Міністерствоосвіти і науки Російської Федерації
Курсоваробота
На тему
УЛЬТРАЗВУКОВАЕКСТРАКЦІЯ полісахаридів ЛЬОНУ
ЗМІСТ
ВСТУП
1 ЗАСТОСУВАННЯ УЛЬТРАЗВУКУ У процес екстрагування
1.1 Ультразвук в хімічній технології. Загальний огляд
1.2 Екстрагування в системі тверде тіло - рідина
1.2.1 Екстракція. Основні поняття
1.2.2 Екстрагування біологічно активних речовин зрослинної сировини
1.2.3 Інтенсифікація екстракційних процесів під дієюультразвуку
2 ХАРАКТЕРИСТИКА РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ
2.1 Льон посівної (льон звичайний)
2.2 Препарати і застосування в медицині
2.2.1 Лляне насіння
2.2.2 Слиз насіння льону
2.2.3 Лігнани насіння льону
3 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
3.1 Обладнання та матеріали
3.2 Вивчення ультразвукового впливу на процес отриманняекстрактів насіння льону
3.3 Визначення оптимальних параметрів ультразвукового впливу
3.4 Методи аналізу та контролю процесу екстракції
3.4.1 Отримання контрольних екстрактів полісахаридів льону
3.4.2 Використання методів ІЧ-спектроскопії
ВИСНОВОК
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
Введення
Головним джерелом багатьохбіологічно активних сполук все ще залишається натуральна сировина, яктваринного, так і рослинного походження, незважаючи на те, що сучаснахімія досягла вражаючих успіхів в області синтезу великого числа такихречовин. Отже, особливої вЂ‹вЂ‹уваги заслуговує вивчення і інтенсифікаціяпроцесу екстрагування різноманітних цінних компонентів з природної сировини.
На жаль, традиційніметоди екстрагування є досить тривалими, трудомісткими і, щонайнеприємніше, досить малоефективними.
Сформована насьогоднішній день досить складна екологічна обстановка диктує новіпідходи до переробки природної сировини: необхідні шляхи його найбільш повноговикористання. Зокрема, виникає питання найбільш раціонального виборутехнологічних апаратів для здійснення процесу екстрагування. Одним з новихі перспективних методів є використання ультразвукового впливу в процесіекстракції різноманітних біологічно активних речовин із природних матеріалів.Для досягнення максимального виходу цінних компонентів в рідку фазу призбереженні ними своєї нативної структури необхідний індивідуальний підхід довибору оптимальних режимів ультразвукової обробки для кожного виду сировини.
1. ЗАСТОСУВАННЯУЛЬТРАЗВУКУ У процес екстрагування
1.1 Ультразвукв хімічній технології. Загальний огляд
Застосування ультразвуковихколивань в хімічній технології є досить перспективним: у багатьохвипадках воно забезпечує виключно високу інтенсивність технологічногопроцесу, не досяжну за допомогою таких широко розповсюджених методів якмеханічне перемішування, застосування високих температур і тисків і т.п.Тому проблема застосування ультразвуку в процесах хімічної технологіїзаслуговує серйозної уваги.
Початком робіт у ційобласті можна вважати двадцяті роки минулого сторіччя, коли Р. Вудом булапоказана можливість ультразвукової інтенсифікації ряду фізико-хімічнихпроцесів. В даний час важко назвати галузь хімічної технології, вякої б не знаходив застосування ультразвук [1].
Ультразвуком прийнятоназивати коливання, що поширюються в пружної середовищі з надзвуковоючастотою, інакше кажучи, з частотою, що перевищує верхній поріг чутностілюдського вуха - 20 000 Гц.
Ультразвукові хвиліможуть поширюватися в будь-яких пружних тілах: рідких, твердих і газоподібних.
Акустичні коливаннявпливають на хіміко-технологічні процеси через так звані ефектипершого порядку (частота, інтенсивність, швидкість акустичних коливань) іефекти другого порядку, тобто нелінійні ефекти, які розвиваються в рідині припоширенні потужних акустичних хвиль. До ефектів другого порядку відносятьсякавітація (розрив суцільності рідини), акустичні течії (звуковий вітер),пульсація газових бульбашок і ін [2].
Раніше вважали, що дляінтенсифікації технологічних процесів необхідні коливання високих частот(Не менше 300-500 кГц). Останнім часом успішно застосовують акустичніколивання як середньої (від часток Вт/см додекількох Вт/см), так і великий(10 Вт/см і вище) інтенсивності.
Таким чином,сучасна техніка практично використовує пружні механічні коливаннявельми широкого діапазону і інтенсивностей.
Свідоме змінашвидкості процесу, зокрема шляхом впливу на нього пружних коливань,вимагає розуміння механізму і кінетики цього процесу. Об'єктом впливуповинна бути, перш за все, лімітуючим стадія процесу. Природно, що дляефективного впливу на неї необхідно мати відомості про залежністьнапрямку і швидкості цієї стадії від параметрів акустичного поля. Тому,поряд з дослідженням впливу ультразвуку на різного роду складнітехнологічні процеси, необхідно глибоке вивчення його впливу наВ«ЕлементарніВ» явища, складові ці процеси.
В даний часзастосування ультразвукових коливань в хімічній технології розвивається в двохосновних напрямках:
контроль технологічнихпроцесів і якості продукції;
інтенсифікаціявиробництва [1].
1.2 Екстрагуванняв системі тверде тіло - рідина
1.2.1 Екстракція.Основні поняття
екстракції в широкомусенсі називають процеси вилучення одного або декількох компонентів зрозчинів або твердих тіл за допомогою виборчих розчинників (екстрагентів)[3].
Екстрагування в системітверде тіло - рідина - один з найважливіших технологічних процесів, що знайшлишироке поширення в хімічній, хіміко-фармацевтичної, харчової та іншихгалузях промисловості.
Рушійною силою процесуекстракції є різниця концентрацій екстрагується речовини в рідині,заповнює пори твердого тіла, і в основній масі екстрагенту, що знаходиться вконтакті з поверхнею твердих частинок. Механізм екстрагування в загальному випадкувключає наступні стадії:
проникнення екстрагентав пори твердого матеріалу;
розчинення цільовихкомпонентів;
перенесення екстрагуєтьсяречовини з глибини твердої частинки до поверхні розділу фаз: в елементарнихвипадках за допомогою молекулярної дифузії, а при ускладненні цього механізмуіншими явищами (розчиненням, набуханням) - допомогою массопроводності;
перенесення речовини відповерхні розділу фаз вглиб екстрагента за допомогою конвективної дифузії(Массоотдачи) [1].
При екстрагуванні всистемі тверде тіло - рідина процес може лімітувати наступнимистадіями:
внешнедіфузіонной -швидкість процесу визначається швидкістю дифузії в об'ємі за умови, щоконцентрація розчинника в порах і на поверхні твердого матеріалу меншейого концентрації в об'ємі;
внутрідіффузіонной -швидкість процесу визначається швидкістю дифузії в порах речовини;
внутрішньої кінетичної -за умови, що пористий матеріал володіє відносно низькою хімічноїактивністю, а концентрація розчинника в порах дорівнює концентрації в об'ємі;
зовнішньої кінетичної -реагент має відносно високу хімічну активність, внаслідок чогореакція проходить на поверхні пористого матеріалу за умови, що швидкістьреакції лімітує швидкість всього процесу (при малої пористості речовини) [4].
Ефективність процесуекстрагування залежить від великої кількості параметрів, наприклад, від формизнаходження витягується компонента, характеру взаємодії твердого тіла звилученими компонентом, відмінності у виборчій здатності екстрагента повідношенню до компонентам, що містяться в твердій фазі, від структури пористогоматеріалу [5].
1.2.2 Екстрагуваннябіологічно активних речовин з рослинної сировини
Головна особливістьпроцесу екстрагування з харчового і рослинної сировини полягає в тому, щофізичні властивості сировини в значній мірі змінюються в процесіекстрагування, і це робить істотний вплив на всі ст...
