влияние способов экструзионной подготовки зерна на

Ñîêîëîâà Î.ß.
Àñïèðàíò êàôåäðû ýêîëîãèè ÎÃÓ,
Ñòðÿïêîâ À.Â.
Çàâåäóþùèé êàôåäðîé õèìèè ÎÃÓ, äîêòîð õèìè÷åñêèõ íàóê,
Àíòèìîíîâ Ñ.Â.
Äîöåíò êàôåäðû ìàøèíû è àïïàðàòû ïèùåâûõ ïðîèçâîäñòâ ÎÃÓ, êàíäèäàò òåõíè÷åñêèõ íàóê,
Ñîëîâûõ Ñ.Þ.
Êàôåäðà ìàøèíû è àïïàðàòû ïèùåâûõ ïðîèçâîäñòâ ÎÃÓ, êàíäèäàò òåõíè÷åñêèõ íàóê
ÂËÈßÍÈÅ ÑÏÎÑÎÁΠÝÊÑÒÐÓÇÈÎÍÍÎÉ ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÈ ÇÅÐÍÀ
ÍÀ ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ Â ÍÅÌ ÏÎÄÂÈÆÍÛÕ ÔÎÐÌ ÒßÆÅËÛÕ ÌÅÒÀËËÎÂ
Ñòàòüÿ ïîñâÿùåíà âîïðîñàì ïðîèçâîäñòâà «ýêîëîãè÷åñêè áåçîïàñíûõ» êîðìîâ äëÿ æèâîòíûõ. Â
ñòàòüå ðàññìàòðèâàåòñÿ ðîëü èîíîâ ìåòàëëîâ â ôèçèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ ïðîèñõîäÿùèõ â îðãàíèçìå
æèâîòíîãî ïðè êîðìëåíèè.  ñòàòüå ïðèâîäèòñÿ êëàññèôèêàöèÿ íàèáîëåå ÿðêèõ ïðåäñòàâèòåëåé òÿæåëûõ ìåòàëëîâ â ïèùåâûõ ïðîäóêòàõ ïî èõ ðàñïðîñòðàíåííîñòè è òîêñè÷íîñòè. Àâòîðû ïðåäëàãàþò
ïðîâîäèòü îöåíêó «áåçîïàñíîñòè» êîðìà ïî ðàçðàáîòàííîé èìè îðèãèíàëüíîé ìåòîäèêå, êîòîðàÿ çàêëþ÷àåòñÿ â îòñëåæèâàíèè èçìåíåíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîòîðàñòâîðèìûõ ôîðì òÿæåëûõ ìåòàëëîâ ïðè
ïåðåõîäå èõ èç ïðîäóêòà â ðàñòâîð.
Ñòàòüÿ ïîñâÿùåíà âîïðîñàì ïðîèçâîäñòâà «ýêîëîãè÷åñêè áåçîïàñíûõ» êîðìîâ äëÿ
æèâîòíûõ. Â ñòàòüå ðàññìàòðèâàåòñÿ ðîëü
èîíîâ ìåòàëëîâ â ôèçèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ
ïðîèñõîäÿùèõ â îðãàíèçìå æèâîòíîãî ïðè
êîðìëåíèè. Â ñòàòüå ïðèâîäèòñÿ êëàññèôèêàöèÿ íàèáîëåå ÿðêèõ ïðåäñòàâèòåëåé òÿæåëûõ
ìåòàëëîâ â ïèùåâûõ ïðîäóêòàõ ïî èõ ðàñïðîñòðàíåííîñòè è òîêñè÷íîñòè. Àâòîðû ïðåäëàãàþò ïðîâîäèòü îöåíêó «áåçîïàñíîñòè» êîðìà ïî ðàçðàáîòàííîé èìè îðèãèíàëüíîé ìåòîäèêå, êîòîðàÿ çàêëþ÷àåòñÿ â îòñëåæèâàíèè
èçìåíåíèÿ ñîäåðæàíèÿ êèñëîòîðàñòâîðèìûõ
ôîðì òÿæåëûõ ìåòàëëîâ ïðè ïåðåõîäå èõ èç
ïðîäóêòà â ðàñòâîð.
Èçâåñòíî, ÷òî ðàñòèòåëüíàÿ ïèùà – çåðíî,
çåðíîâûå ïðîäóêòû – ñîñòàâëÿåò çíà÷èòåëüíóþ
äîëþ â ïèùåâîì ðàöèîíå æèâîòíûõ è ÷åëîâåêà. Çåðíîâûå ïðîäóêòû ÿâëÿþòñÿ îñíîâíûìè
ïîñòàâùèêàìè äëÿ îðãàíèçìà êàê íåîáõîäèìûõ, òàê è âðåäíûõ ýëåìåíòîâ, â òîì ÷èñëå òÿæåëûõ ìåòàëëîâ (ÒÌ). Îäèí èç ïóòåé ïîñòóïëåíèÿ òîêñè÷íûõ ìåòàëëîâ â îðãàíèçì æèâîòíûõ – ýòî ðåçóëüòàò ñêàðìëèâàíèÿ ýòîãî çåðíà
â âèäå êîðìîâ æèâîòíûì.
 æèâîì îðãàíèçìå âàæíóþ ðîëü èãðàþò
èîíû ìåòàëëîâ, êîòîðûå â âèäå ñëîæíûõ êîìïëåêñíûõ ñîåäèíåíèé ñ ðàçëè÷íûìè îðãàíè÷åñêèìè ñóáñòðàòàìè ó÷àñòâóþò â ñëîæíûõ ôèçèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ [1, 2].
Ïðè äèñáàëàíñå ìåòàëëîâ ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå ñîñòàâà è ñòðîåíèÿ ñîîòâåòñòâóþùåãî
êîîðäèíàöèîííîãî ñîåäèíåíèÿ, ìåíÿþòñÿ åãî
ôèçèîëîãè÷åñêèå ôóíêöèè, ÷òî ñîïðîâîæäàåòñÿ
ðàçâèòèåì â îðãàíèçìå ðàçëè÷íûõ ïàòîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ.
128
ÂÅÑÒÍÈÊ ÎÃÓ 5`2005
Ïðèñóòñòâèå òîêñèêàíòîâ â ïèùåâûõ ïðîäóêòàõ â êîëè÷åñòâàõ, ïðåâûøàþùèõ â 2-3 ðàçà
ôîíîâûå, íåæåëàòåëüíî, ïðåâûøàþùèõ ÏÄÊ íåäîïóñòèìî [1]. Âîñåìü èç íèõ (ðòóòü, êàäìèé,
ñâèíåö, ìåäü, ìûøüÿê, ñòðîíöèé, öèíê, æåëåçî) êîìèññèÿ ÔÀÎ/ÂÎÇ ïî ïèùåâîìó êîäåêñó
âêëþ÷èëà â ÷èñëî êîìïîíåíòîâ, ñîäåðæàíèå
êîòîðûõ êîíòðîëèðóåòñÿ ïðè ìåæäóíàðîäíîé
òîðãîâëå ïðîäóêòàìè ïèòàíèÿ [2].
Ìíîãîëåòíèìè èññëåäîâàíèÿìè, ïðîâåäåííûìè çà ðóáåæîì è â íàøåé ñòðàíå, äîêàçàíî,
÷òî ñîäåðæàíèå ýëåìåíòîâ â ñûðüå, ïîëóôàáðèêàòàõ, ãîòîâîé ïðîäóêöèè ïîäâåðæåíî ïîñòîÿííûì êîëåáàíèÿì ïî ãîäàì â çàâèñèìîñòè îò
ìíîãèõ óñëîâèé: ïî÷âåííî-êëèìàòè÷åñêèõ, ýêîëîãè÷åñêèõ, àãðîòåõíè÷åñêèõ. Àíòðîïîãåííîå
çàãðÿçíåíèå îêðóæàþùåé ñðåäû òàêæå ïðèâîäèò ê ïîñòåïåííîìó íàêîïëåíèþ òîêñè÷íûõ
ìåòàëëîâ è âîâëå÷åíèþ èõ â áèîãåîõèìè÷åñêèé
öèêë [3].
Çàäà÷à ïî ñíèæåíèþ ñîäåðæàíèÿ ÒÌ â
ïèùå ÿâëÿåòñÿ ïðèîðèòåòíîé è îäíîé èç âàæíåéøèõ â ïðîãðàììå ïðîèçâîäñòâà ýêîëîãè÷åñêè áåçîïàñíûõ ïèùåâûõ ïðîäóêòîâ. Âñå âûøåñêàçàííîå õàðàêòåðíî è äëÿ ïîëó÷åíèÿ êîðìîâ,
ïðîèçâåäåííûõ èç çåðíîâîãî ñûðüÿ è åãî ïðîèçâîäíûõ.
Ïîñòóïëåíèå ÒÌ â ïèùó ðåàëèçóåòñÿ ïî
ñëîæíîé ñõåìå, à èìåííî «ïî÷âà – ðàñòåíèå –
êîðì – æèâîòíîå – ÷åëîâåê» [3]. Äëÿ èçó÷åíèÿ
ìèãðàöèè è íàêîïëåíèÿ ÒÌ â êîðìàõ è ïèùåâûõ
ïðîäóêòàõ íåîáõîäèìî ïðîâåñòè àíàëèç èõ ñîäåðæàíèÿ âî âñåõ ñîñòàâëÿþùèõ ýòîé áèîëîãè÷åñêîé öåïî÷êè.
 äàííîé ðàáîòå íàìè áûëî óäåëåíî îñîáîå
âíèìàíèå îäíèì èç ãëàâíåéøèõ çâåíüåâ óêàçàí-
Ñîêîëîâà Î.ß. è äð.
Âëèÿíèå
íîé öåïî÷êè: «ïî÷âà-ðàñòåíèå» è «ðàñòåíèå-æèâîòíîå», ïîñðåäñòâîì ðåøåíèÿ çàäà÷è ïî ïîëó÷åíèþ êîðìîâ äëÿ ñêàðìëèâàíèÿ ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûì æèâîòíûì èç çåðíîîòõîäîâ è âòîðè÷íûõ ìàòåðèàëüíûõ ðåñóðñîâ (ÂÌÐ) ñïîñîáîì ãðàíóëèðîâàíèÿ è ýêñòðóçèè (õîëîäíàÿ, òåïëàÿ, ãîðÿ÷àÿ), ñ âûÿâëåíèåì íàèáîëåå ýôôåêòèâíîãî èç
íèõ ñ òî÷êè çðåíèÿ ïîëó÷åíèÿ ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòîãî è áåçîïàñíîãî ïðîäóêòà.
Ñ ýòîé öåëüþ íåîáõîäèìî áûëî èññëåäîâàòü
âëèÿíèå òåõíîëîãè÷åñêèõ ôàêòîðîâ (äàâëåíèå,
âûñîêèå òåìïåðàòóðû), êîòîðûå âîçíèêàþò â ïðîöåññàõ ïîëó÷åíèÿ ôîðìîâàííûõ êîðìîâ, íà ñîäåðæàíèå ÒÌ è èõ õèìè÷åñêóþ àêòèâíîñòü, è
âûÿñíèòü âîçìîæíîñòü è óñëîâèÿ ïîëó÷åíèÿ ïðîäóêòîâ, íàèáîëåå áåçîïàñíûõ ñ ýêîëîãè÷åñêîé
òî÷êè çðåíèÿ.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ íàøëè øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå äâà ñïîñîáà ïîëó÷åíèÿ êîðìîâ èç
çåðíîîòõîäîâ è ÂÌÐ, äëÿ ñêàðìëèâàíèÿ èõ
ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûì æèâîòíûì: ãðàíóëèðîâàíèå è ýêñòðóçèÿ.
Ðàññûïíîé êîìáèêîðì ñîñòîèò èç äâóõ ôàç:
òâåðäîé, ñîäåðæàùåé íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî
âëàãè, è ãàçîîáðàçíîé, çàïîëíÿþùåé ïðîñòðàíñòâî ìåæäó ÷àñòèöàìè. Îïðåäåëåííîå êîëè÷åñòâåííîå ñîîòíîøåíèå ýòèõ ôàç äî ïðåññîâàíèÿ
è ïîñëå îáåñïå÷èâàåò ïîëó÷åíèå ãðàíóë íåîáõîäèìîé ïðî÷íîñòè.
Ðàçëè÷àþò äâà îñíîâíûõ ñïîñîáà èçãîòîâëåíèÿ ãðàíóë – ñóõîå è âëàæíîå ãðàíóëèðîâàíèå. Äëÿ ãðàíóëèðîâàíèÿ ïî ñóõîìó ñïîñîáó
èñïîëüçóþò ìàòðè÷íûå ïðåññ-ãðàíóëÿòîðû ïðè
âëàæíîñòè ïðåññóåìîãî ïðîäóêòà 16..18%.
Äëÿ âëàæíîãî ãðàíóëèðîâàíèÿ ïðèìåíÿþò
ïðåññ-ýêñòðóäåðû ïðè âëàæíîñòè ïðîäóêòà
28…32%. Ýòèì ñïîñîáîì èçãîòàâëèâàþò êîìáèêîðìà äëÿ äîìàøíèõ æèâîòíûõ – êîøåê è
ñîáàê, äëÿ ïóøíûõ çâåðåé – íîðîê, ëèñèö è ñïåöèàëüíûå êîìáèêîðìà äëÿ ðûáû. Òàêèå êîìáèêîðìà ìîãóò îáëàäàòü îñîáûìè ñâîéñòâàìè, –
ïëàâàòü íà ïîâåðõíîñòè âîäîåìà èëè çàâèñàòü
â âîäå, íå äîñòèãàÿ äíà [4].
Áèîõèìè÷åñêèå èçìåíåíèÿ ïðè ïðîïàðèâàíèè è ïðåññîâàíèè ñâîäÿòñÿ â îñíîâíîì ê íåêîòîðîìó èçìåíåíèþ ñîîòíîøåíèÿ êðàõìàëà, áåëêîâ, àêòèâíîñòè ôåðìåíòîâ è âèòàìèíîâ. Ñ ïîâûøåíèåì òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ ïðåññîâàíèÿ ïðîèñõîäèò êëåéñòåðèçàöèÿ êðàõìàëà, ïåðåõîä åãî â ðàñòâîðèìóþ ôîðìó, áîëåå äîñòóïíóþ äëÿ äåéñòâèÿ ôåðìåíòîâ. Ïðè ãðàíóëèðîâàíèè ÷àñòè÷íî èíàêòèâèðóþòñÿ ôåðìåíòû,
îòíîñÿùèåñÿ ê òåðìîëàáèëüíûì ñîåäèíåíèÿì.
ñïîñîáîâ ýêñòðóçèîííîé ïîäãîòîâêè çåðíà...
Ïðè íåêîòîðûõ ðåæèìàõ ìîãóò ðàçðóøàòüñÿ
èëè áëîêèðîâàòüñÿ ïîáî÷íûìè ðåàêöèÿìè àìèíîêèñëîòû.
Íàðÿäó ñ ïðîèçâîäñòâîì êîðìîâ â âèäå ãðàíóë íà ïðåññ-ãðàíóëÿòîðàõ âñå áîëüøåå ðàñïðîñòðàíåíèå ïîëó÷àþò êîìáèêîðìà, ïîëó÷åííûå ïóòåì ðàçëè÷íîé ýêñòðóçèîííîé îáðàáîòêè ñåëüñêîõîçÿéñòâåííîãî ñûðüÿ. Ýêñòðóäåðû ïîçâîëÿþò ñîâìåñòèòü ðÿä îïåðàöèé â îäíîé ìàøèíå, ïðîâîäèòü èõ áûñòðî è íåïðåðûâíî (â ÷àñòíîñòè, ìîæíî ñîñòàâëÿòü êîìïîçèöèþ èç íåñêîëüêèõ êîìïîíåíòîâ), ïåðåìåøèâàòü, ñæèìàòü, íàãðåâàòü, ñòåðèëèçîâàòü, âàðèòü è ôîðìîâàòü ñûðüå ïðàêòè÷åñêè îäíîâðåìåííî. Îäíèì èç îñíîâíûõ äîñòîèíñòâ
ýêñòðóäåðîâ ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî îíè èìåþò áîëüøîé êîýôôèöèåíò òåïëîîòäà÷è, òî åñòü â òå÷åíèå êîðîòêîãî âðåìåíè (30 ñåê) â íèõ âîçìîæåí
ãîìîãåííûé òåïëîîáìåí. Ìíîãèå ïðîäóêòû ïèòàíèÿ ÷óâñòâèòåëüíû ê òåðìè÷åñêîìó âîçäåéñòâèþ, ïîýòîìó ïîäâåðãàòü èõ íàãðåâó íóæíî
áûñòðî. Êðîìå òîãî, â ýêñòðóäåðå ìîæíî ïîëó÷èòü âûñîêîå äàâëåíèå ñæàòèÿ äî 10 ìÏà áåç
ïðèìåíåíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ âîçäåéñòâèé [4].
Ýêñòðóäèðîâàíèå áèîïîëèìåðîâ îòíîñèòñÿ ê òåðìîäèíàìè÷åñêèì ìåòîäàì îáðàáîòêè,
èñïîëüçóþùèì êàê ñòàòè÷åñêèå ðåæèìû âîçäåéñòâèÿ, òàê è äèíàìè÷åñêèé ýôôåêò äàâëåíèÿ,
òåìïåðàòóð, îñìîñà è ò.ä.  îñíîâå ýêñòðóäèðîâàíèÿ ëåæàò äâà ïðîöåññà - ìåõàíîõèìè÷åñêàÿ
äåñòðóêöèÿ, íàáëþäàåìàÿ íà âñåõ ýòàïàõ ïðîöåññà, è «âçðûâ», èëè «äåêîìïðåññèîííûé øîê»;
ïðîèñõîäÿùèé íà âûõîäå ïðîäóêòà èç ýêñòðóäåðà. Ýòè ïðîöåññû îñóùåñòâëÿþòñÿ ïîä äåéñòâèåì äåôîðìàòèâíûõ íàãðóæåíèé è òåïëîòû.
Ñóùåñòâóþò íåñêîëüêî âèäîâ ýêñòðóçèîííîé îáðàáîòêè ñûðüÿ â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû, ïðè êîòîðîé îíà ïðîâîäèòñÿ, è ñîçäàâàåìîãî äàâëåíèÿ, íåîáõîäèìîãî äëÿ ïîëó÷åíèÿ
ïðîäóêòà òîé èëè èíîé êîíñèñòåíöèè. Â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû ýêñòðóäèðóåìîé ìàññû íåïîñðåäñòâåííî ïåðåä ìàòðèöåé ïðîöåññ ýêñòðóçèè ïîäðàçäåëÿþò íà òðè ãðóïïû: õîëîäíîå
ôîðìîâàíèå (õîëîäíàÿ ýêñòðóçèÿ); òåïëîâàÿ îáðàáîòêà è ôîðìîâàíèå ïðè íèçêîì äàâëåíèè (òåïëàÿ ýêñòðóçèÿ); òåïëîâàÿ îáðàáîòêà è ôîðìîâàíèå ïðè âûñîêîì äàâëåíèè (ãîðÿ÷àÿ ýêñòðóçèÿ).
Ïðîèñõîäÿùèå ïðè ýòîì áèîõèìè÷åñêèå ðåàêöèè
çàâèñÿò îò âèäà îáðàáàòûâàåìîãî ñûðüÿ, ñîäåðæàíèÿ â íåì êðàõìàëà, áåëêîâ è äð., à òàêæå îò
ðåæèìîâ ýêñòðóçèè. Îíè õîðîøî èçó÷åíû äëÿ
ïèùåâûõ ïðîäóêòîâ íà îñíîâå çåðíîâûõ, çåðíîáîáîâûõ, êàðòîôåëÿ è äðóãîãî êðàõìàëñîäåðæàùåãî ñûðüÿ. Ïîäðîáíî îñòàíîâèìñÿ íà õàðàêÂÅÑÒÍÈÊ ÎÃÓ 5`2005
129
Åñòåñòâåííûå íàóêè
òåðèñòèêå ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ â çåðíîâûõ
ïðîäóêòàõ è ìóêå, êàê àíàëîãàõ êîðìîâ èç çåðíà
è çåðíîîòõîäîâ. Õîëîäíàÿ ýêñòðóçèÿ íàøëà
áîëüøîå ïðèìåíåíèå â êîíäèòåðñêîì ïðîèçâîäñòâå äëÿ ôîðìîâàíèÿ êîíäèòåðñêèõ ìàññ â âèäå
æãóòîâ è äðóãèõ êîíäèòåðñêèõ èçäåëèé, â õëåáîïåêàðíîì ïðîèçâîäñòâå äëÿ ôîðìîâàíèÿ, íàïðèìåð, òåñòîâûõ çàãîòîâîê õëåáíûõ ïàëî÷åê, à òàêæå äëÿ ôîðìîâàíèÿ ðàçíûõ ïî ñîñòàâó ïèùåâûõ
ìàññ äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ çàãîòîâîê ñóõèõ çàâòðàêîâ ñ ïîñëåäóþùåé èõ òåïëîâîé îáðàáîòêîé.
Ñàìîå øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå õîëîäíàÿ
ýêñòðóçèÿ ïîëó÷èëà â ïèùåâîé ïðîìûøëåííîñòè äëÿ ïðîèçâîäñòâà òðàäèöèîííûõ âèäîâ
ìàêàðîííûõ èçäåëèé. Ïðîöåññ ïðåññîâàíèÿ,
èëè ýêñòðóçèè, ìàêàðîííîãî òåñòà çàêëþ÷àåòñÿ â óïëîòíåíèè ïðåäâàðèòåëüíî ñìåøàííîé èç
ìóêè è âîäû êðîøêîâàòîé ìàññû è ïðîäàâëèâàíèè óïëîòíåííîé ìàññû òåñòà ÷åðåç îòâåðñòèÿ
ìàòðèöû. Òðàäèöèîííûå ðåæèìû çàìåñà è
ôîðìîâàíèÿ ìàêàðîííîãî òåñòà - íèçêîòåìïåðàòóðíûå, ïðîâîäÿò â ðåæèìå õîëîäíîé ýêñòðóçèè,
äîïóñêàþùåé òåìïåðàòóðó òåñòà ïåðåä ìàòðèöåé
íå áîëåå 50-55 °Ñ, èñõîäÿ èç òîãî, ÷òî ïðè áîëüøèõ òåìïåðàòóðàõ ïðîèñõîäèò äåíàòóðàöèÿ áåëêîâ êëåéêîâèíû, ïîòåðÿ èìè ñâÿçóþùèõ ñâîéñòâ,
à ñëåäîâàòåëüíî, îñëàáëåíèå ñòðóêòóðû ìàêàðîííûõ èçäåëèé – òî åñòü ñíèæåíèå èõ ïðî÷íîñòè è óõóäøåíèå èõ âàðî÷íûõ ñâîéñòâ.
Èññëåäîâàíèÿ âûÿâèëè, ÷òî ïðè ðåæèìàõ
õîëîäíîé ýêñòðóçèè äåíàòóðàöèÿ áåëêà, ñâÿçàííàÿ ñ äåñòðóêöèåé áåëêîâûõ ìîëåêóë, ïðîèñõîäèò â ìàêàðîííîì òåñòå ïðè åãî ïðåññîâàíèè â
øíåêîâîé êàìåðå íå ñòîëüêî â ðåçóëüòàòå ïåðåãðåâà òåñòà è òåðìè÷åñêîé äåñòðóêöèè êëåéêîâèííûõ áåëêîâ, ñêîëüêî çà ñ÷åò ìåõàíè÷åñêîãî
òðåíèÿ øíåêà îá óïëîòíåííóþ òåñòîâóþ ìàññó
è èíòåíñèâíîãî ñìåùåíèÿ âíóòðåííèõ ñëîåâ òåñòà, òî åñòü â ðåçóëüòàòå èõ ìåõàíè÷åñêîé äåñòðóêöèè [4].
Ïðèìåíåíèå òåïëîé ýêñòðóçèè òàêæå âîçìîæíî äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ìàêàðîííîì ïðîèçâîäñòâå. Áåëêè êëåéêîâèíû òåðÿþò ñâÿçóþùèå ñâîéñòâà âñëåäñòâèå ãëóáîêîé òåðìè÷åñêîé
äåñòðóêöèè ëèøü ïðè òåìïåðàòóðå âûøå 70 0Ñ,
ïîýòîìó çàìåñ è ïîñëåäóþùåå ïðåññîâàíèå ìàêàðîííîãî òåñòà íà øíåêîâûõ ìàêàðîííûõ
ïðåññàõ ïðè òåìïåðàòóðàõ 60-70 0Ñ íå ïðèâîäèò
ê áîëåå çíà÷èòåëüíîìó èçìåíåíèþ ñòðóêòóðû
ìàêàðîííûõ èçäåëèé, ÷åì ïðè òðàäèöèîííûõ
ðåæèìàõ õîëîäíîé ýêñòðóçèè. Â ýòîé ñâÿçè áûëî
óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðè çàìåñå òåñòà ïðè òåìïåðàòóðå äî 70 0Ñ ñ ïîñëåäóþùèì åãî ïðåññîâà-
130
ÂÅÑÒÍÈÊ ÎÃÓ 5`2005
íèåì ïðè ýòîé òåìïåðàòóðå - â ðåæèìå òåïëîé
ýêñòðóçèè - ñíèæåíèå êîãåçèîííûõ (ñâÿçóþùèõ)
ñâîéñòâ êëåéêîâèíû îáóñëîâëåíî â áîëüøåé
ìåðå ìåõàíè÷åñêîé äåñòðóêöèåé. Òàêîé òåìïåðàòóðíûé ðåæèì çàìåñà ìàêàðîííîãî òåñòà ñ
ïîñëåäóþùèì ôîðìîâàíèåì â ðåæèìå òåïëîé
ýêñòðóçèè ïîçâîëÿåò ïî ñðàâíåíèþ ñ íèçêîòåìïåðàòóðíûì ðåæèìîì çàìåñà íàðÿäó ñ ñîõðàíåíèåì íîðìàëüíîãî êà÷åñòâà ìàêàðîííûõ èçäåëèé óëó÷øèòü òåõíîëîãè÷åñêèå ïîêàçàòåëè è
ñíèçèòü ýíåðãîçàòðàòû [4].
Âûñîêîòåìïåðàòóðíûé ðåæèì çàìåñà òåñòà
ñ ôîðìîâàíèåì åãî â ðåæèìå òåïëîé ýêñòðóçèè
ðåêîìåíäóåòñÿ òàêæå èñïîëüçîâàòü äëÿ ïðåññîâàíèÿ ìàêàðîííûõ èçäåëèé èç áåñêëåéêîâèííîãî êðàõìàëñîäåðæàùåãî ñûðüÿ: ìóêè è êðàõìàëà çëàêîâûõ, êëóáíåâûõ è áîáîâûõ êóëüòóð. Â
ýòîì ñëó÷àå âûñîêèå òåìïåðàòóðû çàìåñà òåñòà
ïðèâîäÿò ê ðàçðóøåíèþ êðèñòàëëè÷åñêîé
ñòðóêòóðû êðàõìàëüíûõ çåðåí, à ïîñëåäóþùåå
ïðåññîâàíèå - ê ïåðåõîäó èõ â æåëàòèíèðîâàííîå ñîñòîÿíèå. Æåëàòèíèðîâàííûé êðàõìàë
îáëàäàåò, ïîäîáíî êëåéñòåðèçîâàííîìó êðàõìàëó, êëåÿùèìè (ñâÿçóþùèìè) è ïëàñòèôèöèðóþùèìè ñâîéñòâàìè. Îäíàêî â îòëè÷èå îò
êëåéñòåðèçàöèè ïðåññîâàíèå ïðîèñõîäèò â óñëîâèÿõ äåôèöèòà âëàãè ïîä äåéñòâèåì èñòèðàþùèõ óñèëèé íà òåñòî ñî ñòîðîíû âðàùàþùåãîñÿ øíåêà. Ïðåññîâàíèå - ýòî ïðîöåññ ãèäðîòåðìè÷åñêîé äåñòðóêöèè êðàõìàëà, à æåëàòèíèðîâàíèå - ïðîöåññ ìåõàíîòåðìè÷åñêîé äåñòðóêöèè (ïîýòîìó æåëàòèíèðîâàíèå èíîãäà íàçûâàþò ñóõîé êëåéñòåðèçàöèåé) [4].
Æåëàòèíèðîâàííàÿ ÷àñòü êðàõìàëà ïðè âûñîêîòåìïåðàòóðíîì çàìåñå è òåïëîé ýêñòðóçèè
òåñòà èç áåñêëåéêîâèííîãî êðàõìàëñîäåðæàùåãî ñûðüÿ âûïîëíÿåò ôóíêöèè, ïîäîáíûå êëåéêîâèíå â òåñòå èç ïøåíè÷íîé ìóêè: ïðèäàåò òåêó÷åñòü è òåñòó è ïðî÷íîñòü ñòðóêòóðå, õîòÿ è â
ìåíüøåé ñòåïåíè, ÷åì êëåéêîâèíà. Ïîìèìî âîçìîæíîãî ïðèìåíåíèÿ òåïëîé ýêñòðóçèè äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ìàêàðîííîãî òåñòà, íàèáîëüøåå ðàñïðîñòðàíåíèå îíà ïîëó÷àåò äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ
ïîëóôàáðèêàòîâ ñóõèõ çàâòðàêîâ ñ ïåíîîáðàçíîé (âñïó÷åííîé) ñòðóêòóðîé.  êà÷åñòâå îñíîâíîãî èñõîäíîãî ñûðüÿ äëÿ èõ ñëóæàò êàðòîôåëüíûå ìóêà, êðóïêà, õëîïüÿ, ðèñîâûå êðàõìàë, êðóïà è äðóãîå êðàõìàëñîäåðæàùåå ñûðüå [4].
Ãîðÿ÷àÿ (âàðî÷íàÿ) ýêñòðóçèÿ íàõîäèò ïðèìåíåíèå äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ òåêñòóðèðîâàííûõ
ïðîäóêòîâ íà îñíîâå ðàñòèòåëüíîãî è æèâîòíîãî áåëêà: â ðåæèìàõ ãîðÿ÷åé ýêñòðóçèè ãëîáóëÿðíàÿ ñòðóêòóðà áåëêà ïåðåõîäèò â áîëåå óñâîÿå-
Ñîêîëîâà Î.ß. è äð.
Âëèÿíèå
ìóþ îðãàíèçìîì ÷åëîâåêà è æèâîòíûõ ñòðóêòóðó. Îäíàêî ïðè ýòîì áîëüøåå çíà÷åíèå èìåþò
íå ñäâèãîâûå óñèëèÿ â øíåêîâîé êàìåðå, à òåìïåðàòóðíîå âîçäåéñòâèå íà ýêñòðóäèðóåìóþ ìàññó. Ãîðÿ÷àÿ ýêñòðóçèÿ îáåñïå÷èâàåò âñïó÷èâàíèå
âûïðåññîâûâàåìîãî ýêñòðóäàòà íåïîñðåäñòâåííî ïðè âûõîäå èç ôèëüåðû ìàòðèöû â ðåçóëüòàòå ðåçêîãî ïàäåíèÿ äàâëåíèÿ è òåìïåðàòóðû è
ìãíîâåííîãî ïðåâðàùåíèÿ âîäû â ïàð. Ïðåèìóùåñòâà ãîðÿ÷åé ýêñòðóçèè çàêëþ÷àþòñÿ â ïåðâóþ
î÷åðåäü â ñêîðîòå÷íîñòè ïðîöåññà è â îòñóòñòâèè
íåîáõîäèìîñòè âûñóøèâàíèÿ ýêñòðóäàòà. Îäíàêî âñïó÷åííûé ýêñòðóäàò âñëåäñòâèå çíà÷èòåëüíîãî óâåëè÷åíèÿ óäåëüíîãî îáúåìà òðåáóåò áîëüøèõ çàòðàò äëÿ õðàíåíèÿ è çíà÷èòåëüíûõ ðàñõîäîâ íà òðàíñïîðòèðîâêó.
Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî îòìåòèòü, ÷òî ñïåöèàëüíàÿ îáðàáîòêà êîðìîâ ñ âûñîêèì óðîâíåì
êëåò÷àòêè (ê êîòîðûì îòíîñèòñÿ ãðàíóëèðîâàíèå è ðàçëè÷íûå âèäû ýêñòðóçèè) îáåñïå÷èâàþò íàèáîëüøóþ äîñòóïíîñòü ïèòàòåëüíûõ âåùåñòâ äëÿ æèâîòíûõ ïðè ñêàðìëèâàíèè, îáëåã÷àþò ìåõàíè÷åñêóþ è ôåðìåíòàòèâíóþ ïåðåðàáîòêó êîðìîâ â ïèùåâàðèòåëüíîì êàíàëå, à òàêæå óëó÷øàþò âêóñîâûå ñâîéñòâà êîðìà è àïïåòèò ó æèâîòíûõ. Îäíàêî ïîâåäåíèå ÒÌ â ïðîöåññå ãðàíóëèðîâàíèÿ è ýêñòðóäèðîâàíèÿ, à òàêæå èçìåíåíèå èõ ôîðì ñóùåñòâîâàíèÿ â ïðîäóêòàõ ïåðåðàáîòêè êîðìîâ äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè íå èçó÷åíî.
 êà÷åñòâå îáúåêòà èññëåäîâàíèÿ íàìè èñïîëüçîâàëîñü çåðíî, âûðàùåííîå â îñíîâíîì â
õîçÿéñòâàõ Îðåíáóðãñêîãî ðàéîíà è îòîáðàííîå íà Îðåíáóðãñêîì êîìáèêîðìîâîì çàâîäå.
Èññëåäóåìîå ñûðüå àíàëèçèðîâàëîñü íà íàëè÷èå ÒÌ ñ ïîìîùüþ àòîìíî-àáñîðáöèîííîãî
àíàëèçà íà ïðèáîðå AAS-4, ðåçóëüòàòû ïîêàçàëè, ÷òî ñîäåðæàíèå ÒÌ íå ïðåâûøàåò ÏÄÊ
(òàáëèöà 1).
Èçâåñòíî, ÷òî òÿæåëûå ìåòàëëû, ïåðåõîäÿ
â êèñëîé ñðåäå æåëóäêà â ðàñòâîðèìóþ ôîðìó,
âñàñûâàþòñÿ â æåëóäî÷íî-êèøå÷íîì òðàêòå è
íàêàïëèâàþòñÿ â ïå÷åíè è ïî÷êàõ. Ïîýòîìó èçó÷åíèå ñîäåðæàíèÿ òÿæåëûõ ìåòàëëîâ â êîìáèêîðìàõ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ ñêàðìëèâàíèÿ
æèâîòíûì, èìååò âàæíîå ýêîëîãè÷åñêîå è ìåäèêî-áèîëîãè÷åñêîå çíà÷åíèå. Íåîáõîäèìî ðàçðàáàòûâàòü òåõíîëîãè÷åñêèå ïðèåìû ïåðåðàáîòêè çåðíîîòõîäîâ, îáåñïå÷èâàþùèå ìèíèìèçàöèþ ñîäåðæàíèÿ âðåäíûõ êîìïîíåíòîâ. Äàííûå î âëèÿíèè ïðåäâàðèòåëüíîé òåðìè÷åñêîé
îáðàáîòêè êîðìîâ íà ïåðåõîä ÒÌ â ðàñòâîðèìóþ ôîðìó â ëèòåðàòóðå îòñóòñòâóþò.
ñïîñîáîâ ýêñòðóçèîííîé ïîäãîòîâêè çåðíà...
Íà îñíîâå ñïîñîáà in vitro íàìè áûëà ïðåäëîæåíà îðèãèíàëüíàÿ ìåòîäèêà èçó÷åíèÿ ñòåïåíè èçâëå÷åíèÿ êèñëîòîðàñòâîðèìûõ ôîðì
ÒÌ â ðàñòâîð èç ïðîäóêòà, ïîäâåðãíóòîãî ðàçëè÷íûì òåìïåðàòóðíûì ðåæèìàì ýêñòðóçèîííîé îáðàáîòêè. Èçìåíåíèÿ ñòåïåíè èçâëå÷åíèÿ
èññëåäîâàëîñü â çàâèñèìîñòè îò âðåìåíè èíêóáàöèè â ðàñòâîðå, ìîäåëèðóþùåì æåëóäî÷íûé
ñîê æèâîòíûõ. Ïðèìåíåíèå íàòóðàëüíîãî æåëóäî÷íîãî ñîêà îêàçàëîñü íåöåëåñîîáðàçíûì,
òàê êàê ïðèâîäèëî ê íåâîñïðîèçâîäèìûì ðåçóëüòàòàì èç-çà íàëè÷èÿ â íåì ÒÌ. Ïîýòîìó
îáðàçåö âûäåðæèâàëè â ðàñòâîðå ñîëÿíîé êèñëîòû ìàðêè «îñ÷» ïðè âåëè÷èíàõ ðÍ, ñîîòâåòñòâóþùèõ êèñëîòíîñòè â æåëóäêå æèâîòíûõ.
Ìåòîäèêà ýêñïåðèìåíòà çàêëþ÷àëàñü â ñëåäóþùåì. Îáðàçåö èññëåäóåìîãî ïðîäóêòà. ïðåäâàðèòåëüíî ïîäâåðãàëè ýêñòðóçèè íà ïðåññ-ýêñòðóäåðå ÊÌÇ 2Ó, ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðíûõ ðåæèìàõ: õîëîäíàÿ ýêñòðóçèÿ – 40-55 îÑ ïðè
âëàæíîñòè âûøå 32%, òåïëàÿ – 60-105 îÑ ïðè
âëàæíîñòè 24-32%, ãîðÿ÷àÿ – âûøå 105 îÑ ïðè
âëàæíîñòè ìåíüøå 24%.
Íàâåñêà èññëåäóåìîãî îáðàçöà, èçìåëü÷åííîãî äî êîíñèñòåíöèè ïóäðû ìàññîé 5 ã ïîìåùàëàñü â 50 ìë ðàñòâîðà ñîëÿíîé êèñëîòû çàäàííîé êîíöåíòðàöèè, ïðèãîòîâëåííûé íà îñíîâå ôèêñàíàëà. Ñìåñü âûäåðæèâàëàñü çàäàííîå âðåìÿ ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå (24-25 îÑ)
è ïåðèîäè÷åñêîì ïåðåìåøèâàíèè. Äàëåå ðàñòâîð ôèëüòðîâàëè ÷åðåç ñêëàä÷àòûé ôèëüòð
«ñèíÿÿ ëåíòà» è îïðåäåëÿëè â íåì ñîäåðæàíèå
êèñëîòîðàñòâîðèìûõ ôîðì ìåòàëëîâ íà àòîìíî-àáñîðáöèîííîì ñïåêòðîìåòðå ÀÀS-4.
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ âðåìåíè óñòàíîâëåíèÿ ðàâíîâåñèÿ â èçó÷àåìûõ ñèñòåìàõ íà ïåðâîì ýòàïå
ïðîâîäèëèñü èññëåäîâàíèÿ ïðè ïîñòîÿííîì çíà÷åíèè ðÍ = 1 è ðàçëè÷íîì âðåìåíè âûäåðæêè
ïðîäóêòà â ðàñòâîðå îò 1 äî 48 ÷àñîâ. Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòà ïîìåùåíû â òàáëèöó 2.
Òàáëèöà 1. Âàëîâîå ñîäåðæàíèå òÿæåëûõ ìåòàëëîâ
â çåðíå, ìã/êã
ÏÄÊ
Çåðíî
ðàññûïíîå
Çåðíî ïîñëå
õîëîäíîé
ýêñòðóçèè
Çåðíî ïîñëå
òåïëîé
ýêñòðóçèè
Çåðíî ïîñëå
ãîðÿ÷åé
ýêñòðóçèè
Cu
30
Zn
50
Cd
0,3
Pb
5,0
Mn
-
4,375
32,75
0,088
0,32
26,63
4,5
49,00
0,085
0,32
26,30
4,25
31,25
0,093
0,33
26,63
5,13
35,00
0,087
0,38
28,90
ÂÅÑÒÍÈÊ ÎÃÓ 5`2005
131
Åñòåñòâåííûå íàóêè
Íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ
áûëè ïîñòðîåíû ãðàôèêè çàâèñèìîñòè ñòåïåíè
èçâëå÷åíèÿ êèñëîòîðàñòâîðèìûõ ôîðì ìåòàëëîâ èç ðàçëè÷íûõ îáðàçöîâ çåðíà îò âðåìåíè
âûùåëà÷èâàíèÿ. Äëÿ ïðèìåðà íà ðèñóíêå 1 ïðèâåäåíû äàííûå ïî èçâëå÷åíèþ ñâèíöà â ðàñòâîð.
Âèäíî, ÷òî ðàâíîâåñèå â ñèñòåìàõ óñòàíàâëèâàåòñÿ óæå â òå÷åíèå 6-10 ÷àñîâ. Àíàëèç ðåçóëüòàòîâ èññëåäîâàíèÿ ïîêàçûâàåò, ÷òî ìàêñèìàëüíàÿ ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ ÒÌ â ðàñòâîð, ìîäåëèðóþùèé æåëóäî÷íûé ñîê, íàáëþäàåòñÿ èç ðàññûïíîãî çåðíà. Ïî ìåðå âîçðàñòàíèÿ òåìïåðàòóðû îáðàáîòêè çåðíà ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ ìåòàëëîâ óìåíüøàåòñÿ.
Ýòî ìîæíî îáúÿñíèòü óñèëåíèåì äåñòðóêöèè êðàõìàëà è äðóãèõ áèîïîëèìåðîâ, óâåëè÷åíèåì ñòåïåíè äåíàòóðàöèè è ðàñòâîðèìîñòè
áåëêà ïðè áîëåå æåñòêèõ ðåæèìàõ îáðàáîòêè
çåðíà (òåìïåðàòóðû, äàâëåíèÿ, ìåõàíè÷åñêîãî
âîçäåéñòâèÿ). Ïîñêîëüêó ÒÌ ñâÿçàíû â ïðî÷íûå êîìïëåêñû ñ àìèíîêèñëîòàìè è äðóãèìè
ñîåäèíåíèÿìè-êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëÿìè, âõîäÿùèìè â ñîñòàâ áèîïîëèìåðîâ, èõ ðàñòâîðèìîñòü òàêæå ñíèæàåòñÿ.
Íàèìåíüøàÿ ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ ÒÌ íàáëþäàåòñÿ èç îáðàçöà, ïîäâåðãíóòîãî ãîðÿ÷åé
ýêñòðóçèè. Î÷åâèäíî, ÷òî ïðè òàêîé îáðàáîòêå
èç-çà ìèêðîâçðûâîâ ïåðåãðåòûì ïàðîì ïðîèñõîäèò ìàêñèìàëüíîå ðàçðûõëåíèå çåðåí êðàõìàëà, îáðàçîâàíèå ðàçâèòîé âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè îáðàçöà. Âûñîêàÿ òåìïåðàòóðà ñïîñîáñòâóåò êàðàìåëèçàöèè êðàõìàëà, îáðàçîâàíèþ
íîâûõ õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé. Õàðàêòåð òàêèõ ïðåâðàùåíèé åùå áîëåå çàòðóäíÿåò ïåðåõîä ÒÌ â
æèäêóþ ôàçó.
Íà âòîðîì ýòàïå ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ
âëèÿíèÿ ðÍ ðàñòâîðà íà âûùåëà÷èâàíèå ÒÌ. Ïî
ðåçóëüòàòàì âûøåïðèâåäåííûõ êèíåòè÷åñêèõ
ýêñïåðèìåíòîâ âðåìÿ âûäåðæêè îáðàçöà â ðàñòâîðå âûáðàíî ïîñòîÿííûì – 24 ÷àñà, ÷òî îáåñïå÷èâàëî äîñòèæåíèÿ ðàâíîâåñèÿ â ñèñòåìàõ.
Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòîâ ïîìåùåíû â òàáëèöó 3.
100 %
Pb,
Òàáëèöà 2. Ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ ÒÌ èç çåðíà îò âðåìåíè
âûùåëà÷èâàíèÿ ïðè ðÍ 1
Îáðàçåö
Âðåìÿ
èçâëå÷åíèÿ
Çåðíî
ðàññûïíîå
Çåðíî
ïîñëå
õîëîäíîé
ýêñòðóçèè
Çåðíî
ïîñëå
òåïëîé
ýêñòðóçèè
Çåðíî
ïîñëå
ãîðÿ÷åé
ýêñòðóçèè
Îáðàçåö
Çåðíî
ðàññûïíîå
Çåðíî
ïîñëå
õîëîäíîé
ýêñòðóçèè
Çåðíî
ïîñëå
òåïëîé
ýêñòðóçèè
60
40
20
0
10
20
ðàññûïíîå
òåïëàÿ ýêñòðóçèÿ
30
40
50
õîëîäíàÿ ýêñòðóçèÿ
ãîðÿ÷àÿ ýêñòðóçèÿ
Ðèñóíîê 1. Ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ ñâèíöà èç çåðíà â
çàâèñèìîñòè îò âðåìåíè âûùåëà÷èâàíèÿ ïðè ðÍ 1.
132
ÂÅÑÒÍÈÊ ÎÃÓ 5`2005
60
t, c
Ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ (%)
Zn
Cd
Pb
86,2
72,7
43,7
94,1
90
56,25
95,2
93,7
62,5
95,2
95
64
95,5
95
65,6
80,3
40
34,3
88,8
48,2
51,5
94,8
51,7
57,1
95
52,9
57,5
95,1
54,1
58,1
71,6
26,8
30,3
78,6
33,3
44,8
80,8
37,6
48,4
82,9
39,7
50
83,2
39,2
50,9
55,3
22,9
15,7
60,3
33,3
23,6
65
37,2
22,3
66,2
39
22,1
66,3
39
22,1
Mn
62,7
63,8
64,7
64,7
64,8
58,9
60,4
61,8
61,9
61,9
54
57,4
58,1
58,1
58,2
48,3
50,4
51,3
51,3
51,4
Òàáëèöà 3. Ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ ÒÌ èç çåðíà îò
âåëè÷èíû ðÍ ðàñòâîðà
80
0
1
3
6
24
48
1
3
6
24
48
1
3
6
24
48
1
3
6
24
48
Cu
37,2
55
65,3
66,7
67,4
34
45,5
52
53,5
54,5
28,9
44
50,5
52
52
22,8
33,3
40,9
41,7
42,1
Çåðíî
ïîñëå
ãîðÿ÷åé
ýêñòðóçèè
ðÍ
1,2
2,1
3
4,7
5,9
7,1
8,8
10,4
11,1
12,4
1,2
2,1
3
4,7
5,9
7,1
8,8
10,4
11,1
12,4
1,2
2,1
3
4,7
5,9
7,1
8,8
10,4
11,1
12,4
1,2
2,1
3
4,7
5,9
7,1
8,8
10,4
11,1
12,4
Cu
99,4
89,6
71,3
66,9
66
65,8
65,3
65,1
64,9
64,9
68
59,3
55,4
53,1
52,6
52,4
52,4
52
51,7
51,5
51
46,8
37,1
36,4
35,7
35,7
35,5
35
34,8
34,8
26,1
21,4
21,2
21
20,8
20,8
20,4
20,5
20,5
20,4
Ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ (%)
Zn
Cd
Pb
94,6
90,9
90,6
78,1
78,4
59,3
63,5
65,9
50
59,5
61,3
43,7
56,8
59
42,6
56
56,8
43,2
56,3
56,8
42,1
56,3
55,6
41,1
56,8
54,5
40,5
56,8
53,4
41,1
74,6
83,5
65,6
60,3
76,4
46,8
57,3
60
43,7
56,8
55,2
42,1
56,8
54,1
40,6
56
52,9
40,3
56,3
50,5
39,6
56,3
50,5
37,8
56,8
49,4
37,8
56,8
48,2
37,5
59,3
70,9
51,5
55,1
50,5
33,3
54,4
45,1
30,3
52,8
41,9
27,8
52,7
37,6
26,6
52,7
37,6
25,4
52,6
35,4
24,5
52,5
33,3
23,9
52,5
33,3
22,7
52,5
32,2
22,1
50
62
31,5
48,3
43,6
23,4
46,8
36,7
22,8
46,6
32,1
22,1
45,7
29,8
22,1
45,5
27,5
21
45,2
26,4
20,2
44,9
25,2
19,7
44,8
25,2
19,2
44,8
24,1
19,2
Mn
89,3
70,9
54,8
54,8
54,6
52,2
51,8
51,5
50,2
50
69,9
60,9
44,4
44,2
43,8
41,5
37,1
37
36,9
36,9
64,5
54,9
41,3
40,1
38,9
37,5
35,8
34,7
34,1
32,6
51,9
43,9
39,4
38,8
38,6
38
33
32,8
32,7
32,7
Ñîêîëîâà Î.ß. è äð.
Âëèÿíèå
Íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ
áûëè ïîñòðîåíû ãðàôèêè çàâèñèìîñòè ñòåïåíè èçâëå÷åíèÿ ðàñòâîðèìûõ ôîðì ìåòàëëîâ èç
ðàçëè÷íûõ îáðàçöîâ îò âåëè÷èíû ðÍ. Íà ðèñóíêå 2 äëÿ ïðèìåðà ïðèâåäåíû äàííûå ïî èçâëå÷åíèþ ñâèíöà. Âèäíî, ÷òî ìàêñèìàëüíàÿ
ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ ÒÌ íàáëþäàåòñÿ â ñèëüíîêèñëîé ñðåäå ïðè ðÍ ðàñòâîðà ìåíüøå 2. Ýòî
ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî â ñèëüíîêèñëîé ñðåäå ïðîèñõîäèò ðàçðóøåíèå êîìïëåêñîâ ÒÌ ñ àìèíîêèñëîòàìè è äðóãèìè êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëÿìè è ïåðåõîä ìåòàëëîâ â ðàñòâîð â âèäå êàòèîíîâ.  ñëàáîêèñëîé è ñëàáîùåëî÷íîé ñðåäå
ðàçðóøåíèå êîìïëåêñîâ ÒÌ è èõ ðàñòâîðåíèå
ìèíèìàëüíî.
100 %
Pb,
80
60
40
20
0
0
2
Ðÿä1
4
6
Ðÿä2
8
10
Ðÿä3
12
Ðÿä4
Ðèñóíîê 2. Ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ ñâèíöà â ðàñòâîð â
çàâèñèìîñòè îò ðÍ
14
pH
ñïîñîáîâ ýêñòðóçèîííîé ïîäãîòîâêè çåðíà...
Âûâîäû
1. Èçó÷åíî ïîâåäåíèå òÿæåëûõ ìåòàëëîâ è
èõ ïåðåõîä â ðàñòâîðèìóþ ôîðìó â çàâèñèìîñòè îò ðåæèìîâ ýêñòðóçèîííîé îáðàáîòêè çåðíà. Íà îñíîâå ìåòîäà in vitro ïðåäëîæåíà îðèãèíàëüíàÿ ìåòîäèêà âûùåëà÷èâàíèÿ ÒÌ â ðàñòâîð, ìîäåëèðóþùèé æåëóäî÷íûé ñîê.
2. Ïîêàçàíî, ÷òî ìàêñèìàëüíàÿ ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ ÒÌ â ðàñòâîð íàáëþäàåòñÿ äëÿ ðàññûïíîãî çåðíà, à ìèíèìàëüíàÿ – äëÿ ãîðÿ÷åãî
ýêñòðóäàòà. Ðàçëè÷èÿ â ñòåïåíè èçâëå÷åíèÿ ÒÌ
èç îáðàçöà â ðàñòâîð ñâÿçàíî ñ ðàçëè÷íîé ñòåïåíüþ äåíàòóðàöèè áåëêà, äåñòðóêöèåé êðàõìàëüíûõ çåðåí, êëåò÷àòêè.
3.  ñëàáîêèñëîé è ñëàáîùåëî÷íîé ñðåäå,
ñîîòâåòñòâóþùåé ñðåäå æåëóäêà, èçâëå÷åíèå
ÒÌ ìèíèìàëüíî.  ñèëüíîêèñëîé ñðåäå ïðè ðÍ
> 2 âûùåëà÷èâàíèå ÒÌ ðåçêî âîçðàñòàåò, ÷òî
ñâÿçàíî ñ ðàçðóøåíèåì èõ êîìïëåêñîâ ñ àìèíîêèñëîòàìè è äðóãèìè ñîåäèíåíèÿìè.
4. Ãîðÿ÷àÿ ýêñòðóçèÿ ñïîñîáñòâóåò ñíèæåíèþ ïîñòóïëåíèÿ ÒÌ ñ êîðìîì è ïîëó÷åíèþ
ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòîé ïðîäóêöèè èç çåðíà, âûðàùåííîãî â íåáëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèÿõ.
Ñïèñîê èñïîëüçîâàííîé ëèòåðàòóðû:
1. Ùåëêóíîâ Ë.Ô., Äóäêèí Ì.Ñ., Êîðçóí Â.Í. Ïèùà è ýêîëîãèÿ – Îäåññà: ÖÑÏ «Îïòèìóì», 2000. – 517 ñ.,
2. Êðåòîâè÷ Â.Ë. Áèîõèìèÿ ðàñòåíèé. – Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1986. – 504 ñ.
3. Îâ÷ðåíêî Ì.Ì. Òÿæåëûå ìåòàëëû â ñèñòåìå ïî÷âà-ðàñòåíèå-óäîáðåíèå – Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1997. – 290 ñ.
4. ×åðíÿåâ Í.Ï. Òåõíîëîãèÿ êîìáèêîðìîâîãî ïðîèçâîäñòâà – Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1985. – 255 ñ.
ÂÅÑÒÍÈÊ ÎÃÓ 5`2005
133