2021_058

Таким образом, аллелопатическая активность вытяжки из биомассы сорных растений (доноров) по отношению к тест-растению (акцептору) в сильной степени зависит от видовой принадлежности. У некоторых сегетальных видов обнаружен фунгицидный эффект, что является положительным качеством, поскольку прорастающие семена культурных растений в некоторой степени предохраняются от грибкового поражения. Однако по данному вопросу необходимы дальнейшие исследования.

В целях снижения аллелопатической нагрузки сегетальных видов на агрофитоценозы, рекомендуется проведение первоочередных мер борьбы со следующими сорными видами, особенно в местах их наибольшей распростран нности: Thlaspi arvense L. (наиболее сильный аллелопатический эффект при воздействии на показатели прорастания редиса и пшеницы), Glechoma hederaceae L., Melilotus albus Medik., Fumaria officinalis L., Equisetum arvense L., Stachys palustris L., Elytrigla repens (L.) Nevski, Artemisia vulgaris L., Achillea millefolium L. поскольку данные виды имеют высокую ингибирующую активность в отличие от остальных исследовавшийся видов.

Литература

1.ГОСТ 12038-84 Методы определения всхожести и энергии прорастания // Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения качества: часть 2. М.: Изд-во стандартов, 1984. 57 с.

2.Гриценко В.В., Калошина З.М. Семеноведение полевых культур. М.: Колос, 1984. 27 с.

3.Гродзинский Д.М. Аллелопатия в жизни растений и почвоутомление. Киев: Наукова думка, 1991. 400 с.

4.Лихачев С.В. Аллелопатическая активность сегетальных видов на разных элементах рельефа / В сборнике Международной НПК: Инновационному развитию АПК – научное обеспечение. Пермь: ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2010. С. 83-86.

5.Лихачев С.В., Пименова Е.В., Жакова С.Н. Биотестирование в экологическом мониторинге. ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ. Пермь: ИПЦ «Прокрост», 2020. 89 с.

6.Строна И.Г. Общее семеноведение полевых культур. М.: Наука,1966. 200 с.

УДК 658.626:637.144

А.С. Максимчева – студентка; С.А. Семакова – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ МАРКИРОВКИ ДЕТСКИХ МОЛОЧНЫХ СМЕСЕЙ

Аннотация. Многие химические вещества, которые образуются в пище при нагревании, являются продуктами реакции Майяра. Этот термин обозначает все превращения, происходящие со свободными аминокислотами и связываются с белками и сахарами, которые существенно влияют на органолептические показатели и пищевую ценность продуктов [5]. Наиболее распространенные реакции, наблюдаемые во время тепловой обработки молока, включают образование связей между сахарными кетогруппами и аминогруппами аминокислот с последующим появлением большого количества полимерных соединений с низкой и высокой массой.

290

Ключевые слова: реакция Майяра, детская сухая молочная смесь, химические свойства, маркировка, влияние на организм.

Цель исследования. Изучить влияние продуктов распада согласно реакции Майяра на организм человека, исследовать маркировку образцов в части приготовления .молочной смеси

Методология. Исследование механизмов реакции Майяра в детских сухих молочных смесях, исследование маркировки образцов.

Результаты. Исследованы общие механизмы и основные факторы, влияющие на кинетику реакции Майяра .Показано отрицательное влияние продуктов реакции Майяра , приводящие к порче продуктов. Проведен анализ маркировки образцов детской сухой адаптированной смеси.

Для реакции Майяра необходимо присутствие редуцированных сахаров пентозы (например, рибоза, арабиноза или ксилоза) очень сильно влияют на проявление не ферментативного потемнения, хотя они присутствуют в пищевых продуктах в относительно небольших количествах [2]. Сахароза, а также родственные сахара (например, гликопротеины, гликолипиды и флавоноидные гликозиды) участвуют в реакции только после гидролиза, вызванного нагреванием [Рис. 1].

Рис. 1. Образование глюкозоамина – начальная стадия реакции Майяра Результатом реакции Майяра в белках является продукт не ферментатив-

ного гликозилирования, в котором в основном участвует лизин. Не ферментативное гликозилирование происходит даже при физиологических температурах с образованием опасных для здоровья продуктов [4]. Первые продукты гликозилирования затем превращаются в продукт Amadori (фруктозиллизин), который может сшиваться с внутримолекулярными или межмолекулярными связями. [ Рис.2].

Рис. 2. Образование кетозоамина (перегруппировка по Амадори)

291

В результате реакции аминокислоты с α-бикарбонильным соединением образуется азавинилотическая β-кетокислота, которая затем декарбоксилируется. Во время этого процесса аминокислоты превращаются в альдегиды, содержащие на один атом углерода меньше, которые химически активны и часто имеют специфические органолептические свойства, которые не всегда приятны [ Рис.3].

Рис. 3. Образование ароматических веществ Физико-химические свойства подходящих смесей для детского питания,

влияющие на их переносимость и эффективность, зависят от состава и качества исходных ингредиентов, процесса производства, условий хранения и контроля качества готового продукта. Технология изготовления детской смеси из сухого молока для искусственного вскармливания включает в себя различные технологии обработки компонентов, входящих в ее состав, в том числе сырого молока [3]. Это сопровождается заметным изменением ряда физических, химических и биологических свойств отдельных компонентов молока, их потерей, образованием принципиально новых химических соединений. Наиболее распространенные реакции, наблюдаемые во время тепловой обработки молока, включают образование связей между сахарными кетогруппами и аминогруппами аминокислот с последующим появлением большого количества полимерных соединений. Молоко является своего рода идеальной основой для начала и развития реакции Майяра благодаря относительно высокому содержанию лактозы, белка и жира. Катализатором реакции является термическое воздействие. Очевидно, что во время реакции Майяра аминокислоты, включая незаменимые кислоты, могут быть потеряны, что отрицательно влияет на пищевую ценность конечного продукта. Снижается пищевая ценность продукта, поскольку лактулосилизин не переваривается пищеварительными ферментами и не усваивается организмом человека [5]. В детских смесях ПРМ всасывается из желудочно-кишечного тракта и попадает в кровь ребенка.

Присутствие ПРМ ограничивает усвояемость молочных белков, блокируя доступность пептидной связи для трипсина и карбоксипептидазы. Лактозилирование белков приводит к снижению питательной ценности молока и молочных продуктов, в частности, из-за снижения биодоступности незаменимых аминокислот, таких как лизин [1]. Нами рассмотрены температурные режимы приготовления смесей в маркировке некоторых известных брендов.

292

Таблица 1 Анализ температурного режима приготовления детских молочных смесей

Вывод: Таким образом, рекомендованная температура приготовления смеси, не превышает 40оС, что способствует сохранности белка в продукте. Снижение риска появления продуктов реакции Майяра в детских смесях помогает поддерживать оптимальный уровень питательной и биологической ценности.

Литература

1.Давидянц С.Б. Темное царство меланоидов // Химия и жизнь, 1980, № 3. С. 44-48.

2.Космачевская О. В. Вездесущая реакция Майяра // Химия и жизнь, 2015, № 2. С. 9-21.

3.Карлайл Томас Французская революция. История. - М.: Пенси, 1991. - с.575. ISBN 5- 244-00420-4

4.Ленотр Жорж Повседневная жизнь в Париже во время Великой революции. - М.: Молодая гвардия, 2016. - с. 335. ISBN 5-235-02936-4

5.Пищевая химия / Нечаев А.П. [и др.]. Санкт-Петербург: ДЖОРД, 2017,640 с.

УДК 66.061.35

Ю.В. Мещерякова – старший научный сотрудник, ФГБНУ ВНИИТиН, г. Тамбов, Россия

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРАЦИИ ЛИПИДОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Аннотация. В статье приводятся данные математического моделирования и экспериментальные данные процесса экстракции липидов из биомассы микроводоросли хлорелла. Установлены условия протекания процесса экстракции.

Ключевые слова: выбросы, биотопливо, экстракция, липиды, хлорелла

Ежегодно увеличивается выброс вредных веществ в атмосферу. Одним из основных источников выбросов является транспорт. С отработанными газами автомобилей выбрасываются следующие загрязняющие вещества: оксиды углерода, азота, серы, углеводороды и другие. В связи с этим актуальным является использование топлив с низким содержанием углеводородов, топлив из растительного сырья (биотопливо) [1]. Биотопливо получают из различных масленичных растений: подсолнечник, рыжик, кукуруза, микроводоросль.

Применение микроводоросли – хлореллы в качестве сырья для синтеза биотоплива, наиболее перспективно. Хлорелла не является пищевым ресурсом, в отличие от подсолнечника и кукурузы. Хлорелла содержит ряд ценных веществ белков, углеводов, липидов, а также витаминов и микроэлементов. Липиды необходимы для синтеза метиловых эфиров растительного масла. Извлечь липиды возможно с помощью метода экстракции.

Извлечение липидной фракции проводили в экстракторах с закрученным потоком инертных тел. В качестве растворителя выступали неполярные растворители и их смеси с полярными растворителями [2].

293

Предварительно проводили математическое описание процесса экстракции в аппаратах с закрученным потоком инертных тел.

Рис. 1. Структура потоков

На рис. 1 обозначено Эi-Эn – экстракторы (i=1,¯n); Оi-Оn – отстойники (i= 1,¯n); L – массовый расход экстрагируемого раствора (биомасса), кг/ч; xi – концентрация липидов в Li, масс. доли; Gi–массовый расход экстрагента (растворителя), кг/ч; yi – концентрация липидов в Gi, масс. доли [3,4].

Ниже представлены (рис. 2, 3) результаты математического моделирования процесса экстракции и данные экспериментов.

1 – результаты математического моделирования; 2 – экспериментальные данные. Рис. 2. Влияние ступеней экстракции на выход липидов

Установлено, что чем больше число ступеней экстракции, тем больше выход липидной фракции. Однако увеличение свыше тр х ступеней не приводит к значительному увеличению концентрации липидов. Это обусловлено достижением наилучшего совпадения между временем экстракции и временем прохождения биомассы и растворителя через экстракторы.

1 – результаты математического моделирования; 2 – экспериментальные данные. Рис. 3. Влияние расхода растворителя на выход липидов

294

Согласно данным рисунка 3 увеличение расхода растворителя приводит к увеличению массы и увеличению выхода липидов, при этом значения концентраций липидов в растворителе снижается. При достижении некоторого порогового значения G (100 кг/ч) концентрация липидов в растворителе практически не изменяется. Полученные экспериментальные данные совпадают с результатами математического моделирования. В результате моделирования и экспериментальных данных установлено оптимальное количество экстракторов для извлечения липидов из биомассы хлореллы (три аппарата с закрученным потоком инертных тел), установлен оптимальный расход растворителя (так на одну часть сухой биомассы необходимо восемь частей растворителя).

Литература

1.Нагорнов С.А., Мещерякова Ю.В., Ерохин И.В. Улучшение свойств дизельного топлива за счет применения биодобавок // Инновации и инвестиции. 2015. № 9. С. 186-187.

2.Нагонов С.А., Мещерякова Ю.В., Федоренко В.Ф., Голубев И.Г. Тенденции развития технологий производства биодизельного топлива // М: 2017

3.Нагорнов С.А., Мещерякова Ю.В., Романцова С.В. Экстракция и анализ липидов из растительного сырья для получения биодизельного топлива // Наука в центральной России. 2015.

№6 (18). С. 33-40.

4.Нагорнов С.А., Лузгачев В.А., Мещерякова Ю.В. Математическое моделирование процесса экстракции растительного сырья // Наука в центральной России. 2015. № 6 (18). С. 40-48.

УДК 631.8

О.Д. Митрюшина – студентка; В.Р. Олехов – научный руководитель, зав. кафедрой,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАСТВОРА ЭНЕРГЕН АКВА ПРИ ЗАМАЧИВАНИИ СЕМЯН ГОРОХА САХАРНОГО

Аннотация. В лабораторном опыте с горохом сахарным проведены исследования по изучению рекомендуемой производителем концентрации раствора Энерген Аква, используемого для замачивания семян, а также повышенной и пониженной.

Ключевые слова: удобрения, стимуляция роста растений, внесение удобрений, ростовые вещества.

Введение

Энерген Аква – органоминеральное удобрение на основе гуминовых кислот. Применяется для стимулирования роста и развития растений, повышения урожайности, качества и товарности продукции. Состоит из калиевых солей, гуминовых кислот, солей фульвовых и кремниевых кислот, NPK, S, Са, Mg, моносахаридов, аминокислот, витаминов и микроэлементов. [1]

При его использовании наблюдается ряд положительных эффектов:

•стимулирование прорастания семян, роста растений и развития корневой системы;

•защита растения от стрессов и неблагоприятных климатических факторов;

•ускорение сроков созревания на 5-12 дней;

295

•повышение урожайности на 20-50 %;

•уменьшение содержания нитратов и других вредных веществ в плодах, повышение их качества и питательной ценности.

Раствор для замачивания в рекомендуемой производителем концентрации готовится следующим образом. В мерный стаканчик наливается 50 мл воды, добавляется 10-15 капель препарата, содержимое стаканчика перемешивается. [2]

Цель исследований – проверить правильность рекомендаций производителя по приготовлению раствора препарата для замачивания семян.

Методы исследований. Исследования проводились в лабораторном опыте по схеме, представленной в таблице 1. Для исследования были выбраны варианты с рекомендуемой, повышенной и пониженной концентрациями. Опыт был заложен в пластиковых стаканчиках с почвогрунтом, характеризующимся массовой долей влаги не более 65 %, содержанием: азота – 150 мг/л; фосфора – 270 мг/л; калия – 300 мг/л, и pH 6,0-6,5. В качестве опытной культуры был выбран горох сахарный сорта Амброзия. После созревания гороха растения срезались, измерялась их длина стандартными методами, масса листьев измерялась при естественной влажности. Для учета площади листьев использовалось приложение Петиоль, для определения объема корневой системы использовался метод с мерным цилиндром.

Результаты исследований. Данные, полученные в результате учета биомассы, сформированной растениями к моменту уборки, приводятся в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 Влияние Энергена Аква на показатели, характеризующие развитие надземной

массы гороха

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод о том, что длина надземной части в вариантах с пониженной концентрацией и фоном наибольшие и составляют 59,7 и 57,0 см соответственно. Масса листьев значительно выше в варианте с водой и составляет 1,8 г. Площадь листьев больше всего в варианте с пониженной концентрацией и составляет 190,6 см2. А по количеству горошин лидируют варианты с рекомендуемой и пониженной концентрацией.

Полученные данные говорят нам о том, что превышение рекомендуемой производителем концентрации влечет за собой потери в показателях, характеризующих развитие надземной части растения.

296

По данным о подземной массе гороха можно сказать, что максимальная длина корней отмечена в вариантах с рекомендуемой и пониженной концентрациями, а самый большой объем корневой системы наблюдается в варианте с рекомендуемой концентрацией.

Выводы. Превышение рекомендуемой производителем концентрации ведет к снижению показателей, характеризующих развитие надземной части и корней растений. Рекомендуемая концентрация дает положительный эффект в сравнении с водой по тр м показателям, а пониженная концентрация при сравнении с водой дает положительный эффект по четыр м показателях из шести. Исходя из этого, можно сказать, что пониженная концентрация дает эффект, сопоставимый с рекомендуемой производителем концентрацией.

Литература

1.Ковылина О.П., Ковылин Н.В., Кеня Е.С., Познахирко П.Ш. Изучение влияния регуляторов роста на прорастание семян лиственницы сибирской // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2014. № 38. С. 93-97.

2.Самотин А.М., Семьянов С.А. Адсорбционные свойства энергена // Аграрный вестник Урала. 2010. № 4. С. 92-94.

УДК 58.04

М.В. Мишунина – студентка; В.В. Панькина – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВО Мордовский государственный педагогический университет им. М. Е. Евсевьева, г. Саранск, Россия

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СОЛЕЙ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН И РАЗВИТИЕ ПРОРОСТКОВ

Аннотация. Цель исследования заключается в выяснении особенностей влияния солей тяж лых металлов на всхожесть семян и развитие проростков культурных растений. Теоретическая составляющая статьи содержит информацию об актуальности проблемы влияния тяжелых металлов на растительные организмы. В эмпирической части описывается подготовка к исследованию, применяемые методы, ход эксперимента и анализ полученных результатов. В результате получены подтвержд нные данные о том, что большинство растворов солей тяжелых металлов дают прорасти семени, но в скором времени угнетают развитие проростка.

297

Ключевые слова: соли тяжелых металлов, семя, почва, загрязнение, культурные растения, окружающая среда.

В современном мире наука и промышленность развиваются стремительными темпами. Производится вс , чтобы жизнь человечества была максимально комфортной. Но наряду с положительной стороной данного развития есть и отрицательная. Использование автомобилей, химическое производство, использование некоторых видов удобрений и иные факторы способствует тому, что в окружающую среду выбрасывается огромное число тяжелых металлов и их соединений.

Среди металлов-токсикантов выделена приоритетная группа. В нее входят кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк и хром, как наиболее опасные для живых организмов. Из них ртуть, свинец и кадмий наиболее токсичны. Индивидуальная потребность в биологически активных тяжелых металлах очень невелика. Между тем многие растения склонны к накоплению металлов [2]. Превышение естественных уровней содержания этих элементов часто приводит к тяжелым нарушениям метаболизма растительных организмов и животных [1].

Соединения тяж лых металлов загрязняют почву, на которой выращиваются культуры для производства продуктов питания человека [4]. Данная проблема является весьма актуальной сферой для проведения исследования. Перед началом работы нами была изучена и проанализирована литература по теме исследования. Для эксперимента были взяты семена огородных культур (редис, кресс-салат, огурец) и растворы солей тяж лых металлов с концентрациями 0,2% (CuSO4, FeCl3, CrCl3, (CH3COO)2Pb, BaCl2, ZnSO4). Исследование проводилось методом смачивания ватных тампонов растворами данных солей в чашках Петри, на которые помещали семена редиса, кресс-салата и огурца (рис. 1). Контрольным образцом была чашка Петри, где семена были помещены на тампон, смоченный водой [3]. Наблюдение за образцами проводилось в течении 15 дней.

Рис. 1. Заготовка для проведения опыта по выявлению влияния солей тяж лых металлов на всхожесть семян и развитие проростка

Результаты исследования можно отразить с помощью сводной таблицы (таблица 1).

298

Таблица 1

Ход и результаты наблюдения