Исследование электрокинетических свойств известкового молока

оказывают неодинаковое воздействие на состояние липидного компонента соевых гидролизатов, это необходимо учитывать при разработке способов их хранения. В то же время масштаб и направленность изменения показателей липидного компонента после ферментативного гидролиза и центрифугирования могут быть обусловлены и их состоянием в соевой дезодорированной полуобезжиренной муке вследствие неоднородности этих компонентов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Траубенберг С.Е., Милорадова Е.В., Алексеенко Е.В., Бадичко Е.А. Ферментативный гидролиз как инструмент для повышения пищевой ценности продуктов растениеводства // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2007. - № 5. - С. 62-65.

2. Asakawa Т., Matsushita S. Coloring Conditions of Thiobarbituric Acid Test for Detecting Lipid Hydroperoxides // Lipids. -1980. - 15. -№. 3. -P. 137-140.

3. Itzhaki R., Gill D.M. A micro-biuretic method for estimating proteins // Anal. Biochem. - 1964. - 9. - P. 401^410.

4. Кейтс М. Техника липидологии. - М.: Мир, 1975. -

322 с.

5. Меньшов В.А., Шишкина Л.Н., Кишковский З.Н., Самойленко И.И. Влияние биосорбентов на состав, содержание и антиоксидантные свойства липидов среды // Прикл. биохим. и мик-робиол. - 1994. - 30. -№ 3. - С. 441-453.

6. Биологические мембраны. Методы / Под ред. Дж. Б. Финдлея, У.Г. Эванз. - М.: Мир, 1990. - 424 с.

7. Шишкина Л.Н., Кушнирева Е.В., Смотряева М.А. Использование параметров системы регуляции перекисного окисления липидов для оценки биологических последствий сочетанного действия твина-80 и рентгеновского излучения в малой дозе // Радиац. биол. Радиоэкология. - 2001. - 41. -№ 3. - С. 301-306.

8. Лакин Г.Ф. Биометрия. - 3-е изд. - М.: Высш. шк., 1990.-203 с.

9. Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение процессов окисления жиров. - М.: Пищепромиздат, 1961. - 355 с.

10. Каган В.Е., Орлов О.Н., Прилипко Л.Л. Проблема анализа эндогенных продуктов перекисного окисления липидов // Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР. Биофизика. - М., 1986. -18.-136 с.

Поступила 01.09.08 г.

EFFECT OF HYDROLYSES AND CENTRIFUGATION ON THE SOYBEAN FLOUR LIPID COMPONENT

S.E. TRAUBENBERG1, E.A. BADICHKO *,E.V. MILORADOVA‘,L.N. SHISHKINA2

1 Moscow State University of Food Production,

11, Volokolamskoe shosse, Moscow, 125080; fax: (495) 158-70-87, e-mail: traubenberg@mgupp.ni, Elena_badichko@mail.ru 2 Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences,

4, Kosygin st., Moscow, 119991; fax: (495) 137-41-01, e-mail: shishkina@sky.chph.ras.ru

The content of the second products of oxidation, the peroxide amount, the lipid composition of the soybean semi free of fat and its hydrolyzates are studied. The high heterogeneity of the lipid component of the soybean flour is revealed. Hydrolyze and especially centrifugation cause the enhance oflipid oxidation extent influenced different action on the lipid content composition and the lipid peroxidation intensity.

Key words: soybean flour, hydrolyses, centrifugation, peroxide oxidation lipid.

664.1.038

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИЗВЕСТКОВОГО МОЛОКА

А.В. САВОСТИН, П.Е. ШУРАЙ, А.Ф. ПИЛЬНИКОВ

Кубанский государственный технологический университет,

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; факс: (861)-259-65-92, электронная почта: k-tsv@kubstu.ru

Проанализированы имеющиеся в литературе данные о заряде осадка известкового молока. Теоретически обосновано строение мицеллы гидроксида кальция. Экспериментально методом электрофореза доказано, что частицы твердой фазы известкового молока имеют отрицательный заряд. На основании результатов исследований предложен способ проведения дефекации с распределенным вводом извести.

Ключевые слова: известковое молоко, заряд осадка гидроксида кальция, мицелла, электрофорез, дефекация.

Известковое молоко используется для очистки смотрение некоторых вопросов до сих пор носит гипо-

свекловичных соков уже более 200 .лет. Многочислен- тетический характер и нуждается в дальнейшем теоре-

ные попытки применить для этой цели другие химиче- тическом и экспериментальном уточнении.

ские вещества не получили прикладного характера.

... По данным 111, схема гашения извести представле-

Поэтому известковое молоко на сегодняшний день яв- ^

ляется безальтернативным реагентом в свеклосахар- на слеДующим °бразом- Сначала куски °божженн°й

ном производстве, и вряд ли когда-нибудь будет найде- извести впитывают воду, уплотняются, и °бразуется

но другое более эффективное средство, способное зэ- промежуточное соединение состэвэ СэО • 2Н20. Затем

менить его. начинается самопроизвольный процесс разложения

Свойства и способы подготовки известкового моло- промежуточного соединения по уравнению (1), прохо-

ка довольно подробно исследованы, тем не менее, рас- дящий с выделением тепла:

СаО • 2Н20 -*• Са

Но это чисто гипотетическое представление. На наш взгляд, гашение извести может идти по следующей схеме. Сначала ион водорода Н , появляющийся при диссоциации воды, присоединяется к атому кислорода оксида кальция по донорно-акцепторному механизму с образованием иона гидроксикальция СаОН :

СаСьГН + ОН —> СаОН- + ОН .

Затем идет взаимодействие ионов гидроксикальция и гидроксила с образованием ионного соединения (СаОН)ОН :

СаОН- + ОН =

Образующиеся нейтральные частицы агрегатиру-ют и начинают выпадать в осадок. Перестройка ионного соединения (СаОН) ОН и кристаллизация его в виде гидроксида кальция Са(ОН)2 происходит очень медленно. Поэтому в свежеприготовленном известковом молоке обнаруживается очень малое количество гексагональных пластинок, свойственных кристаллам гидроксида кальция [2, 3], и твердая фаза представляет собой аморфный осадок агрегатированных частиц состава (СаОН)ОН .

Косвенным подтверждением этого является растворение такого соединения, которое проходит на первой ступени диссоциации по уравнению

Дальнейшая диссоциация гидроксикальция с образованием двухзарядного иона кальция Са2 (5) ограничена тем, что для отрыва отрицательного иона гидроксила от положительно заряженного иона требуется большая энергия, чем от нейтральной молекулы гидроксида кальция:

СаОН- <=* Са2- + ОН .

Поэтому в известковом молоке доля ионов Са2 , по данным [4], не превышает 17%, по данным других авторов - 25-30%.

Со временем происходит дальнейшая перестройка ионного соединения и кристаллизация его в виде Са(ОН)2 по уравнению (6), при этом доля гексагональных пластинок в известковом молоке увеличивается, и оно начинает быстрее расслаиваться.

Суспензия известкового молока является типичным представителем дисперсных систем, поэтому характеризуется поверхностными явлениями, в частности частицы твердой фазы имеют поверхностный заряд, оцениваемый величиной 2-потенциала. Имеющиеся в литературе сведения [1,5] характеризуют лишь знак заряда осадка, а по величине 2-потенциала данные вообще не приводятся.

По данным [1], частицы гидроксида кальция несут положительный заряд, при этом их мицеллы имеют вид

{т [СаО] и СаОН-

{т [СаО] и Са2-

Мицеллы образуются за счет избирательной адсорбции потенциалопределяющих ионов СаОН и Са2 на частицах СаО, а противоионами являются ионы гидроксила ОН . Таким образом, осадок гидроксида кальция несет положительный заряд. Однако этот вопрос рассмотрен чисто гипотетически. С другой стороны, поскольку частицы гидроксида кальция имеют кристаллическую решетку, состоящую не из оксида кальция СаО, а из ионов Са2 и ОН , то в соответствии с правилом Фаянса-Панета [6] адсорбироваться в качестве потенциалопределяющих могут преимущественно те ионы, которые входят в состав кристаллической решетки и находятся в растворе в избытке. Поскольку гидроксид кальция в воде диссоциирует по двум ступеням и в растворе одновременно находятся ионы Са2 , СаОН и ОН , то они и могут быть потенциалопреде-ляющими. Но при этом в избытке находятся ионы гидроксила (рН20 известкового молока 12,53), поэтому именно они должны являться потенциалопределяю-щими, а осадок будет иметь отрицательный заряд. Эти предположения необходимо было проверить и подтвердить экспериментально.

На кафедре технологии сахаристых продуктов Куб-ГТУ были проведены исследования по измерению 2-потенциала осадка известкового молока методом электрофореза, которые показали, что частицы твердой фазы действительно имеют отрицательный заряд. Величина 2-потенциала в зависимости от дисперсности известкового молока колебалась в пределах от -70 до -130 мВ. Тогда мицелла гидроксида кальция будет иметь вид в соответствии с уравнением (9), а противоионами будут являться ионы водорода Н .

{т [Са

Результаты электрофоретического определения заряда частиц осадка гидроксида кальция были проверены также с помощью красителей, в качестве которых использовали метиленовый синий и бромфеноловый синий. Для упрощения написания их химических формул введем обозначения: R - окрашенный ион, X- бесцветный ион.

Метиленовый синий, химическую формулу которого условно обозначим как R X , является основным красителем и диссоциирует с образованием окрашенного положительно заряженного иона R в соответствии с уравнением

ВГХ^ВГ + Х.

При добавлении метиленового синего к суспензии известкового молока осадок окрашивался в синий цвет за счет эквивалентного обмена бесцветных ионов двойного электрического слоя на окрашенные ионы красителя, имеющего заряд такого же знака. Таким образом, противоионы твердой фазы суспензии известкового молока имеют положительный заряд, что является подтверждением отрицательного заряда самих частиц осадка.

Бромфеноловый синий, химическую формулу которого условно обозначим как R X , является кислотным красителем и диссоциирует с образованием окрашенного отрицательно заряженного иона R в соответствии с уравнением

RX~^R +Х~.

При добавлении бромфенолового синего к суспензии известкового молока осадок не окрашивался и оставался белым, поскольку окрашенные отрицательно заряженные ионы R за счет сил электростатического отталкивания одноименных зарядов не взаимодействовали с частицами твердой фазы, что также является подтверждением отрицательного заряда частиц гидроксида кальция.

Проверку знака заряда частиц гидроксида кальция провели также с помощью коагулянтов, в качестве которых использовали электролиты КС1 и K4[Fe(CN)6], являющиеся инертными по отношению к ионам дисперсной системы, т. е. не вступают с ними в химическое взаимодействие. Исследования проводили по следующей методике. К золю гидроксида кальция, полученному после фильтрации суспензии известкового молока через бумажный фильтр, добавляли растворы коагулянтов равной концентрации. Коагулирующая сила обоих электролитов оказалась одинаковой. Это доказывает, что коагуляция была вызвана одинаковыми ионами, т. е. ионами К , и, следовательно, заряд частиц коллоидных размеров гидроксида кальция - отрицательный (по правилам коагуляции золей электролитами коагуляцию могут вызвать лишь ионы со знаком заряда противоположным знаку заряда твердой фазы золя). Если бы частицы гидроксида кальция имели положительный заряд, то коагуляция была бы вызвана отрицательными ионами С1 и [Fe(CN)e]4 с разной коагулирующей силой. Но в исследованиях был получен одинаковый коагуляционный эффект, поэтому ионы С1 и [Fe(CN)e]4 не являются коагулянтами, и заряд частиц гидроксида кальция - отрицательный.

Таким образом, отрицательный заряд осадка гидроксида кальция в известковом молоке был подтвержден экспериментально тремя способами, а теоретические предпосылки о строении его мицелл оказались верными.

Полученные результаты о заряде осадка гидроксида кальция позволяют объяснить ухудшение качества диффузионных соков на дефекации с точки зрения электрокинетических явлений. Как известно, высокомолекулярные соединения (ВМС) и вещества коллоидной дисперсности (ВКД) диффузионных соков имеют отрицательный заряд. Причем коагулят преддефеко-ванного сока сохраняет незначительный отрицатель-

ный заряд. Дефекация проводится при избыточном количестве извести, при этом часть ее находится в осадке и несет отрицательный заряд, намного превышающий заряд коагулята. За счет сил электростатического отталкивания частицы осадка известкового молока диспергируют коагулят ВМС и ВКД с частичным переходом их в раствор (происходит так называемая пептиза-ция осадка). При этом чистота дефекованного сока снижается. Известно, что перешедшие снова в раствор ВМС и ВКД на сатурации осаждаются вновь лишь наполовину, что приводит к снижению общего эффекта известково-углекислотной очистки диффузионных соков.

Избыток извести на дефекации необходим для получения на I сатурации достаточного количества карбоната кальция, адсорбции на нем несахаров и формирования осадка с хорошими фильтрационно-седимен-тационными свойствами. Однако известь, находящаяся в осадке, инертна в химическихреакцияхв условиях основной дефекации. Поэтому логичным будет не одноразовый ввод всей извести на дефекацию, а распределенный следующим образом. Одну часть, для проведения химических реакций разложения редуцирующих веществ, амидов кислот и солей аммония, нужно вводить перед началом дефекации в количестве, необходимом для создания рН на уровне 12,3-12,4. Такая реакция среды в дефекованном соке достигается при щелочности 0,65-0,70% СаО [7]. Остальную же известь можно вводить непосредственно перед I сатурацией или в сам сатуратор. Таким образом, с одной стороны, будут созданы необходимые условия для проведения химических реакций на дефекации, с другой -уменьшится отрицательное влияние осадка извести на качество соков и эффективность их очистки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Табунщиков Н.П., Аксенов Э.Т., Гуревич Р.Я., Шевцов Л.Д. Производство извести и сатурационного газа на сахарных заводах. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. - 175 с.

2. Годовиков А.А. Химические основы систематики минералов. - М.: Недра, 1979. - 303 с.

3. Торопов Н.А., Булак Л.Н. Кристаллография и минералогия. - Л.: Изд-во лит. по строительству, 1972. - 503 с.

4. Даишева Н.М. Разработка ресурсосберегающей технологии известково-углекислотной очистки сахарных растворов: Авторе,. дис. ... канд. техн. наук. - М., 1995. - 25 с.

5. Карташов А.К., Головняк Ю.Д. Физико-химические свойства сатурационных осадков // Украин. респ. науч.-техн. об-во пищевой пром-сти. Секция сахарной пром-сти. - Киев, 1958. - 36 с.

6. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. - М.: Химия, 1989. - 464 с.

7. Танащук Л.И., Архипович Н.А. Максимальное использование адсорбционной способности карбоната кальция // Сахарная пром-сть. - 1981. -№ 8. - С. 32-34.

Поступила 05.03.08 г.

RESEARCH OF ELECTROKINETIC PROPERTIES OF LIME MILK

A.V. SAVOSTIN, P.E. SHURAY, A.F. PILNIKOV

Kuban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; fax: (861) 259-65-92, e-mail: k-tsv@kiibstu.ru

Data available in the literature on a charge of a deposit of lime milk are analysed. The structure of a micelle of calcium hydroxide is theoretically proved. By experimentally method of electrophoresis it is proved, that particles of a solid phase of

lime milk have negative charge. On the basis of the result researches the way of carrying out of defecation with the distributed input of lime is offered.

Key words: lime milk, the charge of the deposit of calcium hydroxide, micelle, electrophoresis, defecation.

613.263

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

М.В. ГУСЕВА

Российский государственный торгово-экономический университет,

350002, г. Краснодар, ул. Садовая, 17; факс: (861) 255-75-11, электронная почта: info@kfrgteu.ru, krasnodar@kfrgteu.ru

Приведены результаты исследований химического состава зерна генетически модифицированной кукурузы линий MON 863 и NK 603, соевого шрота линии 40-3-2. Рассмотрены аминокислотный состав белка, аминокислотный скор, содержание белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ, солейтяжелых металлов, микотоксинов и радионуклидов этих продуктов. Дана оценка соответствия химического состава трансгенных кукурузы и соевого шрота их немодифицированным аналогам.

Ключевые слова: генетически модифицированные растения, кукуруза линии MON 863, кукуруза линии NK 603, соевый шрот линии 40-3-2, химический состав.

В последние десятилетия на мировом продовольственном рынке произошли коренные изменения, связанные с созданием генетически модифицированных растений и активным их внедрением в производство. В связи с малой изученностью товарных свойств генетически модифицированных продуктов растительного происхождения они должны стать объектом пристального внимания товароведной науки, должны быть изучены их потребительские свойства и безопасность.

Исследовали две линии генетически модифицированной кукурузы MON 863 и NK 603, а также соевый шрот линии 40-3-2. Исследования проводили по стандартным методикам. Сведения о химическом составе контрольных образцов были взяты из справочника [1].

Результаты исследования химического состава образцов представлены в табл. 1.

У всех линий трансгенной кукурузы снижено содержание белка по сравнению с традиционными сортами. Уменьшилось содержание липидов у линий MON 863 и NK 603. Количество крахмала у этих образцов увеличено. Шрот из генетически модифицированной сои содержит больше сахарозы и крахмала, чем шрот контроля, остальные показатели близки к кон-

трольному образцу. Данные отклонения могут объясняться как результатом генетической модификации, так и сортовыми особенностями химического состава исходного растения, взятого для генной инженерии.

Исследования аминокислотного состава белка проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (табл. 2).

Отличия аминокислотного состава генетически модифицированной кукурузы и соевого шрота от контрольных образцов достаточно существенны, хотя они также могли быть вызваны или генетической модификацией, или сортовыми особенностями исходного объекта.

Для определения биологической ценности образцов трансгенных продуктов по качеству белка был рассчитан аминокислотный скор (табл. 3), который определялся по методу X. Митчелла и Р. Блока (1946 г.). За эталонный белок были взяты данные о содержании каждой аминокислоты в эталонном белке из доклада ФАО/ВОЗ (1973 г.).

Лимитирующие аминокислоты у трансгенных сортов кукурузы и соевого шрота не совпадают с контрольными образцами. Следует отметить, что трансТаблица 1

Показатель Содержание в образце, г/100 г

Кукуруза(контроль) Кукуруза MON 863 Кукуруза NK 603 Соевый шрот (контроль) Соевый шрот 40-3-2

Белок 10,30 8,31/80,68 7,48/72,62 39,51 39,62/100,28

Липиды 4,85 3,93/80,82 4,31/88,87 2,00 1,43/71,5

Углеводы:

сахароза 3,64 3,30/90,66 3,30/90,66 9,50 14,40/151,58

крахмал 56,9 74,16/130,33 67,87/119,12 1,80 4,05/225,00

клетчатка 2,10 1,93/91,90 2,08/99,05 5,00 4,02 80,40

Зола 1,2 0,99/82,50 1,17/97,50 5,49 5,85/106,56

Влага 14,00 9,63/68,79 10,02 71,57 10,00 8,53 85,30

Примечание: числитель - г/100 г, знаменатель - % к контролю.