Введение к работе
.*
Актуальность работы. Хитин - природный биополимер, запасы которого в природе значительны и постоянно возобновляются. Уникальные свойства делают хитин полимером XXI века. Особенности хитина - биосовместимость, биодеградируемость, наличие ацетамидных и амидных групп придают ему специфические физико-химические, структурные и адсорбционные свойства по сравнению с другим полисахаридом - целлюлозой. Специфические свойства хитина обуславливают его применение в некоторых областях совместно или взамен целлюлозы, придавая материалам уникальные физико-химические свойства.
Существующее в мире производство хитина базируется на применении отходов морепродуктов, имеющих животное происхождение. Но запасы и воспроизводство грибного хитина значительно превосходят запасы и воспроизводство животного хитина. Следует отметить, что выделить хитин в чистом виде из грибов практически невозможно. При выделении из биомассы грибов получается продукт, который назь*зается хитин-глюкановый комплекс, то есть продукт, содержащий, кроме хитина, глюканы. Естественно, хитин-глюкановый комплекс отличается по своим свойствам от хитина, выделенного из сырья животного происхождения.
Развитие биотехнологической промышленности дает возможность получать хитин-глюкановый комплекс из отходов микробиологических производств. В этой связи, представляет научный и практический интерес разработка технологии получения хитин-глюканового комплекса из грибного сырья. При этом актуальным является разработка способов получения хитин-глюканового комплекса из отходов микробиологического производства, в которых биомасса грибов является продуцентом органических кислот, ферментов и антибиотиков. До сих пор биомасса этих грибов практически не использовалась и большая ее часть направлялась на сжигание или захоронение.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка на основе экспериментальных исследований научно обоснованной технологии получения хитин-глюканового адсорбента из биомассы грибов.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1 .Установить влияние вида биомассы грибов, параметров процесса выделения, химических реагентов на состав и выход, а также
*В руководстве работы принимала участие кандидат химических наук Шабрукова Н.В.
на структурные и адсорбционные свойства хитин-глюканового адсорбента.
2. Разработать технологию получения хитин-глюканового адсорбента из биомассы грибов с изготовлением опытной партии продукта и испытанием у потребителя.
Научная новизна. Впервые установлено влияние вида микробиологического сырья - грибов рода Aspergillus, Penicillium, Pleurotus, дрожжей рода Candida, Saccharomyces, технологических факторов, природы химических реагентов и их концентрации на выход, состав хитин-глюканового комплекса, удельную поверхность, пористую структуру, ^-потенциал поверхности.
Впервые исследованы и установлены структурные свойства хитин-глюкановых комплексов, выделенных из грибов. Показано влияние химического состава хитин-глюканового комплекса на его структурные и адсорбционные свойства по отношению к воде и органическим красителям.
Установлено влияние ^-потенциала поверхности хитин-глюканового комплекса на адгезию частиц латекса.
Показано, что сочетанием параметров технологического процесса, природы химического реагента и условий промывки возможно направленное регулирование структурных и адсорбционных свойств хитин-глюканового комплекса.
Практическая значимость. В соответствии с разработанной технологией в условиях ОАО "Волжский гидролизно-дрожжевой завод" изготовлена опытная партия хитин-глюканового адсорбента. В ОАО "Волжский научно- исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности" изготовлен фильтровальный картон с применением хитин-глюканового адсорбента для осветляющей и стерилизующей фильтрации биологических жидкостей.
Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференции молодых ученых и специалистов "Экология - 98" (Архангельск- 1998), межрегиональной научной конференции молодых ученых "Пищевые технологии" (Казань-1999), результаты работы доложены на ежегодных отчетных конференциях КГТУ (1998-2000), на конференции "Структура и динамика молекулярных систем" (Москва-2000), на международной конференции "PAP-FOR-2000" (Санкт-Петербург)
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора лтературы, описания материалов и методов исследования, результатов и их обсуждения, технологического раздела, выводов и
библиографического указателя, содержащего 158 источников. Работа изложена на 234 страницах машинописного текста, включает в себя 70 таблиц, 11 рисунков и 4 приложения.