22 / 76
НАУКА — ПРОИЗВОДСТВУ
ПИВО
и
НАПИТКИ
6
•
2003
20
Экспериментально и в полупромышлен
ном масштабе было доказано, биосор
бент «ОД 2», полученный на основе
клеточных стенок осадочных пивных
дрожжей, эффективно связывает неже
лательные компоненты жидких техно
логических сред и растворов: ионы ме
таллов, в том числе тяжелых, жирные
кислоты и т. д. Изучение его свойств по
казало [1], что частичное удаление ком
понентов сорбирующего препарата (не
крахмальных, белковых, липидных)
обусловливает изменение сорбционной
способности производных препарата по
отношению к индивидуальным компо
нентам водных растворов [на примере
ионов железа (III)]. Предложенный спо
соб обработки приводил к получению
трех различных производных исходно
го биосорбента «ОД 2»: с частично уда
ленными компонентами некрахмальной
природы (№ 1); с частично удаленными
компонентами некрахмальной и белко
вой природы (№ 2); с частично удален
ными компонентами некрахмальной,
белковой и липидной природы (№ 3).
Установленный ранее факт, что наи
высшую сорбционную способность по
отношению к ионам железа (III) демон
стрирует производное № 2, был под
твержден после получения новых пор
ций производных биосорбента «ОД 2»
(табл. 1). Обработку раствора суль
фата железа концентрацией 1 г/л
вели при комнатной температуре в
течение 1 ч.
Сорбционная
способность производных
биосорбента «ОД 2»
Д.В. Карпенко, Е.Е. Богомолова, Н.В. Иванова
Московский государственный университет пищевых производств
Дальнейшие исследования проводи
ли с использованием производного№ 2,
связывающего наибольшее количество
ионов железа по сравнению с другими
разновидностями дрожжевого биосор
бента.
На основании имеющихся экспери
ментальных данных можно было пред
положить, что существенное влияние
на сорбционную способность того или
иного препарата оказывает объем обра
батываемого раствора. Для установле
ния степени влияния упомянутого фак
тора на количество ионов железа (III),
связанных производным № 2, был ре
ализован эксперимент, в рамках кото
рого анализировали четыре варианта,
каждый из которых представлял со
бой различные объемы раствора соли
Fe
2
(SO
4
)
3
·9H
2
O определенной концен
трации (табл. 2) с добавлением 50 мг
производного № 2.
Все варианты выдерживали при ком
натной температуре 60 мин, периоди
чески перемешивая. После центрифуги
рования образцов в течение 20 мин при
4000 мин
–1
надосадочную жидкость де
кантировали и в ней определяли содер
жание ионов железа (III) по методу с са
лициловой кислотой [2]. Количество
связанных Fе
3+
(здесь и далее) опреде
ляли как разность их содержания в кон
трольном [необработанный раствор
Fe
2
(SO
4
)
3
·9H
2
O] и опытном (раствор
Fe
2
(SO
4
)
3
·9H
2
O, обработанный сорби
рующим препаратом) вариантах. Ре
зультаты, полученные в ходе определе
ния, приведены в табл. 2.
Полученные экспериментальные
данные подтверждают, что, как и в слу
чае исходного препарата «ОД 2», трех
кратное увеличение объема обрабаты
ваемого раствора при сохранении про
чих параметров (навеска препарата, ко
личество связываемых ионов, продол
жительность и температура обработки,
периодичность и интенсивность пере
мешивания и т. д.) приводило к суще
ственному, более чем восьмикратному,
снижению количества удержанных био
сорбентом ионов железа (III). Можно
сделать вывод, что эффективность приме
нения производного препарата «ОД 2»
№ 2 тем выше, чем меньше объем обра
батываемой жидкости.
В значительной мере экономичность
и, следовательно, привлекательность
применения сорбирующих препаратов
для обработки (деметаллизации) жид
ких технологических сред могут быть
обусловлены продолжительностью это
го процесса, особенно если для его осу
ществления требуется вводить допол
нительную производственную стадию.
Известно, что значительная часть мак
симально возможного количества
ионов связывается в первые минуты об
работки, однако значительное увеличе
ние ее продолжительности может вызы
вать как дополнительную сорбцию, так
и десорбцию связываемых ионов, повы
шая или понижая их количество. Для
установления зависимости сорбцион
ной способности производного препара
та «ОД 2» № 2 по отношению к ионам
железа (III) от продолжительности об
работки был проведен следующий экс
перимент.
Готовили два варианта. Первый ва
риант —50 мл раствора Fe
2
(SO
4
)
3
·9H
2
O
концентрацией 1 мг/мл с добавлением
125 мг производного №2, второй —
50 мл раствора той же соли концентра
цией 1 мг/мл (контроль).
Из этих вариантов после тщательно
го перемешивания отбирали пробы че
рез 5, 30, 60, 90 и 120 мин. Объем каж
дой пробы составлял 5 мл. После цент
рифугирования в течение 15 мин при
4000 мин
–1
декантировали надосадоч
нуюжидкость и в ней определяли содер
жание ионов железа (III) по методу с са
лициловой кислотой. Результаты пред
ставлены в табл. 3.
Большая часть ионов железа (III) в
условиях эксперимента связывается за
время обработки, не превышающее
30 мин (через 5 мин связано примерно
50 % от удаленных через 120 мин), од
нако увеличение продолжительности
обработки приводит к постепенному
возрастанию сорбционной способности
производного № 2, причем «выхода на
плато» за время эксперимента (2 ч) до
Таблица 1
!
" #
$%&
'
( )
*
+#
,
!"# $%%&
Таблица 2
!
" #
$
%
&!
' (
& &
$
)
Электронная Научн я СельскоХозяйственная Библиотека