Связанная и несвязанная вода в фосфолипидной эмульсии. Способы обезвоживания фосфолипидной эмульсии

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

 

 

 

ДЕВИЗ: «ЭНЕРГИЯ ЖИЗНИ»

 

 

СВЯЗАННАЯ И НЕСВЯЗАННАЯ ВОДА В ФОСФОЛИПИДНОЙ ЭМУЛЬСИИ. СПОСОБЫ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ФОСФОЛИПИДНОЙ ЭМУЛЬСИИ.

 

 

 

 

 

 

 

 

2013 г.

АННОТАЦИЯ

 

1.Шаповалова Алина Андреевна

2. Связанная и несвязанная вода в фосфолипидной эмульсии. Способы обезвоживания фосфолипидной эмульсии.

3.ГРНТИ

4.Кубанский государственный  аграрный университет

5. 2013 год

6.Объем работы  - 58 страниц

7.Иллюстраций – 14

8.Таблиц – 14

9.Источников литературы - 10

 

ХАРАКТЕРИСТИКА  РАБОТЫ

 

1.  Цель работы:  выяснить механизм обезвоживания фосфолипидной эмульсии в процессе переработки подсолнечного масла и проанализировать нахождение связанной и несвязанной воды в ней.

2.  Методы: сбор и обогащение литературных данных

3. Основные результаты: на основе анализа научной литературы изучены основные механизмы нахождения в фосфолипидной эмульсии связанной и несвязанной воды. Проведено обобщение научных данных о способах обезвоживания фосфолипидной эмульсии.

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

В данной работе представлены общие сведения, свойства, функции и характеристики   связанной и несвязанной воды  в фосфолипидной эмульсии.  Была описана многогранность воды в клетке, растениях и фосфолипидных дисперсиях. Приведены удивительные факты о связанной воде. Проведено обобщение научных данных о способах обезвоживания фосфолипидной эмульсии, являющиеся одним из ценных побочных продуктов для масложировой промышленности. В приложении приведено подробное описание удаление влаги из фосфолипидной эмульсии с помощью ротационно-пленочного аппарата.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СВЕДЕНИЯ О  НАУЧНОЙ РАБОТЕ

 

1. Название работы «Связанная и несвязанная вода в фосфолипидной эмульсии. Способы обезвоживания фосфолипидной эмульсии»

2. Характер работы (одна цифра: 1-фундаментальная, 2-поисковая, 3-прикладная, 4-методическая)_1,3_

3. Вид работы (да - учебная,  нет -  внеучебная)_нет _

4.Внедренность (да\нет)_да _

5.Опубликованность (да\нет)_да _

6.Наличие патента, заявки, свидетельства об изобретении  (да\нет)_нет _

7.Дополниткельные признаки  или сведения, если имеются _нет_

8.Ключевые слова: фосфолипидная эмульсия, связанная вода, несвязанная вода , обезвоживание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Автор:                                                                                           Научный руководитель:

Шаповалова А.А.                                                              профессор,  доктор  г.-м.  наук  

                                                                     Александров  Б. Л.

СВЕДЕНИЯ

 

об авторах  и научном руководителе работы, представленной  под девизом «ЭНЕРГИЯ ЖИЗНИ» на открытый конкурс на лучшую научную работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в высших учебных заведениях Российской Федерации.

 

 

 

 

Автор                                                                               Научный руководитель

 

1.Фамилия  –  Шаповалова                                           1. Фамилия - Александров

2.Имя           –  Алина                                                     2.  Имя –         Борис

3. Отчество – Андреевна                                               3. Отчество – Леонтьевич

4.Курс   – 2                                                                      4. Место работы – да

5.Домашний адрес:                                                        5. Должность – 04                    

Крымский район,                                                            6.Учебная степень – 2                                      

г. Крымск,                                                                       7. Учебное заведение –   03

Ул.Маршала Гречко 104/30                                          8. Домашний адрес:                                                                                                                                             

                                                                                                 г. Краснодар

                                                                                                 ул. Советская 11, кв. 37

                                                                                                 тел. (8861) 228-11-04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проректор по научной работе                                                       Федулов Ю.П.

 

Научный  руководитель:                                                                Александров   Б.Л.

                                                                                       

Автор   работы:                                                                            Шаповалова А.А.

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение……………………………………………………………………..…….7

1. Связанная и несвязанная вода в фосфолипидной эмульсии……….……9
1. Связанная и несвязанная вода в клетке…………….……….……..9
2. Связанная и несвязанная в   растениях...………………...…….....14
3. Удивительные факты о связанной воде………………...…….…..25
4. Вода в фосфолипидных дисперсиях………………………….…..26
5. Гидратация фосфолипидов из масел…………………………..….29
2. Способы обезвоживания фосфолипидной эмульсии…………………....33
1. Гидратируемость фосфолипидов, различающихся прочностью связей с гелевой частью семян……………………………………36
2. Формирование свойств фосфолипидов в процессе подготовки семян к извлечению масла……………………...............................38
3. Влияние отдельных стадий переработки масличных семян на состав и свойства извлекаемых фосфолипидов………………….45

Заключение ………………………………………………………….…….….….51

Литература…………………………………………………………………….…52

Приложение………………………………………………………………………54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Вода в масле  может оказаться либо вследствие попадания извне, либо вследствие разложения самого масла.[3] 
Если масло не очень состарилось, то попавшая извне вода, не образуя с маслом никаких соединений, быстро оседает на дно и, легко отделяется центрифугированием или фильтрованием, а если температура ниже нуля -образуется лед в масле. Такая вода называется свободной или капельно-жидкой. Иное дело, когда масло состарилось или плохо очищено и вода вступает с продуктами распада масла в тесный контакт. Такую воду отделить от масла много труднее, и она приносит значительно больший вред, чем свободная вода. Различают растворенную (связанную) воду и воду в виде эмульсии вода в масле растворяется в незначительном количестве, и предел растворимости наступает очень быстро. Количество растворенной воды зависит от степени очистки и от температуры и тем больше, чем выше температура. При понижении температуры избыток растворенной воды выделяется в виде капель. Это свойство растворенной воды переходить при понижении температуры в свободную воду следует учитывать и производить центрифугирование и фильтрование при возможно более низкой температуре. После 40-50° у всех масел начинает быстро возрастать количество растворенной воды. Можно подметить одну интересную особенность: масло растворяет тем больше воды, чем меньше скорость деэмульсирования [3].

Ни одна характеристика масла, кроме деэмульсирующей способности, не дает сведений о его склонности растворять воду. Поэтому, хотя эта  характеристика не находится в числе  рекомендуемых для трансформаторных масел, ее полезно определять в особых случаях, когда надо выяснить причину, почему масло плохо поддается  сушке. В прежние годы существовал способ сушки масла путем его варки при атмосферном давлении или при неглубоком вакууме с целью испарить содержащуюся в масле воду. Этот а настоящее время запрещенный метод сушки не только вел к быстрому окислению масла, но часто давал плохие результаты, так как исходил из неверной предпосылки, что вся содержащаяся в масле вода есть свободная вода и потому может быть удалена испарением [3].

Полное удаление растворенной воды производится распылением  масла под глубоким вакуумом при  пониженной температуре. Эмульсией называется смесь масла или какой-либо другой жидкости с субмикроскопическими капельками воды, которые содержатся в масле и не могут быть отделены от него ни нагреванием, ни отстоем, ни фильтрованием. Вода и масло образуют два вида эмульсий. Первый вид эмульсий характеризуется тем, что капельки масла плавают в воде (гидрофильные эмульсии). Такие эмульсии возможны тогда, когда в пограничном слое накапливаются вещества, растворимые в воде и нерастворимые в масле, например, натровые мыла, образующиеся при обработке масел щелочью. В эмульсиях второго вида капельки воды плавают в масле (гидрофобные эмульсии). Такие эмульсии возникают в присутствии поверхностно активных веществ, растворимых в масле и нерастворимых в воде (например, асфальтенов, смол или солей металлов). Стойкость эмульсий бывает иногда весьма высокой, и отделение эмульсионной воды представляет значительные трудности. 
Наиболее стойкими являются гидрофобные эмульсии, разрушение которых производится с помощью натронных мыл (мылонафт) или растворами минеральных кислот.Вода в масло попадает главным образом из воздуха. Различные исследователи по-разному оценивают способность масла поглощать воду из воздуха. Некоторые исследователи считают, что масло чрезвычайно- гигроскопично, и рекомендуют принимать особые предосторожности при хранении сухого масла. Другие исследователи не придают гигроскопичности большого значения и утверждают, что при нормальных свойствах масла не приходится опасаться такого поглощения влаги при его хранении на открытом воздухе. которое могло бы оказаться опасным для электрической прочности масла[3]. 
Способствует возникновению эмульсий и росту количество растворенной воды. 
Но прежде, чем знакомиться с водой  фосфолипидной эмульсии, стоит отметить, что связанная и несвязанная вода также содержится в клетке и имеет схожие функции, как например, выполняет роль растворителя дисперсионной среды и участвует в метаболических реакциях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. СВЯЗАННАЯ И НЕСВЯЗАННАЯ ВОДА В ФЛЭ

 

1.1. СВЯЗАННАЯ И НЕСВЯЗАННАЯ ВОДА В КЛЕТКЕ .[8]

 

Затрагивая тему связанной и свободной воды нельзя не вспомнить, что она является преобладающим компонентом клетки. Она служит естественным растворителем для минеральных ионов и других веществ, а также дисперсионной средой, играющей важнейшую роль в коллоидной системе протоплазмы. Опыты с микроинъекцией показали, что вода легко смешивается с протоплазмой. Кроме того, она необходима для метаболизма клетки, так как физиологические процессы происходят исключительно в водной среде. Молекулы воды участвуют во многих ферментативных реакциях клетки и могут образовываться в результате процессов обмена веществ (Образование воды этим путем недостаточно для нужд клетки, и поэтому ее запасы должны пополняться внеклеточными жидкостями.). Наконец, вода служит источником ионов водорода при фотосинтезе.

Вода в клетке находится  в двух формах: свободной и связанной. Свободная вода составляет 95% всей воды клетки и используется главным образом  как растворитель и как дисперсионная  среда коллоидной системы протоплазмы. Связанная вода, на долю которой  приходится всего 4—5% всей воды клетки, непрочно соединена с белками  водородными и другими связями. К ней относится так называемая иммобилизованная вода, входящая в  состав фибриллярных структур макромолекул. Из-за асимметричного распределения зарядов молекула воды действует как диполь и поэтому может быть связана как с положительно, так и отрицательно заряженными группами белка. Так, каждая аминогруппа в белковой молекуле способна связать 2-6 молекулы воды. (см.  рис. 1 )[8]

 

  

 

Рисунок 1.Молекула воды как диполь

 

 

Помимо всех этих функций, то есть выполнения роли растворителя, дисперсионной среды и участника  метаболических реакций, вода используется также для выведения различных  веществ из клетки. Кроме того, благодаря  своей высокой теплоемкости она  поглощает тепло и тем самым  предотвращает резкие колебания  температуры в клетке.

Содержание воды в организме  зависит от его возраста и метаболической активности. Оно наиболее высоко в  эмбрионе (90-95%) и с возрастом постепенно уменьшается. Содержание воды в различных тканях варьирует в зависимости от их метаболической активности. Например, в сером веществе мозга оно достигает 85%, а в белом веществе-78%. Серое вещество спинного и головного мозга состоит в основном из скоплений тел нервных клеток и ближайших разветвлений их отростков (дендритов).Белое вещество спинного и головного мозга состоит в основном из скоплений нервных волокон, отростков нервных клеток (аксонов), имеющих миелиновую оболочку белого цвета, которая и обуславливает окраску вещества. Нервные волокна образуют проводящие пути и связывают между собой различные отделы центральной нервной системы и различные ядра (нервные центры).Под центральной нервной системой понимают спинной и головной мозг.