Спосіб очищення овочевого соку

Спосіб очищення овочевого соку від солей важких металів, нітрат-іонів, мікроорганізмів та їх спор, що передбачає очищення овочевого соку, який відрізняється тим, що очищення проводять шляхом адсорбції природним вуглецевовмісним мінералом шунгітом в кількості 3,23-4,76 % мас. при тривалості обробки соку 25-30 хвилин при постійному перемішуванні. (19) (21) u201102612 (22) 09.03.2011 (24) 26.12.2011 (46) 26.12.2011, Бюл.№ 24, 2011 р. (72) ШЕЙКО ТАМІЛА ВОЛОДИМИРІВНА, МЕЛЬНИК ЛЮДМИЛА МИКОЛАЇВНА, МЕЛЬНИК ЗІНОВІЙ ПЕТРОВИЧ, ЖЕСТЕРЕВА НАТАЛІЯ АНАТОЛІЇВНА, МОЧАЙ НАТАЛІЯ ЮРІЇВНА (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ 3 65937 Клітини різних мікроорганізмів в поживному середовищі активно починають розмножуватись, утворювати колонії, які видно навіть неозброєним оком. Шунгіт - це природний сорбент, винятковий за походженням і хімічним складом. Він містить фулерени, особливістю яких є розташування атомів вуглецю в молекулах у вершинах правильних п'яти-, шестикутників. Шунгітовий вуглець має аморфну структуру і стійкий до графітації, характеризується високою реакційною здатністю в термічних процесах, ефективними сорбційними властивостями, хімічною стійкістю. Шунгіт містить близько 60 % вуглецю та 40 % породоутворюючих елементів. Це екологічно безпечний адсорбент. Механізм адсорбції важких металів та нітратіонів із соку можна пояснити наявністю фізичної адсорбції в порах адсорбенту і здатністю фулеренів створювати реакційно спроможні іонообмінні центри, внаслідок чого утворюються з'єднання з різним типом хімічного зв'язку. Механізм адсорбції шкідливих мікроорганізмів та їх спор із соку можна пояснити наявністю фізичної адсорбції в порах адсорбенту та зростанням адсорбційного потенціалу із-за накладання електричних полів електронної хмари молекул адсорбенту. Розсів електромагнітних хвиль визначається коливанням електронів, які розмежовуються на - і - стани. При адсорбції на електронейтральній поверхні відбувається локалізація -станів. Також під впливом високої температури (60°) відбувається часткова коагуляція білків мікроорганізмів, внаслідок чого змінюється водна оболонка і у клітини зникає -потенціал. Втративши свій заряд, мікроорганізми взаємодіють із адсорбентом за рахунок сил Ван-дерВаальса-Лондона. Ефект очищення соку від солей важких металів і нітрат-іонів розраховували за формулою: 100  (K1  K 2 ) E K1 де K 1 і K 2 - кількість солей важких металів і нітрат-іонів в необробленому та обробленому адсорбентом соку. Оптимальна концентрація адсорбенту і трива 4 лість оброблення соку 25-30 хвилин, встановлена дослідним шляхом. При тривалості оброблення соку менше 30 хвилин не досягається достатній ефект очищення соку від солей важких металів та нітрат-іонів. При збільшенні тривалості оброблення соку до 40 хвилин і вище, ефект очищення соку майже не змінюється, але під тривалим впливом високої температури починають розкладатися цінні компоненти соку. Спосіб полягає в наступному. Отримують сік із овочів, наприклад із столового буряка, пароконтактним способом. Сік має температуру 50-60 °С. До соку додається шунгіт в кількості 3,23-4,76 % мас. Сік з адсорбентом перемішується протягом 25-30 хвилин та фільтрується. Приклад здійснення способу. Проінспектовані столові буряки мили та отримували сік пароконтактним способом. Отриманий сік змішували при температурі 50-60 °С з термоактивованим при температурі 90-100 °С і охолодженим шунгітом у кількості 3,23-4,76 % мас. Суміш витримували 2530 хвилин при постійному перемішуванні та фільтрували. Вміст солей важких металів і нітрат-іонів у соку столового буряка визначали за загально прийнятими методиками. Необроблену адсорбентом контрольну пробу соку столового буряка також витримували в умовах досліду і визначали вміст солей важких металів і нітрат-іонів. Визначення загального мікробного числа мезофільних аеробних, факультативно-анаеробних та анаеробних мікроорганізмів у соку столового буряка проводили шляхом посіву об'єму продукту без розведень в чашці Петрі з живильним середовищем МПА і витримували у термостаті 3 доби при постійній температурі 37 °С. Також визначали вміст цвілевих грибів і дріжджів шляхом висіву на 3 поживне середовище СА в чашку Петрі з 0,1 см соку, витримували у термостаті при температурі 28-30 °С протягом 5 діб. Необроблений адсорбентом контрольний зразок соку столового буряка витримували в умовах досліду і визначали загальне мікробне число. Результати подані у таблицях 1, 2, 3. Таблиця 1 Зміна вмісту буряка до та після 3,23-4,76 % солей важких металів у соку столового обробки його шунгітом концентрацією мас і тривалістю 25-30 хвилин Назва Свинець Цинк Нікель Марганець Мідь Кадмій ГДК, мг/кг 0,50 10,00 5,00 0,03 Дослідний зразок, мг/кг 2,10 4,18 1,66 3,74 1,38 0,026 Дослідний зразок, оброблений шунгітом, мг/кг 1,15 2,01 0,86 2,16 0,42 0,0023 Аналізуючи отримані дані бачимо, що шунгіт адсорбує практично всі досліджувані важкі метали, Ефект очищення, % 45,2 51,9 48,2 42,2 69,6 91,1. зменшуючи їх початковий вміст на 42-91 %. 5 65937 6 Таблиця 2 Зміна вмісту нітрат-іонів у соку столового буряка до та після обробки його шунгітом концентрацією 9,092,44 % мас і тривалістю 25-30 хвилин Контрольна проба та проба оброблена адсорбентом 9,09% мас. Вміст нітрат-іонів у соку столового буряка, обробленого шунгітом, мг/кг Вміст нітрат-іонів у соку столового буряка, мг/кг Ефект очищення, % З таблиці 2 видно, що шунгіт адсорбує нітратіони із соку столового буряка. Підвищувати концентрацію шунгіту в соку вище 4,76% мас недоцільно - так як ефект очищення Концентрація адсорбенту 4,76% 3,23% 2,44% мас. мас. мас. 1996 2090 25,9 2130 22,4 2480 20,9 7,9. 2064 майже не змінюється, а витрати сорбенту різняться суттєво. При нижчій концентрації шунгіту, ефект очищення соку від солей важких металів і нітратіонів є незначним. Таблиця Мікробіологічні показники соку столового буряку до та після оброблення його шунгітом при температурі 60°С і тривалості 25-30 хвилин Назва мікроорганізмів Концентрація адсорбенту Мезофільні аеробні, факультативно-анаеробні та анаеробні бактерії, КУО в 1 мл Дріжджі та їх спори, КУО в 1 мл Цвілеві гриби, та їх спори КУО в 1 мл Концентрація адсорбенту Мезофільні аеробні, факультативно-анаеробні та анаеробні бактерії, КУО в 1 мл Дріжджі та їх спори, КУО в 1 мл Цвілеві гриби, та їх спори КУО в 1 мл Концентрація адсорбенту Мезофільні аеробні, факультативно-анаеробні та анаеробні бактерії, КУО в 1 мл Дріжджі та їх спори, КУО в 1 мл Цвілеві гриби, та їх спори КУО в 1 мл Концентрація адсорбенту Мезофільні аеробні, факультативно-анаеробні та анаеробні бактерії, КУО в 1 мл Дріжджі та їх спори, КУО в 1 мл Цвілеві гриби, та їх спори КУО в 1 мл Контрольний Ефект Зразок соку, оброблений зразок соку, Роз-3 очищення, шунгітом, Розведення 10 -3 ведення 10 % 2,44% мас Аналізуючи отримані дані, бачимо, що шунгіт адсорбує всі досліджувані види мікроорганізмів, зменшуючи їх початковий вміст на 50-73 %. Оптимальною є концентрація шунгіту 3,23-4,76% мас, що дозволяє досягти достатнього ефекту очищення соку від різних видів мікроорганізмів і скоротити витрати адсорбенту. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Більше 50 Більше 45 5 Більше 50 Більше 50 5 Більше 50 Більше 45 5 38 24 32 3 3,23 % мас 28 40 25 50 23 2 4,76 % мас 50 60 16 68 12 2 9,09% мас 73 60 Більше 50 14 71 Більше 45 5 90 2 80 60. Технічний результат від реалізації способу полягає в покращенні якості та безпеки соку столового буряку за рахунок адсорбційних процесів. Отже, використання вуглецевмісного мінералу шунгіту для адсорбції солей важких металів, нітрат-іонів, мікроорганізмів та їх спор із соку столового буряка є ефективним. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601