РОЗДІЛ 2
ОБ'ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Об’єкти досліджень
Об’єктами досліджень дисертаційної роботи були стружка цукрових буряків,
водностружкова суміш, дифузійний сік та сік ІІ карбонізації цукрового
виробництва.
Стружку отримували в лабораторних умовах, шляхом подрібнення цукрових буряків
на лабораторній бурякорізці.
Дифузійний сік отримували в лабораторних умовах шляхом екстрагування сахарози з
бурякової стружки при температурі 72…750С, з попереднім обробленням
водностружкової суміші електроіскровими розрядами та без нього. Залежно від
мети досліджень відбирали проби сокостружкової суміші на різних стадіях
екстракції.
Очищення проводили до соку ІІ сатурації. Кількість вапна, що давали на очищення
соку, складала 100..120% до маси нецукрів дифузійного соку. Вапно одержували
прожарюванням хімічно чистої пушонки у лабораторній муфельній печі МП – 2УМ при
температурі 9200С. Вапняне молоко готували безпосередньо перед очищенням,
зважуючи необхідну наважку вапна та загашуючи його водою з температурою 800С у
співвідношенні СаО:Н2О = 1:3,8 (г=1,18 г/см3).
2.2. Методи дослідження
Схема одержання бурякової стружки та дифузійного соку, яка використовувалась
для порівняння одержаних результатів, полягала в наступному. Цукровий буряк
відмивався від бруду та домішок і подрібнювався до стружки на лабораторній
бурякорізці, після чого готувалась водностружкова суміш у співвідношенні 1:2.
Отримана водностружкова суміш піддавалась обробленню електроіскровими розрядами
в розрядній камері експериментальної установки [139] з заданою кількістю
імпульсів та напругою. Потім з сокостружкової суміші отримували дифузійні соки.
До проб дифузійних соків додавали гідроокис кальцію (у вигляді водної
суспензії), проводили прогресивне попереднє вапнування при встановлених
температурі і тривалості процесу до рН соку 10,8 – 11,2, після чого проводили
комбіноване основне вапнування. Вапнований сік карбонізували діоксидом вуглецю
до кінцевих значень рН та лужності І карбонізації. До фільтрованого соку І
карбонізації додавали вапняне молоко в кількості 0,3 % СаО до маси буряків,
після чого проводили ІІ карбонізацію до кінцевих значень рН та лужності.
В одержаних таким чином напівпродуктах визначали наступні технологічні
показники: в буряковій стружці – цукристість, вміст сахарози, ступінь
плазмолізації клітин, питомий опір, кінетичні показники, мікробіологічна
забрудненість сокостружкової суміші; в дифузійному соку – вміст білкових,
пектинових, азотистих, редукувальних речовин, сухих речовин, сахарози, чистоту,
рН, в очищеному соку – лужність, вміст сухих речовин, сахарози, чистоту,
забарвленість, вміст солей кальцію.
Визначення складу та фізико-хімічних властивостей сокостружкових сумішей та
соків проводили згідно загально прийнятих методик [128, 129]. В ході
лабораторних досліджень використовувались наступні прилади: для визначення
вмісту сухих речовин – рефрактометр лабораторний РПЛ-3 та прицезійний РПЛ-1,
для вмісту цукрози – поляриметр СУ-4, для забарвленості – колориметр КФК-2, для
реакції середовища – рН-метр “Еконікс”, визначення питомої електропровідності
проводили за допомогою прецизійного кондуктометра ОК102/1 угорської фірми
Radelkis. Проникність оболонок клітин та характер дії ЕГО на клітини бурякової
тканини визначалися за методикою, описаною в п.2.2.1. В процесі дослідження
порівнювались механізми досягнення проникності оболонок клітин бурякової
стружки, яка у вигляді водностружкової суміші була оброблена електроіскровими
розрядами, із замороженою стружкою та стружкою, яка піддавалась термічній
обробці водою з температурою 750С. Вміст білкових речовин в напівпродуктах
визначався методом рідинного електрофорезу, який описано в п. 2.2.2.
2.2.1. Визначення характеру структурних змін в клітинах в залежності від дії
різних фізичних факторів на бурякову тканину.
Для вивчення механізму дії різних фізичних факторів, як то дія високої
температури, заморожування та дія електроіскрового розряду на проникність
оболонок клітин тканини цукрових буряків використовувалось мікроскопіювання
отриманих зразків та фотографування їх.
Для поглибленого вивчення структурних змін в клітинних оболонках бурякової
стружки в залежності від виду попереднього її оброблення перед екстракцією була
застосована методика виготовлення та оброблення рослинних зразків, яка
передбачає фіксацію проби, заливання її в парафін, подальше різання, фарбування
та внесення в середовище [130].
Фіксація матеріалу: Фіксація матеріалу має за мету таку обробку, яка дає
можливість швидко перервати перебіг життєвих процесів та зберегти незмінною
тонку структуру його клітин. З точки зору фізіологічної хімії це досягається
шляхом перетворення клітинних колоїдів, які здатні до набухання та зміни своєї
форми і об’єму, в більш стійкі, нееластичні гелі.
Під час вибору фіксуючої суміші потрібно враховувати наступні вимоги: фіксатор
повинен мати згущуючу дію, він повинен також мати на елементи об’єкта таку
хімічну дію, щоб об’єкт отримав можливість відповідним чином сприймати
фарбник.
Рослинний матеріал, безпосередньо перед зануренням у фіксуючу суміш, потрібно
подрібнити за допомогою леза чи скальпеля та надати йому форму та розміри, які
будуть найбільш придатними для подальшого різання на мікротомі (механічна
установка з ножем для отримання зрізів матеріалів, товщиною 1…20µ). Подрібнені
таким чином часточки повинні мати розміри куба зі сторонами не більше
2…3Ч2…4мм. Такий граничний розмір об’єкту для фіксування обумовлений незначною
проникністю фіксуючої суміші в об’єкт, при якій зовнішні частини його можуть
бути перефіксова
- Київ+380960830922