Използване на шунгит за подобряване на качеството и безопасността на соковете
Мелник Л.М., доктор на техническите науки, професор, Шейко Т.Б., аспирант
Национален университет за хранителни технологии, Украйна, Киев, ул. Володимирска, 68, (044)2899555
Въведение
Сокът от трапезно цвекло е уникален продукт, тъй като съдържа ценни компоненти, които имат профилактичен и лечебен ефект. Сред тях са фибри, пектини, хемицелулоза, органични киселини, поливитамини (А, В1, В2, В6, С, Р, U, Е), минерални вещества, съединения с калий, желязо и манган. Сокът от цвекло е богат на йод, магнезий, калций, фосфор. Също така съдържа бетаин и сапонини, които подобряват метаболизма в човешкото тяло, свързват холестерола и улесняват създаването на холин [1]. Въпреки това поради неспазване на изискванията за оползотворяване на отпадъците и поради замърсяване на подземни водоносни хоризонти с битови отпадъци, както и отпадъци от вредни промишлени производства, почвата и зеленчуците се замърсяват с компоненти, които намаляват качеството и безопасността на зеленчуковите сокове. . Това е предстояща задача от държавно значение за намиране на нови ефективни сорбенти за пречистване на зеленчукови сокове, сред които може да се посочи шунгитът. Шунгитът съдържа фулерени, чиято особеност е, че въглеродните атоми в молекулите са разположени във върховете на правилни петоъгълници и шестоъгълници, покриващи повърхността на сферата и образуващи затворени многоъгълници. Шунгитният въглерод има аморфна структура и е устойчив на графитизация, известен е и с висока реакционна способност при термични процеси, ефективни сорбционни характеристики, химическа устойчивост. Шунгитът съдържа приблизително 60% въглерод и 40% от скалните съставни елементи [2]. Той е екологично безопасен адсорбент [3]. Целта на настоящото изследване е да се изследват адсорбционните способности на шунгита по отношение на тежки метали и нитратни йони, които намаляват качеството и безопасността на сока от трапезно цвекло.
Експериментален
Пресен сок от трапезно цвекло се смесва при температура 60°C (условия за производство на сок от трапезно цвекло) с шунгит с индустриална фракция 1…2 mm и концентрация (% маса) 4,76 в продължение на 30 минути (оптимални условия) , филтрува се и се измерва процентното съдържание на тежки метали и нитратни йони. За да се определи съдържанието на тежки метали, 50 ml сок, обработен с шунгит, и 25 ml 6 М HCl се варят в продължение на 15 минути, изпаряват се до 5 ml смес, която след това се разрежда с дестилирана вода до 100 мл. След това се нагрява и изпарява до 50 ml, филтрува се и впоследствие се правят измервания и чрез метода на графично право калибриране се определя съдържанието на тежки метали. За определяне на съдържанието на нитратни йони в сока, обработен с шунгит, се прави следното: към 10 ml сок се добавят 50 ml алуминиев калиев сулфат и се разбърква в продължение на 5 минути, след което се измерва нитратният параметър pN 03 и съдържанието на нитратни йони се определя в съответствие с графика за калибриране, изготвен предварително при стандартно разреждане на калиев нитрат. Ефектът от пречистването на сока се изчислява по формулата: E IQO-^-iC ^ . като К1 и К2 – количеството на нитратните йони в сока, необработени и обработени с адсорбента.
Резултати
Съдържанието на тежки метали в сока от трапезно цвекло преди и след обработка с шунгит е показано на фиг.1.
Анализирайки получените данни, може да се види, че шунгитът адсорбира практически всички изследвани тежки метали, намалявайки първоначалното им съдържание в 2 . 3 пъти. Адсорбирайки тежки метали, шунгитът адсорбира и нитратни йони, което се доказва от резултатите, представени в таблицата по-долу (оптимален вариант).
Очевидно е, че шунгитът адсорбира нитратните йони от сока от трапезно цвекло, подобрявайки качеството и безопасността на тази напитка. Тестването на сок от цвекло показа положителни резултати. Според нас механизмът за адсорбиране на тежки метали и нитратни йони може да се обясни поради наличието на физическа адсорбция в порите на адсорбента, както и способността на фулерените да създават реактивни йонообменни центрове (фулерените показват биполярни характеристики). Използваният сорбент може да се регенерира и оползотворява.
Изводи
Шунгитът ефективно адсорбира тежки метали и нитратни йони от сок от трапезно цвекло. Съдържанието на тежки метали е намалено в 2 . 3 пъти, ефектът от пречистването на сока от нитратни йони е 22,4%. Адсорбцията на тежки метали и нитратни йони от сок от трапезно цвекло от шунгит подобрява неговите качествени параметри и безопасност.
References
[1] Malahov GP. Healing forces, volume I. – Saint-Petersburg: «Nevskyi prospekt». – 2006, 188 p.
[2] Kovalevskyi VV. Shungite rocks-crystal genesis and nanotechnologies, in Mineralogge, petrology and mineragenia of Precambrian complexesf Karelia. Materials of anniversary scientifie conference, Petrozavodsk: KarNCRAN. – 2007: 35-36; 335-339.
[3] Sanitary and epidemiological certificate of the Russian Federation Ш0КЦ03.571. П.000485.06.04.
http://acs.omnibooksonline.com/data/papers/2010_011.pdf
