Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Деметаллизация вин хитинсодержащими сорбентами и биосорбентами на их основе

ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Деметаллизация вин хитинсодержащими сорбентами и биосорбентами на их основе"

На правах рукописи

Маметнабиев Тажир Эскерович

ДЕМЕТАЛЛИЗАЦИЯ ВИН ХИТИНСОДЕРЖАЩИМИ СОРБЕНТАМИ И БИОСОРБЕНТАМИ НА ИХ ОСНОВЕ

Специальность 03.00.23 - биотехнология

02.00.02 - аналитическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)

Научные руководители: доктор химических наук, профессор

КАЛИНКИН Игорь Петрович

кандидат биологических наук, доцент НЯНИКОВА Галина Геннадьевна

Официальные оппоненты' доктор химических наук, профессор

ЗАЧИНЯЕВ Ярослав Васильевич

кандидат химических наук АНТОНОВ Сергей Федорович

Ведущая организация: ГОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий

Защита состоитсяЛЗ^Ь 2005 года в /Г'часов на заседании I д 212.:

Диссертационного совета Д 212.230.04 при Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (Техническом университете).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГТИ(ТУ). Замечания и отзывы но работе, заверенные печатью, в одном экземпляре просим направлять по адресу: 190013, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 26, СПбГТИ(ТУ), Ученый Совет.

Автореферат разослан -Л "ИвлХ^л 2005 года

Ученый секретарь

диссертационного совета ^-

к.т.н., доцент /КДг / Т.Б. Лисицкая

L 2 ШП t

Zb63&

-3-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За последние 10 лет потребление вина в России на душу населения повысилось в 2 раза и, по прогнозам, темпы роста будут неуклонно расти Известно, что виноградное вино в умеренных дозах оказывает диетическое и терапевтическое действие Поэтому технологические приемы обработки виноматериалов направлены на получение качественного и стабильного продукта. Одним из важных показателей качества вина является его прозрачность, устойчивость к помутнениям.

Среди различных причин помутнений вин одной из важнейших является повышенная концентрация металлов, которые совместно с другими компонентами образуют нерастворимые осадки - так называемый металлический касс (Мехузла H.A., 1981).

Для решения этой проблемы вина обрабатывают препаратами, снижающими содержание металлов в винах до концентраций, предусмотренных ГОСТом Применяемые в настоящее время препараты - деметаллизаторы имеют ряд недостатков- токсичность, недостаточно эффективное выведение металлов, многостадийность обработки, возможность возникновения повторных помутнений и др (Валуйко Г Г, Зинченко В И., Мехузла H.A., 2002)

Поэтому, весьма, актуальным остается поиск новых эффективных и экологически безопасных препаратов, обеспечивающих стабильность вин от металлических помутнений, и разработка рекомендаций по их использованию

Привлекательными материалами с этой точки зрения явтяются хитинсо-держащие сорбенты Эти природные полимеры, получаемые из ракообразных и грибов, обладают ярко выраженными сорбционными свойствами по отношению к металлам Хитин и хитозан широко используют в медицине, сельском хозяйстве, косметической и пищевой промышленностях, а также для очистки стоков Однако возможность использования их для снижения избыточного количества металлов в винах до сих пор не рассматривалась

Совокупность нетоксичности, многофункциональности, высокой сорбционной эффективности и большие природные запасы исходного сырья делают хитинсодер-жащие сорбенты перспективными в качестве новых материалов для решения проблемы деметаллизации вин и внедрения в винодельческую промышленность

Работа выполнялась при поддержкр-Неязудавсшго гранта "Молодые ученые - малому наукоемкому бизнесу".

РУС. НАЦИОНАЛЬНАЯ» библиотека i

!

Цель работы. Комплексные физико-химические и физические исследования свойств хитинсодержащих сорбентов и биосорбентов на их основе для стабилизации вин от металлических помутнений

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Исследование ряда хитинсодержащих материалов (хитина, хизита, хизитэла и хитозана) в качестве деметаллизаторов и выбор сорбента, наиболее эффективно извлекающего металлы из вин.

2. Получение и оценка возможности применения в качестве деметаллизатора вин биосорбента на основе хитинсодержащего носителя и продуктов метаболизма бактерий.

3 Оптимизация условий деметаллизации вин хитозаном и сопоставление его эффективности с традиционно используемыми деметаллизаторами.

4. Исследование физико-химических и органолептических свойств вин в зависимости от способов их обработки хитозаном

5. Изучение влияния хитозана на ароматообразующие вещества вин.

Научная новизна. Научно обосновано применение в виноделии хитинсодержащих сорбентов для удаления избыточного содержания металлов из вин. Показано, что среди группы материалов' хитин, хизит, хизитэл и хитозан, последний обладает наилучшими сорбционными свойствами и наиболее полно извлекает из вин железо, медь, алюминий и цинк.

Обоснована необходимость учета взаимного влияния различных факторов па процесс деметаллизации вин. Установлены корреляционные зависимости между температурой, количеством хитозана и временем контакта сорбента с вином, с одной стороны, и эффективностью сорбции металлов из вин, с другой стороны.

Показано, что сорбция металлов из вин определяется в значительной степени взаимодейтвием ЫН2 - и ОН - групп хитозана с образованием хелатных комплексов.

Исследована возможность применения биосорбента на основе хитинсодержащего сорбента и продуктов метаболизма В. МисНа&повш для деметаллизации вин.

Практическая значимость. Работа направлена на разработку и внедрение в винодельческую промышленность нового способа деметаллизации вин с целью получения высококачественного, гарантированно стабильного продукта. В связи с этим предложена принципиально новая область практического использования

хитинсодержащих сорбентов (Патент РФ № 2244740 РФ Способ деметаллизации вин).

Предложенный сорбент - хитозан - имеет преимущества перед используемыми в настоящее время традиционными деметаллизаторами, а именно - это экологически чистый природный полимер, обладающий высокой сорбционной способностью в отношении металлов, вызывающих помутнения вин.

Показано, что благодаря наличию разнообразных функциональных групп хитозан является эффективным сорбционным материалом, селективно удерживающим как металлы, так и полифенолы.

Предложена оптимальная схема обработки столовых вин хитозаном.

Показана принципиальная возможность комбинированной обработки вин хитозаном в сочетании с традиционно используемыми деметаллизаторами -желтой кровяной солью (ЖКС) и двуводной тринатриевой солью нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ).

Установлено, что обработка столовых белых и красных вин хитозаном не оказывает отрицательного действия на физико-химические и органолептические характеристики напитка.

Технология деметаллизации вин и коньячных спиртов с использованием сорбента хитозана прошла серию испытаний в производственных условиях на ЗАО В КЗ «Избербашский» (Дагестан). По результатам испытаний получено положительное заключение.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Международной научно-практической конференции "Разработка, производство, продвижение и продажа вин, алкогольных и пивобезалкогольных налитков" Москва, 2002); ГХ Международной конференции «Достижения современной науки в виноградарстве и виноделии» (Ялта, 2003); Ш Международном конгрессе «Биотехнология: Состояпие и перспективы развития» (Москва, 2005).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи, тезисы 5 докладов и получен патент на изобретение.

> Структура и объем работы. Диссертация состоит из следующих

разделов: введение, обзор литературы, объекты и методы исследований, результаты экспериментов и их обсуждение, выводы, список литературы и приложение. Работа изложена на страницах, содержит 17 таблиц и 18 рисунков. Библиография включает 135 источников.

-6-

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы, сформулированы цель и задачи исследования, излагается научная и практическая значимость работы.

Обзор литературы состоит из трех частей. В первой части рассмотрены различные виды помутнений вин, причины их возникновения и способы устранения. Во второй части обобщены данные по металлическим помутнениям вин: рассмотрены источники обогащения вин металлами, факторы, влияющие на образование металлического касса и сравнительные характеристики традиционно используемых деметаллизаторов. В третей части обзора описаны сорбционные свойства и показаны области практического применения хитинсодержащих материалов.

Объекты исследования

Объектами исследований служили хитинсодержащие материалы, хитин крабовый (ТУ 9289-005-004724370-98), хитозан крабовый (ТУ 289-00144162258-98), хизит крабовый, хизитэл (ТУ 9289-005-0047243702-00) из гаммаруса. Для получения биосорбентов использовали культуру бактерий Bacillus mucilaginosus штамм ВКМ В - 1446Д.

Исследования проводили на столовых виноматериалах и винах из сортов винограда Алиготе, Шардоне, Мерло и Каберне производства ЗАО "Вилаш", г. Санкт-Петербург и АОЗТ "Игристые вина", г. Санкт-Петербург.

Методы исследования

В диссертации описаны подготовка сорбентов, получение биосорбентов и методики обработки вин хитинсодержащими сорбентами.

Методы аналитического контроля вин и сорбентов

Содержание железа, меди, алюминия, цинка, кальция и магния в винах определяли на атомно-эмиссионном спектрометре стандартизованным химическим методом с окончанием на ICP/Эшелле-спектрометре модели PC 1000 (Leeman Labs. Inc., USA), снабженном источником высокочастотной индуктивно-связанной плазмы Градуировку прибора производили по стандартным растворам металлов. Контроль достоверности результатов анализа проводили методом варьирования навесок

Содержание ароматообразующих веществ вин определяли методом хромато-масс-спектрометрии на приборе «Hewlett Packard», с использованием стеклянной капиллярной колонки типа HP - 5MS (30*0,25 мм) с неподвижной

жидкой силиконовой фазой OV-lOl Работа выполнялась в режиме программирования температуры от 70 до 250°С (10 °С/мин). Хроматограммы регистрировали по полному ионному току. Масс-спектры записывали при энергии ионизирующих электронов 70 эВ.

Элементный состав сорбентов определяли методом электронно-зондового микроанализа с использованием рентгеновского микроанализатора энергодисперсионного типа Link 860 (Link).

Изучение состава, физико-химических параметров и микроструктуры сорбентов

ИК-спектры сорбентов толчены на спектрометре Shimadzu FTIR-8400S в таблетках КВг в области 4000-400 см"'.

Термограммы сорбентов снимали в воздушной атмосфере на дериватографе системы Паулик-Паулик-Эрдей

Удельную поверхность сорбентов определяли хроматографическим методом по низкотемпературной сорбции азота в соответствии с ГОСТ 23401-90.

Пористость сорбентов определяли методом вдавливания ртути на ртутной порометрической установке П-ЗМ.

Изучение микроструктуры сорбентов проводили методом электронной микроскопии с использованием растрового электронного микроскопа JSM-35CF (JEOL).

Физико-химические показатели вин

Содержание сахара в винах определяли по методу Бертрана в соответствии с ГОСТ 13192-73. Содержание этилового спирта в вине определяли в соответствии с ГОСТ 13191-73. Титруемую кислотность вин определяли прямым титрованием гадроксидом натрия в присутствии индикатора бромтимолового синего в соответствии с ГОСТ 14252-73. Кинематическую вязкость вин определяли с помощью капиллярного стеклянного вискозиметра ВПЖ-2. рН - потенциометрически при помощи иономера И-120.2 по ГОСТ 763685. Окислительно-восстановительный потенциал вин определяли при помощи рН-метра-милливольтметра рН - 673М. Содержание лейкоантоцианов, прозрачность и интенсивность окраски вин определяли фотометрически Общее содержание фенольных вещее гв в винах определяли фотометрически с помощью реактива Фолина-Чокальтеу.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Исследование сорбции металлов из вин хитинсодержащими сорбентами

Известно, что главной причиной металлических помутнений вин является повышенное содержание железа, меди и алюминия В качестве модельных объектов иследований для определения степени извлечения металлов служили вина, в которые искусственно вводили соли металлов до значений, в несколько раз превышающих предельно допустимые. Концентрации железа и меди в белом вине Шардоне составили 64,6 и 11,0 мг/дм3, в красном вине Каберне - 94,5 и 21,2 мг/дм3, соответственно. Вина обрабатывали хитинсодержащими сорбентами (хитин, хитозан, хизит, хизитэл) в количестве 2 г/дм3 в течение 24 ч. Содержание металлов в винах до и после их обработки сорбентами определяли на атомном эмиссионном спектрометре с высокочастотной индуктивно связанной плазмой.

Было установлено, что наибольшей сорбционной способностью обладает хитозан Так, степень сорбции железа из Шардоне хитозаном составила 93,2 %, из Каберне - 60,3 %, степень сорбции меди из Шардоне хитозаном составила 56,4 %, из Каберне - 47,2 %. Более низкую эффективность сорбции металлов для красных вин в сравнении с белыми можно объяснить тем, что аминогруппы хитозана связывают не только металлы, но и полифенолы, образующие с железом комплексные соединения.

На рисунке 1 представлены результаты обработки хитиновыми сорбентами белого вина Алиготе и красного вина Мерло. Контроль - вина без обработки. Исходное содержание металлов в Алиготе: железа - 12 мг/дм3, меди 5.6 мг/дм3, алюминия - 1,8 мг/дм3, в Мерло: железа - 7,3 мг/дм3, меди - 9,3 мг/дм3, алюминия - 1,2 мг/дм3.

та

Кнрпъ Хм *пн Хвгап Хютн №нреп> Хаг Ямн Хвпп Хташ

а б

я

Рисунок I- Степень извлечения металлов из сухих вин хигинсодержащими сорбентами: а - Алиготе, б - Мерло.

В соответствии с рисунком 1, железо, медь и алюминий наиболее полно сорбируются из вин хитозаном. При этом степень сорбции из Алиготе составила по железу - 40 %, по меди - 35,7 %, по алюминию - 29,4 %, степень сорбции из Мерло составила по железу - 71,2 %, по меди - 21,5 %, по алюминию - 41,7 %. Следует подчеркнуть, что при обработке хизитом, хитином и хизитэлом происходит некоторое увеличение содержания алюминия в винах, что, по всей видимости, связано с примесями, присутствующими в этих препаратах.

Таким образом, наиболее эффективным сорбентом для деметаллизации вин является хитозан.

С целью повышения эффективности хизита и хизитэла проводили их активирование 96 %-ным этиловым спиртом и 20 %-ным раствором хлорида натрия при 50-55 °С в течение 3 ч. В результате активации произошло набухание сорбентов. При этом площадь удельной поверхности 5уд хизита и хизитэла при активации спиртом увеличилась с 13,0 до 31,0 м2/г и с 19,7 до 42,0 м^/г соответственно, а при активации солью - с 13,0 до 14,1 м2/г и с 19,7 до 20,8 м2/г. Поскольку удельная поверхность хитиновых сорбентов не играет решающей роли в деметаллизации вин, активирование их не повлияло на эффективность сорбции металлов. Следовательно, использование активированных форм не представляется целесообразным для деметаллизации вин.

Известно, что хизит и хизитэл содержат в своем каркасе до 30 % солей кальция и магния. Поэтому при обработке вин такими сорбентами высока вероятность перехода минеральных веществ в вина. Однако избыточное содержание кальция и магния в винах могут вызывать кристаллические помутнения.

После обработки столовых вин Алиготе и Мерло хигинсодержащими сорбентами в течение 24 ч определяли содержание кальция и магния в винах стандартизованным химическим методом с окончанием на ICP/Эшелле -спектрометре (таблица 1).

Результаты, представленные в таблице 1, показывают, что при обработке вин хизитом, хизитэлом и хитином наблюдается значительное увеличение содержания кальция. Так, в Алиготе содержание кальция возросло в 6,6-7,2 раз, а в Мерло - в 4,2-5,5 раз против контроля. Содержание магния в винах, обработанных хизитом, хизитэлом и хитином, возросло незначительно по

сравнению с контролем. Использование хитозана приводит к незначительному увеличению содержания кальция и магния в винах, что не вызвало образования кристаллических осадков.

Таблица 1 - Содержание в винах Са и после обработки хитинсодержащими сорбентами

Сорбент Содержание металлов, мг/дм3

Алиготе Ме рло

Са Са Щ

(без обработки) 67,0 86,0 61,5 94,4

Хизит 440,0 88,3 257,8 99,2

Хизитэл 510,4 90,7 337,4 102,1

Хитин 470,6 98,5 316,0 108,9

Хитозан 70,3 83,1 66,8 94,6

Погрешность измерений - 1%

Для получения более полной информации об извлечении металлов из вин определяли элементный состав хитинсодсржащих сорбентов до и после обработки методом электронно-зондового микроанализа (таблица 2)

Таблица 2 - Элементный состав сорбентов

Элемент, % масс.

Сорбент № м8 А1 Р 5 Са К С1 Ре Си

Хизитэл до обработки 0.6 03 0.3 0.4 5 0.3 50 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1

после обработки 3.4 16 3.6 7.3 8.0 1.1 29 3 2.6 <0.1 6.3 1.6

Хитозан ДО обработки 0.8 0.2* 0.2 0.7 1.4 0.2 68 0.1* 0.3 0.2* 0.2*

после обработки 1.5 0.8 2.3 0.6 6.0 8.4 2.6 12.4 1.2 20.7 3.5

* - результат на уровне погрешности измерения

Как видно из таблицы 2, степень извлечения хизитэлом и хитозаном из вин железа, меди, алюминия, калия, натрия, магния, кремния, фосфора, серы довольно высока. При этом наибольшая эффективность сорбентов отмечена в

отношении главных причин металлических помутнений - железа, меди и алюминия.

Что касается кальция, то содержание его в сорбентах, наоборот, снизилось, что объясняется растворением минеральных солей, входящих в каркас сорбентов.

С целью изучения структуры поверхностей хизитэла и хитозана были сделаны их снимки на растровом электронном микроскопе при увеличениях 3000 раз (рисунок 2).

Рисунок 2 - Структура поверхностей хизитэла и хитозана а - хизитэл до обработки, б - хизитэл после обработки, в - хигозан до обработки, г - хигозан после обработки.

На рисунке 2а видно, что хизитэл покрыт каркасом из минеральных солей, в основном, кальция и магния. Также хорошо видны микропоры сорбентов, характер которых соответствует данным, полученным на ртутной порометричесой установке. После обработки вин хизитзлом (рисунок 26) наблюдаются рыхлые темные зоны, которые, по данным рентгеновского микроанализа, обусловлены металлами (таблица 2). После обработки вин каркас хизитэла частично растворяется и наблюдаются кристаллы, являющиеся солями кальция ( тартраты, оксалаты).

Хитозан до обработки (рисунок 2в) имеет гладкую поверхность с фибриллярной структурой При большем увеличении снимков наблюдается

незначительное количество микропор, что совпадает с данными хроматографического определения удельной поверхности. Поверхность хитозана после обработки (рисунок 2г) становится морфологически шероховатой со сглаженными гранями. При этом характер поверхности определяется структурой сорбированных соединений, которые представлены преимущественно кристаллитами неправильной формы. Следует отметить также неоднородный характер поверхности хитозана после обработки. По данным рентгеновского микроанализа светлые области сорбентов обогащены, в основном, железом, медью и алюминием.

2. Получение биосорбентов и- исследование их сорбционных свойств в

отношении металлов вин

Известно, что некоторые микроорганизмы синтезируют специфические соединения, обладающие высоким сродством к определенным металлам. Так, кислые полисахариды способны образовывать нерастворимые соли и хелаты с поливалентными ионами. Установлено, что кислые экзогликаны, продуцируемые бактериями Bacillus mucilaginosus, способны извлекать медь из воды и почвы (Няникова Г.Г., Пестова О.В., 2000).

В задачи исследований входило изучить возможность использования продуктов метаболизма В. mucilaginosus для деметаллизации вин. Культивирование В. mucilaginosus для получения биосорбента на основе хизитэла и экзогликанов бактерий проводили на мелассо-солевой среде, обеспечивающей наибольший выход экзополисахаридов, в течение 24 ч. По окончании культивирования полисахаридсодержащую жидкую фазу отделяли от клеток центрифугированием при 6000 g в течение 15 мин. Полисахариды осаждали 96 %-ным этанолом, депротеинировали смесью хлороформа с бутаиолом и обессоливали диализом. Для получения биосорбентов очищенные полисахариды смешивали с хизитэлом.

Исследование деметаллизации вин с помощью биосорбента проводили на столовых винах белом Шардоне и красном Каберне В вина вносили биосорбенты в количестве 2 г/дм3 и перемешивали в течение 24 ч. После этого вина фильтровали и определяли в них содержание железа и меди на атомном эмиссионном спектрометре с индуктивно связанной плазмой. Элементный состав образцов биосорбентов до и после обработки исследовали с помощью

метода электронно-зондового микроанализа. Результаты представлены в таблице 3.

Видно, что наряду с сорбцией железа и меди происходит извлечение из вин алюминия, титана, марганца и кремния. Важно отметить, что после контакта с биосорбентом в несколько раз повысилась вязкость вин. Возможно, это связано с растворением в вине экзогликанов бактерий.

Таблица 3 - Элементный состав биосорбентов

Элемент, % масс.

Иа м8 А1 Р тс Са К Мп Бе Си

до обработки вина 2,7 <0,1 <0,1 <0,1 2,0 <0,1 12,5 0,5 <0,1 <0,1 <0,1

после обработки вина 0,3 0,2 0,1 од од 0,3 0,5 од ОД 0,2 0,5

3. Оптимизация условий деметаллизации вин хитозаном Для определения влияния количества хитозана на степень деметаллизации вин в столовые вина Алиготе и Мерло вносили сорбент в количестве от 0,5 до 4,0 г/дм3 и перемешивали на магнитной мешалке в течение 24 ч. После этого вина фильтровали и определяли в них содержание железа и меди (таблица 4).

Таблица 4 - Влияние количества хитозана на степень сорбции металлов из вин

Количество сорбента, г/дм3 Алиготе Мерло

Содержание железа, мг/дм3 Степень сорбции, % Содержание меди, мг/дм3 Степень сорбции, % Содержание железа, мг/дм3 Степень сорбции, % Содержание меди, мг/дм3 Степень сорбции, %

0 64,5 - 12,4 - 43,2 - 9,7 -

0,5 42,6 33,9 8,9 28,0 29,7 31,2 8,0 17,3

1,0 34,6 46,3 7,8 37,5 21,7 49,8 7,6 21,5

2,0 7Д 89,0 5,4 56,3 11,0 74,6 5,9 39,1

3,0 5,9 90,8 4,9 60,4 9,5 78,1 5,6 42,0

4,0 2,6 96,0 4,6 62,7 8,9 79,3 5,4 44,7

Из данных, представленных в таблице 4, видно, что повышение количества хитозана с 0,5 г/дм3 до 4,0 г/дм3 приводит к увеличению эффективности сорбции железа из белого вина Алиготе с 34 % до 96 %, а меди - с 28 % до 62,7 %. Важно отметить, что с увеличением количества хитозана с 0,5 г/дм3 до 2 г/дм3 степень

сорбции металлов растет быстро и достигает по железу 89 %, по меди 56,3 %. Дальнейшее увеличение количества сорбента не приводит к существенному снижению концентрации металлов. При обработке красного вина Мерло хитозаном получены аналогичные результаты.

Следует отметить, что при использовании больших количеств хитозана (3-4 г/дм3) наблюдается снижение рН и титруемой кислотности вин, что является нежелательным для обработки малокислотных вин. Кроме того, при обработке красных вин хитозаном в количестве 4,0 г/дм3 происходит снижение интенсивности окраски, что является также нежелательно. Таким образом, оптимальным количеством хитозана следует считать 2 г/дм3, поскольку достигается' высокая степень извлечения металлов из вин и при этом не претерпевают изменения кислотность и их цвет.

Большинство используемых в виноделии препаратов для стабилизации вин отличаются длительностью контактирования с вином, что приводит к увеличению времени технологического цикла обработки вин. В связи с этим нами была исследована кинетика сорбции ионов железа, меди, цинка и алюминия хитозаном из вин Алиготе и Мерло Содержание металлов в винах определяли с интервалом 1ч (рисунок 3).

-Ь

4

■й А

I

-к-21

0 2 1бв ссивтгг

0 2 4 в 8Ю12141в«2)22»

чип

а

А

-Х-21

а б

Рисунок 3 - Кинетика сорбции металлов из вин хитозаном а - Алиготе, б - Мерло

Как видно из кинетических кривых, представленных на рисунке 3, наиболее интенсивно процесс извлечения металлов происходит в первые 2 часа Так, через 2 часа после введения в вино хитозан извлекает 90 % железа из Алиготе и 80 % железа из Мерло Наибольшее количество меди, алюминия и цинка извлекаются также за 2 ч контактирования вина с сорбентом. Дальнейший контакт сорбента с вином представляется нецелесообразным.

Изучение влияния температуры на эффективность деметаллизации хитозаном при обработке вин Алиготе и Мерло, проводили в интервале 5-50 °С.

Результаты представлены на рисунке 4, из которого следует, что наиболее благоприятным температурным интервалом для сорбции является 20-30 °С.

0 Ю 20 Э) 4) Ю © 0 В 2) 30 4) 5> «0

а б

Рисунок 4 - Эффективность сорбции металлов из сухих вин хитозаном при разных температурах: а - Алиготе, б - Мерло.

Для обеспечения длительной стабильности вин часто применяют комплексную обработку различными препаратами. Из всех существующих препаратов для деметаллизации вин наиболее широко используются желтая кровяная соль (ЖКС) и двуводная тринатриевая соль нитрилотриметил-фосфоновой кислоты (НТФ).

Для того, чтобы в полной мере оценить эффективность использования хитозана в виноделии, представляло интерес сравнить его с традиционными деметаллизаторами, а также изучить возможность их сочетанного использования для стабилизации вин.

Эксперименты проводили на белом Столовом вине Алиготе с исходным содержанием железа 55,7 мг/дм3. Вина обрабатывали:

• хитозаном в количестве 2 г/дм3 в течение 2 ч;

• ЖКС согласно «Технологической инструкции по применению ЖКС для деметаллизации вин» в течение 120 ч;

• НТФ в количестве 4,8 мг на 1 мг железа в течение 72 ч;

• Хитозаном в количестве 1 г/дм3 и ЖКС с интервалом в 1 ч, всего - 48 ч;

• хитозан в количестве 1 г/дм3 и НТФ с интервалом в 1 ч, всего - 24 ч

Установлено, что наибольшее количество железа (94,7 %) удаляется с помощью хитозана Использование ЖКС снижает содержание железа на 46,0 %, а НТФ-на 57,8%.

Показано, что эффективность деметаллизации вин при комбннированом использовании хитозана с ЖКС и НТФ больше, чем в случае индивидуальных препаратов. Так, обработка вина ЖКС в сочетании с хитозаном обеспечивает степень извлечения железа 82,6 %; а применение комплекса НТФ с хитозаном -79,5 %. При этом полученные значения ниже, чем при обработке одним хитозаном.

Следует отметить наименее продолжительное время обработки вин хитозаном - 2ч. Продолжительность деметаллизации вина ЖКС составляет несколько суток, при этом через 5-7 суток выпадает в осадок комплекс железа с ЖКС (берлинская лазурь). Обработка вин комплексом ЖКС с хитозаном позволяет снизать продолжительность процесса до 2-х суток и повысить степень извлечения железа из вина с 46,0 до 82,6 %. При использовании сочетания НТФ + хитозан время обработки сокращается до 1 суток, а степень извлечения железа возрастает с 57,8 % до79,8 %. Полученные данные лишний раз свидетельствуют о том, что хитозан наиболее полно и быстро удаляет железо из вин.

Возможные механизмы сорбции изучались методом ИК-спекгроскошш. С этой целью белое сухое вино Алиготе и красное сухое вино Мерло обработали хитозаном в количестве 2 г/дм3 в течение 2 ч при температуре 20-30 "С. Анализ ИК-спектров хитозана до и после обработки показал, что полоса плоскостного деформационного колебания -ОН групп в спектре исходного хитозана (1259 см'1) сдвигается до 1390 см'1 в спектре хитозана после обработки Полоса деформационных колебаний МН2-групп в спектре хитозана до обработки (1658 см"1) смещаются до 1636 см"1 в спектре хитозана после обработки Возможно, это связано с координацией аминогрупп и гидроксильных групп сорбента с ионами металлов, что согласуется с литературными данными по сорбции ионов металлов из водных растворов.

Анализируя полученные в эксперименте данные ИК-спектроскопии и сопоставляя их с литературными данными, можно предположить, что в процессе обработки сухих белых и красных вин хитозаном происходит образование комплексов металлов с участием ОН- и МН2-гру1ш.

4. Исследование физико-химических и органолептических свойства

вин в зависимости от способов их обработки хитозаном.

При использовании различных препаратов для стабилизации вин от помутнений важно учитывать действие их на физико-химические и органолептические характеристики готового напитка В таблице 5 представлены

данные по влиянию хитозана его сочетаний с НТФ и ЖКС на физико-химический состав вина Алиготе.

Таблица 5 - Влияние препаратов на физико-химические показатели вина Алиготе

Показатели Способ обработки

До обработки Хитозан ЖКС НТФ Хитозан + НТФ ЖКС + Хитозан

ОВ-потенциал, мВ 220 220 225 235 225 215

Титруемая

кислотность, г/дм3 5,85 5,30 5,89 5,93 5,55 5,43

Вязкость, П-с/10"3 1,34 1,30 1,28 1,32 1,27 1,24

Общие фенольные

вещества, мг/дм3 365 323 363 350 330 353

Интенсивность

окраски 0,608 0,394 1,14 0,506 0,505 0,642

Оттенок окраски 3,12 2,58 2,06 2,83 2,66 2,21

Лейкоантоцианы,

мг/дм3 13,4 10,1 7,80 3,00 9,10 8,84

рН 3,30 3,41 3,32 3,37 3,48 3,42

Железо, мг/дм3 55,7 2,9 30,1 23,5 11,4 9,7

Мутность, ф ед. 1,7 0,05 0,5 0,4 0,3 0,35

Сахар, г/100 см3 4,30 4,30 4,30 4,30 4,30 4,25

Анализ данных, представленных в таблице 5, показывает, что наибольшее снижение общих фенолышх веществ, которые могут быть причиной фенольных помутнений, наблюдается при обработке хитозаном (11,5 %) и в случае совместной обработки хитозаном с НТФ (10,0 %). Наибольшее снижение лейкоантоцианов происходит под действием НТФ. Хитозан оказывает незначительное влияние на изменение содержания лейкоантоцианов.

Обработка вин хитозаном и в сочетании хитозана с ЖКС и НТФ приводит к снижению вязкости, изменяя общую титруемую кислотность, но не оказывает существенного влияния на рН, ОВ-потенциал и содержание сахара.

Таким образом, проведенные исследования показали более высокую эффективность хитозана в сравнении с существующими в настоящее время деметаллизаторами, а также возможность их совместного использования для деметаллизации вин.

-185. Исследование влияния хитозана на ароматообразуннцие вещества

вин

Среди большого разнообразия компонентов определяющих аромат вин, важная роль принадлежит спиртам и сложным эфирам Различные препараты и технологии, используемые в виноделии при технологических обработках, приводят к изменениям ароматообразующих компонентов вин, что сказывается на органолептических свойствах напитка В связи с этим представляло интерес изучить влияния хитинсодержащих сорбентов на качественный и количественный состав ароматообразующих веществ вин.

Вина Алиготе и Мерло после обработки хитозаном фильтровали и экстрагировали хлористым метиленом (750 мл) Экстракты вин выпарили и перевели в триметилсилильное производное с использованием N,0-6hc-(гриметилсилил)-ацетамида. Методом хромато-масс-спектрометрии в винах были идентифицированы и количественно определены спирты, кислоты и сложные эфиры.

Известно, что содержание повышенных количеств в вине таких спиртов, как бутанол и 2-пропанол является причиной неприятного запаха и обжигающего вкуса. Экспериментальные данные показали, что содержание этих спиртов в винах после обработки хитозаном существенно уменьшилось. Содержание других высших спиртов в винах до и после обработки хитозаном не менялось Следует отметить наличие в винах таких спиртов, как 2-фенилэтанол, гексанол, 2-нонанол, 2-ундеканол и тридеканол, которые, как известно, обладают цветочно-фруктовыми запахами и положительно влияют на букет вин

Проведенные исследования показали, что количественный состав сложных эфиров в винах после обработки хитозаном не претерпевает значительных изменений. Следует отметить наличие в винах следующих эфиров' 2-фенилэтиловьш эфир гексановой кислоты, метиловый эфир нонановой кислоты, метиловый эфир гексадекановой кислоты, дибутиловый эфир декандионовой кислоты и метиловый эфир октадеценовой кислоты.

Таким образом, проведенные исследования показали, что содержание ароматобразующих компонентов вин (спиртов, органических кислот и сложных эфиров) при обработке вин хитозаном не претерпевает существенных изменений Отмечено увеличение содержания в обработанном хитозаном вине 2-фенилэтанола, обладающего цветочно-фруктовым запахом.

-19-ВЫВОДЫ

1. Впервые проведены комплексные физико-химические и физические исследования процессов деметаллизации (железа, меди, алюминия, цинка) белых и красных сухих вин хитинсодержащими материалами (хитином, хизитом, хизитэлом и хитозаном), среди которых наиболее перспективным оказался хитозан.

2 Научно обосновано применение в виноделии хитозана, обладающего высокой сорбционной способностью в отношении металлов, вызывающих помутнения вин и являющимся более экологически безопасным по сравнению с препаратами, применяемыми в промышленности.

3 Установлены корреляционные зависимости эффективности сорбции железа, меди, алюминия, цинка от температуры, количества хитозана, времени контакта с вином, и оптимизированы условия деметаллизации.

4 Показано, что благодаря разнообразию функциональных групп хитозан является эффективным материалом комплексного действия, селективно извлекающим металлы и полифенольные соединения, вызывающие помутнения вин.

Установлено, что сорбция металлов из вин в значительной степени определяется ОН- и NH2- группами хитозана с образованием хелатных комплексов.

5. Установлено, что эффективность сорбции металлов из сухих белых и красных вин хитозаном выше, чем у традициопо используемых деметаллизаторов. Показана возможность комбинированного применения ЖКС и НТФ с хитозаном.

6. Выявлено, что хитозан положительно влияет на физико-химические показатели и ароматообразующис вещества вин.

7. Производственные испытания показали перспективность применения хитозана в винодельческой промышленности

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Маметнабиев Т.Э., Няникова Г.Г, Калинкин И.П., Сороко В.Е., Реброва О.Н. Деметаллизация виноматериалов хитинсодержащими сорбентами// Успехи современного естествознания. - 2002. - №3. - С.79-80.

2. Маметнабиев Т.Э., Няникова Г.Г., Калинкин И.П., Магомедов З.Б., Томаров Г.Ф., Гарабаджиу A.B. Извлечение ионов Fe 3+ из виноматериалов хитинсодержащими сорбентами// Тез. докл. Междунар. начно-практич. конф «Разработка, производство, продвижение и продажа вин, алкогольных и

.». ■'24332

пивобезалкогольных напитков». 29 окг. - 1 нояб. 2002 г. - Москва, 2002 -С.86-87.

3. Маметнабисв Т.Э., Няникова Г, Использование хитинсодержащю виноматериалов// Мат-лы 7-й Межд перспективы в исследовании хитина Петербург - Репино, 2003. - С. 255-25'

4. Маметнабиев Т.Э., Няникова Г.Г., Ká З.Б. Сорбция ионов Fe3+ из сухих Виноделие и виноградарство. - 2003. •

5. Маметнабиев Т.Э., Няникова Г.Г., Калинкин И.П., Магомедов З.Б. Перспективы использования хитина и хитозана для стабилизации вин// Мат-лы 9-й Международной конференции «Достижения современной науки в виноградарстве и виноделии». Ялта, 8-13 сентября, 2003г. - С 99-100.

6. T.E.Mametnabiev, G.G. Nianikova, I.P. Kalinkin, E.U. Eldinova, T.V. Kysmartseva Utilization of chitin contained sorbents for lowering surplus concentration of metal in wines // 28th World Congress of Vine and Wine "Vine and wine: changes and sustainability". - Vienna, Austria. - 2004. - P. 14.

7 Патент № 2244740 РФ. CI C12 H 1/02,1/10. Способ деметаллизации винИ Т.Э. Маметнабиев, Г.Г. Няникова, И.П. Калинкин, Г.Ф Томаров. Бюл. 2005. - № 2.

8. Маметнабиев Т.Э., Няникова Г.Г., Калинкин И.П., Гарабаджиу A.B. Сорбция металлов из вин хитиновыми сорбентами// Тез. докл. III Международного конгресса "Биотехнология: состояние и перспективы развития" 14-18 марта 2005г.- 4 2.- Москва, 2005. - С. 128-129.

9. Маметнабиев ТЭ., Няникова Г.Г., Калинкин И.П., Кусмарцева Т.В., Елдинова Е Ю., Магомедов З.Б. Применение хитинсодержащих сорбентов для деметаллизации сухих вин// Виноделие и виноградарство. - 2005,- № 5.-с.20-21.

10. Няникова Г.Г., Маметнабиев Т.Э. Новый сорбент для вин// Ликероводочное производство и виноделие. - 2005. - № 8,- С. 14-15.

РНБ Русский фонд

2006-4 26696

21.11.05г. Зак. 177-90 РТПИК «Синтез» Московский пр., 26

Содержание диссертации, кандидата химических наук, Маметнабиев, Тажир Эскерович

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 Классификация помутнений вин.

1.2 Металлические помутнения вин.

1.2.1 Источники обогащения вин металлами.

1.2.2 Факторы, обусловливающие накопление металлов в винограде и вине.

1.2.3 Роль металлов в процессах, протекающих при выдержке вин.

1.2.4 Помутнения, связанные с наличием в вине железа.

1.2.5 Препараты, используемые для деметаллизации вин.

1.3 Хитинсодержащие сорбенты.

1.3.1 Строение и свойства хитинсодержащих сорбентов.

1.3.2 Сорбционные свойства хитинсодержащих препаратов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Деметаллизация вин хитинсодержащими сорбентами и биосорбентами на их основе"

За последние 10 лет потребление вина в России на душу населения повысилось в 2 раза и, по прогнозам, темпы роста будут неуклонно расти. Известно, что виноградное вино в умеренных дозах оказывает диетическое и терапевтическое действие. Поэтому технологические приемы обработки виноматериалов направлены на получение качественного и стабильного продукта. Одним из важных показателей качества вина является его прозрачность, устойчивость к помутнениям.

Среди различных причин помутнений вин одной из важнейших является повышенная концентрация металлов, которые, совместно с другими компонентами, образуют нерастворимые осадки - так называемый металлический касс (Мехузла Н.А., 1981).

Для решения этой проблемы вина обрабатывают препаратами, снижающими содержание металлов в винах до концентраций, предусмотренных ГОСТом. Применяемые в настоящее время препараты -деметаллизаторы имеют ряд недостатков: токсичность, неполное выведение металлов, многостадийность обработки, возможность возникновения повторных помутнений и др. (Валуйко Г.Г., Зинченко В.И., Мехузла Н.А., 2002).

Поэтому, весьма, актуальным остается поиск новых эффективных и экологически безопасных материалов, обеспечивающих стабильность вин от металлических помутнений, и разработка рекомендаций по их использованию.

Привлекательными материалами с этой точки зрения являются хитинсодержащие сорбенты. Эти природные полимеры, получаемые из ракообразных и грибов, обладают ярко выраженными сорбционными свойствами по отношению к металлам. Хитин и хитозан широко используют в медицине, сельском хозяйстве, косметической и пищевой промышленностях, а также для очистки стоков. Однако возможность использования их для снижения избыточного количества металлов в винах до сих пор не рассматривалась. Совокупность нетоксичности, многофункциональности, высокой эффективности и огромными природными запасами исходного сырья делает их перспективными в качестве новых материалов для решения проблемы деметаллизации вин и внедрения в винодельческую промышленность.

Работа выполнялась при поддержке Ползуновского гранта "Молодые ученые - малому наукоемкому бизнесу".

Цель работы. Комплексные физико-химические и физические исследования свойств хитинсодержащих сорбентов и биосорбентов на их основе для стабилизации вин от металлических помутнений.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Исследование ряда хитинсодержащих материалов (хитина, хизита, хизитэла и хитозана) в качестве деметаллизаторов и выбор сорбента, наиболее эффективно извлекающего металлы из вин.

2. Получение и оценка возможности применения в качестве деметаллизатора вин биосорбента на основе хитинсодержащего носителя и продуктов метаболизма бактерий.

3. Оптимизация условий деметаллизации вин хитозаном и сопоставление его эффективности с традиционно используемыми деметаллизаторами.

4. Исследование физико-химических и органолептических свойств вин в зависимости от способов их обработки хитозаном.

5. Изучение влияния хитозана на ароматообразующие вещества вин.

Научная новизна. Научно обосновано применение в виноделии хитинсодержащих сорбентов для удаления избыточного содержания металлов из вин для предупреждения металлических помутнений. Показано, что среди группы материалов: хитин, хизит, хизитэл и хитозан, последний облдает наилушими сорбционными свойствами и наиболее полно извлекает из вин железо, медь, алюминий, цинк.

Обоснована необходимость учета взаимного влияния различных факторов на процесс деметаллизации вин. Установлены корреляционные зависимости между температурой, количеством хитозана и временем контакта сорбента с вином, с одной стороны, и эффективностью сорбции металлов из вин, с другой стороны.

Покзано, что сорбция металлов из вин определяется в значительной степени взаимодейтвием NH2- и ОН-групп хитозана с образованием хелатных комплексов.

Исследована возможность применения биосорбента на основе хитинсодержащего сорбента и продуктов метаболизма В. Miicilaginosns для деметаллизации вин.

Практическая значимость. Работа направлена на разработку и внедрение в винодельческую промышленность нового способа деметаллизации вин с целью получения высококачественного, гарантированно стабильного продукта. В связи с этим предложен новый аспект практического использования хитинсодержащих сорбентов (Патент РФ № 2244740 РФ. Способ деметаллизации вин).

Предложенный сорбент - хитозан - имеет преимущества перед используемыми в настоящее время традиционными деметаллизаторами, а именно - это экологически чистый природный полимер, обладающий высокой сорбционной способностью в отношении металлов, вызывающих помутнения вин.

Показано, что благодаря наличию разнообразных функциональных групп хитозан является эффективным сорбционным материалом, селективно удерживающим как металлы, так и полифенолы.

Предложена оптимальная схема обработки столовых вин хитозаном.

Показана принципиальная возможность комбинированной обработки вин хитозаном в сочетании с традиционно используемыми деметаллизаторами - желтой кровяной солью (ЖКС) и двуводной тринатриевой солью нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ).

Установлено, что обработка столовых белых и красных вин хитозаном не оказывает отрицательного действия на физико-химические и органолептические характеристики напитка.

Технология деметаллизации вин и коньячных спиртов с испрользованием сорбента хитозана прошла серию испытаний в производственных условиях на ЗАО ВКЗ «Избербашский» (Дагестан). По результатам испытаний получено положительное заключение.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология", Маметнабиев, Тажир Эскерович

выводы

1. Впервые проведены комплексные физико-химические и физические исследования процессов деметаллизации (железа, меди, алюминия, цинка) белых и красных сухих вин хитинсодержащими материалами (хитином, хизитом, хизитэлом и хитозаном), среди которых наиболее перспективным оказался хитозан.

2. Научно обосновано применение в виноделии хитозана, обладающего высокой сорбционной способностью в отношении металлов, вызывающих помутнения вин и являющимся более экологически безопасным по сравнению с препаратами, применяемыми в промышленности.

3. Установлены корреляционные зависимости эффективности сорбции железа, меди, алюминия, цинка от температуры, количества хитозана, времени контакта с вином, и оптимизированы условия деметаллизации.

4. Показано, что благодаря разнообразию функциональных групп хитозан является эффективным материалом комплексного действия, селективно извлекающим металлы и полифенольные соединения, вызвающие помутнения вин.

Установлено, что сорбция металлов из вин в значительной степени определяется ОН- и КНг-группами хитозана с образованием хелатных комплексов.

5. Установлено, что эффективность сорбции металлов из сухих белых и красных вин хитозаном выше, чем у традиционно исспользуемых деметаллизаторов. Показана возможность комбинированного применения ЖКС и НТФ с хитозаном.

6. Выявлено, что хитозан положительно влияет на физико-химические показатели и ароматобразующие вещества вин.

7. Производственные испытания показали перспективность применения хитозана в винодельческой промышленности.

3.10 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, на основании проведенных исследований предлагается нижеследующая схема обработки столовых вин хитозаном, которая обеспечивает стабильность вин, а также сокращение времени и многостадийности обработки вин. Данная технологическая схема не требует наличия высококвалифицированной рабочей силы, дополнительного оборудования и доступна техническому персоналу предприятия.

В резервуар (1), где идет подготовка сорбента, загружается хитозан и подается вода для его замачивания. После замачивания хитозан отделяется на сепараторе (2) и шнеком (3) подается в емкость (4) для обработки виноматериала, который подается из винохранилищ. В аппарате (4) виноматериал подвергается обработке хитозаном в течение 2 ч. После деметаллизации виноматериал отделяют фильтрованием на фильтр-прессе (5) и насосом (6) перекачивают на отдых в резервуар (7) для хранения или в цех розлива. Отработанный хитозан с фильтр-пресса (5) отправляют на регенерацию. i

VO 00 i

Отработанный хитозан на регенерацию

Рисунок 15 - Аппаратурно-технологическая схема деметаллизации вин хитозаном:

1 - резервуар для замачивания хитозана; 2 - сепаратор; 3 - шнек; 4 - емкость для обработки вин; 5 - фильтр-пресс; 6 - насос; 7 - резервуар для хранения.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата химических наук, Маметнабиев, Тажир Эскерович, Санкт-Петербург

1. Балкули Б.Б. Современные способы деметаллизации вин. Ашхабад, 1976. 30 с.

2. Зинченко В.И., Таран Н.Г., Огай А.В. Стабилизация вин к различным видам помутнений // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдовы. 1991. № ю. С. 37-40.

3. Мехузла Н.А. Разработка технологии стабилизации вин против физико-химических помутнений: Автореф. дис. . д-ра. техн. наук / М., 1981.45 с.

4. Справочник по виноделию / Под ред. Г.Г. Валуйко, В.Т. Косюры. Симферополь: Таврида, 2000. 624 с.

5. Линецкая А.Е. Рациональные методы стабилизации вин // Виноград и вино России. 2001. № 3. С. 30-32.

6. Зинченко В.И., Таран Н.Г., Шарыгин Л.М. О концентрации металлов и радионуклидов в винах Тамани // Виноград и вино России. 1993. № 1. С. 8-10.

7. Агеева Н.М. Современные способы стабилизации вин к помутнениям // Известия вузов. Пищевая технология. 1995. № 5-6. С. 5-7.

8. Чурсина О.А., Алексеева Л.М., Толстенко Н.В. Технологические приемы для повышения разливостойкости вин // Виноделие и виноградарство. 2002. №3. С. 34-35.

9. Валуйко Г.Г., Бурьян Н.И., Тюрина Л.В. Биологическая стабилизация вин 5-нитрофурилакриловой кислотой // Виноделие и виноградарство СССР. 1975. № 5. С. 14-16.

10. Валуйко Г.Г., Зинченко В.И., Мехузла Н.А. Стабилизация виноградных вин. Симферополь: Таврида, 2002. 208 с.

11. Бурьян Н.И. Микробиология виноделия. Ялта: Ин-т винограда и вина "Магарач", 2002. 433 с.

12. Авакян Б.П. Микрофлора продуктов переработки винограда. Ереван: "Айастан", 1988. 195 с.

13. Авакян Б.П. О распространении молочнокислых бактерий в различных типах вин Армении // Биол. журн. Армении. 1969. № 22. С. 46-51.

14. Авакян Б.П. Уксуснокислые бактерии различных типов вин Армении // Известия сельскохозяйственных наук Арм. ССР. 1968. № 11-12. С. 153158.

15. Валуйко Г.Г. Технология виноградных вин. Симферополь: Таврида, 2001.624 с.

16. Филиппова Г.Б. Исследование кинетики и механизма свободно радикальных реакций при осветлении и стабилизации вин: Дис. .канд. техн. наук. Ялта, 1991. 171 с.

17. Валуйко Г.Г. Биохимия и технология красных вин. М.: Пищевая промышленность, 1973. 296 с.

18. Щербаков С.С., Потий B.C., Давыдов Е.Р., Тычина П.И. Новый биосорбент для предотвращения и ликвидации покоричневения белых столовых виноматериалов // Виноград и вино России. 1993. № 3. С. 14-17.

19. Зинченко В.И., Таран Н.Г., Макаров А.С., Загоруйко В.А. Основные источники поступления кальция в виноматериалы и его роль в образовании кристаллических помутнений. Ялта: Ин-т винограда и вина "Магарач", 1984. 30 с.

20. Таран Н.Г. Кальций в винограде и кристаллические помутнения вин. // Методические рекомендации по современным способам производства, ускоренного созревания и стабилизации виноградных вин: Сб. науч. тр.: -Ялта, 1984. С. 28-29.

21. Зинченко В.И., Таран Н.Г., Макаров А.С., Загоруйко В.А. Влияние технологических приемов на содержание кальция в виноматериалах // Виноделие и виноградарство СССР. 1985. № 3. С. 28-30.v Ч

22. Зинченко В.И., Макаров А.С., Таран Н.Г. Факторы, влияющие на накопление кальция в винограде и виноматериалах // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. 1985. № 7. С. 51-53.

23. Яцына А.Н. Физико-химические исследование белковых помутнений белых столовых и методы их предупреждения: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Краснодар, 1965. 20 с.

24. Величко Б.А. Белковые помутнения и стабильность вин. Обзор. М.: ЦИНТИПищепром, 1968, вып. 7. 29 с.

25. Боярский В.М. Фенольные помутнения вин и способы их устранения // Виноделие и виноградарство СССР. 1977. № 2. С. 53.

26. Тюрин С.Т. Современные физические методы стабилизации вин. М.: ВНИИВИВ, 1982. 32 с.

27. Зинченко В.И. Полисахариды винограда и вина. М.: Пищевая промышленность, 1978. 152 с.

28. Ежов В.Н. Исследование полисахаридов винограда и вина и их роли в формировании коллоидных помутнений: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Ялта, 1977. 22 с.

29. Датунашвили Е.Н., Ежов В.Н. О действии ферментативного препарата Пектоваморина П10Х на полисахариды кожицы и сока виноградной ягоды // Прикладная биохимия и микробиология. 1974. Т. 10. С. 117-121.

30. Ежов В.Н. Влияние обработок вин на их устойчивость к полисахаридным помутнениям // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. 1977. № 1. С. 32-35.f<

31. Карелина JI.T. Уточнение технологических приемов и режимов стабилизации вин против коллоидных помутнений: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М., 1981. 25 с.

32. Фисенко В.Ю. Исследование липидов винограда и вина и совершенствование технологии белых столовых вин: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Краснодар, 1981. 27 с.

33. Огородник С.Т., Драновская Т.Д. Помутнения вин вызываемые избыточным содержанием металлов. Обзор. М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1970. 35 с.

34. Валуйко Г.Г. и др. Тяжелые металлы в винограде и вине. Обзор. М.: АгроНИИТЭИПП, 1996. вып. 1. 23 с.

35. Абдулаева Б.А., Сапаева З.Ш. Тяжелые металлы в виноматериалах, сброженных раличными способами // Виноделие и виноградарство. 2003. № 4. С. 36-37.

36. Кобаидзе Т.А., Гуджежиани Г.Д., Шония Н.И. Изменение содержания минеральных элементов в столовых винах при их обработке и выдержке // Виноделие и виноградарство СССР. 1977. № 6. С. 23-25.

37. Риберо-Гайон Ж., Пейно Э., Риберо-Гайон П., Сюдро П. Теория и практика виноделия / Под. ред. Г.Г. Валуйко. М.: Пищевая промышленность, 1980. Т. 3. 456 с.

38. Гулиашвили Т. М. Микроэлементный состав винограда, продуктов его переработки и современные методы его исследования: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М., 1989. 37 с.

39. Огородник С.Т., Драновская Т.Д. Контроль содержания меди в винах // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. 1976. С. 25-26.

40. Таланян О.Р., Христюк В.Т. Удаление меди из соков и виноматериалов активированными дисперсными минералами // Изв. высших учебных заведений: Пищевая технология, 2002. № 1. С. 57-58.

41. Козуб Г.И., Балануцэ А.П., Плачинтэ Н.В., Бабич В.В. Определение содержания свинца в винах // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. 1976. № 6. С. 21.

42. Риберо-Гайон Ж., Пейно Э., Риберо-Гайон П., Сюдро П. Теория и практика виноделия / Под. ред. Г.Г. Валуйко. М.: Пищевая промышленность, 1981. Т. 4. 457 с.

43. Огородник С.Т. Устойчивость комплексных соединений железа в винах // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. 1975. № 5. С. 2729.

44. Ратушный Г.Д. Стабилизация вин с применением ионообменных смол // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. 1969. № 8. С. 2124.

45. Дрбоглав Е.С. Ионообмен в виноделии. М.: ЦИНТИПищепром, 1962. с. 23.

46. Исламов М.Н. Использование электродиализа для деметаллизации вин. МТИПП, 1988. с. 26.

47. Германова Л.М., Гордеева Л.Н., Козинский И.Ш. Физические методы стабилизации и осветления вин. Обзор. М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1985. вып. 12. 12 с.

48. Исламов М.Н., Кишковский З.Н. Повышение качества продуктов переработки винограда методом электродиализной обработки // Всесоюз. науч.-техн. конф. «Совершенствование технологических процессов производства новых видов продукции. Киев, 1991. С. 193.

49. Кишковский З.Н., Остапенков A.M., Сахарова Т.А., Матисон В.А. Электрофизические методы стабилизации вин. М.: УНИИТЭНПшцпром, 1982. 32 с.

50. Датунашвили Е.Н., Сейдер А.И. Использование трилона Б для предупреждения и устранения металлических кассов // Виноделие и виноградарство СССР. 1970. № 4. С. 55-57.Щ

51. Мехузла Н.А., Липович JI.M., Панасюк А.Л., Темкина В.Я. Определение свободного трилона Б в винах // Виноделие и виноградарство СССР. 1974. № 4. С. 19-22.

52. Яцына А.Н. Использование ЖКС для удаления катионов тяжелых металлов из вин. Обзор. -М., 1970. 15с.

53. Мехузла Н.А., Панасюк А.Л., Темкина В.Я. Деметаллизация виноградных вин с помощью тринатриевой соли нитрилотриметил-фосфоновой кислоты // Виноделие и виноградарство СССР. 1976. № 3. С. 14-17.

54. Огородник С.Т., Балкули Б.Б. Обработка желтой кровяной солью низкокислотных вин // Виноделие и виноградарство СССР. 1977. № 2. С. 51-52.

55. Огородник С.Т., Балкули Б.Б. Пути превращения ЖКС. Ашхабад: ТуркменИНТИ, 1977. 13 с.

56. Панасюк А.Л. Афон-302 новый препарат на основе НТФ для стабилизации винодельческой продукции // Виноград и вино России. 1998. №6. С. 25.

57. Панасюк А.Л. Исследование процессов деметаллизации вин с помощью комплексонов: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Ялта, 1977. 17 с.

58. Мехузла Н.А., Панасюк А.Л., Рагинская Л.К., Манова Т.Г. Эффективность действия некоторых деметаллизаторов // Винодельческая промышленность. М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1976. № 7, С. 9-13.

59. Мехузла Н.А., Панасюк А.Л., Темкина В.Я. Применение тринатриевой соли НТФ для деметаллизации коньяков // Виноделие и виноградарство СССР. 1978. №8. С. 15-18.

60. Быков В.П. Состояние и перспективы развития производства хитина, хитозана и продуктов на их основе из панциря ракообразных // Мат-лы

61. V Всерос. конф. по хитину и хитозану. 25-27 мая 1999 г. Москва-Щелково, 1999. С. 15-18.

62. Красавцев В.Е. Криль как сырьевая основа хитинового производства // * Мат-лы V Всерос. конф. по хитину и хитозану. 25-27 мая 1999 г.

63. Москва-Щелково, 1999. С. 35-37.

64. Феофилова Е.П., Терешина В.М. Перспективные источники получения хитина из природных объектов // Мат-лы V Всерос. конф. по хитину ихитозану. 25-27 мая 1999 г. Москва-Щелково, 1999. С. 76-78.

65. Мыльников Н.М., Малахова Н.М. Влияние хитозанового препарата «Нарцисс» на развитие болезней и урожайность сои в условиях Приморского края // Мат-лы V Всерос. конф. по хитину и хитозану. 2527 мая 1999 г. Москва-Щелково, 1999. С. 92-95.

66. Borkowsky J., Kowalczyk W., Struszczyk H. Progress on Chemistry and Application of Chitin and Its Derivatives // Lodz. Poland. 1998. Vol. IV. P. 407-410.

67. Буров B.H., Юрченко О.С. Хитинсодержащие препараты, как возможные- //индукторы устойчивости огурцов к западному цветочному трипсу //

68. Мат-лы V Всерос. конф. по хитину и хитозану. 25-27 мая 1999 г. Москва-Щелково, 1999. С. 70-73.

69. Struszczyk Н. Microcrystalline chitosan as potential polymeric material for medical applications // Polim. Med. 1988. Vol. 18, № 3. P. 179-191.

70. Bodek К.Н. Evaluation of microcrystalline chitosan properties as a drug carrier. Part II. The influence of microcrystalline chitosan on release rate of ketoprofen // Acta. Pol. Pharm., 2001. V. 58, № 3. P. 185-194.

71. Janes K.A., Fresneau M.P., Marazuela A., Fabra A., Alonso M. J. Chitosan nanoparticles as delivery systems for Doxorubicin // J. Control Released. 2001. V. 15, №73. P. 255-267.

72. Tozaki H., Fujita Т., Terabe A., Okabe S. Potcting effect of chitin and chitosan on experimentally induced murine candidiasis // J. Pharm. Pharmocol. 1999. V. 51, № 10. P. 1107-1112.

73. Ramadas M., Paul W., Dillep K., Anitha Y., Sharma C. Lipoinulin encapsulated alginat-chitosan capsules: intestinal dlivery in diabetic rats

74. J. Microencapsul. 2000. V.17, № 4. P. 405-411.

75. Маметнабиев Т.Э., Няникова Г.Г., Калинкин И.П., Магомедов З.Б. Перспективы использования хитина и хитозана для стабилизации вин // Мат-лы 9-й Международной конференции «Достижения современной науки в виноградарстве и виноделии». Ялта, 2003. С. 99-100.

76. Poppe L., Knorr D. Applications of high-pressure homogenization for foodpreservation // Food Technol. 1990. Vol. 44, № 7. P. 84-89.

77. Бойцова T.M., Ефременко Ю.Г. Эмульсионные продукты на основе * белково-хитозанового осадка // Мат-лы VII Междун. конф.

78. Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана». 15-18 сентября 2003 г. Санкт-Петербург-Репино, 2003. С. 229-231.

79. Carlson В., Knorr D., Watkins Т. Oganoleptic propeties of chitin drivativeswith different constraction // Nutrition Reports Intern. 1983. V. 27, P. 201.

80. Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение / Под ред. К.Г. Скрябина, Вихоревой Г.А., Варламова В.П. М.: Наука. 2002. 368 с.

81. Wan. Nhag, Isa Т. Исследование сорбции меди на хитозане, Dowex-1, Zerolite 225 //J. Appl. polym Sci. 1998. № 6. P. 1067-1070.

82. Селиверстов А.Ф., Емельянов А.Ю., Ершов Б.Г. Сорбция металлов из водных растворов хитиносодержащими материалами // Журналприкладной химии. 1993. Т. 66, вып. 10. С. 2331-2336.

83. Куприна Е.Э., Няникова Г.Г., Водолажская С.В. Разработка и оценка свойств биологически активной добавки в почву на основе хитина, полученного электрохимическим способом // Микология и фитопатология. 2002. Т. 36, вып. 4. С. 63-69.

84. Пестова О.В. Биоинтез экзополисахаридов батериями Bacillus * muilaginosus в глубинных условиях культивирования и новый аспект ихиспользования: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Санкт-Петербург, 2000. 20 с.

85. Roberts G.A.F. Chitin chemistry. Basingstoke: Macmillan Press, 1992. 352 p.

86. Muzzarelli R.A.A. Natural chelating polymers. Oxford: Pergamon Press,1973. P. 55-83.

87. Muzzarelli R.A.A. Chitin. Oxford: Pergamon Press, 1977. 305 p.

88. Muzzarelli R.A.A. New derivatives of chitin and chitosan: properties andapplications // New Dev. Ind. Polysaccharides Proc. Conf. 1984. Abstr. -N.Y.: Gordon & Breach. 1985. P. 207-231.

89. Woo P.J., Ok P.M., Koh P.K. Mechanism of Metal Ion Binding to Chitosan in Solution. Cooperative Inter- and Intramolecular Chelations // Bull. Korean Chem. Soc. 1984. V. 5. № 3. P. 108-112.

90. Siegel S.M., Galun M., Siegel B.Z. Filamentous fungi as metal biosorbents // Water Air Soil Poll. 1990. № 53. P. 335-344.

91. Tsezos M., Matrar S. A further insight into mechanism of biosorption of metals by examining chitin EPK spectra // Talanta. 1986. V. 33. № 3. P. 225-232.

92. Onsoyen E., Skaugrud O. Metal recovery using chitosan // J. Chem. Technol. and Biotechnol. 1990. V. 49. № 4. P. 395-404.

93. Lopez de Alba P.L. Pacheco M.A., Andreu de Riquer G.A. Interaction study between any transition-metal ions in addition to Cerium(Iv) and Uranium(Vi) and Chitosan Hydrochloride // Bol. Soc.Chil. Quim.l988.V. 33. № l.P.59-64.

94. Gomez-Guillen M., Gomez-Sanchez A., Manin-Zamora M.E. Preparation and chelating properties of derivatives of chitosan and 1,3-Dicarbonylcompounds // Carbohydr. Res. 1994. V. 258. P. 313-319.

95. Masri M.S., Friedman M. Competitive binding of mercuric chloride in dilute-solutions by wool and polyethylene or glass containers // Environ. Sci. Technol. 1972. № 6. P. 745-746.

96. Koshijima Т., Tanaka R., Muraki E., Yamada A., Yaku F. Chelating polymers derived from cellulose and chitin. I. Formation of polymer complexes withmetal ions // Cellulose Chem. Technol. 1973. V. 7. P. 197-208.

97. Ramachandran N.K., Madhavan P. Gopakumar K. Novel use of chitinous waste from crustacean processing plants // Proc. 2nd Int. Conf. Chitin and Chitosan. Sapporo: 1982. P. 187-190.

98. Yang T.C., Zall R.R. Absorption of metals by natural polymers generated from seafood processing wastes // Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1984. V. 23. № l.P. 168-172.

99. Muzzarelli R.A.A., Sipos L. Chitosan for the collection from seawater of naturally occurring zinc, cadmium, lead and copper// Talanta, 1971. V. 18. P. 853-858.

100. Mauri M.S., Renter F.W., Friedman M. Binding of metal cations by natural substances // J. Appl. Polym. Sci. 1974. V. 18. №3. P. 675-681.

101. Volesky B. Biosorbents for metal recovery // Trends Biotechnol. 1987. -№5 .-P. 96-1 01.

102. Горовой Л.Ф., Петюшенка А.П. // Мат-лы V конф. "Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана". 25-27 мая 1999 г. Москва-Щелково, 1999. С. 134-136.

103. Blair H.S., Но Т.С. Studies in the adsorption and diffusion of ions in chitosan // Chem. Technol. Biotechnol. 1981. V. 31. № 1. P. 6-10.

104. Delben F. Muzzarelli R.A.A., Terbojevich M. Thermodynamic study of the protonation and interaction with metal cations of three chitin derivatives // Carbohydr. Polym., 1989. V. 11. N3. P. 205-219.

105. Eiden C.A. Jewell C.A., Wightman J.P. Interaction of lead and chromium with chitin and chitosan // J. Appl. Polym. Sci. 1980. V. 25, № 8. P. 15871599.

106. Findou A., McKay G., Blair H.S. Transport studies for the sorption of copper ions by chitosan // J. Environ. Sci. Health. Part A., 1993. A. 28, № 1. P. 173185.

107. Maruca R., Suder B, Wighrman J.P. Adsorption of metal ions on polyaminated highly porous chitosan chelating resin. // J. Appl. Polym. Sci. 1982. V. 27, № 12. P. 4827-4837.

108. Shigeno Y., Kondo K., Takemoto K. Functional monomers and polymers .74. physicochemical study on the chitosan-iodine complexes // Angew. Makromol. Chem., 1980. № 91. P. 55-67.

109. Ершов Б.Г., Селиверстов А.Ф., Сухов П.Л., Быков ГЛ. Сорбция ионов Си хитином и хитозаном из водных растворов. Молекулярная структура образующихся комплексов // Известия Академии наук. Серия химическая. 1992. № 10. С. 2305-2311.

110. Hsien T.Y., Rorrer G.L. Development of biopolymer adsorbents for heay metal ion separations // In. Proc. of 1996 TAPPI Minimum Effluent Mills symposium, TAPPI Pess, Atlanta GA. 1996. P. 261-267.

111. Kurita K., Koyama Y., Chikaoka S. Studies on chitin influence of controlled side-chain introduction to chitosan on the adsorption of ion // Polymer Journal. 1988. Vol. 20. № 12. P. 1083 - 1089.

112. Gonzalez-Davila M., Millero F.J. The adsorption of copper to chitin in seawater// Geochim. Cosmochim. Acta., 1990. V. 54. № 3. P. 761-768.

113. Kurita K., Koyama Y., Akihiko T. Studies on chitin. IX. Crosslinking of water-soluble chitin and evaluation of the products as adsorbents for cupric ion// J. Appl. Polym. Sci., 1986. V. 31. № 5. P. 1169-1176.

114. Ohga К., Kurauchi Y., Yanase H. Adsorption of Cu2+ or Hg2+ ion on resins prepared by cross-linking metal-complexed с hitosans // Bulletin of the Chemical society of Japan . 1987. Vol. 60. № 1. P. 444 446.

115. Struszczyk H., Kivekas O., Niekraszewicz A. Some modern applications of new chitosan forms // Advances in Chitin Science. Vol. I. Proc. of the 1st Int. Conf. of European Chitin Soc. Lyon, Jacques Andre Publisher. 1995. P. 482484.

116. Muzzarelli R.A.A., Tanfani F., Emanuelli M., Bolognini L. Aspartate glucan, glycine glucan, and serine glucan for the removal of cobalt and copper from solutions and brines//J. Appl. Biochem., 1980. V. 2. № 5. P. 380-389.

117. Kurauchi Y., Tsurumori E., Ohga K. A glassy-carbon electrode modified with N-(2-hydroxybenzyl)chitosan for foltammetric determinations of Cu2+ And Pb2+// Bull. Chem. Soc. Jap. 1989. V. 62. № 4. P. 1341-1342.

118. Jlia I.N., Ivengar L., Rao A. V. Removal of cadmium using chitosan // J. Environ. Eng., 1988. V. 114. № 4. P. 962-974.

119. Rorrer G.L., Hsien T.Y., Way J.D. Synthesis of porous-magnetic chitosan beads for removal of cadmium ions from waste water// Ind. Eng. Chem. Res., 1993. V. 32. № 9. P. 2170-2178.

120. Hsien T.Y., Rorrer G.L. Effects of acylation and crosslinking on the material properties and cadmium ion adsorption apacity of porous chitosan beads // Separ. Sci. Technol. 1995. V. 30. № 12. P. 2455-2475.

121. Gonzalez-Davila M., Santana-Casiano J.M., Millero F.J. The adsorption of Cd(II) and Pb(II) to chitin in seawater // J. Colloid Interface Sci., 1990. V. 137. №1. P. 102-110,

122. Muzzarelli R.A.A., Roccheni R. The determination of molybdenum in sea water by hot graphite atomic absorption spectrometry after concentration on /7-aminobenzylcellulose or chitosan // Anal. Chim. Acta. 1973. V. 64. №3. P. 371-379.

123. Ponier R.J. // Pat. US № 4.775650, 1988 (CI.B01 J20/22).

124. Маметнабиев Т.Э., Няникова Г.Г., Калинкин И.П., Кусмарцева Т.В., Елдинова Е.Ю., Магомедов З.Б. Применение хитинсодержащих сорбентов для деметаллизации сухих вин // Виноделие и виноградарство. 2005. № 5. С. 20-21.

125. Jing S.B., Yamaguchi Т. Removal of phosphate from dilute phosphate solution by an iron chitosan complex to be used as an oral sorbent // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1992. V. 65. № 7. P. 1866-1870

126. Choi K.S., Chung T.S. Kim Y.M. Synthesis and metal ion-adsorption characteristics of polystyrene-based chelating resins. Ill // Pollimo. 1983. V. 7. № 6. P. 372-379.

127. Meinhard S. // Pat. № 4.141889. 1993 (CI. A62D3/00).

128. Методы технохимического контроля в виноделии / Под ред. В.Г. Гержиковой. Симферополь: Таврида, 2002. 260 с.

129. Плаченов Т.Г. Ртутная порометрическая установка П-ЗМ. Учебное пособие. Д.: Изд-во ЛТИ им. Ленсовета, 1968. 22 с.

130. Няникова Г.Г., Виноградов Е.Я. Bacillus mucilaginosus. Перспективы использования. СПб.: ВНИИХ СПбГУ, 2000. 124 с.