Некоторые кинетические параметры процесса экстракции полифенольных соединений из растений

Исчезновение Chara vulgaris и массовый расцвет Lamprothamnium pa-pulosum возможно является следствием осолонения водоема.

Общая биомасса фитобентоса по сравнению с 1985 г. увеличилась более чем в 2 раза и достигла 25,9 т/га.

Таким образом, фитобентос Суджукской лагуны Новороссийской бухты претерпел значительные изменения. Произошла смена преобладающих растительных сообществ; на фоне общего увеличения количества видов во флоре водоема, наблюдается уменьшение относительного участия в ней бурых водорослей и высших растений; значительно увеличилась продуктивность растительного сообщества.

Список литературы:

1. Громов В.В. Эколого-фитоценотические изменения в Суджукской лагуне // Изв. Сев.-Кавк. науч. центра высш. шк. - 1982. - № 4. - С. 45-47. - (Сер. «Естеств. наук»»).

2. Зенкович В.П. Морфология и динамика советских берегов Черного моря. Т. 1. - М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 187 с.

3. Калугина-Гутник A.A. Фитобентос Черного моря. - Киев: Наук. Думка, 1975. - 247 с.

4. Калугина-Гутник A.A., Халилова М.Р., Миронова И.В., Березенко Н.С. Современное состояние фитобентоса Суджукской лагуны // Экология моря. - 1988. - № 30. - С. 29-36.

НЕКОТОРЫЕ КИНЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА ЭКСТРАКЦИИ ПОЛИФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ РАСТЕНИЙ

© Мирзорахимов К.К.*, Икрами М.Б., Рахимова Ф.А., Тураева Г.Н., Гулбекова Н.Б.

Технологический университет Таджикистана, Республика Таджикистан, г. Душанбе

Полифенольные соединения содержатся в различных частях многих растений. Эти соединения обладают широким спектром свойств, обуславливающих их биологическую активность. В настоящее время доказаны их антиоксидантные, противовоспалительные, адаптогенные, капилляроук-репляющие свойства [1-3]. Возможность широкого применения полифе-нольных соединений делает актуальным поиск новых доступных и недорогих источников сырья для получения многообразных по своей структу-

* Доцент кафедры Химии, кандидат химических наук.

ре и свойствам полифенолов. Растительные экстракты, содержащие в числе других биологически активных веществ полифенольные соединения, применяются в медицине и в различных областях народного хозяйства, в том числе в пищевой промышленности. Современная пищевая промышленность широко применяет растительные экстракты для обогащения продуктов питания биологически активными веществами и повышения их пищевой ценности, для создания продуктов питания лечебно-профилактического и функционального назначения, как пищевые добавки для улучшения потребительских свойств продуктов [4].

Нами был изучен процесс экстракции полифенольных соединений из корней и корневищ некоторых растений флоры Таджикистана (солодки, ревеня, щавеля конского, кизильника) водой. Анализ литературных данных показал, что основными фенольными веществами в растениях являются антоцианы, флавоноиды, гидролизующиеся танины (производные галловой кислоты и катехинов). Выделение из растворов антоцианов, флавоноидов, производных катехинов производится полярными растворителями - водой, спиртом, водно-спиртовыми растворами. Антоцианы обычно экстрагируют этиловым или иным спиртом с добавлением 1 %-ного раствора соляной, лимонной или 5 %-ного раствора уксусной кислоты.

Выбранное в качестве объекта исследований сырье содержит все указанные виды красящих веществ в больших или меньших количествах. Исходя из этого, экстракция красящих веществ из зверобоя, соцветий одуванчика, древесины айвы и скорлупы грецкого ореха была произведена дистиллированной водой, 1 % и 10 %-ным растворами соляной, лимонной кислот и гидрокарбоната натрия, водно-спиртовыми растворами и 96 %-ным этиловым спиртом.

Проведенные эксперименты показали, что лучшим экстрагентом для выделения красящих веществ из исследуемого сырья является этиловый спирт, водно-спиртовые растворы и вода, а в кислой и щелочной среде красящие вещества практически не экстрагируются. На основе результатов исследования зависимости экстракции от температуры, времени ее воздействия, соотношения сырья и растворителя были рассчитаны кинетические параметры процесса экстракции полифенольных соединений из растительного сырья.

Нами были рассчитаны средние скорости экстракции полифенольных соединений водой, из корней и корневищ солодки, ревеня, щавеля конского и кизильника при кипячении сырья и экстрагентов, взятых в оптимальных соотношениях. Средние скорости были рассчитаны при различных промежутках времени кипячения в интервале от 10 мин. до достижения постоянства концентрации экстрагированных веществ. Полученные результаты приведены в табл. 1.

Как видно из данных таблицы, скорость экстракции полифенольных соединений из исследуемых растений водой, которая имеет определенное значение после 10 мин. кипячения, с увеличением времени кипячения уменьшается.

Таблица 1

Скорость экстракции красящих веществ при кипячении

Экстракт из корней Время, мин. Средняя скорость экстракции, г/л-мин.

Солодки 10 5,09

20 0,535

30 0,446

40 0,357

50 0,357

Ревеня 10 4,53

20 0,895

30 0,268

40 0,215

50 0,161

60 0,161

Щавеля конского 10 5,09

20 0,597

30 0,161

40 0,107

50 0,075

Кизильника 10 6,4

20 0,537

30 0,536

40 0,536

Графические зависимости степени экстракции от времени и от температуры показывают, что процесс экстракции красящих веществ можно описать кинетическим уравнением для реакций первого порядка:

1п с =-Ш + Б

Если исходить из начальной концентрации с0 при /0, то постоянная интегрирования В равна 1п с0, откуда:

с с

1п— = -М или 1п— = кг

с0 с

Переходя от натуральных логарифмов к десятичным, получим:

с

2,303 = кГ [5]

с

Согласно уравнению (1) логарифм концентрации находится в линейной зависимости от времени. Если опытные данные укладываются на прямую линию в координатах 1п с - г, то это также является доказательством того, что рассматриваемый процесс описывается кинетическим уравнением для реакций первого порядка. Подобные графические зависимости построены нами для экстракции красящих веществ из всех исследованных растений различными экстрагентами. На рис. 1 представлены графики за-

висимости ^С от времени для процесса экстракции красящих веществ из исследуемых растений мин.

Условные обозначения:

1 - экстракт из корней кизильника; .

„ „ 4 - экстракт из корней щавеля;

2 - экстракт из корней солодки; . „

„ „ 5 - экстракт из корней солодки.

3 - экстракт из корней ревеня;

Рис. 1. Зависимость ^С от времени для процесса экстракции полифенолдьных соединений из корней исследуемых растений

Как видно из представленного графика, зависимость 1п с от времени при экстракции полифенольных соединений имеет линейных характер и процесс экстракции действительно описывается кинетическим уравнением для реакций первого порядка.

Уравнение (4) часто используют в несколько другом виде, указывая концентрацию образовавшегося в результате определенного промежутка времени вещества:

2,303 ^—-— = кг [5]

а - х

где х - концентрация образовавшегося к моменту г вещества, а - первоначальная концентрация вещества.

По данной формуле нами были рассчитаны константы скорости экстракции полифенольных соединений водой в интервале температур от 20 °С до 100 °С. Значения констант скорости экстракции, рассчитанные при 100 °С приведены в табл. 2.

Таблица 2

Константы скорости экстракции полифенольных соединений при температуре 100 °С

Экстракция kj, мин k2, мин k3, мин kc, мин

Из корней солодки 0,0231 0,0232 0,0231 0,0231

Из корней ревеня 0,1005 0,0899 0,0887 0,0930

Из корней щавеля конского 0,3486 0,3915 0,3506 0,3478

Из корней кизильника 0,2449 0,2553 0,2478 0,2497

Таким образом, полученные результаты показали, что процесс экстракции полифенольных соединений описывается кинетическим уравнением для реакций первого порядка. Полифенольные вещества из корней солодки, ревеня, щавеля конского и кизильника хорошо растворяются в воде и их основная часть экстрагируется в течение первых 10-20 мин. кипячении.

Список литературы:

1. Дейнека Л.А., Сорокопудов В.Н., Дейнека В.И., Шапошник Е.И., Го-ловков A.B. Антоцианы плодов и растений: опыт экстракции и сушки // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2006. - № 4. - С. 28-31.

2. Баева В.М. Изучение полифенольного состава водных извлечений травы некоторых видов манжетки // Фармация. - 2001. - № 5. - С. 25-26.

3. Burda S.,Oleszek W.Antioxidant and antiradical of flavonoids // J. Agric. Food Chem. - 2001. - Vol. 49, № 6. - P. 2774-2779.

4. Бакулина O.A. Развитие пищевых технологий: использование растительных экстрактов // Пищевая промышленность. - 2007. - № 5. - С. 32-33.

5. Киреев В.А. Курс физической химии. - М.: Химия, 1975. - С. 627.

ИНДЕКС КРОУ В АРСКОМ И АТНИНСКОМ РАЙОНАХ ТАТАРСТАНА1

© Шишко А.Н.*, Ельчинова Т.Н.4,

Вафина З.И.*, Зинченко P.A.*

Медико-генетический научный центр РАМН, г. Москва, Республиканская клиническая больница, г. Казань

На основании 432 анкет, полученных в ходе опроса женщин пострепродуктивного возраста в Арском и Атнинском районах Татарстана, по-

1 Работа выполнена при частичном финансировании РФФИ (10-04-00411, 11-08-00280), РГНФ и ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007-2012 гг.».

* Лаборант-исследователь лаборатории Генетической эпидемиологии МГНЦ РАМН.

* Ведущий научный сотрудник лаборатории Генетической эпидемиологии МГНЦ РАМН, доктор биологических наук.

" Заведующий Медико-генетической консультацией РКБ.

* Руководитель лаборатории Генетической эпидемиологии МГНЦ РАМН, доктор медицинских наук, профессор.