Пособие Техн бав в печать doc

 

---

20
4. Сорбционные свойства лигнина. Технология получения 
энтеросорбентов из дрожжевой биомассы 
Известны следующие механизмы действия энтеросорбентов и БАВ, обла-
дающих высокой сорбционной способностью: 
– связывание и удаление токсичных соединений, поступающих из крови в 
кишечник или образующихся в кишечнике (бактерии, фенолы, аммиак, индол и 
др.), с ослаблением нагрузки на печень; 
– измельчение липидного и аминокислотного состава кишечника при по-
глощении энтеросорбентом аминокислот и свободных жирных кислот; 
– очистка пищеварительных соков желудочного тракта с устранением 
возможности попадания токсинов в кровь. 
Наиболее известным энтеросорбентом является активированный уголь, 
действие которого сводится к физической адсорбции на нем различных органи-
ческих веществ. К энтеросорбентам ионного типа можно отнести пектины и 
природные алюмосиликаты (в частности, бентонитовые и каолиновые порошки 
высушенных глин).
Перспективными направлениями получения сорбентов являются: 
1) разработка новых энтеросорбентов на основе пектина; 
2) разработка технологий энтеросорбентов из отходов, в частности, из 
продуктов разложения панцирей представителей морской и речной фауны 
(хитин, хитозан); 
3) разработка эффективных энтеросорбентов из природных минеральных 
соединений (природных алюмосиликатов) – производных кремнезема, бенто-
нитовых и каолиновых глин, цеолитов. 
Выбор системы адсорбента 
Исходные активированные угли и алюмосиликаты, поступающие в виде 
порошков в организм человека, в первую очередь, адсорбируют вещества, обла-
дающие выраженными полярными и поверхностно-активными свойствами, – 
воду, сводные жирные кислоты, фосфолипиды, а затем – более инертные в 
химическом плане соединения, например, пищевые красители, пигменты и др.
С другой стороны, для выделения малополярных соединений лучше под-
ходят менее полярные энтеросорбенты – например, активированные угли, об-
ладающие гидрофобной поверхностью. Вещества, молекулы которых имеют
разветвленную структуру, ненасыщенные связи и обладают зарядом на поверх-
ности, эффективнее выделяются на полярных сорбентах – в частности, при-
родных алюмосиликатах, характеризуемых гидрофильностью (свойством набу-
хать в воде). Таким образом, при создании энтеросорбентов, в первую очередь, 
важно знать, в какой среде они будут работать. Если состав среды, оказы-
вающей токсическое воздействие на организм, неизвестен, целесообразно 
смешение обоих типов энтеросорбентов в массовом соотношении природный 
алюмосиликат: активированный уголь, равном 1:1 ÷1:2.

---

21
Альтернативой природным алюмосиликатным соединениям в качестве 
энтеросорбента может служить аптечный Полифепан (на основе гидролизного 
лигнина). Полифепан получил свое название как симбиоз слов «полимер» (ес-
тественное происхождение) и «фенилпропан» (главное звено макромолекулы 
лигнина). 
Технология его получения включает жесткий гидролиз древесного сырья 
в щелочной среде (при повышенной температуре); готовый продукт содержит 
8–20% целлюлозы. 
Сорбционные свойства гидролизного лигнина в водных растворах не ус-
тупают таковым для активированного угля, даже превосходя последний в отно-
шении действия на микроорганизмы и токсины. Преимуществами гидролизного 
лигнина являются:
– дешевизна источников сырья (древесина); 
– более мягкое воздействие на желудочно-кишечный тракт. 
Сорбция катионов тяжелых металлов (ТМ) из водной фазы на лигнине, 
включающем 20% целлюлозы, составляет, г-ион/г 
сорбента

Таблица 4.1
Сорбция БАВ гидролизным лигнином 
 
Концентрация сорбата (БАВ),
моль/л 
Количество 
сорбирован-
ного вещества 
Компо-
нент 
Молекуляр-
ная масса 
исходная
С
0 
после 
сорбции
С
к
количество 
удаленного 
вещества 
мг/г 
сорб
% 
Холестерин 
386 
8,9 
5,5 
3,4 
41,00 
38 
Мочевина 
60 
9,4 
5,9 
3,5 
6,00 
47 
Креатинин 
113 
0,15 
0,12 
0,03 
0,12 
22 
Липиды 
– 
6,2 
4,6 
1,6 
20,80 
9 
Белки 
– 
81,8 
76,0 
5,8 
186,00 
7 
Углеводы 
(глюкоза) 
180 
8,5 
7,7 
0,8 
4,6 
9,4 

---

22
Сu
+2
– 0,010; 
Cd
+2 
– 0,025; 
Pb
+2
– 0,040. 
В отношении других биологически активных веществ лигнин, получен-
ный гидролизом, проявляет активность, представленную данными табл. 4.1. 
Как видно из табл. 4.1, лигнин, получаемый по гидролизной технологии 
древесного сырья, наряду с тяжелыми металлами, хорошо сорбирует из раство-
ров мочевину, креатинин, холестерин, тогда как липиды, белки (аминокислоты) 
и углеводы он выделяет хуже. Альтернативой гидролизному лигнину являются 
хитин и хитозан – природные отходы, получаемые из панцирей морских и реч-
ных обитателей, и выращенная биомасса (клетки микроорганизмов, дрожжи), 
обладающая в отдельных случаях более высокой сорбционной способностью к 
широкому спектру различных органических соединений, либо, как уже отмеча-
лось выше, природные алюмосиликаты.
Типовые технологические схемы получения энтеросорбентов из дрожже-
вой биомассы представлены на рис. 4.1.
Рис. 4.1. Схемы получения энтеросорбентов из дрожжевой биомассы 
Заморозка
; t < 0°C 
Упаковка 
энтеросорбента
(беспромывочная 
технология, с 
гомогенизацией 
сырья) 
Промывка 
Заморозка;
t < 0°C 
Обработка 
ферментами 
Сушка 
Термообработка
;
t > 40°C 
Упаковка 
энтеросорбента
(технология без 
заморозки, 
ферментативная) 
Отделение
оболочек
Сушка 
Дезинтеграция 
(гомогенизация
) 
Сушка