foodindustryПищевая промышленность: наука и технологииFood Industry: Science and Technology2073-4794Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию10.47612/2073-4794-2020-13-4(50)-103-110foodindustry-475Research ArticleСтатьиРазработка комбинированного сорбента для стабилизации коллоидной системы напитков броженияDevelopment of a combined sorbent for stabilizing the colloidal system of fermented drinksТрусоваМ. М.TrusovaM. M.

Павлова Оксана Валерьевна - кандидат технических наук, доцент, заместитель декана по научной работе ГрГУ им. Я. Купалы.

Ул. Доватора, д. 3/1, каб. 121 а, 230029, Гродно

Pavlova Oksana V. — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Deputy Dean for Scientific Work of the Grodno State University named after Y. Kupala.

pavlova@grsu.byПавловаО. В.PavlovaO. V.

Трусова Мария Михайловна – аспирант.

Ул. Козлова, д.29, 220037, Минск

Trusova Maria M. - post-graduate student.

29 Kozlova str., 220037, Minsk

brui.92@mail.ruНаучно-практический центр, Национальная академия наук Беларуси по продовольствию, РУПScientific and Practical Centre for Foodstuffs, National Academy of Sciences of Belarus, RUEГродненский государственный университет имени Янки Купалы, Учреждение образованияYanka Kupala State University of Grodno202004032021134103110Copyright © Трусова М.М., Павлова О.В., 20212021Трусова М.М., Павлова О.В.Trusova M.M., Pavlova O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://foodindustry.belal.by/jour/article/view/475

В статье дается представление о коллоидной системе напитков брожения, описываются основные компоненты мути и методы их ликвидации, которые применяются в современной технологии пива и квасов. Приведена краткая характеристика сорбентов: хитозана и кизельгура, описаны механизмы сорбции, которые свойственны данным веществам. Целью исследования является разработка рецептуры комбинированного сорбента на основе хитозана и кизельгура, определение его сорбционных способностей по отношению к белку альбумину. В качестве методов в исследовании использовался простой однофакторный эксперимент, концентрация белка в растворах до и после сорбции определялась при помощи биуретового метода и измерением на спектрофотометре. Данные, полученные в ходе эксперимента, были подвергнуты простому математическому и статистическому анализу. В статье представлены результаты исследования о возможности использования комбинированного сорбента на основе кизельгура и хитозана в технологии напитков брожения. Изучены сорбционные способности кизельгура и хитозана по отношению к белкам по отдельности, а также разработана оптимальная рецептура композиционного сорбента из этих двух материалов. На примере модельных растворов была выявлена оптимальная экспозиция и рецептура композитного сорбента в технологии напитков брожения.

The article contains information about the colloidal system of beer and kvass, a classification of the components of the turbidity is given. Methods are described that are used in the technology of fermentation beverages to eliminate them. The mechanisms of sorption of chitosan and diatomaceous earth are characterized. The aim of the study is to develop a combined sorbent based on chitosan and diatomaceous earth for the sorption of proteins in the technology of fermentation beverages. Biuret reaction was used as research methods, mathematical and statistical processing of the data obtained was carried out. The optical density of the solutions before and after sorption was measured using a spectrophotometer. The results of the study are the determination of the sorption of chitosan and diatomaceous earth in relation to proteins using the example of a model solution. Also, the formulation of the combined sorbent from diatomaceous earth and chitosan was developed. The optimal residence time of the new auxiliary material in the solution was selected. The amount of protein that sorbs 1 gram of sorbent is calculated. Recommendations are given on the use of this substance in the technology of fermentation beverages.

хитозанкизельгуркомбинированный сорбентнапитки броженияальбуминсорбцияchitosandiatomaceous earthcombined sorbentfermentation drinksalbuminsorptionReferencesЦугкиев, Б.Г. Влияние белка в солоде на качество пива / Б.Г. Цугкиева, А.В Кожухова // Пиво и напитки. — 2007. — № 2. — С. 22—23.Cugkiev B.G., Kozhuhova A.V. Vliyanie belka v solode na kachestvo piva [The influence of protein in malt on the quality of beer]. Beer and drinks, 2007, no. 2, pp. 22—23. (in Russian).Дедегкаев, А.Т. Коллоидные помутнения в пиве. Причины их возникновения / А.Т. Дедегкаев // Индустрия напитков. — 2005. — №2. — С.20—26.Dedegkaev A.T. Kolloidnye pomutneniya v pive. Prichiny ih vozniknoveniya [Colloidal haze in beer. The reasons for their occurrence ]. Beverage Industry, 2005, no. 2, pp. 20—26. (in Russian).Дедегкаев, А.Т. Исследование влияние предфильтрационных процессов на мутность пива / А.Т. Дедегкаев, Д.В. Афонин, Т.В. Меледина // Индустрия напитков. — 2006. — №2. — С.36-39.Dedegkaev A.T., Afonin D.V., Meledina T.V. Issledovanie vliyanie predfiltracionnyh processov na mutnost piva [Study of the influence of prefiltration processes on the turbidity of beer]. Beverage Industry, 2006, no. 2, pp. 36—39. (in Russian).Кручко, Е.К. Технологические факторы повышении стабильности пива / Е. К. Кручко // Вестник Владикавказского научного центра. — 2005. — № 5 (2). — С. 51-55.Kruchko, E.K. Tehnologicheskie faktory povyshenii stabilnosti piva [Technological factors for increasing the stability of beer]. Bulletin of the Vladikavkaz Scientific Center, 2005, no. 5 (2), pp. 51—55. (in Russian).Меледина, Т.В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении / Т.В. Меледина. — СПб.: Профессия, 2003. — 304 с.Meledina T.V. Syre i vspomogatelnye materialy v pivovarenii [Raw materials and auxiliary materials in brewing]. SPb.: Professiya, 2003, p. 304. (in Russian).Андреева, О.В. Осадки в пиве: атлас частиц, которые могут быть обнаружены в розлитом пиве / О.В. Андреева, Е.Т. Шувалова. — М.: МИЦ Пиво и напитки XXI век, 2004. — 115 с.Andreeva O.V., Shuvalov E.T. Osadki v pive: atlas chastic, kotorye mogut byt obnaruzheny v rozlitom pive [Sediments in beer: an atlas of particles that can be detected in bottled beer]. M.: MIC Beer and drinks XXI century, 2004, p. 115. (in Russian).Сергеева, И.Ю. Классификация стабилизирующих средств, используемых в индустрии напитков / И.Ю. Сергеева // Техника и технология пищевых производств. — 2013. — № 4 (31). — С. 78-86.Sergeeva I.Yu. Klassifikaciya stabiliziruyushih sredstv, ispolzuemyh v industrii napitkov [Classification of stabilizing agents used in the beverage industry]. Technics and technology of food production, 2013, no. 4 (31), pp. 78—86. (in Russian).Климов, Е.С. Природные сорбенты и комплексоны в очистке сточных вод / Е.С. Климов, М.В. Бузаева. — М: МООСиПР РФ, 2004. — 18 с.Klimov E.S., Buzaeva M.V. Prirodnye sorbenty i ochishennyh stochnyh vodah fotometricheskim metodom s ditizonom — kompleksony v ochistke stochnyh vod [Natural sorbents and purified waste waters by photometric method with dithizone — complexones in waste water treatment]. M: MOOSiPR RF, 2004, p. 18. (in Russian).Ермолаева, Г.А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков / Г.А. Ермолаева, Р.А. Колчева. — М.: ИРПО; Изд. Центр «Академия», 2000. — 416 с.Ermolaeva G.A., Kolcheva R.A. Tehnologiya i oborudovanie proizvodstva piva i bezalkogolnyh napitkov [ Technology and equipment for the production of beer and soft drinks ]. M.: IRPO; Ed. Center «Academy», 2000, p. 416. (in Russian).Даниловцева, А.Б. Влияние содержания высокомолекулярных соединений на технологические параметры производства пива / А.Б. Даниловцева, И.В. Царева // Пиво и напитки — 2005. — №2. — С. 32-36.Danilovceva A.B., Careva I.V. Vliyanie soderzhaniya vysokomolekulyarnyh soedinenij na tehnologicheskie parametry proizvodstva piva [Influence of the content of high-molecular compounds on the technological parameters of beer production ]. Beer and drinks, 2005, no. 2, pp. 32—36. (in Russian).Гора, Н.В. Формирование качества пива путем регулирования полифенольного состава пивного сусла методом адсорбции: дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук, Кемерово. — 2015. — 137 с.Gora, N.V. Formirovanie kachestva piva putem regulirovaniya polifenolnogo sostava pivnogo susla metodom adsorbcii: diss. na soisk. uch. st. kand. tehn. nauk [Formation of beer quality by regulating the polyphenolic composition of beer wort by the adsorption method: diss.for ajob. uch. Art. Cand. tech. Sciences ]. Kemerovo, 2015, p. 137. (in Russian).Влияние солей жесткости воды на затирание солода и промывку солодовой дробины в производстве пива / А.А. Перетрутов [др.] // Technical sciences. Int. J. of applied and fundamental research. — 2016. — № 12. — С. 224-228.Peretrutov A.A., Pastuhova G.V., Prosvirina S.V. Vliyanie solej zhestkosti vody na zatiranie soloda i promyvku solodovoj drobiny v proizvodstve piva [ Influence of salts of water hardness on mashing malt and washing malt grains in beer production]. Technical sciences. Int. J. of applied and fundamental research, 2016, no. 12. pp. 224—228. (in Russian).Покровская, Н.В. Биологическая и коллоидная стойкость пива / Н.В. Покровская, Я.Д. Када-нер. — М.: Пищевая промышленность, 1987. — 273 с.Pokrovskaya N.V., Kadaner Ya.D. Biologicheskaya i kolloidnaya stojkost piva [Biological and colloidal stability of beer]. M .: Food industry, 1987, p. 273. (in Russian).Сергеева, И.Ю. Совершенствование коллоидной стабилизации напитков / И.Ю. Сергеева, В.А. Помозова, Е.А. Вечтомова // Международная научно-практическая конференция «Фундаментальная наука и технологии — перспективные разработки»: материалы конференции, Москва, 22-23 мая 2013 г. — М., 2013. — Т. 1. — С. 210-212.Sergeeva I.Yu., Pomozova V.A., Vechtomova E.A. Sovershenstvovanie kolloidnoj stabilizacii napitkov [ Improvement of colloidal stabilization of drinks ] Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya «Fundamentalnaya nauka i tehnologii — perspektivnye razrabotki» [International scientific and practical conference “Fundamental science and technology — promising developments] Moscow, May 22-23, 2013, pp. 210—212. (in Russian).Нарцисс, Л. Технология приготовления сусла / Л. Нарцисс. — М.: НПО «Элевар. — 2003. — 368 с.Narciss L. Tehnologiya prigotovleniya susla [Wort preparation technology]. M.: NPO Elevar, 2003, p. (in Russian).Бесендерфер, Г. Вклад в увеличение стабильности вкуса пива / Г Бесендерфер. Б. Биркеншток, P. Талакер // Brauwelt. Мир пива. — 2002. — № 2. — С. 10.Besenderfer G., Birkenstock B., Thalaker P. Vklad v uvelichenie stabilnosti vkusa piva [Contribution to increasing the stability of the beer taste] Brauwelt. World of beer, 2002, no. 2, p. 10. (in Russian).Просеков, А.Ю. Влияние технологической обработки продовольственного сырья на эффективность видовой идентификации / А.Ю. Просеков, Ю.В. Голубцова, К.А. Шевякова // Пищевая промышленность. — 2014. — №6. — С. 8-10.Prosekov A.Yu., Golubcova Yu.V., Shevyakova K.A. Vliyanie tehnologicheskoj obrabotki prodovolstvennogo syrya na effektivnost vidovoj identifikacii [ Influence of technological processing offood raw materials on the efficiency of species identification]. Food industry, 2014, no. 6, pp. 8—10. (in Russian).Bible, C. Enzymes in the brewing process / C. Bible // Zymurgy. — 2012. — № 4. — Р. 53-56.Bible C. Enzymes in the brewing process. Zymurgy, 2012, no. 4, pp. 53—56.Huo, L. Antioxidant activity, total phenolic, and total flavonoid of extracts from the stems of Jasminum nervosum Lour / L. Huo, R. Lu, P. Li, Y. Liao, P. Chen, Ch. Deng, Ch. Lu, X. Wei, Y. Li // Grasas y aceites. — 2011. — № 2. — Р. 149-154.Huo L., Lu R., Li P., Liao Y., Chen P., Deng Ch., Lu Ch., Wei X., Li Y. Antioxidant activity, total phenolic, and total flavonoid of extracts from the stems of Jasminum nervosum Lour. Grasas y aceites, 2011, no. 2, pp. 149-154.Oliveira, C.M. Oxidation mechanisms occurring in wines / C.M. Oliveira, A.C. Ferreira, V. De Freitas, M.S. Silva Artur // Food Res. Int. — 2011. — № 5. — Р. 1115-1126.Oliveira C.M., Ferreira A.C., Freitas V. De, Silva Artur M.S. Oxidation mechanisms occurring in wines. Food Res. Int., 2011, no. 5, pp. 1115-1126.Унрод, В.И. Хитин- и хитозансодержащие комплексы из мицелиальных грибов: получение, свойства и применение / В.И. Унрод, Т.В. Солодовник // Биополимеры и клетка. — 2001. — Т. 17. — №6. — С. 526-533.Unrod V.I., Solodovnik T.V Hitin- i hitozansoderzhashie kompleksy iz micelialnyh gribov: poluchenie, svojstva i primenenie [Chitin- and chitosan-containing complexes from filamentous fungi: preparation, properties and application]. Biopolymers and cells, 2001, T. 17. no. 6, pp. 526-533. (in Russian).Сергеева, И.Ю. Применение хитозана для стабилизации коллоидной системы напитков / И. Ю. Сергеева // Техника и технология пищевых производств. — 2014. — № 1 (32). — С. 84-89.Sergeeva I. Yu. Primenenie hitozana dlya stabilizacii kolloidnoj sistemy napitkov [The use of chitosan to stabilize the colloidal system of beverages]. Technics and technology of food production. 2014, no. 1 (32), pp. 84—89. (in Russian).Гальбрайх, Л.С. Хитин и хитозан: строение, свойства, применение / Л. С. Гальбрайх // Соровский образовательный журнал. — 2001. — Т. 7, № 1. — С. 51-56.Galbrajh L. S. Hitin i hitozan: stroenie, svojstva, primenenie [Chitin and chitosan: structure, properties, application ]. Sorovsk educational journal, 2001, T. 7, no. 1, pp. 51—56. (in Russian).Тарановская, Е.С. Сорбционные материалы на основе хитозана для очистки стоков от ионов тяжелых металлов / Е. С. Тарановская // Экология и промышленность России. — 2016. — № 20 (5). — С 34-39.Taranovskaya E. S. Sorbcionnye materialy na osnove hitozana dlya ochistki stokov ot ionov tyazhelyh metallov [Sorption materials based on chitosan for purifying wastewater from heavy metal ions]. Ecology and Industry of Russia, 2016, no. 20 (5), pp. 34—39. (in Russian).Пьер, А. Способ приготовления жидкости, содержащей белки, для последующего отделения посредством использования одного или более агента, образующего с белком комплекс : патент RU 2375426 / А. Пьер, П. Хаселарс, Ф. Янссенс ; заявл. 27.06.2008; опубл. 20.09.2008.Per A., Haselars P., Yanssens F. Sposob prigotovleniya zhidkosti, soderzhashej belki, dlya posleduyushego otdeleniya posredstvom ispolzovaniya odnogo ili bolee agenta, obrazuyushego s belkom kompleks [A method of preparing a liquid containing proteins for subsequent separation by using one or more agents that form a complex with a protein]. Patent RU 2375426, Russia, 2008, no. 18. (in Russian).Урьев, Н.Б. Пищевые дисперсные системы / Н.Б. Урьев, М.А. Талейсник. — М.: Агропромиздат, 1985. — 296 с.Urev N.B., Talejsnik M.A. Pishevye dispersnye sistemy [Food dispersed systems]. M.: Agropromizdat, 1985 p. 296. (in Russian).Фертман, Г.И. Справочник для работников лабораторий пивоваренных заводов / Г.И. Фертман, Л.В. Муравицкая. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. — 29 с.Fertman G.I., Muravickaya L.V. Spravochnik dlya rabotnikov laboratorij pivovarennyh zavodov [Reference book for workers of laboratories of breweries]. M .: Light and food industry, 1982, p. 29. (in Russian).Зимон, А.Д. Коллоидная химия / А.Д. Зимон, Н.Ф. Лещенко. — 3-е изд., доп. и испр. — М.: АГАР, 2001. — 320 с.Zimon A.D., Leshenko N.F. Kolloidnaya himiya [Colloidal chemistry]. M .: AGAR, 2001, p. 320. (in Russian).Гельфман, М.И. Коллоидная химия / М.И. Гельфман, О.В. Ковалевич, В.П. Юстратов. — 4-е изд., стер. — СПб.: Издательство «Лань», 2008. — 336 с.Gelfman M.I., Kovalevich O.V., Yustratov V.P. Kolloidnaya himiya [Colloid chemistry]. SPb .: Publishing house «Lan», 2008, p. 336. (in Russian).Визнер, Э. Идентификация помутнения пива (Часть I) / Э. Визнер, М. Гастл, Т. Бейкер // Мир пива. — 2012. — № 1. — С. 17-21.Vizner E., Gastl M., Bejker T. Identifikaciya pomutneniya piva (Chast I) [Identification of beer turbidity (Part I) ]. World of beer, 2012, no. 1, pp. 17—21. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.