СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ РАСТВОРОВ ХИТИН-ГЛЮКАНОВОГО КОМПЛЕКСА ИЗ ПЛОДОВЫХ ТЕЛ ARMILLARIA MELLEA В УКСУСНОЙ И СОЛЯНОЙ КИСЛОТАХ
УДК 635.89:66.061.3:532.135
Аннотация
Статья посвящена сравнительному исследованию реологических свойств хитин-глюканового комплекса в водных растворах уксусной и соляной кислот. Образец ХГК выделен из плодовых тел опенка осеннего Armillaria mellea, полученного биотехнологическим способом из легковозобновляемого растительного сырья. Методом ротационной вискозиметрии исследовано течение растворов хитин-глюканового комплекса концентрацией 1, 3, 5 % (масс.) в уксусной кислоте в диапазоне от 10 до 1000 с-1 при температуре от 20°С до 50°С. Также использованы аналогичные данные для растворов хитин-глюканового комплекса концентрацией 1, 5, 10 % (масс.) в соляной кислоте. Определены величины реологических коэффициентов уравнения Оствальда для этих растворов. Установлены явления неньютоновской аномалии вязкости. Высокая вязкость растворов может быть обусловлена присутствием внутренней надмолекулярной структуры в растворах хитин-глюканового комплекса. Показан преимущественно псевдопластичный характер реологического поведения изученных растворов. Индекс течения при этом варьируется в пределах от 0,01 до 0,47 для растворов хитин-глюканового комплекса в уксусной кислоте и от 0,18 до 0,79 в растворах соляной кислоты. Псевдопластичный механизм течения таких растворов может быть объяснен разрушением внутренней структуры раствора при росте сдвиговых нагрузок. Также выявлен дилатантный характер течения растворов ХГК в уксусной кислоте при концентрации 1 % (масс.) при скорости сдвига от 10 до 100 с-1. Индекс течения при этом составляет от 1,28 до 1,57. Дилатантный характер течения может быть обусловлен преобладанием процессов образования новой внутренней структуры в растворе над разрушением существующей в растворе структуры при низкой концентрации хитин-глюканового комплекса. Влияние температуры на реологическое поведение растворов сильно искажено влиянием прочих факторов.
Скачивания
Metrics
Литература
Muzzarelli R.A.A., Boudrant J., Meyer D., Manno N., Demarchis M., Paoletti M.G. Carbohydrate Polymer, 2012, vol. 87, no. 2, pp. 995−1012. DOI: 10.1016/j.carbpol.2011.09.063.
Heux L., Brugnerotto J., Desbri`ere, J., Versal, M. F., Rinaud M. Biomacromolecules, 2000, vol. 1 (4), pp. 746−751. DOI: 10.1021/bm000070y.
Ivshin V.P., Artamonova S.D., Ivshina T.N., Sharnina F.F. Vysokomolekulyarnyye soyedineniya. Seriya B, 2007, vol. 49, no. 12, pp. 2215−2222. EDN: IBMOIV. (in Russ.).
Nawawi W.M.F.B.W., Jones M., Richard J. Murphy R.J., Lee K.-Y., Kontturi E., Bismarck A. Biomacromolecules. 2020, vol. 21 (1), pp. 30−55. DOI: 10.1021/acs.biomac.9b01141.
Di Mario F., Rapana P., Tomati U., Galli E. International Journal of Biological Macromolecules, 2008, vol. 43, no. 1, pp. 8−12. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2007.10.005.
Zhang M., Zhao K., Zhang K., Wang W., Xing J., Li Y. Carbohydr. Polym., 2022, vol. 294. 119762. DOI: 10.1016/j.carbpol.2022.119762.
Ivshina T.N., Artamonova S.D., Ivshin V.P., Sharnina F.F. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya, 2009, vol. 45, no. 3, pp. 348−353. EDN: KAVSIH. (in Russ.).
Slivkin A.I., Belenova A.S., Shatalov G.V., Kuznetsov V.A., Slivkin D.A., Firsova L.I. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Khimiya. Biologiya. Farmatsiya, 2014, no. 1, pp. 134−137. EDN: SBNFED. (in Russ.).
Zhong Y., Cai J., Zhang L.N. Chin. J. Polym. Sci., 2020, vol. 38, pp. 1047−1060. DOI: 10.1007/s10118-020-2459-x.
Roy J.C., Salaün F., Giraud S., Ferri A., Chen G., Guan J. In Tech., 2017. DOI: 10.5772/intechopen.71385.
Apryatina K.V., Khramtsova Ye.M., Sivokhin A.P., Smirnova L.A. Izvestiya Ufimskogo nauchnogo tsentra RAN, 2016, no. 3-1, pp. 12-15. EDN: WJUOCH. (in Russ.).
Malkin A.Ya. Vysokomolekulyarnyye soyedineniya. Seriya A, 2009, vol. 51, no. 1, pp. 21−36. EDN: IVSKLO. (in Russ.).
Rath A., Grisin B., Pallicity T.D., Glaser L., Guhathakurta J., Oehlsen N., Simon S., Carosella S., Middendorf P., Stegbauer L. Composites Science and Technology, 2023, vol. 235. 10995. DOI: 10.1016/j.compscitech.2023.109952.
Sampath L., Ngasotter S., Layana P., Balange A.K., Nayak B.B., Xavier K.A.M. Food Hydrocoll. Health, 2022, vol. 2. 100091. DOI: 10.1016/j.fhfh.2022.100091.
Sakoshev Z.G., Blaznov A.N. Plasticheskiye massy, 2022, no. 9-10, pp. 7−9. DOI: 10.35164/0554-2901-2022-9-10-7-9. EDN WCCKGN. (in Russ.).
Minakov D.V., Minakova A.A., Markin V.I., Bazarnova N.G., Tikhonov S.L., Yegorova Ye.YU. Khimiya ras-titel'nogo syr'ya, 2023, no. 1, pp. 313–322. DOI: 10.14258/jcprm.20230112519. (in Russ.).
Pukhnachev V.V., Frolovskaya O.A., Petrova A.G. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Severo-Kavkazskiy region. Seriya: Yestestvennyye nauki, 2020, no. 2, pp. 84−93. DOI 10.18522/1026-2237-2020-2-84-93. EDN: KJNJFV. (in Russ.).
Evageliou V. Int. J. Food Sci. Technol., 2020, vol. 55, pp. 1853−1861. DOI: 10.1111/ijfs.14545.
Shipovskaya A.B., Abramov A.Y., Pyshnograi G.V., Aziz A.J.H.N. Journal of Engineering Physics and Thermophys-ics, 2016, vol. 89(3), pp. 642−651. DOI: 10.1007/s10891-016-1422-8.
Liao J., Hou B., Huang H. Carbohydr. Polym., 2022, vol. 283, pp. 119−177. DOI: 10.1016/j.carbpol.2022.119177.
Araújo D., Ferreira I.C., Torres C.A., Neves L., Freitas F. J. Chem. Technol. Biotechnol., 2020, vol. 95, pp. 1277−1289. DOI: 10.1002/jctb.6325.
Araújo D., Rodrigues T., Alves V.D., Freitas F. Polymers, 2022, vol. 14. 785. DOI: 10.3390/polym14040785.
Pushpamalar J., Meganathan P., Tan H.L., Dahlan N.A., Ooi L.-T., Neerooa B.N.H.M., Essa R.Z., Shameli K., Teow S.-Y. Gels, 2021, vol. 7 (4). 153. DOI: 10.3390/gels7040153.
Nawawi W.M.F.W., Lee K.-Y., Kontturi E., Murphy R., Bismarck A. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2019, vol. 7, pp. 6492−6496. DOI: 10.1021/acssuschemeng.9b00721.
Zhang M., Zhao K., Zhang K., Wang W., Xing J., Li Y. Carbohydrate Polymers, 2022, vol. 294. 119762. DOI: 10.1016/j.carbpol.2022.119762.
Agnihotri S.A., Kulkarni V.D., Kulkarn, A.R. Aminabhavi, T.M. J. Appl. Polym. Sci., 2006, vol. 102, pp. 3255−3258. DOI: 10.1002/app.24663
Mucha M. Macromol. Chem. Phys., 1997, vol. 198, pp. 471−484. DOI: 10.1002/macp.1997.021980220.
Copyright (c) 2023 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
