Послеспиртовая зерновая барда как фармацевтический источник биологически активных соединений

  • Н.Ш. Кайшева Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Пятигорск, Россия https://orcid.org/0000-0002-1277-0825
  • А.Ш. Кайшев Межрегиональное управление Росалкогольрегулирования по Северо-Кавказскому федеральному округу, Ессентуки, Россия https://orcid.org/0000-0002-8936-2088
  • М.В. Ларский Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Пятигорск, Россия https://orcid.org/0000-0002-4406-7165
Ключевые слова: послеспиртовая барда, аминокислоты, восстанавливающие сахара, минеральные элементы, химическое потребление кислорода

Аннотация

Даже при использовании типового сырья и типовой технологии переработки состав вторичных сырьевых ресурсов может варьироваться, что вызвало необходимость изучения содержания биологически активных соединений в промышленных образцах послеспиртовой кукурузной барды. К таким классам соединений относятся аминокислоты, углеводы, минеральные элементы. Целью исследования явилось изучение качественного и количественного состава биологически активных соединений в послеспиртовой кукурузной барде для ее потенциального применения в качестве фармацевтического сырья. В работе использованы химические (качественные реакции, титриметрия), физико-химические (ВЭЖХ, спектрофотометрия, спектрография, гравиметрия) методы анализа. В жидкой и твердой фазах барды (после гидролиза) наличие аминокислот установлено по качественным цветным реакциям (с биуретовым реактивом, нингидрином), методами спектрофотометрии, ВЭЖХ. В сравнении со стандартными образцами аминокислот доказано присутствие в барде 12 аминокислот: Asp, Gly, Thr, Ser, His, Glu, Ala, Arg, Tyr, Val, Leu, Lys с содержанием в пересчете на сухой остаток в жидкой фазе 28 – 29% (методы ВЭЖХ и спектрофотометрии) с преобладанием Gly (5,0%), Glu (4,3%), в твердой фазе – 1,8%. По специфической реакции термолиза N‑метилированных аминокислот установлено наличие бетаинов в жидкой фазе барды. Методом ВЭЖХ в сравнении со стандартными образцами углеводов в жидкой фазе барды идентифицированы: глюкоза и мальтоза с количественным содержанием 14,0% и 3,5% в пересчете на сухой остаток соответственно, что в 35 раз превосходит норму, лимитированную производственным технологическим регламентом на получение спирта из крахмалистого сырья для предприятия ООО «Суворовский» (не более 0,5%). Установлено содержание минеральных элементов в барде (различных видов золы: общей, нерастворимой в 10% растворе кислоты хлористоводородной, сульфатной), из которых превалируют калий, натрий, очевидно, входящие в состав используемых в спиртовых технологиях добавок. Сравнительная оценка барды до и после выделения указанных соединений по показателю «Химическое потребление кислорода», являющемуся показателем техногенного воздействия на окружающую среду, показала снижение показателя в 3,9 раз, в результате чего барду после переработки можно считать безопасным промышленным стоком.

Литература

Kaishev, A.Sh. & Kaisheva N.Sh. (2013). Scientific basis for the pharmaceutical use of raw materials for alcohol production. Volgograd: VSMU (in Russ.).

Kaishev A.Sh. (2011). Study of biologically active substances of alcohol production waste (Ph.D. dissertation). Pyatigorsk: PGFA (in Russ.).

Vinarov, A.Yu., Kovalsky, Yu.V. & Zaikina, A.I. (2004). Industrial biotechnology of distillery waste processing. Ecology of the environment of the CIS countries, 2, 84–86.

Kaishev, A.Sh., Kaisheva, N.Sh., Chelombitko, V.A., Vasilenko, Yu.K., Smolenskaya & G.V. (2012). Environmental aspects of post-alcohol grain stillage processing. Ecology and Industry of Russia, 1, 23–25.

Production technological regulations (PTP) for the production of alcohol from starchy raw materials for the enterprise LLC "Suvorovsky". Approved by the Ministry of Agriculture of the Russian Federation on 15.01.2004 (in Russ.).

TU (State Standard) 9296-248-00008064-98. Grain bard (in Russ.).

Pat. 2404766, Russian Federation, 2010.

Kaishev, A.Sh., Kaisheva, N.Sh., Vasilenko, Yu.K. & Marshalkin, M.F. (2012). Development of antioxidant and gastroprotective biocompositions based on alcohol waste. Proceedings of higher educational institutions. Food Technology, 5-6(329–330), 52–55.

Pat. 2662064, Russian Federation, 2016.

Pat. 2630466, Russian Federation, 2016.

State Pharmacopoeia of the Russian Federation. XIV edition, 2018.

Lutseva, T.Yu., Sadchikova, N.P. & Arzamastsev A.P. (2002). Methods for the analysis and standardization of medicinal quaternary ammonium bases. Questions of biological, medical and pharmaceutical chemistry, 3, 17–20.

GOST (State Standard) 32167-2013. Honey. Method for the determination of sugars (in Russ.).

Ushnutseva, O.A., Kovyazina, A.G. & Konyshev, S.A. (2003). Integrated technology of wastewater treatment for alcohol industry enterprises. Distillery and winemaking, 6(42), 13–14.

Instructions for the technochemical and microbiological control of alcohol production (approved by the head of the Federal Agency for Agriculture 2005).

Novikov, V.B. & Zverev, S.V. (2007). Bard in law. Production of alcohol and alcoholic beverages, 2, 31–34.

Опубликован
2021-12-17
Как цитировать
Кайшева, Н., Кайшев , А., & Ларский, М. (2021). Послеспиртовая зерновая барда как фармацевтический источник биологически активных соединений. Химическая безопасность, 5(2), 96 - 113. https://doi.org/10.25514/CHS.2021.2.20005
Раздел
Утилизация и биодеградация отходов