Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Получение биосорбентов для выявления синтетических пищевых красителей в напитках
ВАК РФ 03.01.06, Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

Автореферат диссертации по теме "Получение биосорбентов для выявления синтетических пищевых красителей в напитках"

На правах рукописи

.-'"л--? V -

С'*"/ '''

КОМИССАРЧИК СОФЬЯ МАРКОВНА

ПОЛУЧЕНИЕ БИОСОРБЕНТОВ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПИЩЕВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ В НАПИТКАХ

03.01.06 - Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 МАЙ 2011

Санкт-Петербург 2011

4847739

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)».

Научный руководитель: Кандидат биологических наук,

доцент Няникова Галина Геннадьевна

Официальные оппоненты: Доктор технических наук,

профессор Меледина Татьяна Викторовна

Доктор технических наук,

доцент Куприна Елена Эдуардовна

Ведущая организация: Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых ароматизаторов, кислот и красителей Российской академии сельскохозяйственных наук, Санкт-Петербург.

Защита диссертации состоится « » ¿¿/г?/^ 2011 г. в час., ауд. 61 на

заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.230.04 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)».

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке института.

Отзывы на автореферат в одном экземпляре, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 26, Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), Ученый совет; тел.: (812)494-93-75; факс: (812)712-77-91; Email: dissovet@technolog.edu.ru.

Автореферат разослан « » ^¿У /} 2011 г.

Ученый секретарь совета, кандидат технических наук, доцент

М.М. Шамцян

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В настоящее время особое внимание уделяется проблеме фальсификации напитков. Одним из распространенных способов фальсификации является не разрешенное стандартами применение синтетических красителей при приготовлении напитков, что представляет опасность для здоровья потребителей.

Известны различные методы выявления синтетических красителей в напитках: хроматографические методы, метод капиллярного электрофореза и другие.

Однако в связи с наличием у каждого из них существенных недостатков, связанных с длительностью проведения анализа, применением дорогостоящего оборудования и вредных для здоровья химических веществ, перспективной является разработка экспресс-метода, позволяющего определить наличие синтетических красителей в анализируемом напитке за минимальное время с наименьшими затратами, применяя безопасные реагенты.

Для проведения анализа экспресс-методом нами предложено использовать принцип селективного извлечения синтетических красителей хитозансодержащими сорбентами.

Современные технологии позволяют получать хитозансодержащие сорбенты из хитина методом деацетилирования, включающим, как правило, применение концентрированных щелочей и нагревание до высоких температур.

Вопросам усовершенствования технологии получения хитозансодержащих препаратов посвятили свои работы российские и иностранные исследователи: Феофилова Е.П., Немцев Д.В., НудьгаЛ.А., Куприна Е.Э., Гамаюрова B.C., Muzzarelli R.A.A. и многие другие.

Ввиду неоднородности состава панцирьсодержащего сырья и проблем, связанных с его транспортировкой, целесообразной является разработка технологии получения хитозансодержащих биосорбентов из грибов. Благодаря возможности контроля состава питательной среды и условий культивирования, биосорбенты будут обладать однородным составом и стабильными свойствами, а также меньшей стоимостью по сравнению с хитозаном из панцирьсодержащего сырья за счет получения дополнительных ценных продуктов.

В данной работе при выборе микроорганизма для получения хитозансодержащих биосорбентов предпочтение было отдано грибу Rhizopus oryzae - представителю класса Zygomycetes (класса грибов, содержащих хитозан в составе клеточной стенки в отличие от многих других грибов, содержащих в клеточной стенке предшественник хитозана - хитин, обладающий намного меньшей сорбционной активностью). В связи с этим, преимуществом Rhizopus oryzae является возможность получения из него хитозана и хитозансодержащих комплексов, избегая затратной и небезопасной стадии деацетилирования.

Следует отметить, что Rhizopus oryzae является перспективным продуцентом молочной кислоты, амилолитических ферментов и других ценных продуктов, что позволит создать комплексное производство, снижая себестоимость каждого из получаемых продуктов и одновременно решая проблему утилизации отходов.

Таким образом, получение из биомассы КМгорт огугаг биосорбентов для выявления синтетических красителей в напитках, а из фильтрата культуральной жидкости - комплекса продуктов, каждый из которых имеет широкую область применения, является актуальным в настоящее время.

Диссертационная работа выполнена при финансовой поддержке Правительства Санкт-Петербурга и Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (программа «У.М.Н.И.К.»).

Цель и задачи исследования

Целью данной работы являлась разработка технологии получения биосорбентов из гриба ЯЫгориз огугае с возможностью получения дополнительных ценных продуктов, а также разработка экспресс-метода выявления синтетических пищевых красителей в напитках с применением полученных биосорбентов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- определить состав и соотношение продуктов, получаемых при культивировании гриба КЫгория огугае;

- исследовать влияние состава питательной среды и условий культивирования на выход биомассы ЯЫгориэ огугае и ее сорбционные свойства;

- разработать технологию получения хитозансодержащих биосорбентов из биомассы;

- исследовать состав полученных биосорбентов;

- провести анализ селективности сорбции красителей из напитков различными сорбентами;

- провести сравнительный анализ сорбционной активности полученных биосорбентов и крабового хитозана в отношении синтетических пищевых красителей;

- разработать экспресс-метод выявления синтетических пищевых красителей в напитках с применением полученных биосорбентов.

Научная новизна работы

Впервые установлено различие сорбционной способности хитозана и хитозансодержащих сорбентов в отношении природных красящих веществ напитков и синтетических красителей.

Получены новые биосорбенты и впервые предложено применять их для селективной сорбции красителей.

Разработан сорбционный экспресс-метод выявления синтетических красителей в напитках, новизна которого подтверждена патентом РФ № 2324179.

Исследовано влияние условий глубинного культивирования ЯЫгория огугае (состав среды, качество посевного материала, способ корректировки рН) на выход биомассы и ее сорбционные свойства.

Подобраны условия культивирования ЯНгорю огугае, позволяющие в одном технологическом цикле получить биосорбенты, молочную кислоту и амилолитические ферменты.

Впервые изучено влияние условий щелочной обработки биомассы Я/нго/им огугае на способность селективной сорбции синтетических красителей

из напитков. Показана необходимость и разработан способ кислотной активации хитозансодержащих биосорбснтов.

Впервые исследовано влияние параметров обработки различных напитков биосорбентом на их оптические характеристики.

Предложена методика оценки селективности сорбции красителей из напитков путем расчета показателя наличия синтетических красителей (ПСК).

Практическая значимость работы

Результаты данной работы могут представлять интерес для предприятий, производящих сорбенты, молочную кислоту и ферментные препараты. Получение нескольких продуктов в результате одной ферментации позволит, во-первых, снизить себестоимость каждого продукта, а во-вторых, решить проблему утилизации отходов.

Показана возможность применения пищевых крахмалсодержащих отходов в качестве субстрата для культивирования Rhizopus oryzae.

Разработанные новые биосорбенты и новый экспресс-метод выявления синтетических пищевых красителей в напитках могут быть использованы инспекционными лабораториями контроля качества напитков, а также индивидуальными потребителями. Применение тест-систем на основе полученных биосорбентов при осуществлении контроля наличия синтетических красителей в напитках позволит значительно сократить как временные, так и материальные затраты на проведение данного анализа.

Проведены испытания разработанного экспресс-метода выявления синтетических красителей независимой лабораторией ООО «Центр коллективного пользования «Аналитическая спектрометрия», о чем свидетельствует акт испытаний, представленный в приложении к диссертационной работе.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы были представлены на всероссийских и международных научных конференциях, в том числе на

IV Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2007); научно-прикладном семинаре «Аналитические методы и приборы для химического анализа» (Санкт-Петербург,

2007); IX, X и XI Международных конференциях молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, 2008, 2009, 2010); международном семинаре «CRDF PDP Technology Entrepreneurship Workshop» (Санкт-Петербург,

2008); Третьем Всероссийском форуме студентов и аспирантов «Наука и инновации в технических университетах» (Санкт-Петербург, 2009); XIII Международной конференции молодых ученых «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений -

V Кирпичниковские чтения» (Казань, 2009); международном семинаре "Growing Green Links Between Russia and Finland" (Санкт-Петербург, 2010); II Международной конференции Российского химического общества им. Д.И. Менделеева «Инновационные химические технологии и биотехнологии материалов и продуктов» (Москва, 2010).

Результаты диссертационной работы были включены в проекты, признанные лучшими по итогам конкурса по программе «У.М.Н.И.К.» (Санкт-Петербург, 2007); конкурса инновационных разработок в рамках международного семинара «CRDF PDP Technology Entrepreneurship Workshop» (Санкт-Петербург, 2008); конкурса «Молодые. Дерзкие. Перспективные» в номинации «Научно-технические разработки» (Санкт-Петербург, 2009); конкурсных отборов для предоставления в 2009 и 2010 годах субсидий молодым ученым, молодым кандидатам наук ВУЗов и академических институтов, расположенных на территории Санкт-Петербурга (Санкт-Петербург, 2009, 2010); конкурса проектов молодых ученых в рамках 3-й международной выставки «Международная химическая ассамблея 1СА-2010» (Москва, 2010).

По материалам конференций и конкурсов опубликованы тезисы докладов.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 4 статьи, 12 тезисов докладов, 1 публикация в сборнике разработок и 1 патент на изобретение.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа включает введение, семь глав, в которых представлены аналитический обзор, план организации эксперимента, объекты и методы исследования, экспериментальная часть, выводы, список использованных источников литературы, содержащий 170 наименований отечественных и зарубежных источников информации, и одно приложение. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, включает 27 таблиц и 42 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранного направления диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, представлены сведения о научной новизне и практической значимости результатов работы.

В первой главе «Аналитический обзор» представлен анализ источников литературы, посвященных проблеме фальсификации напитков с применением синтетических пищевых красителей. Приведен обзор известных методов выявления синтетических красителей в напитках, рассмотрены их преимущества и недостатки. В аналитическом обзоре представлена информация о сорбционных свойствах хитозана, подробно изложены современные способы получения хитозана из различных источников сырья, рассмотрены основные проблемы, возникающие при получении хитозана и хитозансодержащих продуктов. Приведен анализ отечественных и зарубежных источников литературы, в которых рассмотрены возможности получения различных продуктов при культивировании гриба Rhizopus oryzae.

Во второй главе «Организация эксперимента. Объекты и методы исследования» приведена схема организации эксперимента (рисунок 1), представлены объекты и методы исследования.

Рисунок 1 — Схема организации эксперимента

Объектом исследования в данной работе являлась культура гриба ЛЫгориз огугае, штамм ВКПМ Р-814.

Сорбционные свойства биомассы ЯЫгория огугае и полученных из нее биосорбентов сравнивали с сорбционными свойствами коммерческих сорбентов.

Изучали сорбцию синтетических пищевых красителей Е102, Е104, Е110, Е122, Е123, Е124, Е127, Е128, Е129, Е132, Е133 и Е155.

Исследования проводили на различных напитках (вина, соки, алкогольные коктейли) - всего более 200 образцов, а также па модельных растворах синтетических красителей.

Методы исследования. Приготовление питательных сред и культивирование гриба ЛЫгорив огугае проводили в соответствии со стандартными методами, принятыми в биотехнологии. Анализ питательной среды и культуральной жидкости проводили с использованием стандартных методов физико-химического анализа. Состав органических кислот культуральной жидкости определяли методом капиллярного электрофореза. Определение амилолитической активности ферментов культуральной жидкости проводили по ГОСТ 20264.4-89.

Анализ состава биомассы и полученных из нее биосорбентов проводили методом ИК-спектроскопии; концентрацию минеральных компонентов определяли методом сухого озоления; степень деацетилирования хитозансодержащих биосорбентов определяли методом кондуктометрического

титрования; о сорбционных свойствах препаратов судили по изменению концентрации красителей в напитках до и после обработки, определенных фотометрическим методом.

Анализ синтетических красителей в напитках осуществляли методами тонкослойной хроматографии по ГОСТ Р 52470-2005 и капиллярного электрофореза по ГОСТР 53154-2008.

Интенсивность и оттенок окраски напитков и модельных растворов определяли фотометрическим методом.

Также был разработан новый оригинальный экспресс-метод для выявления синтетических пищевых красителей в напитках, параметры которого подробно описаны в экспериментальной части диссертационной работы.

Эксперименты проводили в 3-8-кратной повторности. Математическую обработку результатов экспериментов проводили с применением стандартных компьютерных программ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В третьей главе «Изучение селективности сорбции красителей из напитков различными сорбентами» представлены результаты исследования оптических характеристик напитков и разработанные на их основе показатели оценки селективной сорбции красителей. С учетом анализа оптических характеристик натуральных напитков были приготовлены модельные растворы синтетических пищевых красителей, цвет которых соответствует цвету натуральных напитков.

Для выявления синтетических красителей предложено проводить обработку напитка таким сорбентом, который будет максимально извлекать синтетические красители из напитков, при этом минимально извлекать натуральные.

Учитывая тот факт, что для придания напитку определенного цвета, соответствующего цвету натурального напитка, как правило, требуется применение нескольких красителей разных цветов, предложено проводить анализ сорбции красителей путем вычисления совокупных показателей: интенсивности и оттенка окраски напитков до и после обработки сорбентом.

Относительное изменение интенсивности окраски после обработки сорбентом Е! (%) определяется по формуле:

е, =-^—^-100%, (1)

где 1о - интенсивность окраски до обработки;

I - интенсивность окраски после обработки.

Относительное изменение оттенка окраски после обработки (%) определяется по формуле:

(2)

где N0 - оттенок окраски до обработки;

N - оттенок окраски после обработки.

Для комплексной оценки изменения интенсивности и оттенка окраски нами предложено ввести показатель наличия синтетических красителей ПСК, определяемый по формуле:

ПСК =

lo-l No-N

No

■102

(3)

Таким образом, необходимо подобрать сорбент, при сорбции синтетических красителей которым значения ПСК будут максимальны (то есть в результате сорбции значительно изменяются и интенсивность, и оттенок окраски), а при сорбции натуральных красителей - минимальны (интенсивность и оттенок окраски меняются незначительно).

С учетом предложенных критериев проведен сравнительный анализ различных сорбентов для селективного извлечения синтетических пищевых красителей из вин, соков, лимонадов, алкогольных коктейлей и приготовленных модельных растворов.

В результате проведенных исследований показано, что некоторые сорбенты (такие как активированный уголь) в равной степени извлекают как натуральные, так и синтетические красители, и, следовательно, не могут быть применены для выявления синтетических красителей. Некоторые сорбенты (такие как микрокристаллическая целлюлоза) практически не сорбируют ни синтетические, ни натуральные красители.

В качестве примера на рисунке 2 приведены результаты обработки натурального красного вина «Кьянти» и модельного раствора синтетических красителей Е122, Е124 и Е133, цвет которого соответствует цвету указанного вина. Полученные результаты изменения цвета после обработки подтверждены как визуально, так и согласно рассчитанным значениям показателя ПСК.

красное

□ Модельный раствор синтетических красителей

1-микрокристаллическая целлюлоза, 2-карбоксимегилцеллюлоза, 3-диэтиламиноэтилцеллюлаза, 4 - акрилекс, 5 - хитин крабовый; 6 - хитозан крабовый (порошок), 7 - хитозан крабовый (чешуйки), 8 - хитин-глюкановый комплекс Aspergillus niger, 9 - хитозан-гдюкановый комплекс Aspergillus niger, 10 - биомасса Rhizopus oryzae

Рисунок 2- Значения показателя ПСК при сорбции синтетических и натуральных красителей различными сорбентами

Проведенный анализ действия сорбентов показал, что наибольшие различия в изменениях интенсивности и оттенка окраски между натуральными напитками и напитками, содержащими синтетические красители, проявились после обработки исследуемых образцов диэтиламиноэтилцеллюлозой, крабовым хитозаном и биомассой гриба ЯЫгориБ огугае.

С учетом того, что стоимость диэтиламиноэтилцеллюлозы более чем в 2 раза превышает стоимость препаратов хитозана, предпочтение отдано последним. Однако, принимая во внимание проблемы получения крабового хитозана, такие как неоднородность панцирьсодержащего сырья, сложность его транспортировки и необходимость деацетилирования, целесообразным представляется получение хитозансодержащих биосорбентов из биомассы гриба ЯЫгорт огугае.

Полученные хитозансодержащие биосорбенты будут иметь меньшую стоимость за счет сокращения затрат на стадии их выделения, а также за счет получения дополнительных ценных продуктов (ферментных препаратов и молочной кислоты).

В четвертой главе «Исследование процесса культивирования

Юиг/ория огугае» представлены результаты исследований, проведенных с целью подбора питательной среды, при росте на которой наблюдались наибольший выход биомассы и наилучшие ее сорбционные свойства. При подборе компонентов питательной среды ориентировались на их доступность и низкую стоимость с учетом принципа минимизации количества компонентов.

Поскольку исследуемый штамм гриба является продуцентом амилолитических ферментов, показано, что в качестве основы питательной среды возможно использовать крахмалсодержащие компоненты. В данном исследовании предпочтение отдано картофельным отходам.

Проведено сравнение роста ЯЫгорш огугае на картофельно-глюкозной среде и глюкозо-пептонной среде с добавлением крахмала. Показано, что при культивировании на картофельно-глюкозной среде скорость потребления Сахаров и количество биомассы были выше, чем на глюкозо-пептонной среде.

В результате проведенных экспериментов установлено, что как накопление биомассы, так и сорбционные свойства препаратов из высушенной биомассы в отношении синтетических красителей не зависят от вида картофельных отходов (отвар, мякоть, кожура). На выход биомассы влияет концентрация источников углерода и азота, а также характер роста гриба: сгустком (С) или пеллетами (П).

Помимо картофельных отходов в среду предлагается вносить глюкозу в концентрации 20-50 г/л, что позволяет достигать трансформации в биомассу до 30,1% общего количества Сахаров.

Показано, что сорбционные свойства биомассы изменяются незначительно при варьировании состава и соотношения картофельных отходов и глюкозы.

Исследовано влияние различных источников азота на выход биомассы. Помимо картофельных отходов как источника азота, обосновано добавление сульфата аммония в концентрации 10 г/л.

Определены состав и соотношение других ценных продуктов, получаемых в процессе культивирования гриба ЯЫгорш огугае в исследуемых условиях.

В результате анализа состава органических кислот было показано, что в культуралыюй жидкости содержится молочная кислота, количество которой составляло для всех образцов 95-98% от общего количества органических кислот культуральной жидкости. Электрофореграмма одного из образцов культурапьной жидкости представлена на рисунке 3.

а а

I I

t

Рисунок 3- Электрофореграмма образца культурапьной жидкости, полученной при культивировании ЯЫтрт огугае

В таблице 1 представлено соотношение выходов биомассы и молочной кислоты при культивировании ЯЫгориз огугае на примере четырех сред.

Таблица 1 - Соотношение выходов биомассы и молочной кислоты при

Маркировка Картофельные Глюкоза, (Ш4)2Б04, Выход Выход

среды отходы с г/л г/л биомассы, молочной

содержанием % кислоты, %

крахмала, г/л

Среда 1-П 7,5±0,9 50 10 27,7±2,4 32,5±1,7

Среда 2-П 7,5±0,9 50 5 21,5±1,3 38,4±2,5

Среда 3-С 3,5±0,8 50 5 14,4±1,2 46,5±3,3

Среда 4-С 3,5±0,8 50 0 7,8±0,7 62,4±4,0

Также установлено, что из культуральной жидкости могут быть получены амилолитические ферменты, удельная активность которых в фильтрате культуральной жидкости может достигать 800^850 Е/г белка.

На основании исследования потребления Сахаров, накопления биомассы, молочной кислоты и ферментов показано, что культивирование целесообразно проводить в течение 3 суток при постоянном перемешивании и аэрации. Аэрация необходима для выведения из клеток молочной кислоты, поскольку переносчику молочной кислоты требуется энергия АТФ, в большей степени образующейся в аэробных условиях.

На рисунке 4 представлены: накопление биомассы (А), накопление молочной кислоты (Б) и удельная амилолитическая активность культуральной жидкости (В) в зависимости от времени культивирования.

35

Среда1 -п -НИ— Среда2-п —^t—СредаЗ-с —Ж—Среда4-с

0 1 2 3 4 5 6 7

Время культивирования, сут

0 1 2 3 4 5 6 7

Время кртыивирования, cyi

0 1 2 3 4 5 6 7

Время культивирования, сут

А

Б

В

Рисунок 4 - Накопление продуктов при культивировании ЯМгория огугае

Важной задачей являлся анализ влияния рН среды на процесс культивирования. Также проведен подбор реагентов для корректировки рН, необходимой для связывания выделяющейся молочной кислоты. Показано, что для достижения максимальной активности амялолитических ферментов необходимо поддержание рН на уровне 5. Для целей автоматизированного культивирования предпочтительно применять гидрокарбонат натрия (поскольку он растворяется в питательной среде, и биомасса не требует дополнительной обработки). При отсутствии возможности автоматизированной корректировки рН целесообразно применять карбонат кальция, плавно корректирующий рН при одноразовом внесении. При такой корректировке рН необходима тщательная промывка биомассы от избытка карбоната кальция.

Таким образом, в результате исследования процесса культивирования гриба ЛЛйори« огугае показано, что в подобранных условиях возможно получать биомассу, молочную кислоту и амилолитические ферменты, что снизит себестоимость каждого из продуктов, а также позволит решить проблему утилизации фильтрата культуральной жидкости.

В пятой главе «Разработка технологии получения хитозансодержащих биосорбентов из Шпъорив огугае и исследование их сорбционных свойств»

представлены результаты исследования различных режимов обработки биомассы.

Выделенную из культуральной жидкости биомассу промывали водой и далее обрабатывали щелочью. В качестве параметров обработки были выбраны концентрация щелочи, время обработки и температурный режим, которые обеспечивали наибольшую степень деацетилирования при наибольшем выходе продукта от исходной биомассы. Исследовано 18 вариантов режимов обработки.

Показано, что для эффективного отделения белков и других растворимых в щелочи компонентов совместно с инактивацией биомассы целесообразно проводить обработку 1М раствором №ОН в соотношении масса биомассы (г): объем раствора КаОН (мл) 1:5 в течение не менее 15 минут при температуре 121°С. При данном режиме обеспечивается степень деацетилирования, составляющая

78,0±4,7%.

Разработан способ кислотной активации биосорбентов, включающий обработку биосорбентов 1М раствором НС1 при комнатной температуре, в результате чего можно повысить сорбционную емкость до 4 раз. Данная обработка оправдана и в целях деминерализации. Концентрация минеральных компонентов в продукте после обработки кислотой снизилась с 9,61±0,67% до 1,33±0,05%.

Таким образом, получение биосорбента из биомассы КМгорш огугае рекомендуется осуществлять согласно схеме, представленной на рисунке 5.

Вода

Биомасса

X

Промывка

1М ЫаОН

Фильтрование

I

Измельчение

Фильтрат

Обработка щелочью

Вода

X

Промывка

Фильтрование

Фильтрат

Фильтрование *• Фильтрат

1МНС1

X

Обработка кислотой

X

Фильтрование

X

Сушка

X

Измельчение

X

Биосорбент

♦ Фильтрат

Рисунок 5- Принципиальная схема получения биосорбента из биомассы

ЛЫжриБ огугае

Полученный согласно предложенной схеме биосорбент был назван РИОСОРБ. Технологическая схема получения биосорбента РИОСОРБ с возможностью одновременного получения молочной кислоты и амилолитических ферментных препаратов представлена в диссертационной работе.

Анализ ИК-спектров показал, что спектр полученного биосорбента аналогичен спектру крабового хитозана, что свидетельствует о том, что данный продукт является хитозансодержащим.

В таблице 2 представлены результаты анализа степени деацетилирования и содержания минеральных компонентов в продуктах на различных стадиях обработки в сравнении с крабовым хитозаном.

Таблица 2 - Степень деацетилирования и содержание минеральных компонентов в образцах___

Образец Степень деацетилирования, % Содержание минеральных компонентов, %

Биомасса - 6,45±0,49

Биомасса после обработки 1М раствором ЫаОН при нагревании до 121 "С без перемешивания 78,0±4,7 9,61±0,67

Биомасса после обработки 1М раствором №ОН при перемешивании без нагревания 36,0±2,8 8,74±0,55

Активированный биосорбент РИОСОРБ 78,0±4,7 1,33±0,05

Хитозан крабовый (порошок) 82,7±4,0 0,39±0,02

Хитозан крабовый (чешуйки) 78,6±3,5 0,57±0,03

Показано, что полученный биосорбент способен извлекать пищевые синтетические красители из растворов. При этом степень сорбции из растворов в винных средах близка к 100% (составляет в среднем от 91,1 до 99,9%). Также показано, что при обработке натуральных напитков биосорбентом РИОСОРБ окраска анализируемых напитков практически не изменяется. Отмечено, что указанное изменение окраски меньше, чем при обработке натуральных напитков крабовым хитозаном.

Построены изотермы сорбции исследуемых красителей из водных растворов и растворов в винных средах (со значением рН порядка 3,1) хитозаном и полученным биосорбентом. В сравнении с крабовым хитозаном активированный кислотой биосорбент РИОСОРБ проявляет большую сорбционную активность в отношении синтетических красителей при сорбции из водных растворов и практически одинаковую активность при сорбции из растворов в кислой среде.

Наличие свободных аминогрупп в полученном биосорбенте объясняет один из возможных механизмов сорбции синтетических красителей за счет взаимодействия протонированных в кислой среде аминогрупп биосорбента с сульфогруппами синтетических пищевых красителей. Состав природных красителей, а также их более сложная структура и способность связываться в комплексы с различными компонентами напитков обуславливают крайне низкую степень извлечения природных красителей из натуральных напитков хитозансодержащими биосорбентами.

Полученный биосорбент РИОСОРБ предложено применять в качестве основы тест-систем для выявления синтетических пищевых красителей в напитках.

В шестой главе «Разработка экспресс-метода выявления синтетических пищевых красителей в напитках» представлены результаты исследований, направленных на установление параметров экспресс-метода для выявления синтетических пищевых красителей в напитках.

Для проведения анализа напитков новым экспресс-методом предложено вносить напиток в тест-систему, представляющую собой емкость с биосорбентом, далее проводить перемешивание в течение определенного времени, после чего осадок необходимо отделить центрифугированием, а для надосадочной жидкости определить интенсивность и оттенок окраски и сравнить полученные значения с интенсивностью и оттенком окраски исходного напитка путем вычисления показателя наличия синтетических красителей ПСК по формуле (3). Напиток содержит синтетические красители, если полученное значение ПСК превышает установленное граничное значение.

Исследования параметров проведения анализа экспресс-методом включали:

- определение времени, необходимого для обработки биосорбентом различных напитков для выявления в них синтетических пищевых красителей;

- определение количества биосорбента, необходимого для обработки напитков;

- установление перечня синтетических красителей, определяемых разработанным методом;

- установление пределов концентраций красителей, определяемых разработанным методом;

- установление граничного значения показателя ПСК.

По результатам проведенных исследований, обработку напитка биосорбентом следует проводить не менее 10 минут для вин; 5 минут - для алкогольных коктейлей и 20 минут - для соков. Количество биосорбента на одну тест-систему подобрано из расчета объема напитка 10 мл.

Показано, что разработанным экспресс-методом возможно определить наличие в напитках всех наиболее распространенных синтетических пищевых красителей, к которым относятся: тартразин (Е102), желтый хинолиповый (Е104); желтый «Солнечный закат» РСИ (Е110); кармуазин (Е122); амарант (Е123); понсо 4Я (Е124); эритрозин (Е127); красный 20 (Е128), красный очаровательный АС (Е129), индигокармин (Е132), синий блестящий РСР (Н.133), коричневый НТ (Е155) - при содержании указанных красителей в напитке от 10 мг/л до 500 мг/л. Данные пределы определения охватывают концентрации красителей в реальных объектах, необходимые для получения цвета, приближенного к натуральному (в среднем суммарная концентрация синтетических красителей в напитках может составлять от 30 мг/л до 250 мг/л).

Граничное значение предложенного показателя наличия синтетических красителей соответствует ПСК=3.

В седьмой главе «Апробация экспресс-метода выявления синтетических пищевых красителей в напитках» представлены результаты апробации разработанного экспресс-метода на различных напитках с переходом к качественному и количественному анализу.

С целью апробации был проведен анализ более 200 различных напитков. Согласно разработанной методике, представленной в главе 6, исследованы вина, соки и слабоалкогольные коктейли.

Параллельно проводили анализ стандартными методами тонкослойной хроматографии и капиллярного электрофореза.

Все исследуемые образцы были разделены на 3 группы: 1) подлинно натуральные напитки, не содержащие синтетические красители; 2) напитки, в которые синтетические красители были внесены для данного эксперимента (модельные растворы); 3) напитки, наличие или отсутствие синтетических красителей в которых предстояло определить.

На рисунке 6 представлены результаты анализа некоторых напитков и модельных растворов. Полученные значения ПСК позволяют наглядно убедиться в отличиях оптических характеристик данных напитков до и после обработки биосорбентом, а следовательно, сделать вывод о возможном наличии или отсутствии в представленных напитках синтетических красителей. Как указано выше, в качестве граничного принято значение ПСК=3. пек

100

Объект исследования

Рисунок 6 - Значения показателя наличия синтетических красителей (ПСК) для различных напитков и модельных растворов

Результаты, полученные при помощи разработанного экспресс-метода, подтверждены стандартными методами тонкослойной хроматографии и капиллярного электрофореза.

Таким образом, получение на первом этапе результатов анализа экспресс-методом позволит проводить на втором этапе дальнейший качественный и количественный анализ стандартными методами только для тех образцов напитков, в которых синтетические красители были выявлены.

Поскольку существующие в настоящее время методы не предоставляют возможности сделать вывод о наличии или отсутствии синтетических красителей до окончания проведения полного трудоемкого анализа, данная разработка является не только экономически выгодной, но и позволит сократить количество анализов, требующих больших трудозатрат и работы с токсичными веществами.

выводы

1 Разработана новая технология получения биосорбентов из биомассы гриба Rhizopus oryzae с возможностью одновременного получения молочной кислоты и амилолитических ферментов из фильтрата культуральной жидкости.

2 Подобрана питательная среда, содержащая картофельные отходы (отвар, мякоть или очистки), глюкозу, сульфат аммония. Для корректировки pH среды предложено применять гидрокарбонат натрия.

3 Установлено, что выход биомассы составляет до 30,1% от потребляемых Сахаров в зависимости от характера роста гриба. Показано, что молочная кислота составляет 95-98% от общего содержания органических кислот в культуральной жидкости, выход молочной кислоты - до 66,4%. Удельная амилолитическая активность ферментов культуральной жидкости составляет до 850 Е/г белка.

4 Подобраны условия обработки биомассы щелочью, позволяющие получить препараты с высокой степенью деацетилирования: 78,0±4,7%. Подобраны условия кислотной активации биосорбентов.

5 Показано, что в сравнении с крабовым хитозаном биосорбент РИОСОРБ проявляет большую сорбционную активность в отношении синтетических красителей при сорбции из водных растворов и практически одинаковую активность при сорбции из растворов в кислой среде.

6 Разработан новый экспресс-метод выявления синтетических пищевых красителей в напитках, включающий обработку напитка биосорбентом при перемешивании в течение 5-20 минут (в зависимости от категории напитка), отделение осадка центрифугированием, определение оптических характеристик надосадочной жидкости и исходного напитка и сравнение их путем расчета разработанного показателя наличия синтетических красителей ПСК. Наличие синтетических красителей в напитке характеризует значение ПСК, большее 3.

7 Разработанный экспресс-метод позволяет выявить все наиболее распространенные синтетические пищевые красители: тартразин (Е102), желтый хинолиновый (Е104), желтый «Солнечный закат» FCF (El 10), кармуазин (Е122), амарант (El23), понсо 4R (El24), эритрозин (El27), красный 2G (El28), красный очаровательный АС (Е129), индигокармин (Е132), синий блестящий FCF (Е133) и коричневый HT (Е155) - при содержании указанных красителей в напитке от 10 до 500 мг/л.

8 Разработанный экспресс-метод применен для оценки подлинности различных напитков. Результаты анализа всех образцов подтверждены стандартными методами тонкослойной хроматографии и капиллярного электрофореза.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1 Комиссарчик С.М. Исследование взаимодействия хитозана с фенольными веществами вин / С.М. Комиссарчик, Т.В. Кусмарцева, Г.Г.Няникова// Материалы Четвертого Московского международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 12-16 марта 2007 г.). Часть 2. - М.: ЗАО «Экспо-биохим-технологии», РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007. - С. 175.

2 Няникова Г.Г. Области применения хитозана/ Г.Г. Няникова, Т.Э. Маметнабиев, И.П. Калинкин, М.В. Гепецкая, С.М. Комиссарчик, ЕЮ. Елдинова // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). - 2007.-№ 2 (28). - С. 20-26.

3 Комиссарчик С.М. Пищевые синтетические красители в винах (их выявление)/ С.М. Комиссарчик, Г.Г.Няникова, Л. А. Карцова, A.B. Алексеева// Виноделие и виноградарство. - 2007. - №6. - С. 20-21.

4 Пат. 2324179 Российская Федерация, МПК G01N33/14. Способ определения синтетических красителей в алкогольсодержащих напитках / Комиссарчик С.М., Няникова Г.Г. - №2006134948/13; заявл. 04.10.2006; опубл. 10.05.2008, Бюл. №13. — 5 с.

5 Теплова C.B. Влияние хитозана на содержание общих фенольпых и красящих веществ сусла и вина/ C.B. Теплова, С.М. Комиссарчик //

IX Международная конференция молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 3-5 июня 2008г.). Сборник тезисов и докладов. -Казань: Издательство «Отечество», 2008. - С. 356.

6 Комиссарчик С.М. Культивирование зигомицетов для получения комплекса продуктов пищевого назначения/ С.М. Комиссарчик, Г.Г.Няникова//

X Международная конференция молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 12-15 мая 2009г.). Сборник тезисов докладов. - Казань: Издательство «Отечество», 2009. - С. 252.

7 Комиссарчик С.М. Получение биосорбентов из низших грибов / С.М. Комиссарчик, Г.Г. Няникова // X Международная конференция молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 12-15 мая 2009г.). Сборник тезисов докладов. - Казань: Издательство «Отечество», 2009. — С. 315.

8 Голонцова М.В. Новая технология получения молочной кислоты и метод ее экспресс-определения / М.В. Голонцова, С.М. Комиссарчик // Материалы Третьего Всероссийского Форума студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах». Санкт-Петербург. 28-30 октября 2009 года. - СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2009. - С. 76-77.

9 Комиссарчик С.М. Биосинтез молочной кислоты для получения полилактатов/ С.М. Комиссарчик, М.В. Голонцова, A.C. Евдокимов, И.П. Гальтер, Г.Г. Няникова// Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений - V Кирпичниковские чтения: тезисы докладов XIII Международной конференции молодых ученых, студентов и аспирантов. (Казань, 9-10 декабря 2009 г.). - Казань: Изд-во Казанского государственного технологического университета, 2009. - С. 361.

10 КарцоваЛ.А. Возможности электромиграционных методов при определении пищевых синтетических красителей/ JLA. Карпова, A.B. Алексеева, И.К. Хмельницкий, С.М. Комиссарчик, Г.Г. Няникова, В.Г. Березкин // Журнал аналитической химии. -2009. -Т.64. - №12. -С. 1293-1298.

11 Комиссарчик С.М. Технология получения биосорбентов из мукоровых грибов/ С.М. Комиссарчик, Г.Г. Няникова// Естественные и технические науки. -2010. -№1._ С. 357-358.

12 Голонцова М.В. Биосинтез молочной кислоты путем глубинного культивирования продуцента Rhizopus otyzael M.B. Голонцова, С.М. Комиссарчик, Г.Г. Няникова// XI Международная конференция молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 13-16 апреля 2010 г.). Сборник тезисов докладов. Часть 1. - Казань: Издательство «Отечество», 2010. - С. 254.

13 Комиссарчик С.М. Получение биосорбентов из мукоровых грибов и исследование их сорбционных свойств /С.М. Комиссарчик, И.П. Гальтер, Д.В. Тарасова, М.В.Голонцова, А.С.Евдокимов, Г.Г.Няникова// XIМеждународная конференция молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии»(г. Казань, 13-16апреля 2010 г.). Сборник тезисов докладов. Часть 2. - Казань: Издательство «Отечество», 2010.-С. 28.

14 Комиссарчик С.М. Исследование состава хитозансодержащих комплексов из биомассы мукоровых грибов / С.М. Комиссарчик, И.П. Гальтер, Г.Г. Няникова, Д.Д. Ваулина, М.А. Степанова// XI Международная конференция молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г.Казань, 13-16апреля 2010 г.). Сборник тезисов докладов. Часть 2. - Казань: Издательство «Отечество», 2010. - С. 37.

15 Комиссарчик С.М. Комплексная технология получения биосорбентов, ферментных препаратов и молочной кислоты при переработке пищевых отходов / С.М. Комиссарчик, Г.Г. Няникова// Инновационные химические технологии и биотехнологии материалов и продуктов. II Международная конференция Российского химического общества им. Д.И. Менделеева: тезисы докладов. — М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2010. - С. 267-268.

Подписано в печать 04.05.2011. Формат 60x90 '/|б Усл. печ.л.1. Тираж 100 экз. Печать с оригинал-макета. Заказ № 187

Отпечатано в типографии ООО «Адмирал» 192148, г. Санкт-Петербург, В О., 6-я линия, 61, офис 40Н

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Комиссарчик, Софья Марковна

Введение.

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 Пищевые красители: применение и способы их выявления в напитках.

1.1.1 Синтетические пищевые красители, разрешенные и запрещенные к применению.

1.1.2 Проблема фальсификации напитков.

1.1.3 Способы выявления синтетических пищевых красителей в напитках.

1.2 Хитозан и его сорбционные свойства.

1.2.1 Общая характеристика хитозана.

1.2.2 Источники хитина и хитозана.

1.2.3 Сорбция красителей хитозаном.

1.2.4 Активация хитозансодержащих сорбентов.

1.3 Хитозан грибного происхождения и способы его выделения.

1.3.1 Состав клеточной стенки грибов. Сравнительный анализ грибных источников для получения хитозана.

1.3.2 Способы получения хитозана и хитозансодержащих продуктов из грибов.

1.4 Получение продуктов при культивировании ЯМгорш огугае.

1.4.1 Получение хитозансодержащих сорбентов.

1.4.2 Получение молочной кислоты и полилактатов.

1.4.3 Получение ферментных препаратов.

1.4.4 Получение этанола.

1.4.5 Метаболизм гриба КЫгорш огугае.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Получение биосорбентов для выявления синтетических пищевых красителей в напитках"

Актуальность работы

В настоящее время особое внимание уделяется проблеме фальсификации напитков. Одним из распространенных способов фальсификации является не разрешенное стандартами применение синтетических красителей при приготовлении напитков, что представляет опасность для здоровья потребителей.

Известны различные методы выявления синтетических красителей в напитках: хроматографические методы, метод капиллярного электрофореза и другие [1-3].

Однако в связи с наличием у каждого из них существенных недостатков, связанных с длительностью проведения анализа, применением дорогостоящего оборудования и вредных для здоровья химических веществ, перспективной является разработка экспресс-метода, позволяющего определить наличие синтетических красителей в анализируемом напитке за минимальное время, с наименьшими затратами, применяя безопасные реагенты.

В случае выявления в составе напитка синтетических красителей целесообразно провести второй этап анализа - идентификацию и количественное определение обнаруженных красителей известными методами.

Для выявления синтетических красителей в напитках экспресс-методом нами предложено использовать принцип селективного извлечения синтетических красителей хитозансодержащими сорбентами [4].

Современные технологии позволяют получать хитозансодержащие сорбенты из хитина методом деацетилирования, включающим, как правило, применение концентрированных щелочей и нагревание до высоких температур.

Вопросам усовершенствования технологии получения хитозансодержащих препаратов посвятили свои работы российские и иностранные исследователи: Феофилова Е.П., Немцев Д.В., НудьгаЛ.А., Куприна Е.Э., Гамаюрова B.C., Muzzarelli R.A.A. и многие другие.

Ввиду неоднородности состава панцирьсодержащего сырья и проблем, связанных с его транспортировкой, целесообразным является разработка технологии получения хитозансодержащих биосорбентов из грибов. Благодаря возможности контроля состава питательной среды и условий культивирования, биосорбенты будут обладать однородным составом и стабильными свойствами, а также меньшей стоимостью по сравнению с хитозаном из панцирьсодержащего сырья за счет получения дополнительных ценных продуктов.

В данной работе при выборе микроорганизма для получения хитозансодержащих биосорбентов предпочтение было отдано грибу Rhizopus oryzae - представителю класса Zygomycetes (класса грибов, содержащих хитозан в составе клеточной стенки в отличие от многих других грибов, содержащих в клеточной стенке предшественник хитозана - хитин, обладающий намного меньшей сорбционной активностью) [5]. В связи с этим, преимуществом Rhizopus oryzae является возможность получения из него хитозана и хитозансодержащих комплексов, избегая затратной и небезопасной стадии деацетилирования.

Следует отметить, что Rhizopus oryzae является перспективным продуцентом молочной кислоты, амилолитических ферментов и других ценных продуктов, что позволит создать комплексное производство, снижая себестоимость каждого из получаемых продуктов и одновременно решая проблему утилизации отходов.

Таким образом, получение из биомассы Rhizopus oryzae биосорбентов для выявления синтетических красителей в напитках, а из фильтрата культуральной жидкости - комплекса продуктов, каждый из которых имеет широкую область применения, является актуальным в настоящее время.

Работа выполнена при финансовой поддержке Правительства Санкт-Петербурга и Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (программа «У.М.Н.И.К.»).

Цель и задачи исследования

Целью данной работы являлась разработка технологии получения биосорбентов из гриба ЯЫгорш огугае с возможностью получения дополнительных ценных продуктов, а также разработка экспресс-метода выявления синтетических пищевых красителей в напитках с применением полученных биосорбентов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- определить состав и соотношение продуктов, получаемых при культивировании гриба ЛЫгорш огугае\

- исследовать влияние состава питательной среды и- условий культивирования на выход биомассы ЯЫгорш огугае и ее сорбционные свойства;

- разработать технологию получения хитозансодержащих биосорбентов из биомассы;

- исследовать состав полученных биосорбентов;

- провести анализ селективности сорбции красителей из напитков различными сорбентами;

- провести сравнительный анализ сорбционной активности полученных биосорбентов и крабового хитозана в отношении синтетических пищевых красителей;

- разработать экспресс-метод выявления синтетических пищевых красителей в напитках с применением полученных биосорбентов.

Научная новизна

Впервые установлено различие сорбционной способности хитозана и хитозансодержащих сорбентов в отношении природных красящих веществ напитков и синтетических красителей.

Получены* новые биосорбенты и впервые предложено применять их для селективной сорбции красителей.

Разработан сорбционный экспресс-метод выявления синтетических красителей в напитках, новизна которого подтверждена патентом РФ №2324179.

Исследовано влияние условий глубинного культивирования ЯЫгорш огугае (состав среды, качество посевного материала, способ корректировки рН) на выход биомассы и ее сорбционные свойства.

Подобраны условия культивирования КЫгорш огугае, позволяющие в одном технологическом цикле получить биосорбенты, молочную кислоту и амилолитические ферменты.

Впервые изучено влияние условий щелочной обработки биомассы ЯЫхорт огугае на способность селективной сорбции синтетических красителей из напитков. Показана необходимость и разработан способ кислотной активации хитозансодержащих биосорбентов.

Впервые исследовано влияние параметров обработки различных напитков биосорбентом на их оптические характеристики.

Преложена методика оценки селективной сорбции красителей из напитков путем расчета показателя наличия синтетических красителей (ПСК).

Практическая значимость работы

Результаты данной работы могут представлять интерес для предприятий, производящих сорбенты, молочную кислоту и ферментные препараты. Получение нескольких продуктов в результате одной ферментации позволит, во-первых, снизить себестоимость каждого продукта, а во-вторых, решить проблему утилизации отходов.

Показана возможность применения пищевых крахмалсодержащих отходов в качестве субстрата для культивирования ЯЫгорш огугае.

Разработанные новые биосорбенты и новый экспресс-метод выявления синтетических пищевых красителей в напитках могут быть использованы инспекционными лабораториями контроля качества напитков, а также индивидуальными потребителями. Применение тест-систем на основе полученных биосорбентов при осуществлении контроля наличия синтетических красителей в напитках позволит значительно сократить как временные, так и материальные затраты на проведение данного анализа.

Проведены испытания разработанного экспресс-метода выявления синтетических красителей независимой лабораторией ООО «Центр коллективного пользования «Аналитическая спектрометрия», о чем свидетельствует акт испытаний, представленный в Приложении А.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1' Пищевые красители: применение и способы их выявления в

1 напитках с*

Конкурентоспособный внешний вид пищевых продуктов часто создают при помощи пищевых красителей. Пищевые красители применяют во многих отраслях пищевой промышленности: при производстве кондитерских изделий, лимонадов, слабоалкогольных коктейлей и других продуктов.

Для придания пищевым продуктам благоприятного для восприятия цвета используют как натуральные, так и синтетические пищевые красители.

С гигиенической точки зрения, среди всего спектра красителей особое внимание уделяется синтетическим красителям, многие из которых имеют противопоказания к применению. В отличие от натуральных, синтетические красители не только не несут пищевой ценности, но и могут негативно влиять на здоровье людей, особенно при употреблении их в дозах, превышающих допустимые уровни [6]. Некоторые синтетические красители относятся к канцерогенным, некоторые могут вызвать аллергию и другие нежелательные последствия [7-10]. Согласно результатам последних? исследований, многие синтетические красители, даже относящиеся к разрешенным, способствуют ослаблению иммунной системы [И].

Результаты постоянно проводимых исследований вносят корректировки, в направлении ужесточения требований в отношении применения синтетических красителей в различных отраслях пищевой промышленности.

В настоящее время применение пищевых красителей регламентируется требованиями СанПин 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по применению пищевых добавок» с учетом дополнений и изменений №1 согласно СанПин 2.3.2.2364-08, №2 согласно СанПин 2.3.2.2508-09 и №3 согласно СанПин 2.3.2.2795-10 [7].

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)", Комиссарчик, Софья Марковна

выводы

1 Разработана новая технология получения биосорбентов из биомассы гриба Rhizopus oryzae с возможностью одновременного получения молочной кислоты и амилолитических ферментов из фильтрата культуральной жидкости.

2 Подобрана питательная среда, содержащая картофельные отходы (отвар, мякоть или очистки), глюкозу, сульфат аммония. Для корректировки pH среды предложено применять гидрокарбонат натрия.

3 Установлено, что выход биомассы составляет до 30,1% от потребляемых Сахаров в зависимости от характера роста гриба. Показано, что молочная кислота составляет 95-98% от общего содержания органических кислот в культуральной жидкости, выход молочной кислоты — до 66,4%. Удельная амилолитическая активность ферментов культуральной жидкости составляет до 850 Е/г белка.

4 Подобраны условия обработки биомассы щелочью, позволяющие получить препараты с высокой степенью деацетилирования: 78,0±4,7%. Подобраны условия кислотной активации биосорбентов.

5 Показано, что в сравнении с крабовым хитозаном биосорбент РИОСОРБ проявляет большую сорбционную активность в отношении синтетических красителей при сорбции из водных растворов и практически одинаковую активность при сорбции из растворов в кислой среде.

6 Разработан новый экспресс-метод выявления синтетических пищевых красителей в напитках, включающий обработку напитка биосорбентом при перемешивании в течение 5-20 минут (в зависимости от категории напитка), отделение осадка центрифугированием, определение оптических характеристик надосадочной жидкости и исходного напитка и сравнение их путем расчета разработанного показателя наличия синтетических красителей ПСК. Наличие синтетических красителей в напитке характеризует значение ПСК, большее 3.

7 Разработанный экспресс-метод позволяет выявить все наиболее распространенные пищевые синтетические красители: тартразин (Е102), желтый хинолиновый (Е104), желтый «Солнечный закат» БСР (Е110), кармуазин (Е122), амарант (Е123), понсо 4Я (Е124), эритрозин (Е127), красный 2в (Е128), красный очаровательный АС (Е129), индигокармин (Е132), синий блестящий БСБ (Е133) и коричневый НТ (Е155) - при содержании указанных красителей в напитке от 10 до 500 мг/л.

8 Разработанный экспресс-метод применен для оценки подлинности различных напитков. Результаты анализа всех образцов подтверждены стандартными методами тонкослойной хроматографии и капиллярного электрофореза.

Новизна разработанного экспресс-метода выявления синтетических пищевых красителей в напитках подтверждена полученным патентом Российской Федерации № 2324179 [159].

Проведены испытания разработанного экспресс-метода в независимой биохимической лаборатории ООО «ЦКП «Аналитическая спектрометрия», Санкт-Петербург. Акт испытаний представлен в Приложении А.

7.3 Заключение

В данной главе представлены результаты апробации разработанного нового экспресс-метода выявления синтетических красителей в напитках с применением биосорбентов, полученных из биомассы гриба ЛЫгорт огугае. Наиболее популярными напитками, в которых имеет место несанкционированное добавление. синтетических красителей, являются, в первую очередь вина и соки, а также слабоалкогольные коктейли.

Произведен анализ более 200 различных напитков. Результаты, полученные с использованием разработанного экспресс-метода^ подтверждены стандартными методами тонкослойной хроматографии и капиллярного электрофореза.

Испытания разработанного метода также проводились независимой биохимической, лабораторией ООО «ЦКП «Аналитическая спектрометрия» (акт испытаний представлен в. Приложении). Все результаты испытаний также соответствовали результатам, полученным при анализе, согласно стандартной методике. ;

Таким образом, для существенного сокращения временных и материальных затрат при? определении синтетических:красителей в напитках целесообразно проведение двухступенчатого анализа:

На первом этапе проводится анализ экспресс-методом, результаты которого в- течение короткого периода времени/ могут дать представление о наличии или отсутствии в напитке синтетических красителей. На втором этапе при необходимости проводится качественный и количественный анализ синтетических красителей только в тех образцах," где они были обнаружены [170].

Поскольку, имеющиеся в настоящее время методы не предоставляют возможность сделать вывод о наличии или отсутствии; красителей до окончания; проведения 'полного трудоемкого анализа, данная разработка является не только экономически выгодной, но и позволит сократить количество анализов; требующих работы с токсичными веществами. * •

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Комиссарчик, Софья Марковна, Санкт-Петербург

1. ГОСТ Р 52470-2005. Продукты пищевые. Методы идентификации и определения массовой доли синтетических красителей в алкогольной продукции. Введ. 2007-01-01. - М.: Стандартинформ, 2005. - 23 с.

2. Комарова Н.В. Практическое руководство по использованию систем капиллярного электрофореза «Капель» / Н.В. Комарова, Я.С. Каменцев. -СПб.: ООО «Веда», 2006. 212 с.

3. Сборник международных методов анализа и оценки вин и сусел. М.: Пищевая промышленность, 1993. - 319 с.

4. Феофилова Е.П. Хитин грибов: распространение, биосинтез, физико-химические свойства и перспективы использования // Хитин и хитозан / под ред. Скрябина К.Г., Вихоревой Г.А, Варламова В.П. М.: Наука, 2002. -365 с.

5. Булдаков A.C. Пищевые добавки. Справочник. 2е изд., перераб. и доп. -М.: ДеЛи принт, 2002. 436 с.

6. СанПин 2.3.2.1293-03. Гигиенические требования по применению пищевых добавок. — Введ. 2003-06-15. -М., 2010.

7. Болотов В.М. Пищевые красители: классификация, свойства, анализ, применение / В.М. Болотов, А.П. Нечаев, JI.A. Сарафанова СПб.: ГИОРД,2008.-240 с.

8. Забелло С.Г. Выявление аллергических реакций к пищевым добавкам и красителям при заболеваниях билиарной системы / С.Г. Забелло,

9. Д.К. Новиков // Вестник Витебского государственного медицинского университета. 2004. - Т.З. - №2. - С. 80-83.

10. Титова Н.Д. Аллергоопасность пищевых красителей// International Journal on Immunorehabilitation (Международный журнал по иммунореабилитации). 2010. - Т-.12. - №2. - С. 110.

11. Сарафанова Л. А. Применение добавок в кондитерской промышленности. СПб.: Профессия, 2005. - 304 с.

12. Агеева Н.М. Еще раз о фальсификации виноградных вин / Н.М. Агеева, Т.И. Гугучкина, М.Г. Марковский// Виноделие и виноградарство. 2002. -№4.-С. 22-23.

13. Бессонов В.В. Актуальные проблемы контроля за использованием красителей в производстве пищевой продукции в Российской Федерации // Вопросы питания. 2007. - Т. 76. - №3. - С. 68-72.

14. Оганесянц Л.А. Идентификация красителей в винах / Л.А. Оганесянц, З.Е. Сенькина, С.А. Чеканова, Н.Ю. Корнюхина, A.A. Приданцев // Виноделие и виноградарство. 2003. - №1. - С. 22-25.

15. Монтиньяк М. Чудесные свойства вин. Как пить вино, чтобы укрепить здоровье. М.: Издательский Дом ОНИКС, 1999. - 240 с.

16. Валуйко Г.Г. Технология виноградных вин. Симферополь: Таврида, 2001.-624 с.

17. Фараджева Е.Д., Федоров В. А. Общая технология бродильных производств. М.: Колос, 2002. - 408 с.

18. Магомедов З.Б. Красящие и фенольные вещества винограда устойчивых сортов и динамика их содержания в винах при выдержке / З.Б. Магомедов, Г.А. Макуев // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. - №10. - С. 51-53.

19. Агеева Н.М. Влияние погодных условий на химический состав и качество виноградных вин // Виноделие и виноградарство. 2007. - №2. — С. 18-21.

20. Агеева Н.М. Биологическая ценность виноградных вин/ Н.М. Агеева,

21. B.А. Маркосов, Р.В. Гублия // Виноделие и виноградарство. 2008. - №3.1. C. 24-25.

22. ВалгинаЛ.А. Особенности проведения экспертизы полусладких вин / Л.А. Валгина, В.В. Жирова, О.П. Преснякова // Пиво и напитки. 2010. -№1. - С. 25-27.

23. Паньковский Г.А. Влияния рас винных дрожжей на цвет красных виноградных вин. (Болгария) // Пищевая и перерабатывающая промышленность. Реферативный журнал. 2000. - №4. - С. 1336.

24. ГОСТ Р 52523-2006. Вина столовые и виноматериалы столовые. Общие технические условия. Введ. 2008-01-01. - М.: Стандартинформ, 2007 - 23 с.

25. Гугучкина Т. И. Борьба с фальсификацией вин: актуальные вопросы // Виноделие и виноградарство. — 2008. — №6. — С. 4-5.

26. Методы технохимического контроля в виноделии /под ред. Гержиковой В.Г. Симферополь: Таврида, 2002. — 260 с.

27. Кишковский З.Н. Химия вина/ З.Н. Кишковский, И.М.Скурихин. — 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Агропромиздат, 1988. 254 с.

28. Чепурной И.П. Идентификация и фальсификация продовольственных товаров. Учебник. М: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2002. - 220 с.

29. Перелыгин О.Н. Подтверждение подлинности виноградных вин на основе исследования цветовых характеристик / О.Н. Перелыгин, М.А. Положишникова, Д.С. Лычников, Г.В. Ковров // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004. - №2. - С. 39-43.

30. Скорбанова Е.А. Современные инструментальные методики выявления фальсифицированных вин / Е.А Скорбанова, Н.Ф. Кайряк, З.А. Мамакова // Виноделие и виноградарство. 2005. - №6. - С. 26-27.

31. Османьян Р.Г. Идентификация виноградных вин // Пищевая и перерабатывающая промышленность. Реферативный журнал. 2007. - №1. -С. 184.

32. Сычев С.Н. Высокоэффективная жидкостная хроматография как метод определения фальсификации и безопасности продукции / С.Н. Сычев, В.А. Гаврилина, P.C. Музалевская. М.: ДеЛи принт, 2005. - 148 с.

33. Пивоваров Ю:В . Определение состава антоцианов методом высокожидкостной хроматографии / Ю.В. Пивоваров, А.А. Приданцев, Е.В. Иванова, В.А. Зенин // Пищевая промышленность. 2003. - №9. - С. 29-31.

34. Красникова Е.В. Современные методы контроля синтетических красителей в пищевых продуктах / Е.В. Красникова, Н.В. Рудометова // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. 2007. - №1. - С.56.

35. Пацовский А.П. Электрофоретическое определение синтетических красителей в алкогольных напитках / А.П. Пацовский; Н.В. Рудометова, Я.С. Каменцев // Журнал аналитической химии. 2004. — Т. 59. - № 2. -С. 170-175.

36. ГОСТ Р 53154-2008. Вина и виноматериалы. Определение синтетических красителей методом капиллярного электрофореза. — Введ. 2010-01-01. М.: Стандартинформ, 2009. - 16 с.

37. Комиссарчик С.М. Пищевые синтетические красители в-винах (их выявление) / С.М. Комиссарчик, Г.Г. Няникова, Л.А. Карцова, А.В. Алексеева// Виноделие и виноградарство. 2007. - №6: - С. 20-21.

38. Combeau S. Identification and simultaneous determination of Azorubin, Allura red and Ponceau 4R by differential pulse polarography: application to soft drinks /S. Combeau, M; Chatelut, О. Vittori // Talanta. 2002. - Vol. 56. - Is. 1. -P. 115-122., •

39. Kucharska M. A review of chromatographic methods for determination of synthetic food dyes / M. Kucharska, J. Grabka // Talanta. 2010. - Vol. 80. -Is. 3. — P. 1045-1051.

40. Vidotti E.C. Simultaneous determination of food dyes by first derivative spectrophotometiy with sorption onto polyurethane foam / E.C. Vidotti, C.C. Oliveira, M. do C.E. Rollemberg // Analytical Sciences. 2005. - Vol. 21. -№2.-P:l49.

41. Скрябин K.F. Хитин и хитозан: Получение, свойства, и применение / К.Г. Скрябищ F.A. Вихорева, В.П. Варламов. М.: Наука; 2002. - 368 с.

42. Гальбрайх JI.C. Хитин и хитозан: строение, свойства; применение // Соросовскишобразовательный журнал. 2001. - №1. - Т. 7. - С. 51-56.

43. Быкова В.М. Применение хитозана в лечебной косметике / В^М: Быкова, Л.И. Кривошеина, О.И. Глазунов, Е.А. Ежова // Новые достижения, в исследовании хитина и хитозана:: Материалы Седьмой Международной конференции. - М.: ВНИРО, 2003. - С. 231-233.

44. Солодовник T.B. Хитинсодержащие комплексы мицелиальных грибов для сорбции красителей из водных растворов // Новые достижения в исследовании хитина и хитозана: Материалы Седьмой Международной конференции. М.: ВНИРО, 2003. - С. 356-359:

45. Горовой Л.Ф. Сорбционные свойства хитина и его производных / Л.Ф. Горовой, В.Н. Косяков // Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение. М.: Наука, 2002. - С. 217-246.

46. Пестова О.В. Новый экореабилитирующий сорбент и грунт / О.В. Пестова и др. // Первые международные ежегодные экологические чтения памяти К.К. Сент-Илера: Сб. научн. Тр.- Воронеж, 1998. С. 127.

47. Быкова В.М. Некоторые аспекты использования хитина и хитозана в качестве флокулянтов / В.М. Быкова, Е.А. Ежова, С.В. Немцев // Аграрная Россия. 2004. - № 5. - С.30-31.

48. Zeng D. Application of a chitosan flocculant to water treatment / D. Zeng, J. Wu, J.F.Kennedy // Carbohydrate Pplymers. 2008. - Vol.71. - Is. 1.-P. 135-139.

49. Yang L. Chitosan-cellulose composite membrane for affinity purification of biopolymers and immunoadsorption / L. Yang, W.W. Hsiao, P. Chen // Journal of Membrane Science.-2002.-Vol. 197.-Is. 1-2.-P. 185-197.

50. Kamari A. Chitosan as a potential amendment to remediate metal contaminated soil — A characterisation study / A. Kamari, I.D. Pulford, J.S.J. Hargreaves // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2011. - Vol. 82. -Is. 1.-P. 71-80.

51. Wan Ngah W.S. Adsorption of Cu(II) ions in aqueous solution using chitosan beads, chitosan-GLA beads and chitosan-alginate beads / W.S. Wan Ngah, S. Fatinathan // Chemical Engineering Journal. 2008. - Vol. 143. - Is. 1-3. -P. 62-72.

52. Muzzarelli R.A.A. Potential of chitin/chitosan-bearing materials for uranium recovery: An interdisciplinary review // Carbohydrate Polymers. 2011. -Vol. 84.-Is. l.-P. 54-63.

53. Miretzky P. Hg(II) removal from water by chitosan and chitosan derivatives: A review / P. Miretzky, A.F. Cirelli // Journal of Hazardous Materials. 2009. -Vol. 167. -Is.1-3. -P.10-23.

54. Маметнабиев Т.Э. Деметаллизация вин хитинсодержащими сорбентами и биосорбентами на их основе: автореф. дис. . канд. хим. наук / Т.Э. Маметнабиев; СПбГТИ(ТУ) СПб.: ИК «Синтез», 2005. - 20 с.

55. Няникова Г.Г. Способы удаления металлов из вин / Г.Г. Няникова, Т.Э. Маметнабиев // Индустрия напитков. 2007. - №2. - С. 90-94.

56. Пат. 2244740 Российская Федерация, МПК7 С12Н1/02, С12Н1/10. Способ деметаллизации вин / Т.Э. Маметнабиев, Г.Г. Няникова, И.П. Калинкин, Г.Ф. Томаров. №2003125350/13; заявл. 20.08.2003; опубл. 20.01.2005. Бюл.№2- 4 с.

57. Kaminski К. Chitosan derivatives as novel potential heparin reversal agents / K. Kaminski, K. Szczubialka, K. Zazakowny, R. Lach, M. Nowakowska // Journal of Medicinal Chemistry. 2010. - Vol. 53 . - №10. - P. 4141-4147.

58. Shelma R. Acyl modified chitosan derivatives for oral delivery of insulin and curcumin/ R. Shelma, C.P. Sharma // Journal of material science. Materials in medicine. 2010. - Vol. 21. - №7. - P. 2133-2140.

59. Петрович Ю.А. Хитозан. Структура и свойства. Использование в медицине и стоматологии / Ю.А. Петрович, JI.A Григорьянц, А.Н Гурин, Н.А. Еурин //Стоматология. -2008. Т.87. - №4. -С. 72-78.

60. Феофилова Е.П. Хитин мицелиальных грибов: методы, выделения, идентификации; и, физико-химические свойства1 / Е.П. • Феофилова,: В:М. Терешина, А.С. Меморская // Микробиология. 1995. - Том 64. - №1. -С. 27-31. .

61. Утеушев P.P. Хитин из панцирьсодержащих отходов речных раков Волго-Каспийского региона / P.P. Утеушев, М.Д. Мукатова // Рыбная промышленность. 2006. - №1. - С. 16-18.

62. Румянцева Т.Н. Сравнительное исследование гидролиза традиционного и нетрадиционного крахмалсодержащего сырья при получении сахаристых веществ / Г.И. Румянцева, В.В. Комиссарова // Хранение и переработка сельхозсырья. 2009. - №2. - С. 44-46.

63. Шарова Н.Ю. Биосинтетическая способность штаммов гриба-кислотообразователя Aspergillus niger при: ферментации крахмалсодержащего сырья / НЛО. Шарова, Т.В. Выборнова, Т.А. Позднякова // Хранение и переработка сельхозсырья.- 2009i №l . - С.52-54.

64. Елдинова Е.Ю. Влияние хитозансодержащих препаратов на кислотность вин / Е.Ю. Елдинова, F.F. Няникова, Т.Э. Маметнабиев, Т.И. Прийма // Виноделие и виноградарство.- 2008. №3. - С. 14-15.

65. Няникова Г.Г. Влияние хитозана и хитозан-глюканового комплекса на компоненты вин / Г.Г. Няникова, Е.Ю. Елдинова, Т.Э. Маметнабиев // Естественные и технические науки: 2008. - №4. - С. 362-366.

66. Карпенко Д.В. Сорбционная способность производных биосорбента «ОД-2» / Д.В. Карпенко, Е.Е. Богомолова Е.Е., Н.В. Иванова // Пиво и напитки. 2003. - №6. - С. 20-21.

67. Гирявенко A.B. Использование биосорбентов для устранения последствий окислительного покоричневения виноматериалов и вин / A.B. Гирявенко, С.С. Щербаков // Виноделие и виноградарство. 2009. -№2. - С. 32-34.

68. Миронов A.B. Получение гранулированного хитозана / A.B. Миронов, O.JI. Веденина, Г.А. Вихорева, Н.Р. Кильдеева, А.И. Албулов // Химические волокна. 2005. - № 1. - С. 26-29.

69. Самонин В.В. Сорбционные свойства хитозана и возможность его применения для очистки жидких сред / В.В. Самонин, И.Ю. Амелина, Ю.Н. Ведерников, В.А. Доильницын // Журнал физической химии. 1999. -Т. 71. -№3. - С. 880-883.

70. Чурсин В.И. Влияние хитозана на растворы красителей / В.И. Чурсин, H.A. Чиркова // Новые достижения в исследовании хитина и хитозана: Материалы Седьмой Международной конференции. М.: ВНИРО, 2003. -С. 372-374.

71. Нудьга JI.A. Структурно-химическая модификация хитина, хитозана и хитин-глюкановых комплексов. Автореф. дис. . д-ра хим. наук: 02.00.06. — СПб., 2006. 39 с.

72. Ильина A.B. Галактозилированные производные низкомолекулярного хитозана: получение, свойства / A.B. Ильина, В.П. Варламов // Прикладная биохимия и микробиология. 2007. - Т. 43. - №1. — С. 82-87.

73. Евдокимов И.А. Физико-химические характеристики растворов хитозана / И.А. Евдокимов, C.B. Василисин, Л.Р. Алиева, М.С. Золоторева, Д.Н. Володин // Вестник СевКавГТУ, серия «Продовольствие». 2003. -№1(6). - Режим доступа: http://www.ncstu.ru, свободный.

74. Ильина A.B. Гидролиз хитозана в молочной кислоте / A.B. Ильина, В.П. Варламов // Прикладная биохимия и микробиология. 2004. — Т. 40. -№3. - С. 354-358.

75. Ильина A.B. Полиэлектролитные комплексы на основе хитозана (обзор)/ A.B. Ильина, В.П. Варламов // Прикладная биохимия и микробиология. -2005. — Т. 41. №1. - С. 9-16.

76. Vikhoreva G. Preparation and anticoagulant activity of a low-molecular-weight sulfated chitosan / G.Vikhoreva, G.Bannikova, P.Stolbushkina, A.Panov,

77. N.Drozd, V.Makarov, V.Varlamov, L.Gal'braikh // Carbohydrate Polymers. -2005.-Vol. 62.-P. 327-332.

78. Kirk P.M. Ainsworth & Bisby's Dictionary of the Fungi/ P.M. Kirk, P.F. Cannon, J. C. David, J. A. Stalpers. Wallingford: CAB International, 2008. -771 p.

79. Гарибова JI.В. Основы микологии: Морфология и систематика грибов и грибоподобных организмов. Учебное пособие / Л.В. Гарибова, С.Н. Лекомцева — М.: Т-во научных изданий КМК, 2005. 220 с.

80. Блинов Н.П. Химия микробных полисахаридов: учеб. Пособие для вузов по спец. «Фармация», «Биология». М.: Высшая школа, 1984. - 256 с.

81. Немцев Д.В. Образование хитин-глюканового комплекса в процессе онтогенеза Aspergillus niger: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. биол. наук : 03.00.24, 03.00.04 / Д.В. Немцев. М., 1999. - 24 с.

82. Феофилова Е.П. Новые биотехнологии получения биологически активных веществ из мицелиальных грибов // Успехи медицинской микологии. V Всероссийский конгресс по медицинской микологии. 2007. — Т.К. - С. 195-196.

83. Феофилова Е.П. Мицелиальные грибы как источники получения новых лекарственных препаратов с иммуномодулирующей, противоопухолевой и ранозаживляющей активностями // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2004. - №1. - С. 27-33.

84. Kucera J. Fungal mycelium — the source of chitosan for chromatography // Journal of Chromatography B. 2004. - №808. - P. 69-73.

85. Rungsardthong V. Application of fungal chitosan for clarification of apple juice / V. Rungsardthong, N. Wongvuttanakul, N. Kongpien, P. Chotiwaranon // Process Biochemistry. 2006. - №41. - P. 589-593.

86. HuK.-J. Screening of fungi for chitosan producers, and copper adsorption capacity of fungal chitosan and chitosanaceous materials / K.-J. Ни, K.-P. Ho, K.-W. Ye. // Carbohydrate polymers. 2004. - Vol. 58. - №1. - P. 45-52.

87. Куприна Е.Э. Научные основы технологии переработки белок- и хитинсодержащего сырья электрохимическим способом: диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук: 03.00.23 / Е.Э. Куприна. СПб., 2007.-511 с.

88. Pomeroy S. Oat beta-glucan lowers total and LDL-cholesterol / S. Pomeroy, R. Tupper, M. Cehun-Aders, P. Nestel // Australian Journal of Nutrition and Dietetics.-2001.-Vol. 58.-№l.-P. 51-55.

89. Нудьга JI.А. Изучение гидролиза хитин-глюканового комплекса гриба Aspergillus niger фосфорной кислотой / Л.А. Нудьга, В.А. Петрова, Е.Е. Кевер, Т.В. Макарова // Журнал прикладной химии. 2002. - Т.75. -№11.-С. 1901-1903.

90. Nwe N. Chitosan isolation from the chitosan-glucan complex of fungal cell wall using amylolytic enzymes / N.Nwe, W.F. Stevens // Biotechnology Letters. -2002. №24. - P. 1461-1464.

91. СанПин 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Введ. 2002-09-01. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2010.

92. Классификация и номенклатура ферментов. М.: Издательство иностранной литературы, 1986. -199с.

93. Hitoshi S. Chemically modified chitin and chitosan as biomaterials / S. Hitoshi, A. Sei-ichi // Progress in Polymer Science. -2004. №29. - P. 887-908.

94. Hang Y.D. Chitosan production from Rhizopus oryzae mycelia // Biotechnology letters. 1990. - Vol. 12. - №12. - P.911-912.

95. Nadarajah K. Production of chitosan by fungi / K. Nadarajah, J. Kader, Mohd. Mazmira, D.C. Paul // Pakistan Journal of Biological Sciences. 2001. -№4.-P. 263-265.

96. Pochanavanich P. Fungal chitosan production and its characterization / P. Pochanavanich, W. Suntornsuk // Letters in Applied Microbiology. 2002.1. Vol, 35.-№1.-p. 17-21.

97. White S.A. Production and isolation of chitosan from Mucor rouxii '/• S.A. White, P.R. Farina, I. Fulton // Applied; and environmental microbiology: -1979.-Vol. 38. №2.- P. 323-328.

98. ГОСТ 490-2006. Кислота молочная пищевая. Технические условия. -Введ. 2007-11-01. М.: Стандартинформ, 2007. - 31 с.

99. ВоловаТ.Г. Биотехнология / Т.Г. Волова. Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения Российской Академии наук, 1999.252 с.

100. Муратова Е.И; Биотехнология органических кислот и белковых ' препаратов: учебное пособие / Е.И. Муратова, О.В. Зюзина, О.Б. Шуняева; -Тамбов: Изд-во Тамбовского гос. техн. ун-та, 2007. 80 с.

101. От фундаментальной науки к новым технологиям». Тверь, 15 ноября 2002.- Тверь, 2002. - С.63-65.

102. Zhang Zh. Yi. Production of lactic acid from renewable materials by Rhizopus fungi / Zh. Yi. Zhang, B. Jin, J'.M. Kelly // Biochemical Engineering Journal'. -2007.-35.-P. 251-263'.

103. Dong X.-Y. Production of L(+)-lactic acid with Rhizopus oryzae immobilized in polyurethane foam cubes / X.-Y. Dong, S. Bai, Y. Sun // Biotechnology letters. 1996.-Vol.18.-№2.-P. 225-228.

104. Fu«Y. A novel multi-stage preculture strategy of Rhizopus oryzae ME-F12 for fumaric acid, production in a stirred-tank reactor / Y. Fu, Q. Xu, Sh. Li, H. He, Ch. Yao // World Journal of Microbiology and1 Biotechnology. 2009. - №6. -P.1355-1359.

105. Евелева В.В. Лактаты полифункциональные пищевые добавки / В.В. Евелева, Г.А. Кесоян// Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. -2003-№1. - С.38-40.

106. Плетнев* М.Ю: Биополимеры'как материал1 для экологичной упаковки // Packaging.' 2007. - №3(11). - С. 46-5 Г.

107. Lu D. Synthesis, characterization-and properties of biodegradable polylactic acid-p-cyclodextrin cross-linked copolymer microgels / D. Lu, L. Yang, T. Zhou, Z. Lei // European Polymer Journal. 2008. - Vol. 44. - Is. 7. - P. 2140-2145.

108. Watanabe T. Comparison of sucrose-hydrolyzing enzymes produced by Rhizopus oryzae and Amylomyces rouxii / T. Watanabe, Y. Oda // Bioscience, Biotechnology, Biochemistry. 2008. - 72(12). - P. 3167-3173.

109. Ghosh B. Saccharification of raw native starches by extracellular isoamylase of Rhizopus oryzae / B. Ghosh, R.R. Ray // Biotechnology. 2010. - №9.1. V I1. P. 224-228.

110. Ray R.C. Extracellular amylase(s) production by fungi Botryodiplodia theobromae and Rhizopus oryzae grown on cassava starch residue // Journal of Environmental Biology. 2004. - Vol. 25. - No. 4. - P. 489-495.

111. Янышева H.B. Выделение, иммобилизация и практическое использование липолитического комплекса Rhizopus oryzae 1403: Дис. . канд. хим. наук : 03.00.23. Москва, 2005. - 203 с.

112. Домарадский И.В. Очерки микологии для экологов / И.В. Домарадский, Н.Б. Градова / под ред. И.Б. Ушакова. М.: Истоки, 2007. - 86 с.

113. Chen H.Z. Temperature cycling to improve the ethanol production with solid state simultaneous saccharification and fermentation / H.Z.Chen, J.Xu, Z.H.Li // Прикладная биохимия и микробиология. 2007. — Т. 43. - №1. - С. 65-68.

114. Римарева Л.В. Интенсификация спиртового производства на основе использования мультиэнзимных систем / Л.В. Римарева, М.Б. Оверченко, Н.И. Игнатова, А.Т. Кадиева // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2004. - №2. - С.26-28.

115. Buyukkileci А.О. Lactate and ethanol productions by Rhizopus oryzae ATCC 9363 and activities of related pyruvate branch point enzymes / A.O. Buyukkileci,

116. H. Hamamci, М. Yucel // Journal of Bioscience and Bioengineering. 2006. -Vol. 102. - №5. - p. 464-466.

117. Longacre A. Flux analysis of glucose metabolism in Rhizopus oryzae for purpose of increasing lactate yields / A. Longacre, J.M. Reimers, J.E. Gannon,

118. B.E. Wright // Fungal Genetic Biology. 1997. - №21. - P. 30-39!

119. Skory Ch.D. Isolation and expression of lactate dehydrogenase genes from Rhizopus oryzae II Applied and Environmental Microbiology. — 2000. Vol. 66. -№6.-P.2343-2348.

120. Skory Ch.D. Induction of Rhizopus oryzae pyruvate decarboxylase genes // Current Microbiology. 2003. - Vol. 47. - P. 59-64.

121. Wright B.E. Models of metabolism in Rhizopus oryzae / B.E. Wright, A. Longacre, J. Reimers // Journal of Theoretical Biology. 1996. - Vol.182. -№3. - P. 453-457.

122. Шарова Н.Ю. Крахмалсодержащие продукты переработки зерна ржи для биосинтеза лимонной кислоты / Н.Ю. Шарова, Т.А. Позднякова, Т.В. Выборнова // Хранение и переработка сельхозсырья. 2008. - №7.1. C. 56-59.

123. Cai J. Enzymatic preparation of chitosan from the waste Aspergillus niger mycelium of citric acid production plant / J. Cai', J. Yang, Y. Du, L. Fan, Y. Qui, J.Li, J.F.Kennedy // Carbohydrate Polymers. 2006. - Vol.64. - № 2. -P. 151-157.

124. Liu Y. Optimization of the process for production of L(+)-lactic acid from cull potato by Rhizopus oryzae / Y. Liu, Z. Wen, W. Liao, C. Liu, S. Chen // Engineering in Life Sciences. 2005. - Vol. 5. - №4. - P. 343-349.

125. Liu Y. Study of pellet formation if filamentous fungi Rhizopus oryzae using multiple logistic regression model / Y. Liu, W. Liao, S. Chen // Biotechnology and bioengineering.-2008.-Vol. 99.-№l.-P. 117-128.

126. Martäk J. Fermentation for lactic acid with Rhizopus arrhizus in stirred tank reactor with a periodical bleed and feed operation / J. Martak, S. Schlosser,

127. E. Sabolova, L. Kristofikova, M. Rosenberg // Process Biochemistry. 2003. -№38.-P. 1573-1583.

128. Tay A. Production of L(+)-lactic acid from glucose and stratch by immobilized cells of Rhizopus oryzae in a rotating fibrous bed reactor / A.Tay, S.T. Yang // Biotechnology and bioengineering. 2002. - Vol.80. - №1. - P. 1-12.

129. Wang X. Reducing by-product formation in L-lactic acid fermentation by Rhizopus oryzae / X. Wang, L. Sun, D. Wei, R. Wang I I Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 2005. - Vol. 32. - №1. - P. 38-40.

130. Биологическая химия: методические указания к лабораторным работам/ сост. В.Г. Шмелева. СПб., 1994. - 58 с.

131. Методы общей бактериологии: пер. с англ. Том 2 / под ред. Ф. Герхардта и др.- М.: Мир, 1984. 472 с.

132. ГОСТ 20264.4-89 Препараты ферментные. Методы определения амилолитической активности.

133. Государственная Фармакопея Российской Федерации XII. 4.1. М.: Научный центр экспертизы средств медицинского применения, 2008. - 704 с.

134. Худякова Т.А. Кондуктометрический метод анализа / Худякова Т.А. Крешков А.П. М.: «Высшая школа», 1975. - 207 с.

135. Пат. 2324179 Российская Федерация, МПК G01N33/14. Способ определения синтетических красителей в алкогольсодержащих напитках / Комиссарчик С.М., НяниковаГ.Г. №2006134948/13; заявл. 04.10.2006; опубл. 10.05.2008, Бюл. №13. - 5 с.

136. КарцоваЛ.А. Возможности электромиграционных методов при определении пищевых синтетических красителей/ Л.А. Карцова,

137. A.B. Алексеева, И.К. Хмельницкий, С.М. Комиссарчик, Г.Г. Няникова,

138. B.Г. Березкин// Журнал аналитической химии. 2009. - Т.64. - №12.1. C. 1293-1298.

139. Грачева И.М. Технология ферментных препаратов / И.М.Грачева, А.Ю. Кривова. М: Изд-во «Элевар», 2000. - 512 с.

140. Комиссарчик С.М. Технология получения биосорбентов из мукоровых грибов/ С.М. Комиссарчик, Г.Г. Няникова // Естественные и технические науки. -2010. -№1.- С. 357-358.