Исследование элементного состава пектиновых пленок

Автор: Хатко Зурет Нурбиевна

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Статья в выпуске: 4 (54), 2012 года.

Бесплатный доступ

Изучена микроструктура пектиновых пленок. Установлено, что имеются сходные и отличительные морфологические признаки строения структур исследуемых объектов, прежде всего связанные с физико-химическими свойствами пектина и комбинируемых с ним веществ.

Пектиновые вещества, пленка, хлоргексидин, фурацилин, тамерит, полиферментный препарат, рентгеноспектральный микроанализ

Короткий адрес: https://sciup.org/14039941

IDR: 14039941

Текст научной статьи Исследование элементного состава пектиновых пленок

Пектины – природные пленкообразо-ватели в результате физико-химических или химических превращений образующие пленку на подложке. Это св ойство пектиновых веществ может быть применимо как в пищевых, так и медицинских целях. Пектины являются гетерогенными по химической структуре и молекулярной массе. Их состав различается в зависимости от вида сырья, места произрастания растения и условий выделения. Все сопутствующие пектину вещества называются балластными. Их содержание в пектине существенно влияет на его основные физикохимические свойства. Структура и химический состав пектиновых веществ определяют форму их молекул и характер взаимодействия с другими соединениями [1, 2].

Нами изготовлены пленки по разработанным способам [3,4] из свекловичного пектина c дистиллированной водой, хлоргексиди-ном (антисептик), фурацилином (антисептик), тамеритом(противовоспалительное и иммуномодулирующее средство)и полиферментным препаратом животного происхождения (ПФП). Полученные пектиновые пленки однородные по толщине, прозрачные, умеренно прочные (при использовании дистиллированной воды, хлоргексидина, фурацилина), непрозрачные и прочные (при использовании тамерита, ПФП). Пленки апробированы профессором С.Г. Павленко в Краснодарском клиническом госпитале для ветеранов ВОВ им. В.К. Красовитова.

Применение пектиновых пленок способству-етсокращению сроков заживления ран за счет их надежной изоляции от внешней среды, сокращению сроков медико-социальной реабилитации больных за счет создания благоприятных условий для регенерации тканей благодаря антисептическим, энтеросорбционным свойствам пектина и его пролонгирующему действию.

Цель работы – рентгеноспектральный микроанализ состава пектиновой пленки.

Исследование структуры и состава пленок выполнено на сканирующем (растровом) электронном микроскопе XL-30 (Philips, Нидерланды) с лантан-гексаборидным катодом. Образцы монтировали на алюминиевые столики с помощью углеродных адгезивных проводящих прокладок, что предотвращало накопление заряда на образцах. Напыление данным образцам не требовалось. При сканировании и получении изображения использовали ускоряющее напряжение 3 кВ, для рентгеноспектрального микроанализа – 25 кВ. Рентгеноспектральный микроанализ состава образцов проводили с использованием детектора EDAX (США) с Li/Be ультратонким окном. Микроанализ проводили в точке, по линии или в выбранном окне в зависимости от размера, формы и других характеристик анализируемого объ екта. Спектры рентгеновского излучения обрабатывали с помощью прикладных программ для получения результата в весовых и атомарных процентах.

Полученные результаты исследования представлены на рис. 1, 2 и в таблице.

а ) 3500х

е ) 1200х

б ) 500х

lAecV Spot Magi Del WB F 4 16 pm

[ЗООкУЗО ZOOOx SE 8 ? И lament____

в ) 1500х

ж) 5000х

з ) 2500х

г ) 2000х

и) 5000х

д ) 1500х

к ) 5000х

Рис. 1. Микроструктура пленки и среза пленки пектина с дистиллированной водой ( а, б), хлоргексидин ом ( в, г ), фурацилином ( д, е ), тамеритом ( ж, з ), ПФП ( и, к ), ускоряющее напряжение 3 кВ

Сравнительный анализ микроструктуры пектиновых пленок показывает, что имеются сходные и отличительные морфологические признаки строения структур исследуемых объектов. Полученные изображения характеризуют топологию поверхности пленок. Пленки, полученные из пектина с водой, фурацилином и хлоргексидином являются практически гладкими, а из тамерита и

д )

ПФП - имеют гладкие и зернистые участки. Микроструктура срезов пленок показывает, что каждый вид имеет свой отличительный «рисунок», обусловленный механизмом взаимодействия комбинируемого вещества с пектином [5]. Кроме того, на изображениях срезов пленок из пектина с антисептиками отмечены микротрещины.

Рис. 2. Спектры пленки пектина: а - с дистиллированной водой; б - хлоргексидином; в - фурацилином; г - та-меритом; ПФП: д - гладкий, е - зернистый участок

Таблица

Результаты исследования элементного состава пектиновой пленки

Показатель	Элементный состав, %
Показатель	CК	OК	NaК	MgК	AlК	SiК	PК	SК	ClК	KК	CaК	FeК	CuК
Свекловичный пектин промышленнный
Весовой	48.03	46.94	0.14	-	0.50	0.04	0.03	0.06	4.05	0.03	0.05	0.08	0.06
Атомарный	56.48	41.44	0.08	-	0.26	0.02	0.01	0.03	1.61	0.01	0.02	0.02	0.01
Свекловичный пектин лабораторный
Весовой	56.84	42.41	0.17	0.01	0.02	0.04	0.02	0.11	0.03	0.06	0.09	0.06	0.14
Атомарный	63.90	35.80	0.10	0.01	0.01	0.02	0.01	0.05	0.01	0.02	0.03	0.01	0.03
Пленка (дист. вода)
Весовой	49.22	43.86	0.19	0.05	0.58	0.07	0.07	0.06	5.41	0.08	0.14	0.12	0.15
Атомарный	58.20	38.94	0.12	0.03	0.30	0.04	0.03	0.03	2.17	0.03	0.05	0.03	0.03
Пленка (дист. вода)
Весовой	59.10	31.04	0.13	0.00	0.92	0.12	0.12	0.13	7.90	0.09	0.15	0.17	0.13
Атомарный	68.85	27.15	0.08	0.00	0.48	0.06	0.06	0.05	3.12	0.03	0.05	0.04	0.03
Пленка (хлоргексидин)
Весовой	50.92	43.43	0.03	0.00	0.55	0.14	0.06	0.07	4.43	0.07	0.09	0.11	0.09
Атомарный	59.57	38.14	0.02	0.00	0.29	0.07	0.03	0.03	1.76	0.02	0.03	0.03	0.02
Пленка (хлоргексидин)
Весовой	53.42	41.70	0.10	0.02	0.45	0.06	0.05	0.07	3.73	0.05	0.11	0.12	0.15
Атомарный	61.82	36.23	0.06	0.01	0.23	0.03	0.02	0.03	1.46	0.02	0.04	0.03	0.03
Пленка(фурацилин)
Весовой	49.23	40.50	3.18	0.07	0.52	0.09	0.05	0.08	5.97	0.05	0.10	0.10	0.07
Атомарный	58.78	36.30	1.99	0.04	0.28	0.05	0.02	0.04	2.42	0.02	0.04	0.03	0.02
Пленка(фурацилин)
Весовой	50.05	39.89	2.88	0.07	0.53	0.14	0.06	0.09	5.96	0.05	0.09	0.11	0.09
Атомарный	59.59	35.66	1.79	0.04	0.28	0.07	0.03	0.04	2.41	0.02	0.03	0.03	0.02
Пленка (таме							рит)
Весовой	56.46	33.16	2.11	0.05	0.69	0.05	0.07	0.09	6.92	0.09	0.14	0.03	0.14
Атомарный	66.17	29.18	1.29	0.03	0.36	0.02	0.03	0.04	2.75	0.03	0.05	0.01	0.03
Пленка (таме							рит)
Весовой	55.67	37.64	1.26	0.00	0.42	0.04	0.06	0.09	4.46	0.08	0.12	0.10	0.06
Атомарный	64.39	32.69	0.76	0.00	0.22	0.02	0.03	0.04	1.75	0.03	0.04	0.02	0.01
Пленка (ПФП)
Весовой	67.95	21.26	3.77	0.21	0.52	0.03	0.36	0.13	5.22	0.23	0.12	0.10	0.09
Атомарный	76.92	18.07	2.23	0.12	0.26	0.02	0.16	0.05	2.00	0.08	0.04	0.03	0.02
Пленка, зернистый участок (ПФП)
Весовой	73.80	17.73	2.77	0.13	0.42	0.08	0.28	0.11	4.16	0.24	0.13	0.05	0.09
Атомарный	81.51	14.70	1.60	0.07	0.21	0.04	0.12	0.05	1.56	0.08	0.04	0.01	0.02

Полученные данные по элементноселективным изображениям и спектрам позволили рассчитать локальные микроконцентрации элементов. По элементному составу пектиновые пленки отличаются друг от друга. Так, весовое содержание углерода в анализируемых объектах составляет 50…65 %, кислорода – 20…45 %, хлора – 4…8 %. Причем весовое содержание углерода практически одинаково в пектиновых пленках с антисептиками и несколько выше с тамеритом и ПФП. Кроме этого, содержание углерода на 6 пунктов выше в пектиновой пленке с ПФП с зернистым участком, чем без него, а с тамеритом – одинаково. Остальные элементы содержатся в малых примерно равных количествах.

Полученные значения по элементному составу свекловичного пектина подтверждают их зависимость от технологии получения целевого продукта. Так, весовое содержание уг- лерода в промышленном образце ниже, чем в лабораторном и составляет 48,00 и 56,84 %. Кроме того, содержание хлора в лабораторном образце ниже на два порядка и составляет 0,03 %. Остальные элементы содержатся в малых количествах.

Таким образом, микроструктура пленок характеризует особенности пленкообразова-ния, связанные с физико-химическими свойствами свекловичного пектина и комбинируемых с ним веществ.

Микрорельеф на срезе пленки обусловлен механизмом взаимодействия пектина и комбинируемых с ним веществ, их количественным соотношением и другими рельефообразующими факторами.

Полученные данные об атомарном составе пектиновых пленок служат характеристикой параметров образующихся кристаллических решеток.

Статья научная