ВЫЯВЛЕНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДОЭМУЛЬСИОННОЙ ШПИНАТНОЙ СУСПЕНЗИИ В ПОЛЕ ГРАВИТАЦИОННЫХ И ЦЕНТРОБЕЖНЫХ СИЛ

Пищевая натуральная добавка хлорофилл - это зелёный пигмент растений, хорошо растворимый в жирах. Эту пигментную субстанцию, имеющую название пищевой краситель хлорофилл и относящуюся к пищевым премиксам, получают различными физико-химическими способами из сырья, как правило, растительного происхождения. Данный пищевой краситель разрешен практически во всех странах мира и считается безвредным для здоровья. В известных способах получения хлорофилла применяется неэффективная с точки зрения энергосбережения подготовка растительного материала к экстракции путем его термической сушки, поэтому предложено часть свободной влаги удалять из измельченного сырья механическим способом. Для решения поставленной задачи наиболее полного извлечения хлорофилла из измельченных листьев шпината, их целесообразно подвергнуть предварительному кратковременному замачиванию в эмульсии вода/органический реагент при ультразвуковом воздействии, и далее удалить часть влаги, например, фильтрующим центрифугированием. После реализации процесса механического отделения эмульсии от измельченных листьев шпината и их отжима, полученный осадок, имеющий пониженную влажность, является подготовленным материалом для экстрагирования из него хлорофиллов. Для рационализации процесса фильтрации необходимо оценить структурно-механические свойства осаждаемых материалов с целью определения сопротивления осадка, выбора материала и сопротивления фильтрующей перегородки в зависимости от движущей силы процесса путем решения кинетического дифференциального уравнения фильтрации. В данной статье рассмотрен важный этап подготовки растительного сырья к экстрагированию хлорофилла, а именно механическое удаление влаги из осадка, состоящего из тонко измельченных листьев шпината, который образуется в результате частичного отделения эмульсии после этапа замачивания. Используя опытные данные и зависимости от скорости вращения рабочего органа центрифуги, после проведения серии экспериментов получены обобщенные уравнения для расчета удельного сопротивления осадка в зависимости от угловой скорости или от соответствующего ей перепада давления для использования в инженерных расчетах фильтрующих центрифуг.

Шпинат, хлорофилл, интенсивность фильтрации, кинетика, отжим, сопротивление осадка, центрифугирование

1. Авдеенко C.C. Опыт выращивания шпината в Ростовской области // Фундаментальные исследования. 2012. № 112. С. 341-344.

2. Кабашникова Л. Хлорофилл - зеленое вещество жизни // Наука и инновации. 2018. № 1 (179). С. 65-69.

3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: учеб. для вузов. 11-е изд. М.: ООО ТИД Альянс, 2005. 753 с.

4. Лимарева Н.С., Донченко Л.В. Функциональные пектиносо-держащие напитки на основе шпината // Современная наука и инновации. 2016. №4. С. 99-104.

5. Миронова К.И., Землякова Е.С. Изучение химического состава растительных экстрактов, положительно влияющих на зрительную функцию // Вестник молодежной науки. 2015. С. 1-7.

6. Морина Н.С., Сидорова Ю.С., Нечаев А.П. Содержание полифенолов в водном экстракте шпината // Хранение и переработка сельхозсырья. 2016. №1. С. 19-22.

7. Общая характеристика натурального пищевого красителя Хлорофилл. URF:http://bazadobavok.ru/pishevye-dobavki/el00-199/el40-hlorofill.php (Дата обращения: 21.11.2019).

8. Пат. РФ 2496813 Рос. Федерация, МПК С09В 61/00 (2006.01). Способ получения хлорофилла из высших водных растений / М.Д. Мукатова, М.И. Кабанин, А.Р. Салиева; заявл. 22.12.2011, опубл. 27.10.2013, Бюл. №30.

9. Пищевой краситель хлорофилл (хлорофиллин) - добавка E-140. URL: http://bazadobavok.ru/pishevye-dobavki/el00-199/el40-hlorofill.php (Дата обращения: 21.11.2019).

10. Шкоропад, Д.Е., Новиков О.П. Центрифуги и сепараторы для химических производств. М.: Химия, 1987. 256 с.

11. Чекунова, Е.М. Генетический контроль метаболизма хлорофиллов // Экологическая генетика. Том XI. №3. 2013. С. 14-27.

12. Zhang, Z.-H., Peng, Н., Woo, M.W., Zeng, Х.-А., Brennan, М., Brennan, C.S. Preparation and characterization of whey protein isolatechlorophyll microcapsules by spray drying: Effect of WPI ratios on the physicochemical and antioxidant properties (Article) // Journal of Food Engineering. - Volume 267. - February 2020.

13. Roberts J.F., Moreau R. Functional properties of spinach (Spinaciaoleracea F.) phytochemicals and bioactives // Food Funct. 2016. Aug 10. 7(8). P. 3337-3353.

14. Q H Tran, T Q Pham, H T Vu, D X Ее, О T Tran, A Q Ngo, T D Nguyen, В T Hoang and S T Do Research on some factors affecting extraction of chlorophyll from mulberry leaves (Morus alba) // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Volume 479. Number 1.