Distillery grain as a pharmaceutical source of biologically active compounds
Authors: Кайшева Н. Ш. , Кайшев А. Ш. , Ларский М. В. 
Published: August 2024

Даже при использовании типового сырья и типовой технологии переработки состав вторичных сырьевых ресурсов может варьироваться, что вызвало необходимость изучения содержания биологически активных соединений в промышленных образцах послеспиртовой кукурузной барды. К таким классам соединений относятся аминокислоты, углеводы, минеральные элементы. Целью исследования явилось изучение качественного и количественного состава биологически активных соединений в послеспиртовой кукурузной барде для ее потенциального применения в качестве фармацевтического сырья. В работе использованы химические (качественные реакции, титриметрия), физико-химические (ВЭЖХ, спектрофотометрия, спектрография, гравиметрия) методы анализа. В жидкой и твердой фазах барды (после гидролиза) наличие аминокислот установлено по качественным цветным реакциям (с биуретовым реактивом, нингидрином), методами спектрофотометрии, ВЭЖХ. В сравнении со стандартными образцами аминокислот доказано присутствие в барде 12 аминокислот: Asp, Gly, Thr, Ser, His, Glu, Ala, Arg, Tyr, Val, Leu, Lys с содержанием в пересчете на сухой остаток в жидкой фазе 28 - 29% (методы ВЭЖХ и спектрофотометрии) с преобладанием Gly (5,0%), Glu (4,3%), в твердой фазе - 1,8%. По специфической реакции термолиза N-метилированных аминокислот установлено наличие бетаинов в жидкой фазе барды. Методом ВЭЖХ в сравнении со стандартными образцами углеводов в жидкой фазе барды идентифицированы: глюкоза и мальтоза с количественным содержанием 14,0% и 3,5% в пересчете на сухой остаток соответственно, что в 35 раз превосходит норму, лимитированную производственным технологическим регламентом на получение спирта из крахмалистого сырья для предприятия ООО «Суворовский» (не более 0,5%). Установлено содержание минеральных элементов в барде (различных видов золы: общей, нерастворимой в 10% растворе кислоты хлористоводородной, сульфатной), из которых превалируют калий, натрий, очевидно, входящие в состав используемых в спиртовых технологиях добавок. Сравнительная оценка барды до и после выделения указанных соединений по показателю «Химическое потребление кислорода», являющемуся показателем техногенного воздействия на окружающую среду, показала снижение показателя в 3,9 раз, в результате чего барду после переработки можно считать безопасным промышленным стоком.

Even when using standard raw materials and typical processing technology, the composition of secondary raw materials can vary, which has caused the need to study the content of biologically active compounds in industrial samples of post-alcohol corn grain. These classes of compounds include amino acids, carbohydrates, and mineral elements. The aim of the study was to study the qualitative and quantitative composition of biologically active compounds in post-alcohol corn grain for its potential use as a pharmaceutical raw material. We used chemical (qualitative reactions, titrimetry), physicochemical (HPLC, spectrophotometry, spectrography, gravimetry) methods of analysis. In the liquid and solid phases of vinasse (after hydrolysis), the presence of amino acids was established by qualitative color reactions (with a biuret reagent, ninhydrin), spectrophotometry, HPLC. In comparison with standard samples of amino acids, the presence of 12 amino acids in vinasse was proved: Asp, Gly, Thr, Ser, His, Glu, Ala, Arg, Tyr, Val, Leu, Lys with a content in terms of dry residue in the liquid phase of 28-29% (HPLC and spectrophotometry methods) with a predominance of Gly (5.0%), Glu (4.3%), in the solid phase - 1.8%. According to the specific reaction of thermolysis of N methylated amino acids, the presence of betaines in the liquid phase of vinasse was established. HPLC in comparison with standard samples of carbohydrates in the liquid phase of vinasse identified: glucose and maltose with a quantitative content of 14.0% and 3.5% in terms of dry residue, respectively, which is 35 times higher the norm, limited by the production process regulations for the production of alcohol from starchy raw materials for the enterprise LLC "Suvorovsky" (no more than 0.5%). The content of mineral elements in vinasse (various types of ash: total, insoluble in a 10% solution of hydrochloric acid, sulfate) has been established, of which potassium and sodium prevail, which are obviously included in the additives used in alcohol technologies. Comparative evaluation of vinasse before and after the isolation of the indicated compounds according to the indicator "Chemical oxygen consumption", which is an indicator of the technogenic impact on the environment, showed a 3.9-fold as a result of which the stillage after processing can be considered a safe industrial wastewater.