Реферат Отчет 50 с., 1 ч., 22 рис., 14 табл., 22 источн., 2 прил
Скачать 0.68 Mb.
|
| РЕФЕРАТ Отчет 50 с., 1 ч., 22 рис., 14 табл., 22 источн., 2 прил. ПЕРЕРАБОТКА, ЗЕРНО, ФЕРМЕНТЫ, РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ, БЕЗОПАСНОСТЬ, ТЕХНОЛОГИИ, МЕТОДЫ, ХЛЕБОБУЛОЧНЫЕ, МАКАРОННЫЕ, МУЧНЫЕ КОНДИТЕРСКИЕ ИЗДЕЛИЯ, ЛЕКАРСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ В отчете представлены результаты исследований, выполненных по 3 этапу Государственного контракта № П507 "Наименование исследований: Экологически безопасные ресурсосберегающие производства и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания. Наименование проблемы исследования: Разработка ресурсосберегающих технологий переработки зерна злаковых культур и производства экологически безопасных зерновых продуктов питания." (шифр "НК-572П") от 14 мая 2010 по направлению "Экологически безопасные ресурсосберегающие производства и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания" в рамках мероприятия 1.2.1 "Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук.", мероприятия 1.2 "Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук и кандидатов наук" , направления 1 "Стимулирование закрепления молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий." федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы. Объект исследования – зерно злаковых культур, микрофлора зерна, лекарственно-техническое сырье. Цель работы - Разработка ресурсосберегающих технологий переработки зерна пшеницы, ржи, тритикале и производства экологически безопасных зерновых продуктов питания (хлебобулочных, мучных кондитерских и макаронных изделий). Инструментарий, методы, оборудование: - определение микроэлементов – методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии в воздушно-ацетиленовом пламени на приборе фирмы Hitachi, с дейтериевым корректором фона; - анализ распределения тяжелых металлов по анатомическим частям зерновки и относительного содержания тяжелых металлов в промывных водах – с помощью рентгеноспектрального ЭДС детектора miniCup в системе электронного сканирующего микроскопа JEOL JSM 6390; - измерение удельной активности радионуклидов Sr90 и Cs – с использованием многоканального у γ-анализатора Compugamma 1282 LKB-Wallac; - СанПиН 2.3.2.1078-01 Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов; - ГОСТ 10444.15-94 Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов; - ГОСТ Р 52816-2007 - Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий группы кишечных палочек (колиформных бактерий); - определение количества плесневых грибов и дрожжей – по ГОСТ 10444.12-88; - количество спорообразующих бактерий – по общепринятой методике; - Федеральный закон «О качестве и безопасности пищевых продуктов» от 02.01.2000 г. № 29-ФЗ - определение содержания водорастворимых экстрактивных веществ в экстрактах – по ГОСТ 28551-90; - определение качественного состава экстрактов – методом ВЭЖХ на приборе Милихром УФ-5, снабженном компьютерной системой обработки «Мультихром»; - содержание горьких веществ – по количеству изогумулона спектрофотометрическим методом при длине волны 275 нм; - количество флавоноидов – на КФК-3 при длине волны 338нм в кювете толщиной слоя 10мм. Научные результаты: Банк данных содержания тяжёлых металлов, радионуклидов и биогенных элементов по морфологическим частям зерновки в процессе замачивания и проращивания зерна. Видовой состав микрофлоры зерна до и после замачивания (КМАФАнМ, спорообразующие бактерии, плесневые грибы и дрожжи). Количество колониеобразующих единиц и оценка степени микробиологической обсеменённости зерновых продуктов. Виды природного лекарственно-технического сырья обладающего антимикробным действием и степень их влияния на уровень понижения микробиологической обсеменённости зернового сырья в процессе его переработки. СОДЕРЖАНИЕ Введение……………………………………………………………………….6 1 Аналитический отчет о проведении теоретических и экспериментальных исследований …………………...………………………7 2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований…………9 2.1 Изучение динамики содержания тяжёлых металлов и радионуклидов в процессе подготовки (замачивания и проращивания) зерна злаковых культур……………………………………………………………….9 2.2 Определение степени микробиологической обсеменённости и видового состава микрофлоры зерна в процессе производства зерновых продуктов питания………………………………………………….25 2.3 Обоснование применения антисептиков природного происхождения для повышения микробиологической безопасности зерна и зерновых продуктов питания…………………………………………………..26 3. Публикации результатов НИР……………………………………………….26 Заключение………………………………………………………………………43 Список использованных источников…………………………………………..47 Приложение А - Публикации результатов НИР………………………………50 Приложение Б - Презентация ВВЕДЕНИЕ В результате усиления техногенных потоков происходит избыточная аккумуляция загрязнителей в хозяйственно полезных частях продукции растениеводства. Локализация токсических элементов и радионуклидов в периферических частях зерна злаковых культур указывает на возможность их связи с полисахаридами и белками клеточных стенок. Модификация нативной структуры оболочек под действием ферментных препаратов может привести к высвобождению некоторого количества тяжелых металлов и в определенных условиях при замачивании зерна к миграции за пределы зерновки, обеспечив тем самым снижение их концентрации в зерне и повышение безопасности продуктов его переработки. Применяемые в зерноперерабатывающей промышленности методы снижения микробиологической обсемененности предусматривают использование синтетических химических соединений, которые часто оказывают отрицательное влияние на технологические свойства зерна. Использование растительного сырья, обладающего антисептическим действием, в технологиях зерновых продуктов открывает возможности получения качественных и безопасных продуктов питания. Задачи исследования на III (отчетном) этапе выполнения НИР. 1 Изучение динамики содержания тяжёлых металлов и радионуклидов в процессе подготовки (замачивания и проращивания) зерна злаковых культур. 2 Определение степени микробиологической обсеменённости и видового состава микрофлоры зерна в процессе производства зерновых продуктов питания. 3 Обоснование применения антисептиков природного происхождения для повышения микробиологической безопасности зерна и зерновых продуктов питания. 1 Аналитический отчет о проведении теоретических и экспериментальных исследований В современную индустриальную эпоху окружающая человека среда интенсивно перегружена разнообразными соединениями, поступающими в виде газов, эрозолей, жидких и твердых отходов. Экологическая обстановка, возникшая в результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1996 году, привела к одновременному воздействию на экосистемы Орловской области целого комплекса различных загрязнителей – радионуклидов, тяжелых металлов и других соединений [1, 2, 3]. Значительное количество загрязняющих веществ поступает в растения из почвы, а также выпадает из атмосферы и осаждается на растительность. Затем эти соединения проникают во внутриклеточное пространство растений, где адсорбируются клетками и могут взаимодействовать с их компонентами. В золе растений возрастает содержание тяжелых металлов, радионуклидов и вследствие этого зольный состав растений в эпоху глобального загрязнения окружающей среды рассматривается как один из существенных показателей качества. Даже при безупречном биохимическом составе, заслуживающем самой высокой оценки физиологов по пищевой и биологической ценности, растительная продукция может быть признана опасной для здоровья человека, если в золе ее будут содержаться недопустимые количества свинца, кадмия и других металлов. В основе токсического влияния тяжелых металлов лежит их денатурирующее действие на метаболически важные белки, токсичные элементы на 50 % инактивируют большинство ферментов при концентрации 10-6 -10-4 М. Тяжелые металлы нарушают нормальный ход биохимических процессов, влияют на синтез и функции многих активных соединений: ферментов, витаминов, пигментов. При высоких концентрациях тяжелых металлов (кадмий, свинец, цинк, медь) происходит снижение количества хлорофилла вследствие ингибирования синтеза магний-порфирина. Тяжелые металлы снижают поступление железа, фосфора, кальция, магния в растения. Под действием тяжелых металлов происходит изменение мембран, что приводит к нарушению ближнего и дальнего транспорта [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]. Определяющей токсичность соединений тяжелых металлов является их растворимость в воде и липидах, а также присутствие металла в виде свободного иона, в составе недиссоциированной соли или органических и неорганических комплексных соединений. В кислой среде металлы более подвижны, чем в нейтральной и щелочной [11]. Механизм образования нерастворимых комплексов широко распространен в клеточных стенках, где аккумулируется основная часть поглощенных металлов. При поступлении чужеродных химических веществ через оболочки происходит их взаимодействие с веществами оболочки. Оно может носить характер молекулярной адсорбции, ионного обмена, соединения с компонентами оболочки. При этом концентрация происходит на внутренней поверхности оболочки. Адсорбированные ионы мобильно связанные с оболочкой могут впоследствии десорбироваться в свободное пространство и поглощаться протоплазмой [12, 13]. Ферменты целлюлолитического действия катализируют гидролиз комплекса некрахмальных полисахаридов клеточных стенок. В литературе нет данных по изучению изменений динамики содержания тяжёлых металлов и радионуклидов в процессе подготовки зерна злаковых культур, обработанного биокатализаторами на основе целлюлаз. Применение процесса ферментации при подготовке зерна к производству зернового хлеба, при котором используются режимы замачивания зерна при температуре 50 °С и продолжительность процесса составляет 12-16 часов, создает благоприятные условия для развития и размножения эпифитной микрофлоры и плесеней хранения. Значительное обсеменение зерна группой КМАФАнМ и плесневыми грибами приводит к закисанию зерна в процессе замачивания и присутствию в зерновой массе и хлебе неприятного «затхлого» запаха. Имеется ряд публикаций, посвященных изучению антимикробной активности различных экстрактов растений, измельченных разных органов растений, соков, эфирных масел и так далее [14, 15, 16, 17, 18]. Однако приводимые исследователями данные не дают исчерпывающих сведений о степени активности используемых добавок растительного происхождения в отношении микрофлоры зерна, развивающейся при подготовке его к производству зернового хлеба. С этим связана постановка задач, которые планировалось решить на III (отчетном) этапе выполнения НИР. 2 Результаты теоретических и экспериментальных исследований 2.1 Изучение динамики содержания тяжёлых металлов и радионуклидов в процессе подготовки (замачивания и проращивания) зерна злаковых культур. В пробах образцов зерна пшеницы районированных сортов, возделываемых в Орловской области осуществляли определение тяжелых металлов с использованием метода атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Полученные результаты представлены в таблице 1. Приведенные результаты показывают, что содержание тяжелых металлов в зерне пшеницы определяется сортовыми особенностями культуры. Наиболее существенные колебания наблюдаются в накоплении кадмия, свинца и никеля. Потенциальную опасность для здоровья человека представляют концентрации токсичных элементов в диапазоне 0,51 – 1,00 ДУ (ПДК) [19]. В этом диапазоне в зерне пшеницы преимущественно накапливается кадмий. Таблица 1 – Содержание тяжелых металлов в зерне районированных сортов озимой пшеницы, ржи и тритикале, мг/кг
Широко известно, что кадмий – элемент чрезвычайной токсичности. Соли кадмия обладают мутагенными и концерогенными свойствами и представляют потенциальную генетическую опасность. Кадмий обладает сильным сродством к сульфгидрильным группам некоторых соединений. Вследствие геохимического родства с цинком, кадмий может конкурировать с ним за дисульфидные и сульфгидрильные группы растительных и животных белков и ферментов [20, 21, 22]. Различия в содержании кадмия в зерне пшеницы различных сортов составляют 2,2-5,2 раз. Содержание элемента превышало ПДК в зерне всех исследуемых сортов пшеницы в 1,25 – 6,5, в зерне ржи – в 2,5-3,2 раз. Зерно тритикале содержало кадмий в количестве значительно ниже ПДК. Поступление свинца в организм человека по пищевым цепям ведет к расстройству нервной системы. Свыше 90% свинца попадает в организм человека с пищей. Избыток свинца в крови человека подавляет деятельность мозга, почек и мышц. Для разных сортов пшеницы содержание свинца в зерне варьирует в пределах от 0,185 до 0,495 мг/кг, различия между сортами при этом составляют 1,4-2,7 раз. Содержание свинца в зерне ржи было выше 0,51 ПДК. Полученные данные о загрязнении зерна отдельных сортов злаковых культур выявили необходимость проведения исследования в отдельно взятом базовом хозяйстве, в качестве которого использовали КП «Фатневское» Болховского района Орловской области, попавшего в результате аварии на Чернобыльской АЭС в зону радиоактивного загрязнения с плотностью до 15 Ku/км2. Хозяйство расположено вдали от промышленных предприятий и его сельскохозяйственные угодья не испытывают непосредственного влияния техногенного воздействия. Уровни накопления тяжёлых металлов в зерне ряда злаковых культур в условиях производственных посевов базового хозяйства приведены в таблице 2. Полученные результаты в целом соответствуют общим закономерностям, установленным для накопления макро- и микроэлементов в хозяйственно полезных частях растений и отражают существующие различия в химических свойствах и биологической роли металлов, а также видовых особенностях растений. Таблица 2 – Содержание тяжелых металлов в зерне озимой пшеницы, ржи и тритикале, выращиваемых в базовом хозяйстве, мг/кг
Отмеченные уровни накопления металлов в зерне злаковых культур в районе не подверженном прямому воздействию промышленных источников представляют серьёзную опасность. В результате проведенных исследований определены приоритетные загрязнители зерновой продукции, по которым следует проводить постоянный контроль. К этим загрязнителям относятся кадмий, свинец. Данные о распределении минеральных элементов по анатомическим частям зерна в литературе противоречивы и малочисленны. В результате исследования получен банк данных содержания тяжёлых металлов, радионуклидов и биогенных элементов по морфологическим частям зерновки в процессе замачивания и проращивания зерна. На рисунке 1 представлена зерновка, с указанием морфологических частей, в которых изучали распределение тяжелых металлов с помощью рентгеноспектрального ЭДС детектора miniCup в системе электронного сканирующего микроскопа JEOL JSM 6390 (Япония). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Реферат Отчет 35 с., 3 главы, 16 рис., 1 табл., 12 источников, 5 прил Объектом разработки является программа восстановления каркасных 3D объектов по 2D проекциям |  | Реферат по проекту рнп 2 4186 Отчет 55 с., 8 ч., 15 рис., 2 табл., 124 источников, 1 прил Ортологи гена sbr имеются у всех исследованных на этот предмет эукариот. Мутантные аллели гена |
| Реферат Отчет 118 с., 7 ч., 30 рис., 12 табл., 43 источника, 1 прил Центральной проблемой водородной энергетики являются большие затраты на хранение и транспортировку водорода. Наиболее безопасными... | | Реферат Отчет 563 с., 2 тома., 45 рис., 34 табл., 35 источников, 9 прил Ключевые слова: звуковой корпус русского языка, грамматика речи, многоуровневая лингвистическая разметка, спонтанная речь, фонетика,... |
| Реферат Курсовая работа: 40 с., 5 рис., 7 табл., 21 источник, 3 прил Анализ, динамика спроса, прогнозирование, методы прогнозирвоания, экстрополяция, тренд | | Реферат Отчет с., 4 ч., 38 рис., 15 табл., 28 источников, 3 прил Малогабаритные штанговые опрыскиватели, Электрические сети, эффективность вентиляции, дефлектор, комбинезон для защиты от микроорганизмов,... |
| Реферат Отчет 177 с., 3 ч., 199 рис., 12 табл., 72 источников, 1 прил Целью проекта является создание нового метода столкновительной электронной спектроскопии (ces) и связанных с ним исследований в области... | | Реферат Дипломный проект с. 114, рис. 4, табл. 17, источников 15, прил. 4 Целью работы является проектирование основного электровозного депо пассажирских электровозов постоянного тока серии чс |
| Реферат Алаева В. С. Расчет и моделирование системы электросвязи.... Целью курсовой работы является расчёт и моделирование системы электросвязи в системе схемотехнического моделирования micro-cap 9 | | Реферат Пояснительная записка 100 стр., 18 рис., 15 табл., 1 прил., 15библ ... |
| Реферат Отчет с. 22, рис., 3 табл Объектом исследования являлись системы централизованного водоснабжения мо г п. Одоев | | Реферат Отчет 24 с., 6 рис., 10 табл., 7 источников, 1 прил. Зелёные... Зелёные клетки, хлорофилл-комплекс, продукт «gl-грин лайт», адаптоген, протекторные свойства, оздоравливающий эффект, неспецифическая... |
| Реферат. Отчет…23с., рис., 4 табл Объектом исследования являлись системы централизованного и локального водоотведения мо кожинское | | Реферат Отчет 16 с., 1 ч., 8 рис., 0 табл Минералогия почв, палеопочвы, глинистые минералы, аллофаны, каолинит, галлуазит, органно-минеральные соединения |
| Реферат Отчет 57 с., 3 ч., 8 рис., 10 табл.,109 источников, без прил... Рожденный иммунитет, иглокожие, асцидии, приобретенный иммунитет, стволовые клетки, регенерация, репарация, проточная цитометрия,... | | Реферат Пояснительная записка: с., рис., табл., приложений, источников.... Пояснительная записка: с., рис., табл., приложений, источников |
