Ультразвуковая трансформация сосновой смолы и смолоподобных веществ в аэрозоли с антимикробной активностью

• Автор: Ступин, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Щёлково
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Отходы лесозаготовки - ценное сырье

1.2. Экстрагирование. Основные механизмы и способы

1.2.1. Традиционные методы экстрагирования

1.2.1.1. Мацерация

1.2.1.2. Ремацерация

1.2.1.3. Перколяция

1.2.1.4 Реперколяция

1.2.1.5 Противоточное экстрагирование
1.2.1.6. Циркуляционное экстрагирование
1.2.3. Современные способы интенсификации процесса экстрагирования
1.2.3.1. Вихревая экстракция 25 1.2.3.2 Экстрагирование с использованием электроплазмолиза
и электродиализа
1.2.3.3. Экстрагирование сырья на роторно-пулъсациоином аппарате
1.2.3.4.Экстрагирование с помощью электрических разрядов
1.2.3.5 Экстрагирование с применением ультразвука
1.3. Аэрозоли ■
1.4. Заключение 42 Глава 2.ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследований
2.1.1. Опилки сосновой древесины
2.1.2. Смола сосны
2.1.3. Прополис
2.2. Ультразвуковое оборудование для воздействия на вещество
2.2.1. Гидродинамический излучатель ультразвука
2.2.2. Пьезокерамические излучатели ультразвука
2.2.3. Ультразвуковые генераторы аэрозолей
2.3. Стандартные методы и измерительные приборы
2.3.1. Рефрактометрия
2.3.2. Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)
2.3.3. Сталагмометрия
2.3.4.Спектрофотометрия
2.3.5. Метод оптической и фазовой лазерной микроскопии
2.3.6. Содержание микрофлоры
Глава З.РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
3.1. Методы, разработанные специально для решения поставленных
задач
3.1.1. Способ экстрагирования жидким диоксидом углерода
3.1.2. Способ экстрагирования водной эмульсией
3.1.3. Способ интенсивной двухступенчатой экстракции
3.1.4. Способ получения водных суспензий смолоподобных веществ
3.1.5. Метод исследования изменений в водных средах при их
' ультразвуковом распылении
3.1.6. Метод экспресс-оценки плотности энергии в ультразвуковом поле
3.1.7. Метод конденсирования аэрозолей

3.2.Экстракции смолы из сосновых опилок
3.3. Трансформация смолы сосновой древесины в суспензию
3.4. Ультразвуковая трансформация жидкости в аэрозоль
3.5. Определение размеров частиц
3.6. Применение аэрозоля экстракционной смолы сосновой древесины
3.6.1. Обеззараживание рабочих поверхностей производственных помещений рыбоводных предприятий
3.6.2. Исследование бактерицидных свойств суспензий смолы сосны и прополиса на бактериях — возбудителях больничных инфекций
3.6.3. Фунгицидная активность смолы сосны и прополиса
3.6.4. Повышение сохранности пищевых эмульсий
ВЫВОДЫ
Практические предложения
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Список использованной литературы
Приложения
1. Технологическая схема производства и применения аэрозольного препарата из смолы сосны. (Лабораторный регламент)
2. Акты производственных испытаний
3. Разрешительные документы на использование смолы сосны.

ВВЕДЕНИЕ
Синтетические заменители не могут полностью вытеснить растительные продукты, хотя доля последних в производстве у нас в стране постоянно снижается. На мировом рынке синтетические дубители, например, полностью вытеснены таннидами черной акации, и мировое производство растительных дубителей имеет тенденцию к росту. В нашей стране дефицит дубителей, например, можно снизить, получая из коры некоторых сосновых таннидную фракцию. Проблему производства пектинов в России, возникшую после развала Советского Союза, когда все предприятия производящие пектин оказались за рубежом, также можно решить, выделяя пектины из коры тех же сосновых. По предварительной технико-экономической оценке, из 100 тыс. т. коры можно получить около 500 т пектинов (Черненко Г.Ф., Багрянская И.Ю., Шмидт Э.Н., 1990, Черненко Г.Ф и др. 1991).
Сырьем для лесохимической; парфюмерной, фармацевтической и других отраслей промышленности могут служить отходы, в большом количестве образующиеся при заготовке и первичной переработке леса, а биотехнология переработки этих отходов, включающая новые способы биохимической трансформации древесины и других источников растительного сырья позволит существенно увеличить объем и разнообразие социально востребованной продукции, производимой из древесных отходов.
Традиционные лесохимические производства образуют также большие количества жидких отходов - растворов, содержащих органические вещества, часто насыщенных колониями микроорганизмов. Выбросы этих отходов в окружающую среду, в частности в водоёмы приводят к масштабным загрязнениям, вплоть до локальных техногенных экологических катастроф. До недавнего времени одним из важнейших направлений развития отрасли являлось внедрение технологий очистки

размера аэрозольных частиц их количества и распределения по размерам (Vehring R. at al, 1998). Аэрозольные генераторы позволяют распылять такие мелкие частички, которые остаются в воздухе во взвешенном состоянии и практически не осаждаются. Размер таких частиц не должен превышать 10 мкм. Согласно Шоефферу 1 см3 может содержать до 50 миллионов частиц.
Существует множество конструкций генераторов аэрозолей, однако наиболее мелкие частицы жидкости в тумане (от десятых долей мкм до единиц мкм) образуются под воздействием ультразвуковых колебаний (Пажи Д.Г., Галустов B.C., 1984)
Важнейшие • свойства аэрозоля - способность частиц сохраняться во взвешенном состоянии, перемещаться преимущественно как единое целое и при столкновении прилипать друг к другу, или к какой либо поверхности. Причем, частицы аэрозоля размером менее 1 мкм всегда прилипают к твердым поверхностям при столкновении с ними. Аналогичное • взаимодействие частиц друг с другом приводит к коагуляции аэрозоля.
Аэрозольные частицы способны приобретать электрический заряд в-процессе разбрызгивания жидкостей (Vehring R. at al, 1998).
Аэрозоли широко используются в технологических процессах химической промышленности, которая, в свою очередь производит продукты в аэрозольной форме для последующего их использования. Аэрозольные препараты применяют в сельском хозяйстве, быту, а также в медицине (Осипов Л.В.,2003), ветеринарии, растениеводстве, в животноводстве (Боченин Ю.И., 1970, 1978, 1999, 2002; Осипов Л.В., 2003; Ярных В. С., 1972; Holcomb S.J. at al., 1997), в складском хозяйстве (Anderson P.J. 2005, Вое J., Dennis J.H., OyDriscoll B.R. 2001, Fink J.B., at al., 2001)