AGRIS - 

2022

Черноусова, Инна Владимировна | Мосолкова, Виктория Евгеньевна | Зайцев, Григорий Павлович | Гришин, Юрий Владимирович | Жилякова, Татьяна Александровна | Огай, Юрий Алексеевич

Обсуждаются результаты экспериментальной оценки потенциала виноградной грозди как источника получения полифенолов винограда, биологически активных функциональных ингредиентов питания. Идентифицированы по качественному и количественному составу полифенолы сусла, выжимки, гребней, семян, образующихся в виноделии при переработке винограда белых и красных технических сортов Алиготе, Рислинг рейнский, Цитронный Магарача, Каберне-Совиньон, Мускат гамбургский, Пино нуар. Они включают полифенолы как мономерного ряда, так и олигомерные, и полимерные проантоцианидины, составляющие около 90% общего количества полифенолов. Мономерная фракция представлена флавоноидами (антоцианы, (+)-D-катехин, (-)-эпикатехин, кверцетин, кверцетин-3-О-глюкозид, кверцетин-3-О-глюкоронид), фенольными кислотами (галловая, сиреневая, кафтаровая, 2,5-глутатионил кафтаровая, коутаровая, кофейная, фертаровая, п-кумаровая, феруловая), а также стильбеноидом-транс-ресвератролом. Дана интегральная характеристика биологической активности комплекса полифенолов сусла, выжимки, гребней, семян по концентрации стандартного антиоксиданта тролокс, она варьирует в пределах 0.148–66.4 г/дм3 в пересчете на стандартный антиоксидант тролокс. Показана технологическая доступность полифенолов выжимки, гребней, семян винограда при водно-этанольной экстракции в насыпном слое без перемешивания, оценены равновесные концентрации полифенолов, переходящих в экстракт, и потенциальные количества извлекаемых при одностадийной экстракции полифенолов (технологический запас). Наибольшие величины технологического запаса полифенолов 19.46–76.12 г/кг сухой массы определены в гребнях белых и красных сортов винограда. | The Magarach Institute has been addressing the issue of developing technologies for obtaining functional food products from grapes saturated with grape polyphenols; and of determining main properties and modes of grape polyphenol extraction from potential raw materials (pomace, seeds, crests) for the production of experimental samples of functional products. The aim of the present research was not only to experimentally determine the total stock of polyphenols in pomace, seeds, crests of red and white grape varieties, but also to assess empirically the qualitative and quantitative composition of total polyphenols in pomace, seeds, stems, vines, leaves of red and white grape varieties as functional components of a healthy nutrition. The research has dwelled upon the empiric assessment of the characteristics of grape raw materials (grape must, pomace, seeds, crests) in terms of their technological stock, quantitative and qualitative composition of polyphenols (by HPLC), and the main functional ingredients of the biological activity of grape products. An analysis of the data obtained shows that the aqueous-alcoholic extracts of grape raw materials possess the whole spectrum of polyphenols typical for red grape wines (anthocyanins, flavones, flavan-3-ols, hydroxycinnamic, hydroxybenzoic acids, stilbenes, oligomeric and polymeric procyanidins), however their concentration quantitatively exceeds that found in wines. It has been shown that the total content of water-soluble antioxidants experimentally determined by the amperometric method depends on the content of oligomeric and polymeric procyanidins in the extracts of grape raw materials. Thus, the content of oligomeric procyanidins in the extracts of grape raw materials from the sum of phenolic substances averaged 5.7%; while the content of polymer procyanides went up to 94%. The technological availability of polyphenols of pomace, stalks and grape seeds during water-alcohol extraction in the piled layer without mixing was shown, the equilibrium concentrations of polyphenols transferred into the extract and the potential amounts of polyphenols extracted during single-stage extraction (technological stock) were assessed. The maximum values of technological stock of polyphenols of 29.2–76.02 g/kg dry weight in the stalks of white and red grape varieties were determined.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Первова, Марина Геннадьевна | Мисриханова, Айнаханум Самитдиновна | Саморукова, Мария Андреевна | Салоутин, Виктор Иванович

The terpene and fatty acid composition in ethanol extracts of spearmint (lat. Mentha spicata) growing in the Middle Urals was studied by gas chromatography and gas chromatography-mass spectrometry. The qualitative and quantitative composition of the terpene fraction was studied depending on the part of the plant (leaves, stems, roots) and the storage method of the plant (freezing, drying). 30 components were found in the extracts, 24 were identified. It was found that the greatest amount of terpenes is contained in the extracts of spearmint leaves, the least in the root extracts, and the best way to preserve terpenes in the plant is drying. Limonene, 1,8-cineole, dihydrocarvone, β-bourbonene, β-caryophyllene, β-copaen, hydroxymethylfurfural were identified as the main components of the terpene fraction; (-)-carvone is found in the greatest amount. Changes in the composition and content of fatty acids in spearmint were investigated depending on the month of harvest (May-September). It was found that the main fatty acids found in spearmint are palmitoleic (16:1), palmitic (16:0), linoleic (18:2), linolenic (18:3), stearic (18:0), arachidic (20:0), behenic (22:0) acids with a predominant content of linolenic acid. It is shown that in the period May-September the relative content of unsaturated acids increases and exceeds the content of saturated acids by 4.2–4.7 times. | Методами газовой хроматографии и хромато-масс-спектрометрии исследован терпеновый и жирнокислотный состав в этанольных экстрактах мяты колосовой (лат. Mentha spicata), произрастающей на Среднем Урале. Качественный и количественный состав терпеновой фракции изучали в зависимости от части растения (листья, стебли, корни) и способа хранения растения (замораживание, высушивание). В экстрактах найдено 30 компонентов, идентифицировано 24. Установлено, что наибольшее количество терпенов содержится в экстрактах листьев мяты колосовой, наименьшее – в экстрактах корней, а лучшим способом сохранения терпенов в растении является высушивание. Основными составляющими терпеновой фракции идентифицированы лимонен, 1,8-цинеол, дигидрокарвон, β-бурбонен, β-кариофиллен, β-копаен, гидроксиметилфурфурол, в наибольшем количестве содержится (-)-карвон. Изменения состава и содержания жирных кислот в мяте колосовой исследовали в зависимости от месяца сбора (май-сентябрь). Установлено, что основными жирными кислотами, обнаруженными в мяте колосовой, являются пальмитолеиновая (16:1), пальмитиновая (16:0), линолевая (18:2), линоленовая (18:3), стеариновая (18:0), арахиновая (20:0), бегеновая (22:0) кислоты с преобладающим содержанием линоленовой кислоты. Показано, что в период май-сентябрь относительное содержание ненасыщенных кислот постепенно увеличивается и превышает содержание насыщенных в 4.2–4.7 раза.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Первова, Марина Геннадьевна | Мисриханова, Айнаханум Самитдиновна | Саморукова, Мария Андреевна | Салоутин, Виктор Иванович

The fatty acid composition of Melissa officinalis growing in the Middle Urals was studied by gas chromatography. Comparison of the composition and content of fatty acids depending on the time of collection, part of the plant and storage method was carried out. It has been established that Melissa contains myristic (14:0), palmitoleic (16:1), palmitic (16:0), linoleic (18:2), linolenic (18:3), oleic (18:1), stearic ( 18:0), arachidic (20:0), behenic (22:0) acids. At the same time, the content of unsaturated acids, with a predominant amount of linolenic acid, is 2-3 times higher than the content of saturated ones. When studying the changes in the composition and content of fatty acids in Melissa, depending on the month of collection, it was found that in the period May-September, the relative content of unsaturated acids gradually increases and exceeds the content of saturated acids by 4.1-4.2 times. When studying the content of fatty acids in plant parts (leaves, stems and roots), it was shown that the highest total content of fatty acids was found in the leaves, and the lowest in the roots of the plant, while the content of unsaturated fatty acids increases in the chain: roots < stems < leaves. To study the effect of storage method on the fatty acid composition, Melissa leaves were examined freshly harvested and harvested after freezing or drying, and it was found that the best way to preserve the fatty acid composition of Melissa is freezing. | Методом газовой хроматографии исследован жирнокислотный состав Мелиссы лекарственной (лат. Melissa officinalis), произрастающей на Среднем Урале. Провели сравнение состава и содержания жирных кислот в зависимости от времени сбора, части растения и способа хранения. Установлено, что в мелиссе содержатся миристиновая (14:0), пальмитолеиновая (16:1), пальмитиновая (16:0), линолевая (18:2), линоленовая (18:3), олеиновая (18:1), стеариновая (18:0), арахиновая (20:0), бегеновая (22:0) кислоты с преобладающим количеством линоленовой кислоты. При исследовании изменения состава и содержания жирных кислот в мелиссе в зависимости от месяца сбора установлено, что в период май-сентябрь относительное содержание ненасыщенных кислот постепенно увеличивается и превышает содержание насыщенных в 4.1–4.2 раза. При исследовании содержания жирных кислот в частях растения (листьях, стеблях и корнях) показано, что наибольшее суммарное содержание жирных кислот обнаружено в листьях, а наименьшее – в корнях растения, при этом содержание ненасыщенных ЖК увеличивается в цепочке: корни < стебли < листья. Для изучения влияния способа хранения на жирнокислотный состав исследовали листья мелиссы свежего сбора и сборов после замораживания или высушивания, и установлено, что лучшим способом сохранения жирнокислотного состава мелиссы является замораживание.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Первова, Марина Геннадьевна | Мисриханова, Айнаханум Самитдиновна | Саморукова, Мария Андреевна | Салоутин, Виктор Иванович

The terpene and fatty acid composition in ethanol extracts of spearmint (lat. Mentha spicata) growing in the Middle Urals was studied by gas chromatography and gas chromatography-mass spectrometry. The qualitative and quantitative composition of the terpene fraction was studied depending on the part of the plant (leaves, stems, roots) and the storage method of the plant (freezing, drying). 30 components were found in the extracts, 24 were identified. It was found that the greatest amount of terpenes is contained in the extracts of spearmint leaves, the least in the root extracts, and the best way to preserve terpenes in the plant is drying. Limonene, 1,8-cineole, dihydrocarvone, β-bourbonene, β-caryophyllene, β-copaen, hydroxymethylfurfural were identified as the main components of the terpene fraction; (-)-carvone is found in the greatest amount. Changes in the composition and content of fatty acids in spearmint were investigated depending on the month of harvest (May-September). It was found that the main fatty acids found in spearmint are palmitoleic (16:1), palmitic (16:0), linoleic (18:2), linolenic (18:3), stearic (18:0), arachidic (20:0), behenic (22:0) acids with a predominant content of linolenic acid. It is shown that in the period May-September the relative content of unsaturated acids increases and exceeds the content of saturated acids by 4.2–4.7 times. | Методами газовой хроматографии и хромато-масс-спектрометрии исследован терпеновый и жирнокислотный состав в этанольных экстрактах мяты колосовой (лат. Mentha spicata), произрастающей на Среднем Урале. Качественный и количественный состав терпеновой фракции изучали в зависимости от части растения (листья, стебли, корни) и способа хранения растения (замораживание, высушивание). В экстрактах найдено 30 компонентов, идентифицировано 24. Установлено, что наибольшее количество терпенов содержится в экстрактах листьев мяты колосовой, наименьшее – в экстрактах корней, а лучшим способом сохранения терпенов в растении является высушивание. Основными составляющими терпеновой фракции идентифицированы лимонен, 1,8-цинеол, дигидрокарвон, β-бурбонен, β-кариофиллен, β-копаен, гидроксиметилфурфурол, в наибольшем количестве содержится (-)-карвон. Изменения состава и содержания жирных кислот в мяте колосовой исследовали в зависимости от месяца сбора (май-сентябрь). Установлено, что основными жирными кислотами, обнаруженными в мяте колосовой, являются пальмитолеиновая (16:1), пальмитиновая (16:0), линолевая (18:2), линоленовая (18:3), стеариновая (18:0), арахиновая (20:0), бегеновая (22:0) кислоты с преобладающим содержанием линоленовой кислоты. Показано, что в период май-сентябрь относительное содержание ненасыщенных кислот постепенно увеличивается и превышает содержание насыщенных в 4.2–4.7 раза.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Левданский, Владимир Александрович | Левданский, Александр Владимирович | Кузнецов, Борис Николаевич

The yields of proanthocyanidins isolated from the initial and deresinated (extracted with hexane) bark of the Siberian cedar (Pínus sibírica) by water, 15% water-ethanol solution and ethyl acetate in a Soxhlet apparatus were compared. It was shown, that the preliminary removal of resinous substances from the cedar bark does not affect the yields of proanthocyanidins extracted with water and 15% water-ethanol solution (for the initial bark is 0.44% (wt.) and 0.57% (wt.) and for the deresinated bark is 0.43% (wt.) and 0.57% (wt.), respectively). It was established that the extraction of deresinated bark with ethyl acetate makes it possible to increase the yield of proanthocyanidins about 2 times to 1.04% (wt.). The composition of the proanthocyanidins isolated from the cedar bark was characterized by UV, FTIR, and 13C NMR spectroscopy methods. The flavonoids cyanidin and delphinidin were identified using the conversion proanthocyanidins to anthocyanidins. The proanthocyanidins isolated from cedar bark mainly consist of procyanidin and prodelphinidin, regardless of the method of their isolation – extraction by water, 15% aqueous ethanol solution or ethyl acetate. It was established that the proanthocyanidins isolated from the bark of cedar, in contrast to those isolated from the bark of pine (Pinus maritima) and (Pinus radiata), contain gallic acid residues. | Сопоставлены выходы проантоцианидинов, выделенных из исходной и обессмоленной (проэкстрагированной гексаном) коры кедра сибирского (Pínus sibírica) водой, 15% водно-этанольным раствором и этилацетатом в аппарате Сокслета. Показано, что предварительное удаление смолистых веществ из коры кедра не влияет на выход проантоцианидинов при ее экстракции водой и 15% водно-этанольным раствором (составляет для исходной коры 0.44% (вес.) и 0.57% (вес.) и обессмоленной коры 0.43% (вес.) и 0.57% (вес.) соответственно). Установлено, что экстракция обессмоленной коры этилацетатом позволяет увеличить выход проантоцианидинов примерно в 2 раза до 1.04% (вес.). Методами УФ-, ИК- и 13C ЯМР-спектроскопии охарактеризован состав выделенных из коры кедра проантоцианидинов. Путем превращения проантоцианидинов в антоцианидины в их составе идентифицированы флавоноиды цианидин и дельфинидин. Проантоцианидины коры кедра, в основном состоят из процианидина и продельфинидина, вне зависимости от способа их выделения – экстракцией водой, 15% водно-этанольным раствором или этилацетатом. Установлено, что проантоцианидины из коры кедра, в отличие от выделенных из коры сосны (Pinus maritima) и (Pinus radiata), содержат остатки галловой кислоты.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Левданский, Владимир Александрович | Левданский, Александр Владимирович | Кузнецов, Борис Николаевич

Siberian larch wood (Larix sibirica Lebed.) contains such valuable biologically active substances as dihydroquercetin (DHQ) and arabinogalactan (AG), promising for the use in the pharmaceutical and food industries. An urgent task is to improve the methods of extraction isolation of these compounds from wood. In this work, we studied the possibility of simultaneous isolation of dihydroquercetin and arabinogalactan by extraction of larch wood with 5–25% aqueous ethanol solutions. It has been shown that by extracting wood with aqueous solutions with a low concentration of ethanol, it is possible to exclude the stage of separation of resinous substances from the target products of DHQ and AG. By experimentally optimizing of water-ethanol extraction process, it was shown that the highest yields of DHQ (1.8% mas.) and AG (18.0% mas.) were achieved by extraction of larch wood, crushed to particles of 1–3 mm in size, with a 15% ethanol solution for 2 hours. That the preliminarily mechanical treatment of larch wood allows to reduce the time of water-alcohol extraction to 30 minutes and to obtain DHQ and AG with high yields. The structure of DHQ and AG was confirmed by FTIR and NMR spectroscopy. Identification and purity of DHQ isolated from larch wood were confirmed by a photometric method using the reaction of cyanidin chloride formation when DHQ in heated in ethanol in the presence of hydrochloric acid. | Древесина лиственницы сибирской (Larix sibirica Lebed.) содержит такие ценные биологически активные вещества, как флавоноид дигидрокверцетин (ДКВ) и полисахарид арабиногалактан (АГ), перспективные для использования в фармацевтической и пищевой промышленности. Актуальной задачей является совершенствование методов экстракционного извлечения этих соединений из древесины лиственницы. В данной работе изучена возможность одновременного извлечения дигидрокверцетина и арабиногалактана путем экстракции древесины лиственницы 5–25% водными растворами этанола. Показано, что экстракция древесины водными растворами с невысокой концентрацией этанола позволяет исключить стадию отделения смолистых веществ от целевых продуктов ДКВ и АГ. Путем экспериментальной оптимизации процесса водно-этанольной экстракции установлено, что наиболее высокий выход ДКВ (до 1.8%) и АГ (до 18.0%) достигается при экстракции древесины лиственницы, измельченной до частиц размером 1–3 мм, 15% раствором этанола в течение 2 ч. Показано, что предварительная механоактивация древесины лиственницы позволяет сократить продолжительность водно-спиртовой экстракции до 30 мин и получить ДКВ и АГ с высоким выходом. Строение ДКВ и АГ подтверждено методами ИК- и ЯМР-спектроскопии. Идентификация и чистота выделенного из древесины лиственницы ДКВ подтверждена фотометрическим методом с использованием реакции образования цианидинхлорида при нагревании ДКВ в этаноле в присутствии соляной кислоты.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Черноусова, Инна Владимировна | Мосолкова, Виктория Евгеньевна | Зайцев, Григорий Павлович | Гришин, Юрий Владимирович | Жилякова, Татьяна Александровна | Огай, Юрий Алексеевич

The Magarach Institute has been addressing the issue of developing technologies for obtaining functional food products from grapes saturated with grape polyphenols; and of determining main properties and modes of grape polyphenol extraction from potential raw materials (pomace, seeds, crests) for the production of experimental samples of functional products.The aim of the present research was not only to experimentally determine the total stock of polyphenols in pomace, seeds, crests of red and white grape varieties, but also to assess empirically the qualitative and quantitative composition of total polyphenols in pomace, seeds, stems, vines, leaves of red and white grape varieties as functional components of a healthy nutrition.The research has dwelled upon the empiric assessment of the characteristics of grape raw materials (grape must, pomace, seeds, crests) in terms of their technological stock, quantitative and qualitative composition of polyphenols (by HPLC), and the main functional ingredients of the biological activity of grape products. An analysis of the data obtained shows that the aqueous-alcoholic extracts of grape raw materials possess the whole spectrum of polyphenols typical for red grape wines (anthocyanins, flavones, flavan-3-ols, hydroxycinnamic, hydroxybenzoic acids, stilbenes, oligomeric and polymeric procyanidins), however their concentration quantitatively exceeds that found in wines.It has been shown that the total content of water-soluble antioxidants experimentally determined by the amperometric method depends on the content of oligomeric and polymeric procyanidins in the extracts of grape raw materials. Thus, the content of oligomeric procyanidins in the extracts of grape raw materials from the sum of phenolic substances averaged 5.7%; while the content of polymer procyanides went up to 94%. The technological availability of polyphenols of pomace, stalks and grape seeds during water-alcohol extraction in the piled layer without mixing was shown, the equilibrium concentrations of polyphenols transferred into the extract and the potential amounts of polyphenols extracted during single-stage extraction (technological stock) were assessed. The maximum values of technological stock of polyphenols of 29.2–76.02 g/kg dry weight in the stalks of white and red grape varieties were determined. | Обсуждаются результаты экспериментальной оценки потенциала виноградной грозди как источника получения полифенолов винограда, биологически активных функциональных ингредиентов питания. Идентифицированы по качественному и количественному составу полифенолы сусла, выжимки, гребней, семян, образующихся в виноделии при переработке винограда белых и красных технических сортов Алиготе, Рислинг рейнский, Цитронный Магарача, Каберне-Совиньон, Мускат гамбургский, Пино нуар. Они включают полифенолы как мономерного ряда, так и олигомерные, и полимерные проантоцианидины, составляющие около 90% общего количества полифенолов. Мономерная фракция представлена флавоноидами (антоцианы, (+)-D-катехин, (-)-эпикатехин, кверцетин, кверцетин-3-О-глюкозид, кверцетин-3-О-глюкоронид), фенольными кислотами (галловая, сиреневая, кафтаровая, 2,5-глутатионил кафтаровая, коутаровая, кофейная, фертаровая, п-кумаровая, феруловая), а также стильбеноидом-транс-ресвератролом.Дана интегральная характеристика биологической активности комплекса полифенолов сусла, выжимки, гребней, семян по концентрации стандартного антиоксиданта тролокс, она варьирует в пределах 0.148–66.4 г/дм3 в пересчете на стандартный антиоксидант тролокс.Показана технологическая доступность полифенолов выжимки, гребней, семян винограда при водно-этанольной экстракции в насыпном слое без перемешивания, оценены равновесные концентрации полифенолов, переходящих в экстракт, и потенциальные количества извлекаемых при одностадийной экстракции полифенолов (технологический запас). Наибольшие величины технологического запаса полифенолов 19.46–76.12 г/кг сухой массы определены в гребнях белых и красных сортов винограда.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Маматханов, Ахматхон Умарханович | Халилов, Равшанжон Муратджанович

Выявлены основные потери тефэстрола и установлены преимущества и недостатки существующей технологии при производстве субстанции из надземных частей Ferula tenuisecta. Установили, что конечный продукт, полученный по существующей технологии, имеет зеленую окраску, не отвечающую требованиям фармакопейной статьи. Предложена стадия экстракции суммы сложных эфиров сесквитерпеновых спиртов из надземной части Ferula tenuisecta и очистки полученного экстракта, позволяющие в последующем получить субстанцию тефэстрола без зеленой окраски. Показано, что применение актвированного угля позволяет убрать зеленую окраску экстракта. Для очистки тефэстрола от других сложных эфиров сесквитерпеновых спиртов и сопутствующих веществ предложено хроматографическое разделение на силикагеле в следующих условиях: соотношение суммы, вносимой в колонку, и сорбента – 1 : 20; соотношение высоты сорбционного слоя к диаметру колонки – 4 : 1; скорость элюирования – 35 л/(м2·ч). Для получения фармакопейной субстанции тефэстрола предложена кристаллизация технического продукта из смеси этилацетата с гексаном в объемном соотношении 1 : 3. На основе полученных результатов разработана технология получения субстанции тефэстрола из надземной части Ferula tenuisecta. По данной технологии получают 70.96% субстанции тефэстрола от содержания в сырье, по существующей технологии – 33.9%. | The main losses of tefestrol have been identified and the advantages and disadvantages of the existing technology in the production of the substance from the aerial parts of Ferula tenuisecta have been established. It was found that the final product obtained by the existing technology has a green color that does not meet the requirements of the Pharmacopoeia article. The stage proposed of extraction of the sum of esters of sesquiterpene alcohols from the aerial part of Ferula tenuisecta and purification of the obtained extract, allowing to subsequent obtain the substance of tefestrol without green color. It has been shown that the use of activated carbon makes it possible to remove the green color of the extract. To purify tefestrol from other esters of sesquiterpene alcohols and accompanying substances, a chromatographic separation on silica gel is proposed under the following conditions: the ratio of the amount introduced into the column and the sorbent is 1 : 20; the ratio of the height of the sorption layer to the column diameter is 4 : 1; elution rate 35 l/h.m2. To obtain the pharmacopoeial substance of tefestrol is proposed, crystallization of a technical product from a mixture of ethyl acetate with hexane in a volume ratio of 1 : 3. Based on the results obtained, technology has been developed for obtaining the tefestrol substance from the aerial part of Ferula tenuisecta. Using this technology 70.96% of the substance of tefestrol is obtained from the content in the raw material, according to the existing technology 33.9%.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Макаренко, Наталья Викторовна | Евстропов, Никита Евгеньевич | Ковехова, Анна Васильевна | Арефьева, Ольга Дмитриевна | Егоркин, Владимир Сергеевич | Панасенко, Александр Евгеньевич

Materials of natural origin can serve as raw materials for the production of environmentally friendly inexpensive polyfunctional materials with a wide range of applications. Agricultural waste from rice production (rice husks, straw and flour) can serve as a source of such substances. In this work, the process and conditions for the extraction of aluminum, lead, strontium and cadmium ions from aqueous solutions by an organophosphorus product (derivative of inositol hexaphosphoric, phytic acid) obtained from rice flour production waste are studied. Phytic acid and its derivatives are highly effective ligands capable of chelating metal cations, which allows them to be considered as a natural material suitable for removing heavy metal ions from aqueous solutions. The degree of extraction of aluminum ions reaches 97%, lead and strontium – 89%, and cadmium – 93%. It is shown that the absorption decreases in the series Cr3+ > Al3+ > Bi3+ (from 13.0 mg/g to 4.9 mg/g) and Cd2+ > Pb2+ > Sr2+ (from 8.9 mg/g to 7.5 mg/g). These studies allow us to offer a fundamental possibility of using a natural phosphorus-containing compound as an environmentally friendly sorbent. | Материалы природного происхождения могут служить сырьем для получения экологически безопасных недорогих полифункциональных материалов, имеющих широкий спектр применения. Источником таким веществ могут служить сельскохозяйственные отходы рисового производства (рисовая шелуха, солома и мучка). В данной работе изучены процесс и условия извлечения ионов алюминия, свинца, стронция и кадмия из водных растворов фосфорорганическим продуктом (производным инозитгексафосфорной, фитиновой кислоты), полученным из отхода производства риса – рисовой мучки. Фитиновая кислота и ее производные являются высокоэффективными лигандами, способными хелатировать катионы металлов, что позволяет рассматривать их в качестве природного материала, пригодного для удаления ионов тяжелых металлов из водных растворов. Степень извлечения ионов алюминия достигает 97%, свинца и стронция – 89%, а кадмия – 93%. Показано, что величина поглощения уменьшается в рядах Cr3+ > Al3+ > Bi3+ (от 13.0 мг/г до 4.9 мг/г) и Cd2+ > Pb2+ > Sr2+ (от 8.9 мг/г до 7.5 мг/г). Данные исследования позволяют предложить принципиальную возможность применения природного фосфорсодержащего соединения, в качестве экологически безопасного сорбента.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Макаренко, Наталья Викторовна | Евстропов, Никита Евгеньевич | Ковехова, Анна Васильевна | Арефьева, Ольга Дмитриевна | Егоркин, Владимир Сергеевич | Панасенко, Александр Евгеньевич

Материалы природного происхождения могут служить сырьем для получения экологически безопасных недорогих полифункциональных материалов, имеющих широкий спектр применения. Источником таким веществ могут служить сельскохозяйственные отходы рисового производства (рисовая шелуха, солома и мучка). В данной работе изучены процесс и условия извлечения ионов алюминия, свинца, стронция и кадмия из водных растворов фосфорорганическим продуктом (производным инозитгексафосфорной, фитиновой кислоты), полученным из отхода производства риса – рисовой мучки. Фитиновая кислота и ее производные являются высокоэффективными лигандами, способными хелатировать катионы металлов, что позволяет рассматривать их в качестве природного материала, пригодного для удаления ионов тяжелых металлов из водных растворов. Степень извлечения ионов алюминия достигает 97%, свинца и стронция – 89%, а кадмия – 93%. Показано, что величина поглощения уменьшается в рядах Cr3+ > Al3+ > Bi3+ (от 13.0 мг/г до 4.9 мг/г) и Cd2+ > Pb2+ > Sr2+ (от 8.9 мг/г до 7.5 мг/г). Данные исследования позволяют предложить принципиальную возможность применения природного фосфорсодержащего соединения, в качестве экологически безопасного сорбента. | Materials of natural origin can serve as raw materials for the production of environmentally friendly inexpensive polyfunctional materials with a wide range of applications. Agricultural waste from rice production (rice husks, straw and flour) can serve as a source of such substances. In this work, the process and conditions for the extraction of aluminum, lead, strontium and cadmium ions from aqueous solutions by an organophosphorus product (derivative of inositol hexaphosphoric, phytic acid) obtained from rice flour production waste are studied. Phytic acid and its derivatives are highly effective ligands capable of chelating metal cations, which allows them to be considered as a natural material suitable for removing heavy metal ions from aqueous solutions. The degree of extraction of aluminum ions reaches 97%, lead and strontium – 89%, and cadmium – 93%. It is shown that the absorption decreases in the series Cr3+ > Al3+ > Bi3+ (from 13.0 mg/g to 4.9 mg/g) and Cd2+ > Pb2+ > Sr2+ (from 8.9 mg/g to 7.5 mg/g). These studies allow us to offer a fundamental possibility of using a natural phosphorus-containing compound as an environmentally friendly sorbent.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation