Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор 11
1.1 Состав и свойства рапсового масла 11
1.2 Современное состояние технологии и техники гидратации рапсового масла 14
1.3 Перспективные направлення гидратации растительных масел 21
2 Методическая часть 35
2.1 Метопы исследования масел и фосфолипидов 35
2.2 Методика проведения эксперимента 43
3 Экспериментальная часть 50
3-1 Характеристика объектов исследования.. 50
3-2 Исследование группового состава гидратируемых и пегидратируемых фосфолипидов 53
3.3 Исследование жирнокислотного состава фосфолипидов 58
3.4 Соединения фосфолипидов с неомыляемыми липидами и углеводами 61
3.5 Исследование устойчивости комплексов негидратируемых фосфолипидов с ионами поливалентных металлов 65
3.6 Обоснование и выбор коми лексообразующего реагента 68
3.7 Влияние состава комплексообразующего реагента на эффективность разрушения комплексов негидратируемых фосфолипидов с ионами поливалентных металлов 70
3-8 Влияние режимов механохимической активации на зффективности, гидратации масел разработанным реагентом 72
3.9 Влияние режимов подготовки к экспозиции и продолжительности экспозиции па эффективность отделения фосфолипидной эмульсии седиментацией 77
3.10. Изучение влияния фосфолипидов на электропроводность рапсовых масел 80
4 Разработка технологических режимов и технологической схемы гидратации безэрукового рапсового масла и получения фосфолипидного концентрата 87
5 Опьггно-промышленные испытания разработанной технологии 93
6 Оценка экономической эффективности разработанной технологии гидратации рапсовых масел 96
Выводы и рекомендации 99
Список литературных источников
- Современное состояние технологии и техники гидратации рапсового масла
- Методика проведения эксперимента
- Исследование жирнокислотного состава фосфолипидов
- Влияние состава комплексообразующего реагента на эффективность разрушения комплексов негидратируемых фосфолипидов с ионами поливалентных металлов
Введение к работе
Масложировая промышленность - одна из ведущих отраслей в системе продовольственной индустрии агропромышленного комплекса Российской Федерации. Промышленность перерабатывает разнообразное масличное сырье (семена подсолнечника, сои, рапса, льна и других культур) и производит разнообразный ассортимент продукции, определяющий продовольственную безопасность |России.
В мировом производстве растительных масел ведущее место занимают соевое и рапсовое масла.
В России основное растительное масло - подсолнечное. Ресурсы рапсового масла в нашей стране менее значительны по сравнению с ресурсами основных растительных масел.
Отечественными учеными-селекционерами достигнуты большие успехи в области создания новых селекционных сортов семян рапса типа «00», В масле сортов, у которых содержание эруковой кислоты снижено практически до нуля, повышается уровень олеиновой кислоты.
Таким образом, масло безэруковых сортов рапса по содержанию олеиновой кислоты становиться сходным с оливковым, а сумма нежелательных насыщенных кислот в нем в два раза ниже, чем в оливковом масле,
В Краснодарском крае районированы следующие сорта ярового рапса «00»-типа: ВНИИМК-214, Талант, Радикал, Шпат, Ярвэлон и озимые: Отрадненский и ОниксЦ/1,2/.
Однако, в связи с переработкой новых селекционных сортов семян рапса масложировая промышленность столкнулась с проблемой гидратации и рафинации рапсовых масел, которые относятся к труднорафинируемым маслам.
Использование известных технологических режимов и, в первую очередь, режимов гидратации не обеспечивает получение гидратированных рапсовых масел и фосфолипидных концентратов требуемого качества.
Развитие современной техники и технологии очистки растительных масел за рубежом и в отечественной практике предусматривает совершенствование процессов их рафинации на базе внедретшя прогрессивных наукоемких технологий 12/.
Метод рафинации должен выбираться в зависимости от вида и качества масла, а также от способа его производства.
. Гидратация фосфолипидов рапсовых масел является основной стадией1 процесса рафинации, позволяющей извлечь из них фосфолипиды в виде самостоятельного биологически ценного продукта, а также подготовить масло к последующим этапам рафинации.
Процесс водной гидратации фосфолипидов является малоэффективным и зависит не только от параметров его осуществления, но, прежде всего, от особенностей химического состава масел, направляемых на гидратацию, и связан, прежде всего, с наличием в рапсовых маслах достаточно высокого количества негидратируемых фосфолипидов.
В связи с этим, основные направления повышения эффективности процесса гидратации фосфолипидов рапсовых масел должны основываться на изучении особенностей химического состава и свойств фосфолипидов, а также на исследовании основных факторов, позволяющих снизить устойчивость негидратируемых фосфолипидов.
Таким образом, учитывая, что решение проблемы первой стадии рафинации - гидратации связано с повышением эффективности выведения фосфолипидов, изучение особенностей
б состава и свойств фосфолипидов масел семян рапса современной селекции позволит усовершенствовать технологию их гидратации и получения фосфолипидных концентратов.
Целью настоящей работы является совершенствование технологии гидратации фосфолипидов из масел семян рапса современной селекции.
В связи с этим основными задачами исследования являются: -исследование особенностей группового и химического состава гидратируемых и негидратируемых фосфолипидов безэруковых .рапсовых масел;
— исследование устойчивости комплексов негидратируемых
фосфолипидов с ионами поливалентных металлов;
-изучение структуры негидратируемых фосфолипидов методом инфракрасной спектроскопии;
выбор гидратирующего агента и определение оптимальных режимов гидратации;
исследование влияния механохимической активации на эффективность процесса гидратации безэруковых рапсовых масел;
изучение влияния механохимической активации на величину адсорбции Гиббса и полярную часть молекул негидратируемых фосфолипидов;
исследование влияния режимов экспозиции и подготовки к экспозиции системы «гидратированное масло — фосфолипидная эмульсия» на эффективность отделения фосфолипидной эмульсии седиментацией;
разработка технологических режимов и технологической схемы получения гадратированных безэруковых рапсовых масел и фосфолипидных концентратов;
-изучение показателей качества гидратированных масел и фосфолипидных концентратов, полученных по разработанной технологии;
-оценка экономической эффективности разработанных технологических и технических решений.
Научная новизна работы. Установлено, что гидратируемость фосфолипидов безэруковьгх рапсовых масел зависит от их жирнокислотного состава, при этом, чем выше содержание олеиновой кислоты в составе жирных кислот масла, тем ниже гидратируемость фосфолипидов.
Установлено, что групповой состав гидратируемых фосфолипидов безэруковых рапсовых масел не зависит от их жирнокислотного состава, в отличие от группового состава негидратируемых фосфолипидов.
Показано, что с увеличением содержания олеиновой кислоты в
негидратируемых фосфолипидах в их групповом составе
увеличивается содержание фосфатидилсеринов и
фосфатидилинозитолов, при этом содержание фосфатидных кислот и дифосфатидилглицеринов практически не изменяется, а содержание фосфатидилэтаноламинов снижается.
Установлено, что состав жирных кислот гидратируемых фосфолипидов идентичен составу жирных кислот нерафинированных масел/ а состав жирных кислот негидратируемых фосфолипидов отличается от гидратируемых фосфолипидов большим содержанием олеиновой кислоты, отсутствием эруковой, эйкозеновой и линоленовой кислот.
Установлено, что с увеличением содержания олеиновой кислоты в жирнокислотном составе негидратируемых фосфолипидов увеличивается и содержание ионов поливалентных металлов (Са, Mg, Fe, Си).
В негидратируемых фосфолипидах (фосфатидилсеринах и фосфатидилиннозитолах) обнаружены пигменты группы хлорофилла, а имейно хлорофилл b и феофитин 6, образованные в результате взаимодействия NH2 групп указанных фосфолипидов и С=0 групп формильного остатка пигментов.
Методом ИК-спектроскопии установлено, что
негидратируемые фосфолипиды безэруковых рапсовых масел представляют собой сложные комплексные соединения с ионами поливалентных металлов, при этом с увеличением в их жирнокислотном составе содержания олеиновой кислоты, наряду с образованием внутримолекулярных координационных связей, отмечено образование и межмолекулярных координационных связей.
Впервые определена устойчивость комплексных соединений негидратируемых фосфолипидов безэруковых рапсовых масел (фосфатидилсеринов, фосфатидилинозитолов и фосфатидных кислот) с ионами поливалентных металлов, при этом установлено, что, чем больше содержание олеиновой кислоты в негидратируемых фосфолипидах, тем выше устойчивость этих соединений.
Установлено, что комплексообразующая способность водного раствора реагента рНЗ, состоящего из лимонной кислоты, хлорида натрия' и гидроксида натрия (соотношение 1:0,4:0,1) с ионами поливалентных металлов ниже, чем комплексообразующая способность лимонной и янтарной кислот с ионами указанных металлов.
Выявлено, что по комплексообразующей способности с ионами железа и меди однозамещенныи лимоннокислый натряй не уступает янтарной кислоте.
Практическая значимость. Установлено, что эффективным реагентом, разрушающим комплексные соединения негидратируемых фосфоііипидов безэруковых рапсовых масел с ионами поливалентных
металлов, является реагент, состоящий из лимонной кислоты и однозамещенного лимоннокислого натрия при их соотношении 2:1.
Показано, что механохимическая активация (МХА) системы «негидратируемые фосфолипиды — модельное масло» при установленных режимах увеличивает эффективность гидратации фосфойипидов в результате снижения площади полярной части молекул негидратируемых фосфолипидов и более плотной их упаковки на границе раздела фаз с гидратирующим агентом.
Установлено, что предварительная обработка системы «гидратированное масло - фосфолипидная эмульсия» в постоянном магнитном поле с индукцией 059 Тл позволяет сократить время экспозиции системы и снизить ее седиментационную устойчивость, тем самым увеличить эффективность отделения фосфолипидной эмульсии.
Разработана усовершенствованная технология гидратации безэруковых рапсовых масел и получения фосфолипидных концентратов с применением комплексного гидратирующего агента, состоящего из лимонной кислоты и однозамещенного лимоннокислого натрия, и метода МХА.
Выявлена корреляционная зависимость между массовой долей фосфолипидов в нерафинированных рапсовых маслах и их удельной электропроводностью, что позволило оперативно контролировать массовую долю фосфолипидов в маслах, поступающих на гидратацию в промышленных условиях.
Выявлена зависимость оптимального количества
гидратирующего агента от удельной электропроводности нерафинированных безэруковых рапсовых масел, направляемых на гидратацию.
Разработаны технологическая инструкция на производство гидратированных безэруковых рапсовых масел и фосфолипидных
концентратов (ТИ 9146-039-02067862-03) и проект технических условий на «Концентраты фосфолипидные рапсовые» (ТУ 9146-040-02067862-03).
На защиту выносятся следующие положения:
-данные по групповому составу гидратируемых и негидратируемых фосфолипидов рапсового масла;
особенности химического состава гидратируемых и негидратируемых фосфолипидов нерафинированного рапсового масла;
результаты по определению устойчивости сложных комплексных соединений негидратируемых фосфолипидов с ионами поливалентных металлов;
разработанный способ гидратации безэруковых рапсовых масел комплексообразующим реагентом, состоящим из лимонной кислоты и однозамещенного лимоннокислого натрия;
-результаты по влиянию метода механохимической активации на эффективность гидратации;
-выявленное влияние метода механохимической активации на площадь полярной части молекул негидратируемых фосфолипидов и величину адсорбции Гиббса;
- технологические режимы гидратации безэрукового рапсового
масла и получения фосфолипидного концентрата;
-результаты изучения качественных показателей полученных гидратированных рапсовых масел;
- результаты изучения качественных показателей полученных
фосфолипидных концентратов; і' -результаты оценки экономической эффективности
разработанной технологии-
Современное состояние технологии и техники гидратации рапсового масла
В основу современной теории получения фосфолипидов из нерафинированных масел методом гидратации положено представление о системе "фосфолипиды - триацилглицерины", как о коллоидном растворе неионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) в неполярном растворителе /20,21/.
Рядом исследователей было установлено /21-22/, что молекулы фосфолипидов в зависимости от состава и строения, могут находиться в масле в истинно растворенном состоянии, в виде ассоциатов і различных форм и размеров с образованием полярного ядра из ориентированных определенным образом к центру полярных частей молекул.
Процесс гидратации фосфолипидов из масел предусматривает введение в масло гидратирующего агента, обычно воды, при температурах 45-65 С и интенсивном контактировании.
Глубокое изучение способов выведения фосфолипидов рапсового масла проведено в работе /23/. Авторами этих работ отмечается, что водная гидратация не обеспечивает максимального выведения фосфолипидов из рапсового масла и степень извлечения фосфолипидов составляет 14,3% и 28,9% для прессового и экстракционного масла соответственно при расходе воды на гидратацию 2-6% к массе масла.
В работе /24/ приводятся данные о значительно большей степени выведения фосфолипидов из рапсового масла до 60 -80% в зависимости от вида и качества масла. При этом рекомендуется обработку масла проводить 2% воды или пара при 70-90 С.
Низкая степень выведения фосфорсодержащих веществ из масла обусловливается не только возможностями оборудования, применяемого для разделения фаз, но и наличием в масле негидратируемых форм фосфолипидов- Их присутствие в гидратированном масле создает серьезные трудности на последующих этапах его переработки. "Для более полного выведения фосфолипидов из растительных і масел в работах /25,26/ предлагались способы его обработки танином, концентрированными минеральными и органическими кислотами, такими как: серная, соляная, азотная, фосфорная, лимонная и муравьиная.
В работе /27/ приводится обзор влияния 54 химических реагентов на эффективность выведения фосфолипидов из рапсового масла. Наименьшее остаточное содержание фосфора в масле (35-65 мг/кг) было достигнуто при применении малеинового ангидрида и лимонной кислоты, при этом рекомендуется следующий технологический режим: температура процесса 40С, время контакта с гидратирующим агентом, взятым в количестве 0,25% к массе масла -10 минут с последующим добавлением 2% воды и перемешиванием в течение 20 минут- Однако, применение малеинового ангидрида в промышленных масштабах недопустимо, так как он обладает высокой токсичностью.
Установлена возможность использования для обработки рапсового масла растворов азотной кислоты /28/. Для экстракционного рапсового масла оптимальным является 5%-ный раствор азотной кислоты, а для прессового 3%-ный /23/.
.Несмотря на многообразие проведенных исследований и рекомендуемых технологических приемов рафинации рапсового масла, долгое время общепринятой широко применяемой технологией оставалась сернокислотная рафинация /29/.Сущность этого метода рафинации заключается в обработке рапсового масла концентрированной серной кислотой из расчета 4-9 кг на тонну масла для разрушения глюкозинолатного и пигментного комплекса, а затем обработке щелочью концентрацией 160-250 г/л с избытком 100%.
Однако, данную технологию рафинации нельзя считать оптимальной.
Как показано в работе /30/, обработка масел и жиров серной кислотой приводит к сульфированию моно- и диглицеридов и ненасыщенных жирных кислот- Образующиеся сульфосоединения, обладающие поверхностно-активными свойствами, отрицательно влияют на дальнейшую рафинацию масла» способствуя возникновению эмульсий. Кроме того, использование больших избытков нейтрализующего раствора приводит к снижению выхода рафинированного масла за счет омыления нейтрального жира.
Методика проведения эксперимента
Интенсификацию процесса гидратации осуществляли в механо-химическом активаторе (МХА) специальной конструкции горизонтального типа, разработанный на кафедре технологии жиров, товароведения и экспертизы товаров КубГТУ (рисунок 2.1).
Подготовку системы «гидратированное масло - фосфолипидная эмульсия» перед экспозицией осуществляли путем ее обработки в аппарате магнитной обработки (АМО), конструкция которого приведена на рисунке 2.2.
Критерием эффективности процесса выбрали степень выведения фосфолипидов из системы "гидратированное масло -фосфолипидная эмульсия", т.е. эффективность отделения фосфолипидной эмульсии.
При проведении эксперимента возникла трудность гравиметрического контроля процесса седиментации из-за близких по величине плотностей масла и фосфолипидной эмульсии. Поэтому для большей точности при построении кинетических кривых мы использовали концентрационный метод контроля /106/. Для определения текущей концентрации фосфолипидов в смеси в точке с фиксированной ординатой высоты слоя осаждения, использовали «пипеточный» метод отбора проб /121/. По мнению авторов /105,121/, ошибка, возникающая при таком методе отбора проб, обусловливаемая несоответствием реального процесса идеальному, не превышает 2%.
Кинетические характеристики процесса отделения фосфолипидной эмульсии от гидратированных масел определяли с помощью установки, представленной на рисунке 2.3, состоящей из стеклянного стакана с пробоотборником, помещенного в термостатируемыЙ шкаф. Температура процесса седиментации контролируется термометром с термопарным датчиком, погруженным в смесь. Пробы жидкости с глубины слоя жидкости 50 мм отбирали через заданные интервалы времени и определяли в пробах массовую долю фосфолипидов.
Эффективность отделения фосфолипидной эмульсии от гидратированного масла Эот, % определяли по формуле: і" й -Ф Э — ЮС (2 7) от фш \ »U н где Ф„ - массовая доля фосфолипидов в масле в начальный момент времени, %; Фт - массовая доля фосфолипидов в масле в текущий момент времени, %, Эффективность гидратации фосфолипидов Эл % определяли по формуле: Ф -Ф. Q _ исх г 1ПГ Эг—ф 10С, (2.3) исх где Фисх - массовая доля фосфолипидов в исходном масле, %; Фг- массовая доля фосфолипидов в гидратированном масле, %. В качестве объектов исследования были выбраны нерафинированные рапсовые масла, полученные из производственной смеси семян рапса безэруковых сортов современной селекции (Талант, Ярвелон, ВНИИМК-24, Шпат) на Усть-Лабинском эфиромаслоэкстракционном комбинате ОАО «Флорентина».
Основные физико-химические показатели нерафинированных рапсовых масел представлены в таблице 3.1. Таблица ЗЛ - Физико-химические показатели безэруковых "Следует отметить, что, чем выше содержание олеиновой кислоты в жирнокислотном составе нерафинированных рапсовых масел, тем ниже гидратируемость фосфолипидов. Зависимость гидратируемости фосфолипидов от содержания олеиновой кислоты в составе жирных кислот триацилглицеринов (ТАГ) нерафинированных рапсовых масел приведена на рисунке 3.2.
Учитывая низкую гидратируемость фосфолипидов масел семян рапса современной селекции, изучали особенности и группового и химического состава,
Учитывая, что наиболее низкую гидратируемость имеют нерафинированные масла, соответствующие образцам 3 и 4, в дальнейших исследованиях в качестве основных объектов были выбраны указанные образцы масел.
Для определения группового состава и основных характеристик фосфолипидов выделяли их гидратируемую и негидратируемую фракции.
Гидратируемые фосфолипиды, выделенные при гидратации масел, подвергали диализу против гексана для отделения нейтральных ли-пидов.
Негидратируемые фосфолипиды концентрировали из тщательно отгидратированного масла диализом, а затем отделяли нейтральные ли-пйды хроматографически в слое силикагеля.
Групповой состав выделенных фракций фосфолипидов определяли методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) на пластинах «Сорб-фил» по модифицированной нами методике.
Исследование жирнокислотного состава фосфолипидов
Анализируя полученные данные, можно также отметить, что гид-ролизаты негидратируемых фосфолипидов групп 1 и 3 представлены, наряду с глицеролом, серином, а группа 4 - этаноламином.
В таблице 3.7 приведен групповой состав гидратируемых и негид-ротируемых фосфолипидов рапсовых масел.
Содержание индивидуальных групп фосфолипидов определяли методом сканирующей денситометрии хроматограмм.
При сравнении группового состава гидратируемых и негидратируемых рапсовых фосфолипидов установлено, что гидратируемые фос-фолипиды представлены значительным содержанием фосфатидилхоли-нов, фосфатидилэтаноламинов и дифосфатидилглицеринов.
Следует отметить, что групповой состав гидратируемых фосфолипидов безэруковых рапсовых масел не зависит от их жирнокислотно-го состава, в отличие от группового состава негидратируемых фосфолипидов.
Показано, что с увеличением содержания олеиновой кислоты в составе негидратируемых фосфолипидов увеличивается содержание
Наименование групп Содержание групп, % к сумме образец 3 образец гидрати-руемые негидрати-руемые гидрати-руемые негидрати-руемые ФосфатиднлинозитолыФосфатидилхолиныФосфатидилэтаноламиныФосфатидилсериныДифосфатидилглицериныФосфатидные и полифос-фатидные кислоты 10,0 28,0 20,0 13,0 15,014,0 13,0отсутствие13,025,06,043,0 11,0 28,0 20,0 12,0 15,014,0 14,0отсутствие10,028,05,043,0 фосфатидилсеринов и фосфатидилинозитолов, при этом содержание фосфатидных кислот и дифосфатидилглицеринов практически не изменяется, а содержание фосфатидилэтаноламинов снижается. Таким образом, низкая гидратируемость фосфолипидов безэру-ковых рапсовых масел обусловлена особенностями их группового состава»
Исследование жирнокислотного состава фосфолипидов
Жирнокислотный состав фосфолипидов обусловливает их реакционную способность, и в первую очередь, способность взаимодействовать с ионами поливалентных металлов. Учитывая это, определяли жирнокислотный состав гидратируемых и негидратируемых фосфолипидов. Данные приведены в таблице 3,8. Таблица 3.8 - Жирнокислотный состав гидратируемых и негидратируемых фосфолипидов Наименование жирной кислоты Содержание, % от суммы образец 3 образец гидрати-руемьте негидрати-руемые гидрати-руемые негидрати-руемые
Пальмитиновая Стеариновая2S Олеиновая Линолевая ЛиноЛеновая Эйкозеновая ЭруковаяSUS 6,60 отсутствует6,6063,5820,129,70 отсутствует отсутствует93,40 8,00 5,01 13,01 71,8515,14 отсутствует отсутствует отсутствует86,99 6,75 отсутствует6/7567,8016,708,75 отсутствует отсутствует93,25 9,005,0014,0074,9211,08 отсутствует отсутствует отсутствует86,00
Из приведенных данных видно, что количественный и качественный состав жирных кислот гидратируемых фосфолипидов исследуемых образцов идентичен жирнокислотному составу исходных нерафинированных масел,
Жирнокислотный состав негидратируемых фосфолипидов исследуемых масел значительно отличается от жирнокислотного состава гидратируемых фосфолипидов.
Как видно из приведенных данных, в негидратируемых фосфо-липидах отсутствует эруковая, эйкозеновая и линоленовая кислоты и в значительно больших количествах содержится олеиновая кислота, а также насыщенные кислоты - пальмитиновая и стеариновая, при этом содержание лннолевой кислоты ниже по сравнению с гидратируемыми фосфолипидами.
Учитывая, что в составе жирных кислот содержатся в значитель і ном количестве олеиновая, пальмитиновая и стеариновая кислоты, а фосфолипиды с таким жирнокислотным составом активно образуют сложные комплексные соединения с ионами поливалентных металлов, изучали качественные и количественные характеристики ионов металлов в негидратируемых фосфолипидах, В таблице 3.9 приведены полученные данные. Таблица 3.9 - Качественная и количественная характеристика ионов металлов негидратируемых фосфолипидов Ионы металлов Содержание, % образец 3 образец 4
НатрийКалийМе+1 Магний Кальций Железо (общее) Медь SMe 1ГМе (общее) 0,340 0,550 0,790 0,597 0,921 0,170 0,117 1,805 2,595 0,2150,540 0,755 0,550 1,080 0,270 0,188 2,018 2,773
Установлено, что с увеличением содержания олеиновой кислоты в жирнокислотном составе негидратируемых фосфолипидов увеличива-ется и содержание ионов поливалентных металлов (Са, Mg, Fe, Си), 3.4 Соединения фосфолипидов с неомыляемыми липидами и углеводами
Для определения состава неомыляемых липидов, содержащихся в негидратируемых фосфолипидах, последние омыляли, неомыляемые извлекали петролейным эфиром и храматографировали.
Содержание индивидуальных групп неомыляемых липидов в изучаемых образцах определяли методом сканирующей денситометрии хроматограмм.
4 Данные приведены в таблице ЗЛО. Таблица 3 Л 0 - Характеристика неомыляемых липидов, содержащихся в негидратируемых фосфолипидах Наименование неомыляемых липидов Содержание, % образец 3 образец 4
Всего, в том числе:Стеролы . Алифатические спирты Хлорофиллы, в т.ч. хлорофилл в феофитин в 6,40 4,57 1,45 0,38 0,22 0,16 6,574,601,47 .0,500,300,20
Из приведенных данных видно, что качественный состав неомыляемых липидов исследуемых образцов негидратируемых фосфолипидов идентичен, однако количественный состав отличается.
Так, содержание пигментов группы хлорофилла в негидратируемых фосфолипидах образца 4 выше, чем в образце 3, что объясняется большим содержанием в составе негидратируемых фосфолипидов об-разца 4 таких групп, как фосфатидилсерины и фосфатидилинозитолы, способных образовывать с хлорофиллом в и феофитином в сложные соединения в результате взаимодействия -NHh групп указанных молекул фосфолипидов и С=Ю групп формильного остатка хлорофилла в и феофитина & (рисунки 33 и 3,4).
Для определения состава углеводов, связанных с негидратируе-мыми фосфолипидами, выделяли индивидуальные группы фосфолипидов тонкослойной хроматографией и подвергали их гидролизу 0,6 Н соляной кислотой в течение 8 часов. Полученные гидролизаты освобождали от ионов хлора соляной кислоты выпариванием под вакуумом, жирные кислоты отделяли экстрагированием фильтрата серным эфиром. Освобожденные от ионов хлора и жирных кислот гидролизаты упаривали до нужной концентрации и хроматографировали на бумаге в системе растворителей н-бутанол - ледяная уксусная кислота - вода (40:12:35). Развитие хроматограммы осуществляли нисходящим обра-зом двукратно, пятна обнаруживали 4 %-ными растворами анилина и дифениламина в смеси с ортофосфорной кислотой 5:5:1. В качестве свидетелей использовали чистые препараты арабинозы, галактозы, глюкозы, маннозы, мальтозы, рафинозы, сахарозы, ксилозы.
Влияние состава комплексообразующего реагента на эффективность разрушения комплексов негидратируемых фосфолипидов с ионами поливалентных металлов
Проведенный нами анализ работы Армавирского МЖК и Усть-Лабинского ЭМЭК «Флорентина» показали, что в нерафинированных рапсовых маслах» массовая доля фосфолипидов может изменяться в течении суток от 1,12% до 1,80%,
Известно, что для подсолнечных масел существует корреляционная зависимость между массовой долей фосфолипидов в маслах и их электропроводностью,
.Для выявления возможности использования указанной зависимости для оперативного регулирования процесса гидратации рапсовых масел необходимо было исследовать влияние фосфолипидов и других сопутствующих липидов на электропроводность масел семян рапса современной селекции. Для определения влияния массовой доли фосфолипидов на удельную электропроводность рапсовых масел при различных температурах использовали модельные системы «ТАГ - фосфолипиды».
Для получения модельных систем в специально подготовленное дезодорированное рафинированное рапсовое масло вводили фосфолипиды, выделенные из нерафинированныго масла методом диализа с последующей хроматографией в толстом слое.
Изотермические кривые, характеризующие влияние массовой доли фосфолипидов на удельную электропроводность системы «ТАГ -фосфолипиды», представлены на рисунке 3.12.
Из приведенных зависимостей видно, что с увеличением массовой доли фосфолипидов в модельных системах «ТАГ - фосфолипиды» их удельная электропроводность увеличивается.
Для выявления влияния температуры на удельную электропроводность модельных системы «ТАГ - фосфолипиды» проводили измерение электропроводности системы в интервале температур 30-9ОС. 100 U 75
Рисунок 3.12 - Влияние массовой доли фосфолипидов на удельную электропроводность системы «ТАГ - фосфолипиды» при температурах: 1 30С; 2 - 50С; 3 - 70С; 4-90С На рисунке ЗЛЗ для примера приведены зависимости для образцов модельных систем с массовой долей фосфолипидов 0,85%, 1,27% и 1,72%.
Из представленных данных видно, что температура оказывает значительное влияние на удельную электропроводность системы «триа-цилглицерины - фосфолипиды», причем, чем выше массовая доля фосфолипидов в системе, тем существеннее это влияние.
Учитывая, что растительные масла представляют собой многокомпонентную систему, состоящую не только из триацилглицеринов и фосфолипидов, но и других сопутствующих липидов и влаги, па следующем этапе исследования необходимо было изучить влияние отдельных групп сопутствующих липидов и влаги на удельную электропроводность модельных систем «ТАГ - фосфолипиды».
Для исследования влияния свободных жирных кислот на удельную электропроводность в каждую из полученных модельных систем с массовой долей фосфолипидов в диапазоне от 0,6% до 1,80% вносили расчетное количество свободных жирных кислот, выделенных из нерафинированных рапсовых масел,
В модельных системах массовую долю свободных жирных кислот варьировали в интервале 0,50 - 3,00%, что соответствует изменению кислотного числа в диапазоне 1,00-6,00 мг КОН/г, 60 20 і
Рисунок 3.13 - Влияние температуры на удельную электропровод-ность модельных систем «ТАГ - фосфолипиды» с массовой долей фосфолипидов: 1 - 0,85%; 2-1,27%; 3 1,72% В модельных маслах массовую долю комплекса неомыляемых липидов, выделенных из нерафинированных рапсовых масел, варьировали в интервале 0,50 - 1,50 %. Интервалы варьирования сопутствующих липидов были выбраны на основе их минимального и максимального содержания в нерафинированных маслах семян рапса современной селекции,
.Для исследования влияния влаги на удельную электропроводность каждый из модельных образцов масла увлажняли в различной степени. Влажность варьировали в диапазоне 0,10 - 0,30%. Увлажнение проводили путем введения дистиллированной воды в мелкодисперсном виде в масло, предварительно нагретое до 60С.
В модельных системах контролировали массовую долю влаги. Обобщенные данные по влиянию сопутствующих триацилглице-ринам липидов на удельную электропроводность модельных систем «ТАГ-фосфолипиды» при температуре 70С приведены в таблице 3,14.
Как видно из данных таблицы 3.14, влияние свободных жирных кислот, неомыляемых липидов и влаги на удельную электропроводность модельных систем статистически незначимо. В пределах реальных концентраций сопутствующих липидов в маслах только фосфоли-пиды значительно увеличивают их электропроводность.
Таким образом на основании полученных данных можно сделать вывод, о существовании корреляционной зависимости между массовой долей фосфолипидов в нерафинированных рапсовых маслах и электропроводностью масел.
