III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011
Исследование методом зондовой микроскопии структуры микро и нанопорошков ягеля
КомментарииПолная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Среди растительного мира Крайнего Севера ведущее место занимает ягель (род. Cladonia), который обладает большой калорийностью и является основным кормом для северных оленей, выдерживающих арктические зимы. Суровый климат Заполярья способствовал ягелю продуцировать уникальные биологические активные вещества, из которых наиболее изучена усниновая кислота.
Исследования структуры, состава и свойств микро и нанопорошков ягеля являются актуальными для разработки методов эффективного извлечения усниновой кислоты, обладающей антибактериальными свойствами. Усниновая кислота, извлеченная из природного экологически чистого ягеля, представляет интерес для применения в пищевой промышленности, в медицине, в косметологии.
Для увеличения биодоступности усниновой кислоты природный ягель подвергается механохимической обработке, которая увеличивает максимальную поверхность ягеля. Микро и нанопорошки ягеля имеют повышенную эффективность химических реакций при выделении биологически активных веществ, по сравнению с немолотым ягелем. Целью работы является исследование изменений структуры поверхности ягеля, подвергнутых разному механизму измельчения.
Механохимическая активация биосырья заключается в: измельчении слоевищ лишайников вместе со щёлочью (в оптимальных соотношениях) в барабане планетарной фрикционной мельницы-активатора c частотой вращения барабанов в переносном движении 740,4 об/мин-1 и в относительном движении 1974,5 об/мин-1 в течение 2-3 минут.
Объектами исследования в данной работе являются микропорошки ягеля грубого помола и ягеля, измельченного механохимической мельницей.
Для исследования структуры микропорошков ягеля был использован атомно-силовой микроскоп (АСМ), антибактериальная активность тестировалась на жидких пищевых продуктах методом классической титриметрии.
Структуры поверхности порошка ягеля, полученные методом АСМ, показывают различие вида поверхности для порошков, полученных разными способами размельчения. В исходном немолотом ягеле структура является слоистой со ступеньками ~ 1 мкм. При механохимической обработке поверхность порошка ягеля становится структурированной. С уменьшением размеров микропорошков ягеля рельеф поверхности становится похожей на рельеф поверхности частиц усниновой кислоты. Различие рельефа структур, возможно, объясняется разрывами химических связей, образованием новых наноструктур при механохимической активации ягеля.
При определении антибактериальной активности в пищевых продуктах было выявлено, что природные лишайниковые БАВ обладают бактериостатическими свойствами. Результат добавления механохимического ягеля в пробы продуктов показал, что скисание продуктов происходит значительно медленнее. Следовательно, БАВ механохимического ягеля могут служить природными консервантами для жидких пищевых продуктов.
Таким образом, исследования показали, что измельчение ягеля на планетарной фрикционной мельнице приводит к изменению как физических, так и химических свойств микро и нанопорошков ягеля.