ЭлБиб

иноделие

иноградарство

2/2008

виноделие

общих титруемых кислот в культуральной

жидкости 52 г/дм

. После фильтрования

из мицелия получили образец ХГК (табл 1).

Хитинсодержащие сорбенты имеют

плохо развитую пористую структуру, о чем

можно судить по низким значениям удель-

ной поверхности и сорбционной емкости

по бензолу. Более высокая поглотительная

способность по парам воды, видимо, объ-

ясняется набуханием материала. По величи-

не полной сорбционной обменной емкости

по Na

грибной хитин-глюкановый комплекс

существенно уступает крабовому хитину.

Различия некоторых физико-химических

свойств грибного хитина и хитина ракооб-

разных обусловлены, в частности, наличи-

ем пептидных связующих мостиков между

хитиновыми и глюкановыми цепями грибно-

го хитина. Помимо углеводов мицелий гри-

бов содержит протеины, липиды, меланины,

минеральные компоненты. Поэтому с целью

очистки от примесей ХГК подвергают деми-

нерализации, депротеинированию и депиг-

ментированию.

Характер изотермы сорбции Cu

из рас-

твора сульфата меди на ХГК свидетельству-

ет о сложном протекании этого процесса

(рис. 1

): она имеет ступенчатый характер

при постепенном повышении значения

сорбционной емкости. В области концент-

раций катионов меди 2,8 г/дм

и 4,6 г/дм

отмечено резкое скачкообразное увеличе-

ние сорбционной емкости. Наблюдаются

участки в виде плато, на которых при уве-

личении концентрации раствора не проис-

ходит возрастания величины сорбционной

емкости.

Сорбционная емкость ХГК по свинцу

уменьшается в области концентраций от

15 г/дм

(рис. 1

На изотерме сорбции Ni

видно, что

в области малых концентраций сорбционная

емкость практически равна 0, что можно объ-

яснить недостаточной степенью ионизации

ионогенных групп ХГК, а также слабой степе-

нью набухания материала (рис. 1

). В резуль-

тате этого сорбционные центры становятся

практически недоступными для катио-

нов Ni

. Низкая сорбционная активность

ХГК по отношению к Ni

при низких концент-

рациях может быть также вызвана выпа-

дением на поверхности сорбента катиона

никеля с образованием промежуточных

соединений, которые затрудняют диффузию

последующих катионов и блокируют ионо-

генные группы.

Сравнительная характеристика величин

сорбционной емкости по различным катио-

нам для ХГК указывает на роль стерическо-

го фактора, проявляющегося с увеличени-

ем ионного радиуса сорбируемого катиона,

что приводит к снижению сорбционной

емкости.

Известно, что избыточная концентрация

металлов в виноматериалах и винах явля-

ется причиной их помутнений [6, 7]. Вместе

с другими компонентами вина металлы

(в основномжелезо) образуют осадки в виде

металлических кассов, проблема которых

возникла в связи с применением на вино-

градниках металлсодержащих химикатов,

а на винодельческих предприятиях —метал-

лического оборудования. Для ее решения

виноматериалы обрабатывают деметал-

лизаторами, имеющими ряд недостатков

(токсичность, многостадийность обработки,

возможность возникновения повторных

помутнений) [8]. В то же время выраженные

сорбционные свойства и нетоксичность пре-

паратов ХГК и ХЗГК делают их привлекатель-

ными в качестве объектов для исследования

в этом направлении.

В экспериментах на белом столовом

виноматериале из

Шардоне

установлено,

что сорбционная активность в отношении

у ХЗГК значительно выше, чем у ХГК,

и сравнима с сорбционной активностью

крабового хитозана. Степень сорбции

составила соответственно 53, 3 и 54%.

Полученные данные подтверждают клю-

чевую роль аминогрупп при извлечении

железа (III) из виноматериала.

Характер кинетических кривых (рис. 2)

свидетельствует о том, что на ХЗГК сорб-

ция Fe

происходит за 2–3 ч, тогда

как кривая для ХГК выходит на насыще-

ние уже через 30 мин. При этом следует

отметить, что сорбционная емкость ХЗГК

значительно превышает таковую ХГК.

Хитозансодержащие сорбенты сни-

жают содержание ионов железа (III) в 2

раза, в то время как ХГК практически

не влияет на него (табл. 2). Следует отме-

тить, что в результате обработки вино-

материала хитозан-глюкановым ком-

плексом содержание кальция и магния

не изменяется. В то же время обработка

хитозаном незначительно повышает уро-

вень этих компонентов в виноматериале,

что связано с более высокой зольностью

хитозана в сравнении с хитозан-глюка-

новым комплексом. Эти результаты под-

тверждены анализом данных сорбентов

на микроэлементы в озоленных образцах

методом электронно-зондового микро-

анализа.

Сорбционная емкость хитозан-глюкано-

вого комплекса возрастает при увеличе-

нии исходной концентрации Fe

(рис. 3

Незначительное изменение сорбционной

емкости наблюдается при концентрации

от 7 до 10 мг/дм

Изотерма сорбции Fe

для образ-

ца хитин-глюканового комплекса имеет

сложный характер (рис. 3

). Сорбционная

емкость сорбента меняется в зависимости

от исходной концентрации Fe

Следует отметить, что изучение гриб-

ного мицелия, являющегося отходом про-

изводства лимонной кислоты, позволяет

считать его перспективным альтернатив-

ным источником хитинсодержащих сор-

бентов. Благодаря наличию хитина проис-

ходит связывание тяжелых и переходных

металлов по механизму комплексообра-

зования, причем связь металла с атома-

ми азота ацетамидной группы и кисло-

Рис. 2.

Кинетика сорбции Fe

из виноматериала

«Шардоне»

(pH 3) образцами хитин- (

)

и хитозан-глюкановым (

) комплексами

Сорбционная емкость ХГК и

ХЗГК по железу, мг/г

Равновесная концентрация Fe

, мг/дм

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Обработка сорбентом

Содержание металлов в белом виноматериале

«Шардоне»

, мг/дм

Ca Fe Mg Al

Cu Zn Ni

Co Cd Pb

Контроль (без обработки)

28,3 15.0 26,8 <0,1 <0,05 <0,04 <0,01 <0,05 <0,02 <0,1

Хитин-глюкановый комплекс 27,9 15.5 26,6 <0,1 <0,05 <0,04 <0,01 <0,05 <0,02 <0,1

Хитозан-глюкановый комплекс 28,4 7.2 26,1 <0,1 <0,05 <0,04 <0,01 <0,05 <0,02 <0,1

Хитозан

29,9 6.7 28,2 <0,1 <0,05 <0,04 <0,01 <0,05 <0,02 <0,1

Таблица 2

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека