Preview

Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология

Расширенный поиск
Том 7, № 3 (2017)

ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ

9-18 2
Аннотация
Исследованы неорганические водорастворимые вещества и зольные остатки образцов плодовых оболочек (шелухи, лузги) подсолнечника ( Helianthus annuus L.), отобранных в разные годы в ряде регионов России. Извлечение экстрактивных веществ проводили при разных значениях рН: водой, растворами кислот, гидроксида натрия и оксалата аммония. Для исследования продуктов использовались методы атомно-абсорбционного, рентгенофазового, дифференциально-термического, микрозондового анализа, ИК-спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что на выход экстрактивных веществ и зольных остатков значительное влияние оказывает природа экстрагента. Ионы калия, кальция и магния имеют наибольшую концентрацию, как в экстрактах сырья, так и в зольных остатках. Основными соединениями в составе золы являются карбонаты
19-26 2
Аннотация
Представлены результаты исследований по изучению компонентного состава фенольных соединений брусничного сока, полученного с применением предварительной ферментативной обработки и без использования ферментных препаратов. Исследован профиль флавоноидов. Получены данные качественного и количественного состава антоцианов, катехинов, гидроксикоричных кислот. Показано, что в количественном и качественном отношении комплекс исследуемых фенольных соединений в соке, полученном с использованием ферментных препаратов, богаче и разнообразнее, чем в соке, полученном без применения ферментных препаратов. Установлено, что проведение предварительной ферментативной обработки ягод позволяет увеличить выход в сок: кверцетина и его производных, антоциановых и катехиновых соединений, фенолокислот в 1,1-2,5 раза. В составе сока, полученного из ферментативно обработанной мезги ягод, дополнительно идентифицирован мономерный флаван-3-ол - эпигаллокатехин, присутствие которого в соке, полученном без применения ферментных препаратов, выявлено не было. Исследована антиоксидантная активность брусничного сока. Установлено, что антиоксидантная активность брусничного сока, полученного с применением предварительной ферментативной обработки оценивается значительно выше (в 1,4 раза), чем сока, полученного без применения ферментных препаратов.
27-38 9
Аннотация
Цель - комплексное изучение продуктов, создаваемых генератором «Airnergy Professional plus». Проведено две серии экспериментов, направленных на уточнение состава газовой фазы, генерируемой аппаратом «Airnergy», а также его влияния на рН, окислительно-восстановительный потенциал и концентрацию растворенного кислорода в дистиллированной воде и 0,9% растворе хлорида натрия при их барботаже исследуемым газовым потоком. Результаты анализа газового потока позволили подтвердить наличие модификации воздушного потока генератором и образование промежуточных и конечных продуктов радикальных реакций, инициированных синтезом синглетного кислорода, уже в самом потоке. Эксперименты на жидкостях на основании анализа ряда физико-химических показателей указали на неидентичность действия на данные среды озоно- и синглетно-кислородной смесей, что косвенно свидетельствует о существенных различиях их компонентного состава и окислительного потенциала.
39-45 7
Аннотация
Целью проведенных исследований являлось изучение влияния состава электролита меднения и катодной плотности тока на выход по току меди, качество и толщину медного покрытия. Эксперимент проводился в стандартных электролитах меднения и в электролитах с добавкой фенолсульфоновой кислоты различных концентраций при изменяющихся в определенном диапазоне значениях катодной плотности тока. Установлено, что добавка фенолсульфоновой кислоты в исследуемом диапазоне концентраций оказывает благоприятное воздействие на качество покрытия, способствует получению мелкозернистых, плотных, слегка блестящих осадков. В результате проведенных исследований определен оптимальный режим процесса электроосаждения меди.

ФИЗИКО ХИМИЧЕСКАЯ И ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

46-53 2
Аннотация
Проведено исследование воздействия нового отечественного ферментного препарата Пектинол F-RKM 0719, применяемого при изготовлении красных столовых вин в процессе мацерации. Исследуемый ферментный препарат Пектинол F-RKM 0719 был ранее выделен из культуральной жидкости штамма Aspergillus awamori F-RKM 0719, полученного в результате многоступенчатой селекции и мутагенеза на кафедре биотехнологии Южно-Казахстанского государственного университета им. М. Ауэзова. В результате разработки комбинированного способа очистки и выделения пектолитического ферментного препарата получен препарат с более высокой полигалактуроназной активностью при достаточно высоком выходе целевого продукта. Способ основан на последовательном удалении из ферментных растворов отдельных групп неактивных примесей с помощью применения активированного угля и анионообменной смолы. Использование гидроксиапатита позволяет достичь активации пектиназ за счет удаления низкомолекулярных белков. Отсутствие пектиновых веществ и углеводов делает возможным его использование в виноделии для осветления лучших сортов вин и удаления винного камня, в состав которого входят пектиновые вещества виноградного сока. Использования нового ферментного препарата в процессе мацерации способствует повышению выхода сусла из виноградной мезги, облегчению прессования мезги и осветлению виноматериалов за счет снижения показателей вязкости и взвесей сусла, а также увеличению экстракции фенольных и красящих веществ. Показана эффективность применения ферментативного катализа в произвостве красных столовых вин.
75-83 2
Аннотация
Методом индукции флуоресценции (РАМ-метод) оценивали состояние фотосинтетического аппарата Fucus до и в ходе распреснения, а также после возвращения в морскую воду. Интенсивность флуоресценции изменялась мало как при открытых (F0), так и при закрытых (Fm) реакционных центрах. Максимальный квантовый выход фотохимии (Fv/Fm) в пресной воде практически не изменялся, а эффективный квантовый выход фотохимии (YII) снижался в ходе распреснения на 2-3 сут. Фотохимическая активность F. vesiculosus L. и F. distichus L. восстанавливалась в течение 60 ч после возвращения водорослей в море. У F. serratus L. полного восстановления не происходило. РАМ-метод не выявил различий в параметрах индукции флуоресценции F. vesiculosus, взятых из местообитаний с разной соленостью. На фоне фактора распреснения показаны разные адаптивные возможности литоральных и сублиторальных фукоидов.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ И ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

54-59 3
Аннотация
Изучено влияние электрического воздействия на сохранение жизнеспособности мицелиальных грибов на примере микромицета Aspergillus niger . Объектом исследования являлся селекционированный в ФГБНУ ВНИИПД штамм A.niger ВКПМ F-171 - промышленный продуцент лимонной кислоты. Электропорацию культуральной жидкости гриба проводили через 72 ч после засева питательной среды с использованием электропораторов с генераторами экспоненциальной и квадратичной волн. Выбраны условия электропорации культуральной жидкости с использованием генератора квадратичной волны и установлены параметры электропорации, не приводящие к потере жизнеспособности гриба-продуцента. При выбранных параметрах электропорации массовая концентрация органических кислот в культуральной жидкости повышается на 12,1%. Полученные данные в дальнейшем могут быть использованы для трансформации макромолекул в клетку A.niger методом электропорации.
60-74 4
Аннотация
В статье описан процесс адсорбции органических азотсодержащих и фосфорсодержащих соединений на атомах железа, имеющегося в стали Ст3 в количестве 97%. Процесс адсорбции смоделирован при помощи квантовохимического пакета HyperChem 8.0.7 с использованием полуэмпирического метода ZINDO/1 и 2 методов молекулярной механики для оптимизации геометрии. Было обнаружено, что такой подход с высокой точностью отражает процесс защиты стали от коррозии с микробиологическим контентом посредством хемосорбции органического соединения на поверхности металла с образованием комплексного аддукта. В процессе исследования были получены и проанализированы: заряды на гетероатомах, плотность заряда (усредненного на 1 атом железа), состав получившихся соединений, а также энергетические диаграммы при образовании адсорбционного комплекса-аддукта на основе исследуемой молекулы.
84-91 3
Аннотация
Методами ИК-спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения (ИКС НПВО) и электронной спектроскопии диффузного отражения (ЭСДО) проведено сравнительное исследование влияния последовательных водной, солевой и щелочной экстракций на спектральные характеристики поверхности измельченной мышечной ткани свинины и ее основных составляющих. Показано, что в отличие от ИК-спектроскопии, являющейся методом группового анализа фунциональных группировок, метод ЭСДО позволяет проводить тестирование компонентного состава сложных биоматериалов - белков, липидов, углеводов. Дискретность энергий возбуждения электронов неподеленных пар кислорода карбонильных групп, принадлежащих разным, но практически всем классам веществ всех составных частей биологических тканей - саркоплазмы, мышечного волокна, стромы и ее белков, обусловливает методу высокое разрешение, чувствительность и информативность.
92-98 3
Аннотация
Актуальность обусловлена развитием рыбного хозяйства и, как следствие, аквакультурных хозяйств на Дальнем Востоке Российской Федерации. В качестве одного из объектов аквакультуры рассмотрен трепанг дальневосточный, который востребован на рынке стран Азиатско-Тихоокеанского региона. Цель работы - обосновать целесообразность получения пищевых продуктов для здорового питания из дальневосточного трепанга (Stichopus jaроnicus). В работе представлены результаты оценки физических, химических, биологических и микробиологических свойств трепанга, выращенного в бухте Северная Хасанского района Приморского края. Приведен массовый состав трепанга, выловленного в весенний и осенний периоды. Помимо общего химического состава исследовано содержание в мышечной ткани трепанга таких физиологически ценных веществ, как тритерпеновые гликозиды, аминосахара (глюкозамин, галактозамин). Высокая биологическая активность указанных компонентов позволяет отнести трепанг дальневосточный к ценным биологическим объектам. В целом результаты экспериментальных исследований по оценке массового, химического составов и показателей безопасности трепанга дальневосточного подтверждают целесообразность получения из него физиологически полезных пищевых продуктов.
99-109 3
Аннотация
Целью исследования было изучение путей морфогенеза, особенностей регенерации различных эксплантов в культуре in vitro и разработка биотехнологических приёмов микроразмножения и сохранения перспективных сортов канны садовой. Эксперименты проводили в лаборатории биотехнологии и вирусологии растений Никитского Ботанического Сада - Национального Научного Центра. Для индукции адвентивного побегообразования эксплантов использовали питательную среду Мурасиге и Скуга (МС) с 30 г/л сахарозы, 10 г/л агар-агара с регуляторами роста БАП и ТДЗ. Для депонирования in vitro экспланты (вегетативные почки и меристемоиды) помещали на модифицированную нами среду МС с 60 г/л сахарозы и 0,2-0,4 г/л ССС. Культуральные сосуды с эксплантами переносили в холодильные камеры с низкой позитивной температурой (2 - 6°С) и освещенностью 0,1-0,5 клк. Установлено, что для активного адвентивного побегообразования при культивировании эксплантов сортов Дар Востока и Суевия необходимо добавление в питательную среду МС 1,27 мг/л ТДЗ, для сорта Ливадия - 1,91 мг/л ТДЗ. Показано, что для депонирования меристемоидов сортов Дар Востока, Ливадия и Суевия оптимальной является питательная среда ½ МС с 0,15-0,25 г/л ССС; для адвентивных побегов сорта Суевия - ½ МС с 0,2 г/л ССС.

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

110-116 3
Аннотация
Целью исследований является улучшение экологических и эксплуатационных свойств дизельного топлива за счет использования биотоплива в качестве добавки, что особенно важно при эксплуатации сельскохозяйственной техники. Биотопливо получали по реакции переэтерификации в присутствии щелочного гомогенного катализатора. Синтез биотоплива проводился по инновационной технологии с использованием аппарата с вращающимся электромагнитным полем, что приводит к интенсификации и ускорению химической реакции. Синтезированное топливо смешивали с нефтяным дизельным топливом и анализировали по физико-химическим показателям (плотность, кинематическая вязкость, смазывающая способность и др.). Использовалось нефтяное дизельное топливо и 5, 10, 20, 40, 100% биодобавка на основе микроводоросли хлорелла. Разработаны усовершенствованная технология культивирования микроводорослей Chlorella vulgaris ИФР № С-111, состоящая из четырех стадий, и метод извлечения липидов для последующего использования в качестве сырья для синтеза биотоплива и биодобавок. Полученное топливо по своим физико-химическим свойствам не уступает дизельному топливу, а по экологическим и эксплуатационным превосходит. Для улучшения эксплуатационных и экологических свойств дизельного топлива необходимо использовать биотопливо в качестве добавки. Наиболее перспективным сырьем для получения биотоплива служит непищевой возобновляемый ресурс из высокопродуктивных масленичных растений - микроводоросли.
117-123 16
Аннотация
Представлены результаты исследования свойств и состава осадка, образующегося при гальванокоагуляционном извлечении ионов Cu2+, Ni2+ и Zn2+из сточных вод, с использованием гальванопары Al - активированный уголь (АУ). Изучение свойств и состава осадка стоков, содержащих ионы тяжелых металлов, актуально для разработки технологии его утилизации, так как позволяет решать проблемы снижения техногенного воздействия на окружающую среду. Методом термогравиметрического анализа установлено, что образующийся при гальванокоагуляции с использованием гальванопары Al - АУ осадок представлен в основном гиббситом, а также, в состав его входят соединения цинка, меди, никеля и кальция. Наличие соединений кальция (CaO и CaCO3) в составе осадка объясняется тем, что для нейтрализации обработанной жидкости до рН = 7,8 использовали суспензию Ca(OH)2. Рентгенофазовый анализ подтвердил данные термогравиметрического анализа. Использование растровой электронной микроскопии позволило установить, что осадок содержит не только гидроксид Al, но также и соединения ионов тяжелых металлов Cu2+, Ni2+ и Zn2+ с размером частиц 1нм.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ

124-136 2
Аннотация
Представлены результаты исследований составов химических компонентов, формирующих вкусо-ароматические характеристики пищевой продукции на основе мясного сырья. Для ускорения процессов биохимической обработки применяли стартовые культуры, в качестве которых выбрали Lactobacillus plantarum, Staphylococcus carnosus и Micrococcus varians, применяемые в технологиях получения национальных российских мясных продуктов. Показано, что вкус и аромат пищевой продукции на основе мясного сырья определяется большим количеством органических соединений, комбинация которых и определяет оригинальный вкус конкретного продукта. Определены условия влияния бактериальных культур на состав летучих компонентов, образующихся в результате ферментирования смесей пищевого назначения в сравнении с ароматизирующими компонентами специй. Показано, что основными вкусо-ароматическими веществами сырокопченой мясной продукции являются: 1-этил-2-фенил-1H-индол, метиловые эфиры докозановой, нонановой, додекановой, тетрадекановой, пентадекановой, 9-гексадеценовой, гексадекановой, цис-10-гептадекановой, гептадекановой, цис-9-октадеценовой, цис-10-нонадеценовой, цис-5,8,11,14-эйкозатетраеновой, цис-5,8,11-эйкозатриеновой, 6-октадеценовой, 10-нонадеценовой, цис-13-эйкозеновой, эйкозановой, арахидоновой, 7,10,13-эйкозатриеновой, 18-метилнонадекановой, 8,11,14,17-эйкозатетраеновой, цис-5,8,11,14,17-эйкозапентаеновой, докозановой кислот, 3,7,11-триметил-2,6,10-додекатриен-1-ол, 2,4-динитро-5-фторанилин, 1,9-циклогексадекадиен, 11-гексаден-1-ола ацетат, 9-октадеце-наль, пальмитоила хлорид, 1-циклогексилнонен, D-галопиранозид, холестерол, октакозила ацетат и 13-тетрадецен-1-ол ацетат, массовая доля которых в сумме веществ аромата продукта составляет от 0,1 до 26%. Описаны составы химических веществ аромата специй муската и черного перца в составе смесей на основе животного сырья, изменяющихся под воздействием бактериальных культур.
137-144 3
Аннотация
Целью исследования является изучение возможности переработки побочных продуктов хлебопекарных и крупяных производств. Объекты исследования - некондиционный хлеб и просяная мучка; из которых были получены продукты для быстрого перекуса с помощью экструзии. Исследования проведены с использованием шнекового экструдера при различных технологических режимах. При проведении исследований была определена наиболее оптимальные рецептура экструдированных продуктов и параметры ведения технологического процесса их производства. В ходе исследований было установлено, что при производстве экструдированных продуктов на основе хлебной крошки оптимальным уровнем включения в их состав просяной мучки следует считать 30%. Включение такого количества добавки позволило получить экструдаты с наилучшими органолептическими и физическими показателями. Экструзионная обработка обеспечивает высокие санитарно-гигиенические показатели продукта, так как полностью устраняются бактерии группы кишечной палочки, плесневые грибы и сальмонеллы, что значительно продлевает сроки хранения готового продукта. Внедрение предложенной технологии позволит повысить рентабельность производства и решить проблему переработки побочных продуктов хлебопекарного и крупяного производств.
145-152 11
Аннотация
Рассматривается проблема сохранения качества и безопасности пищевой продукции в процессе хранения. Цель работы - исследование полимерных материалов, содержащих на поверхности наночастицы серебра для создания упаковки с антимикробными свойствами. Предложены способы обработки поверхности полиэтиленовых и полипропиленовых пленок коллоидными растворами наночастиц серебра. Проведен сравнительный анализ показателей качества и безопасности упакованной в модифицированные полимерные пленки пищевой продукции в процессе хранения. Для исследований модифицированных упаковочных полимерных материалов и эффективности защиты упакованной в них пищевой продукции использовали стандартные методы микробиологического, сенсорного и гравиметрического анализа. На основании проведенных исследований сделан вывод о целесообразности обработки упаковочных полимерных материалов наночастицами серебра для придания им антимикробных свойств. Установлено, что применение модифицированных пленок увеличивает срок годности упакованной в неё продукции.
153-160 4
Аннотация
Исследовано влияние нерастворимых пищевых волокон (ПВ) из семенных оболочек гороха на пищевую ценность и безопасность хлебобулочных изделий. Отмечено, что хлебобулочные изделия с ПВ, полученными из семенных оболочек гороха, по органолептическим и физико-химическим показателям соответствуют требованиям ГОСТ 31805-2012 на изделия хлебобулочные из пшеничной муки. При исследовании химического состава выявлено, что хлебобулочные изделия с добавлением ПВ содержат в составе большее, по сравнению с контрольным образцом, количество кальция, фосфора и витамина В1. Также отмечено, что хлебобулочные изделия с ПВ из оболочек зерна гороха имеют меньшую энергетическую ценность по сравнению с контрольным образцом. По показателям безопасности хлебобулочные изделия с ПВ из семенных оболочек гороха соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.
161-168 11
Аннотация
Процессы обогащения продуктов растительного происхождения в жидкостях с растворенными в них целевыми субстанциями типа сахарозы, соли и др. широко распространены в перерабатывающих производствах АПК. При этом обрабатываемые в растворах продукты, как компоненты твердой фазы жидкостных систем, варьируются по форме и размеру, концентрации в растворе и др. Однако при количественном анализе процессов обработки продуктов данные факторы учитываются недостаточно. В статье рассматривается пример расчета процесса кристаллизации сахарозы в вакуум- аппарате. С целью обоснования физико-математической модели задачи, в качестве геометрической модели объекта исследования - кристалла сахарозы - используется шар. При анализе задачи на основе приближенного метода, была получена удобная для численного анализа зависимость концентрации сахарозы от радиуса и времени обработки продукта. В качестве средства количественного анализа проблемы использовался численный эксперимент. Данный эксперимент выявил адекватность результатов физико-математической моделирования параметрам реального процесса кристаллизации. Получена важная в теоретическом и практическом отношении оценка времени обогащения продукта целевой субстанцией по относительному к предельному значению периода времени обработки продукта.

ПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯ

169-177 3
Аннотация
Представлены данные по применению серосодержащего сорбента, полученного на основе многотоннажного отхода лигнина, а также хлорорганических отходов производства эпихлоргидрина, для извлечения ртути и ее солей из водных растворов. Для получения сорбентов лигнин предварительно был подвергнут действию хлорной водой (содержание хлора 3,5-5,7%). Полученные порошки сорбентов отличаются содержанием серы и содержанием остаточного хлора в готовом продукте. Приводятся результаты исследований сорбционных свойств сорбента, а также его кинетических и термодинамических характеристик. Сорбционная активность данного сорбента при извлечении ионов ртути из растворов при комнатной температуре имеет хорошие показатели. Кинетические исследования согласуются с комплексно-координационным механизмом поглощения ионов ртути. Данные исследования помогут решить ряд глобальных экологических проблем: очистка сточных вод от соединений тяжелых металлов, утилизация хлорорганических отходов производства эпихлоргидрина и многотоннажного отхода целлюлозно-бумажной и гидролизной промышленности - лигнина.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

178-182 2
Аннотация
Цель - изучение влияния изопропилового эфира льняного масла на характеристики дизельного топлива и автомобильного бензина, так как использование эфиров растительного сырья в качестве биодобавки, как к дизелю, так и к бензину, может значительно улучшить характеристики топлива. Систематические исследования различных объемных соотношений добавки и топлива позволили найти оптимальное значение. На основе полученных истинных температур кипения (ИТК) был проведен анализ фракционного состава топлива без добавления изопропилового эфира льняного масла и с добавлением его от 1 до 3% об. Установлена возможность применения изопропиловых эфиров льняного масла в качестве цетаноповышающей и октаноповышающей добавок.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-2925 (Print)
ISSN 2500-1558 (Online)