Разработка технологии получения пектина с высокими сорбционными свойствами

• Автор: Ачмиз, Аминет Довлетовна
• Шифр специальности: 05.18.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Аналитический обзор

1.1 Способы коагуляции высокомолекулярных соединений

1.2 Строение и свойства пектина

1.3 Основные способы гидролиза экстрагирования пектина

1.4 Способы осаждения пектина из экстракта

II. Объекты и методы исследований

2.1 Схема проведения исследований

2.2 Метод определения сорбционных свойств пектина атомноадсорбционным спектрофотометром
2.2.1 Определение сорбционных свойств пектина для ионов металлов атомноадсорбционным спектрофотометром
2.2.2 Определение сорбционных свойств пектина для ионов некоторых металлов при условии их одновременного нахождения в водном растворе
III. Разработка технологии получения пектина на основе высокочастотного вращающегося электрического поля
3.1 Применение высокочастотного вращающегося электрического поля для осажденного пектина из раствора
3.2 Определение оптимальных условий осаждения пектина из экстракта электрическим полем
3.3 Определение зависимости процесса осаждения
пектина от параметров электрического поля
3.4 Преимущества технологии электроосаждения пектина
IV. Исследование свойств пектина, осажденного импульсным электрическим полем
4.1 Исследование аналитических характеристик электроосажденного пектина от параметров поля
4.2 Исследование адсорбционных свойств пектина, осажденного электрическим полем
4.3 Математическое моделирование процесса электроосаждения пектина
4.4 Оценка экономической эффективности способа электроосаждения пектина
Литература


Исследования показали, что всякое соединение, способное сольватироваться растворителем данного ВМС, может быть использовано для коагуляции. Так, например, для осаждения белка и полисахаридов используют спирт и ацетон, каучук осаждают ацетоном из бензола /, 1/. Зачастую коагуляция происходит под воздействием различных факторов: механического воздействия на коллоидную систему, нагревание или замораживание золя, разбавление или концентрирование раствора. Коагуляция может происходить под влиянием видимого и ультрафиолетового света, рентгеновских лучей радиоактивного излучения, при действии электрического разряда и ультразвука. Наконец, разрушение системы может наступить спонтанно при длительном хранении коллоидной системы либо в результате медленно протекающих химических изменений в золе, либо вследствие того, что всегда имеется некоторая доля эффективных столкновений частиц, в конце концов приводящих к разрушению системы //. Коагуляция в результате механического воздействия наблюдается при интенсивном перемешивании коллоидных систем и обусловлена временным нарушением адсорбционного баланса стабилизатора у поверхности коллоидных частиц. Такие астабилизованные частицы получают возможность сближаться на расстоянии действия молекулярных сил и вследствие этого слипаются друг с другом. Коагуляция коллоидных систем может происходить в результате вибрационного воздействия и влияния ультразвукового поля. Таким образом, малые частицы как бы «прошивают» среду и оказываются в поле действия молекулярных сил больших частиц, что приводит к коагуляции. Коагуляция может происходить при нагревании или охлаждении коллоидной системы. В первом случае увеличение интенсивности броуновского движения способствует преодолению энергетического барьера при столкновении частиц. Во втором случае, по мнению одних ученых, вода при замерзании образует между коллоидными частицами микроскопические кристаллы. Вследствие увеличения объема в замороженной системе могут развиваться большие давления и частицы дисперсной фазы, спрессованные в результате этого между кристалликами, могут деформироваться, приходить друг с другом в контакт и слипаться. По мнению других ученых //, при замораживании золя постепенно образуются кристаллики чистой воды, в результате чего в оставшейся части системы происходит концентрирование как золя, так и содержащихся в нем электролитов. При этом концентрация электролита может достигнуть такой величины, при которой становится возможным коагуляция. Были проведены исследования по изучению возможности коагуляции коллоидных систем под действием переменного и постоянного электрического поля. Установлено, что под действием электрического поля в коллоидных системах может происходить как разрушение структур, так и образование цепочек частиц: в полярных средах между частицами, находящимися в электрическом поле, возникает напряжение, которое заметно проявляется на расстоянии, в 2-3 раза превышающем размер частиц. В результате образуются линейные агрегаты - цепочки. Было также установлено, что наложение внешнего переменного поля сравнительно невысокой напряженности на коллоидную систему приводит к ориентированному вдоль силовых линий агрегированию частиц. В данной работе представлены исследования по коагуляции пектиновых веществ из водной среды с помощью вращающегося переменного электрического поля, используемого для разрушения гидратной оболочки пектиновых частиц. Пектин относится к высокомолекулярным соединениям углеводной природы. В г. Ваклен (Vauquelin) выделил из фруктового сока водорастворимое вещество, обладающее гелеобразующей способностью, а через лет Браконно (Braconnot) назвал его пектиновой кислотой (от греческого «pektos» - свернувшийся, застывший). В г. Смоленский первым предположил, что пектин состоит из остатков Д-галактуроновой кислоты, соединенных через а-1,4-гликозидную связь в полимерную цепочку /,/. В г. Мейер (Meier) и Марк (Mark) подтвердили это предположение, экспериментально доказав существование полимерной молекулы пектина. Это предположение получило развитие и в исследованиях Хенглейна /4/, который впервые установил структурную формулу пектина (рисунок 1.