автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.06, диссертация на тему:Совершенствование технологии получения рафинированных рапсовых масел

кандидата технических наук
Стеринчук, Александр Григорьевич
город
Краснодар
год
2006
специальность ВАК РФ
05.18.06
цена
450 рублей
Диссертация по технологии продовольственных продуктов на тему «Совершенствование технологии получения рафинированных рапсовых масел»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии получения рафинированных рапсовых масел"

На правах рукописи

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ РАФИНИРОВАННЫХ РАПСОВЫХ МАСЕЛ

Специальность: 05.18.06 - Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

}

Краснодар - 2006

Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом

университете

Научный руководитель: доктор технических наук,

главный научный сотрудник Герасименко Евгений Олегович Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Щербаков Владимир Григорьевич

кандидат технических наук, Багалий Татьяна Михайловна

Ведущая организация: Северо-Кавказский филиал ВНИИ жиров

Россельхозакадемии

Защита состоится 16 мая 2006 года в 14®® часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.03 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан 15 апреля 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доцент

М В.Жарко

£оо в к Х5Ч0

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 Актуальность темы. Масложировая промышленность является одной из отраслей, которая определяет продовольственную безопасность России. В общем объеме перерабатываемого масличного сырья в нашей стране семена рапса занимают третье место. Объемы переработки рапсового масла по сравнению с объемами переработки подсолнечного и соевого масел менее значительны, хотя в последние годы в России прослеживается тенденция роста удельного объема перерабатываемых рапсовых масел.

В последние годы отечественными селекционерами достигнуты большие успехи в области создания безэруковых сортов семян рапса. В тоже время проблема рафинации рапсовых масел, полученных из новых безэруковых сортов, до конца не решена. Известные технологии рафинации не обеспечивают получение рапсовых масел, соответствующих требованиям стандартов при высоком выходе готового продукта.

В связи с этим проблема совершенствования технологии получения рафинированных рапсовых масел, обеспечивающей максимальное выведение сопутствующих липидов при достижении высокого выхода готового продукта, является актуальной.

Диссертация выполнена в соответствии с НТП Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», № Госрегистрации 01200109253 и планом НИР КубГТУ.

1.2 Цель работы. Целью работы является совершенствование технологии получения рафинированных рапсовых масел.

1.3 Основные задачи исследования:

- изучение, анализ и систематизация литературных данных и патентной информации по теме исследования;

- исследование состава сопутствующих триацилглицеринам (ТАГ) липидов, содержащихся в гидратированных рапсовых маслах;

- изучение процесса ассоциации свободных жирных кислот, выделенных из гидратированных рапсовых масел, в неполярных растворителях;

- изучение взаимного влияния сопутствующих ТАГ липидов на степень ассоциации свободных жирных кислот в модельных системах;

- экспериментальное обоснование и выбор метода, позволяющего снизить степень ассоциации свободных жирных кислот и сопутствующих ТАГ липидов;

- выявление эффективных режимов подготовки к нейтрализации системы «триацилглицерины - сопутствующие липиды» с применением метода электромагнитной активации;

- исследование влияния переменного электромагнитного поля на нейтрализующую способность водных растворов силиката натрия;

определение технологических режимов нейтрализации гидратированных рапсовых масел растворами силиката натрия и разделения системы «нейтрализованное масло - соапсток»;

- разработка технологии получения рафинированных рапсовых

масел;

- оценка физико-химических показателей рафинированных рапсовых масел, полученных по разработанным технологическим режимам;

- проведение опытно-промышленных испытаний разработанной технологии;

- экономическая оценка разработанных технологических решений.

1.4 Научная новизна. Выявлены особенности состава сопутствующих ТАГ липидов, содержащихся в гидратированных рапсовых маслах. Показано, что отличительной особенностью сопутствующих ТАГ липидов гидратированного рапсового масла является высокое содержание пигментов группы хлорофиллов, при этом преобладает феофитин Ь. Выявлено, что негидратируемые фосфолипиды, а также продукты окисления, содержащиеся в количествах, характерных для гидратированных рапсовых масел, практически не оказывают влияния на степень ассоциации в системах «модельное масло - свободные жирные кислоты -

негидратируемые фосфолипиды» и «модельное масло - свободные жирные кислоты - продукты окисления». Впервые установлено, что присутствие неомыляемых липидов приводит к увеличению степени ассоциации в системе «модельное масло - свободные жирные кислоты - неомыляемые липиды», что обусловлено присутствием в составе неомыляемых липидов пигментов группы хлорофиллов (хлорофилла Ь и феофитина Ь).

Выявлено взаимное влияние сопутствующих ТАГ липидов на степень их ассоциации в системе «модельное масло - свободные жирные кислоты - комплекс сопутствующих ТАГ липидов».

Установлено, что электромагнитная активация гидратированного рапсового масла в переменном вращающемся электромагнитном поле при определенных характеристиках электромагнитного поля увеличивает эффективность его нейтрализации за счет снижения степени ассоциации молекул сопутствующих ТАГ липидов.

Впервые выявлено, что обработка водных растворов силиката натрия в переменном электромагнитном поле определенных параметров позволяет увеличить их нейтрализующую способность.

1.5 Практическая значимость. Разработан способ подготовки гидратированных рапсовых масел к нейтрализации с применением метода электромагнитной активации, позволяющий повысить эффективность нейтрализации, а также увеличить выход нейтрализованного масла. Разработан способ подготовки водного раствора силиката натрия в переменном электромагнитном поле. Разработаны технологические режимы нейтрализации гидратированных рапсовых масел растворами силиката натрия, а также технологические режимы разделения системы «нейтрализованное масло - соапсток». Разработана технология рафинации рапсовых масел, позволяющая получать высококачественные рафинированные рапсовые масла и обеспечивающая их высокий выход. Разработана технологическая инструкция (ТИ 9146-041-02067862-2005) на производство рафинированных рапсовых масел.

1.6 Реализация результатов исследования. Разработанная технология рафинации рапсовых масел проверена в учебно-научно-производственной

лаборатории кафедры технологии жиров, косметики и экспертизы товаров КубГТУ, а также в опытных условиях Усть-Лабинского эфиромаслоэкстракционного комбината «Флорентина». Технология принята к внедрению на Усть-Лабинском эфиромаслоэкстракционном комбинате «Флорентина» в 3 кн. 2006 года.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии при переработке 48 тыс. тонн гидратированных рапсовых масел составит более 5 млн. руб. в год.

1.7 Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на: 2-й Международной конференции «Масложировой комплекс России. Новые аспекты развития», г. Москва, 2002г; Международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции», г. Воронеж, 2003г; Межрегиональной научно-практической конференции «Эколого-экономические проблемы региональных товарных рынков», г. Красноярск, 2004 г.; Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой и легкой промышленности», г Алматы, 2004г.; Научно-практической конференции «Товарный консалтинг и аудит качества, современные проблемы товароведения», г. Екатеринбург, 2004г.

1.8 Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 2 статьи и 6 материалов конференций, получено 2 патента РФ на изобретения.

1.9 Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, методической части, экспериментальной части, списка литературных источников и приложений. Основная часть работы выполнена на 120 страницах, включает 17 таблиц и 19 рисунков. Список литературных источников включает 126 наименований, на русском и иностранных языках.

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Методы исследования. При проведении экспериментальных исследований использовали стандартные методики, рекомендуемые

ВНИИЖиров, современные методы физико-химического анализа: спектроскопию (ИК-, УФ-), хроматографию тонкослойную (ТСХ), газожидкостную (ГЖХ) и высокоэффективную жидкостную (ВЭЖХ), а также модифицированный метод диализа в непрерывном потоке.

Кислотное число определяли по разработанному нами способу с применением метода ядерно-магнитной релаксации, основанному на измерении ЯМ-релаксационных характеристик протонов смеси масла и водного раствора гидроксида натрия.

Ассоциацию свободных жирных кислот и сопутствующих ТАГ липидов исследовали методом ИК-спектроскопии, позволяющим определить содержание индивидуальных молекул и молекул в ассоциатах.

Электромагнитную активацию сложных систем «модельное масло-свободные жирные кислоты - сопутствующие ТАГ липиды» проводили в электромагнитном активаторе (ЭМА) специальной конструкции, позволяющем осуществлять одновременное электромагнитное и механическое воздействие на исследуемые системы. Обработку водных растворов силиката натрия осуществляли в аппарате магнитной обработки (АМО-С), обеспечивающем воздействие на объект переменного электромагнитного поля.

Оценку степени окисленности масел осуществляли по суммарному содержанию продуктов окисления, нерастворимых в петролейном эфире, и по значению перекисных чисел.

Оценку статистической достоверности результатов проводили с использованием современных методов расчета.

Структурная схема исследования приведена на рисунке 1.

2.2 Характеристика объектов исследования. В качестве объектов исследования использовали производственные образцы гидратированных рапсовых масел, отобранные на Усть-Лабинском

эфиромаслоэкстракционном комбинате «Флорентина» (таблица 1).

Рисунок 1 - Структурная схема исследования

Таблица 1 - Физико-химические показатели гидратированных рапсовых

масел

Наименование показателя Значение показателя

Кислотное число, мг КОН/г 2,00-3,15

Цветное число, мг 12 55-60

Массовая доля негидратируемых

фосфолипидов, %, 0,08-0,10

Массовая доля, %:

стеролов 0,38-0,49

алифатических спиртов 0,02-0,05

углеводородов 0,07-0,08

Массовая доля токоферолов, мг/ЮОг: 58,3-64,5

Массовая доля пигментов группы хлорофилла,

мг/ЮОг:

хлорофилл а 1,15-1,28

хлорофилл Ь 3,56-3,65

феофитин а 1,77-1,94

феофитин Ь 23,51-27,13

Массовая доля каротиноидов, мг/ЮОг: 5,9-6,5

Суммарное содержание продуктов окисления,

нерастворимых в петролейном эфире, % 0,07-0,08

Содержание эруковой кислоты в ТАГ, % 0,5-0,7

Содержание серы, мг/кг 8,5-10,0

Показано, что гидратированные рапсовые масла имеют высокие значения кислотного и цветного чисел. Состав неомыляемых липидов представлен стеролами, токоферолами, каротиноидами, хлорофиллами, углеводородами и алифатическими спиртами. Следует отметить высокое содержание в гидратированных рапсовых маслах пигментов группы хлорофиллов, среди которых преобладает феофитин Ь.

Содержание продуктов окисления в гидратированных рапсовых маслах невысокое и значительно ниже, чем в гидратированных подсолнечных и кукурузных маслах.

Установлено, что свободные жирные кислоты, выделенные из гидратированных рапсовых масел, содержат в своем составе насыщенные

жирные кислоты - пальмитиновую и стеариновую, а также ненасыщенные жирные кислоты - олеиновую и линолевую, при этом в составе свободных жирных кислот преобладает олеиновая кислота.

2.3 Исследование процесса ассоциации жирных кислот. Известно, что жирные кислоты в неполярных растворителях могут находиться в виде индивидуальных молекул и ассоциатов-димеров в результате образования водородных связей между карбонильной (С=0) и гидроксильной (ОН) группами двух молекул. Указанное взаимодействие с образованием димеров жирных кислот снижает реакционную способность последних по отношению к нейтрализующим агентам, а также приводит к необходимости увеличивать температуру их дистилляционного удаления из растительных масел.

Учитывая это, для выбора путей интенсификации процесса выведения свободных жирных кислот из гидратированных рапсовых масел, исследовали влияние температуры и природы жирных кислот на процессы ассоциации в вазелиновом масле (концентрация свободных жирных кислот в вазелиновом масле 1% (таблица 2).

Таблица 2 - Влияние температуры и природы жирной кислоты на

степень ассоциации

Наименование жирной кислоты Степень ассоциации, % при температуре, °С

25 60 80

Пальмитиновая 79,8 75,4 66,3

Стеариновая 76,8 71,0 63,4

Олеиновая 63,9 56,8 52,2

Линолевая 81,5 76,8 67,9

Из приведенных в таблице 2 данных видно, что по степени ассоциации жирные кислоты можно расположить в ряд по возрастанию: олеиновая, стеариновая, пальмитиновая, линолевая. Меньшую степень ассоциации олеиновой кислоты по сравнению с другими кислотами можно

объяснить особенностью пространственной конфигурации молекулы олеиновой кислоты.

Кроме этого, из приведенных данных видно, что с увеличением температуры степень ассоциации исследуемых жирных кислот снижается, при этом наиболее ярко эта зависимость выражена для олеиновой кислоты, а наименее - для линолевой кислоты.

Таким образом, жирные кислоты в неполярном растворителе, близком по своей природе к растительным маслам, при концентрациях, соответствующих значениям кислотных чисел в реальных маслах, находятся в виде ассоциатов-димеров, при этом увеличение температуры исследуемых систем с 25°С до 80°С позволяет снизить степень ассоциации жирных кислот только на 16,7 -18,4 %.

Учитывая изложенное, можно сделать вывод, что, наряду с тепловым воздействием на систему «неполярный растворитель - свободные жирные кислоты», необходимо дополнительное внешнее воздействие, обеспечивающее снижение степени ассоциации жирных кислот, а следовательно и интенсификацию процесса их удаления из масла.

2.4 Исследование взаимного влияния сопутствующих ТАГ липидов рапсовых масел на степень ассоциации свободных жирных кислот. Гидратированные рапсовые масла представляют собой сложную многокомпонентную систему, которую можно представить в виде раствора свободных жирных кислот, негидрагируемых фосфолипидов, неомыляемых липидов и продуктов окисления в триацилглицеринах.

Учитывая это, исследовали взаимное влияние сопутствующих ТАГ липидов на степень ассоциации свободных жирных кислот в модельных системах при температурах 60-80°С, при этом концентрации сопутствующих ТАГ липидов в модельных системах соответствовали их содержанию в реальных гидратированных рапсовых маслах (таблица 3)

Таблица 3 - Взаимное влияние сопутствующих ТАГ липидов на

степень их ассоциации в модельных системах

Наименование системы Степень ассоциации, %

при температуре, иС

60 70 80

Модельное масло - свободные жирные

кислоты 70,2 67,5 63,6

Модельное масло - свободные жирные

кислоты - негидратируемые фосфолипиды 71,1 68,3 64,7

Модельное масло - свободные жирные

кислоты - продукты окисления 70,7 67,6 63,4

Модельное масло - свободные жирные

кислоты - неомыляемые липиды 81,0 79,2 77,2

Модельное масло - свободные жирные

кислоты - комплекс сопутствующих ТАГ

липидов 83,1 81,7 79,4

Установлено, что степень ассоциации молекул сопутствующих ТАГ липидов в системах «модельное масло - свободные жирные кислоты» и «модельное масло - свободные жирные кислоты - негидратируемые фосфолипиды» практически не отличается, что говорит об отсутствии влияния негидратируемых фосфолипидов, содержащихся в количестве, соответствующем реальным маслам, на степень ассоциации в системе.

Присутствие в системе «модельное масло - свободные жирные кисло 1Ы» продуктов окисления в количестве, соответствующем реальным маслам, также не оказывает влияния на степень ассоциации указанной системы.

Установлено, что присутствие неомыляемых липидов в системе «модельное масло - свободные жирные кислоты» приводит к увеличению степени ассоциации исследуемой системы. По-видимому, это связано с тем, что в составе неомыляемых липидов присутствуют пигменты группы хлорофилла - феофитин Ь и хлорофилл Ь, которые могут участвовать в

образовании ассоциатов с молекулами жирных кислот за счет наличия в их молекулах карбонильных групп.

Следует отметить, что одновременное присутствие в системе свободных жирных кислот, неомыляемых липидов, продуктов окисления и негидратируемых фосфолипидов приводит к некоторому увеличению степени ассоциации по сравнению с этим показателем для системы, содержащей свободные жирные кислоты и неомыляемые липиды.

Таким образом, свободные жирные кислоты и сопутствующие ТАГ липиды в гидратированном рапсовом масле при температурах 60-80°С находятся в виде ассоциатов сложного состава, что затрудняет их выведение на последующих стадиях рафинации, а также требует применения высокого избытка нейтрализующих агентов, приводящего к омылению нейтрального жира и снижению выхода нейтрализованного масла.

Учитывая это, необходимо выбрать эффективный метод воздействия, позволяющий снизить степень ассоциации свободных жирных кислот и сопутствующих ТАГ липидов и, тем самым, увеличить их реакционную способность.

2.5 Влияние метода электромагнитной активации на степень ассоциации сопутствующих ТАГ липидов. Ранее было показано, что для сопутствующих ТАГ липидов, выделенных из гидратированного кукурузного масла, эффективным методом воздействия на систему с целью снижения степени ассоциации является метод механохимической активации, что обусловлено высокой степенью ассоциации сопутствующих ТАГ липидов в кукурузном масле (98,4-98,8%). Однако, учитывая, что степень ассоциации сопутствующих ТАГ липидов гидратированного рапсового масла значительно ниже (79,4-83,1%), чем кукурузного, предварительными опытами показано, что для гидратированных рапсовых масел может быть применен метод электромагнитной активации.

На следующем этапе исследовали влияние режимов обработки в электромагнитном активаторе (ЭМА) в переменном вращающемся электромагнитном поле на степень ассоциации системы «модельное масло -свободные жирные кислоты - комплекс сопутствующих ТАГ липидов ».

Величину магнитной индукции варьировали в интервале от 0 до 1,0 Тл при температуре 60-80°С. Для примера на рисунке 2 приведены данные по влиянию электромагнитной активации на степень ассоциации молекул сопутствующих ТАГ липидов при температуре 70 °С.

90

80

^ 70

к"

к я 60

5 а 50

о

и «3 40

л

I V 30

с

<и И 20

<_>

10

0

1 3

л

N =3

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 Магнитная индукция, Тл

1,0

Рисунок 2 - Влияние электромагнитной активации на степень ассоциации в системах:

1 — «модельное масло свободные жирные кислоты»;

2 - «модельное масло свободные жирные кислоты -неомыляемые липиды»;

3 - «модельное масло -свободные жирные кислоты -комплекс сопутствующих ТАГ липидов»

Показано, что с увеличением величины магнитной индукции в ЭМА наблюдается снижение степени ассоциации в исследуемых системах, при этом для системы «модельное масло - свободные жирные кислоты» максимальный эффект достигается при магнитной индукции 0,6 Тл, а для систем «модельное масло - свободные жирные кислоты - неомыляемые липиды» и «модельное масло - свободные жирные кислоты - комплекс сопутствующих ТАГ липидов» - при 0,8 Тл.

Следует отметить, что увеличение величины магнитной индукции более 0,8 Тл при обработке системы «модельное масло - свободные жирные кислоты - комплекс сопутствующих ТАГ липидов» не приводит к дальнейшему снижению степени ассоциации.

Специальными исследованиями установлено, что гидродинамическая составляющая (механическое воздействие) электромагнитного активатора практически не оказывает влияния на снижение степени ассоциации.

Снижение степени ассоциации молекул сопутствующих ТАГ липидов в исследуемых системах под действием вращающегося электромагнитного поля, по-видимому, происходит в результате

деформации и ослабления межмолекулярных водородных связей, образованных между молекулами свободных жирных кислот, а также между молекулами свободных жирных кислот и молекулами пигментов группы хлорофиллов (хлорофилл Ь и феофитин Ь).

Известно, что сила, действующая на движущийся заряд в магнитном поле, прямо пропорциональна скорости движения. В связи с этим для интенсификации деассоциирующего воздействия переменного вращающегося электромагнитного поля варьировали его частоту, характеризующую скорость пересечения ассоциатами силовых линий магнитного поля (рисунок 3).

50

г?

£ 40

I

1 30

0

и

1 20

<и с К

и 10

о

50 100 150 200 250 300 Частота электромагнитного поля, Гц

Рисунок 3 - Влияние частоты электромагнитного поля на степень ассоциации системы «модельное масло - комплекс сопутствующих ТАГ липидов» при магнитной индукции 0,8 Тл и температуре 70°С

Показано, что увеличение частоты вращающегося электромагнитного поля до 200 Гц позволяет снизить степень ассоциации в системе «модельное масло- комплекс сопутствующих ТАГ липидов».

Известно, что молекулы сопутствующих ТАГ липидов, находящиеся в индивидуальном состоянии, обладают большей поверхностной активностью, т.е. способностью снижать межфазное натяжение на границе раздела фаз с водой, по сравнению с ассоциатами.

Учитывая это, для подтверждения влияния электромагнитной активации на степень ассоциации сопутствующих ТАГ липидов были проведены специальные опыты на реальных системах. Гидратированное

рапсовое масло обрабатывали при температуре 70°С в ЭМА при магнитной индукции 0,8 Тл и различной частоте электромагнитного поля. До и после обработки масел в ЭМА измеряли межфазное натяжение на границе раздела фаз с водой (рисунок 4).

Рисунок 4 - Влияние электромагнитной активации на величину межфазного натяжения гидратиро-ванного рапсового масла на границе раздела фаз с водой: | I - исходное (без обработки); ШЭ- обработанное в ЭМА при магнитной индукции 0,8 Тл и частоте электромагнитного поля: 1 - 100 Гц: 2 - 150 Гц: 3 - 200 Гц

£ В

О Ж

3 •е

Показано, что после обработки гидратированного рапсового масла в электромагнитном поле межфазное натяжение на границе раздела фаз с водой значительно снижается по сравнению с межфазным натяжением гидратированного рапсового масла, не обработанного в электромагнитном поле.

2.6 Выбор нейтрализующего реагента и определение оптимальных режимов нейтрализации гидратированных рапсовых масел. Учитывая, что эффективность нейтрализации во многом определяется видом щелочного реагента, на следующем этапе исследования были проведены эксперименты по обоснованию выбора нейтрализующего реагента.

Одним из нежелательных процессов, протекающих при нейтрализации масел растворами щелочных реагентов, является омыление нейтрального жира, что приводит к снижению выхода нейтрализованного масла. Ранее было показано, что достаточно эффективным нейтрализующим реагентом, при обработке которым можно достичь минимального омыления нейтрального жира, является силикат натрия.

Учитывая это, нами выбран в качестве нейтрализующего реагента силикат натрия. Предварительными опытами были установлены

эффективная концентрация водного раствора силиката натрия - 250 г/л, избыток - 30 % от теоретически необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот и время экспозиции системы после нейтрализации - 40 минут.

Для подтверждения интенсифицирующего влияния деассоцации на процесс нейтрализации исследовали кинетику снижения кислотного числа рапсовых масел. На рисунке 5 приведены данные по кинетике снижения кислотного числа при нейтрализации рапсовых масел с предварительной обработкой в переменном вращающемся электромагнитном поле (индукция - 0,8 Тл, частота - 200 Гц) и без обработки.

1,2 т

¿а 1,0

0

Ьй!

а 0,8

о"

1 0,6

V О»

X 0,4

0,2

к

\\

\ V'

\ \

\ ч

, --1 1-а

Рисунок 5 - Влияние электромагнитной обработки на кинетику нейтрализации

рапсовых масел:

1- контроль (необработанное масло);

2 - масло обработанное во вращающемся электромагнитном поле с индукцией 0,8 Тл.

0 10,0 20,0 30,0 40,0 Время нейтрализации, мин.

50,0

Как видно из рисунка, предварительная обработка масла в электромагнитном поле установленных параметров увеличивает скорость реакции, что, по-видимому, объясняется большей скоростью диффузии мономеров свободных жирных кислот к капле раствора нейтрализующего агента по сравнению с их ассоциированными формами.

Поскольку раствор силиката натрия представляет собой сложную систему, в состав координационных соединений которой входят ионы Иа\ (БЮз)2', а также гидроксил-ионы, мы предположили что обработка такой системы в переменном магнитном поле приведет к изменению пространственно-структурной конфигурации координационных связей, что,

в свою очередь, может повлиять на активность характеристических групп, а следовательно и на эффективность процесса нейтрализации в целом.

Для проверки выдвинутой гипотезы проводили пробную нейтрализацию гидратированных рапсовых масел, водным раствором силиката натрия концентрацией 250 г/л, взятым с избытком 10%. Водный раствор силиката натрия предварительно обрабатывали в зоне переменного электромагнитного поля частотой 50 Гц в аппарате магнитной обработки (АМО-С). Магнитную индукцию варьировали в диапазоне от 0,02 до 0,08 Тл (рисунок 6).

Рисунок 6 - Влияние предварительной обработки водного раствора силиката натрия в переменном электромагнитном поле при температуре 70°С на эффективность выведения свободных жирных кислот (1) и снижение цветности масла (2)

Магнитная индукция, Тл Показано, что предварительная обработка водного раствора силиката натрия в электромагнитном поле с магнитной индукцией 0,06 Тл не только увеличивает эффективность выведения свободных жирных кислот, но и повышает степень снижения цветности нейтрализованного масла. Дальнейшее увеличение магнитной индукции не приводит к существенному повышению эффективности процесса нейтрализации.

Таким образом, на основании проведенных экспериментов можно предположить, что электромагнитная обработка водного раствора силиката натрия увеличивает удельное содержание гидроксил-ионов, способных участвовать в гетерофазных взаимодействиях в результате изменения структуры координационных соединений, а образующиеся в результате

реакции нейтрализации поликремниевые кислоты обладают высокой сорбционной способностью по отношению к красящим веществам.

Использование в качестве нейтрализующего реагента активированных водных растворов силиката натрия позволило сократить его избыток с 30 до 10% от теоретически необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот. Следует отметить, что содержание мыла в нейтрализованных маслах не превышало 0,025%.

С целью установления оптимальных значений температуры процесса и концентрации раствора силиката натрия проводили двухфакторный эксперимент. Поскольку степень снижения кислотного числа во всех опытах было практически одинакова, в качестве функции отклика выбрали выход рафинированного масла. Установлено, что наибольший выход масла (98,2%) наблюдается при концентрации раствора силиката натрия 270 г/л и температуре процесса - 70°С.

Известно, что применение в качестве нейтрализующего реагента водных растворов силиката натрия при рафинации подсолнечных и кукурузных масел позволяет осуществлять отделение соапстока от нейтрализованного масла седиментацией. Учитывая это, определяли эффективность отделения соапстока от нейтрализованного рапсового масла седиментацией.

2.1 Определение режимов седиментационного разделения системы «нейтрализованное масло - соапсток» и промывки нейтрализованных масел. На рисунке 7 приведена зависимость эффективности отделения соапстока от нейтрализованного рапсового масла для систем «нейтрализованное раствором силиката натрия масло - соапсток» и «нейтрализованное раствором гидроксида натрия масло - соапсток».

Показано, что скорость отделения соапстока от масла, нейтрализованного раствором силиката натрия, выше, чем скорость отделения соапстока от масла, нейтрализованного раствором гидроксида натрия, что позволяет значительно сократить время разделения фаз.

Низкое содержание мыла в масле, нейтрализованном раствором силиката натрия (не более 0,025%), в отличие от содержания мыла в масле,

Рисунок 7 - Эффективность отделения соапсто-ка от нейтрализованного масла седиментацией для систем: 1- «масло, нейтрализованное раствором силиката натрия - соап-сток»; 2 - «масло, нейтрализованное раствором гидроксида натрия - со-апсток»

нейтрализованном раствором гидроксида натрия (0,150%), позволяет сократить количество промывных вод, а, следовательно, снизить величину отходов и потерь при промывке, т.е. увеличить выход масла.

Показано, что полное удаление мыла из нейтрализованного масла можно достичь при промывке водой в количестве 7% к массе масла и температуре 90°С, при этом отходы и потери нейтрального жира составляют не более 0,2%.

2.8 Совершенствование технологии рафинации рапсовых масел. На основании проведенных экспериментов разработаны технологические режимы (таблица 4) и схема рафинации рапсовых масел, включающая подготовку гидратированных масел к нейтрализации с применением метода ЭМА, нейтрализацию масла водным раствором силиката натрия, предварительно обработанным в зоне электромагнитного переменного поля, промывку нейтрализованного масла водой и сушку (рисунок 8).

Апробацию разработанной технологии рафинации проводили в опытно-промышленных условиях Усть-Лабинского эфиромасло-экстракционного комбината «Флорентина».

Рисунок 8 - Технологическая схема рафинации гидратированных рапсовых масел: 1 — бак гидратированного масла; 2,7,14,18,24,27,30 - насосы; 3,8,15,17 - ротаметры; 4,16,25,28 — теплообменники; 5 - электромагнитный активатор (ЭМА); 6 - расходный бачок для нейтрализующего реагента; 9,20 - лопастной смеситель, !0 - экспозитор; И ,21 - статический сепаратор; 12 - сборник соапстока; 13 - бак нейтрализованного масла; 19 - бак для воды; 22 - бак промывной воды; 23 - бак промытого масла; 26 - вакуум - сушка для масла; 29 - бак для нейтрализованного промытого высушенного масла; 31 - аппарат магнитной обработки (АМО-С)

Таблица 4 - Основные технологические режимы рафинации

рапсовых масел

Наименование стадии и показатели Значение показателя

1 .Подготовка масла к нейтрализации в переменном

вращающемся электромагнитном поле:

Температура, °С 70

Магнитная индукция, Тл 0,8

Частота, Гц 200

2. Подготовка водного раствора силиката натрия в

переменном электромагнитном поле:

Температура, °С 70

Магнитная индукция, Тл 0,06

3. Нейтрализация:

Концентрация, г/л 270

Избыток силиката натрия, % 10

Температура, °С 70

Время экспозиции, мин. 20

3. Отделение соапстока от нейтрализованного масла

седиментацией:

Температура, °С 70

Время отделения, мин. 15

4. Промывка водой:

Количество воды, % к массе масла 7,0

Температура, °С 90

5. Отделение промывной воды от промытого масла

седиментацией:

Температура, °С 90

Время отделения, мин. 20

6. Сушка:

Температура, °С 95

Остаточное давление, кПа 5,5-6,0

В таблице 5 приведены физико-химические показатели качества рафинированных рапсовых масел.

Таблица 5 - Физико-химические показатели рафинированных

рапсовых масел

Значение показателя

Наименование показатели Гидрати- Масло, рафинированное по технологии

рованное масло традиционной разработанной

Цветное число, мг 12 58 30 15

Кислотное число, мг КОН/г 2,15 0,25 0,10

Перекисное число,

ммоль 1/2 О/кг 6,50 4,68 1,25

Массовая доля, %:

фосфолипидов 0,15 отсутствие отсутствие

мыла Не определяется отсутствие отсутствие

Суммарное содержание продуктов

окисления, нерастворимых в петролейном эфире, % Содержание пигментов группы 0,07 0,05 0,02

хлорофиллов, мг/кг 33,65 15,42 5,15

Содержание серы, мг/кг 9,7 7,0 4,0

Выход рафинированного масла, % - 97,9 98,3

Показано, что рафинированные рапсовые масла, полученные по разработанной технологии, превосходят по качеству масла, полученные по традиционной технологии, при этом увеличивается выход готового продукта.

Разработанная усовершенствованная технология рафинации рапсовых масел принята к внедрению в 3 квартале 2006 года на Усть-Лабинском эфиромаслоэкстракционном комбинате «Флорентина».

Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии при переработке 48 тыс. тонн гидратированного рапсового масла составит более 5 млн руб. в год.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Выполненный комплекс исследований позволил выявить особенности состава сопутствующих ТАГ липидов гидратированного рапсового масла и на основании этого определить пути повышения эффективности процесса рафинации, а также обосновать технологические режимы.

1. Показано, что гидратированные рапсовые масла характеризуются высоким содержанием пигментов группы хлорофилла, при этом в их составе преобладает феофитин Ь.

2. Установлено, что низкая рафинируемость рапсовых масел обусловлена присутствием сложных ассоциатов молекул свободных жирных кислот, а также пигментов группы хлорофилла, при этом степень ассоциации в модельном масле в интервале температур 60-80 °С составляет 79,4-83,1%.

3. Показано, что пигменты группы хлорофилла увеличивают степень ассоциации в системе «модельное масло - свободные жирные кислоты -сопутствующие ТАГ липиды», что обусловлено наличием в составе их молекул карбонильных групп.

4. Показано, что предварительная обработка гидратированных рапсовых масел в переменном вращающемся электромагнитном поле с магнитной индукцией 0,8 Тл и частотой электромагнитного поля 200 Гц позволяет снизить степень ассоциации молекул сопутствующих ТАГ липидов на 66,7%.

Разработан способ подготовки гидратированных рапсовых масел к нейтрализации с применением метода электромагнитной активации, позволяющий повысить эффективность нейтрализации, а также увеличить выход нейтрализованного масла. г

5. Установлено, что предварительная обработка нейтрализующего агента - водного раствора силиката натрия - в переменном электромагнитном поле с магнитной индукцией 0,06 Тл позволяет повысить эффективность процесса нейтрализации гидратированных рапсовых масел.

Разработан способ подготовки водного раствора силиката натрия в переменном электромагнитном поле.

6. Разработаны технологические режимы нейтрализации гидратированных рапсовых масел растворами силиката натрия, а также технологические режимы разделения системы «нейтрализованное масло -соапсток».

Разработана технология рафинации рапсовых масел, позволяющая получать высококачественные рафинированные рапсовые масла и обеспечивающая их высокий выход.

7. Разработана технологическая инструкция (ТИ 9146-041-020678622005) на производство рафинированных рапсовых масел.

Экономический эффект от внедрения разработанной технологии при переработке 48 тыс. тонн гидратированных рапсовых масел составит более 5 млн. руб. в год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Степень ассоциации жировых кислот в неполярных растворителях [Текст] / Герасименко Е.О., Стеринчук А.Г., Корнена E.I1. и др. // Масложировая промышленность, №2. - 2003. - с. 29-30.

2. Интенсификация процессов нейтрализации свободных жирных кислот [Текст] /Стеринчук А.Г., Юхвид И.М., Герасименко Е.О.; Ред. журн. «Известие вузов Пищ. технология» - Краснодар, 2005. - 8 с. ил. - Библиогр. 1 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 18.10.2005, №1335-2005.

3. Способ рафинации растительных масел [Текст] / Патент РФ .49 2224786 по заявке №2002 112970. Опубл. 22.07.2004. Бюл. № 6. // Герасименко Е.О., Черкасов В.Н., Стеринчук А.Г. и др.

4. Способ определения кислотного числа темноокрашешгого растительного масла [Текст] / Патент РФ № 2224786 по заявке №2002 112970. Опубл. 10.05.2005. Бюл. № 13 // Герасименко Е.О., Черкасов *З.Н , Стеринчук А.Г. и др.

5. Анализатор для определения содержания фосфолипидов в растительных маслах [Текст] / Черкасов В.Н, Герасименко Е.О., Стеринч_\ к А.Г. и др.// Материалы научно-практической конференции (Товарный

консалтинг и аудит качества (современные проблемы товароведения )), г. Екатеринбург, - 16 - 18 ноября, 2004г. - с. 33.

6. Ресурсосберегающая технология и линия рафинации подсолнечных масел [Текст] / Тинькова Г.С., Герасименко Е.О., Стеринчук А.Г и др. // Материалы 2-й Международной конференции «Масложировой комплекс России. Новые аспекты развития», г. Москва, 3-6 июня 2002г.- с. 35.

7. Экспресс-анализатор качества растительных масел [Текст] / Черкасов В.Н., Герасименко Е.О., Стеринчук А.Г и др. // Материалы Межрегиональной научно-практической конференции «Эколого-экономические проблемы региональных товарных рынков», г. Красноярск, 23 апреля 2004г. - с. 43.

8. Новая технология рафинации растительных масел [Текст] / Герасименко Е.О., Стеринчук А.Г., Черкасов В.Н., и др.// Материалы Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой и легкой промышленности», г. Алматы, 4-5 июня 2004г. - с. 28.

9. Применение современных методов физико-химического воздействия для рафинации растительных масел [Текст] / Бабушкин А.Ф., Стеринчук А.Г., Корнена Е.П. и др. // Материалы второй международной научно-практической конференции, посвященной 100-летаю Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, проф. Попова В.И. «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности», г.Воронеж, 2224 сентября 2004г. - с. 15.

10. Экспресс-метод оценки качества растительных масел [Текст] / Украинцева И.И., Герасименко Е.О., Стеринчук А.Г. и др. // Материалы второй международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, проф. Попова В.И. «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности», г. Воронеж, 22-24 сентября 2004г. - с. 148.

аоова

.85-ю

Р"85 Г О

\

Отпечат. ООО "Фирма Тамзи" тираж 100 экз., заказ № 442, ФА5 г. Краснодар, ул. Пашковская, 79 тел.: 255-73-16

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Стеринчук, Александр Григорьевич

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Состав и свойства рапсового масла

1.2 Методы нейтрализации масел. Свободные жирные кислоты.

1.3 Методы нейтрализации рапсовых масел.

1.4 Современное состояние и перспективные направления рафинации растительных масел

2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Методы исследования рапсовых масел и сопутствующих триацилглицеринам липидов

2.2 Изучение процессов ассоциации свободных жирных кислот и других сопутствующих липидов.

2.3 Определение седиментационных характеристик разделяемых систем

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Характеристика объектов исследования

3.2 Исследование процесса ассоциации жирных кислот.

3.3 Исследование взаимного влияния сопутствующих ТАГ липидов рапсовых масел на степень ассоциации свободных жирных кислот

3.4 Влияние метода электромагнитной активации на степень ассоциации сопутствующих ТАГ липидов

3.5 Влияние частоты переменного вращающегося электромагнитного поля на степень его деассоциирующего воздействия

3.6 Влияние электромагнитной активации на межфазное натяжение гидратированного рапсового масла на границе раздела фаз с водой

3.7 Определение времени релаксации деассоциирующего действия электромагнитного поля

3.8 Выбор нейтрализующего реагента

3.9 Повышение нейтрализующей активности водного раствора силиката натрия

3.10 Определение оптимальных режимов нейтрализации

3.11 Определение режимов седиментационного разделения системы «нейтрализованное масло - соапсток» и промывки нейтрализованных масел

3.12 Определение исходных данных для проектирования статического сепаратора

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ РАФИНИРОВАНЫХ РАПСОВЫХ МАСЕЛ

5. ОПЫТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

5.1. Изучение качественных показателей нейтрализованных масел

6 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Введение 2006 год, диссертация по технологии продовольственных продуктов, Стеринчук, Александр Григорьевич

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/1 /.

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 других 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 Оникс /.

Однако, в связи с переработкой новых селекционных сортов семян рапса масложировая промышленность столкнулась с проблемой рафинации рапсовых масел, которые относятся к труднорафинируемым маслам.

Использование известных технологических режимов и, в первую очередь, режимов нейтрализации свободных жирных кислот не обеспечивает получение рафинированных рапсовых масел требуемого качества.

Развитие современной технологий очистки растительных масел в отечественной промышленности предусматривает совершенствование процессов их рафинации на базе внедрения новых технологий

Метод рафинации должен выбираться в зависимости от вида и качества масла, а также от способа его выработки. Процесс щелочной рафинации является малоэффективным и зависит не только от параметров его осуществления, но и от особенности химического состава масел, направляемых на дальнейшую переработку т.е. рафинацию.

В связи с этим, основные направления повышения эффективности процесса рафинации рапсовых масел должны основываться на изучении особенностей химического состава гидратированных рапсовых масел и сопутствующих триацилглицеринам липидов.

В связи с вышеизложенным, проблема совершенствования технологии получения рафинированных рапсовых масел, обеспечивающей максимальное выведение сопутствующих липидов при достижении высокого выхода готового продукта, является актуальной.

Целью настоящей работы является совершенствование технологии получения рафинированных рапсовых масел.

В связи с этим основными задачами исследования являются:

- изучение, анализ и систематизация литературных данных и патентной информации по теме исследования;

- исследование состава сопутствующих триацилглицеринам (ТАГ) липидов, содержащихся в гидратированных рапсовых маслах;

- изучение процесса ассоциации свободных жирных кислот, выделенных из гидратированных рапсовых масел, в неполярных растворителях;

- изучение взаимного влияния сопутствующих ТАГ липидов на степень ассоциации свободных жирных кислот в модельных системах;

- экспериментальное обоснование и выбор метода, позволяющего снизить степень ассоциации свободных жирных кислот и сопутствующих ТАГ липидов;

- выявление эффективных режимов подготовки к нейтрализации системы «триацилглицерины - сопутствующие липиды» с применением метода электромагнитной активации;

- исследование влияния переменного электромагнитного поля на нейтрализующую способность водных растворов силиката натрия; определение технологических режимов нейтрализации гидратированных рапсовых масел растворами силиката натрия и разделения системы «нейтрализованное масло - соапсток»;

- разработка технологии получения рафинированных рапсовых масел; оценка физико-химических показателей рафинированных рапсовых масел, полученных по разработанным технологическим режимам;

- проведение опытно-промышленных испытаний разработанной технологии;

- экономическая оценка разработанных технологических решений.

Научная новизна. Выявлены особенности состава сопутствующих

ТАГ липидов, содержащихся в гидратированных рапсовых маслах. Показано, что отличительной особенностью сопутствующих ТАГ липидов гидратированного рапсового масла является высокое содержание пигментов группы хлорофиллов, при этом преобладает феофитин Ь. Выявлено, что негидратируемые фосфолипиды, а также продукты окисления, содержащиеся в количествах, характерных для гидратированных рапсовых масел, практически не оказывают влияния на степень ассоциации в системах «модельное масло - свободные жирные кислоты - негидратируемые фосфолипиды» и «модельное масло -свободные жирные кислоты - продукты окисления». Впервые установлено, что присутствие неомыляемых липидов приводит к увеличению степени ассоциации в системе «модельное масло - свободные жирные кислоты -неомыляемые липиды», что обусловлено присутствием в составе неомыляемых липидов пигментов группы хлорофиллов (хлорофилла b и феофитина Ь).

Выявлено взаимное влияние сопутствующих ТАГ липидов на степень их ассоциации в системе «модельное масло - свободные жирные кислоты - комплекс сопутствующих ТАГ липидов».

Установлено, что электромагнитная активация гидратированного рапсового масла в переменном вращающемся электромагнитном поле при определенных характеристиках электромагнитного поля увеличивает эффективность его нейтрализации за счет снижения степени ассоциации молекул сопутствующих ТАГ липидов.

Впервые выявлено, что обработка водных растворов силиката натрия в переменном электромагнитном поле определенных параметров позволяет увеличить их нейтрализующую способность.

Практическая значимость. Разработан способ подготовки гидратированных рапсовых масел к нейтрализации с применением метода электромагнитной активации, позволяющий повысить эффективность нейтрализации, а также увеличить выход нейтрализованного масла. Разработан способ подготовки водного раствора силиката натрия в переменном электромагнитном поле. Разработаны технологические режимы нейтрализации гидратированных рапсовых масел растворами силиката натрия, а также технологические режимы разделения системы «нейтрализованное масло - соапсток». Разработана технология рафинации рапсовых масел, позволяющая получать высококачественные рафинированные рапсовые масла и обеспечивающая их высокий выход. Разработана технологическая инструкция (ТИ 9146-041-02067862-2005) на производство рафинированных рапсовых масел.

На защиту выносятся следующие положения:

- данные об особенностях состава сопутствующих ТАГ липидов гидратированных рапсовых масел

- результаты изучения процессов ассоциации свободных жирных кислот и других сопутствующих ТАГ липидов в модельных системах.

- результаты изучения взаимного влияния сопутствующих ТАГ липидов на степень их ассоциации в модельных системах;

- установленные режимы обработки гидратированных рапсовых масел в переменном вращающемся электромагнитном поле, позволяющие снизить степень ассоциации свободных жирных кислот; результаты выбора и обоснование эффективного нейтрализующего агента - водного раствора силиката натрия;

- установленные режимы обработки водного раствора силиката натрия в переменном электромагнитном поле, повышающие его нейтрализующую способность;

- разработанные технология и технологическая схема получения рафинированных рапсовых масел;

- результаты изучения качественных показателей получаемых по разработанной технологии рафинированных рапсовых масел и соапстоков;

- результаты оценки экономической эффективности разработанной технологии.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование технологии получения рафинированных рапсовых масел"

7. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Выполненный комплекс исследований позволил выявить особенности состава сопутствующих ТАГ липидов гидратированного рапсового масла и на основании этого определить пути повышения эффективности процесса рафинации, а также обосновать технологические режимы.

1. Показано, что гидратированные рапсовые масла характеризуются »> высоким содержанием пигментов группы хлорофилла, при этом в их составе преобладает феофитин Ь.

2. Установлено, что низкая рафинируемость рапсовых масел обусловлена присутствием сложных ассоциатов молекул свободных жирных кислот, а также пигментов группы хлорофилла, при этом степень ассоциации в модельном масле в интервале температур 60-80 °С составляет 79,4-83,1%.

3. Показано, что пигменты группы хлорофилла увеличивают степень ассоциации в системе «модельное масло - свободные жирные кислоты - сопутствующие ТАГ липиды», что обусловлено наличием в составе их молекул карбонильных групп.

4. Показано, что предварительная обработка гидратированных рапсовых масел в переменном вращающемся электромагнитном поле с магнитной индукцией 0,8 Тл и частотой электромагнитного поля 200 Гц позволяет снизить степень ассоциации молекул сопутствующих ТАГ липидов на 66,7%.

Разработан способ подготовки гидратированных рапсовых масел к нейтрализации с применением метода электромагнитной активации, позволяющий повысить эффективность нейтрализации, а также увеличить выход нейтрализованного масла.

5. Установлено, что предварительная обработка нейтрализующего агента - водного раствора силиката натрия - в переменном электромагнитном поле с магнитной индукцией 0,06 Тл позволяет повысить эффективность процесса нейтрализации гидратированных рапсовых масел.

Разработан способ подготовки водного раствора силиката натрия в переменном электромагнитном поле.

6. Разработаны технологические режимы нейтрализации гидратированных рапсовых масел растворами силиката натрия, а также технологические режимы разделения системы «нейтрализованное масло -соапсток».

Разработана технология рафинации рапсовых масел, позволяющая получать высококачественные рафинированные рапсовые масла и обеспечивающая их высокий выход.

7. Разработана технологическая инструкция (ТИ 9146-04102067862-2005) на производство рафинированных рапсовых масел.

Экономический эффект от внедрения разработанной технологии при переработке 48 тыс. тонн гидратированных рапсовых масел составит более 5 млн. руб. в год.

Библиография Стеринчук, Александр Григорьевич, диссертация по теме Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов

1. Дзюбинский Р.Н. Масложировая промышленность России,в 2000 г // Масложировая промышленность.-2001. №2. - С.2-7.

2. Каталог сортов, гибридов, масличных культур, технологий возделования и средств механизации // ВНИИМК.-Краснодар,2002г.

3. Химия жиров /Б.Н. Тютюнников, З.И. Бухштаб, Ф.Ф. Гладкий и др. М.: Колос, 1992. - 448 с

4. Бочкарева Э.Б. Первые отечественные сорта безэрукового озимого рапса.//Научно-технический бюллетень ВНИИМКа-1984-вып.86.-с.12.

5. Щербаков В.Г. Биохимия и товароведение масличного сырья. -М.: Агропромиздат, 1991.-304 с.

6. Асватурьян Л. К., Ксандопуло С. Ю., Копейковский В. М. И др. Технологические свойства семян рапса различных сортов// Масложировая промышленность. 1984. №10. С. 13 14.

7. Пеньков Г.К. Проблемы переработки семян рапса.//Масло-жировая пром-ть.-1983.-№5-с.1

8. Щербаков В.Г.Дежерова П.В.Химический состав семян рапса сортов современной селекции. С22: ^/Известия вузов ССР Пищевая технология 1983 №5 с.ЗЗ.

9. Franzke С., Gobel R., Seifert Т. S-Componends in Rapsol.//Nahrung.-l 9(7)-P.583-593.

10. Beckmann H.T. Identification of Sulfur Copmpounds in Rapsed Oil.//J.Amer.Oil Chem.Soc.-1983.-60(2).-P.282-290.

11. Daun J.K., Hougen F.W. Sulfur Content of Rapeseed.//J.Amer.Oil Chem.Soc.-l 976.-53 .-№5 .-P. 169-171.

12. Identification of Sulfur Copmpounds in Rapsed Oil.//J.Amer.Oil Chem.Soc.-1977.-54.-№9.-P.351-354.

13. Рафальсон А.Б. Разработка усовершенствованной технологии рафинации рапсового масла: Автореф. дис.канд.техн. наук.-Л.-ВНИИЖ. 1987.-c.28.

14. Usiki R., Susuki Т., Endo G. Residual Amounts of Chlorophylls and Pheolophitins in Refined Edible Oils.// J.Amer.Oil Chem.Soc.-1984.-vol.61 .-№4.-P.785-787.

15. Рафальсон А. Б., Волотовская С. H., Майорова Н.Н. Рафинация рапсового масла// Масложировая промышленность. 1984. №10. С. 17-20.

16. Шахновская И. JI. Рафинация рапсового масла: Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции. Вклад молодых ученых и специалистов в ускорении и развитии масложировой отрасли в новых условиях хозяйствования. JL: 1989. С. 14 - 15.

17. Рафальсон А. Б., Койфман Т. Щ. и др. Рафинация и гидрогенизация рапсового масла. М.: ЦНИИТЭРШищепром. 1986. Сер. 20. Вып. 5. С.1 - 36 (Обзорная информация).

18. Шубинская Л.И., Кириллова О.В. и др. Тенденции развития производства рафинированных растительных масел. Обзорная информация. Сер. 20. Масложировая пром-сть. - М: АгроНИИТЭИПП. -1990. -Вып.7.-с. 23.

19. Калашева Н.А., Анисимова А.Г., Азнаурьян Е.М. Нормативы отходов и потерь при щелочной рафинации масел и жиров и причины, влияющие на их величину // Масложировая пром-сть. 1998, № 1 -С.10-13.

20. Паронян В.Х., Аскинази А.И., Калашева Н.А. и др. Физическая рафинация гидрированных жиров. Масло-жировая пром., 1985, №3,- с.16-18.

21. Physical refining chemical refining advantages and disadvantages: Pap.. 85 th AOCS Annu. Meet, and Expo, Atlanta, Ga, May, 812, 1994 / Knuth Manfred // INFORM. Int, News Fats, Oils and Relat. Mater. -1994.-5, №4.- c. 516.

22. Аскинази А.И., Калашева H.A., Меламуд Н.Л. Физическая рафинация гидрированных жиров,- М.: АгроНИИТЭИПищепром, 1989.-Вып. 6, Сер. 20. с.32.

23. Сыркин Г.Е. Современные установки для непрерывной дезодорации и дистилляционной рафинации жиров. М., ЦНИИТЭИпищепром, 1973.

24. Аскинази А.И., Шмидт А.А., Калашева Н.А. Подготовка подсолнечного масла для последующего дистилляционного раскисления. -М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1989.- Вып. 6, Сер. 20. с.32.

25. Bailey А.Е. Industrial Oil and Fats Products, Interscience Publishers, 1964, №4.

26. Белобородов B.B., Бухтарева Э.Ф., Иванова Н.А. Исследование жидкостной экстракции растительных масел.- Труды ВНИИЖ, 1967, вып. 26, с.106-117.

27. Шмидт А.А. Теоретические основы рафинации растительных масел // М.: Пищепромиздат, 1960. с.340.

28. Технология переработки жиров / Арутюнян Н.С. , Аришева Е.А., Янова Л. И. и др. М.: Пищепромиздат, 1998. - с.458.

29. Шкляев Е. В., Попова С. А., Золочевский В. Т. Производственная проверка гидротермической обработки и гидратации соевого масла // Масложировая пром-сть. 1986. - №7. - С. 14-16.

30. А. с. 950757 СССР, МКИ С 11 В 3/00. Способ гидратации растительных масел / Б. А. Дехтерман, А. Г. Сергеев, И. Е Кушнир и др. -(СССР). № 3006669/28-13; Заявл. 15.09.80; Опубл. 13.08.82, Бюл. № 30.

31. А. с. 1592323 СССР, МКИ С 11 В 3/14, 3/00. Способ гидратации растительных масел и устройство для его осуществления / В. 3. Глоба, JL А. Севастьянова, В. В. Ключкин и др. (СССР). -№ 4437038/31-13; Заявл. 22.06.88; Опубл. 15.09.90, Бюл. № 34.

32. А. с. 1093693 СССР, МКИ С 11 В 3/00. Способ гидратации растительных масел /ЕС. Арутюнян, Р. В. Казарян, Е. Е Корнена и др. (СССР). N 3471689/28-13; Заявл. 14.07.82; Опубл. 23.05.84, Бюл. № 19

33. Тютюнников Б.Н. Химия жиров // М.: Пищевая пром-сть,1966.

34. А.с. 244533 (СССР). Способ производства растительных масел / А.Г.Сергеев, В.П.Ржехин, Б.Я.Стерлин, В.Т.Золочевский. Опубл. В Б.И., 1969, № 18.

35. А.с. 244533 (СССР). Способ производства растительных масел / А.Г.Сергеев, В.П.Ржехин, Б.Я.Стерлин, В.Т.Золочевский. Опубл. В Б.И., 1969, № 18.

36. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров /Под общ. ред. А.Г.Сергеева. JL: ВНИИЖ, 1973.-Т.2.-С.13-48.

37. Корнена Е.П. Химический состав, строение и свойства фосфолипидов подсолнечного и соевого масел: Дис. . д-ра техн. наук.-Краснодар, 1986.- 272 с. + Прил. 47 с.

38. Мосян А.К., Аришева Е.А. Солюбилизирующая способность мыльно-щелочных растворов/ Масложировая пром-сть-1973. №10.-С.Ю-12.

39. Корнена Е.П., Арутюнян Н.С. Исследование структуры негидратируемых фосфолипидов подсолнечных масел. //Труды ВНИИЖ.-Л.: ВНИИЖ, 1980.- С.25-32.

40. Гидратация растительных масел растворами поляризующих соединений (сообщение 1) / Н.П. Винюкова, Е. П. Корнена, Н С. Арутюнян и др. // Масложировая пром-сть. 1984. - № 2. - С. 12-15.

41. Гидратация растительных масел растворами поляризующих соединений (сообщение 2) / Е. Н.П. Винюкова, Е. П. Корнена, Н С. Арутюнян и др. // Масложировая пром-сть. -1984. N 3. - С. 15-17.

42. Цыпленкова И.Л., Тарабаричева Л.А., Арутюнян Н.С. О связи восков с фосфолипидами в гидратированных маслах. Масло-жировая пром-сть, 1981, № 5. - С.44 -45.

43. Мосян А.К., Аришева Е.А. Солюбилизирующая способность мыльно-щелочных растворов/ Масложировая пром-сть.-1973. №10.-С.10-12.

44. Выведение воскоподобных веществ из рисового масла / Мартовщук Е.В., Арутюнян н.С., Аришева Е.А. и др. // Изв. вузов. Пищевая технология, 1974. -№ 3. С.51-58.

45. Рафинация растительных масел с применением термокоагуляции/Т.В. Мгебришвили, Е.С. Коваленко, В.М. Артюшков и др./ Масложировая пром-сть. 1980. №9. - С. 13 - 18.

46. Корнена Е.П., Арутюнян Н.С. Исследование структуры негидратируемых фосфолипидов подсолнечных масел. //Труды ВНИИЖ,-Л.: ВНИИЖ, 1980.- С.25-32.

47. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности /Под ред. В.П.Ржехина и А.Г.Сергеева. Л.:ВНИИЖ, 1975, - т.1,3; 1974. - т.6.

48. Перспективные направления развития технологий производства растительных масел / Хамидов Н.И., Артыков А.А. // Масложировая пром-сть.- 1996.- № 1-2.- с. 10-12.

49. Liu H., Biliaderes C.G., Pzzybylski R., Eskin N.A.M. Effects of crystallization conditions on sedimentation in canola oil // J.Amer. Oil Chem. Soc. 1994-71,4.-P.409-415.

50. Мешкова H.B. Очистка растительных масел и пути стабилизации масло-жировой продукции при хранении. М.: АгроНИИТЭИПП, 1995, Вып. 3., Сер. 20. - 15 с.

51. Бакланова Т.В. Физическая рафинация пищевых * гидрированных жиров с применением комплексонов на основефосфоновых кислот. Диссертация .канд.техн.наук. Москва, 1990.-139 с.

52. Гидратация растительных масел растворами поляризующих соединений (сообщение 2) / Е. Н.П. Винюкова, Е. П. Корнена, Н С. Арутюнян и др. // Масложировая пром-сть. -1984. N 3. - С. 15-17.

53. Гидратация растительных масел растворами поляризующих соединений (сообщение 1) / Н.П. Винюкова, Е. П. Корнена, Н С. Арутюнян и др. // Масложировая пром-сть. 1984. - № 2. - С. 12-15.

54. Цыпленкова И.Л. Исследование и разработка технологии выведения воскоподобных веществ из подсолнечных масел. Дисс. канд. техн. наук. Краснодар, 1981.

55. Prospects of Alfa-Laval. Delivery Program.- Tumba, 1989.- 14 p.

56. Prospects of Speichim Refining Paris.- 1984.- 10 p.

57. Seed crushing, oil retining and environmental problem / Kovari K., Denise J., Hollo J. // Olaj. szapp., Kozmet. 1996.-45, N 2.- C.45-52.

58. Рафальсон А.Б. Разработка усовершенствованной технологии рафинации рапсового масла: Автореф. дис.канд.техн. наук.-Л.-ВНИИЖ. 1987.-c.28.

59. Пеньков Г.К. Проблемы переработки семян рапса.//Масло-жировая пром-ть.-1983.-№5-с.

60. Nock A. Effect of fatly acid refining using silica a process for refining high phosphorus containing oils / 85th AOCS Annu. Meet and Expo, Atlanta, Ga, May, 8-12, 1994 // INFORM: Int. News Fats. Oils and Relat.Mater.- 1994-5,1 4. - p.549.

61. Billet R. Anuendungmoglichkut and Grenzen des Einsatzes von Dunnschicht Verdampfern . F.S.A. - 1983. - № 3. - p. 93-98.

62. Bailey A.E. Industrial Oil and Fats Products, Interscience Publishers, 1964, №4.

63. Гидратация растительных масел растворами поляризующих соединений (сообщение 1) / Н.П. Винюкова, Е. П. Корнена, Н С. Арутюнян и др. // Масложировая пром-сть. 1984. - № 2. - С. 12-15.

64. Голдовский A.M. Органолептические свойства пищевых жиров.-Значение жира в питании, 1974, III-я Всесоюзная научная конф.- 80 с.

65. Морозова Т.Б., Миронова А.Н., Горшкова Э.И. О составе свободных жирных кислот подсолнечных масел.-Труды ВНИИЖ, 1974, вып.32, с. 44-51.

66. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров /Под общ. ред. А.Г.Сергеева. JL: ВНИИЖ, 1973. -Т.2. -С.13-48.

67. Physical refining of edible oils / Crengros J. // J.Amer/ Oil chem. Soc.-1995.-72., № 10,-c.l 193-1194.

68. Zan Y. Moglichkeit and Wienzen der Physikalichen Raffmation von Olen und Fetten. F.S.A. - 1981. - № 6. - P. 582-583.

69. Billet R. Anuendungmoglichkut and Grenzen des Einsatzes von Dunnschicht Verdampfern . F.S.A. - 1983. - № 3. - p. 93-98.

70. Аскинази А.И., Залутовская К.Ф., Азнаурьян М.П. и др. Опыт освоения и эксплуатации автоматизированной установки для непрерывной дезодорации масел и жиров. М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1986.- Вып. 6.-с.28.

71. Klein J.M. Raffinage physique et chimique de 1 huile de soja Rev. Fr. Corps gras, 1981, vol. 28, № 7-8, p. 309-313.

72. Rivarola G., Anon M.C., Calvelo A. Influence of phospholipids on the crystallization of waxes in sunflowerseed oil // J.Amer.Oil. Chem. Soc. -1988 -65,1 11.-P. 1771 1773.

73. Paraldson J.Degumming, Dewaxing and Refining. JAOCS.- 1983. - V.60,№2. -p. 251-255.

74. Морозова Т.Б., Миронова A.H., Горшкова Э.И. О составе свободных жирных кислот подсолнечных масел.-Труды ВНИИЖ, 1974, вып.32, с. 44-51.

75. Ianishlieva N.,Popov A., Chain Initiation and Phenol Inhibitor Effectiveness during the Autooxidation of Unsaturated Fatty Acids, Methil

76. Esters and Glycerides. International Symposium on Deterioration of Lipids. Warazawa, 1973.-p. 259.

77. Nock A. The effect of water content in edible oil refining using silica adsorbent // INFORM: Int. News Fats. Oils and Relat.Mater.- 1994-5, 1 4. p.476.

78. Adhikari C., Proctor A., Blyholder G.D. Comparative adsorption of oleieacid and triglyceride to silicie acid / 8 5th AOCS Annu. Meet and Expo, Atlanta, Ga, May, 8-12, 1994 // INFORM: Int. News Fats. Oils and Relat.Mater.- 1994-5,1 4. P.3.

79. Тинькова Г.С. Разработка технологии рафинации подсолнечного масла для предприятий малой и средней мощности: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Краснодар, 2002. - 25 с.

80. Бакланова Т.В. Физическая рафинация пищевых гидрированных жиров с применением комплексонов на основе фосфоновых кислот. Диссертация .канд.техн.наук. Москва, 1990.-139 с.

81. Извлечение восков в электростатическом поле / Е.В.Мартовщук, Н.С.Арутюнян, В.М.Копейковский и др. / Масложировая пром-сть , 1980. № 6. - С. 13 - 16.

82. Бережной В.Н. Разработка высокоэффективной технологии рафинации кукурузных масел с применением специальных реагентов имехано химической активации: Автореф. дис.канд. техн. наук. -Краснодар, 1999. - 25 с.

83. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности. JL: ВНИИЖ, 1967. - Т 1, кн. 1 и 2. - 1042 е.;

84. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности. JL: ВНИИЖ, 1965. - Т 2. - 419 е.;

85. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности. Л.: ВНИИЖ, 1971.-Т 6.- 165 с.

86. Permark U., Toregard В. Metal Analysis of Edidle Fats and Oils by Atomic Absorbtion spectrophotometry // J. Amer. Oil Chem. Зое. 1971. -V. 48.-No 11.-P. 650-652.

87. Прайс В. Аналитическая атомно-абсорбционная спектроскопия. М.: Мир, 1976. - 355 с.

88. Микроэлементы и их определение в пищевых продуктах с применением метода атомно-абсорбционной спектроскопии. / Устюгов П.П. //Науч. техн. инф. сб. - М.: АгроНИИТЭИПП, 1986. -Серия 14.-Вып. 5.-20 с.

89. Уточнение метода определения неомыляемых веществ в продуктах переработки масличных семян /JI.T. Прохорова, Л.Ф. Бута, Л.М. Рабинович // Труды ВНИИЖ. Л.: ВНИИЖ, 1974. - Вып. 32.-С. 35 -41.

90. Ахрем А.А., Кузнецова А.И. Тонкослойная хроматография. -М.: наука, 1964. 175 с.

91. Whittle K.J. the examination of tocopherole by two-dimensional thin-layer chromatography and subsequent colorimetric determination. -Analyst, 1967. vol.92. - p.423 - 430.

92. Кирхнер 10. Тонкослойная хроматография. M.: Мир, 1981. -Т1. - 615 с.

93. Дятловицкая Э.В., Грешных К.П., Бергельсон Л.Д. Фосфолипиды дрожжей, выращенных на н-алканах // Биохимия. 1968. -Т.ЗЗ.-Вып. 1. - С.83-88.

94. Дятловицкая Э.В., Торховская Т.И., Бергельсон Л.Д. Липиды опухолей. Исследование фосфолипидов саркомы Иенсена // Биохимия. -1969.-Т.34.-Вып. 1. С.174-188.

95. Руководство по современной тонкослойной хроматографии. -М.: 1994.-300 с.

96. Chen 3.3., Kou A.Y. Improved Procedure for the Зера 2ration of Phospholipids by High PLC // J. Chromatogr. Biomed. 2Appln. 1982.- V. 221.- No 1.- P.25-31.

97. Кейтс M. Техника липидологии. M.: Мир, 1975. - 322 с.

98. Использование современных методов тонкослойной хроматографии в изучении группового состава фосфолипидных продуктов Грушенко Е.В., Бутина Е.А., Корнена Е.П. и др. // Journal of Planar Chromatography Modern TLC, 2003. - P. 267-275,

99. Ускоренный метод определения гидрофильных фосфолипидов / В.И. Мартовщук, Т.В. Мгебришвили, Е.В. Мартовщук // Масложировая промышленность. 1986. - № 7. - С. 10-12.

100. Казицина J1.A., Куплетская М.Б. Применение УФ-, ИК-, ЯМР-и масс-спектроскопии в органической химии. М.: Изд=-во МГУ, 1979. -238 с.

101. Effect of randomization on oxidative stability of vegetable oils at two different temperatures / Tautorus C.L., Mc-Curdy A.R. // J. Amer. Oil Chem. Зое. 1990.- V. 67.- No 8. - P.525-530.

102. Warner K. and Mounts T.L. Analysis of Tocopherols and Phytosterols in Vegetable Oils by HPLC with Evaporative Light- Scattering Detection. JAOCS. Vol. 67., no. 11.1990, p. 827-830.

103. Количественный анализ фосфолипидов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии / Yavanaka Kiyoshi, Fujita 2Naoshi / Юкагаку = J. Jap. Oil Chem. Зое. 1990. - 39. - N 6. - 2C. 393-397.

104. Шатц В. Д., Сахартова О.В. Высокоэффективная жидкостная хроматография.- Рига.: Зинатне, 1988.- 423 с.

105. Каротиноиды плодов и ягод / С.Е. Кудрицкая. Киев: Высшая школа, 1990.-211 с.

106. Кесслер И. Методы ИК-спектроскопии в химическом анализе. М.: Мир, 1964.- 149с.

107. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. М.: Мир, 1980. - 597с.

108. Пиментелл Д., Мак-Клеллан О. Водородная связь. М.: Мир, 1964.-318с.

109. Abramson М.В., Norton W.T., Katzman R. Study of ionic structures in phospholipids by Infrared Spectra // J. Biol. Chem. 1695. -Vol.240. - №6. - P.2389-2395.

110. Akutsu H., Kuogoku Y. Infrared and Raman Spectra of phosphatidilethanolamines and relate compounds // Chem. Phis. Lipids 1975. -Vol.14.-№2.-P. 113-122.

111. Миронова A.H. Спектральный анализ растительных масел // Труды ВНИИЖ. Л.: ВНИИЖ, 1960. - Вып. 20. - С. 90 - 103.

112. Казицина Л.А., Куплетская М.Б. Применение УФ-, ИК-, ЯМР-и масс-спектроскопии в органической химии. М.: Изд=-во МГУ, 1979. -238 с.

113. Исследование ассоциации жирных кислот в четыреххлористом углероде методом ИК спектроскопии /В.П. Тихонов, Г.И. Фукс, Кузнецова Н.А. //Коллоидный журнал. - 1976. -№ 5. - С. 998 - 101.

114. Фукс Г.И., Тихонов В.П. О влиянии температуры на ассоциацию молекул жирных кислот в неполярном растворителе // Коллоидный журнал. № 5. - 1976. - С. 931 - 936.

115. Герасименко Е.О. Разработка технологии разделения суспензий гидрированный жир катализатор: Диссертация канд. техн. наук,- Краснодар, 1994.-131 с.+ Прил. 16 с.

116. Фигурновский Н.А. Седиментометрический анализ. .М.-Л.: Издво АН СССР, 1948. 332с.

117. Каганов В.И. Компьютерные вычисления в средах EXEL и MathCAD М.: Горячая линия - Телеком. 2003,- 328 с.

118. Тинькова Г.С. Разработка технологии рафинации подсолнечного масла для предприятий малой и средней мощности: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Краснодар, 2002. - 25 с.

119. Бабушкин А.Ф. Обоснование и разработка технологии рафинации подсолнечных масел с применением силиката натрия и физико-химических воздействий: Автореф. дис.канд. техн. наук. Краснодар, 1999.-25 с.

120. Технология щелочной рафинации хлопкового масла с использованием электромагнитного поля /Р.Б. Рахимов, К.Х. Мажидов, Э.С. Насретдинов // Науч. техн. инф. сб. Масложировая промышленность. - М.: АгроНИИТЭИПП, 1996. - Серия 20. - Вып. 2. - С. 42-43.

121. Веселов В.П. Разработка технологии подготовки к дистилляции и дистилляционной рафинации растительных масел: Диссертация канд. техн. наук Краснодар, 1998. - 131 с + Прил. 28 с.

122. Жарко М.В. Разработка технологии получения пищевых растительных фосфолипидов и продукта на их основе: Диссертация канд. техн. наук.- Краснодар, 1995.-106 с.+ Прил. 22 с.

123. Ксенофонтов А.В Совершенствование технологии гидратации масел семян рапса современной селекции : Автореф. дис.канд. техн. наук. Краснодар, 2003. - 25 с.