О механизме выделения гидратируемых фосфолипидов из растительного масла Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

1-4, 1995

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИІІШВЛЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 3-4, 1995

11

вровень кий ко-Ьдприя-[руда и Ьньшей

'ТСТВИИ

I с ин-

От ро-произ-овыше-

665.37.001,5

О МЕХАНИЗМЕ ВЫДЕЛЕНИЯ ГИДРАТИРУЕМЫХ ФОСФОЛИПИДОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО МАСЛА

В.л. ПОГРГХ.ИАЯ, Т.П. ПОКОВИКОВА, Г,.Л. Г.УТИНЛ, Л.Л. ФРИДД, Е.Г. ЛАРИОНОВА, М.В. ЖАРКО,

АЛИ АГУГУ

Кубанский государственный технологический университет

Механическая обработка растительного масла в магнитном поле способствует наиболее полному осаждению фосфолипидов [1-4). Установлено, что высокая степень гидратируемости фосфатиднлхо-линов объясняется структурой их молекул. Методом ^/А'-спектроскопии доказано, что внутримолекулярные водородные связи отсутствуют для фос-фатидилхолина, а в присутствии молекул воды в последнем фосфорная и азотная составляющие становятся, соответственно, заряженными отрицательно и положительно, образуя гак называемую цвиттер-ионную структуру [51:

О

СН3(СН,).-С-0-СН,

о

СН.(СН,)„-С-0-СН

он

о

I

НХ-0-Р-СН,-СН,-Ы(СН,).

!

о

В работе японских "ученых [бI показано, что фосфолипиды, особеннофосфатидилхолин, можно представить в виде сферической мицеллы, что и определяет ее поведение в водном растворе,. При низкой концентрации полярные части молекул образуют внешний слой, а гидрофобные — внутренний При повышенной концентрации мицеллы группируются в длинные цилиндры, а далее образуется слоистая жидкокристаллическая структура.

Мы исследовали механизм коагуляции фосфолипидов при механохимической обработке растительных масел, а также при обработке в магнитном поле. Исходили из представления о структуре фосфолипидов как коллоидных мицелл, в которых основная группа аммония заряжается положительно вследствие полной трансформации к ней протона от менее сильной группы Р—ОН. Поскольку коллоидная частица будет заряжена положительно (по заряду аммония), то между ее положительным

зарядом и группами ОН—, находящимися во внешней сфере, образуется двойной электрический слой. Таким образом, чем больше толщина диффузионного слоя с отрицательно заряженными группами ОН—,тем более устойчива коллоидная частица.

При пропускании тонкого слоя эмульсии масло в воде через аппарат,обеспечивающий механическую обработку или омагничивание, происходит сжатие диффузионного слоя до двойного электрического, частицы становятся агрегативно неустойчивыми, наблюдается коагуляция гидратируемых фосфолипидов. Устойчивость представленной коллоидной структуры может характеризоваться г-по-тенциалом. Если поместить такую систему в постоянное электрическое поле, то в зависимости от заряда частица будет перемещаться к одному полюсу, а гидратированные противоионы — к другому.

С.целью проверки этого положения была собрана установка для проведения электрофореза, состоящая из У-образной трубки, в которую на постоянный уровень заливали дезодорированное подсолнечное масло, содержавшее в одном случае до 1% воды, в другом — столько же воды и до 2% фосфолипидов. В каждое колено (7-образной трубки для обеспечения электропроводности помещали одинаковое количество водно-спиртового раствора хлорида калия. В него опускали два графитовых электрода и подключали к соответствующим полюсам выпрямителя.

Напряжение Е поддерживали постоянным, равным 30 В. В первом опыте уровень масла в одном колене У-образной трубки за 2 мин электрофореза изменился на 1 мм. Во втором случае уровень масла поднялся на 0,5 см за 20 мин. Направление движения свидетельствует, что коллоидная частица имеет положительный заряд.

По результатам эксперимента рассчитан ц-потен-циал

ц = 4л >/и ■ 300'/

Г / с

где

11 — вязкость масла, сП; и — скорость движения частицы, см/с; 5 — путь, пройденный частицей, см. Скорость движения частицы и вычисляли по формуле

и = $Е/тЕ,

где

/. -т Е

длина жидкого проводника, см;

время электрофореза, с;

напряжение, В.

12

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. НИЩЕНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 3-4, 1995

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, фосфолипидоп 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. — 408 с.

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

— .V- 1. — Р. 39.

0. 5сЬіпосІа К., Ыакадаиа V. СоМокЫ яигГасІпІ.ч. — .Меч' Уогк-І.огніоп. 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. СОКОЛОПСКАЯ,

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, обладающеесвойством 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 -

"oil 1 nil

Л)ц, Сн — концентрации щелочи и титруемой кислоты,

К,,,, — объем добавленной щелочи.

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

ИЗВЕСТИЯ

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*' +

iv" + п,,;

І-У5' +211

Ъ »

IV +211 Са2' + II, Са' + 11,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