/мин Рисунок 4 – Зависимость осаждения мякоти облепихи от продолжительности центрифугирования Сок после центрифугирования в оптимальном режиме показан на рисунке 5.

Оптимальный режим центрифугирования: 2000 об/мин 15 минут Рисунок 5 – Сброженный облепиховый сок после центрифугирования Во второй части работы было проведено изучение способов осветления облепихо вого сока на содержание растворимого пектина.

Для осветления использовали очищенный сброженный и первичный облепиховые соки. Осветление проводили с помощью различных количеств адсорбентов бентонит (2,0;

4,0;

6,0;

8,0 г/л) и А-4М (10,0;

20,0;

30,0;

40,0;

50,0 г/л). Смеси адсорбентов с соком обра батывали ультразвуком с различной мощностью (80, 160, 240, 320, 400 Вт) и длительно стью (2, 4, 6, 8, 10 мин). Так же проводили осветление без УЗ-обработки. Полученные со ки фильтровали и определяли содержание растворимого пектина. Результаты после освет ления в оптимальных режимах представлены на рисунке 6.

0, 0, 0, Количество растворимого пектина, % 0, 0, 0, 0, 0,62 0, 0,57 бентонит 0, бентонит + УЗ 0, А-4М 0, 0,4 А-4М + УЗ 0, 0, 0, 1 2 3 4 5 6 7 Первичный облепиховый сок Сброженный облепиховый сок 1 - бентонит 6 г/л;

2 - бентонит 4 г/л, УЗ 240 Вт 8 мин;

3 - А-4М 40 г/л;

4 - А-4М 40 г/л, УЗ 160 Вт 2 мин;

5 - бентонит 6 г/л;

6 - бентонит 4 г/л, УЗ 320 Вт 6 мин;

7 - А-4М 40 г/л;

8 - А-4М 30 г/л, УЗ 160 Вт 4 мин Рисунок 6 – Зависимость содержания растворимого пектина от способа осветления Затем оптимально осветлённые соки консервировали различными количествами этилового спирта от 5,0 до 70,0 % об. или уксусной кислоты от 1,0 до 3,0 %.

Приготовленные образцы консервированного сока поместили в термостат на уско ренное хранение (температура 40 С, темнота). Хранение проходило 35 суток, что соот ветствует 6 месяцам хранения при комнатной температуре. Соки, в которых произошли наименьшие изменения считались оптимальными. Результаты представлены на рисунках 7 и 8.

С одержание сухих веществ, % 1 2 3 4 5 6 7 Варианты до хранения 5 суток 10 суток 15 суток 20 суток 25 суток 30 суток 35 суток Первичный облепиховый сок, осветленный бентонитом + УЗ:

1 – 45,0 % об. этилового спирта;

2 – 3,0% уксусной кислоты;

Первичный облепиховый сок, осветленный А-4М + УЗ:

3 – 40,0 % об. этилового спирта;

4 – 3,0% уксусной кислоты;

Сброженный облепиховый сок, осветленный бентонитом + УЗ:

5 – 35,0 % об. этилового спирта;

6 – 3,0% уксусной кислоты;

Сброженный облепиховый сок, осветленный А-4М + УЗ:

7 – 30,0 % об. этилового спирта;

8 – 2,0% уксусной кислоты;

Температура 40 С, темнота Рисунок 7 - Зависимость количества сухих веществ от способа консервации Общая кислотность, % 1 2 3 4 5 Варианты до хранения 5 суток 10 суток 15 суток 20 суток 25 суток 30 суток 35 суток Первичный облепиховый сок, осветленный бентонитом + УЗ:

1 – 30,0 % об. этилового спирта;

2 – 3,0% уксусной кислоты;

Первичный облепиховый сок, осветленный А-4М + УЗ:

3 – 30,0 % об. этилового спирта;

4 – 3,0% уксусной кислоты;

Сброженный облепиховый сок, осветленный бентонитом + УЗ:

5 – 30,0 % об. этилового спирта;

6 – 3,0% уксусной кислоты;

Сброженный облепиховый сок, осветленный А-4М + УЗ:

7 – 25,0 % об. этилового спирта;

8 – 2,0% уксусной кислоты;

Температура 40 С, темнота Рисунок 8 - Зависимость общей кислотности от способа консервации По результатам данной работы можно сделать выводы:

-оптимизировали отделение сока от сброженной массы ягод облепихи используя метода очистки и определили оптимальный режим центрифугирования для отделения мя коти – 2000 об/мин 15мин;

-изучили способы осветления первичного и сброженного облепиховых соков, бен тонитом или А-4М, с ультразвуком и без него. Использование УЗ при осветлении повы шает осаждение растворимого пектина при осветлении первичного сока бентонитом на %, при осветлении А-4М - на 11 %. Использование бентонита + УЗ эффективней на 19 % использования А-4М. Использование УЗ при осветлении повышает осаждение раствори мого пектина при осветлении сброженного сока бентонитом на 22 %, при осветлении А 4М на 8 %. Использование бентонита + УЗ эффективней на 25 % использования А-4М;

- изучили способы консервации осветлённых соков, выбрали оптимальные концен трации. Оптимальная концентрация консерванта для первичного сока - 45,0 % об. этило вого спирта или 3,0 % уксусной кислоты при осветлении бентонитом + УЗ, 40,0 % об. эти лового спирта или 3,0 % уксусной кислоты при осветлении А-4М + УЗ. Для сброженного сока - 35,0 % об. этилового спирта или 3,0 % уксусной кислоты при осветлении бентони том + УЗ, 30,0 % об. этилового спирта или 2,0 % уксусной кислоты при осветлении А-4М + УЗ.

Литература 1. Кошелев Ю.А. Облепиха / Ю.А. Кошелев, Л.Д. Агеева. – Бийск, 2003. – 423с.

Пат. 2195146 Российская Федерация МПК А 23 L 2/70. Способ осветления 1.

облепихового сока / Золотарева А.М., Чебунина Е.И., Чиркина Т.Ф., Мангутова Е.В. – 99116287/13;

заявл. 27.07.99;

опубл. 27.12.27, Бюл. № 23. – 4 с.: ил.

ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА С4-С14 КИСЛОТ ПРИ БРОЖЕНИИ ОБЛЕПИХОВОГО СУСЛА НА МЕЗГЕ Е.Д. Рожнов, В.П. Севодин Бийский технологический институт (филиал) АлтГТУ им. И.И.Ползунова, г.Бийск По существующей технологии отходом производства облепихового масла в боль ших количествах является облепиховый сок, который предлагается использовать для по лучения таких вкусовых продуктов как, например, сок с мякотью, осветленный сок, раз бавленный сахарным сиропом, а также в виде спиртованного сока и некоторых других продуктов. Применение облепихового сока как сырья для виноделия из-за высокой ки слотности ограничено, и при получении сусел его рекомендуется использовать в купажах с низкокислотными соками или разбавлять водой [1].

Ягода облепихи и сусло на ее основе обладают характерным тонким «ананасным»

ароматом, что является привлекательным для потребителя. Причем, в период вегетации, ягоды облепихи накапливают большое количество насыщенных и ненасыщенных органи ческих кислот оказывающих влияние на органолептические качества исходного сырья и продуктов его переработки В процессе брожения облепихового сока происходит значительная потеря и транс формация сортового аромата свежих плодов облепихи [2]. Поэтому сохранение исходного аромата в продуктах брожения представляет собой важную задачу. В связи с этим необхо димо иметь представление о мажорных компонентах аромата облепихи, чтобы в дальней шем регулировать их содержание в конечном продукте.

Целью нашего исследования было изучение органических кислот состава С4-С14, которые даже в разбавленном состоянии имеют неприятный, довольно интенсивный про горклый запах.

В качестве исходного сырья были использованы свежезамороженные ягоды обле пихи урожая 2008 года. Сортовой состав неизвестен.

Из размороженной ягоды было получено сусло для брожения на мезге. При дроб лении обеспечивалось равномерное измельчение без дробления косточек ягоды. Брожение производилось в лабораторном бродильном чане по технологии «погруженной шапки» с использованием сухих активных дрожжей «Турбо-24» [3].

Сбраживание сусла осуществлялось в течение 15 суток. Сброженное сусло отвечает следующим кондициям: содержание спирта 11,5 % об., кислотность - 12,3 г/л, остаточное содержание сахара 1,74 г/л. Сброженный облепиховый виноматериал после отделения дрожжевой гущи был подвергнут осветлению бентонитом в количестве 2,5 г/л в течение 24 часов. Оценивая органолептически аромат сброженного неосветленного, и осветленно го бентонитом виноматериалов можно отметить, что после осветления в аромате исчезли резкие тона, придающие готовому продукту непривлекательные свойства. В осветленном виноматериале четко прослеживается наличие фруктовых тонов, отчетливо выделяется аромат присущий исходному сырью.

Извлечение комплекса ароматических веществ образцов осуществлялось методом непрерывной экстракции [4] диэтиловым эфиром в течение 80 часов, как установлено практикой, этого времени достаточно для полного выделения ароматических веществ из экстрагируемого виноматериала.

Полученные экстракты концентрировали путем удаления части экстрагента обыч ной перегонкой. Состав полученных концентратов ароматических веществ определяли с помощью газового хроматографа ХРОМОС-ГХ 1000, оснащенного пламенно ионизационным детектором.

Для разделения летучих компонентов полученных экстрактов использовали квар цевую капиллярную колонку НР-FFAP длинной 50 м, внутренним диаметром 0,32 мм и толщиной нанесенной фазы 0,52 мкм. Анализ проводился с нелинейным программирова нием температуры от 65 °С до 240 °С с изотермическим периодом продолжительностью 15 минут при температуре термостата колонки 140 °С. Продолжительность изотермиче ского режима при максимальной температуре составляет 30 минут. Температура детекто ра и испарителя 250 °С. Газ-носитель – азот. Величина вводимой пробы 1 мкл. Идентифи кацию исследуемых кислот проводили методом добавки: в исследованный образец кон центрата ароматических веществ вносилось известное вещество и по изменению профиля хроматограммы судили о наличии или отсутствии той или иной кислоты.

Количественная оценка содержания кислот в образцах осуществлялась методом аб солютной градуировки. С этой целью был приготовлен ряд стандартных смесей, содер жащих исследуемые вещества в трех различных концентрациях. Это было необходимо для определения градуировочных компонентов для каждого соединения. В таблице представлен количественный состав исследованных алифатических кислот жирного ряда.

Таблица 1 – Количественный состав алифатических кислот, присутствующих в облепиховом виноматериале Образец концентрата ароматических веществ Наименование Брутто-формула Виноматериал Виноматериал кислоты неосветленный осветленный Содержание, мг/1000 мл изомаслянная (СН3)2СНСООН 38,89 12, н-маслянная СН3(СН2)2СООН 15,71 4, изовалериановая (СН3)2СНСН2СООН 36,76 19, валериановая СН3(СН2)3СООН 38,23 12, капроновая СН3(СН2)4СООН 27,79 13, энантовая СН3(СН2)5СООН 67,15 29, каприловая СН3(СН2)6СООН 4,60 пеларгоновая СН3(СН2)7СООН 30,93 11, каприновая СН3(СН2)8СООН 5,90 лауриновая СН3(СН2)10СООН 1,30 миристиновая СН3(СН2)12СООН 5,04 В таблице 1 наглядно показано уменьшение количества алифатических кислот жирного ряда в эфирном масле облепихи. Причем наблюдается заметное снижение со держания алифатических кислот жирного ряда при обработке виноматериала бентонитом, что положительно сказывается на органолептических качествах виноматериала. Устраня ются резкие, неприятные тона, характерные для данных кислот в разбавленном виде.

Наиболее высока относительная концентрация энантовой кислоты как в неосвет ленном, так и осветленном виноматериале. Отмечено, что в осветленном виноматериале полностью отсутствуют каприловая, каприновая, лауриновая и миристиновая кислоты. В незначительном количестве присуствует н-масляная кислота.

Литература 1. Кошелев, Ю.А. Облепиха: Монография / Ю.А. Кошелев, Л.Д. Агеева. – Бийск:

НИЦ БПГУ им. В.М. Шукшина, 2004. - 320с.

2. Меньшов, В.А. Проблемы рациональной технологии приготовления плодовых вин на основе облепихи / В.А. Меньшов, Л.Н. Шишкина // Виноград и вино России. – 1998. - № 5. – С. 21 – 24.

3. http://www.vinodelie.com/ingred.htm 4. Родопуло, А.К. Определение состава сивушных масел в коньячном спирте мето дом газо-жидкостной хроматографии / А.К. Родопуло, И.А. Егоров, А.Ф. Писарницкий // Виноделие и виноградарство СССР. – 1963. - №3. – С. 11 – 15.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЛЕПИХОВОГО УКСУСА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ АДСОРБЕНТОВ Е.А. Климонова, А.А. Ламберова, М.Э. Ламберова, Ю.А.Кошелев Бийский технологический институт (филиал) АлтГТУ им. И.И.Ползунова, г.Бийск В настоящее время актуальным является получение биохимического уксуса обога щенного натуральными биологическими веществами, например из облепихового сока.

Натуральными веществами из природного сырья обогащены винный, солодовый, рисо вый, тростниковый, яблочный и фруктовые виды уксуса.

Биохимический уксус – это уксус, полученный в результате уксуснокислого броже ния спиртосодержащих жидкостей. В таких случаях окисление этанола до уксусной ки слоты осуществляют уксуснокислые бактерии Acetobacter aceti [1].

Традиционная питательная среда Acetobacter aceti состоит из этилового спирта, ук сусной кислоты и минеральных солей, они не утилизируют сахара присутствующие в об лепиховом соке. Кроме того, облепиховый сок обогащен питательными и биологически активными компонентами: углеводами, органическими кислотами, витаминами и амино кислотами, в том числе незаменимыми, которые остаются в готовом продукте[2].

Целью работы являлась разработка технологии получения облепихового уксуса бактериями Acetobacter aceti с использованием различных адсорбентов.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

- отработать оптимальные методы осветления облепихового сока различными ад сорбентами;

- подобрать оптимальные дозы адсорбентов для осветления облепихового сока;

-изучить влияние облепихового сока на рост биомассы Acetobacter aceti и накопле ние ими уксусной кислоты;

- изучить влияние облепихового сока в питательной среде на содержание сухих ве ществ и сахаров до и после культивирования Acetobacter aceti.

Для осветления облепихового сока на ЗАО «Алтайвитамины» провели его сепари рование и фильтрование, полученный первичный сок облепиховый обработали адсорбен тами бентонитом, А-4М, А-796 и Fresh F-24. В зависимости от содержания сухих веществ первичного облепихового сока после обработки адсорбентами определили дозы, при ко торых достигается наибольшее осветление. Наименьшее содержание сухих веществ на блюдалось при осветлении облепихового сока дозами бентонита – 5 г/л и А-4М – 40 г/л (рисунок 1).

Рисунок 1 - Зависимость содержания сухих веществ в первичном облепиховом соке от дозы адсорбента в лучших образцах В лучших образцах облепихового сока после его осветления по каждому адсор бенту определили ряд показателей, представленных в таблице 1. Наибольшее количество кислот, наименьшее содержание пектиновых и сухих веществ оказалось в соке, осветлен ном А-4М. Наименьшее количество кислот - в спиртованном соке. Наибольшее содержа ние пектиновых и сухих веществ было в первичном облепиховом соке. Содержание саха ров менялось в пределах ошибки опыта, то есть одинаково во всех видах облепихового сока. Качественные реакции показали присутствие всех перечисленных в таблице витами нов.

Таблица 1 - Зависимость контролируемых показателей полуфабрикатов облепихового сока от методов осветления Величина Первичный Первичный Показатели облепихо- Первичный облепиховый сок, осветленный спиртован вый сок ный обле бентонитом А-4М А-796 Fresh пиховый F- сок pH 2,95±0,029 3,05±0,032 2,90±0,028 2,95±0,029 2,95±0,030 3,20±0, Общее количество кислот, г/л 75,90±0,120 73,60±0,090 83,20±0,150 76,10±0,110 76,30±0,09 69,10±0, Пектиновые 3,64±0,011 1,40±0,009 0,74±0,010 3,31±0,010 3,16±0,012 1,15±0, вещества, % Сахара, г/л 62,10±0,090 61,80±0,150 61,80±0,130 61,70±0,120 61,70±0,080 61,60±0, Сухие вещества, % 9,00±0,120 6,00±0,110 6,00±0,100 6,60±0,030 6,60±0,020 6,00±0, Качественные реак ции на витамины:

А + + + + + + В1 + + + + + + В2 + + + + + + В6 + + + + + + С + + + + + + Примечание: «+» - положительная реакция на содержание витамина в исследуемом образце Для получения биохимической уксусной кислоты приготовили солевой раствор из воды дистиллированной и минеральных солей. Солевой раствор стерилизовали в течение 30 мин под давлением в 0,5 атм. Спирт этиловый ректификованный «Экстра», уксусную кислоту (ледяную) и полуфабрикат сока облепихового в соответствующих количествах внесли после стерилизации в охлаждённую среду.

Питательную среду контролировали по содержанию уксусной кислоты, сухих ве ществ и сахаров. Засев произвели уксуснокислыми бактериями Acetobacter aceti Казанско го уксусного завода в количестве 10-20 % от объема среды. Инокулят, прошедший ультра звуковую обработку, засевали в стандартную питательную среду, не содержащую облепи ховый полуфабрикат.

Культивирование проводили при температуре 30 С, в течение 7 суток в аэробных условиях. Затем культуральную жидкость центрифугировали для отделения уксуснокис лых бактерий Acetobacter aceti и определяли прирост их биомассы. Затем культуральную жидкость фильтровали и определяли содержание уксусной кислоты, сухих веществ и са харов.

На рисунке 2 представлена диаграмма зависимости роста биомассы Acetobacter aceti и накопления ими уксусной кислоты от содержания полуфабрикатов облепихового сока в питательной среде. Наибольший прирост 9,1 г/л наблюдался при 50,0 %-ном со держании первичного облепихового сока. Наибольший выход уксусной кислоты 37,2 г/л при 5,0 %-ном содержании первичного облепихового сока в питательной среде. При до бавлении полуфабрикатов минимальному приросту биомассы соответствует максималь ное накопление уксусной кислоты, и наоборот.

На рисунке 3 представлена диаграмма по содержанию сухих веществ в среде. В процессе культивирования Acetobacter aceti количественные изменения сухих веществ в среде незначительны при добавлении полуфабрикатов всех типов.

На рисунке 4 отражены данные по содержанию сахаров. В процессе культивирова ния уксуснокислых бактерий Acetobacter aceti сахара не утилизируются, что соответствует их физиологии.

Рисунок 2 - Зависимость прироста биомассы Acetobacter aceti и накопления ими уксусной кислоты от содержания полуфабрикатов облепихового сока в питательной среде Рисунок 3 - Зависимость содержания сухих веществ при культивировании Acetobacter aceti от типа полуфабриката облепихового сока в питательной среде Рисунок 4 – Зависимость содержания сахаров при культивировании Acetobacter aceti от типа полуфабриката облепихового сока в питательной среде В образцах облепихового уксуса, полученного с использование разных полуфабри катов облепихового сока, определили ряд показателей, представленных в таблице 2. Наи большее содержание уксусной кислоты оказалось в образце, полученном с добавлением первичного облепихового сока. Во всех исследуемых образцах наблюдались положитель ные качественные реакции на витамины.


Таблица 2 - Зависимость контролируемых показателей облепихового уксуса в лучших образцах от типа полуфабрикатов облепихового сока Величина Показатели Первич- Первичный Первичный Первичный ный обле- облепиховый облепихо- спиртованный пиховый сок, освет- вый сок, ос- облепиховый сок ленный бен- ветленный сок тонитом А-4М Содержание сока, в % 5,0 30,0 2,0 5, Содержание уксусной кислоты, г/л 37,2±0,07 33,6±0,13 26,9±0,12 33,9±0, Содержание сухих веществ, % 3,4±0,11 4,5±0,08 3,1±0,17 3,8±0, Количество сахаров, г/л 60,5±0,15 60,6±0,14 60,5±0,11 60,6±0, Качественные реакции на витамины:

А + + + + В1 + + + + В2 + + + + В6 + + + + С + + + + Примечание: «+» - положительная реакция на содержание витамина в образце По результатам данной работы можно сделать следующие выводы:

- изучено влияние адсорбентов на осветление первичного облепихового сока, по добраны оптимальные дозы адсорбентов. Для бентонита она составила 5 г/л, для А-4М 40 г/л, для А-796 – 60 г/л, для Fresh F-24 – 30 г/л.

- оптимизировано содержание полуфабрикатов облепихового сока в питательной среде Acetobacter aceti по накоплению ими уксусной кислоты и приросту биомассы. При накоплении уксусной кислоты оптимальное содержание первичного облепихового сока и первичного спиртованного сока – 5,0 %, а сока, осветленного бентонитом – 30,0 %. При накоплении биомассы оптимальное содержание полуфабрикатов облепихового сока в пи тательной среде – 50,0 %.

- изучено содержание сахаров, сухих веществ и витаминов до и после культивиро вания Acetobacter aceti на питательной среде, содержащей полуфабрикат облепихового сока. Содержание сухих веществ в среде во всех случаях изменялось незначительно, а со держание сахаров - в пределах погрешности опыта. Присутствие витаминов в уксусе под тверждено качественными реакциями. При этом наблюдался одинаковый витаминный со став в исходных полуфабрикатах и в готовом уксусе.

Судя по органолептическим и другим показателям, лучшим можно считать уксус, полученный с добавлением первичного сока, но растворы получались мутными и требо вали дополнительной очистки.

Литература 1. Галкина Г.В. Производство уксуса с помощью высокоактивных штаммов бакте рий. – М.: ЦНИИТЭППищепром, ж. «Пищевая промышленность», серия 24 «Спиртовая и ликероводочная промышленность», выпуск 6, 1985, С.9.

2. Кошелев Ю.А., Агеева Л.Д. Облепиха: Монография.- Бийск: НИЦ БПГУ им.

В.М.Шукшина, 2004. – 320 с.

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА ВИН ИЗ ВИНОГРАДА, КУЛЬТИВИРУЕМОГО В АЛТАЙСКОМ КРАЕ О.Р. Мищенко, Е.Д. Рожнов, В.П. Севодин Бийский технологический институт (филиал) АлтГТУ им. И.И.Ползунова, г.Бийск Виноград содержит комплекс всех необходимых человеку витаминов и микроэле ментов, обладает высокой пищевой ценностью [1]. Основное направление использования винограда – виноделие.

Особенностью возделывания винограда на Алтае является недостаточная сумма ак тивных среднесуточных температур и большое количество атмосферных осадков. Вслед ствие этого ягоды винограда имеют высокую кислотность и недостаточное количество са харов, что не может обеспечить производства высококачественных вин. Поэтому необхо димо проводить подсахаривание сусел, а также операции по кислотопонижению.

Нами предложено изменить традиционную схему производства виноградных вин [2] включив в нее стадию кислотопонижения путем разбавления сусла водой, характер ную для технологии плодово-ягодного виноделия (см. рисунок 1).

В качестве сырья для отработки предложенной технологии использовался виноград четырех сортов произрастающий на опытном участке кафедры Биотехнологии в селе Сро стки: Зилга, Память Домбковской (ЧБЗ), Каберне Северный и Кэмпбелл собранный в сен тябре 2008 года.

Виноград был измельчен, для более полного выделения экстрактивных и красящих веществ мезгу подвергали тепловой обработке с последующим подбраживанием в течение 4 суток. Отделенный от мезги подброженный виноградный сок, обогащенный компонен тами кожицы был доведен водой и сахаром до кондиций, обеспечивающих получение ка чественного сухого виноматериала. По окончании брожения виноматериалы были сняты с дрожжевых и гущевых осадков [3].

С целью придания виноматериалам товарного вида, были проведены мероприятия, обеспечивающие стабильность готовых вин, а именно, совместное оклеивание желатином и бентонитом, фильтрование через фильтр-картон марки КТФ-1П и пастеризации.

Из полученных сухих виноматериалов методом купажирования были получены красные полусладкие вина. В работе использовали следующие купажные материалы: ин вертированный сахарный сироп, подготовленную воду и спирт этиловый ректификован ный «Экстра»

Купажирование проводилось с целью получения кондиционного столового полу сладкого виноматериала соответствующего ГОСТ Р 52523-2006.

Готовые полусладкие вина были заложены на хранение в холодильные камеры при температуре 7…9 С.

Приемка, инспекция Тепловая обработка Охлаждение до и дробление ягоды мезги (65 °С, 1 ч) температуры 25…27 С Подбраживание мезги в Внесение чистой культуры дрожжей течение 4-х суток (АСД «Турбо-24») Отделение мезги прес Мезга сованием Сахар Кондиционирование сусла по сахаристости и кислотности Вода Сбраживание сусла (23…25 °С, 10 суток) Снятие сброженного Дрожжевой осадок сусла с осадка Бентонит (2,0 г/л), Осветление Гущевой осадок желатин (0,02 г/л) виноматериалов Пастеризация виноматериалов (65…67 °С, 1,5 ч) Инвертированный сахарный сироп Вода подготовлен- Купажирование ная Спирт этиловый Фильтрование купажа ректификованный Натрия метаби- Сульфитация сульфит (150…200 мг/л) Укупорочные ма- Розлив и укупорка го- Хранение вин териалы товых вин (7…9 °С) Рисунок 1 – Технологическая схема получения вин На рисунке 2 представлено содержание общего и приведенного экстракта в винах.

Массовая доля приведенного экстракта обеспечивающего полноту вкуса во всех винах превышает регламентированное в ГОСТ минимальное значение.

Массовая концентрация, г/л Зилга ЧБЗ Каберне Северный Кэмпбелл Массовая концентрация общего экстракта, г/дм Массовая концентрация приведенного экстракта, г/дм Рисунок 2 – Массовая концентрация общего и приведенного экстракта Показатель титруемой кислотности у всех вин также находится в пределах нормы, но при хранении произошло незначительное увеличение титруемой кислотности у двух вин изготовленных из сортов винограда «ЧБЗ» и «Каберне Северный», а в винах из сортов винограда «Зилга» и «Кэмпбелл» титруемая кислотность в процессе хранения не измени лась.

Значение показателя летучей кислотности у всех вин не превышает максимально допустимого уровня, что свидетельствует о том, что полученные вина здоровы. Данные титруемой и летучей кислотности представлены на рисунке 3.

Кислотность, г/л Зилга ЧБЗ Каберне Кэмпбелл Летучая кислотность, в пересчете на уксусную кислоту, г/л Титруемая кислотность, в пересчете на винную кислоту, г/л Рисунок 3 – Титруемая и летучая кислотность Полифенолы, обладая капилляроукрепляющим действием и являющиеся ценным компонентом красных вин, также представлены в пределах нормы указанной в литерату ре. Наибольшее содержание полифенолов отмечено у вин приготовленных из сортов ви нограда «Зилга» и «ЧБЗ». В винах приготовленных из сортов «Каберне Северный» и «Кемпбелл» содержание полифенолов в 1,3…1,6 раза меньше чем вине из сорта винограда «Зилга». Графическое изменение содержания полифенолов представлены на рисунке 4.

Содержание полифенолов, г/л 2, 1, 0, Зилга ЧБЗ Каберне Северный Кэмпбелл Содержание полифенолов, г/л Рисунок 4 – Содержание полифенолов в красных винах Результаты органолептической оценки выдержанных вин представлены в таблице 1. Наивысшие дегустационные баллы получили два образца – вино полученное из вино града сорта «Зилга» и винограда сорта «ЧБЗ».Наименьшую дегустационную оценку имеет вино полученное из винограда сорта Кэмпбелл.

Вследствие получения двумя образцами одних и тех же органолептических показа телей необходимо произвести расчет комплексного показателя качества, который склады вается не только из результатов органолептического анализа, но и учитывает физико химические показатели готового продукта. Рассчитанные значения комплексного показа теля качества представлены в таблице 2.

Таблица 1 – Результаты дегустационной оценки Показатель качества Наименование Общий Прозрачность Цвет Букет Вкус Тип проб вина балл 0,1-0,5 0,1-0,5 1,0-3,0 1,0-5,0 0,1-1, Зилга 0,5 0,5 3,0 5,0 1,0 10, ЧБЗ 0,5 0,5 3,0 5,0 1,0 10, Кэмпбелл 0,5 0,3 2,0 3,0 1,0 6, Каберне Северный 0,5 0,4 2,5 4,0 1,0 8, Таблица 2 – Значение комплексного показателя качества красных полусладких вин Образец вина Ко Кфх Кок Зилга 1,0 1,2157 1, ЧБЗ 1,0 1,0830 1, Кэмпбелл 0,7224 0,9424 0, Каберне Северный 0,8840 1,0425 0, Наивысшее значение комплексного показателя качества соответствует вину полу ченного из винограда сорта «Зилга», на втором месте по этому показателю – вино из сорта «ЧБЗ». Наименьшее значение комплексного показателя имеет вино из винограда сорта «Кэмпбелл».

Более высокое значение комплексного показателя качества у вина приготовленного из винограда сорта «Зилга» можно объяснить тем, что при получении сусла разбавления сока водой не производилось, в виду его низкой кислотности (6,05 г/л). При приготовле нии сусла для брожения сока ягод винограда остальных сортов вода использовалась для доведения показателя кислотности до оптимальных значений.


Согласно результатам проведенных исследований можно сделать следующие выво ды:

1) отработаны условия получения красных полусладких столовых вин по плодово ягодной технологии;

2) установлено, что применение воды на стадии получения сусла с целью доведения его до требуемых кондиций несколько снижает качество готового продукта, по сравнению с традиционной технологией виноградных вин, однако может обеспечить получение каче ственного вина.

Литература 1. Шатилов, Ф.И. Северное виноградарство России / Ф.И. Шатилов. – Оренбург ский гос. ун-т., 1999. – 150 с.

2. Кишковский, З.Н. Технология вина / З.Н. Кишковский, А.А. Мержаниан. – М.:

Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 504с.

3. Герасимов, М.А. Технология вина / М.А. Герасимов. – Пищепромиздат, 1964. – 626с.

ЭКСТРАГИРОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ПЛОДОВ ШИПОВНИКА Д.А. Кропачев, Е.А. Мартинсон ГОУ ВПО «Вятский государственный университет», г. Киров Несмотря на бурное развитие методов химического синтеза, производство биологи чески активных препаратов из природного сырья сохранит свое значение и в дальнейшем.

Это обусловлено тем, что некоторые формы витаминов, вырабатываемые из растительного сырья, обладают большой биологической активностью по сравнению с их синтетическими аналогами.

Растительное сырье имеет сложный химический состав, зависящий от сортовых особенностей, почвенных и климатических условий, агротехники возделывания. Часто структурные элементы растений различаются по их химическому составу.

Наиболее предпочтительным сырьем для получения биологически активных ве ществ являются дикорастущие растения, плоды и ягоды. Лидером среди них по содержа нию природных биологически активных веществ является шиповник. Препараты, полу чаемые из плодов шиповника содержат такой комплекс биологически активных веществ, что заменить их синтетическими препаратами практически невозможно, поэтому они про должают пользоваться большим спросом у населения России. В плодах шиповника содер жатся яблочная и лимонная кислоты, макро- и микроэлементы, витамины, углеводы, ду бильные вещества и стерины. Благодаря такому богатому компонентному составу плодов полученные из них препараты обладают разнообразной фармакологической активностью.

Основным методом извлечения биологически активных веществ из плодов шипов ника является экстрагирование, которое осуществляется различными методами при ис пользовании разнообразных растворителей. В результате процесса экстрагирования в рас твор переходят растворимые или экстрактивные вещества, которые представляют собой сахара, многоатомные спирты, пентозаны, пектин, гликозиды, кислоты, азотистые вещест ва, дубильные и красящие вещества, ароматические вещества (эфирные масла), витамины, ферменты, соли органических кислот и оснований.

В течение ряда лет на кафедре биотехнологии проводились исследования техноло гических способов, повышающих выход экстрактивных веществ при получении сиропа шиповника и получении спиртованного морса. Разработанная технология комплексной переработки плодов шиповника, предусматривает разделение плодов шиповника на обо лочки и семена и их раздельную переработку. При этом экстракции подвергается только плодовая оболочка шиповника.

Были исследованы несколько способов: гидротермическая обработка, кислотный гидролиз, ферментативный гидролиз и экстракция под действием ультразвука и определе ны оптимальные условия их проведения.

Лучшие результаты были получены при действии ультразвука при следующих усло виях: предварительное замачивание – 1 час, экспозиция – 10 мин, гидромодуль – 5. Такая обработка позволяет повысить коэффициент использования исходного сырья, а также улучшает качество готового продукта за счет обогащения его пектиновыми веществами.

Последующим ферментативным гидролизом экстракта под действием пектолитического препарата Пектофоетидин П10х удалось снизить степень этерификации пектиновых ве ществ, что позволило рекомендовать его для получения сиропа с высокой комлексообра зующей способностью в отношении тяжелых металлов.

Следующим этапом явилось изучение возможности использования электрогидро импульсной обработки для интенсификации экстракции биологически активных веществ из плодовых оболочек шиповника.

Электрогидроимпульсная обработка с целью экстракции биологически активных веществ из растительного сырья позволяет достигать увеличения выхода экстрактивных веществ за счет создания в смеси мощной ударной волны, сопровождающей электриче ские разряды в определенном частотном диапазоне в исследуемом сырье.

Колебательное движение жидкости получается при создании в ней высоковольтного разряда, который образуется в результате накопления электрической энергии, а затем ее выделения в очень короткие промежутки времени. Высокое значение мгновенной мощно сти, которая выделяется в импульсном электрическом пробое жидкости при разряде кон денсатора, создает в быстрорасширяющемся искровом канале ряд явлений, обусловли вающих электрогидравлический эффект. Среди них: мощное импульсное электромагнит ное излучение, высокое импульсное давление, полидисперсное ультразвуковое излучение, создающее пульсации газовых включений и полости, импульсную кавитацию в большом объеме среды. Все это увеличивает скорость обтекания частиц твердой фазы и снижает внешнедиффузионное сопротивление.

Электрогидроимпульсную обработку проводили в аппарате открытого типа с элек тродными системами: электрод – электрод периодического действия емкостью 500 мл.

Экстракция смеси осуществляется ударными волнами, создаваемыми электрогидроим пульсами, посредством электродов, установленным в экстракторе. Изучали влияние сле дующих факторов: гидромодуль, предварительное замачивание, степень измельчения сы рья. В качестве контроля использовали обработку водой при тех же условиях, но без элек трогидроимпульса.

Изучение влияния гидромодуля проводили при постоянном времени обработки – минут и температуре 20 °С. Гидромодуль изменяли от 6 до 20. Исследования показали, что при гидромодуле 6 содержание в экстракте сухих веществ наибольшее и равно 8,0 %, пек тиновых веществ 0,5 %.

При изучении влияния степени измельчения плодовых оболочек опыты проводили при постоянном гидромодуле 6 и температуре 20 °С. Оболочку измельчали и просеивали через сита с разными диаметрами: 1, 2, 3, 5 мм. С увеличением степени измельчения со держание сухих веществ в экстракте возрастает с 8 до 9,2 %, пектиновых – с 0,55 до 0, %, однако сильное измельчение (размер частиц менее 2 мм) значительно затрудняет после дующий процесс фильтрования.

В следующих опытах изучали влияние предварительного набухания сырья. Для это го использовали оболочки шиповника после предварительного набухания в воде в течение разного времени: 1, 3, 6, 12, 24, 36 часов. Остальные параметры были одинаковы: гидро модуль 6, температура 20 °С, время обработки 10 минут.

Установлено, что предварительное замачивание оболочек значительно увеличивает выход СВ, при этом содержание СВ увеличивается до 12,0 %, а пектиновых веществ – до 0,9 %.

Целью последующей серии опытов было определить оптимальные условия фер ментативной обработки плодовых оболочек шиповника ферментным препаратом – Рапи даза С80 Мах. Проведенные исследования показали, что оптимальными для действия пре парата Рапидаза С80 Мах на плодовые оболочки шиповника являются следующие усло вия: доза фермента – 0,035 % к массе мезги, температура 45 °С, время обработки – 1,5 ча са. Если сравнить результаты по гидролизу препаратом Рапидаза С80 Мах с полученными ранее для других препаратов, то обработка Целловиридином Г20х показала более высокие результаты по извлечению экстрактивных и пектиновых веществ, при этом последние от личаются высокой степенью этерификации, что обуславливает и повышенную вязкость раствора. При обработке Пектофоетидином П10х и Рапидазой С 80 Мах, вследствие дест рукции части пектиновых веществ, их содержание в растворе снижается, и, как следствие, уменьшается вязкость раствора. Одновременно происходит снижение степени этерифика ции пектиновых веществ, вызванное, вероятно, присутствием пектинэстеразной активно сти в данных препаратах.

В завершающей серии опытов исследовали комбинированный способ – плодовую оболочку подвергали электрогидроимпульсной обработке в экстракторе при оптимальных условиях (гидромодуль 6, температура 20 °С, предварительное замачивание в течение часов, продолжительность обработки 10 минут). В полученную смесь добавляли фермент ный препарат Рапидаза С 80 Мах и проводили кинетические исследования ферментатив ного гидролиза.

Оптимальными для действия препарата Рапидаза С80 Мах после предварительной обработки электрогидроимпульсом являются следующие условия: доза фермента 0,03 % к массе, температура 40 °С, время действия 50 мин.

Сравнительная характеристика исследованных способов экстракции приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Сравнительная характеристика исследованных способов экстракции Способ получения экстракта Содержание, % Степень этери фикации пекти СВ аскорби- пектино- кате новых веществ, новой ки- вых ве- хинов слоты ществ % Гидротермическая обработка 12,3 0,30 0,7 2,0 67, Кислотный гидролиз 14,1 0,44 1,5 2,5 60, Ультразвук 16,5 0,65 2,6 3,3 66, Электрогидроимульс 12,0 0,25 0,6 1,8 62, Совместная обработка 16,9 0,69 1,0 3,1 50, ультразвуком и Пектофоетидином П10х Ферментативный гидролиз: Пек тофоетидин П10х 13,7 0,48 0,6 2,7 51, Целловиридин Г20х 15,3 0,56 3,1 3,0 63, Рапидаза С 80 Мах 12,6 0,45 0,2 2,8 45, Из данных таблицы 1 следует, что лучшими показателями обладают экстракты, по лученные совместным воздействием ультразвука и ферментного препарата Пектофоети дин П10х. Показатели экстракта, полученного электрогидроимпульсной обработкой, ока зались на уровне данных, полученных гидротермической обработкой. Последующий фер ментативный гидролиз препаратом Рапидаза С80 Мах приводит к незначительному уве личению выхода сухих веществ, снижению содержания и степени этерификации пектино вых веществ.

Продолжением работы должен стать поиск оптимальных условий электрогидроим пульсной обработки и изучение влияния других факторов на процесс экстрагирования.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСТРАКЦИИ РЕДУЦИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И ИНУЛИНА ИЗ КОРНЕПЛОДОВ ТОПИНАМБУРА Е.А. Ожогина, Е.П. Каменская Бийский технологический институт (филиал) АлтГТУ им. И.И.Ползунова, г. Бийск В настоящее время в связи с популяризацией здорового образа жизни возрос инте рес к инулинсодержащим культурам и продуктам их переработки, в частности, топинам буру. Ценность топинамбура как кормовой, овощной, технической и лечебной культуры обусловливается, прежде всего, его уникальным химическим составом. До 40 % массы су хих веществ топинамбура составляет инулин – единственный природный резервный по лисахарид, состоящий на 95 % из фруктозы. Физиологическая ценность, которого состоит в том, что он стимулирует двигательную активность желудочно-кишечного тракта, обла дает выраженным желчегонным действием, антитоксическим эффектом, обеспечивает оп тимальную работу антиоксидантных и иммунных систем. Кроме того, в состав клубней топинамбура входят белки, аминокислоты, витамины, микроэлементы, клетчатка, пекти новые вещества, органические кислоты и другие, биологически активные вещества [1].

Поскольку инулин является одним из важнейших продуктов, обладающих высокой биологической активностью, актуальным является изучение процесса его экстракции и увеличение выхода инулина из инулинсодержащего сырья.

Целью настоящей работы является интенсификация процесса экстракции инулина и редуцирующих веществ (РВ) из корнеплодов топинамбура.

В качестве объекта исследования был выбран топинамбур сорта «Находка» осенне го сбора (2008 г) районированный в республике Алтай. Эксперименты по экстрагирова нию РВ и инулина проводились в следующих условиях: в статических (опыт 1);

в ротор но-пульсационных аппаратах (РПА) лабораторного и промышленного типа (опыт 2 и 3);

в емкостном аппарате с вертикальным перемешивающимся устройством (опыт 4). В ходе экспериментов было исследовано влияние технологических параметров на извлечение РВ и инулина, а также подобраны оптимальное время и температура экстракции.

Клубни топинамбура, очищенные от кожуры, измельчали на тёрке с минимальным размером отверстий непосредственно перед началом экстракции. Полученные частицы в виде стружки имели длину от 5 до 10 мм, с диаметром 1,0…1,5 мм. После кратковремен ной дозировки стружки топинамбура в экстрагент (в качестве экстрагента использовалась дистиллированная вода) через определенные промежутки времени отбирались пробы сус пензии, фильтровали и в фильтратах определяли концентрацию редуцирующих веществ по методу Бертрана и концентрацию инулина по методу Щербакова [2].

На март 2009 г. влажность топинамбура составила 81,5 %, а содержание инулина %. Хранились клубни в подвальном помещении при температуре 2±1 оС.

На первом этапе исследования проводилась экстракция инулина при температуре 20 оС, гидромодуле 1 : 30 в статических условиях (опыт 1). Результаты исследования зави симости концентрации редуцирующих веществ и инулина от времени экстракции в опыте 1 приведены на рисунке 1, видно, что максимальное содержание инулина – 3,116 г/л было зафиксировано через 30 мин с момента начала экстракции. При этом отобранное сырье представляло собой набухшую стружку, твердую на ощупь. Процесс характеризовался не высокой скоростью протекания и длительностью проведения.

Рисунок 1 – Зависимость концентрации РВ и инулина от времени экстракции в статических условиях при температуре 20 оС Для интенсификации процесса экстракции инулина и РВ из корнеплодов топинам бура далее проводили экстракцию в роторно-пульсационном аппарате (РПА) лаборатор ного типа при температуре 20 оС с зазором 1,0 мм (опыт 2). Результаты исследования за висимости концентрации редуцирующих веществ и инулина от времени экстракции в опыте 2 при разных температурах и гидромодуле 1 : 30, приведены на рисунке 2. Как вид но из рисунка 2, максимальное содержание инулина было зафиксировано уже через 5 мин с момента начала экстракции и составило 3,12 г/л. При этом время экстракции сократи лось по сравнению с опытом 1 в 6 раз. Это возможно связано с тем, что при обработке в РПА одновременно с процессом перехода инулина из корнеплодов топинамбура в воду происходит процесс измельчения сырья, то есть возрастает площадь контакта фаз и, соот ветственно, облегчается процесс экстракции. При увеличении температуры до 50 оС ко нечная концентрация инулина в воде возрастает до 4,05 г/л, но время продолжения экс тракции составляет уже 20 минут.

Рисунок 2 – Зависимость концентрации РВ и инулина от времени экстракции в РПА лабораторного типа с зазором 1 мм при различных температурах Результаты исследования зависимости концентрации редуцирующих веществ и инулина от времени экстракции в РПА промышленного типа при комнатной температуре и гидромодуле 1 : 10 представлены на рисунке 3. При уменьшении радиального зазора РПА промышленного типа с 2 мм до 0,5 мм (опыт 3) происходит переход в кавитацион ный режим работы. Организация кавитационного механизма в РПА обеспечивает сущест венное увеличение гидромеханического воздействия на обрабатываемую среду, и соответ ственно приводит к увеличению скорости экстракции [3]. Так максимальное значение инулина - 12,56 г/л, как видно из рисунка, было зафиксировано уже в первые минуты экс тракции. Кроме того, уменьшение радиального зазора между ротором и статором аппарата способствует более тонкому измельчению сырья, то есть сырье приобретает кремообраз ное состояние.

Рисунок 3 – Зависимость концентрации РВ и инулина от времени экстракции в РПА промышленного типа с зазорами 2 мм и 0,5 мм В литературе были рекомендации о проведении процесса экстракции инулина при модуле 1:2, и оно было проведено в емкостном аппарате с вертикальным перемешиваю щим устройством.

Интенсификация процесса экстракции инулина и РВ в емкостном аппарате с пере мешивающим устройством (опыт 4) по сравнению со статическим опытом (опыт 1) обес печивается за счет увеличения относительной скорости движения фаз и уменьшением толщины диффузионного слоя при перемешивании. Увеличение температуры до 50 °С способствует более полному извлечению РВ и инулина из сырья. Результаты исследова ния зависимости концентрации редуцирующих веществ и инулина от времени экстракции в емкостном аппарате с перемешивающим устройством при 20 °С и 50 °С представлены на рисунке 4, так из рисунка видно, что максимальная концентрация инулина наблюдается через 15 минут с момента начала экстракции и составляет 15,97 г/л.

Рисунок 4 – Зависимость концентрации РВ и инулина от времени экстракции в аппарате с перемешивающимся устройством при разных температурах Таким образом, впервые для интенсификации процесса экстракции инулина ис пользован РПА. Применение РПА позволило сократить время проведения процесса экс тракции инулина и РВ в 2,5-3,0 раза по сравнению с емкостным аппаратом с механиче ским перемешивающим устройством, при этом использование РПА способствует более полному извлечению инулина из исходного сырья.

Литература 1. Сафронова Т.Н. Технологические аспекты получения пасты из топинамбура.

//Хранение и переработка сельхозсырья, № 10, 2008. – С. 20- 2. Церевитинов Ф.В. Химия и товароведение свежих плодов и овощей. – М.: Госторг издат, 1949. Т. II. – С. 292– 3. Промтов, М,А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика. – М.:

Машиностроение, 2001. – 260 с ФЕРМЕНТНЫЙ ГИДРОЛИЗ ПРОДУКТОВ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ШЕЛУХИ И СОЛОМЫ ОВСА, БИОМАССЫ МИСКАНТУСА КИТАЙСКОГО Е.А.Бурцева1, В.В.Будаева Бийский технологический институт (филиал) АлтГТУ им. И.И.Ползунова, г. Бийск Учреждение Российской академии наук Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения РАН, г. Бийск XXI век объявлен веком биотехнологии, так как она имеет ключевое значение в пе реработке сельскохозяйственных растений экологически чистыми методами. Одной из за дач биотехнологии является ферментация недревесного целлюлозосодержащего сырья в сахара с дальнейшим превращением в топливные этанол и бутанол [1].

Целью работы является исследование ферментативного гидролиза шелухи и соло мы овса, биомассы Мискантуса китайского и обогащенных целлюлозой продуктов их хи мической переработки.

Шелуха и солома овса являются отходами сельского хозяйства. Шелуха овса со ставляет 28 % от массы зерна. такое количество отходов становится проблемой для всех зерноперерабатывающих заводов Алтайского края по их утилизации. Солому овса соби рают с 1 гектара в 2 раза больше, чем зерна, и в наше время она является еще одним из видов организованных отходов. В качестве субстрата для ферментативного процесса со лому злаковых культур рассматривали и ранее, а шелуху овса – впервые [2, 3].

Энергетическое растение Мискантус китайский относится к многолетним травам – это древовидная трава с мощной корневой системой, после посадки траву можно собирать ежегодно на протяжении около 15 лет, для нее подходят земли нерентабельные для выра щивания стандартных сельскохозяйственных культур. Растение имеет прямостоячую форму высотой до 3 м, ежегодный урожай сухой биомассы составляет 10-15 тонн на гек тар. За рубежом получены первые результаты по исследованию ферментации с использо ванием Meicelase Мискантуса после обработки аммиачной водой [4]. В статье приводятся первые результаты по ферментации российского Мискантуса.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.