CC BY
27
процесса, поскольку предварительное определение его позволяет вычислить значение констант ско-ростей реакции.
Нами рассчитаны константы скоростей реакций гидрирования подсолнечного масла с разным содержанием гликолипидов [5]. С этой целью подвергали гидрогенизации образцы масел (табл. 3). Пробы гидрогенизата отбирали через каждые 0,5 ч
и определяли коэффициент преломления п6Я 'Затем по показателю преломления рассчитывали й. ч. гидрогенизатов и константы скорости реакции [6] Определение констант скоростей реакций позволило установить зависимость скорости гидрирования подсолнечного масла от количества гликолипидов в нем (рис. 2). В связи с тем, что с увеличением количества гликолипидов в системе триглицериды — гли-
Таблица 3
Показатели Константы скорости реакции гидрирования, К“]
Образцы масла гидрогенизата
содержание < показатели преломления
гл, % гл, % 0,5 1 1,5
0,01
0,05
0,10
0,15
0,20
0,50
1,4598
1,4602
1.4608
1.4608 1,4612 1,4614
1,4572
1,4562
1,4576
1,4592
1,4583
1,4594
1,4542 1,4532 1,4545
1.4568 1,4560
1.4568
1,4508 1,4504 1,4512 1,4532 1,4528 1,4538
57
55
54
46
41
32
Рис. 2. Зависимость скорости реакции гидрирования подсолнечного масла от содержания в нем гликолипидов
колипиды скорость гидрирования подсолнечного масла снижается, присутствие гликолипидов в масле, идущем на гидрирование, нежелательно, необходимо максимально очищать его от этой группы полярных липидов.
ВЫВОДЫ
1. Установлено, что присутствие гликолипидов в масле для гидрирования нежелательно, так как они заметно влияют на процесс гидрирования.
2. Показано, что с ростом содержания гликолипидов в масле от 0,01 до 0,50% от общей массы масла глубина и скорость гидрирования значительно снижаются.
3. Следует максимально очищать масла, идущие
на гидрирование, от такой группы полярных липидов как гликолипиды.
ЛИТЕРАТУРА
Золочевский В. Т., Стерлин Б. Я. К вопросу о влиянии веществ, сопутствующих триглицеридам, на фильтруемость гидрированных жиров//Труды ВНИИЖ— Л., 1976,— Вып. 26.— С. 48.
Корнена Е. П., Литвинова Е. Д., А р у т ю-н я н Н. С. Поведение фосфорсодержащих веществ рафинированных масел в процессе гидрирования //Масложировая пром-сть.— 1978.— № 4.— С. 18. Меченов Г. П. Исследование, разработка и внедрение в НРБ усовершенствованной технологии производства гидрированных жиров: Автореф. дис. ...канд.
техн. наук.— Л., 1978.— 28 с.
Технология переработки жиров/Под ред. Н. С. Арутюня-на.— М.: Агропромиздат, 1985.— 368 с.
Руководство по методам исследования, технохими-ческому контролю и учету производства в масложировой промышленности /Под ред. А. Г. Сергеева,— Л.: Изд-во ВНИИЖ, 1964.— 3.— Вып. 1.— 227 с. Меламуд Н. Л. Автореф. дис. ...канд. техн. наук — Алма-Ата, 1964.— 26 с.
Лаборатория рафинации и переработки растительных масел
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 08.02.89
665.3.002.612:621.3.013
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ АКТИВАЦИИ НА ПРОЦЕСС АССОЦИАЦИИ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В НЕПОЛЯРНЫХ РАСТВОРИТЕЛЯХ
В. Ф. КРИВЕНКО, Р. В. КАЗАРЯН, Е. П. КОРНЕНА, Л. И. ЯНОВА, Н. С. АРУТЮНЯН Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт
Растворы жирных кислот в неполярных раство- родных связей [1—3]. Было пок^ано ранее, что рителях находятся в виде ассоциатов — димеров одним из методов изменения степени ассоциации в результате образования межмолекулярных водо- молекул фосфолипидов в неполярных растворите-
ля(Є ічириіу с г с ся
ИЗ ЭТК. і.
Л л я зылнлсл.1 іосіиііаііи:
^■тса р[і ковоіі л :
Ц£ЕГрііи'І5І ЕЩ г Iі;;'.11 -ІІ К. I" .1”^'!-СНК^Ї.Л.І Іч ■ II Iі
ІЮ.П.^ КІС-П ІНТ по и группа* ( еічкоіі гайґкул' :-шя йсйгкїе-т .їі-ДПВИііуіїЛ.-ІКМ •
С і оа іпновнї її-.' ГІ0 ГМЯЯ я
.іиіііс- Л'гї аліН
І"Ілг-пкіїїлч ---с.іі:
;кїіу і їм
"іґїг.то Л-У літи
■
АГІ
.'И*
с"1;:кт|'Ы |ії: чтчі їгГ ! {ік млі
ілхх а-ісссн.іро ї ОІ г |улпа і-вд&и-уЛ асар.>
Л.ІТ к СИ ІІВІ-’нї
ЛІІ р<юер Н »ух ^ тс жі: і
Ч Ї'ИЇ>Ц1 ЛV ^ ПНІ ■і И ВЇЛ'ТС [-1.
РсоуЛ'.Т-ТИ ш |Ц І їм Т-.І^+ЇГІ г 1.1 і'.ор-,! 7 и ?УЛі ц;і р.и. ГИІ 'р і Ц ЧИгЦ-Ц^.' -ісгліиі 1.1 ГІІІІЛ <1
г ікі; і;.:,
К.. V ВФ, ||| .11 т И[(УЦ^1АЧ :.І-:>ІІ ■ шіІЧір■■.і* &ь--ін р ілГіл. '1 кіГ миг .ік'и ;;:і;.ніі и.мг ісм 4ім гг;і і
4 Іїглп кін:-
клм?....... пЩЗатем
и.івали й. ч. реакции [6]. І Л::|Д^Й ПОЗВОЛИЛО і "ірнгювания под-М І'-иі.ЧОЛИПИДОВ в ^! и^'ін'і&нием коли-пм і-іц:плдм — гли-
Влісца ■’
Т.1 ітч
г-'
КІІІІІІ
ШІІИІ
Г.Г
>:
Е
н
ї-
1К III 4-І Ирных липи-
и II і. у. К вопросу X "Мчі-Анцеридам, на і/.' ІВНИИЖ.—
ь Н. Д . А р у т ю (л.-.:ні':х веществ >''.:іІІИЯ //Мас-I - і' 1Н.
|,: ірлСигк;і и внедре-Р"Л10Г2Н произвол-рі|ім|' J.lc. ...канд.
: р(д. II і":. Арутюня-
V
■■іннм. технохими-РДСТЗа п масложи-■'і Г Сергеева.— Ы". - 227 с.
...іаи.т. техн. наук —
рйітціЙла 08.02.89
п щ 2-621.3.013
\И
ОТ
їіН
рї-ЗГН" ,і;:НЄЄ, ЧТО
□ГНЛ ;:::социации ІЇ1£Ї растворите-
лях, наряду с температурным воздействием, является электромагнитное ЭМ воздействие (активация) на эти растворы.
Для выявления влияния ЭМ активации на процесс ассоциации жирных кислот в гексане растворы стеариновой и олеиновой кислот в гексане (концентрация 100 г/л) обрабатывали в аппарате с вращающимся электромагнитным полем, а затем снимали ///(-спектры обработанных растворов на «5ресаг(1-75» в области частот 1700—1800 смГх.
Цель исследования была выбрана исходя из того, что в группах (С=0), находящихся в ассоциированной молекуле жирной кислоты, полоса поглощения соответствует частоте 1710—1720 см~\ а в индивидуальной молекуле— 1760—1770 см~‘ [4].
Аппарат для электромагнитной обработки представляет собой индуктор асинхронного трехфазного электродвигателя мощностью 3 кВт, внутри которого находится ротор. Под действием вращающегося ЭМ поля, создаваемого индуктором при подключении к сети, ротор приходит во вращательное движение (частота вращения 50 с-1). Растворы жирных кислот подвергаются ЭМ обработке в зазоре между индуктором и ротором. Напряженность электромагнитного поля была 150 к А/м, частота вращения поля — 50 с-1.
На рисунке показаны ///(-спектрограммы растворов стеариновой кислоты в гексане до и после электромагнитной обработки. В табл. 1 приведены значения оптической плотности полос, характеризую-
Таблица 1
Образец Да Ди а
25° С 45° С 60° С 25° С 45° С 60° С 25° С 45° С 60° С
Стеариновая кислота: исходная 1,2596 1,5228 2,000 0,0809 0,0706 0,0506 0,939 0,955 0,975
после ЭМ активации 1,0969 1,2218 1,3467 0,1079 0,0809 0,0680 0,910 0,937 0,951
Олеиновая кислота: исходная 1,0228 1,1871 1,4559 0,1163 0,0835 0,0705 0,898 0,934 0,953
после ЭМ активации 0,9030 1,0228 1,0969 0,1360 0,1191 0,0969 0,869 0,895 0,919
тельно, снижается степень ассоциации жирных кислот.
Кроме того, воздействие электромагнитного ПОЛЯ приводит к снижению значения энтальпии и энтропии процесса ассоциации жирных кислот, т. е.
Таблица 2
П£5 1/65 т5 / п.Г #7* Шгота, ЮГ*
Я/С-спектры растворов стеариновой кислоты в гексане при 25° С: / — до ЭМ активации; 2 — после ЭМ активации (С = 100 г/л, ^=0,005 см)
щих ассоциированные Да и индивидуальные Ди (С=0) группы, а также степени ассоциации а молекул стеариновой и олеиновой кислот.
Как показывают эти данные, при всех изученных температурах электромагнитное воздействие приводит к снижению оптической плотности полосы, характеризующей ассоциированные группы (С=0). В то же время оптическая плотность полосы, характеризующей индивидуальные группы (С=0), увеличивается.
Результаты исследования, в том числе по снижению такого показателя, как степень ассоциации, говорят о том, что электромагнитная активация на растворы приводит к снижению ассоциации молекул жирных кислот.
В табл. 2—4 приведены данные по влиянию ЭМ воздействия на значения константы равновесия Ка и основные термодинамические характеристики процесса ассоциации жирных кислот в гексане, которые были рассчитаны по формулам [2].
Из табл. 2 видно, что в результате электромагнитной активации растворов жирных кислот увеличивается константа процесса ассоциации, а следова-
4 Заказ 0345
Образец Ка 104 при °С
25 45 60
Стеариновая кислота: исходная после ЭМ активации 0,68 2,70 2,27 4,53 4,24 9,51
Олеиновая кислота: исходная после ЭМ активации 2,48 7,63 4,99 13,16 12,6 21,09
Таблица 3
Образец — ДО, кДж/моль при (, °С
25 45 60
Стеариновая кислотал исходная после ЭМ активации 23,741 20,345 22,46 20,145 21,488 19,251
Олеиновая кислота: исходная после ЭМ активации 20,556 17,774 19,360 17,527 18,457 17,050
Таблица 4
Образец —АН, кДж/ моль —А5, Дж/моль-град при і, °С
25 1 I 45 60
Стеариновая кислота:
исходная 42,880 64,22 64,22 64,22
после ЭМ активации ■ 29,663 31,278 31,270 31,260
Олеиновая кислота:
исходная 38,404 59,894 59,89 59,90
после ЭМ активации 23,940 20,704 20,666 20,690
уменьшается энергия межмолекулярного взаимодействия жирных кислот при образовании димеров в растворителе в результате возникновения водородных связей (табл. 3, 4).
Таким образом, электромагнитная обработка системы жирные кислоты — неполярный растворитель приводит к снижению степени ассоциации, прочности ассоциатов-димеров, а также к снижению энергии межмолекулярного взаимодействия. Такая обработка, по-видимому, должна способствовать увеличению реакционной способности жирных кислот.
ВЫВОДЫ
1. Показано, что воздействие переменного (вращающегося) электромагнитного поля на системы стеариновая кислота — гексан и олеиновая кислота — гексан приводит к снижению степени ассоциации молекул жирных кислот.
2. Установлено, что значение энтальпии процесса ассоциации жирных кислот после воздействия электромагнитного поля снижается в 1,4— 1,6 раза.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тихонов В. П., Фукс Г. И., Кузнецова Н. А. Исследование ассоциации молекул жирных кислот в четыреххлористом углероде методом Я/^-спектроскопии// Коллоидный журнал.— 1974.— 36.— Вып. 5.— С. 998.
2. Ф у к с Г. И., Тихонов В. П. О влиянии температуры на ассоциацию молекул жирных кислот в неполярных жидкостях// Коллоидный журнал.— 1976.— 38.— Вып. 5.— С. 931.
3. S а г с a d i D. S., Baer I. H. Assotiation of Fatty in the Liguid Phase// Recueil.— 1957.— 76.— P. 628.
4. Беллами Л. Новые данные по ИК-спектрам сложных молекул.— М.: Мир, 1970.— 268 с.
Кафедра технологии жиров Поступила 29.11.89
664.162.065
КИНЕТИКА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ГИДРАТ НОЙ
ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
глюкозы
В. М. ПЕРЕЛЫГИН, Д. В. КРЫЛЬСКИЙ Воронежский технологический институт
Имеется ряд обстоятельных работ [1—3] по кинетике кристаллизации глюкозы. Тем не менее этот вопрос изучен еще недостаточно. В частности, не установлена лимитирующая стадия роста кристаллов, не определены порядок и константа скорости кристаллохимической реакции. Отчасти это объясняется тем, что гидратная глюкоза дает мелкие кристаллы плохо выраженной формы, ломкие, не имеющие четких граней. Затруднено также определение истинной поверхности кристаллов [4, 5].
В настоящей работе предпринята попытка определить лимитирующую стадию роста кристаллов глюкозы, порядок и константу скорости кристаллохимической реакции.
Опыты проводили при / 293, 303, 318±01 К. Кристаллы медицинской глюкозы одинаковой формы с размерами (0,5±1,5) • 10-3 м промывали обводненным спиртом для удаления пыли и прилипших частиц. Отсчитывали 25 кристаллов, взвешивали с точностью 2-10”8 кг и помещали на тонкую капроновую сетку, зажатую между двумя склеенными пластмассовыми кольцами. Сетку с кристаллами помещали в стеклянный бюкс емкостью 15 мл (рис. 1 а). Серию бюксов с кристаллами доводили до температуры опыта в суховоздушном термостате; одновременно термостатировали пересыщенный раствор, концентрацию которого определяли рефрактометрически с точностью ±0,1% мае. Доведенный до заданной температуры пересыщенный раствор заливали в бюкс, последний плотно закрывали и снова ставили в термостат. Для каждого раствора проводили 4 параллельных опыта.
Рост кристаллов в опытах с бюксами протекал в условиях естественной конвекции. Для изучения влияния перемешивания раствора на скорость роста кристаллы зажимались между двумя параллельно натянутыми сетками, которые в вертикальном положении укреплялись в сосуде с сиропом. Перемешивание раствора осуществлялось магнитной мешалкой (рис. 1 б).
2
■1
N
9
<Г
Рис. 1. Сосуды для выращивания кристаллов глюкозы: а — в условиях естественной конвекции;
б — при перемешивании.
1 кристаллы, 2 — капроновая сетка,
3 — магнит ^
Рост кристаллов продолжался в зависимости от температуры и пересыщения в течение 20—60 ч, после чего сетку с кристаллами помещали в патрон центрифуги с целью отделения маточного раствора. Остатки прилипшего сиропа удаляли промывкой спиртоводной смесью с повторным центрифугированием. При начальной массе 25 затравочных кристаллов (4—6)-10'"° кг привес составлял (2—3) • Ю“6 кг, таким образом пересыщение в ходе опыта оставалось практически постоянным.
Опыты проводили при пересыщениях, обеспечивающих отсутствие контактного зародышеобразова-ния на поверхности кристаллов, что контролировалось с помощью микроскопа.
Для расчета поверхности кристаллизации использовали известное соотношение между массой и поверхностью Р отдельного кристалла (1):
^ = /1<г/3, (1)
где А — коэффициент, величина которого для кристаллов глюкозы крупнее 0,5 мм, по данным [6]д
составляет 8,4- Н однородных крис ную поверхность
За время гіт пр
где I — скорость| молярная масса » Из уравнений (
л-'м-
Интегрируя ура (масса кристалле соответственно) і численных значен для расчета ско] из опытных данш
Избыточную KI Ас, моль/м3, расс Д с =
где ро, pi — пло щенного раствор* ция насыщенной ров, моль/м6, соо Экспериментал: кристаллов глюк< векции в неперем на рис. 2, из ко-
J-Ю* пользе
Рис. 2. Скорость из водно-глюкозны; конвекции. I, А — >^с — пере»
избыточной конце1 лизации увеличив! Установлено, что
