Моделирование накопления комплексных соединений в системах Са2+, Ni2+, Fe3+, сu2+ лимонная, янтарная, ОЭДФ кислоты Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Расчеты показали, что у дезодорированного масла с водой £ = 120 В, в присутствпи фосфолипидов — 60 В. Следовательно, по величине ^-потенциала можно судить об устойчивости гидратируемых фосфолипидов, что подтверждает наши теоретические представления о строении гидратируемых фосфолипидов и механизме их коагуляции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Арутюнян Н.С., Корнена Е.П. Фосфолипиды растительных масел. — М.: Агропромиздат. 1986. — 256 с.

2. Корнена Е.П., Арутюнян Н.С. Исследование структурі, фосфолипидои растительных масел / Тр. ИНИИЖ. — И)8().

— С. 85.

Корнена Е.П., Арутюнян Н.С. Исследование к области количественного выведения фосфорсодержащих веществ/ Тр. ВПИИЖ. — ИІМ). — О. 57.

4. Мецлер Д. 1>иохимия. — М.: Мир, 1080. — 1. — МК с.

5. Ваег Е., Маигикаэ У. ТНе (ііа/.отсіапоіуві.ч оГ рІусегорИоярІїаІісІек // Л. ІіісІ. ('Нет. — 1935. — V. 212.

— .V- 1. — Р. 39.

0. 5сЬіпосІа К., Ыакадаиа V. СоІІокІаІ кигГасІпІ.н. — .Меч' Уогк-І.оініоп. 1963. — Р. 72

Кафедра неорганической химии Кафедра технологии жиров

Поступила 28.02.9 і

665.1.035.001.573

МОДЕЛИРОВАНИЕ НАКОПЛЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В СИСТЕМАХ Са2+, МГ+, /V , Си2+ ЛИМОННАЯ, ЯНТАРНАЯ, ОЭДФ КИСЛОТЫ

Е.П. КОРНЕНА, П.Л. ПОГРЕБНАЯ,

Ж.В. КАПУСТЯНСКАЯ, Л.А. ПУТИНА,

И.А. КИТАЙГОРОДСКИЙ, Т.М. СОКОЛОВСКАЯ,

АЛИ АГУГУ

Кубанский государственный технологический университет

Известно [1, 2], что ионы Са, Ре, Мд образуют комплексные соединения с лимонной, янтарной, ОЭДФ кислотами. Получены константы устойчивости, выявлена область pH, в которой образуются комплексные соединения. Определено, что с перечисленными лигандами указанные ионы металлов образуют более прочные комплексы, чем в природных фосфолипидах, находящихся в растительном масле.

Указанные кислоты могут использоваться в процессе гидратации масел для разрушения и выведения из растительных масел негидратнруемых форм фосфолипидов.

Цель настоящего исследования — определение выхода комплексных форм, выявление области pH среды, в которых накопление комплексов будет максимальным.

Исходные данные для расчета процесса комп.пек-сообразования и максимального накопления комплексов получены на прецезионном рН-метре И-130 с графопостроением рН-метрической кривой. Расчет констант устойчивости и значения выхода комплексных форм проводился на ЭВМ с использованием метода Бринкли

Реакции комплексообразования представлены в виде формализованных уравнений

рМ + цНпЬ = А[,Н,и +гН с константой равновесия

концентрацию через 6, равновесную концентрацию образовавшегося комплекса как ст.

Тогда уравнение (1) можно записать в виде

In а. = hi ji. + ^ г.. In bj ,

(2)

где

г, — коэффициент в реакции образования /-того комплекса, стоящего пе-. ред /-то1( исходной частицей.

Закон сохранения вещества можно представить в виде системы уравнени(|

Ь = Ь.

г .а.

(3)

где т — число образовавшихся комплексов.

Эти две системы уравнений однозначно учитывают концентрации всех частиц в системе. Зная все равновесные концентрации и константы равновесия, можно рассчитать суммарные концентрации Ь;.

Любое свойство системы, обладающеесвойстном аддитивности, можно представить как сумму вкладов каждой находящейся в системе формы:

(4)

где

степень накопления комплекса, которая вычисляется по формуле

о,

W.

(5)

/* =

\М,Н L \ \Н г

(1)

|М \llnl. Iу Число таких уравнений для каждой равновесной системы индивидуально. Оно может быть чрезвычайно большим, и в таких случаях можно ограничиться лишь теми формулами, которые образуются в значительном количестве.

Обозначим количество исходного компонента, введенного в раствор через Ь'\ его равновесную

В нашем случае проводим расчет кислотно-основного титрования, где в качестве свойства каждой формы в системе выступает функция Бьерума, которая может быть рассчитана по формуле

V',„, = O'

где С,

10 ""VC„

v ■ іо:,"'и)/с.л', (6)

у -

"ОН 1 oil

joii’ С„. — концентрации щелочи и титруемой кислоты,

К,,,, — объем добавленной щелочи.

Имея массив экспериментально найденных свойств системы, можно найти неизвестные значения констант устойчивости.

Це,леву квадратов

В качес тона-Рафі В изу1 текают р ризующи то йч иное

Реакции кг

Nr" + I КГ + 11)1 Ni2' + 211. Nr" + 211. Ni2' + 211. 1-У*' + Ее*' + її.,; Ее3* +211

Ъ »

IV +211 Са2' + II, Са' + ll,jj Са2' + II,

Дпя вс ны завис представ Оцени что инте лой и н кислот: до 7, 0с

Л

ел

<0

«е

V

a.l

m

a

Ha pi Ni—лип |Ni?’L;| 5 -IN

КОМПЛЄІ

тернале происхс выходои ны при телей Z

J

руктуры - 1080.

ойласти них |>е-

- -108 с. уsis of

V. 212.

— New

01.573

leirrpa-

|де ■ (2)

эазона-его пе-

танить

(3)

leKcois. учиты-. Зная ы ран-leiirpa-

кпюм f нкла-

(4)

.СИ, коле

(5)

гно-ос-а клж-ерума,

К (6)

уемой

?нных ie зна-

Целевую функцию задаем методом наименьших квадратов

я

Т = ^ (У,м, - к,,,,,)" • (7)

В качестве метода минимизации взят метод Нью-тона-Рафсона.

В изучаемых системах предположительно протекают реакции комплексообразования, характеризующиеся соответствующими константами устойчивости.

Реакции комплсксообралонании Константа устойчипосги

NT' + II. 1., = 1 Ni" * 111-j ~ 1° + 211' 4.2

NT* + Ч.1., = |Ni2*I.,3 | + 3 11* 8.7

Ni2' + 211.1,, = | NT 4lU.,)/!"'+ 211* 3.5

Ni2+ + 21 l4I., = INP'OII.,).4 1"' + -111' 10.0

Ni2' + 211.1., = INT'O.,)./!1 + I'.Il’ 21.6

l-V” + 11.,L, = |IV3 III,, Г + II* 0.13

IVs' + ll.,L, = ll-Vl./ Г + 211* 2.4

IV5' + 2ILL, = IIV'-'UIL, )2Г + 211* 1.5

IV3' + 2II._,L, = |I'c:;,(l/)|2 + 411* 8.3

Са2' + П4Ц = |Ca24l.,I,.2 1° + 211* 2.6

Са2' + 11.,1,ч = |Са2Чп,/Г + 311* 9.2

Са2* + II.,Ц = lCa2'l,:’ I2 + 41Г 20.0

Для всех указанных форм комплексов определены зависимости их накопления от pH. Результаты представлены на рис. 1, 2, 3.

Оценивая эти графики, можно сделать вывод, что интенсивно комп.пексообразование идет в кислой и нейтральной средах в интервалах pH для кислот: лимонной — от 3 до 7, янтарной — от 2,5 до 7, ОЭДФ — от 2.5 до 10.

А C.S «7 a.t а5

4*

< г з ч s 6 т рн

Рис. 1

На рис. 1 представлено 5 комплексов в системе N1—лимонная кислота: / — |Ыг'Н1.2Г, 2 — |№'-"1/],м 3, — [№"'(НХ'),Г, 4 — М-ЧШЛ/,

5 —[№"'(Ь').,] . Наибольший выход 74% имеет комплекс с двупротониронанным лигандом в интервале pH от 2,5 до 4,5. В этом же интервале происходит накопление комплекса [МгЧН,Ь)„]" с выходом 24 %. Аналогичные зависимости получены при использовании других комплексообразова-телей Zn, Сг, Са, М^. Характерной особенностью

I .

I

4

Рис. 2

системы Ре—янтарная кислота (рис. 2) с комплексами: / — !Ре5 Ни;\., 2 — |Ре3*Ь2]\ 3 —

|Ре-Чнь)..]*, 4 — |Ре’Ч1Л.] — является то, что максимальным выходом обладает комплекс с одно-протонированным лигандом в интервале от 2 до 3,5. Распределение комплексов Са—ОЭДФ кислотах (рис. 3): I — |С^Н.,Ь-Г, 2 — (Са-'НЬ ], 3 — |Са (Ь4 )|, 4 — Н..1Л 5 — Ии , б — Ь4— как в кислой так и в щелочной среде обусловлено наличием двух точек титрования, соответствующих четырехосновной кислоте. Наибольшее накопление идет в ин тервале от 4 до 6.

Рис. .4

Ранее на кафедре технологии жиров проводились исследования гидратации растительных масел буферными растворами с pH 3-4, состоящими из лимонной кислоты, однозамещенного лимоннокислого натрия и хлористого натрия. Результаты показали практически полное выведение негидра-тируемых фосфолипидов и ионов металлов, увеличение устойчивости к окислению в 1,5-2 раза, тогда как разбавленная лимонная кислота удаляет лишь 20% негидратируемых фосфолипидов.

Таким образом, выявлены интервалы pH, в которых негидратируемые фосфолипиды становятся агрегативно неустойчивыми и могут быть выделены из растительного масла.

ВЫВОДЫ

• 1. Максимальным выходом обладают комплексы с двупротониронанным лигандом.

2. Целесообразно создавать при гидратации среду с оптимальным значением pH для кислот: ли-

монной — 3—4; янтарной — 2,5—3,5; ОЭДФ — 4—6.

ЛИТЕРАТУРА

1. Погребная В.Л., Капустянская Ж.В., Бутина Л.А., Шахрай Т.А., Китайгородский И.А., Соколовская Т.М., Волков О.Н. Сравнительная оценка констант протонизации лимонной, янтарной и оксичтилидендифосфоно-вой кислот // Изв. вузов, Пищевая технология. - 1992. - № 2. -С. 51.

2- Погребная В. Л., Капустянская Ж.В., Бутина Л.А., Китайгородский И.А., Цымбал Е.Цу Тардсенко,(А.Г.

Комнлоксообразонание в системе 1'е' . Са~ . —

лимонная, янтарная и оксиэтилидендифосфоновая кислоты / / Изв. вузов, Пищевая технолотИя. — 1992. -г- № 2. — С. 52.

Кафедра неорганической химии Кафедра технологии жиров

Поступила 11.07.91

633.854.78.002.3:665.3

БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВЕЖЕУБРА ИНЫХ МА СЛИ ЧНЫХ СЕМ ЯН

С.Ю. КСАНДОПУЛО

Кубанский государственный технологический университет

Биохимические свойства растительных объектов, сформировавшиеся к моменту их отделения от материнского растения, обусловливаю!' характер дальнейшего поведения сырья при хранении и переработке 11, 2) и могут быть описаны комплексным показателем — качеством ферментного комплекса комплексного показателя, определяющего формирование свойств основного компонента [3].

Таблица

Вид ссмян. % Л,-ИГ* МКМОЛ!»С|я /1 1< Г'• мл • »к» О., М(. % К. чг., м г КО! 1 II.и.. % /,

мт- ЧИ 11 мт - мин ■

Подсолнечник

селекционные

I 5-1. .3 118.8 6.3 50,2 0.53 0.08

а 68,7 76,3 .34.8 3.8 51.2 .37,5

произволе! венные

1 39,7 51.3 21.3 44,9 ! ,18 0.20

а 80.5 42,3 120,3 5.2 89.3 130,0

Рапе ,

селекционные

I 68,7 93.2 12,1 49,9 1,03 0.11

о 50.3 61.4 28,7 4.0 44.7 35,7

производственные

-х 41.2 24/1 28.8 42.5 2.6 0,35

о 76,4 6.3.1 105,3 5,1 69 .У 168.3

Соя 1

селекционные

. X. 59.2 8320,0 25.2 19,8 0,40 0.21

а 67,8 80,4 99.0 5,0 40,5 60,9

.производственные

У 40,1 1183,0 110,0 18,5 2,18 1.03

о 99.8 53,0 147,3 5,8 97,5 207.6

Для масличных семян основным компонентом являются запасные липиды, качество которых определяется характером действия гидролитических и окислительных ферментов — липазы и липоок-' сигеназы [4, 5].

В свою очередь, показатель качества ферментов — это комплекс показателей, включающих удельную активность фермен тов — липазы А [6], липо-оксигеназы А„ [71, количество субстрата — маслнч-ность семян М, (81 и продуктов реакции — кислотное число К.ч. |91, перекисное число П.ч. [10], а также традиционный показатель жизнедеятельности семян — всхожесть Вг 11 1].

На протяжении ряда лет нами исследовано 40 промышленных и 30 селекционных партий семян подсолнечника, соответственно 28 и 30 партий рапса, 18 и 17 — сои.

Свойства семян оценивали до среднему значению для данного показателя А' и коэффициенту вариации о, показывающему степень варьирования признаков совокупности. Чем больше коэффициент вариации, тем больше разброс значений признаков вокруг средней, тем менее однородна совокупность по своему составу и тем менее представительна средняя [12].

Как следует из данных таблицы, высокие коэффициенты вариации присущи для выборки селекционных и производственных партий, что свидетельствует о широком диапазоне изменений показателей. В то же время неоднородность производственных партий значительно выше селекционных по показателям В , Л,, К.ч. и П.ч., что может быть следствием различного влияния технологических воздействий на семена различной степени зрелости. Неоднородность по А1 для производственных партий несколько снижена при меньшем среднем значении, что может свидетельствовать о меньшей, по сравнению с липооксигеназой, устойчивости липазы к температурным воздействиям. Увеличение А„ для производственных партий семян по сравнению с селекционными позволяет предположить значительные окислительные процессы н семенах после наложения технологических воздействий. Для величины /И отмечен низкий а, объяснимый исследованием семян определенных селекционных с:ортов,_Для всех видов семян зафиксировано 6o.ii,шее А" для К.ч. и П.ч., а также их неоднороднос ть для производственных партий, что может являться следствием негативных влияний технологических воздействий на качество основного компонента и однородность технологических

свойств для кая Сред что Л, солнеч! больши семена: в после что мо: непред! последс

1. 1Цер1

СМ[Н>1

2. Ермг

тур я соис.

3. Бахи Мир.