Решающим фактором ускорения процессов, протекающих в ультразвуковом поле, является кавитация, поэтому рассмотрим её подробнее.

При действии акустических волн происходит образование и рост парогазовых пузырьков в жидкости, которые колеблются, пульсируют и схлопываются (быстро сжимаются и могут растворяться в жидкости). Образование и движение такого рода пузырьков принято называть кавитацией – нарушением сплошности жидкости.

Давление внутри образовавшегося кавитационного пузырька в начальный момент весьма мало по сравнению с давлением в жидкости. Жидкость устремляется при этом к центру, и пузырек схлопывается. В этом случае, так же, как и при фокусировке сходящейся ударной волны, осуществляется концентрирование энергии. Радиальная скорость стенки пузырька и давление в нем возрастают по мере уменьшения радиуса пузырька. При схлопывании пузырька в момент достижения минимального размера в центральной области образуется пик давления и в направлении от центра формируется и распространяется в жидкости сферическая ударная волна. Результаты изучения динамики развития кавитационного поля показали, что при одновременном воздействии ультразвуковых волн двух различных частот (22-44 кГц и 1 МГц) наблюдается значительное повышение эффективности кавитации, гораздо большее, чем при линейном суммировании действия каждого из полей различных частот. Этот факт можно объяснить различием резонансных радиусов при высоких и низких звуковых частотах: существование крупных кавитационных пузырьков при низкой частоте приводит к их эффективному «размножению» при действии высоких частот, а образование вследствие этого большого числа зародышей кавитации способствует их эффективному росту при низкочастотных ультразвуковых колебаниях. Следовательно, низкие частоты увеличивают средний радиус пузырьков, а высокие частоты – их стационарную концентрацию [18]. При рассмотрении звуковых волн приходится считаться с тем, что упругая среда, в которой происходят колебания, обладает вязкостью, т.е. в среде имеются вполне определенные потери энергии. Учитывая поглощение звука, обусловленное вязкостью среды, Стокс дал уравнение распространения плоской волны в следующем виде:

= С+, (1)

где - коэффициент динамической вязкости;

С – скорость распространения звука;

- потенциал скорости;

- температура.

Но поглощение звука может быть вызвано не только вязкостью, но и теплопроводность среды. Действительно, поскольку процесс распространения звуковых волн является адиабатическим, то температура среды не остается постоянной. Учитывая поглощение от вязкости и теплопроводности, будем иметь:

А = А+А, (2)

где А- поглощение звука, вызванное теплопроводностью;

А- поглощение звука, вызванное вязкостью[20].

Необходимо отметить, что использование ультразвука не всегда приводит к положительным результатам. Так, при озвучивании растительных клеток может происходить разрыв клеточных оболочек, свертывание протоплазм, переход в растворимую форму ряда веществ и др. Например, при воздействии ультразвука на свекловичную стружку происходит потеря сахара с жомом, соответственно снижается коэффициент извлечения, что может объясняться образованием оптически активных веществ, вращающих плоскость поляризации противоположно продуктам распада сахарозы. Эти обстоятельства заставляют более осторожно относиться к использованию ультразвука и тщательно изучать его действие на исследуемые объекты [6].

2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

2.2 Лен посевной (лен обыкновенный) (LinumunitatissimumL.)

Однолетнее травянистое растение с тонким стеблем. Листья многочисленные, очередные, узколанцетные, сидячие, покрыты восковым налетом. Цветки в рыхлом раскидистом соцветии (извилина). Венчик свободнолепестный с 5 лепестками голубого цвета с темносиними жилками; тычинки также синие. Плод - шарообразная коробочка с остающейся чашечкой с 10 семенами.

В России лен разводится с самого основания государства; особенно сильно льноводство развито в Псковской, Новгородской, Ярославской, Костромской, Тверской, Вологодской и других областях.

Лен имеет большое хозяйственное и лекарственное значение. Льняное масло считается ценным питательным продуктом. Из надземной части растения вырабатывают полотно, используемое на скатерти, постельное белье, а также батист, холст, технические ткани и бумаги. Из льняной пакли изготавливают шпагат и веревки. Льняное масло используется также для производства олифы, лаков, красок, линолеума, искусственной кожи, зеленого мыла и мыльного спирта, а льняной жмых, в котором до 30% протеина, считается хорошим кормом для скота и птицы.

2.2 Препараты и применение в медицине

2.2.1 Льняное семя (SemenLini)

Семена льна применяют наружно при различных местных воспалительных процессах в виде компрессов и припарок. Значение слизистых припарок состоит в том, что они замедляют испарение, препятствуют высушиванию тканей, смягчают и умеряют воспаление на месте приложения.

Свежие семена льна применяют также внутрь в качестве нежного слабительного. Разбухая в содержимом желудочно-кишечного тракта, они механически раздражают рецепторы стенки кишечника и тем самым усиливают перистальтику.

Употребление в пищу семени льна нормализует также функцию печени [20].

Основными нутриентами, определяющими биологическую активность льняного семени являются: жирное масло, белковые вещества, витамины, ферменты, слизь, углеводы, органические кислоты и др. жирное масло, в состав которого входят глицериды линоленовой (35-45%), линолевой (25-35%), олеиновой (15-20%), стеариновой (8-9%) , белок (18-33%), углеводы (12-26%), органические кислоты, витамин А [21].

В оболочках семян находятся высокомолекулярные соединения, дающие при гидролизе линокофеин, линоцимарин. Кроме того, семена включают макроэлементы (мг/л) – калий (до 15), кальций (до 5), магний (около 4), железо (около 0,1); микроэлементы – марганец, медь, цинк, хром, алюминий, селен, никель, йод, свинец, бор [20].