При тривалому зберіганні пива утворюється колоїдне помутніння, яке залежить від різних факторів. В ході роботи для вирішення даної проблеми пропонується використання адсорбенту, такого як деревне активний уголь.Цель роботи показати можливість застосування активного вугілля на основі осиковою деревини для сорбції рослинних білків і поліфенолів.В даний час застосовують різні адсорбенти, які беруть участь в технологічному процесі, але не присутні в готовому продукті, тому вони відносяться до допоміжних матеріалів. Існують певні вимоги, що пред'являються до адсорбенту в пивоварінні. На нашу думку, цим вимогам цілком відповідають деревні активні вугілля, які мають високе значення питомої поверхні, широкий розподіл пор за розмірами і досить добре розвинену мезопористого. Осика зустрічається майже у всіх регіонах Росії, але при цьому вельми слабо використовується. Ми припускаємо, що активне вугілля, отриманий на основі деревини осики, матиме хороші перспективи використання в народному господарстві, зокрема в пивоварному проізводстве.Предпрінятие нами дослідження показали, що активний осиковий вугілля має досить високі сорбційні характеристики. Для дослідження використовували зразки промислового осикового вугілля, відповідні ГОСТ 7657. Далі нами проведена активація цього угля.Получени рівняння регресії, які адекватно описують вплив діючих факторів на процес активації осикового угля.Показана принципова можливість використання осикового активного вугілля для вилучення рослинних білків і поліфенолів з пивного сусла.

Анотація наукової статті по промисловим біотехнологій, автор наукової роботи - Євдокимова О.В., Юр'єв Ю.Л.


Область наук:
  • промислові біотехнології
  • Рік видавництва: 2018
    Журнал
    Ліси Росії і господарство в них
    Наукова стаття на тему 'ABOUT THE POSSIBILITY OF ACTIVE CHARCOAL APPLYING FOR SORPTION OF VEGETABLE PROTEINS AND POLYPHENOLS'

    Текст наукової роботи на тему «ABOUT THE POSSIBILITY OF ACTIVE CHARCOAL APPLYING FOR SORPTION OF VEGETABLE PROTEINS AND POLYPHENOLS»

    ?72 Ліси Росії і господарство в них № 3 (66), 2018 р.

    7. Zholobova I.S., Borisenko VV. Bentonites in veterinary medicine: a brief overview of the current state and prospects of development // Young scientist. 2016. №13. P. 929-935.

    8. Patent of Russia, № 2085254. Feed supplement for cattle / V.P. Ermolenko, A.F. Kaydalov, V.K. Davydenko, A.A. Mrykhin. 1997. Bul. № 17.

    9. Galochkin V.A., Galochkina V.P. Organic and mineral salts of selenium, their metabolism, biological availability and role in the body // Agricultural biology. 2011. № 4. P. 3-15.

    10. Chugai B.L., Krasnoslobodtseva A.S. etc. Selenoorganic drugs DAPs-25 and sleepin in livestock production // Bulletin of the TSU. Vol. 14. Vol. 1. 2009. P. 156-157.

    11. Patent of Russia, № 2295254. Method for processing HR evesnoy green / O.Y. Krasilnikov. 2007. Bul. № 18.

    УДК 66.081

    ПРО МОЖЛИВІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ АКТИВНИХ ВУГІЛЛЯ ДЛЯ СОРБЦІЇ РОСЛИННИХ БІЛКІВ І поліфеноли

    ЕВ. Євдокимова - аспірантка, тел. 8 (343) 2629772, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. *

    Ю.Л. ЮРЬЕВ - доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри,

    e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. *

    * ФГБОУ ВО «Уральський державний лісотехнічний університет»,

    620100, Росія, Єкатеринбург, Сибірський тракт, 37, кафедра хімічної технології деревини, біотехнології та наноматеріалів,

    Ключові слова: сорбція, осиковий вугілля, білки, поліфеноли.

    При тривалому зберіганні пива утворюється колоїдне помутніння, яке залежить від різних факторів. В ході роботи для вирішення даної проблеми пропонується використання адсорбенту, такого як деревне активоване вугілля.

    Мета роботи - показати можливість застосування активного вугілля на основі осиковою деревини для сорбції рослинних білків і поліфенолів.

    В даний час застосовують різні адсорбенти, які беруть участь в технологічному процесі, але не присутні в готовому продукті, тому вони відносяться до допоміжних матеріалів. Існують певні вимоги, що пред'являються до адсорбенту в пивоварінні. На нашу думку, цим вимогам цілком відповідають деревні активні вугілля, які мають високе значення питомої поверхні, широкий розподіл пор за розмірами і досить добре розвинену мезопористого.

    Осика зустрічається майже у всіх регіонах Росії, але при цьому вельми слабо використовується. Ми припускаємо, що активне вугілля, отриманий на основі деревини осики, матиме хороші перспективи використання в народному господарстві, зокрема в пивоварному виробництві.

    Вжиті нами дослідження показали, що активний осиковий вугілля має досить високі сорбційні характеристики. Для дослідження використовували зразки промислового осикового вугілля, відповідні ГОСТ 7657. Далі нами проведена активація цього вугілля.

    Отримано рівняння регресії, які адекватно описують вплив діючих факторів на процес активації осикового вугілля.

    Показана принципова можливість використання осикового активного вугілля для вилучення рослинних білків і поліфенолів з пивного сусла.

    № 3 (66), 2018 р Ліси Росії і господарство в них 73

    ABOUT THE POSSIBILITY OFACTIVE CHARCOAL APPLYING FOR SORPTION OF VEGETABLE PROTEINS AND POLYPHENOLS

    E.V. EVDOKIMOVA - postgraduate student, tel: 8 (343) 2629772,

    e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Y.L. YURIEV - doctor, of technical Sciences, Professor, Head, phone: 8 (343) 2629772, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    * Ural state forestry engineering university, 620100, Ykaterinburg, Sibirskiy trakt, 37, of Department of chemical technology of wood, biotechnology and nanomaterials

    Keywords: sorption, aspen charcoal, proteins, polyphenols

    During long-term storage of beer colloidal turbidity is formed, which depends on various factors. In the course of work, to solve this problem, it is proposed to use an adsorbent such as charcoal.

    The aim of the work is to show the possibility of using active charcoals based on aspen wood for the sorption of plant proteins and polyphenols.

    Currently, various adsorbents are used, which are involved in the process, but are not present in the finished product, so they are auxiliary materials. There are certain requirements for adsorbents in brewing. In our opinion, wood active coals suit these requirements as such coals have a high value of specific surface area, wide pore size distribution and well-developed mesoporous.

    Aspen is found in almost all regions of Russia, but it is very poorly used. We assume that the active coal obtained on the basis of aspen wood will have good prospects for use in the national economy, in particular, in the brewing industry.

    Our studies have shown that the active aspen charcoal has a fairly high sorption characteristics. For studies samples of industrial oenoforos corresponding to GOST 7657 were used. Then this charcoal has been activated.

    The resulting regression equation adequately describes the effect of operating factors on the aspen charcoal activation process.

    The principal possibility of using aspen active coal for extraction of vegetable proteins and polyphenols from beer wort is shown.

    Вступ

    Пиво являє собою колоїдну систему. При тривалому зберіганні, особливо при низькій температурі, в результаті порушення фізико-хімічної рівноваги колоїдних компонентів утворюється колоїдне помутніння. Колоїдна стабільність пива залежить від безлічі факторів, таких як склад пива, технологічні режими отримання сусла і пива, а також від технології фільтрову-

    ня і стабілізації. Існують кілька напрямків у підвищенні колоїдної стійкості пива. Найбільш перспективним, на нашу думку, є застосування адсорбентів, що видаляють з пива нестійкі високомолекулярні сполуки білкової і фенольної природи, а також їх комплекси.

    Цілі і методи дослідження

    Мета роботи - показати можливість застосування активних

    вугілля на основі осиковою деревини для сорбції рослинних білків і поліфенолів. На нашу думку, це дозволить істотно підвищити колоїдну стійкість пива.

    В даний час застосовують різні адсорбенти, які беруть участь в технологічному процесі, але не містяться в готовому продукті, тому відносяться до допоміжних матеріалів.

    Вимоги, що пред'являються до адсорбенту в пивоварінні [1, 2]:

    • високий ступінь адсорбції речовин, що викликають помутніння пива;

    Типи адсорбентів Adsorbent types

    Результати досліджень та їх обговорення

    Раніше нами було вивчено вплив обробки пивного сусла активним вугіллям, отриманим на основі березового вугілля, на ступінь вилучення поліфенолів. Дослідження показали більш високу сорбційну активність активного вугілля з вилучення поліфенольних речовин у порівнянні з такою у кизельгура. Виявлено, що при використанні осветляющего вугілля для вилучення поліфенолів достатня тривалість обробки в межах 10 хв [3].

    На підставі проведених раніше досліджень, в ході ко-торих проводилось порівняння сорбційних характеристик активного вугілля (АУ) і кизельгура щодо вилучення високомолекулярних білків та полі-

    • інертність по відношенню до пива (повинні не змінювати смаку, запаху, кольору, пеностой-кістки);

    • нерозчинність в пиві;

    • можливість регенерації.

    фенолів із застосуванням (використанням) модельних розчинів, було встановлено, що АУ марки ОУ-А проявляє високі сорб-ційних властивості по вилученню як високомолекулярних білків, так і поліфенолів з водних розчинів, в той час як кизельгур володіє хорошими сорбції-оннимі характеристиками по вилученню білків і вкрай слабкою здатністю до вилучення поліфенолів [4].

    Осика часто зустрічається майже у всіх регіонах Росії, при цьому вельми слабо використовується. Ми припускаємо, що активне вугілля, отриманий на основі деревини осики, матиме хороші перспективи використання в пивоварному виробництві.

    Вжиті нами дослідження показали, що активний осиковий вугілля має достатній-

    На нашу думку, цим вимогам цілком відповідають деревні активні вугілля, які мають високе значення питомої поверхні, широкий розподіл пор за розмірами і досить добре розвинену ме зопорісто сть.

    silica gel bent onit е carrageenan agarose charcoal

    poiyvmylpolypyrrolidone diatomaceous earth perlite

    але високі сорбційні характеристики. Для дослідження використовували зразки промислового деревного вугілля, відповідні ГОСТ 7657.

    Осиковий ДУ був отриманий шляхом піролізу при температурі 800 ° С і тривалості 60 хв. Осиковий вугілля мав вологість 2,47%, вміст нелетучего вуглецю 85%, зольність 2,11%, що здається щільність 240 г / л. Далі нами проводилася активація деревного вугілля.

    З безлічі факторів, що впливають на процес активації, нами були обрані три основних: температура Х1, питома витрата водяної пари Х2 і тривалість процесу активації Х3.

    Температура процесу активації змінювалася в діапазоні

    силікагель бентоніт карагенан агароза

    активоване вугілля

    поливинилполипирролидона

    кизельгур

    перліт

    Типи адсорбентів, що застосовуються в пивоварінні Adsorbent types used in brewing

    № 3 (66), 2018 р.

    Ліси Росії і господарство в них

    75

    J

    820-880 ° С, питома витрата водяної пари становив 1,82,3 кг / кг деревного вугілля (ДУ), тривалість активації змінювалася від 120 до 150 хв. Для визначення оптимальних умов активації необхідно вивчити вплив діючих факторів процесу активації на У1 - вихід активного вугілля,%; У2 - адсобціонную активність по йоду,%, які були прийняті в якості функцій відгуку.

    В результаті проведення досліджень по активації осикового вугілля отримані дані, які показані в таблиці.

    Низький вихід АУ обумовлений створенням жорстких умов активації, що сприятливо позначилося на високій адсорбційної активності вугілля по йоду. це

    пояснюється тим, що структура вихідного осикового вугілля менш термостійкість, ніж у березового, отриманого при тих же умовах. Ми пов'язуємо це з різним анатомічною будовою осиковою і березової деревини.

    Отримані рівняння регресії адекватно описують вплив діючих факторів на процес активації вугілля на основі осиковою деревини.

    Вплив температури, питомої витрати пари і тривалості активації на вихід активованого вугілля описується наступним рівнянням:

    У1 = 37,41-9,76Х3 + 4Х1Х2 + + 4,11Х2Х3-5,4Х1Х2Х3.

    Як видно з рівняння, при створених нами умовах на вихід активованого вугілля найбільше

    Значення незалежних змінних в натуральному вигляді The values ​​of independent variables in natural response

    Фактори Factors Функції відгуку Response function

    Х1 Х2 Х3 У1 У2

    820 1,8 120 64,3 117

    820 1,8 150 23 136

    820 2,3 150 32 144

    820 2,3 120 37,5 135

    880 2,3 150 33,1 151

    880 2,3 120 46,9 133

    880 1,8 150 28,4 150

    880 1,8 120 38,4 139

    впливає тривалість процесу активації, що знаходиться в зворотній залежності від спільного впливу як температури і питомої витрати пари, так і питомої витрати пари і тривалості процесу активації.

    Вплив обраних факторів на адсорбційну активність вугілля по йоду описується рівнянням

    У2 = 137,15 + 3,43Х1 + 8,76Х3--3,48Х1Х2-5,37Х1Х3.

    Адсорбційна активність вугілля по йоду безпосередньо залежить від температури і тривалості процесу активації, при цьому знаходиться в зворотній залежності від спільного впливу температури і питомої витрати пари, температури і тривалості процесу активації. Найбільший вплив надає тривалість процесу активації [5].

    висновки

    Показана принципова можливість використання осикового активного вугілля для вилучення рослинних білків і поліфенолів з пивного сусла.

    Дослідження в області отримання осикового активного вугілля для пивоварного виробництва необхідно продовжити.

    бібліографічний список

    1. Меледіна Т.В., Дедегкаев А.Т. Колоїдна стійкість пива: навч. посібник. СПб .: НДУ ІТМО; ІХіБТ, 2014. 90 с.

    2. Технологія бродильних виробництв: навч. посібник / О.А. Котик, Н.В. Королькова, А.А. Колобаева, Е.В. Паніна. Воронеж: Воронезький ГАУ, 2017. 139 с.

    3. Євдокимова О.В., Панова Т.М., Юр'єв Ю.Л. Вплив активного вугілля на ступінь вилучення поліфенолів з пивного сусла // Вісник технол. ун-ту. 2017. Т. 20. № 6. С. 124-126.

    4. Деякі характеристики процесу сорбції білків і поліфенолів на активному вугіллі / Є.В. Євдокимова, Е.З. Хаснуллін, Т.М. Панова, Ю.Л. Юр'єв // Ліси Росії і госп-во в них. 2016. № 3 (58). С. 64-67.

    5. Євдокимова О.В. Деякі особливості отримання активного осикового вугілля // Ліси Росії і госп-во в них. 2017. № 4 (63). С. 67-72.

    Bibliography

    1. Meledina T. V., Dedegkaev A. T. Colloidal stability of beer: Study guide. SPb .: ITMO; Iibt, 2014. 90 p.

    2. Technology of fermentation: Study guide / O.A. Kotik, N.V. Korolkova, A.A. Kolobaeva, E.V. Panina. Voronezh: Voronezh state agricultural university, 2017. 139 p.

    3. Evdokimova E.V., Panova T.M., Yuriev Y.L. The influence of active carbon on the degree of extraction of polyphenols from beer wort // Bulletin of Technological University. 2017. Vol. 20. № 6. P. 124-126.

    4. Some characteristics of the adsorption process of proteins and polyphenols on activated carbon / E.V. Evdokimova, E.Z. Hasnulin, T.M. Panova, Y.L. Yuriev // Russian Forests and economy in them. 2016. № 3 (58). P. 64-67.

    5. Evdokimova E. V. Some features of active aspen coal obtaining // Russian Forests and economy in them. 2017. № 4 (63). P. 67-72.


    Ключові слова: СОРБЦІЯ / осиковий ВУГІЛЛЯ / БІЛКИ / поліфеноли / SORPTION / ASPEN CHARCOAL / PROTEINS / POLYPHENOLS

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити