Введение к работе
U. Актуальность темы. Производство растительных масел - одна из ведущих отраслей пищевой промышленности. Б мировой прзктгже псе возрастающее значение отводится производству растительных мгсел н продуктов на их основе с заданными потребительскими свойствами и низкой материалоемкостью.
В последние годы в связи с переработкой семян новых селекционных сортов подсолнечника масложировая отрасль пищезон промышленности столкнулась с трудностями при получении масла с заданной степенью прозрачности, зависящей от присутствия в та. зоскоподобшлх веществ. При рафинации вспсоподобные вещества практически ке еыводятся го масла, тем самым ухудшая его товарный види потребительские-свойства.
Наиболее распространенным способом выведения восгсов и воскоподобных веществ, используемым за рубежом и на отечественных предприятиях, является технология "вымораживания" или вшггеризации, представляющая сложный процесс, который характеріпзуетея низкой эффективностью. Это связано с длительностью процесса кристаллизации восков, низкой протводительностыо, большими энергозатратами, а также снижением выхода масла.
При этом отделение образующихся восковых осадков осуществляется фильтрацией. Этот процесс сопряжен со значительными трудностями по очистке фильтров и с образованием значительных количеств жиросодержащих отходов. В некоторых технологиях удаление восков осуществляется с помощью центрифугирования. Однако этот способ не позволяет полностью удалить воскоподобные вещества, что вызывает необходимость 'дополнительной обработки масла для более глубокого выведения восхоподобных веществ. К недостаткам зтоґйїпособа относится и то, что проводимый для удаления воскоподобных веществ процесс центрифугирования осуществляется при низкой температуре, что создает трудности аппаратурного оформления.
і,
Таким образом, разработка высокоэффективной технологии выведения Босхоподобных веществ из масел современных сортов семян подсолнечника является актуачьиой.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с программой МНТП "Товары народного потребления", направление Ш> "Разработка технологии и изготовление оборудования для биотехнологических процессов, фармации, пищевых продуктов и бытовой химии".
1.2. Цель работы. Целью настоящей работы является разработка технологии выведения воскоподобных веществ . из масел семян подсолнечника современных селекционных сортов с получением гадратированных "вымороженных" масел, устойчивых к окислению.
1.3. Основные задачами исследования:
- изучение состава растительных масел, получаемых из семян
подсолнечника современных селекционных сортов; .
- выявление особенностей каяеетвениого и количественного состава
сопутствующих веществ;
- выявление характера связи восков с отдельными группами
негидратируемых фосфолипидов;
- выбор способа дестабилизации системы "воскоподооные вещества -
масло";
выбор и обоснование технологии получения гидратированного "вымороженного" масла с повышенной устойчивостью к окислению, определение оптимальных режимов;
выявление возможности использования на стадии разделения фаз "восковой осадок - масло" седименгационного метода и разработка исходных требований для проектирования и изготовления непрерьшюдействующего тонкослойного отстойника;
разработка усовершенствованной технологии выведения восков и воскоподобных веществ из масел с применением геля кремниевой кислоты и седимекташюнного метода разделения фаз "масло - восковой осадок";
- изучение качественных показателей рафинированных масел,
полученных по разработанной технологии;
- изучение качественных показателей получаемых восковых осадков
и исследование возможности их промышленного использования.
1 АНаучная новизна. Установлено, что гидратярозанное подсолнечное масло семян современных селекционных сортов характеризуется высокой массовой долен всскоподобных веществ н негидратируемых фосфолнпидов. Показано, что воскоподобные вещества находятся в составе негидратируемых групп фосфолнпидов, таких как фосфатидилэтаноламины, фосфатидилсерины и фосфатидалинозитолы. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования растворов разбавленной фосфорной кислоты и силиката натрия для образования геля кремниевой кислоты в качестве реагента, позволяющего максимально вывести воскоподобные вещества, негидратируемые фосфолипиды, а также снизить содержание продуктов окисления в маслах. Экспериментально установлена наилучшая концентрация раствора фосфорной кислоты и характеристики силиката натрия, а также выявлено наилучшее соотношение фосфорной кислоты и силиката натрия для образования реагента. Выявлены закономерности и экспериментально определены оптимальные режимы выведения воскоподобных веществ с применением геля кремниевой' кислоты с последующим седиментационным разделением системы "масло - восковой осадок". Установлено, что при определенных параметрах магнитного воздействия на систему "триацилглицерины - воскоподобные вещества - гель кремниевой кислоты" интенсифицируются процессы адсорбции восковых веществ на развитую межфазнуго поверхность геля кремниевой кислоты и агрегации частиц воскового осадка с последующим их седиментационным отделением от масла. Экспериментально доказано, чТгр" гидратированное ""вымороженное"" масло, полученное по разработанной технологии, обладает высокой окислительной стойкостью. Определен состав восковых
6 осадков и показана возможность их применения в жировых рецептурах для полученмя хозяйственных мыл.
Основные технические и технологические решения защищены 3 патентами РФ.
1.5. Практическая значимость. Разработана усовершенствованная технология выведения воскоподобных веществ из растительных подсолнечных масел с использованием методов химической и магнитной активации и последующим седиментационным отделением bockoso"?o осадка, позволяющая получить гидратированные "вымороженные" масла, устойчивые к окислению и обладающие высокими потребительскими свойствами. Разработаны исходные данные для модернизации тонкослойного непрерьшнодейсгвующего отстойника применительно к разделению сложной системы ""вымороженное" масло - восковой осадок". Разработана технологическая инструкция на производство гидратированного "вымороженного" масла . На основании исследованных физико-химических свойств восковых осадков разработаны рецептуры жировых наборов для производства хозяйственных мыл.
1 .б.Реализзция результатов исследования. Предлагаемая технология проверена в условиях учебно-научной производственной лаборатории кафедра технологии жиров КубГТУ на экспериментальной установке, а также в опытных условиях Лабинского МЭЗа и Красногвардейского маслозавода. Технология принята к внедрению на Лабинском МЭЗе в I квартале 1998 года и на Красногвардейском маслозаводе во И квартале 1998 года. Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных технологических и технических решений составит более 40 млрд. рублей в год при производительности линии 200 т/сутки рафинированного масла.
1.7. Апробация работы. Материалы работы были представлены на Российской научно-технической конференции РНТК "Совершенствование технологических процессов пищевой промышленности и АПК", г. Оренбург, май, 1996 г.; на конференции "Пищевая промыи^тг:и!о<-п. России на пороге XXI века", г. Москва, МГАПП, ноябрь, 1996 г.; на Международной
конференция по методам исследования и технологиям получения экологически чистых продуктов, г. Анапа, октябрь, 1996г.; на VII Всероссийской студенческой научной конференции "Проблемы теоретической и экспериментальной химки", г.Екатершгбург, апрель, 1997 г.; на Международной студенческой научной конференции по проблемам пищевой технологии и техники, г. Могилев, апрель, 1997 г.; на Международней научно-технической конференции "Научно-технический прогресс в агроиндустрнн", г. Ялта, май, 1997 г.; на II краевой школе-семинаре молодых ученых, г.Краснодар, апрель, 1997г.
1.8. Публикации. По материалам выполненных исследований
опубликовано 1 научная статья, 7 тезисов докладов, получено 3.решения на
выдачу патентов Российской Федерации.
1.9. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,
аналитического обзора, методической части, экспериментальной части,
содержащей 9 разделов, раздела по опытно-промышленным испытаниям,
выводов и предложений, списка литературы и 13 приложений. Основная
часть работы выполненз на 109 страницах машинописного текста, включает
19 таблиц, 9 рисунков. Список литератур включает 130 наименований, из
них 56 на иностранных языках.
