AGRIS - 

2019

Kukin, M.Yu., All-Russia Research and Development Inst. of Food Flavours, Acids and Dyes, St. Petersburg

Investigated are the technological aspects of the separation of food additive E316 – sodium isoascorbate (SIA) from solutions. The dependence of the solubility of isoascorbic acid and sodium isoascorbate in water was studied at a temperature of 8 deg C to 82 deg C; the dependence of the solubility of SIA on the mass fraction of ethyl alcohol in solution at a temperature of 25 deg C and 50 deg C; the dependence of the mass fraction of SIA in the filtrate and the supersaturation coefficients of the solution on the duration of crystallization at temperatures of 20 deg C, 30 deg C, 40 deg C, and 50 deg C. The average rate of oxidative degradation of SIA solutions was determined in the presence/absence of contact with stainless steel and oxygen of air at temperatures of 24 deg C, 38 deg C, 61 deg C, 82 deg C and process duration of 5 h and 24 h. The experiments were performed on sodium isoascorbate obtained by the interaction of a solution of sodium hydroxide with a solution of D(-)- isoascorbic acid from Acros organics. To protect against contact with atmospheric oxygen, carbon dioxide was used. To determine the content of isoascorbates in the feedstock, solutions and crystals of the finished product, the iodometric titration method was used. Solubility, supersaturation coefficients, and oxidative degradation rate were determined by measuring the mass fraction of SIA in solutions. It has been found that in order to achieve a total yield of the target product of more than 90% of the yield by reaction and to reducing of the technological process cost; it is advisable to separate SIA crystals from solution by isohydric crystallization, followed by separation of the filtrate and its isothermal crystallization. In metal equipment, the process should not be carried out at temperatures above 60 deg C, and for non-metal equipment you can increase the temperature to 85 degree C. The revealed patterns can be used to select the optimal technological regimes for the synthesis and extraction of SIA in the development of the technology for its production for import substitution. | Исследовали технологические аспекты выделения пищевой добавки Е316 (изоаскорбата натрия - ИАН) из растворов. Изучена зависимость растворимости изоаскорбиновой кислоты и ИАН в воде при температуре от 8 до 82 град. C; зависимость растворимости ИАН от массовой доли этилового спирта в растворе при температуре 25 и 50 град. C; зависимость массовой доли ИАН в фильтрате и коэффициентов пересыщения раствора от продолжительности кристаллизации при температурах 20; 30; 40 и 50 град.C. Определена средняя скорость окислительной деградации растворов ИАН при наличии/отсутствии контакта с нержавеющей сталью и кислородом воздуха при температурах 24; 38; 61; 82 град. C и продолжительности процесса 5 и 24 ч. Эксперименты проводили на изоаскорбате натрия, полученном в результате взаимодействия раствора гидроокиси натрия с раствором D(-)-изоаскорбиновой кислоты фирмы Acros organics. Для защиты от контакта с кислородом воздуха использовали углекислый газ. Для определения содержания изоаскорбатов в исходном сырье, растворах и кристаллах готового продукта использовали метод йодометрического титрования. Растворимость, коэффициенты пересыщения и скорость окислительной деградации определяли по изменению массовой доли ИАН в растворах. Установлено, что для достижения суммарного выхода целевого продукта более 90% от выхода по реакции и снижения себестоимости технологического процесса целесообразно проводить выделение кристаллов ИАН из раствора путем изогидрической кристаллизации с последующим отделением фильтрата и его изотермической кристаллизацией. В металлическом оборудовании не следует проводить процесс при температуре выше 60 град. C, а для неметаллического оборудования можно увеличить температуру до 85 град. C. Выявленные закономерности могут быть использованы для выбора оптимальных технологических режимов синтеза и выделения ИАН при разработке технологии его получения с целью импортозамещения.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Ivanov, A.I., Agrophysics Research and Development Inst., St. Petersburg

Natural soil formation in the Non-Chernozem zone is aimed at leaching the bases and gradual acidification of the soil. Its main regularities were studied in a series of long-term field experiments and stationary monitoring objects in the period 1984-2018 in the Pskov and Leningrad regions. In the course of their parameters and rates of degradation of acid-base and agrophysical properties of soil were established, new meliorants and accurate systems of their application were developed and tested in experiments. The average annual decrease in pHKCl in soddy-podzolic soils is 0.029 and in high-buffer soddy-carbonate soils is 0.015. The rate of increase in hydrolytic capacity is in the range of 0.02-0.04 and decrease in the amount of exchange bases - 0.10-0.15 mmol-eq/100 g per year. They could increase dramatically in intensive vegetable crop rotations on the background of irrigation. This caused a decrease in the potential soil productivity of the currently actively used lands from 3.7 to 1.8 t/ha grain units. Overcoming the problems requires an early large-scale deployment of works on liming acidic soils using a new generation of meliorants and geoinformation technologies and systems. They can significantly reduce the cost of production of local meliorants and increase the agro-economic impact of them by 1.8-2.5 times. | Естественное почвообразование в Нечерноземной зоне направлено на выщелачивание оснований и постепенное подкисление почвы. Основные его закономерности изучены в серии длительных полевых экспериментов и стационарных мониторинговых объектов в 1984-2018 гг. на территории Псковской и Ленинградской областей. В ходе их установлены параметры и темпы деградации кислотно-основных и агрофизических свойств почвы, разработаны и апробированы новые мелиоранты и точные системы их применения. Среднегодовое снижение pHKCl у дерново-подзолистых почв составляет 0,029, у высокобуферных дерново-карбонатных - 0,015. Темпы увеличения гидролитической кислотности находятся в пределах 0,02-0,04, а снижение суммы обменных оснований составляет 0,10-0,15 ммоль-экв/100 г в год. Они могут резко возрастать в интенсивных овощных севооборотах на фоне орошения. Это вызвало снижение потенциальной продуктивности почвы активно используемых угодий с 3,7 до 1,8 т/га зерн.ед. Преодоление проблем требует скорейшего масштабного развертывания работ по известкованию кислых почв с применением мелиорантов нового поколения, геоинформационных технологий и систем, которые позволяют существенно снизить затраты на производство местных мелиорантов и повысить агроэкономическую отдачу от них в 1,8-2,5 раза.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Sokolsky, Georgii V. | Zahornyi, Мaksym N. | Lobunets, Тatyana F. | Tyschenko, Nadiya І. | Shyrokov, Alexander. V. | Ragulya, Аndrey V. | Іvanov, Serhii V. | Gayuk, Nadezhda V. | Sokol’skii, Vladimir Е. | Zudina, Luiza V.

The photoelectrocatalytic degradation process of a methyl orange amino acid dye (MO) under the influence of UV irradiation in a neutral salt electrolyte was studied using a catalyst - titanium dioxide of nanodispersed morphology. Anatase structure synthesized from a suspension of hydrated titanium dioxide TiO (OH)2. The activity of standard samples was also compared (P25 with an anatase / rutile phase ratio of 80:20, pure rutile). The phase composition, unit cell parameters, and dispersion of the samples were determined by X-ray diffraction method. The results of thermogravimetric measurements, porosity characteristics were analyzed. The presence of Ti3 + defects is shown for the synthesized sample, which may be the reason for a decreasing of the band gap semiconductor to 2.75 eV and increasing the anodic oxidation currents of MOs under UV irradiation at high scan rates (from 50 mV / s) and potentials up to 500 mV (CSE) in comparison with standard samples. The photoelectrocatalytic activity of the samples was determined by nanodispersity, crystallite morphology, pore size distribution. Photoelectrocatalytic activity varied symbatically with the concentration of Ti3 +, surface hydroxide groups. | Вивчено процес фотоелектрокаталітичної деградації аміноазобарвника  метилоранжа (МО) під дією УФ-опромінення в нейтральному солевому электроліті з використанням каталізатора – діоксида титана нанодисперсної морфології зі структурою анатаза, синтезованого із суспензії гідратованого діоксида титана TiO(OH)2. Порівнювали також активність стандартних зразків  (Р25 з співвідношенням фаз анатаз/рутил 80 : 20, чистого рутила). Визначений фазовий склад, параметри елементарної комірки, дисперсність зразків рентгенографічним методом. Проаналізовані результати термогравіметричних вимірювань, характеристики пористості. Показано присутність дефектів Ti3+ для синтезованого зразка, що може бути причиною зменьшення ширини забороненої зони напівпровідника до 2.75 еВ і збільшення струмів анодного окислення МО в умовах УФ-опромінення при високих швидкостях сканування (від 50 мВ/с) і потенціалах до 500 мВ (ХСЕ) порівняно з стандартними зразками. Фотоелектрокаталітична активність зразків визначається нанодисперсністю, морфологією кристалітів, розподіла пор за розмірами, змінюється симбатно з концентрацією Тi3+, поверхневих гідроксильних груп. | Изучен процес фотоэлектрокаталитической деградации аминоазокрасителя  метилоранжа (МО) под действием УФ-излучения в нейтральном солевом электролите с использованием катализатора — диоксида титана нанодисперсной морфологии и структурой анатаза, синтезированного из суспензии гидратированного диоксида титана TiO(OH)2 . Сравнивали также активность стандартных образцов  (Р25 с соотношением фаз анатаз/рутил 80:20, чистого рутила). Определен фазовый состав, параметры элементарной ячейки, дисперсность образцов рентгенографическим методом. Проанализированы результаты термогравиметрических измерений, характеристики пористости. Присутствие дефектов Ti3+ показано для синтезированного образца, что может быть причиной уменьшения ширины запрещенной зоны полупроводника. Выявлено потенциодинамическими и потенциостатическими измерениями, что УФ-излучение малой мощности позволяет увеличить ток окисления до 100% и выше при высоких скоростях сканирования (от 50 мВ/с) и потенциалах до 500 мВ для синтезированного образца  и отсутствие значительных изменений в этих же условиях для стандартных образцов. Фотоэлектрокаталитическая активность образцов определяется нанодисперсностью, морфологией кристаллитов, распределением пор по размерам, изменяется симбатно с концентрацией Тi3+, поверхностных гидроксидных групп.

Show more [+]

Less [-]

Oles Honchar Dnipro National University - Ukraine