РОЗДІЛ 2. ОБ?ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Об?єкт та предмет досліджень
Предмет досліджень бурякова стружка; дифузійний сік та модельний розчин бурякового пектину.
Об?єктом досліджень є технологія екстрагування сахарози з бурякової стружки та способи її удосконалення шляхом застосування хімічних реагентів в процесі екстрагування.
2.2. Методи та методики дослідження
Вміст сухих речовин (СР, % до маси продукту) визначали рефрактометричним методом за допомогою приладу РПЛ-3 [107].
Вміст сахарози (Сх, % до маси продукту) визначали поляриметричним методом за допомогою приладу СУ - 3 [107].
рН20 визначали іономіром рН-304 [107].
Вміст високомолекулярних сполук та колоїдів методом спиртового осадження [80].
Вміст розчинних пектинових речовин визначали за кальцій - пектатним методом [33].
Вміст редукувальних речовин в дифузійних соках -методом Берлінського інституту цукрової промисловості [80].
Вміст ?-аміноазоту в соках визначали за методом В.Станека і П.Павласа, модифікованим Л.Вінінгером і Н.Кубадіновим [155].
Вміст молочної кислоти визначали за колориметричним методом [155].
Вміст нітритів в дифузійному соку визначали за оптичною густиною [107].
Вміст аміаку визначали методом титрування [33].
Загальну кислотність бурякового та дифузійного соків - методом титрування [155].
Забарвленість соку ІІ сатурації - визначенням оптичної густини за допомогою фотоелектрокалориметра КФК-3 [107].
Швидкість осадження соку І сатурації - седиментаційно [33].
Лужність соку І та ІІ сатурації методом титрування [107].
Вміст солей кальцію в соку ІІ сатурації - комплексометричним методом [155].
Кількість плазмолізованих клітин визначали за методом А.К. Карташова і Е.Т. Коваля [84] а розрахунок проводили згідно рівняння:
Х = 100(D - D1)/D, (2.1)
Де X - кількість плазмолізованих клітин, %; D - вміст сахарози в стружці, %;D1 - вміст сахарози в стружці після екстрагування протягом певного часу, %.
Втрати сахарози від розкладання у виробничих умовах розраховували згідно методики [44] за формулою:
, (2.2)
Де Мк1 і Мк2 - вміст молочної кислоти у дифузійному та клітинному соку; СР1, СР2 - вміст сухих речовин у відповідних соках; В - відкачка дифузійного соку.
Ефект очищення соку під час екстрагування розраховували за формулою: (2.3)
Де Чкл.с., Чдиф.с. - чистота відповідно бурякового та дифузійного соку.
Ефект очищення соку під час дефекосатурації розраховували за формулою: (2.4)
Де Чдиф.с., Чоч.с. - чистота відповідно дифузійного та очищеного соку.
Загальний ефект очищення соку розраховували за формулою:
(2.5)
Де Чкл.с., Чоч.с. - чистота відповідно бурякового та очищеного соку.
Вміст мікроорганізмів - шляхом висіву на поживні середовища з наступним обрахуванням числа колоній за допомогою автоматичного лічильника [10;147;169].
Мікроскопіювання та фотографування мікроструктури тканин цукрового буряку; осаду пектинових речовин, виділеного з дифузійного соку та модельних розчинів, здійснювали за допомогою мікроскопу біологічного дослідницького універсального марки "МБИ-15".
2.2.1. Методика одержання розчинного бурякового пектину. Розчинний буряковий пектин в лабораторних умовах одержували за схемою, наведеною на рис.2.1 згідно з якою, бурякову стружку знецукрюють до вмісту сахарози в промивній воді 0 % і додатково промивають водою з додаванням 0,1 н HCL до рН20 = 4. До одержаного жому додають 0,08 н соляну кислоту з розрахунку 1,5 кг кислоти на 0,5 кг жому і витримують протягом 90 хв. за температури 75 °C, для проходження гідролізу протопектину бурякової тканини. Через фільтрувальну тканину, за допомогою пресу, відокремлюють екстракт та витримують його при кімнатній температурі протягом години.
Далі з одержаного екстракту видаляють завислі частки шляхом центрифугування при швидкості 3000 об/хв протягом 10 - 15 хв. Розчинний пектин, що утворився в процесі гідролізу осаджуємо етиловим спиртом (3 частини спирту на 1 частину екстракту). Одержаний коагулят промивають етиловим спиртом 1:1. Висушування одержаного пектину здійснюють при температурі 60 °C [140].
Рис 2.1. Принципова схема одержання розчинного бурякового пектину.
2.2.2. Методика визначення ефективності дії біоцидних препаратів для зменшення втрат сахарози в процесі екстрагування. Дослідження проводили в лабораторних умовах. Для визначення ефективності дії біоцидних препаратів на мікрофлору, виділену із дифузійного соку, використовували метод лунок в шарі агару. В стерильні чашки Петрі заливали поживні середовища товщиною 6-8 мм., лунки виконували на відстані 1,5 - 2,0 см. від краю чашки стерильною скляною паличкою. До лунок вносили водні розчини антимікробних препаратів різної концентрації.
В дослідженнях використовували такі поживні середовища: а) буряковий агар, уражений Bacilllus subtilis, B. Meghaterium; б) Чапека, ураженого Rhizopus nigricans і Mucor mucedo та в) картопляний агар, уражений Fuzarium culmurum і Rhizopus nigricans.
В якості біоцидних препаратів досліджувались: основний сульфат алюмінію, "Біодез-Р", "Полідез","Жавель-клейд", "Біовіт-НВ-80".
Досліджувані препарати мають наступні характеристики:
1. Основний сульфат алюмінію (згідно ТУ У03327724,001-97): масова частка оксиду алюмінію (AL2O3) - не менше 15%, масова частка лужності в перерахунку на AL2O3 - не менше 1,0%, масова частка нерозчинного в воді залишку - не більше 3%. Відповідно до санітарно-гігієнічного висновку № 10/1458 від 30.09.97 основний сульфат алюмінію технічний може застосовуватись в якості коагулянту для очищення природних (питних) вод а також в інших галузях промисловості.
2. Діючою речовиною антисептиків "Полідез", "Біодез-Р" є сіл