Физико-химические основы адсорбционно-электрохимического выделения ценных компонентов из творожной сыворотки

• Автор: Мещеряков, Вячеслав Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 275 с. : ил

Содержание
Введение
Глава 1. Белки, углеводы, аминокислоты молока и творожной сыворотки, их физикохимические и электрохимические свойства

1.1. Буферная емкость растворов белков и аминокислот, их электропроводность

1.2. Окислительновосстановительный потенциал

1.3. Кинетика и механизм переноса электронов в белках

1.4. Скорость электрохимического превращения белков и аминокислот

1.4.1. Редокспревращения белков и аминокислот на ртутном электроде

1.4.2. Электрохимические реакции белков и аминокислот на твердых электродах. Адсорбция на платиновом электроде

1.4.3. Анодное окисление белков на оксидных электродах

1.4.4. Механизм электрохимического взаимодействия аминокислот с поверхностью платинового электрода
1.4.5. Окислительновосстановительные превращения белков и аминокислот на модифицированных электродах
1.5. Современные направления в технологии разделения и извлечения компонентов творожной сыворотки
1.5.1. Измельчение и гомогенизация
1.5.2. Концентрирование молочных продуктов путем термической обработки
1.5.3. Электрофорез и электрофильтрование жидкосгей
1.5.4. Мембранные способы
1.5.5. Барьерный эффект при элекгродиапизе растворов аминокислот и белков
1.5.6. Влияние электрического поля на перенос аминокислот и минеральных ионов через ионообменные мембраны циркуляционный эффект
1.5.7. Способ ультрафильтрационного разделения белковоуглеводного сырья
1.5.8. Способы электрохимического свертывания белковых компонентов
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Методы исследования адсорбции
2.2.2. Электрохимические методы, использованные в работе
2.2.3. Хроматорафичсский анализ
2.2.4. Спектрометрические исследования
Глава 3. Адсорбционноэлектрохимическое поведение компонентов творожной сыворотки
3.1. Влияние потенциала на кинетику адсорбции компонентов творожной сыворотки на й электроде
3.2. Циклическая вольтамперометрия растворов творожной сыворотки
3.2.1. Влияние на адсорбционноэлектрохимическое поведение творожной сыворотки на электроде
3.2.2. Влияние природы катионов электролита фона на адсорбционноэлектрохимическое поведение компонентов творожной сыворотки на Р1 электроде
3.3. Влияние природы материала электрода на адсорбционноэлектрохимическое поведение компонентов творожной сыворотки Глава 4. Кинетические закономерности электрохимического превращения казеина и аминокислот
4.1. Циклическая вольтамперометрия растворов казеина на Й элек
4.1.1. Влияние скорости развертки Vр
4.1.2. Влияние времени накопления казеина на его электрохимиче 4 ское поведение на Й электроде
4.1.3. Импедансметрия растворов казеина на Й электроде
4.1.4. Влияние
4.1.5. Влияние концентрации казеина на поведение графитового электрода при высоких анодных потенциалах
4.1.6. Влияние природы материала электрода
4.2. Адсорбционноэлектрохимическое поведение аминокислот
на Й электроде
Глава 5. Адсорбционноэлектрохимическое поведение лактозы
5.1. Кинетические закономерности электрохимического поведения лактозы на Й электроде
5.2. Особенности анодного поведения лактозы на фафитовом электроде
5.3. Импедансметрия растворов лактозы
Глава 6. Технологические рекомендации
Основные выводы
Список принятых сокращений
Список литературы


НРО оН РО рКшЛ, Очень слабая кислота кон Происходит взаимодействие добавленной щелочи с дигидрофосфатом, сопровождающееся образованием гидрофосфата, который, реагируя с ионами водорода воды, вновь образует ионы дигидрофосфата, поэтому соотношение концентраций двух солей выравнивается и буферного раствора остается постоянным. При электролизе такого раствора аминокислота не перемещается ни к катоду, ни к аноду. И в сторону катода, в менее кислых в виде аниона III в сторону анода. Постоянство обеспечивается с помощью буферных растворов табл. Однако, способность буферных растворов поддерживать постоянство значения небезгранична и зависит от состава буферного раствора и концентрации его компонентов, его буферной емкости. Молоко плохой проводник электричества. Удельная электропроводность молока в среднем составляет КГ2 См м1 с колебаниями от 2 до 2 См м1 I. Электропроводность молока обусловлена главным образом ионами СГ, Иа К, Н Са2, и др. Электропроводность молока снижается при разбавлении водой и увеличивается при нарастании кислотности молока 9. Своет концентрация восстановленной формы С0КИсл концентрация окисленной формы Я газовая постоянная Т абсолютная температура Р число Фарадея п количество электронов, перенесенных при реакции, в расчете на 1 гэкв вещества Е наблюдаемая разность потенциалов Ео стандартный окислительновосстановительный потенциал рассматриваемого элекгрода. Стандартные значения потенциалов биохимически важных окислительновосстановительных систем приведены в таблице 1. Таблица 1. Кислородвода 0. Метиленовый синий окисл. Желтый фермент ФМНвосст. Рибофлавин о кисл. Глутатион окисл. Липоевая кислота окисл. Для молока редокспотенциал равен 0,0, В 1. Молоко содержит целый ряд химических соединений, способных легко окисляться и восстанавливаться. Окислительновосстановительную систему молока образуют аскорбиновая кислота витамин С, рибофлавин витамин В2, цистеин, ферменты, кислород и другие. Изменение в молоке соотношения восстановителей и окислителей вызывает изменение окислительновосстановительного потенциала ОВП. Резко повышают ОВП, т. Си, Ре. Сульфгидрильные группы, наоборот, снижают ОВП и предотвращают окисление молочного жира 2. КЗ. Окислительновосстановительные процессы синтеза и деструкции веществ в живых организмах осуществляются с участием белковых систем, в которых перенос электрона протекает путем окисления или восстановления активных центров белковых молекул . Белки, являющиеся компонентами окислительновосстановительных цепей переноса электронов или участвующие в процессах переноса кислорода, как правило, обладают небольшой молекулярной массой и содержат в активном центре металлы, железосерные кластеры, флавинадениндинуклеотид ФАД, флавинмононуклеотид ФМП или другие кофакторы. Выделенные в нативном состоянии, они способны реагировать с различными соединениями по бимолекулярному механизму. АЯ, ехр АЯ,
1. Л, 2 соответственно заряды и радиусы реагирующих молекул, а к3, р,2нм2 , где р выраженная в молях ионная сила раствора. Константы скорости бимолекулярных реакций переносчиков электронов с комплексными соединениями изменякугся в пределах 6 2 КГс1 и зависят от , ионной силы раствора, а также от природы донора и акцептора. Неорганические реагенты, содержащие в качестве лигандов ароматические соединения табл. Таблица 1. Обозначения ЭДТА этилендиаминтетраацетат пир пиридин фен 1. ВПЖБ высокопотенциальный железосодержащий белок электронновозбужденный. Энтальпия и энтропия активации реакций переноса электрона изменяются в пределах соответственно от 0 до кДжмоль и от 0 до ДжмольК. Эго указывает на возможность значительных конформационных изменений в белковых глобулах при переносе электронов, поскольку для образования простых бимолекулярных комплексов соударения типичны небольшие значения энтальпии активации, а энтропия активации составляет ДжмольК. Влияние на скорость процесса переноса электронов табл. Особенно большие величины констант скорости восстановления белков наблюдаются для реакции с катионрадикалам и виологенов и с другими радикалами. Таблица 1. В случае флаводоксина, цитохрома С, цитохрома Сз скорость реакции с катионрадикалом метилвиологена лимитируегся сгадией диффузии электрона.