Исследование безопасности зерновой послеспиртовой барды

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. При производстве спирта из зерна извлекается только крахмал. Остаток зерна, содержащий различные биологически активные вещества (БАВ), такие как белки и аминокислоты, восстанавливающие вещества, урониды, флавоноиды, липиды, витамины и провитамины с привнесенными ферментами, называется послеспиртовой зерновой бардой, её объём в 12-13 раз превосходит объём спирта и практически не используется. Для обоснования перспективы фармацевтического использования барды предложены два направления переработки: для получения суммарных БАВ (биобардины) и индивидуальных бетаинов гидрохлоридов с различной фармакологической направленностью. Предположение, что причиной порчи барды являются лабильные БАВ, изолирование которых обусловит устойчивость барды, требует экспериментального подтверждения.

Цель работы – изучение химической и микробиологической безопасности барды (пшеничной, кукурузной, ячменной, просяной) до и после ее переработки (после получения биобардинов и бетаинов).

Материал и методы. Объект исследования – различные виды барды (пшеничная, кукурузная, ячменная, просяная), произведенные в 2021–2022 гг. спиртовыми заводами Ставропольского края. Исследовали химическую безопасность промышленных отходов по интегральному и наиболее информативному показателю антропогенного загрязнения окружающей среды – показателю «химическое потребление кислорода» (ХПК), определенному методом дихроматометрии. Микробиологический контроль качества барды проводили в соответствии с требованиями ОФС.1.2.4.0002.18 «Микробиологическая чистота» Государственной фармакопеи РФ XIV.

Результаты. Показатель ХПК уменьшился при получении из барды биобардинов в 4,1 раза (на 75,6%) (от 54503 до 13205 мг О/л), а при получении бетаинов – в 3,5 раза (на 71,4%) (от 54503 до15490 мг О/л). При обоих вариантах переработанная барда соответствует безопасным промышленным отходам. По результатам специфических качественных реакций в переработанной барде отсутствуют БАВ, свойственные исходной барде: белки и аминокислоты, восстанавливающие сахара, урониды. Микробиологический контроль переработанной барды подтвердил и ее микробиологическую безопасность по содержанию аэробных бактерий, энтеробактерий, грибов и отсутствию Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Salmonella.

Выводы. Использование различных видов послеспиртовой зерновой барды в качестве фармацевтического сырья для получения суммарных и индивидуальных лекарственных средств позволило решить две задачи: использовать барду как лекарственное сырье и снизить техногенное воздействие барды на окружающую среду.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. Ш. Кайшева

Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения России

Автор, ответственный за переписку.
Email: caisheva2010@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1277-0825

д.фарм.н., профессор, профессор кафедры фармацевтической химии

Россия, 357500, Ставропольский край, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

А. Ш. Кайшев

Межрегиональное управление Росалкогольрегулирования по Северо-Кавказскому федеральному округу

Email: caisheva2010@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8936-2088

к.фарм.н., эксперт

Россия, 357600, Ставропольский край, г. Ессентуки, ул. Ленина, д. 3, кор. 13

Х. Н. Гюльбякова

Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения России

Email: caisheva2010@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6334-7632

к.фарм.н., доцент кафедры фармацевтической химии

Россия, 357500, Ставропольский край, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

А. Б. Саморядова

Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения России

Email: caisheva2010@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6034-1606

к.фарм.н., доцент кафедры фармацевтической химии

Россия, 357500, Ставропольский край, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

Список литературы

  1. Кузнецов И.Н., Ручай Н.С. Анализ мирового опыта в технологии переработки послеспиртовой барды. Труды Белорусского государственного технологического университета. Серия 4. Химия, технология органических веществ и биотехнология. 2010; 1(4): 294–301.
  2. Макаров В.И. Оценка биотоксичности фугата пшеничной послеспиртовой барды. Безопасность в техносфере. 2010; 6: 156–161.
  3. Abercade [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.abercade.ru/research/analysis/6.html.
  4. Сравнение технологий переработки барды, переработка послеспиртовой барды [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.spbarda.ru.
  5. Данильченко А.С., Ксандопуло С.Ю. Снижение экологической нагрузки спиртового производства за счет переработки послеспиртовой барды. Научные труды Кубанского государственного технологического университета. 2017; 2: 414–421.
  6. Агафонов Г.В., Зуева Н.В., Ключников А.И., Яковлев А.Н. Сравнительная характеристика возможных технологий по переработке послеспиртовой барды. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2012; 3(53): 107–110.
  7. Производство сухой барды. Иткульский спиртзавод [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.itkul.ru/ru/production/barda.
  8. Улитько В.Е. Ерисанова О.Е. Рост, убойные и мясные качества бройлеров при использовании в рационах БВМД на основе сухой спиртовой барды. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2010; 1(11): 43–48.
  9. Егоров И.А., Егорова Т.В., Розанов Б.Л. и др. Высокобелковый сухой кормовой концентрат на основе послеспиртовой барды. Птицеводство. 2012; 12: 25–28.
  10. Переработка барды. ФГБНУ «ВНИИПБ» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.vniipbt.ru/lab/ledenev.files/3.htm.
  11. Макушин Б.И. Разработка ресурсосберегающей технологии получения белково-витаминного кормопродукта на основе обогащенной послеспиртовой барды: автореф. дис. … канд. техн. наук. М. 2006: 26 с.
  12. Антипов С.Т., Журавлев А.В., Прибытков А.В. Технологическая линия производства белково-витаминного кормопродукта из послеспиртовой зерновой барды. Патент РФ, № 2307155, 2007.
  13. Данильченко А.С., Короткова Т.Г., Ксандопуло С.Ю. Дальне-восточная весна – 2016: матер. 14-й междунар. науч.-практ. конф. по проблемам экологии и безопасности (28 апреля 2016 г., Комсомольск-на-Амуре). Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет. 2016; 300–302.
  14. Каранов Ю.А., Чумак Ю.В. Технологическая схема переработки зерновой барды с получением биогаза. Современная техника и технологии. 2014; 5(33) [Электронный ресурс]. URL: https://technology.snauka.ru/2014/05/3563 (дата обращения: 12.07.2023).
  15. Крупин А.В., Мамуров Т.Г., Домрачева Л.И. Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития: матер. VI Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием (25–27 ноября 2008 г.). В 2 ч. Ч. 2. Киров: О-Краткое. 2008; 419–420.
  16. Андросов А.Л., Елизаров И.А., Третьяков А.А. Промышленные технологии переработки послеспиртовой барды. Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2010; 16(4): 954–963.
  17. Римарева Л.В., Лозанская Т.И., Худякова Н.М. Биотехнологические аспекты получения кормовых продуктов, обогащенных b-каротином, на основе послеспиртовой зерновой барды. Производство спирта и ликероводочных изделий. 2015; 1: 23–25.
  18. Леденев В.П. Переработка барды: опыт, реальность, перспективы. Ликероводочное производство и виноделие. 2008; 2: 8–11.
  19. ВНИИПБ – филиал ФГБУН Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи. Отдел технологии спиртового производства. Переработка барды [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.vniipbt.ru/lab/ledenev.files/3.htm.
  20. Черкасов В.Д., Ушкина В.В. Пенобетоны на основе белкового пенообразователя из послеспиртовой барды. Региональная архитектура и строительство. 2015; 4-1(25): 12–17.
  21. Кайшев А.Ш., Кайшева Н.Ш. Научные основы фармацевтического использования сырьевых ресурсов спиртового производства. Волгоград: ВолгГМУ, 2013; 156 с.
  22. Яровенко В.Л., Маринченко В.А., Смирнов В.А. и др. Технология спирта. М.: Колос. 2002; 464 с.
  23. Кайшев А.Ш., Кайшева Н.Ш., Челомбитько В.А., Василенко Ю.К. Послеспиртовая зерновая барда – перспективный источник биологически активных веществ. Производство спирта и ликероводочных изделий. 2011; 2: 30–33.
  24. Кайшева Н.Ш., Кайшев А.Ш. Способ комплексного получения биологически активных веществ из спиртовых отходов. Патент РФ, № 2402242, 2010.
  25. Кайшев А.Ш., Айрапетова А.Ю., Ушакова Л.С. и др. Изучение биологически активных веществ, содержащихся в отходах спиртового производства. Фармация. 2011; 7: 7–10.
  26. Кайшев А.Ш., Кайшева Н.Ш., Василенко Ю.К., Маршалкин М.Ф. Разработка биокомпозиций антиоксидантного и гастро-протекторного действия на основе спиртовых отходов. Известия вузов. Пищевая технология. 2012; 5-6(329–330): 52–55.
  27. Kaisheva N.Sh., Kaishev A.Sh., Gyulbyakova H.N., et al. Research of surface-active properties of post-alcohol grain distillery dreg. P2ARM-2020 IOP Conf. Series: «Earth and Environmental Sci-ence. Intern. Conf. on Production and Processing of Agricultural Raw» (26-29 Febr. 2020). Voronezh. 2021; 640: 052013.
  28. Кайшева Н.Ш., Кайшев А.Ш., Парфейников С.А. Способ комплексной переработки послеспиртовой барды. Патент РФ, № 2312520, 2007.
  29. Кайшев А.Ш., Кайшева Н.Ш. Биологически активные вещества отходов спиртового производства. Фармация и фармакология. 2014; 4(5): 3–22.
  30. Кайшева Н.Ш., Кайшев А.Ш., Шевченко А.М., Микелов В.А. Фармацевтические таблетки «Биобардин», полученные на основе жидкой фазы послеспиртовой зерновой барды и предназначенные для гастроэнтерологии. Патент РФ, № 2662064, 2018.
  31. Кайшев А.Ш., Реккандт С.А., Кайшева Н.Ш., Челомбитько В.А. Антиоксидантная активность биокомпозиций на основе спиртовых отходов. Фармация. 2009; 5: 7–10.
  32. Кайшев А.Ш., Василенко Ю.К., Кайшева Н.Ш., Челомбитько В.А. Антиоксидантная активность биокомпозиций на основе спиртовых отходов. Фармация. 2012; 6; 44–47.
  33. Кайшев А.Ш. Исследование антиоксидантной активности биокомпозиций на основе спиртовых отходов. Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2009; 6(154): 46–48.
  34. Кайшева Н.Ш., Кайшев А.Ш. Антиоксидантное лекарственное средство на основе зерновой послеспиртовой барды. Патент РФ, № 2404766, 2010.
  35. Кайшева Н.Ш., Кайшев А.Ш., Микелов В.А. Фармацевтические таблетки «Биобардина» антиоксидантного действия, полученные на основе послеспиртовой зерновой барды. Патент РФ, № 2630466, 2017.
  36. Кайшева Н.Ш., Кайшев А.Ш., Ларский М.В. Послеспиртовая кукурузная барда как фармацевтический источник получения азотсодержащих бетаинов. Химико-фармацевтический журнал. 2022; 56(2): 42–49.
  37. Кайшева Н.Ш., Кайшев А.Ш., Микелов В.А., и др. Разработка бетаина гидрохлорида как фармацевтической субстанции для производства лекарственного препарата – аналога ацидина. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2019; 22(12): 34–37.
  38. Кайшева Н.Ш., Кайшев А.Ш., Микелов В.А., и др. Способ получения лекарственных средств – азотсодержащих бетаинов гидрохлоридов – на основе послеспиртовой кукурузной барды. Патент РФ, № 2736186, 2020.
  39. Кайшева Н.Ш., Кайшев А.Ш., Микелов В.А., Саморядова А.Б. Фармацевтические и экологические аспекты использования зерновой барды как источника пектинов. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2017; 20(7): 10–16.
  40. Ушнурцева О.А., Ковязина А.Г., Конышев С.А. Комплексная технология очистки сточных вод предприятий спиртовой про-мышленности. Ликероводочное производство и виноделие. 2003; 6(42): 13–14.
  41. Кайшева Н.Ш., Кайшев А.Ш., Микелов В.А. Фармацевтические подходы к использованию послеспиртовой зерновой барды. М.: Русайнс. 2023; 276 с.
  42. Государственная фармакопея Российской Федерации. 14 изд.: в 4 т. М.: Министерство здравоохранения Российской Федерации, 2018 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://femb.ru/femb/ (дата обращения: 18.09.2023).
  43. Филиппов М.П., Власьева Т.В., Кузьминов В.И., и др. Зависимость колориметрической реакции галактуроновой кислоты и нейтральных моносахаридов с карбазолом от условий ее проведения. Известия Академии наук Молдавской ССР. Серия биологических и химических наук. 1976; 1: 75–86.
  44. Кайшев А.Ш., Кайшева Н.Ш., Челомбитько В.А., и др. Экологические аспекты переработки послеспиртовой зерновой барды. Экология и промышленность России. 2012; 1: 23–25.
  45. Василенко Ю.К., Кайшев А.Ш. Определение токсичности послеспиртовой барды для ее оценки в качестве фармацевтического сырья. Токсикологический вестник. 2010; 6: 51–52.
  46. Кайшева Н.Ш., Кайшев Ш.С., Кайшев А.Ш. Послеспиртовая зерновая барда. Фармакохимические и экологические аспекты переработки. Saarbrücken: Palmarium Academic Publishing, 2012; 205 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ИД "Русский врач", 2024