ОПТИЧНі ВЛАСТИВОСТі РОЗЧИНіВ ЕКСТРАГЕНТіВ РОНіДАЗИ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

ТЕХНОЛОГ1ЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВИРОБНИЦТВА, ПЕРЕРОБКА ПРОДУКТ1В ТВАРИННИЦТВА ТА ÏX

ЗБЕР1ГАННЯ

TECHNOLOGICAL ENSURING OF PRODUCTION, PROCESSING OF PRODUCTS OF ANIMAL ORIGIN AND THEIR PRESERVATION

УДК 664:661:12

Бшонога Ю.Л., д. т.н., професор, Драчук У.Р., асистент, Цж Б.Р., д.т.н., професор, Варивода Ю.Ю., к. т.н., доцент © Лье1еський нацюнальний утеерситет еетеринарног медицины та б1отехнологт

iмет С.З.Гжицького

ОПТИЧН1 ВЛАСТИВОСТ1 РОЗЧИН1В ЕКСТРАГЕНТ1В РОН1ДАЗИ

Дослiджет оптичт еластиеостi промислоеого та запропоноеаного розните ротдази, показан спектральт криеi екстрагентiе.

Ключоei слова: при поеерхнееий ламтарний шар, коефщент поеерхнееого натягу, поеерхнеео-актиена речоеина (ПАР), спектри розстеання, спекорд.

Перспективними методами штенсифжацп масообмшних процеЫв, яю використовуються у сучасних технолопчних схемах народного господарства е змши гiдродинамiчних показникiв розчинiв екстрагентiв. Врахування таких характеристик масообмiнних процесiв у системi тверде тiло - рщина дозволяе розглядати питання iнтенсифiкацiï за умови змши контакту фаз у данш система Врахування фiзико - хiмiчних параметрiв сировини i розчинника та оптимiзацiя цих значень, сприяе збiльшенню виходу екстракту з сировини за однакових енергетичних затрат. За такого пщходу до виробництва продукив з особливо цiнноï сировини максимально використовуеться, як сировина так i значною мiрою вiдчуваеться процес енергозбереження.

Важливим процесом технологiчноï схеми виробництва органопрепараив е екстрагування субстанцiï iз подрiбненоï сировини. Процес екстрагування вщбуваеться у системi тверде тiло - рщина, штенсифжащя, якого залежить вщ товщини поверхневого ламiнарного (Л) шару. У приповерхневому (Л) шарi концентруеться 98% опору системи тверде тшо-рщина. Зменшення середньо1' товщини Л шару сприяе штенсифжаци процесiв екстрагування в цшому [1,2], оскiльки дозволяе за однакових енергозатрат збшьшувати вихiд екстракту.

Для штенсифжаци процесу екстрагування ронщази додавали в базовий розчин ПАР [1], а саме спирти з бшьшою молекулярною масою i дослщжували фiзико-хiмiчнi та спектральнi характеристики таких розчишв. Метою таких

© Бшонога Ю.Л., Драчук У.Р., Цiж Б.Р., Варивода Ю.Ю., 2011

3

дослщжень було визначення коефщента поверхневого натягу, динамiчного коефщент в'язкоси, косинуса кута змочування. Перераховаш характеристики е вхiдними параметрами для визначення середньо! товщини приповерхневого Л

Рис. 1. Блок-схема визначення середньоТ товщини Л шару:

де ё -середнш дiаметр подрiбненоl частинки, м; рч -густина твердо! сировини,

кг/м3 рс - густина розчину екстрагента, кг/м3; / - динамiчний коефщент в'язкостi,

Па-с; ©-частота обертання мшалки, с1; .О^аметр днища мiшалки, м; у-коефiцiент форми частинки; де сг-коефщент поверхневого натягу, Н/м; со8#-гiдрофiльнiсть сировини.

Для зменшення коефщента поверхневого натягу та коефiцiента динамiчноl в'язкостi розчину в екстрагент ронщази в якостi ПАР додавали пропанол i

4

бyтaнол. Paцiонaльнy мaсовy кшьюсть спирав, якi e ПАР до промислового розчину екстрaгентa встaновили експериментгльно, додaючи до 10мл екстрaгентy вiд 0,1 до 1мл протанолу, бyтaнолy. Kоефiцieнт поверхневого нaтягy кожнох' сyмiшi визнaчaли методом Pебiндерa. Ha рисунку 2 покaзaно змiнy коефiцieнтa поверхневого нaтягy i мiнiмyм його, a тaкож оптимгльну мaсовy концентрaцiю спиртiв при якiй коефiцieнт поверхневого татягу e мiнiмaльним. При додaвaннi пропaнолy 0,В мл коефiцieнт поверхневого татягу зменшyeться, гле оптимгльний мшмум буде при додaвaннi 0,5 -0,6мл бyтaнолy. Отже, для iнтенсифiкaцiï процесу екстрaгyвaння ронiдaзи зaстосyeмо у промисловий розчин екстрaгентa в якостi ПАР - бyтaнол в мaсовiй концентрaцiï 0,5 мл нa 100мл розчину [4].

В0

X 70

60

50

ET ¡S

a н

о и

о «

(U

н

X а

(U

§ 40

С

н

н

ш

'Э 30

(U

о

K

20

i «

V « 4 L1

1 / -2

\о _ -— Г 0,8

0,5\

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8

Юльюсть додaноï ПАР V, мл

1,0

Рис.2. Змша коeфiцicнтa поверхневого натягу при додaвaннi рпних масових концeнтpaцiй спиpтiв до пpомислового pозчину; 1 - пропанол; 2 - бутaнол.

Додaвaння до промислового розчину екстрaгентa ронiдaзи 0.5-0,6 мaс% бyтaнолy сприяe змiнi фiзико - хiмiчних хaрaктеристик, що e добрим покнзником, зa якого зменшyeться i середня товщита приповерхневого Л шaрy (тaблиця 1).

Зрозумшо, що зaстосyвaння бyтaнолy, як поверхнево - aктивноï речовини (ПАР) у розчитах екстрaгентiв ронiдaзи мae лише поверхневу дiю [5]. Спектри розсiювaння sa додaвaння ПАР до сольових розчинiв не повиннi змiнювaтися, оскiльки ПАР не змiнять однорщност середовищa.

Pозсiювaння виникae в резyльтaтi нaявностi неоднорiдностей в середовищi. При цьому цi неоднорiдностi можуть бути обумовлеш стороннiми чaстинкaми, aбо флyктyaцiями густини сaмого середовищa. При цьому вiдбyвaються вiдхилення

випpомiнювaння ^и po3C^BaHHÍ, обyмовленi пpоцесaми вiдбивaння, згломлення Ta дифpaкщeю Ha чaстинкaх, що pозсiюють свiтловий noTÍK [6, 7].

Таблиця 1.

Хapaктepистики Пpомисловий Зaпpопоновaний

pозчин pозчин

Гyстинa сиpовини pc, кг/м3 1368 1368

Гyстинa pозчинy (eKCTpareHTa) 980 968

pp, кг/м3

Коeфiцieнт noBepxHeBoro татя^ g , Н/м 0,07305 0,02843

Динaмiчний коефщент в'язкостi ¡i, 0,00194 0,00078

na. с

Коeфiцieнт фоpми чaстинки W =0,77 0,77

Гiдpофiльнiсть чaстинки cose=0,88 cose=0,98

Сepeдня товщинa Л шapy 8 мм 10-4 4,8. 0,807

CneKTpanbHÍ кpивi пpомислового Ta 3anp0n0H0BaH0r0 eKCTpareHTÍB pонiдaзи дослiджyвaли Ha Spekod M - 400.

1

*- Íi^ in I i í!

*т 1 1 »3 lili (KWH

Рис. 3. Оптнчш eneR^pH пpoмнслoвнx та зaпpопоновaниx ¡юзчишв eкстpaгeнтiв poнiдaзн.

1- повiтpя; 2- дистильовaнa водa, 3- пpомисловий eKCTpareHT pонiдaзи, 4-eKCTpareHT pонiдaзи з оптимгльною концeнтpaщeю пpопaнолy, 5- eKCTpareHT pонiдaзи з оптимгльною концeнтpaцieю бyтaнолy.

На рисунку 3. показано оптичш спектри пов^ря, дистильовано! води, промислових екстрагентсв ронщази та запропонованих нами iз додаванням ПАР. Як бачимо, на рисунку спектральш кривi розчинiв екстрагентiв суттево вiдрiзняються вiд спектрально! лiнii повiтря та води. Оптичш спектри промислових розчишв i запропонованих iз ПАР майже не вiдрiзняються. Це означае, що ПАР не впливають на внутршньомолекулярну структуру розчинiв, а мають вплив на роздш фази тверде тшо - рiдина в тонкому мономолекулярному шар^ що вимiрюеться нанометрами [8]. Розмiри мономолекулярного шару рiдини, де впливають ПАР, лежать поза межами чутливост 8рекоё М - 40.

Тому, на основi оптично! спектроскопа, що проведена на приладi 8рекоё М -40, можна зробити висновок про правильнiсть вибору ПАР до промислового розчину екстрагенту ронiдази, а також отримання субстанцп органопрепаратiв такого хiмiчного складу, як i при екстрагуванш промисловими розчинами. Крiм цього, метод вимiрювання коефiцiентiв поверхневого натягу розчишв (метод Ребшдера, зважування маси крапл^ вибранi також вiрно, оскшьки е чутливими до змiни поверхневих властивостей рiзних рiдких екстрагентiв пщ впливом ПАР.

Л1тература

1. Бшонога, Ю.Л., Застосуванням у розчинi екстрагента (ПАР) при виробницга ронiдази [Текст]/ Бшонога Ю.Л., Драчук У.Р. // Збiрник наукових праць «Прогресивш техшка та технологii харчових виробництв ресторанного господарства i торпвлЬ, -Харкiв, 2010. -Випуск 2 (12). - С. 156-160.

2. Бшонога, Ю.Л. Шляхи енергозбереження iз використанням поверхнево-активних речовин (ПАР) при екстрагуванш гепарину у псевдозрщженому шарi [Текст]/ Бшонога Ю.Л., Драчук У.Р.// Iнтегрованi технологи та енергозбереження. -2009. - №2. - С.8-12

3.Бшонога, Ю.Л. Деяю аспекти енергозбереження при виробнищв шсул^ [Текст]/ Ю.Л. Бiлонога, Д.М. Бшонога, Ю.Ю. Варивода // Науковий вкник ЛДАВМ iменi С.З.Гжицького. - 2001. - вип. 3. т.3. (№4) - С.217-220.

4.ПАТ. на корисну модель 58733 А Укра!на, МПК А61К35/32, А61К38/00. Спосiб iнтенсифiкацii екстракцп хонсуриду iз хрящiв трахе! i носа забiйних тварин [Текст] / Р.Й. Кравщв, Ю.Л. Бiлонога, У.Р. Драчук, Л.В. Зашчковська; власник Львiв. нацiон. унiвер. ветеринарно! мед. iм. С.З. Гжицького - № 200806605; заяв. 15.05.08; опубл. 12.01.09, Бюл.№1.

5.Елисеев, С.А. Поверхностно - активные вещества и бютехнолопя [Текст]/ С.А. Елисеев, Р.В. Кучер. - Киев: Наук. думка. - 1991.-145с.

6.Чекман, 1.С. Нанонаука, нанотехнологii, нанофармакологiя: юторичний аспект [Текст]/ 1.С.Чекман // Препарати i технологii. - 2009.- №2(58) - С.48 -51.

7.Кучерук, 1.М. Загальний курс фiзики. Оптика. Квантова фiзика.Т.3 [Текст]/ 1.М. Кучерук, 1.Т. Горбачук. К.: Технiка. - 1999. - 520с.

8. Бшонога, Ю.Л. Про технiко-економiчну доцшьшсть використання псевдозрщженого шару при виробництвi iнсулiну [Текст] / Ю.Л. Бшонога, Б.Р. Цдж, Д.М.Бшонога, Ю.Ю. Варивода //Науковий вкник ЛДАВМ iменi С.З. Гжицького. - 2002.-Т.4, №1. - С.156 - 159.

Рецензент - к. ф1з.-мат. н., проф. Федишин Я.1.