3.2 Изучение ультразвукового воздействия на процесс получения экстрактов семян льна

Получение экстрактов проводили при комнатной температуре, с помощью ультразвукового диспергатора и воды в качестве экстрагента. Для экстракции было взято соотношение сырьё: экстрагент 1:10 (по весу).

Применение в качестве экстрагента воды связано с её пищевой и фармацевтической применимостью.

Ультразвуковая обработка экстрактов проводилась с помощью прибора IKASONIC U 50 control. Он генерирует продольные механические колебания с частотой 30 кГц. Прибор регулируется вручную, но возможен и компьютерный контроль генерируемой мощности ультразвука. Благодаря сменным насадкам возможно получение получить следующий диапазон мощностей: от 12,5 Вт/см до 460 Вт/см. Для длительной обработки среды прибор крепится к стенду (штативу), для чего предусмотрен специальный держатель.

При работе с IKASONIC U 50 control следует придерживаться стандартной инструкции по работе с электроприборами. Во время работы прибора нельзя допускать контакта насадки с чем -либо, кроме обрабатываемой среды. Данная частота (30 кГц) не является опасной для здоровья человека, но не рекомендуется работа прибора «вхолостую» (насадка не погружена в какую-либо среду).

До экстракции сырье не подвергалось никакой предварительной обработке. Ультразвуковое воздействие на твердое растительное сырье (семена льна) проводилось с и интенсивностью 230 - 322 Вт/см в течении 8-20 минут.

Дальнейшее увеличение времени ультразвуковой обработки не приводит к увеличению содержания биологически активных веществ в растворе, а вызывает их разрушение и инактивацию.

Ультразвуковая обработка проводилась следующим образом: ультразвуковой генератор настраивается по интенсивности воздействия, навеску растительного сырья (5 г) насыпают в химический стаканчик и заливают 50 мл дистиллированной воды, после чего насадку генератора погружают в этот стаканчик и проводят обработку сырья.

Во время ультразвуковой обработки среда нагревается до 32 - 37 ⁰ С ( в зависимости от мощности ультразвука и продолжительности воздействия), что не приводит к инактивации полисахаридов.

После завершения обработки раствор отфильтровывали (необходимо удалить семена льна).

Затем проводилось измерение вязкости полученного раствора с помощью вискозиметр Убеллоде, а также определялся сухой остаток.

Вязкость растворов измеряли сразу после фильтрования, через 5 минут, через 10 минут, через 1 час и через сутки.

Полученный сухой остаток взвешивали и повторно растворяли в объеме воды равном исходному (взятому для экстракции). При этом вязкость растворов полисахаридов восстанавливается, что важно при практическом использовании сухих полисахаридов.

Полученные полисахариды представляют собой тонкие хрупкие пленки, которые хранят в чистой, плотно закрытой посуде.

Принципиальная схема экспериментов представлена на рисунке 4.

Полученные результаты представлены в таблицах 2-5.

1 - штатив; 2 - ультразвуковой диспергатор; 3 - стаканчик с обрабатываемой средой; 4 - фильтр;

5 - сушильный шкаф; 6 - емкость для целевого продукта

Рисунок 4 - Принципиальная схема ультразвуковой экстракции полисахаридов льна

Первая серия опытов.

Зависимость вязкости от времени ультразвукового воздействия - Таблица 2

Зависимость концентрации экстрагируемых веществ от времени ультразвукового воздействия - Таблица 3

Рисунок 5 - Зависимость восстановления вязкости полученных растворов полисахаридов от времени обработки ультразвуком (230 Вт/см²)

Рисунок 6 - Зависимость массы сухого остатка от времени обработки ультразвуком (230 Вт/см²)

Вторая серия опытов.

Зависимость вязкости от времени ультразвукового воздействия - Таблица 4

Зависимость концентрации экстрагируемых веществ от времени ультразвукового воздействия - Таблица 5

Рисунок 7 - Зависимость восстановления вязкости полученных растворов полисахаридов от времени обработки ультразвуком (276 Вт/см²)

Рисунок 8 - Зависимость массы сухого остатка от времени обработки ультразвуком (230 Вт/см²)

Третья серия опытов.

Зависимость вязкости от времени ультразвукового воздействия - Таблица 6

Зависимость концентрации экстрагируемых веществ от времени ультразвукового воздействия - Таблица 7

Рисунок 9 - Зависимость восстановления вязкости полученных растворов полисахаридов от времени обработки ультразвуком (322 Вт/см²)

Рисунок 10 - Зависимость массы сухого остатка от времени обработки ультразвуком (322 Вт/см²)