Впливу гідродинамічної кавітації на основні фізико-хімічні характеристики 40 % спирту етилового

Показник	Значення показника
	До кавітації	Після кавітації
Показник заломлення	1,3508±0,0005	1,3529±0,0002
Величина рН	5,37±0,02	6,16±0,01
Густина	0,9470±0,0040	0,9490±0,0050
Відносна в’язкість	1,25±0,02	1,18±0,02

Примітка: n = 5, P = 95 %.

При дії кавітації значення рН змінюється в лужну сторону, тому що під час гідрокавітаціної обробки відбувається дегазація СО₂ з рідини у повітря. При цьому відповідно зменшується концентрація вуглекислого газу і показник величини рН зміщується в нейтральний бік.

У випадку впливу гідродинамічної кавітації на екстрагент змінюються його фізико-хімічні властивості. При цьому змінюється структура екстрагента, його в’язкість, поверхневий натяг, водневий показник рН, які впливають на інтенсивність процесу. Також може відбуватись руйнування водневих зв’язків у молекулах спирту і води, що призводить до так званої активації екстрагента [9, 96].

Сучасні уявлення про динаміку і механізм фізичних і хімічних процесів, що супроводжують кавітацію, дозволяють вважати, що локальна концентрація енергії у момент руйнування кавітаційних бульбашок призводить до розщеплення молекул, які проникають у бульбашку на стадії її розширення. Внаслідок цього кавітаційно оброблений екстрагент збагачується достатньою кількість мономерних молекул, іонів і радикалів. Це призводить до підвищення активності такого екстрагенту в цілому [42].

При використанні води та водно-спиртових сумішей можна припустити, що під впливом кавітації, генерованої у гідродинамічному пристрої, утворюються збуджені молекули води, радикали водню, радикали гідроксилу, іони водню, гідроксильні іони, молекули водню і пероксиду водню:

Н₂О → Н₂О*, Н●, ОН●, Н⁺, ОН^¯, Н₂, Н₂О₂

У присутності кисню також може утворюватись невелика кількість озону. Крім того, в молекулах спирту відбувається руйнування водневих зв’язків, що також викликає його активацію.

5.3. Динаміка екстрагування біологічно активних речовин із листя шовковиці за умов кавітаційної обробки

Відповідно до проведених досліджень розділів 5.1 та 5.2, під дією гідродинамічної кавітації екстрагент набуває змін хімічних і фізико – хімічних властивостей.

На максимальний вихід біологічно активних речовин в процесі екстракції впливає ряд факторів, одним із яких є властивості екстрагента.

Ми припускаємо, що властивості спирту етилового як екстрагента, а, отже, динаміка вилучення БАР із листя шовковиці буде залежати від швидкості при якій оброблятиметься екстрагент. Тому, ми провели дослідження вилучення екстрактивних речовин і БАР із листя шовковиці при екстрагуванні спиртом етиловим 40 %, який піддавався кавітаційній обробці при різних швидкостях обертів гвинта [56, 97].

Перед собою ми поставили завдання здійснити порівняльний аналіз процесу екстракції БАР із листя шовковиці екстрагентом, який піддавався обробці на гідродинамічному кавітаторі і некавітованим екстрагентом, для вирішення якого при аналогічних умовах був отриманий і досліджений ряд настойок наступним методом: екстрагент (спирт етиловий 40 %) піддавали обробці на кавітаційній установці при різних швидкостях оберту гвинта : 7500 об./хв, 6000 об./хв, 4000 об./хв і заливали ним, попередньо подрібнену і відважену, сировину у пропорції 1:5. Для порівняння використовували також спирт етиловий 40 % необроблений аналогічно. Через часові інтервали: 30 хвилин, 1,5 години, 2,5 години, 3,5 години і 24 години ми аналізували настойку спектрофотометрично на вміст суми флавоноїдів та дубильних речовин, згідно методик, описаних в розділі 2.

Результати дослідження наведені в таблицях 5.5 та 5.6.

Таблиця 5.5