Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние агроэкологических условий и приемов переработки на качество подсолнечного и других видов пектина

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Влияние агроэкологических условий и приемов переработки на качество подсолнечного и других видов пектина"

На правах рукописи

Кузнецова Екатерина Алексеевна

Влияние агроэкологических условий и приемов переработки на качество подсолнечного и других видов пектина

Специальность 03.00.16 - экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

□□3 IT 1535

Воронеж -2008

003171535

Работа выполнена на кафедрах химии и биохимии и микробиологии ФГОУ ВПО "Воронежский государственный аграрный университет имени КД Глинки"

Научные руководители доктор химических наук, профессор

Котов Владимир Васильевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Лукин Алексей Леонидович

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Павлюк Николаи Трофимович

доктор технических наук, профессор Лосева Валентина Александровна

Ведущая организация ГНУ Научно-исследовательский

институт сельского хозяйства Центрально-черноземной полосы им В В Докучаева

Защита состоится 26 июня 2008 года в 12 00 часов на заседании диссертационного совета Д 220 010 06 при Воронежском государственном аграрном университете имени К Д Глинки по адресу 394087, Воронеж, ул Мичурина, I, ауд 268

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного аграрного университета им К Д Глинки

Автореферат разослан 24 мая 2008г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, Доцент

О М Кольцова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований.

В настоящее время большое внимание уделяется повышению экологической безопасности производства продукции растениеводства Антропогенное воздействие на экосистему проявляется с начала выращивания сельскохозяйственных культур до завершения технологических стадий получения конечного продукта

Одним из важнейших продуктов растениеводства, обладающим высокой биологической активностью, является пектин Физиологическая ценность пектина состоит в том, что он способствует нормальному протеканию биохимических процессов и предотвращению негативного воздействия токсикантов на организм человека В настоящее время имеется дефицит пектина, среднесуточное потребление которого человеком должно составлять 2-16 г Поэтому наряду с использованием традиционного пектинсодержащего сырья - свекловичного жома, яблочных и цитрусовых выжимок, с целью расширения сырьевой базы необходим поиск других источников его получения, одним из которых являются корзинки подсолнечника

При получении пектина важным направлением является исследование влияния агротехнических условий выращивания пектинсодержащих культур на его свойства Одним из таких приемов является десикация, заключающаяся в обработке растений препаратами контактного и системного действия Имеются литературные данные о накоплении остаточных количеств пестицидов в семенах и масле подсолнечника, а также корзинках, используемых на корм скоту Однако отсутствуют сведения о влиянии десикантов на свойства пектина Выявление закономерностей взаимодействия десикантов с молекулами пектина, особенностей накопления их остаточных количеств в почве, оказывающих влияние на экосистему, а также условий минимального их содержания в готовой продукции, обеспечивающих ее безопасность и качество, представпяет научный и практический интерес

Существующие технологии выделения пектина из растительного сырья экологически опасны, так как включают использование значительных количеств кислот и органического растворителя - этанола Безопасность производства пектина может быть повышена путем снижения количества используемых кислот или полного исключения технологических стадий кислотного гидролиза, спиртового выделения и очистки и их замены экологически целесообразными ферментативными, а также чембранно-сорбционными методами Сведения о ферментативном гидролизе пектинсодержащего сырья практически отсутствуют Имеются данные о применении методов ульта-фильтрации и сорбции на ионитах в технологии очистки экстрактов свекловичного и некоторых других видов пектинов Однако, в связи с тем, чго подсолнечный пектин по сравнению с другими имеет ряд особенностей, при разработке его мембранно-сорбционной очистки необходимо выявление оптимальных параметров процесса

В последнее время развиваются работы по выделению, очистке и исследованию свойств пектинов, полученных из нетрадиционного растительного сырья Поэтому целесообразно провести сравнительное исследование свойств подсолнечного и некоторых других видов пектинов

Следует сказать, что подсолнечный пектин по сравнению с другими обладает повышенной зольностью, которая влияет на его растворимость и детоксицирующие свойства Поэтому представляется необходимой разработка приемов обеззоливания пектина с использованием комплексонов, применяемых в пищевой промышленности Таким образом, разработка и совершенствование технологий получения качественного пектина при минимальной экологической опасности является актуальной задачей Актуальность проблемы заключается также в том, что в России до сих пор не налажено производство пектина, а существующие технологии трудо- и энергоемки

Цель и задачи исследования.

Целью работы является выявление влияния агроэкологических условий выращивания подсолнечника на качество пектина и разработка экологически безопасных методов его выделения из отходов производства подсолнечника и других видов растительного сырья

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи

1 Установление влияния сортовых особенностей подсолнечника и применяемых агроприемов на урожайность, качество и выход пектина

2 Выявление условий экологической безопасности применения десикантов на подсолнечнике

3 Выявление особенностей физико-химических свойств подсолнечного пектина по сравнению с другими его видами

4 Установление оптимальных условий очистки растительных экстрактов методами ультафильтрации, сорбции и комплексообразования

5 Совершенствование технологии получения подсолнечного пектина и его использование в качестве функциональной добавки

Научная новизна работы: Установлено влияние сортовых особенностей подсолнечника на урожайность, качество масла, выход и физико-химические показатели пектина Выявлено влияние десикации посевов подсолнечника на урожайность При почвенно-токсикологической оценке десикантов Ураган Форте и Реглон Супер отрицательного влияния на микробиологические показатели почвы при применении в производственных дозах не выявлено Исследован механизм взаимодействия действующих веществ препаратов Реглон Супер и Ураган Форте с молекулами пектина Впервые экспериментально подтверждено отсутствие химического взаимодействия исследуемых препаратов с полигалактуроновой кислотой Компьютерным моделированием показан, а методом ИК - спектроскопии доказан факт перераспределения воды по степени связанности в присутствии действующих веществ препаратов Выявлено преимущество препарата Реглон Супер, использование которого позволяет снизшь энергозатраты на испарение на 8% Установлено, что проведение десикации на посевах позволяет остановить

развитие болезней и снизить потери урожая, что дает возможность локализовать очаги поражения и способствует увеличению выхода пектина с 7,4% на необработанных посевах до 8,5-8,7% на посевах, прошедших десикацию

Проведена сравнительная оценка пектинов, полученных из различных источников сырья Выявлено, что из корзинок подсолнечника, по сравнению с другими источниками, можно получить пектин высокого качества с выходом до 7,9% Исследован процесс гидролиза - экстрагирования пектина из корзинок подсолнечника при различных рН Выявлено, что для получения экстракта пектина оптимальным и экологически обоснованным является использование 0,4% раствора соляной кислоты Исследовано влияние рН нейтрализации экстракта на производительность ультрафильтрационных мембран и выявлено его оптимальное значение, равное 3,1 Установлена высокая поглотительная способность ряда активированных углей по отношению к красящим веществам, содержащимся в соке растений Выявлено, что перспективными для обеззоливания являются марки порошковидных углей ОУ -Б, ОС 1230 и ОСЬ 420 При использовании подсолнечного пектина в качестве добавки при выпечке хлеба установлено, что оптимальная доза пектина (0,5% к массе муки) повышает объемный выход хлеба на 6,1% и качество готовой продукции

Практическая значимость работы

Выявлено, что в условиях Воронежской области оптимальным по урожайности, качеству масла, выходу и качеству пектина является гибрид подсолнечника Вейделевский 99 Показано преимущество использования препарата Реглон Супер перед Ураган Форте при десикации подсолнечника Выявлена оптимальная концентрация соляной кислоты в процессе гидролиза-экстрагирования пектина из корзинок подсолнечника Установлено, что эко-лого-экономический эффект от снижения затрат кислоты составляет 247,1 тыс руб для производства пектина объемом 20 тыс тонн Усовершенствована технологическая схема выделения и о чистки пектина из растительного сырья путем использования узлов ультрафильтрации, сорбции на активированных углях и комплексообразования Показано, что очищенный таким образом пектин обладает высокой комплексообразующей способностью и может быть использован в производстве продуктов лечебно-профилактического назначения

Разработана рецептура хлеба из пшеничной муки первого сорта «Солнечный» с подсолнечным пектином

Положения, выносимые на защиту

1 Оптимальным для получения высоких урожаев семян, качества масла и выхода пектина из корзинок подсолнечника является гибрид Вейделевский 99, обработанный десикантами Реглон Супер и Ураган Форте

2 Десикация подсолнечника используемыми препаратами снижает степень связанности воды в пектине, не влияет на его качество и увеличивает выход, снижает распространение болезней и развитие корзиночных форм гнилей и не оказывает негативного влияния на микробное число почвы

3 Выделенный из корзинок подсолнечника пектин по основным показателям близок к цитрусовому и значительно превосходит пектин, полученный из нетрадиционных источников Оптимальным и экологически обоснованным приемом выделения подсолнечного пектина является гидролиз 0,4%-ным раствором соляной кислоты

4 Высококачественный подсолнечный пектин может быть получен ультрафильтрацией нейтрализованного до рН 3,1 экстракта с последующей шестиступенчатой диафильтрацией с добавлением трилона Б в первую ее ступень Обесцвечивание растительных экстрактов со степенью более 90% необходимо проводить порошкообразными марками активированных углей

5 Оптимальной дозой подсолнечного пектина, используемого в качестве детоксицирующей добавки в рецептуре хлеба и повышающего его объемный выход и качество, является 0,5% к массе муки

Достоверность результатов работы Достоверность результатов подтверждается использованием современных физико-химических методов анализа, математических методов обработки данных, методов компьютерного моделирования, лабораторными и полевыми испытаниями

Апробация работы Основные положения диссертационной работы были представлены и обсуждены на международной научно-практической конференции "Современные тенденции развития агропромышленного комплекса" (Донской государственный аграрный университет, пос Персианов-ский, 31 января - 3 февраля 2006 г), на студенческой научной конференции «Актуальные проблемы в сельском хозяйстве» (Великолукская государственная сельскохозяйственная академия, Великие Луки, 9-10 марта 2006 г), на научно-практической конференции «Российский пектин история - настоящее — перспективы» (Воронежский государственный аграрный университет имени К Д Глинки, Воронеж, 1 - 3 ноября 2006 г), на международной научно-практической конференции «Современные проблемы технологии производства, хранения, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции» ( Мичуринский государственный аграрный университет, Мичуринск, 26-28 февраля 2007 г), на международной научно-практической конференции "Иониты 2007" (Воронежский государственный университет, Воронеж, 17-21 сентября 2007 г), на международной научно-практической конференции «Мировой опыт и перспективы развития сельского хозяйства» (Воронежский государственный аграрный университет имени К Д Глинки, Воронеж, 23-24 октября 2007 г), на научных и учебно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Воронежского государственного аграрного университета имени К Д Глинки (Воронеж 2004-2006 г г)

Работа выполнена в соответствии с координационным планом научного совета РАН по адсорбции и хроматографии на 2005-2009 г г (раздел 2 15 6 2 "Исследование межмолекулярных и гидратационных взаимодействий, кинетики и механизма массопереноса в ионитах и ионообменных мембранах в системах с органическими электролитами и полиэлектролитами") и плану

НИР ВГАУ на 2006-2010 г г (тема №6 "Разработка научных основ формирования устойчивых агроэкосистем ЦЧР" № 01 200 1003985)

Публикации По теме исследования опубликовано 12 научных работ, в том числе 4 в изданиях, реферируемых ВАК РФ

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций по практическому применению Общий объем диссертации состоит из 179 страниц, в том числе 46 рисунков и 28 таблиц В списке испочьзуемой литературы приведено 170 библиографических ссылок на отечественные и иностранные источники Приложения даны на 12 страницах

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 Обзор литературы

Рассмотрено влияние агроэкологических условий выращивания, сортовых особенностей и технологических приемов возделывания подсолнечника на урожайность семян и качество масла Проанализировано антропогенное воздействие на агроэкосистему, оказываемое внесением пестицидов, применяемых при возделывании подсолнечника

Рассмотрены особенности строения, методы получения и физико-химические свойства пектиновых веществ Проведена оценка различных источников сырья для получения пектина Корзинки подсолнечника рассмотрены как перспективное сырье для производства пектина в условиях ЦЧР Анализ литературных данных показал, что подсолнечный пектин обладает высокими качественными показателями, в том числе комплексообразующей способностью, и это позволяет использовать его в качестве детоксиканта в условиях загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами Корзинки подсолнечника, обладают рядом специфических свойств и поэтому для получения из них пектина достаточно высокого качества необходимо совершенствование существующих технологических схем

2 Объекты и методы исследования

Приведена характеристика зоны, в которой расположено ООО «Бере-зовское» Воробьевского района Воронежской области Сделан вывод о соответствии почвенно-климатических условий для возделывания подсолнечника Приведены погодные условия в годы проведения исследований и агротехника возделывания подсолнечника Почвенный покров опытного участка представлен черноземом обыкновенным, среднемощным, среднесуглини-стым с содержанием гумуса 6,2%, рН солевой вытяжки 5,8, рН водной вытяжки 6,6, степенью насыщенности почвы основаниями 89% Содержание в почве подвижного фосфора 116 мг/кг и обменного калия 144 мг/кг почвы (по Чирикову)

Объектами исследований были сорта и гибриды подсолнечника, районированные в ЦЧР Вейделевский 99, Богучарец, Донской 1448, Шолоховский Для получения сравнительных результатов использовались яблочный жом, кожура цитрусовых, стебли и метелки амаранта, свекловичных жом, стебли сахарного сорго Подсолнечник выращивался на полях ООО «Бере-зовское» Воробьевского района Воронежской области в 2005-2007 гг в севообороте 1 Черный пар 2 Озимая пшеница 3 Сахарная свекла 4 Ячмень 5 Горох б Озимая пшеница 7 Ячмень 8 Подсолнечник Повторность опыта трехкратная, расположение вариантов систематическое шахматное, расположение повторений - ярусное, общая площадь делянки - 42 м2, учетной - 24 м2 Агротехника возделывания подсолнечника общепринятая в Воронежской области Десикация посевов подсолнечника проводилась ранцевым опрыскивателем препаратами Реглон Супер в дозе 2,5 л/га и Ураган Форте в дозе 2,0 л/га при расходе рабочего раствора 200 л/га при влажности семян 35%, когда количество желто-бурых корзинок составило 50%

Определение качественных показателей растительных образцов проведено следующими методами метод определения содержания жира в семенах подсолнечника ГОСТ 10857-64, метод определения кислотного числа масла ГОСТ 5476-80, метод определения йодного числа масла по Кауфману ГОСТ 5475-69, метод определения числа омыления ГОСТ 5478-90, метод определения сухих веществ ГОСТ 13496 2-91, метод определения Сахаров по Бертрану ГОСТ 5672-68, метод определения зольности ОСТ 18-62-72 Пектин из растительных образцов выделяли кислотным гидролизом и осаждали двукратным объемом этанола Аналитические характеристики пектина определяли методом совместного кондукто и потенциометрического титрования, комплексообразующую способность - стандартным раствором свинца Молекулярную массу пектина определяли из вискозиметрических данных, прочность пектинового студня на приборе Сосновского

Ультра- и диафильтрация экстрактов пектина проводилась на экспериментальной установке рециркуляционного типа с трубчатыми элементами, содержащими фторлоновые мембраны Ф-1 с общей площадью фильтрации 0,0818 м2 и исходной проницаемостью по воде 110 л/м2 *ч Рабочее давпение составляло 0,15 МПа

Изучение сорбционной очистки растительных экстрактов проводили в статических условиях с применением марок порошковидных и гранулированных угольных сорбентов ОУ-Б, GC 1230, HYS, Norit CG-4, GC 1230, DCL 420 Сорбенты брали в количестве 1-5% к объему очищаемого раствора Степень очистки экстрактов определяли по их оптической плотности

ИК-спектры снимали с помощью ИК - спектрофотометра с Фурье преобразователем Bruker Vertex - 70 и компьютерной обработкой результатов с автоматической записью характеристических частот, по которым с использованием литературных данных проводились качественный и количественный анализ

Подсолнечник

Агроэкологическая часть

Технологическая часть

Урожайность

Масличность и качество масла

Десикация <

Сорта

, Пектин <

1 Аналитические

характеристики , *

ИК-спектроскопия

Альтернативные виды сырья

> Параметры „ 0цистка гидролиза

Ультрафильтрация *

Сорбция

Микрофлора почвы

Рисунок 1

Использование подсолнечного пектина при выпечке хлеба

Схема проведения исследований

Для определения микробного числа почвы проводили посев на МПА с использованием метода серийных разведений Учет распространения и развития болезней на посевах подсолнечника проводили по шкале M Д Вронских

Хлеб приготавливали безопарным способом Кислотность хлеба определяли титрованием NaOH водной вытяжки из мякиша по ГОСТ 5670-96, определение влажности хлеба по ГОСТ 21094-75 Оценку качества хлеба по органолептическим показателям и его объемный выход определяли по ГОСТ 27669-88

Оценку величины предотвращенного экологического ущерба от загрязнения водных ресурсов проводили по методике определения предотвращенного экологического ущерба на основе региональных показателей удельного ущерба, представляющих собой удельные стоимостные оценки ущерба на единицу (1 условную тонну) приведенной массы загрязняющих веществ

Компьютерное моделирование проводили с помощью пакета программ Hyper Chem методом mm+ и полуэмпирическим методом AM 1 Статистическая обработка данных проводилась в программах Microsoft Exel ХР и Statis-tica v 6 0

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3 Экологические и технологические аспекты возделываппя подсолнечника

Проведен анализ влияния агроэкологических условий на урожайность, качество масла и пектина, полученного из подсолнечника

В таблице 1 представлены данные по продуктивности исследуемых сортов и гибридов подсолнечника

Таблица 1 - Продуктивность сортов и гибридов подсолнечника

Годы Сорт, гибрид Урожай Влаж- Урожай- Масса Маслич- Сбор

ность, ность^ ность абсо- ность мас-

т/га при лютно абс ла,

влажно- сухого сухого т/га

сти 12%, семени, семени,%

т/га т/1 а

2005 Вейделевскии 99 2,94 8,5 3,01 2,69 49,7 1,34

Богучарец 2,41 8,6 2,46 2,20 48,3 1,06

Донской 1448 2,82 8,9 2,87 2,56 50,5 1,29

Шолоховский 2,69 9,4 2,73 2,44 52,5 1,28

НСРо<)5 0,06 Тзз

2006 Вейделевскии 99 2,86 7,1 2,98 2,66 50,1

Богучарец 2,50 8,0 2,58 2,30 49,5 1,13

Донской 1448 2,61 9,5 2,64 2,36 49,3 1,16

Шолоховский 2,58 8,4 2,64 2,36 51,7 1,22

НСР0 95 0,04

2007 Вейделевскии 99 2,22 8,1 2 28 2,04 49,3 1,01

Богучарец 2,11 7,0 1,89 1,69 46,4 0,91 ~оГ

Донской 1448 2,46 9,1 2,50 2,23 48,5

Шолоховский 2,14 8,3 2,19 1,96 50,1 0 98

НСР„,5 0,39 "из ~

Среднее за ! 3 года | Вейделевскии 99 2,67 7,9 2,76 2,46 49,7

Богучарец 2,34 7,9 2,31 2,06 48,0 49,4 1,03 ~ 1,78 "

Донской 1448 2,63 9,2 2,67 2,38

Шолоховский 2,47 8,7 2,52 2,25 51,4 1,16

В мае 2005 года были благоприятные условия для прорастания семян В связи с тем, что температура в мае была выше среднемноголетней на 3 °С, почва быстро прогрелась Количество осадков составило 216% от среднемно-голетней нормы Достаточное количество осадков и хорошее прогревание почвы обеспечило быстрое появление всходов В июне осадков выпало 195% от среднемноголетней нормы, что обеспечило интенсивное накопление био-

массы растений В июле, когда происходило образование и налив семян, осадков выпало только 45%, однако недостаток влаги частично был компенсирован почвенными запасами В сентябре стояла сухая теплая погода, осадков выпало всего 18% от среднемноголетней нормы, это обеспечило быстрое высыхание корзинок и позволило провести уборку качественно в сжатые сроки В апреле и мае 2006 года осадков выпало 42% и 53% среднемноголетней нормы Недостаточное количество осадков в мае отрицательно повлияло на прорастание семян и первоначальный период роста растений В период образования и налива семян сложились благоприятные климатические условия, что способствовало формированию выполненных семян и накоплению в них масла В августе и сентябре выпало значительное количество осадков, что препятствовало высыханию корзинок и способствовало распространению корзиночных форм гнилей Уборка была проведена в конце сентября, что отрицательно повлияло на качество и выход пектина

В целом метеоусловия 2005 и 2006 годов были благоприятными для получения хорошего урожая подсолнечника

В 2007 году в мае осадков выпало 75% от среднемноголетней нормы Жаркая и сухая погода, суховейные явления и недостаток влаги в верхнем слое почвы усложнили условия роста растений Всходы были изреженными Недостаток влаги отмечался и в июле в период образования и налива семян, что привело к снижению их масличности Высокие температуры в период вегетации способствовали быстрому прохождению фаз развития подсолнечника и созреванию семян В конце августа - начале сентября отмечались небольшое количество осадков и высокие температуры, что способствовало быстрому высыханию корзинок и проведению уборки в сжатые сроки В целом погодные условия 2007 года были неблагоприятны для возделывания подсолнечника из-за недостатка влаги в критические периоды роста В связи с этим в 2007 году была получена самая низкая урожайность и масличность семян по годам исследований, но уборка была проведена в сжатые сроки, что способствовало получению более высокого выхода пектина

Более высокие показатели урожайности в среднем за три года исследований были у гибридов Вейделевский 99 и Донской 1448, что согласуется с известными литературными данными Однако гибриды обладали более низкой масличностью

Выход пектина из корзинок различных сортов и гибридов подсолнечника представлен в таблице 2 Наибольший выход спиртоосажденного пектина получен для гибрида Вейделевский 99 в среднем затри года исследований, более высокий в 2007 году, что связано с ранним сроком уборки и благоприятными погодными условиями

Обобщенные аналитические характеристики пектинов приведены в таблице 3 Полученные пектины имеют низкую степень этерификации, что соответствует известным литературным данным, однако отличаются более низким содержанием ацетильных групп Пектин, полученный в 2007 году, отли-

чается повышенным содержанием полигалактуроновой кислоты и относи тельно низкой степенью этерификации

Таблица 2 - Выход спиртоосаждаемого пектина из различных сортов и

гибридов подсолнечника

Сор1, гибрид Выход пектина % Сбор пектина, кг/1 а

2005 2006 2007 среднее за 3 года 2005 2006 2007 среднее за 3 года

Вейделсвскнй 99 7,65 7,40 7,90 7,65 135 127 105 122

Богучарец 7,31 5,50 7,87 6,89 106 83 100 96

Донской 1448 7,10 5,18 6,94 6,40 120 81 102 101

Шолоховский 7,40 4,60 7,34 6,45 119 71 94 95

Таблица 3 - Аналитические характеристики пектинов, полученных из

различных сортов и гибридов подсолнечника

год Сорт,гибрид КС Кэ Ко Емет Пч Ац Ац(Пч) Мц Иц(Пч)

Вейделевский 99 10,4 9,4 19,8 47,3 80,4 0,12 0,15 6,4 8,0

о Богучарец 12,1 5,0 17,1 29,2 68,4 0,13 0,19 3,4 5,0

сч Донской 1448 10,1 7,7 17,8 43,2 72,1 0,14 0,19 5,3 7,4

Шолоховский 10,4 6,8 17,1 39,5 69,0 0,11 0,16 4,7 6,7

ЧО о Вейделевский 99 9,2 7,9 17,4 46,5 69,3 0,11 0,16 5,4 7,8

Богучарец 11,5 3,8 15,3 25,0 61,0 0,16 0,27 2,6 4,3

(N1 Донской 1448 11,7 6,3 18,0 35,0 72,4 0,15 0,21 4,4 6,0

Шолоховский 8,8 7,9 16,7 47,6 67,9 0,10 0,14 5,5 8,1

Вейделевский 99 11,9 6,9 18,9 36,9 76,1 0,13 0,17 4,8 6,3

Богучарец 12,4 5,6 18,0 31,3 72,2 0,12 0,17 5,9 5,3

о Донской 1448 11,3 8,2 19,4 42,1 78,6 0,12 0,16 5,6 7,9

Шолоховский 11,8 7,9 19,8 40,2 79,9 0,09 0,11 5,5 6,9

Содержание, % карбоксильных групп Кс- свободных, Кэ- этерифициро-ванных метанолом, Ко - общее, Емет - степень этерификации метанолом, Пч - галактуроновой кислоты, ацетильная составляющая Ац -от массы пектинового порошка, Ац(Пч) - от массы чистого пектина, метоксильная составляющая Мц - от массы пектинового порошка, Мц(Пч) - от массы чистого пектина

Результаты комплексообразующей способности исследуемых пектинов показаны в таблице 4 Все исследуемые пектины имеют высокую комплексо-образующую способность, что создает предпосылки для их использования при приготовлении продуктов лечебно-профилактического назначения Од-

нако по комплексу показателей ( табл 2, 3, 4) наиболее перспективным для получения пектина является гибрид Вейделевский 99

Таблица 4 - Комплексообразующая способность пектинов, полученных из различных сортов и гибридов подсолнечника

Сорт, гибрид Pb+Z, мг/г РЬ+2, мг/г пекти- РЬ"12, иг/г пекти- Среднее за 3

пектина на на года

урожай 2005 урожай 2006 урожай 2007

Вейделевский 99 241 213 276 243

Богучарец 280 265 286 277

Донской 1448 234 270 260 255

Шолоховский 239 203 274 239

Проведено исследование влияния десикации на распространение болезней, урожайность, качество масла и пектина, полученного из подсолнечника, и микробное число почвы (рис 2 и 3) Химическая десикация подсолнечника, проведенная с помощью препаратов Реглон Супер и Ураган Форте, не вызывает снижения урожайности При проведении десикации в оптимальные сроки урожайность и масличность семян не снижаются, а вследствие проведения уборки в более ранний срок, снижается кислотное число масла

до Реглон Ураган без

десикации Супер Форте десикации

® развитие корзиночных форм п-илей О развитие пятнистостей га развитие ржавчины

Рисунок 2 - Влияние десикации на развитие болезней (Я, %), 2007 г

После десикации развитие и распространение болезней незначительно увеличивается, в то время как без нее развитие гнилей достигло 15,1%, пятнистостей 26,3% (рис 2) Выявлено, что при проведении десикации выход пектина увеличивается с 7,4 до 8,7% при обработке препаратом Ураган Форте и до 8,5% при обработке препаратом Реглон Супер, что связано с более ранним сроком уборки, меньшим развитием корзиночных форм белой и се-

рой гнили Были рассчитаны коэффициенты корреляционной зависимости выхода пектина и распространения болезней на подсолнечнике Для варианта без десикации коэффициент корреляции составил 0,67, для варианта с десикацией препаратом Ураган Форте 0,79, а препаратом Реглон Супер - 0,80 Более высокое значение коэффициента корреляции для вариантов с десикацией может быть связано с тем, что этот прием позволяет остановить распространение болезни на всех растениях, и процесс идет в контролируемых условиях Влияния препаратов на микробное число в рекомендуемых дозах не выявлено(рис 3)

800 1 700 600 500 400 -300 -200 100 0

МЧ,тыс

контроль почва

&>!»? а а еЗ

У

яя

Й8 «ага

да?

ада'

гл*«

как

♦ ♦4

♦ И ♦♦4

♦ ♦4

♦ ♦4 ♦♦4

♦ ♦4

♦♦4 ♦♦4 ♦♦4 ♦♦4 ♦♦4 ♦М

♦ ♦4

♦ ♦4

а а >а*а\

»а*«

а а а 'ага в огв'

чг ♦♦

♦♦

я44 ♦♦

♦ ♦

д

дчо

Д*100

и Реглон Супер п Ураган Форте

Рисунок 3 - Влияние десикантов на микробное число почвы (МЧ) - доза Д - производственная, Д* 10 -увеличенная в 10 раз, Д*100 -увеличенная в 100 раз, 2007 г

При увеличении производственных доз обоих препаратов в 100 раз наблюдается некоторое снижение микробного числа почвы Для зависимости микробного числа от дозы внесенного препарата были рассчитаны коэффициенты корреляции Для варианта обработки препаратом Реглон Супер коэффициент корреляции составил 0,91, для варианта обработки препаратом Ураган Форте - 0,98

Данные, полученные методом ИК - спектроскопии, показали отсутствие химического взаимодействия исследуемых препаратов с молекулами пектина, но позволили выявить протекание процессов перераспределения воды по степени связанности в присутствии этих веществ

Компьютерным моделированием влияния действующих веществ десикантов на гидратирование молекул пектина выявлено дегидратирующее действие препаратов Показано, что в большей степени дегидратации подвергается молекулы пектина в присутствии диквата дибромида - действующего вещества препарата Реглон Супер, чем под влиянием глифосата, содержаще-

гося в препарате Ураган Форте Обработка ИК - спектроскопических данных показала, что применение исследуемых десикантов снижает энергию образования водородных связей (Д Ь), а следовательно и энергию, затрачиваемую на испарение воды в системах с пектином (рис 4) Однако, механизм их действия различен гидрофильные молекулы диквата способствуют снижению прочности связей воды с молекулами пектина и образованию свободной воды с частично нарушенной сетью водородных связей, в то время как гидрофильные молекулы глифосата лишь перераспределяют воду, не изменяя степени ее связности Это выражается в различном снижении суммарной величины ЛЬ Полученные данные указывают на большую эффективность применения препарата Реглон Супер для десикации подсолнечника по сравнению с Ураганом Форге Его использование позволяет не только увеличить скорость испарения, но и открывает возможность эффективной десикации при более низких температурах Расчет по данным рисунка 4 показал, что энергозатраты на испарение при обработке подсолнечника препаратом Реглон Супер снижаются на 8%, а Ураган Форте - на 2,2%

3000 3150 3250 3350 3450 3550

Рисунок 4 - Зависимость энтальпии образования водородных связей (Д И) от частоты колебаний (у) в системах а- пектин-вода, б - пектин - глифосат, в - пектин - дикват дибромид

На рисунке 5 показаны ИК - спектры пектинов, выделенных из корзинок подсолнечника урожая 2007 года, прошедших и не прошедших десикацию Спектры, полученные с пектина без десикации и с применением исследуемых десикантов в производственных дозах, практически полностью качественно идентичны

D% 09 -

0 8 -

0,7 ■

06

0,5

0/4 0,3

О 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 ЗбОО 4000 4400

VCM 1

Рисунок 5 - ИК спектры поглощения пектинов, выделенных из корзинок подсолнечника а - не прошедшего десикацию, прошедшего десикацию б -Реглоном Супер, в -Ураганом Форте

Таким образом, проведение десикации в полевых условиях не должно принципиально изменять качественный и количественный состав подсолнечного пектина

4 Свойства пектинов, полученных из подсолнечника и других видов растительного сырья

С целью выявления возможного расширения сырьевой базы для получения пектина исследованы свойства пектинов, выделенных из различных источников Обобщенные аналитические характеристики пектинов приведены в таблице 5, а выход в таблице 6 Полученные данные свидетельствуют о том, что в отличие от цитрусовых выжимок, яблочного и свекловичного жома использование нетрадиционных видов растительного сырья, таких как амарант и сахарное сорго, нецелесообразно из-за недостаточного выхода пектина и его низкого качества При этом пектин, выделенный из корзинок подсолнечника, по качественным показателям несколько уступает яблочному и сопоставим с цитрусовым

Одним из методов повышения экологичности процесса выделения пектина является использование ферментов Выявлено, что при использовании фермента импортного производства Целлюбрикс выход пектина составил 1,89% в пересчете на исходное сырье, а при использовании фермента Целлкжласт только 1,45%

Таблица 5 - Аналитические характеристики пектинов

Вид пектина Кс Кэ 1 Ко Емет Пч Ац Ац(Пч) Мц Мц (Пч)

Яблочный 5,6 15,0 20,7 72,8 85,6 0,08 0,09 10,4 12,1

Цитрусовый 7,8 11,0 18,9 58,3 77,3 0,09 0,12 7,6 9,8

Амарант метелки 8,3 6,9 15,3 45,6 62,1 0,13 0,21 4,8 7,7

Свекловичный 6,0 11,0 17,1 64,5 70,3 0,08 0,11 7,6 10,8

Сахарное сорго Подсолнечник 7,6 " 19 7,7 9Д 15,3 50,0 62,2 0,13 0,21 5,3 8,5

17,1 53,9 69,8 0,11 0,26 6,4 9,1

Табпица 6 - Выход спиртоосаждаемого пектина

Вид сырья Выход пектина % Выход в пересчете на сухое вещество %

Яблочный жом 6,05 6,78

Цитрусовая кожура 3,91 4,42

Амарант метелки 2,21 2,38

Амарант стебли 0,037 0,039

Сахарная свекла 2,71 2,93

Сахарное сорго 0,98 1,05

Подсолнечник 4,58 4,77

Оптимальными условиями гидролиза с ферментом Целлюбрикс является время процесса 2 часа при дозировке фермента 0,1% Снижение концентрации фермента приводит к уменьшению выхода пектина Полученные данные показали, что использование изученных ферментов для промышленного производства является нецелесообразным из-за низкого выхода конечного продукта, однако применение их для модификации пектинов и получения продуктов с заданными свойствами является перспективным и требует дополнительного изучения Определено влияние параметров гидролиза на выход пектина из корзинок подсолнечника

Таблица 7 - Расход реагентов для производства пектина 20 г/год

Показатель Гидролиз 0,4% НС1 Гидролиз 0,5% НС1

Требуемый объем кислоты, т 83,1 104,8

Требуемый объем щелочи для нейтрализации экстрактов, т 26,4 36,9

Общая стоимость реагентов, руб 763980 1011080

Образующийся при нейтрализации хлорид натрия, т 38,6 54,0

Предотвращенный ущерб, руб 9665

Общий эколого-зкономический эффект, руб 247100

Выявлено, что для получения экстракта пектина оптимальным является использование 0,4% раствора соляной кистоты

Был рассчитан предотвращенный экологический ущерб водным ресурсам Воронежской области для завода по производству пектина мощностью 20 т в год (таблица 7) В общей сумме эколого-экономического эффекта более значительными являются экономический фактор Относительно низкая величина предотвращенного ущерба связана с малой опасностью сбрасываемого хлорида натрия

5 Разработка методов очистки растительных экстрактов

Приведены результаты очистки подсолнечных пектиновых экстрактов методами ультрафильтрации, диафильтрации, комплексообразования, а также очистки растительных экстрактов сорбцией на активированных углях

Эффективность работы ультрафильтрационной установки оценивалась по проницаемости мембран Ультрафильтрация проводилась в неизотермическом режиме с повышением температуры с 42 °С до 54 °С и в («термическом при температуре 52°С Исследовано влияние рН растворов пектина на производительность мембран и выявлено, что максимальная производительность соответствует минимальной растворимости и степени агрегативной устойчивости подсолнечного пектина Сравнительные данные по ультрафильтрационному концентрированию экстрактов, нейтрализованных до различных значений рН, показаны на рисунке 6

Сравнение зависимостей проницаемости мембран от времени показывает большее значение при рН экстракта 3,1, что связано с минимальной агрегативной устойчивостью системы

60,0

О 10 20 30 40 50 60 70

а ^ мин

С г/л

10 20 30 40 50 60 70 б ^ мин

Рисунок б - Изменение проницаемости в (а) и концентрации пектина С (б) от времени I рН экстракта 1-4,0,2-3,1,3-3,1 температура 1,2 - 42 °С, 3 - 52 °С

На кривых (рис ба) наблюдается резкое падение проницаемости на начальном этапе процесса, что связано с явлением концентрационной поляри-

зации и образованием слоя полимера на поверхности мембраны Далее имеется плато относительной стабильности проницаемости в условиях концентрационной поляризации и даже некоторый ее рост, что связано с постепенным повышением температуры Резкое снижение проницаемости мембраны начинается с содержания пектина в ретентате 7-8 г/л (рис 66), что определяется процессами гелеобразованием на поверхности мембран

Повышение исходной температуры экстракта до 52 °С (рис ба, кривая 3) увеличивает начальное значение проницаемости до 77 л/м2 ч, что связано со снижением вязкости системы При этом стабильный участок проницаемости наступает быстрее и продолжается до концентрации пектина 8-9г/л (рис 66) Это связано с тем, что более высокая температура снижает уровень концентрационной поляризации

С целью снижения содержания примесей в конечном продукте, полученный концентрат на той же установке подвергался процессу диафильтра-ции по принципу периодичности с циклическим разбавлением На рисунке 7 показано изменение зольности пектина и содержания в нем кальция в процессе мембранной очистки

Значение зольности и содержания кальция в ретентате высокое, что связано с образованием соли при нейтрализации экстракта В процессе мембранной очистки пектинового ретентата наблюдается значительное снижение зольности, причем она обусловлена в основном присутствием ионов кальция, а хлорид натрия практически полностью удаляется диафильтрацией Однако, полученный препарат пектина не отвечает требованиям ОСТ 18-6272 по содержанию золы (3,5 %) и требует дополнительной очистки Поэтому для снижения содержания золы в пектине путем разрушения пектин-кальциевых структур нами предложено включение в общую схему очистки подсолнечного пектина стадии очистки трилоном Б Требуемое количество комплексона добавляли вместе с водой в первом цикле диафильтрации и проводили концентрирование до исходного объема Выявлено, что необходимым и достаточным для получения очищенного подсолнечного пектина является 1,17 гтрилона Б на 1 г пектина (рис 7) В таблице 8 представленны аналитические характеристики пектина, полученного на разных ступенях очистки Наблюдаемое снижение содержания свободных карбоксильных групп при относительном постоянстве степени этерификации указывает на образование пектин-пектатных смесей Предложенная схема очистки позволяет получить пектин высокой степени очистки (Пч=78,3%), отвечающий требованиям ОСТ по зольности

Определение комплексообразующей способности пектина показало, что до ультрафильтрации она составила - 120, после ультрафильтрации - 138, после 5 циклов диафильтрации - 119, после 6 циклов диафильтрации -116 мг РЬ+2 /г пектина Комплексообразующая способность пектина после добавления трилона Б несколько снижается вследствие перехода пектина в солевую форму, однако остается достаточно высокой

2'80 9

12 3 4

ы зольность,% и содержание Са,% Рисунок 7 - Изменение зольности пектина в процессе мембранной

очистки с добавлением трилона Б, I - до ультрафильтрации, 2 - после ультрафильтрации, 3 - после 5 циклов диафильтрации, 4 -после 6 циклов диафильтрации

Таблица 8 - Влияние процесса ультрафильтрации на качество пектина

Пектин Кс Кн Кэ Ко Е мет Пч Ац (Пч) Мц Мц Пч

До ультрафильтрации 5,2 1,9 6,9 14,0 49,1 57,7 0,15 0,26 4,8 8,2

После ультрафильтрации 6,0 1,4 7,0 14,4 48,5 59,3 0,11 0,19 4,8 8,1

После 5 циклов диафильтрации 5,2 4,2 8,6 18,0 47 9 74,4 0,14 0,19 5,9 8 0

После 6 циклов диафильтрации 5,0 4,9 9,0 18,9 48,5 78,3 0,16 0,21 6,3 8,1

Процесс сорбционного осветления соков исследован на примере сахарного сорго, содержание красящих веществ в соке которого очень высокое (оптическая плотность 1,59) Сорбция красящих веществ проводилась на активированных углях различных марок В таблице 9 представлены данные по степени осветления сока из сорго с помощью российских и зарубежных углей различных типов Данные показывают, что перспективными для очистки сока от красящих веществ являются марки порошковидных углей ОУ - Б, ОС 1230 и ОСЬ 420, с помощью которых можно добиться степени очистки более 90% Гранулированный уголь марки вС 1230 показал самую низкую степень очистки

Таблица 9 - Степень осветления сока из сорго (исходная оптическая плотность 1,59) ____ ________________

Марка угля Оптическая плотность Степень обесцвечивания, %

ОУ-Б (порошок) 0,065 95,9

ОС 1230 (порошок) 0,028 98,2

НУБ (гранулы) 0,900 43,4

ЫоШ СС-4 (порошок) 0,835 47,4

вС 1230 (гранулы) 1,240 22,0

ОСЬ 420 (порошок) 0,055 96,5

На примере сорбента ОСЬ-420 исследована возможность максимального осветления сока при различных соотношениях объема и количества добавленного сорбента Выявлено, что необходимым и достаточным условием является добавление сорбента в количестве 2% к объему исходного сока

Выявленные закономерности могут быть использованы для осветления других соков, экстрактов и растворов пектина

6 Применение пектина при выпечке хлеба

Исследовано влияние подсолнечного пектина на качество хлеба, выпеченного из пшеничной муки первого сорта Дозировка пектина составляла 0,1-1,5 % к массе муки в тесте Оптимальной была дозировка пектина 0,5% (табчица 10)

Таблица 10 - Показатели качества хлеба

Испытание Контроль 0,1 0,5 1,0 1,5

Влажность мякиша, % 40,5 40,7 41,0 40,6 40,4

Кислотность мякиша, град 2,0 2,0 2,0 2,1 2,3

Объемный выход хлеба, см3 114 116 121 117 112

У всех образцов хлеба форма была правильная, цвет корки светло-коричневый, мякиш белый, равномерно окрашенный, средней эластичности, пористость среднего размера, равномерная, тонкостенная Вкус нормальный, свойственный хлебу, хруст и крошковатость отсутствовали

В результате выполненных исследований была разработана рецептура хлеба «Солнечный» с подсолнечным пектином и получен сертификат соответствия

Выводы

1 Установлено влияние сортовых особенностей подсолнечника на урожайность, качество масла, выход и физико-химические показатели пектина Показано, что оптимальным для получения высоких урожаев семян и пектина высокого качества является гибрид Вейделевский 99 Выявлено влияние

десикации посевов подсолнечника на урожайность На посевах, обработанных препаратом Реглон Супер была получена урожайность семян 2,30 т/га, препаратом Ураган Форте - 2,28 т/га, без обработки 2,22 т/га

2 Исследован механизм взаимодействия действующих веществ препаратов Реглон Супер и Ураган Форте с молекулами пектина Показано отсутствие химического взаимодействия исследуемых препаратов с полигалакту-роновой кислотой Компьютерным моделированием показан, а методом ИК -спектроскопии доказан факт перераспределения воды в пектине по степени связанности в присутствии действующих веществ исследуемых десикантов Выявлено преимущество препарата Реглон Супер, применение которого позволяет снизить энергозатраты на испарение на 8 %

3 Установлено, что проведение десикации на посевах позволяет остановить развитие болезней и снизить потери урожая Показано, что при проведении десикации препаратом Реглон Супер распространение болезней составило 39,6%, Ураган Форте 40,2%, без обработки 64,9% Развитие корзиночных форм гнилей составило 9,2%, 8,8%, 15,1% соответственно Предуборочная десикация дает возможность локализовать очаги поражения, что способствует увеличению выхода пектина с 7,4% на необработанных посевах до 8,5-8,7% на посевах, прошедших десикацию Проведена почвенно-токсикологическая оценка десикантов Ураган Форте и Реглон Супер и негативного влияния их на микробное число почвы при применении в производи ственных дозах не выявлено

4 Проведена сравнительная оценка состава пектинов, полученных из различных источников сырья, в том числе нетрадиционных (сахарное сорго, стебли и метелки амаранта) Установлено, что выделенный из корзинок подсолнечника пектин по основным показателям ближе к цитрусовому и превосходит пектины из нетрадиционных источников Выявлено, что из корзинок подсолнечника можно получить пектин с выходом до 7,9% с полиуронидной составляющей до 79,9% и комплексообразующей способностью до 286 мг РЬ+2/г пектина

5 Исследован процесс гидролиза - экстрагирования пектина из корзинок подсолнечника при различных рН гидролизующего агента Выявлено, что для почучения экстракта пектина оптимальным и экологически обоснованным является использование 0,4% раствора соляной кислоты Проведена оценка эколого-экономического эффекта от снижения содержания кислоты в экстракте в процессе экстрагирования пектина Установлено, что предотвращенный экологический ущерб водным ресурсам Воронежской области для завода по производству пектина мощностью 20 т в год составит 9665 руб, общий эколого-экономический эффект - 247100 руб При разработке ферментативной схемы гидролиза выявлено, что данная схема является экологически менее опасной, чем кислотный гидролиз, но выход пектина при этом значительно снижается

6 Исследовано влияние рН нейтрализации экстракта на производительность ультрафильтрационных мембран Выявлено его оптимальное значение,

равное 3,1 Установлено, что максимальная проницаемость мембран достигается в изотермических условиях при температуре процесса 52 °С Разработана схема очистки подсолнечного пектина трилоном Б от кальция и зольных элементов и показано, что необходимым и достаточным для получения качественного продукта с зольностью менее 3,5% является добавление 1,17 г трилона Б на 1 г пектина в первый цикл диафильтраиии при шести ступенях диафильтрации

7 Установлена высокая поглотительная способность ряда активированных углей по отношению к красящим веществам, содержащимся в соке растений, которые определяют окраску готового пектина Выявлено, что перспективными для очистки являются марки порошковидных углей отечественного производства ОУ - Б, и импортных вС 1230 и ОСЬ 420 При этом необходимым и достаточным для достижения 96%-ной степени осветления является соотношение объемов сорбент раствор 2 100

8 При использовании подсолнечного пектина в качестве детоксици-рующей добавки в рецептуре хлеба установлено, что оптимальная доза пектина (0,5% к массе муки) повышает объемный выход хлеба на 6,1% и улучшает качество готовой продукции Разработана рецептура хлеба из пшеничной муки с добавкой подсолнечного пектина и получен сертификат соответствия

Предложения производству

1 Возделывать гибрид Вейделевский 99 для получения высоких урожаев семян и пектина из корзинок

2 Для снижения развития болезней и повышения выхода пектина применять для десикации подсолнечника препарат Реглон Супер

3 При выделении пектина из корзинок подсолнечника применять раствор соляной кислоты концентрацией 0,4%

4 Использовать подсолнечный пектин с высокой комплексообразую-щей способностью как детоксицирующую добавку при выпечке хлеба в количестве 0,5% к массе муки

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1 Гребенкин А Д Определение физико-химических показателей пекти-носодержащих препаратов различного происхождения /АД Гребенкин, Е А Кузнецова, А Л Лукин, В В Котов// Современные тенденции развития агропромышленного комплекса Материалы междунар науч-практ конф (31 января - 3 февраля 2006 г) - Персиановский, 2006 - С 126-127

2 Гребенкин А Д Сорбционная очистка глюкозо-фруктозных сиропов / А Д Гребенкин, Е А Кузнецова, А Л Лукин, А Н Крицкий// Актуальные проблемы в сельском хозяйстве Материалы ХХХХП студ науч конф (9-10 марта 2006 г) - Великие Луки, 2006 - С 41-43

3 Гребенкин А Д Получение глюкозо-фруктозных сиропов из сахарного сорго /АД Гребенкин, Е А Кузнецова, А Н Крицкий, А Л Лукин,

В В Котов, В Ф Селеменев// Хранение и переработка сельхозсырья -

2006 -№9 С 26-28

4 Кузнецова Е А Исследование свойств пектина, выделенного из различных видов растительного сырья /Е А Кузнецова, А Д Гребенкин, А Л Лукин, В В Котов // Российский пектин история - настоящее -перспективы Материалы науч-практ конф (1-3 ноября 2006 г ) - Воронеж, 2006 -С 8-10

5 Васютин А А Использование пектина при выпечке хлеба / А А Васю-тин, А Д Гребенкин, Е А Кузнецова, А Л Лукин, Т H Тертычная // Российский пектин история - настоящее - перспективы Материалы науч-практ конф (1-3 ноября 2006 г ) - Воронеж, 2006 - С 71-73

6 Кузнецова Е А Выделение пектина с использованием целлюлолитиче-ских ферментов / Е А Кузнецова, А Д Гребенкин // Российский пектин история - настоящее - перспективы Материалы науч -практ конф (1-3 ноября 2006 г ) - Воронеж, 2006 - С 33-36

7 Кузнецова Е А ИК - спектроскопическое исследование взаимодействия десикантов с гидратированными молекулами пектина / Е А Кузнецова, А Л Лукин, В В Котов, С И Карпов, В Ф Селеменев, А H Лукин // Сорбционные и хроматографические процессы -

2007 -Т 7, вып 6 - С 968-974

8 Кузнецова Е А Ультрафильтрационное концентрирование и очистка экстрактов подсолнечного пектина/ Е А Кузнецова, А В Халецкий, А Л Лукин, В В Котов // Сорбционные и хроматографические процессы - 2007 - Т 7, вып 6 - С 964-967

9 Кузнецова Е А Состав и свойства пектина и масла, выделенных из различных сортов и гибридов подсолнечника, возделываемых в ЦЧР / Е А Кузнецова, А Л Лукин, В В Котов, В В Халецкий // Вестник Воронежского гос ун-та Сер Химия Биология Фармация - 2007 -№ 2 С 33-36

10 Кузнецова Е А Исследование свойств пектина, выделенного из различных сортов и гибридов подсолнечника, возделываемых в ЦЧР / Е А Кузнецова, А Л Лукин, В В Котов, В В Халецкий // Вестник Воронежского гос аграрн ун-та -2007 №15 С 123-127

11 Кузнецова Е А Выделение и очистка экстрактов из сахарного сорго / Е А Кузнецова, А Л Лукин, В В Котов, В В Халецкий // Вестник Воронежского гос аграрн ун-та -2007 №15 С 120-123

12 Кузнецова Е А Применение пектина при производстве хлеба / Е А Кузнецова, Е Ю Ухина, О Б Мараева, А Л Лукин, В В Котов// Современные проблемы технологии производства, хранения, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции Материалы междунар науч -практ конф (26-28 февраля 2007 г ) - Мичуринск -Наукоград РФ, 2007 - Т 2, С 403-406

Тип ВГЛУ 3 № 522 19 05 2008 г I 0 п л T 100 экз

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Кузнецова, Екатерина Алексеевна

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Влияние условий выращивания на урожайность и качество семян подсолнечника

1.2 Современные способы утилизации отходов сельскохозяйственного производства

1.2.1 .Пектиновые вещества растений

1.2.2 Методы выделения пектиновых веществ из растительного сырья

1.2.3 Подсолнечник как сырье для получения пектиновых веществ

1.3 Концентрирование и очистка растительных экстрактов

1.4 Методы оценки физико-химических свойств пектина

1.5 Экологические основы применения пектина в производстве продуктов питания

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Экологические условия лесостепи ЦЧР

2.2 Схема проведения опыта и используемые виды анализов

2.3 Получение препаратов пектина

2.4 Анализ пектина

2.4.1 Определение аналитических характеристик пектина

2.4.2 Определение комплексообразующей способности пектина

2.4.3 Определение молекулярной массы пектиновых веществ

2.5 ИК-спектроскопия препаратов галактуроновых кислот

2.6 Методика ультра- и диафильтрации экстрактов и растворов пектинов

2.7 Методика сорбционной очистки растительных экстрактов

2.8 Определение оптической плотности растворов пектина

2.9 Определение прочности пектинового студня прибором 62 Сосновского

2.10 Методика определения микробного числа почвы

2.11 Методика учета болезней на подсолнечнике

2.12 Методики приготовления теста, выпечки и анализа качества хлеба

2.13 Методика определения предотвращенного экологического ущерба

2.14 Статистическая обработка полученных данных

3 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ 67 ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПОДСОЛНЕЧНИКА

3.1 Влияние агроэкологических условий на урожайность сортов и гибридов подсолнечника и качество масла и пектина

3.2 Экологические аспекты применения десикантов на подсолнечнике

3.3 Механизм взаимодействия десикантов с гидратированными молекулами пектина

4 СВОЙСТВА ПЕКТИНОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ПОДСОЛНЕЧНИКА И ДРУГИХ ВИДОВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

4.1 Использование нетрадиционных источников сырья для получения пектина

4.2 Влияние параметров гидролиза на выход пектина из корзинок 108 подсолнечника

4.3 Использование ферментативных методов выделения пектина для повышения экологической безопасности производства

5 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЧИСТКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ 118 ЭКСТРАКТОВ

5.1 Ультрафильтрационные методы

5.2 Сорбционные методы

6 ПРИМЕНЕНИЕ ПЕКТИНА ПРИ ВЫПЕЧКЕ ХЛЕБА 141 ВЫВОДЫ 147 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 150 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 151 ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние агроэкологических условий и приемов переработки на качество подсолнечного и других видов пектина"

Актуальность исследований.

В настоящее время большое внимание уделяется повышению экологической безопасности производства продукции растениеводства. Антропогенное воздействие на экосистему проявляется с начала выращивания сельскохозяйственных культур до завершения технологических стадий получения конечного продукта.

Одним из важнейших продуктов растениеводства, обладающим высокой биологической активностью, является пектин. Физиологическая ценность пектина состоит в том, что он способствует нормальному протеканию биохимических процессов и предотвращению негативного воздействия токсикантов на организм человека. В настоящее время имеется дефицит пектина, среднесуточное потребление которого человеком должно составлять 2-16 г. Поэтому наряду с использованием традиционного пектинсодержащего сырья — свекловичного жома, яблочных и цитрусовых выжимок, с целью расширения сырьевой базы необходим поиск других источников его получения, одним из которых являются корзинки подсолнечника.

При получении пектина важным направлением является исследование влияния агротехнических условий выращивания пектинсодержащих культур на его свойства. Одним из таких приемов является десикация, заключающаяся в обработке растений препаратами контактного и системного действия. Имеются литературные данные о накоплении остаточных количеств пестицидов в семенах и масле подсолнечника, а также корзинках, используемых на корм скоту. Однако отсутствуют сведения о влиянии десикантов на свойства пектина. Выявление закономерностей взаимодействия десикантов с молекулами пектина, особенностей накопления их остаточных количеств в почве, оказывающих влияние на экосистему, а также условий минимального их содержания в готовой продукции, обеспечивающих ее безопасность и качество, представляет научный и практический интерес.

Существующие технологии выделения пектина из растительного сырья экологически опасны, так как включают использование значительных количеств кислот и органического растворителя - этанола. Безопасность производства пектина может быть повышена путем снижения количества используемых кислот или полного исключения технологических стадий кислотного гидролиза, спиртового выделения и очистки и их замены экологически целесообразными ферментативными, а также мембранно-сорбционными методами. Сведения о ферментативном гидролизе пектинсо-держащего сырья практически отсутствуют. Имеются данные о применении методов ультафильтрации и сорбции на ионитах в технологии очистки экстрактов свекловичного и некоторых других видов пектинов. Однако, в связи с тем, что подсолнечный пектин по сравнению с другими имеет ряд особенностей, при разработке его мембранно-сорбционной очистки необходимо выявление оптимальных параметров процесса.

В последнее время развиваются работы по выделению, очистке и исследованию свойств пектинов, полученных из нетрадиционного растительного сырья. Поэтому целесообразно провести сравнительное исследование свойств подсолнечного и некоторых других видов пектинов.

Следует сказать, что подсолнечный пектин по сравнению с другими обладает повышенной зольностью, которая влияет на его растворимость и детоксицирующие свойства. Поэтому представляется необходимой разработка приемов обеззоливания пектина с использованием комплексонов, применяемых в пищевой промышленности. Таким образом, разработка и совершенствование технологий получения качественного пектина при минимальной экологической опасности является актуальной задачей. Актуальность проблемы заключается также в том, что в России до сих пор не налажено производство пектина, а существующие технологии трудо- и энергоемки.

Цель и задачи исследования.

Целью работы является выявление влияния агроэкологических условий выращивания подсолнечника на качество пектина и разработка экологически безопасных методов его выделения из отходов производства подсолнечника и других видов растительного сырья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1 Установление влияния сортовых особенностей подсолнечника и применяемых агроприемов на урожайность, качество и выход пектина.

2 Выявление условий экологической безопасности применения десикантов на подсолнечнике.

3 Выявление особенностей физико-химических свойств подсолнечного пектина по сравнению с другими его видами.

4 Установление оптимальных условий очистки растительных экстрактов методами ультафильтрации, сорбции и комплексообразования.

5 Совершенствование технологии получения подсолнечного пектина и его использование в качестве функциональной добавки.

Научная новизна работы: Установлено влияние сортовых особенностей подсолнечника на урожайность, качество масла, выход и физико-химические показатели пектина. Выявлено влияние десикации посевов подсолнечника на урожайность. При почвенно-токсикологической оценке десикантов Ураган Форте и Реглон Супер отрицательного влияния на микробиологические показатели почвы при применении в производственных дозах не выявлено. Исследован механизм взаимодействия действующих веществ препаратов Реглон Супер и Ураган Форте с молекулами пектина. Впервые экспериментально подтверждено отсутствие химического взаимодействия исследуемых препаратов с полигалактуроновой кислотой. Компьютерным моделированием показан, а методом ИК — спектроскопии доказан факт перераспределения воды по степени связанности в присутствии действующих веществ препаратов. Выявлено преимущество препарата Реглон Супер, использование которого позволяет снизить энергозатраты на испарение на 8%. Установлено, что проведение десикации на посевах позволяет остановить развитие болезней и снизить потери урожая, что дает возможность локализовать очаги поражения и способствует увеличению выхода пектина с 7,4% на необработанных посевах до 8,5-8,7% на посевах, прошедших десикацию.

Проведена сравнительная оценка пектинов, полученных из различных источников сырья. Выявлено, что из корзинок подсолнечника, по сравнению с другими источниками, можно получить пектин высокого качества с выходом до 7,9%. Исследован процесс гидролиза - экстрагирования пектина из корзинок подсолнечника при различных рН. Выявлено, что для получения экстракта пектина оптимальным и экологически обоснованным является использование 0,4% раствора соляной кислоты. Исследовано влияние рН нейтрализации экстракта на производительность ультрафильтрационных мембран и выявлено его оптимальное значение, равное 3,1. Установлена высокая поглотительная способность ряда активированных углей по отношению к красящим веществам, содержащимся в соке растений. Выявлено, что перспективными для обеззоливания являются марки порошковидных углей ОУ — Б, вС 1230 и БСЬ 420. При использовании подсолнечного пектина в качестве добавки при выпечке хлеба установлено, что оптимальная доза пектина (0,5% к массе муки) повышает объемный выход хлеба на 6,1% и качество готовой продукции.

Практическая значимость работы:

Выявлено, что в условиях Воронежской области оптимальным по урожайности, качеству масла, выходу и качеству пектина является гибрид подсолнечника Вейделевский 99. Показано преимущество использования препарата Реглон Супер перед Ураган Форте при десикации подсолнечника. Выявлена оптимальная концентрация соляной кислоты в процессе гидролиза-экстрагирования пектина из корзинок подсолнечника. Установлено, что эко-лого-экономический эффект от снижения затрат кислоты составляет 247,1 тыс. руб. для производства пектина объемом 20 тыс. тонн. Усовершенствована технологическая схема выделения и очистки пектина из растительного сырья путем использования узлов ультрафильтрации, сорбции на активированных углях и комплексообразования. Показано, что очищенный таким образом пектин обладает высокой комплексообразующей способностью и может быть использован в производстве продуктов лечебно-профилактического назначения.

Разработана рецептура хлеба из пшеничной муки первого сорта «Солнечный» с подсолнечным пектином.

Положения, выносимые на защиту:

1 Оптимальным для получения высоких урожаев семян, качества масла и выхода пектина из корзинок подсолнечника является гибрид Вейделевский 99, обработанный десикантами Реглон Супер и Ураган Форте.

2 Десикация подсолнечника используемыми препаратами снижает степень связанности воды в пектине, не влияет на его качество и увеличивает выход, снижает распространение болезней и развитие корзиночных форм гнилей и не оказывает негативного влияния на микробное число почвы.

3 Выделенный из корзинок подсолнечника пектин по основным показателям близок к цитрусовому и значительно превосходит пектин, полученный из нетрадиционных источников. Оптимальным и экологически обоснованным приемом выделения подсолнечного пектина является гидролиз 0,4%-ным раствором соляной кислоты.

4 Высококачественный подсолнечный пектин может быть получен ультрафильтрацией нейтрализованного до рН 3,1 экстракта с последующей шестиступенчатой диафильтрацией с добавлением трилона Б в первую ее ступень. Обесцвечивание растительных экстрактов со степенью более 90% необходимо проводить порошкообразными марками активированных углей.

5 Оптимальной дозой подсолнечного пектина, используемого в качестве детоксицирующей добавки в рецептуре хлеба и повышающего его объемный выход и качество, является 0,5% к массе муки.

Достоверность результатов работы. Достоверность результатов подтверждается использованием современных физико-химических методов анализа, математических методов обработки данных, методов компьютерного моделирования, лабораторными и полевыми испытаниями.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены и обсуждены: на международной научно-практической конференции "Современные тенденции развития агропромышленного комплекса" (Донской государственный аграрный университет, пос. Персианов-ский, 31 января - 3 февраля 2006 г); на студенческой научной конференции «Актуальные проблемы в сельском хозяйстве» (Великолукская государственная сельскохозяйственная академия, Великие Луки, 9-10 марта 2006 г); на научно-практической конференции «Российский пектин: история — настоящее - перспективы» (Воронежский государственный аграрный университет имени К. Д. Глинки, Воронеж, 1-3 ноября 2006 г); на международной научно-практической конференции «Современные проблемы технологии производства, хранения, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукцию) ( Мичуринский государственный аграрный университет, Мичуринск, 26-28 февраля 2007 г); на международной научно-практической конференции "Иониты 2007" (Воронежский государственный университет, Воронеж, 17-21 сентября 2007 г); на международной научно-практической конференции «Мировой опыт и перспективы развития сельского хозяйства» (Воронежский государственный аграрный университет имени К. Д. Глинки, Воронеж, 23-24 октября 2007 г); на научных и учебно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Воронежского государственного аграрного университета имени К. Д. Глинки (Воронеж 2004-2006 г.г.).

Работа выполнена в соответствии с координационным планом научного совета РАН по адсорбции и хроматографии на 2005-2009 г.г. (раздел 2.15.6.2: "Исследование межмолекулярных и гидратационных взаимодействий, кинетики и механизма массопереноса в ионитах и ионообменных мембранах в системах с органическими электролитами и полиэлектролитами") и плану НИР ВГАУ на 2006-2010 г.г. (тема № 6: "Разработка научных основ формирования устойчивых агроэкосистем ЦЧР" № 01.200.1003985).

Публикации. По теме исследования опубликовано 12 научных работ, в том числе 4 в изданиях, реферируемых ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций по практическому применению. Общий объем диссертации состоит из 179 страниц, в том числе 46 рисунков и 28 таблиц. В списке используемой литературы приведено 170 библиографических ссылок на отечественные и иностранные источники. Приложения даны на 12 страницах.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Кузнецова, Екатерина Алексеевна

ВЫВОДЫ

1 Установлено влияние сортовых особенностей подсолнечника на урожайность, качество масла, выход и физико-химические показатели пектина. Показано, что оптимальным для получения высоких урожаев семян и пектина высокого качества является гибрид Вейделевский 99. Выявлено влияние десикации посевов подсолнечника на урожайность. На посевах, обработанных препаратом Реглон Супер была получена урожайность семян 2,30 т/га, препаратом Ураган Форте - 2,28 т/га, без обработки 2,22 т/га.

2 Исследован механизм взаимодействия действующих веществ препаратов Реглон Супер и Ураган Форте с молекулами пектина. Показано отсутствие химического взаимодействия исследуемых препаратов с полигалакту-роновой кислотой. Компьютерным моделированием показан, а методом ИК — спектроскопии доказан факт перераспределения воды в пектине по степени связанности в присутствии действующих веществ исследуемых десикантов. Выявлено преимущество препарата Реглон Супер, применение которого позволяет снизить энергозатраты на испарение на 8 %.

3 Установлено, что проведение десикации на посевах позволяет остановить развитие болезней и снизить потери урожая. Показано, что при проведении десикации препаратом Реглон Супер распространение болезней составило 39,6%, Ураган Форте 40,2%, без обработки 64,9%. Развитие корзиночных форм гнилей составило 9,2%, 8,8%, 15,1% соответственно. Предуборочная десикация дает возможность локализовать очаги поражения, что способствует увеличению выхода пектина с 7,4% на необработанных посевах до 8,5-8,7% на посевах, прошедших десикацию. Проведена почвенно-токсикологическая оценка десикантов Ураган Форте и Реглон Супер и негативного влияния их на микробное число почвы при применении в производственных дозах не выявлено.

4 Проведена сравнительная оценка состава пектинов, полученных из различных источников сырья, в том числе нетрадиционных (сахарное сорго, стебли и метелки амаранта). Установлено, что выделенный из корзинок подсолнечника пектин по основным показателям ближе к цитрусовому и превосходит пектины из нетрадиционных источников. Выявлено, что из корзинок подсолнечника можно получить пектин с выходом до 7,9% с полиуронидной составляющей до 79,9% и комплексообразующей способностью до л

286мгРЬ /г пектина.

5 Исследован процесс гидролиза - экстрагирования пектина из корзинок подсолнечника при различных рН гидролизующего агента. Выявлено, что для получения экстракта пектина оптимальным и экологически обоснованным является использование 0,4% раствора соляной кислоты. Проведена оценка эколого-экономического эффекта от снижения содержания кислоты в экстракте в процессе экстрагирования пектина. Установлено, что предотвращенный экологический ущерб водным ресурсам Воронежской области для завода по производству пектина мощностью 20 т в год составит 9665 руб., общий эколого-экономический эффект - 247100 руб. При разработке ферментативной схемы гидролиза выявлено, что данная схема является экологически менее опасной, чем кислотный гидролиз, но выход пектина при этом значительно снижается.

6 Исследовано влияние рН нейтрализации экстракта на производительность ультрафильтрационных мембран. Выявлено его оптимальное значение, равное 3,1. Установлено, что максимальная проницаемость мембран достигается в изотермических условиях при температуре процесса 52 °С. Разработана схема очистки подсолнечного пектина трилоном Б от кальция и зольных элементов и показано, что необходимым и достаточным для получения качественного продукта с зольностью менее 3,5% является добавление 1,17 г трилона Б на 1 г пектина в первый цикл диафильтрации при шести ступенях диафильтрации.

7 Установлена высокая поглотительная способность ряда активированных углей по отношению к красящим веществам, содержащимся в соке растений, которые определяют окраску готового пектина. Выявлено, что перспективными для очистки являются марки порошковидных углей отечественного производства ОУ - Б, и импортных СЮ 1230 и ОСЬ 420. При этом необходимым и достаточным для достижения 96%-ной степени осветления является соотношение объемов сорбент : раствор 2:100.

8 При использовании подсолнечного пектина в качестве детоксици-рующей добавки в рецептуре хлеба установлено, что оптимальная доза пектина (0,5% к массе муки) повышает объемный выход хлеба на 6,1% и улучшает качество готовой продукции. Разработана рецептура хлеба из пшеничной муки с добавкой подсолнечного пектина и получен сертификат соответствия.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1 Возделывать гибрид Вейделевский 99 для получения высоких урожаев семян и пектина из корзинок.

2 Для снижения развития болезней и повышения выхода пектина применять для десикации подсолнечника препарат Реглон Супер.

3 При выделении пектина из корзинок подсолнечника применять раствор соляной кислоты концентрацией 0,4%.

4 Использовать подсолнечный пектин с высокой комплексообразую-щей способностью как детоксицирующую добавку при выпечке хлеба в количестве 0,5% к массе муки.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Кузнецова, Екатерина Алексеевна, Воронеж

1. Агроклиматические ресурсы Воронежской области. Л.: Гидрометео-издат, 1972.-119 с.

2. Агрометеорологический бюллетень Воронежской области. — Воронеж: ВГАУ, 2005.-25С.

3. Агрометеорологический бюллетень Воронежской области. Воронеж: ВГАУ, 2006.-25с.

4. Агрометеорологический бюллетень Воронежской области. Воронеж: ВГАУ, 2007.-25С.

5. Агроэкология / В. А. Черников, Р.М Алексахин, A.B. Голубев и др.; под ред. В.А. Черникова, А.И. Черкеса М.: Колос, 2000 - 536 с.

6. Агарков В. Н. Сверхлегкие летательные аппараты на десикации подсолнечника / В. Н. Агарков, Н. А. Безкоровайный, А. А. Гусева // Защита и карантин растений. 1999, - №11. - С. 35.

7. Аймухамедова Г.Б. Пектиновые вещества и методы их определения / Г.Б. Аймухамедова, Н.П. Шелухина. Фрунзе: Илим, 1964. - 120 с.

8. Ананьев Н. Д. Изменение микробной биомассы в почвах под действием пестицидов / Н. Д. Ананьев, Б. П. Стрекозов, Г. К. Тюрюканова // Агрохимия. 1986, - №5. - С. 84-90.

9. Андреев В.В. Способы получения и применения различных типов яблочного пектина / В.В. Андреев, И.В. Науменко, Л.П. Паршакова // Обзорная информация. Серия 4. ЦНИИТЭИ Пищепром, 1981, вып. 16. 31 с.

10. Андрианов А. П. Методика определения параметров эксплуатации ультрафильтрационных систем очистки сточных вод /А. П. Андрианов, А. Г. Первов// Критические технологии. Мембраны. 2003. - №2. - С. 3-23.

11. Андрюхов В.Г. Подсолнечник в Центрально-Черноземной зоне / В. Г. Андрюхов, Н. Н. Иванов. Воронеж: Центрально-черноземное книжное издательство, 1978 - 70с.

12. Андрюхов В.Г. Подсолнечник / В. Г. Андрюхов, Н. И. Иванов, А. И. Туровский. М.: Россельхозиздат, 1975. - 66с.

13. А. с. 664967 (СССР). Способ получения пектина / Аймухамедова Г. Б., Цель Ш. В., Шелухимна Н. П., Родионова Н. А., Мартинович А. И., Тиунова H.A. // Опубл. В Б. И. 1985. - №15.

14. Биология, селекция и возделывание подсолнечника /под ред. В.М. Пен-чукова. М.: Агропомиздат, 1992. - 284с.

15. Блинова В.П. Прогноз распространения вредителей и болезней масличных культур / В.П. Блинова//Технические культуры. 1991.- №2.- С. 37-38.

16. Божко М. Ф. Десикация посевов подсолнечника важный резерв увеличения производства и улучшения качества семян масла / М. Ф. Божко // Масложировая промышленность. - 1978. - №12. - С. 9-12.

17. Бойко И. И. микробиологические превращения гербицидов / И. И. Бойко// Взаимодействие пестицидов с микроорганизмами. 1984. -№2.- С. 91-104.

18. Болезни и вредители подсолнечника и меры борьбы с ними / под ред. Н. Н. Михайлова. Воронеж: Центрально-Черноземное книжное издательство, 1987. - 35с.

19. Большаков А. 3. Сорго: от селекции к технологйи / А. 3. Большаков, Н. Я. Коломиец. Ростов-на-дону: Ростиздат, 2003. — 111с.

20. Боровиков В. П. Statistica для студентов и инженеров / В. П. Боровиков.- М.: Компьютер Прогресс, 2001. — 301с.

21. Бородин С. Г. Грибные болезни подсолнечника / С.Г. Бородин, В.Г. Пивень, И.А. Котлярова, И.И. Шулян // Защита и карантин растений. -2006.-№5.- С. 20-23.

22. Брык М.Т. Ультрафильтрация / М.Т. Брык, Е.А. Цагаок; под ред. А.Т. Пилипенко. Киев: Наук. Думка, 1989 - 288 с.

23. Васильев Д. С. Агротехника подсолнечника / Д. С. Васильев. М.: Колос, 1983. -197 с.

24. Васильев Д. С. Подсолнечник / Д. С. Васильев. М.: Агропромиздат, 1990.- 174 с.

25. Верзилин В.В. Биология почв среднерусского Черноземья (диагностика и пути решения)/ В.В. Верзилин, С.И. Коржов, Н.И. Придворев. Воронеж: Изд-во Истоки, 2005.-247 с.

26. Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии / С. С. Воюцкий. М.: Химия, 1964.-574 с.

27. Гаврилова А. М. Продуктивность подсолнечника и качество маслосе-мян в зависимости от срока сева / А. М. Гаврилова, 3. М. Жидков, А. А. Астахов, С. А. Коноваленко// Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук.- 2003- №6. С.6-7.

28. Гапоненков Т. К. Колориметрический метод определения галактуроно-вой кислоты в пектине / Т. К. Гапоненков// Пищевая технология. — 1962.- №4.-С. 160-162.

29. Гапоненков Т. К. О взаимодействии пектовой кислоты с солями алюминия / Т. К. Гапоненков, 3. И. Проценко// Пищевая технология. -1962. №5. - С. 42-46.

30. Гапоненков Т. К. О расщеплении пектиновых веществ ферментами микроорганизмов и химической природе конечных продуктов /Т. К. Гапоненков, 3. И. Проценко// Микробиология. 1960. — Т. 29, вып. 5. -С. 658-671.

31. Гапоненков Т. К. Пектиновые вещества корзинок подсолнечника / Т. К. Гапоненков, 3. И. Проценко// Пищевая технология. 1956. - №4. -С. 43-47.

32. Голубев В. Н. «Холодная» технология пектина / В. Н. Голубев, С. Н. Губанов, О. Г. Микеладзе // Пищевая промышленность. -1991.- №4. -С. 51-53.

33. Голубев В.Н. Мембранная обработка экстрактов свекловичного пектина / Голубев В.Н., Бондарь С.Н. // Пищевая промышленность. 1992. -№ 1. - С.27-28.

34. Голубев В.Н. Пектин: химия, технология, применение / В. Н. Голубев, Н.П. Шелухина. — М.: Издательство Академии технологических наук РФ, 1995.-389с.

35. Горелкина А. К. Разработка технологии адсорбционной очистки сточных и природных вод от хлорфенола и фенола активными углями: ав-тореф. дис. канд. хим. наук. / А. К. Горелкина; КГТУ. Кемерово, 2006. -17 с.

36. Горячий Н. В. Использование мембранной технологии в производстве пектина / Н. В. Горячий, А. А. Свитцов // Критические технологии. Мембраны.- 2006.-№1.- С.34-37.

37. Горячий Н. В. Очистка концентрата пектина методом диафильтрации / Н. В. Горячий, А. А. Свитцов // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук.- 2004.-№5- С.47-49.

38. Горячий Н. В. О природе загрязнений мембран в процессе концентрирования пектиновых экстрактов / Н. В. Горячий, А. А. Свитцов // Критические технологии. Мембраны.- 2002.-№2 С. 3-23.

39. ГОСТ 29186-91. «Пектин. Технические условия».- М.: Из-во стандартов, 1991.

40. Гребенкин А. Д. Экологические аспекты получения и применения вы-сокоочищенных препаратов пектина: автореф. дис. канд. с.-х. наук. / А. Д. Гребенкин; ВГАУ. Воронеж, 2006. - 25 с.

41. Деггяренко В. А. Предуборочная десикация подсолнечника / В. А. Дег-тяренко // Материалы VII международной конференции по подсолнечнику. 1978. - С, 325-327.

42. Действие пестицидов на жизнеспособность микроорганизмов / H. Н. Карлина и др. // Взаимодействие пестицидов с микроорганизмами. — 1984.- №2.-С. 18-31.

43. Долгих А. В. Применение Реглона Супер — обязательный элемент технологии возделывания подсолнечника / А. В.Долгих, Е.С. Арушанова, П.А. Шнейдер //Защита и карантин растений. — 2006. №8. - С. 43-44.

44. Донченко JI. В. Безопасность пищевого сырья и продуктов питания / JI. В. Донченко, В. В. Надыкта. М.: Пищепромиздат, 1999. - 356 с.

45. Донченко JI. В. Разработка и интенсификация технологических процессов получения пектина из свекловичного и других видов сырья / JI. В. Донченко // Дис. докт. техн. наук. Киев, 1990. - 360 с.

46. Донченко JL В. Технология пектина и пектинопродуктов / JI. В. Донченко. М.: ДеЛи, 2000. - 256 с.

47. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов, 5-е изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985.- 351 с.

48. Дорохова E.H. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа / Дорохова E.H., Прохорова Г.В. М.: Высшая школа, 1991.- 65с.

49. Дытнерский Ю. И. Баромембранные процессы. Теория и расчет/ Ю. И. Дытнерский. -М.: Химия, 1985.-212 с.

50. Дытнерский Ю. И. Обратный осмос и ультрафильтрация / Ю. И. Дытнерский. — М.: Химия, 1988. 240 с.

51. Ежов Г. И. Руководство к практическим занятиям по сельскохозяйственной микробиологии / Г. И. Ежов. М.: Высшая школа, 1981.-271 с.

52. Есепчук Н. И. Интенсивная технология производства подсолнечника / Н. И. Есепчук, Е. К. Гриднев. М.: Росагропромиздат, 1992 - 222с.

53. Жиров В. Н. Исследование процесса ультрафильтрационного концентрирования пектина / В. Н. Жиров, Н. И. Белов// Пищевая промышленность-2005-№4-С. 70-71.

54. Зайко Г.М. Содержание пектина в плодах, овощах и продуктах их переработки (обзор) / Г. М. Зайко, И. А. Гайворонская, В. А. Хадке-вич// Рук. Деп. В редкол. журн. «Пищевая технология». 1989. - № 1793. - 17 с.

55. Захаренко В. А. Гербициды / В. А. Захаренко. М.: Агропромиздат, 1990. - 240с.

56. Звягинцев Д. Г. Почва и микроорганизмы / Д. Г. Звягинцев. М.: Изд-воМГУ, 1987.-255 с.

57. Ивахненко О. А. Десикация гороха и подсолнечника с помощью препарата Голден Ринг / О. А. Ивахненко //Земледелие .- 2005.-№4 С. 32.

58. Ильина И. А. Изменение свойств пектина в процессе концентрирования экстрактов / И. А. Ильина, 3. Г. Земскова // Пищевая промышленность. 2006.-№11- С. 32.

59. Ильина И. А. Научные основы технологии модифицированных пектинов / И. А. Ильина. — Краснодар: Просвещение-Юг, 2001. 312с.

60. Инструкция по профилактическому применению пектиновых веществ в условиях радиоактивного загрязнения / Министерство здравоохранения УССР-Киев.-1986.-7с.

61. Ионитная очистка свекловичного пектина / А.Л. Лукин, и др. // Сорб-ционные и хроматографические процессы. 2005. - Т.5, вып.З. — С. 326-332.

62. Исследование пектиновых веществ методами кондукто- и потенцио-метрии / С.В. Славгородский и др. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2003. - Т.З. - Вып.З. - С.335-341.

63. Исследование состава пектина электрохимическими методами анализа / C.B. Славгородский и др. // Сорбционные и хроматографические процессы. — Воронеж, 2004. Т.4, вып.2. — С. 217-225.

64. Карпова JI. В. Влияние плотности агроценоза и удобрений на урожай подсолнечника / JI. В. Карпова //Зерновое хозяйство. 2006.-№6 - С. 22-23.

65. Кацева В. И. Исследования взаимодействия пектиновых веществ с солями меди, ртути, цинка, кадмия / В. И. Кацева, И. М. Кухта // Химия природных соединений. — 1988 —№2.— С. 22-23.

66. Колдони Г. И. Десикация подсолнечника Реглоном / Г. И. Колдони // Защита растений. 1979. - № 7. - С. 16-17.

67. Комаров Р. Г. К расчету непрерывного процесса диафильтрации / Р. Г. Комаров // Тр. МХТИ им. Д.И.Менделеева, 1976 ВЫП.90 - 265 с.

68. Компанцев В.А. Комплексообразование пектинов с ионами поливалентных металлов / Компанцев В.А., Кайшева Н.Ш., Гокжаева Л.П. -М.: Пищевая промышленность. 1990. - №11. - С. 39-40.

69. Коржов С.И. Биологическая активность черноземов /С.И. Коржов // Arpo XXI. 2003. - № 1-6. - С. 101-104.

70. Котов В.В. Высокомолекулярные соединения, ионообменные и мембранные процессы / В. В. Котов, Л. Ф. Науменко. Воронеж.: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2007. - 150 с.

71. Кретович В. Л. Основы биохимии растений / В. Л. Кретович. М.: Высшая школа, 1971. - 463 с.

72. Кросс А. Введение в практическую инфракрасную спектроскопию / А. Кросс. М.: Изд-во иностр. литературы, 1961. - 112 с.

73. Круглов Ю. В. Изменение биологической активности почвы под влиянием многолетней систематической обработки почвы гербицидами / Ю. В. Круглов, А. Н. Перцева, Г. А. Галкина // Докл. ВАСХНИЛ. -1975.-№2.-С. 20-21.

74. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии / под ред. Ф. Г. Фролова, А. С. Гродского. -М.: Химия, 1986. 216 с.

75. Лазарев С. И. Ультрафильтрационное разделение водных растворов крахмало-паточных производств / С. И. Лазарев // Известия вузов. Пищевая технология 2000.-№1 .-С.91-93.

76. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера / Леонтьев В.П. М.: ОЛМА-пресс, 1999. - 640с.

77. Либерштейн И. И. Предуборочная десикация подсолнечника / И. И. Либерштейн // Защита растений. 1976.-№8.-С.15-16.

78. Лосева В. А. Интенсификация очистки соков и сиропов в сахарном производстве / В. А. Лосева. Воронеж.: Издательство Воронежского Университета, 1990. — 173 с.

79. Лукин А. Л. Свекловичный пектин от поля до конечного продукта // А. Л. Лукин, В. В. Котов, Н. Г. Мязин. - Воронеж: Изд-во Истоки.-2005.-176 с.

80. Лукин А.Л. Исследование стадий технологического процесса получения пектина методом компьютерного моделирования / А.Л. Лукин, C.B. Славгородский, В.В. Котов // Пищевая промышленность. 2005. - №9 - С. 67-69.

81. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии / Ю.Ю. Лурье. М.: Химия, 1967. - 390 с.

82. Малай Н. Ф. Влияние десикации на продуктивность и качество семян подсолнечника / Н. Ф. Малай // Земледелие. 2004. - №3- С. 36.

83. Малюга Н. Г. Современная концепция создания новой модели подсолнечника для ресурсосберегающей технологии / Н. Г. Малюга, И. Е. Трубилин, А. А. Калайджян // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук.- 2000.-№4.- С. 12-14.

84. Мельников H. Н. Пестициды. Химия, технология и применение / H. Н. Мельников. М.: Химия, 1987. - 712 с.8687,88,89