Фізико-хімічні властивості цеоліту

Цеоліт є іонообмінником, що володіє різкою селективністю до великих катіонів лужних, лужноземельних та важких металів, а також до іону амонію, володіє також високими швидкостями обмінних реакцій.

«Поведінка цеолітів в процесі іонообміну залежить від наступних чинників:

1. природи катіона, його заряду і розміру в дегідратірованной і гідратованих стані,

2. температури,

3. концентрації катіонів у розчині,

4. природи аніону, що асоціюються з катіоном в розчині,

5. структурних особливостей даного цеоліту.

Специфічний характер іонообмінних процесів на цеолітах (селективність до окремих катіонів, наявність ситового ефекту) обумовлений особливостями їх кристалічної структури, тобто фізичними властивостями цеолітів.

Пориста, відкрита в навколишнє середовище мікроструктура цеолітів зумовлює їх основні корисні властивості. Зневоднені, наприклад шляхом нагрівання, цеоліти набувають здатність сорбувати молекули різних речовин з навколишнього середовища (адсорбційні властивості), якщо розміри цих молекул не перевищують діаметру вхідних каналів, що з'єднують мікрополості під внутрішньокристалічним простором даного цеоліту (молекулярно-ситові властивості). У рідких середовищах, зокрема в розчинах електролітів, цеоліти можуть обмінювати свої катіони, розташовані в мікрополостях, на інші катіони, що знаходяться в розчині (катіонообмінні властивості). У процесах адсорбції та катіонного обміну цеоліти виявляють тенденцію до виборчого поглинання одних молекул або катіонів перед іншими. Реакційна здатність сорбованих цеолітами молекул значно підвищується, внаслідок чого цеоліти проявляють каталітичну активність в різноманітних реакціях органічного та неорганічного синтезу (каталітичні властивості). При зміні умов адсорбовані молекули можуть бути вилучені у навколишнє середовище, а обмінні катіони заміщені іншими, внаслідок чого цеоліти регенерують і таким чином можуть працювати в багатоцикловому режимі.

Каркасний алюмосилікат утворюється при зчленуванні через загальні вершини тетраедрів Al O4 і SiO4, що володіють загальними іонами кисню.

Мінерал є молекулярним ситом з антиситовим механізмом дії і має строго калібрований розмір. Отже, він здатний виявляти сорбційні властивості тільки по відношенню до іонів макро- і мікроелементів і з'єднанням з невеликими розмірами молекул, не вступаючи в пряму взаємодію з вітамінами, білками, амінокислотами та іншими органічно складними сполуками.[5]

 

 

Фізико – хімічні властивості клиноптилолітів

Клиноптилоліт є природним цеоліт включає мікропористої розташування кремнезему і глинозему тетраедрів. Вона має складну формулу: (Na, K, Ca) 2-3 Аль 3 (Al, Si) 2Si13O36 · 12H2O. Він утворює як білого до червонувато кристали з від 3,5 до 4 і питомою вагою від 2,1 до 2,2. Це зазвичай відбувається в расстекловиванія твори вулканічних осколків скла в туфу і як везикул начинками в базальтів, андезитів і ріолітов. Він був описаний в 1969 році від появи в Сова Каньйону, окрузі Сан Бернардіно, Каліфорнія.

Він утворює серію з гейландит:

1. Клиноптилоліт -Са - гейландит -Са твердий Серія рішення

2. Клиноптилоліт -К - гейландит -К твердий Серія рішення

3. Клиноптилоліт - Na - гейландит - Na твердий Серія рішення

Використання кліноптілоліта в промисловості та наукових кругах фокусується на його іонообмінній властивості, що мають сильну обміну спорідненість до аміаку (NH4+). Типовим прикладом цього є в його використанні як ферменту на основі сечовини датчика. Він також використовується як добриво, і продається як дезодорант у формі гальки шматки розміру, що містяться в мішку сітки.

Дослідження, як правило, зосереджені навколо берегів Егейського моря у зв'язку з великою кількістю природного кліноптілоліта в легкодоступних поверхневих відкладень.[5]

 

Використання сапонінів, цеолітів, клиноптилолітів у годівлі свиней

Вивчення впливу сапоніту, як мікроелементної добавки, на склад жирних кислоту печінці, м'язах, салі та крові є актуальним, для кінцевого споживача продукції тваринництва.

Науково-господарський дослід проводили на 2-х групах молод­няка свиней великої білої породи х ландрас методом груп-аналогів по 15 голіву кожній групі на базі СТОВ «Липовецьке» Вінницької області. Підбір тварин проводився за віком, живою масою, статтю та енергією росту в зрівняльний період 30 дні. Умови утримання та годівлі були однаковими для обох груп. Годівля свиней була групова з вільним доступом до води. Середня жива маса однієї голови в кожній групі на початку досліду становила 25-30 кг, а в кінці 110-120 кг.

Жирнокислотний склад ліпідів органів і тканин свиней визначали на газовому хроматографії ХРОМ 5 (Чехія) в лабораторії інституту кормів та сільського господарства Поділля НЛЛН.

Склад комбікорму для піддослідних тварин був наступним: пшениця — 37,5 %, ячмінь — 46, горох — 10, макуха соняш­никова – 5, сіль кухонна —0,5 крейда — 1 %. Добова норма згодовування комбікорму при живій масі тварин 25, 30, 40, 50, 60, 80кг і більше становила 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 3,2 кг. Тваринам дослідної груп й додатково вводили в комбікорм анальним у дозі 0,1 г мінералу на 1 кг живої маси свиней, тобто 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; і 10 г.

Після закінчення досліду проводили контрольний забій свиней по 4 голови з групи. У забитих тварин відбирали кров, печінку, м'ясо та сало для визначення вмісту жирних кислот.

У дослідній групі відзначається зниження «небажаних» для харчування людей лауринової, миристинової і пальмітинової кислот на 30,0; 41,7; і 7,2 %, відповідно вміст пальмітолеїнової кислоти був істотно (Р < 0,05) знижений на 32,3%. Ці середньо ланцюгові кислоти, як відомо призводять до розвитку серцево-судинних та інших захворювань. Вміст «бажаної» олеїнової кислоти був знижений на 14,3 % за рахунок підвищення вмісту стеаринової і ліноленової кислот на 5,9 і 10,0 % відповідно. На 18,9 % був знижений вміст ліноленової та арахідонової кислот. [6]

Хімічний склад м'яса свиней, яким згодовували мінеральну добавку на основі сапоніту

Встановлено кореляційний зв'язок між хімічним складом м'ясопродуктів та їх смаковими властивостями, в зв'язку з чим органолептичним характе­ристикам відводиться одне з важливих місць в оцінці м’яса.

Попереднім візуальним оглядом сирого м'яса свиней, які спо­живали сапонітову добавку, не виявлено різниці між контрольними та дослідними зразками. М'язова тканина на розрізі була злегка волога, еластична, щільної консистенції, із відновною протягом однієї хвилини ямкою вирівнювання, запах та колір характерні для сирого м'яса свиней.

Аналіз вареного м'яса та бульйону показав, що введення до раціону свиней нетрадиційної мінеральної добавки на основі са­поніту не відбилось на їх органолептичних властивостях.

Якість м'яса, технологічні та кулінарні його властивості за­лежать від хімічного складу, який значною мірою залежить від віку, статі, вгодованості тварин, а також факторів утримання та складу кормів, що споживались твариною. Вивчення хімічного складу м'яса свиней показало, що не­традиційна мінеральна добавка на основі сапоніту під час годівлі тварин не впливає на вміст основних нутрієнтів, не змінює хімічну індивідуальність традиційних продуктів харчування. Показники вмісту білка, жиру, мінеральних речовин та води в м'ясі не відріз­нились від аналогічних характеристик м'яса тварин контрольної групи.

Таким чином, сапоніту складі мінеральної підкормки не вияв­ляє негативною впливу на вміст білка, жиру, води та мінеральних речовин у м'ясі свиней, в дослідних зразках м'яса не змінюється вміст загального білкового та небілкового азоту, вміст кінцевого продукту розпаду білків — аміаку в м'ясі не виходив за межі до­пустимих значень.

З метою встановлення поживної цінності білків м'язів тварин до раціону яких вводили нетрадиційну сапонітову добавку, визна­чали амінокислотний склад м'язової тканини. Встановлено, що амінокислотний склад дослідних зразків свинини не відрізнявся від контрольного, що свідчить про відсутність негативного впливу на якість білка м'яса дослідних свиней [7]