10

Размещено на http://www.allbest.ru/

автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

разработка высокоэффективной технологии рафинации рапсовых масел

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

ВАРИВОДА Альбина Алексеевна

Краснодар _ 2006

общая характеристика работы

1.1 Актуальность темы. В современных условиях актуальны вопросы, связанные с расширением и совершенствованием ассортимента пищевых продуктов, в том числе растительных масел. Растительные масла и продукты на их основе являются незаменимыми компонентами питания, которые обеспечивают необходимый уровень их энергетической и физиологической ценности. Решение этой проблемы осуществляется за счет использования традиционных для России растительных масел, в частности рапсовых.

Особенностью рапсового масла является большое разнообразие сопутствующих веществ: свободных жирных кислот, фосфолипидов, тиогликозидов, хлорофиллов и неомыляемых липидов. Этот комплекс сопутствующих веществ достаточно устойчив к воздействию химических реагентов и температур, поэтому рапсовые масла относят к труднорафинируемым.

Учитывая растущий спрос на рапсовое масло, а также ужесточение требований национальных и международных стандартов к его качеству, актуальны исследования по созданию высокоэффективных технологий рафинации рапсового масла.

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

1.2 Цель работы. Целью настоящей работы является разработка высокоэффективной технологии рафинации рапсовых масел с применением УФ-спектра излучения.

1.3 Основные задачи исследования:

- выбор и характеристика объектов исследования;

- исследование влияния жирнокислотного состава фосфолипидов на их гидратируемость;

- изучение влияния УФ-спектра излучения на жирнокислотный состав фосфолипидов;

- исследование влияния УФ-спектра излучения на стойкость рапсового масла к окислению;

- изучение изменения качества нерафинированных рапсовых масел в зависимости от продолжительности обработки в УФ-спектре излучения;

- исследование влияния УФ-спектра излучения на степень выведения фосфолипидов;

- изучение влияния УФ-спектра излучения на изменение устойчивости красящих веществ в рапсовых маслах;

- исследование влияния каротиноидов на устойчивость фосфолипидов в рапсовых маслах;

- изучение влияния УФ-спектра излучения на образование витамина Д;

- изучение влияния УФ-спектра излучения на эффективность щелочной нейтрализации рапсового масла;

- разработка технологических режимов и технологической схемы подготовки нерафинированных рапсовых масел к рафинации;

- оценка экономической эффективности разработанных технологических и технических решений.

1.4 Научная новизна работы. Установлено, что предварительное воздействие УФ-спектра излучения на систему «масло-фосфолипиды» приводит к увеличению эффективности и скорости разделения этой системы при последовательном выведении отдельных групп сопутствующих веществ, в том числе фосфолипидов, красящих и свободных жирных кислот.

Впервые изучено влияние структуры, состава и положения двойных связей в жирных кислотах в молекулах негидратируемых форм фосфолипидов на степень гидратируемости.

Установлено влияние УФ-спектра излучения на устойчивость красящих веществ и их комплексов с фосфолипидами.

Впервые показано, что с увеличением времени воздействия УФ-спектра излучения в диапазоне длин волн от 280 до 313 нм повышаются содержание ксантофиллов и гидратируемость фосфолипидов.

Установлено, что образование конденсированных слоев молекул фосфолипидов на межфазной границе способствует повышению поверхностного давления пленок и гидратируемости фосфолипидов.

Впервые предложен ускоренный метод оценки степени окисленности масел по зависимостям перехода первичных продуктов окисления во вторичные при воздействии УФ-спектра излучения.

Разработанная технология обеспечивает улучшение технологических свойств масел и их физиологической ценности за счет накопления витамина Д (Патент РФ «Способ получения витаминизированного растительного масла» № 2241340 от 10.12.04г.).

1.5 Практическая значимость. Установлено, оптимальное время обработки масла УФ-излучением с образованием значительного количества витамина Д и сохранением показателей качества рапсового масла.

Показано, что обработка системы «масло-негидратируемые фосфолипиды» в УФ-спектре излучения способствует снижению ее стабильности и повышает эффективность гидратации фосфолипидов.

Разработана высокоэффективная технология и режимы рафинации рапсовых масел с применением УФ-спектра излучения, предусматривающие достаточную степень защиты масла от окисления атмосферным кислородом.

Разработаны технологическая инструкция и технологический регламент на технологию рафинации рапсового масла.

1.6 Реализация результатов исследования. Разработанная технология рафинации рапсовых масел с применением УФ-спектра излучения проверена в учебно-научно-производственной лаборатории кафедры технологии жиров, косметики и экспертизы товаров и в опытно-промышленных условиях Невинномысского маслоэкстракционного завода.

Технология принята к внедрению на ОАО МЭЗ «Невинномысский» в I квартале 2007г.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии составит более 3 млн. руб. в год.

1.7 Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: Всероссийской научной конференции молодых ученых «Перспектива-2005», апрель 2005г, г. Нальчик; Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы качества и безопасности продовольственного сырья и пищевой продукции», 2005г, Краснодар, ГУ КНИИХП СП РАСХН; Всероссийской научной конференции молодых ученых и студентов «Современное состояние и приоритеты развития фундаментальных наук в регионах», 2004г, Анапа; Научно-практической конференции «Безопасность и качество с/х сырья и пищевых продуктов», 2004г, г.Углич; IV Региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» 9-10 декабря 2004г, г.Краснодар, КГАУ; Всероссийской научной конференции молодых ученых «Перспектива-2006», 2006г, г.Нальчик; VII региональной научно-практической конференции молодых ученых, 8-9 декабря 2005, г. Краснодар, КГАУ.

1.8 Публикации. По материалам выполненных исследований опубликованы 2 статьи, 10 тезисов докладов и получен 1 патент РФ.

1.9 Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, методической части, экспериментальной части, содержащей 11 разделов, выводов и предложений, списка литературы и 6 приложений. Основная часть работы выполнена на 115 страницах машинописного текста, включает 21 таблиц и 13 рисунков. Список литературы включает 145 наименований.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Методы исследования. При проведении аналитических исследований использовали стандартные методики, рекомендуемые ВНИИЖиров, а также современные физико-химические методы анализа, позволяющие получить наиболее полную характеристику анализируемых масел. Были использованы методы спектрального анализа (ИК, УФ, атомно-абсорбционного), хроматографии (тонкослойной, газожидкостной и высокоэффективной жидкостной), а также модифицированные нами применительно к анализируемому объекту методы высокоэффективной жидкостной и тонкослойной хроматографии.

Агрегатное состояние пленок на поверхности раздела фаз исследуемых систем «масло-фосфолипиды» оценивали на модельных образцах по межфазному натяжению, по которому рассчитывали адсорбцию, а затем определяли поверхностное давление пленок жирных кислот в зависимости от занимаемой площади при их различной концентрации.

Для оценки степени окисленности рапсовых масел использовали разработанный нами ускоренный метод, основанный на определении отношения коэффициентов поглощения при длинах волн 232 и 272 нм.

Оценку результатов и их статистической достоверности проводили с использованием современных методов расчета.

На рисунке 1 приведена структурная схема исследования.

2.2 Характеристика объектов исследования. В качестве объектов исследования использовали нерафинированные и гидратированные рапсовые масла, полученные из производственной смеси семян рапса безэруковых сортов Галант, Ярвелон и Оникс на Невинномысском маслоэкстракционном заводе (таблица 1).

Таблица 1 - Физико-химические показатели рапсовых масел

Наименование показателя	Значение показателя
	нерафинированного	гидратированного
Цветное число, мг J2 Кислотное число, мг КОН/г Массовая доля, %: нежировых примесей влаги и летучих веществ фосфолипидов неомыляемых липидов, в том числе: пигментов, мг/100г: хлорофилла каротиноидов Перекисное число, ммоль Ѕ О/кг	70,0-90,0 2,27-3,36 0,15-0,20 0,25-0,30 0,70-0,95 0,65-0,87 85,0-90,3 28,5-34,7 8,01-8,52	60,0-65,0 1,80-2,46 0,10-0,12 0,20-0,25 0,26-0,38 0,36-0,52 36,4-42,5 12,0-20,8 5,08-6,16

Из приведенных данных видно, что нерафинированное и гидратированное рапсовые масла характеризуются высокими цветным и перекисным числами, а также высоким содержанием неомыляемых липидов, в том числе красящих веществ. Следует отметить высокое содержание фосфолипидов в гидратированных маслах.

Исследования группового состава фосфолипидов масел, полученных из различных сортов семян рапса, показали, что содержание негидратируемых фосфолипидов: фосфатидилсеринов, фосфатидил-инозитолов, фосфатидных и полифосфатидных кислот в маслах, выделенных из сортов рапса современной селекции (Оникс, Ярвэлон и Галант), а также в производственной смеси, перерабатываемой на предприятиях отрасли, практически одинаково.

Учитывая это, исследования проводили на маслах, полученных из производственной смеси семян рапса безэруковых сортов современной селекции.

2.3 Исследование влияния жирнокислотного состава фосфолипидов на гидратируемость. Известно, что на свойства и, в первую очередь, на гидратируемость фосфолипидов оказывает влияние их жирнокислотный состав. В негидратируемых фосфолипидах жирнокислотный состав отличается от состава исходных рапсовых масел. В них отсутствуют эруковая, эйкозеновая и линоленовая кислоты, а содержание пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот значительно выше.

Для выявления влияния состава жирных кислот на степень гидратации были проведены специальные опыты на модельных системах «растворы жирных кислот в гексане - вода».

Учитывая, что степень гидратации может быть определена поверхностным давлением пленок жирных кислот на границе раздела фаз неполярный растворитель - вода, определяли этот показатель для основных жирных кислот.

На рисунке 2 приведены данные, характеризующие поверхностное давление жирных кислот на границе раздела фаз «гексан - вода» в зависимости от концентрации.

Из приведенных диаграмм видно, что при одних и тех же концентрациях поверхностное давление, т.е. способность к гидратации, значительно выше у линолевой кислоты, чем у олеиновой и пальмитиновой кислот. Учитывая это, можно предположить, что высокое содержание в составе фосфолипидов пальмитиновой и олеиновой кислот приводит к снижению их гидратируемости.

Для подтверждения этого предположения исследовали влияние ацилов жирных кислот на поверхностное давление в модельных системах раствор фосфатидилхолинов в гексане на границе с водой (рисунок 3).

Из приведенных диаграмм видно, что наибольшее поверхностное давление на границе раздела «гексан - вода» имеют фосфолипиды, содержащие в своем составе линолевую кислоту, т.е. фосфолипиды, содержащие остатки полиненасыщенных жирных кислот, имеют более высокую способность к образованию ассоциатов с водой, а, следовательно, и способность к гидратации.

Учитывая это, можно сделать вывод, что одним из направлений повышения гидратируемости фосфолипидов из масел является изменение их жирнокислотного состава.

Ранее в работах Мартовщука В.И. и Заболотнего А.В. была показана возможность применения УФ-спектра излучения для регулирования химической структуры и свойств сопутствующих триацилглицернам липидов.

Кроме этого, известно, что УФ-спектр излучения может оказывать влияние на жирнокислотный состав липидных систем.

Учитывая это, на следующем этапе исследовали влияние УФ-спектра излучения на жирнокислотный состав фосфолипидов рапсовых масел.

2.4 Изучение влияния УФ-спектра излучения на жирнокислотный состав фосфолипидов. В таблице 2 приведены данные по влиянию УФ-спектра излучения на жирнокислотный состав фосфолипидов, выделенных из нерафинированного рапсового масла.

Из приведенных в таблице 2 данных видно, что обработка нерафинированных масел в УФ-спектре излучения приводит к изменению состава жирных кислот в фосфолипидах: увеличивается содержание полиненасыщенных жирных кислот, а именно линолевой кислоты на 2,1%, а линоленовой - на 3,6%, а содержание насыщенных жирных кислот (пальмитиновой, стеариновой) и олеиновой кислоты снижается.

рапсовый масло гидратируемость витамин

Таблица 2 - Влияние УФ-спектра излучения на жирнокислотный состав фосфолипидов

Наименование жирной кислоты	Массовая доля жирной кислоты, % от общей суммы
	Фосфолипиды, выделенные из
	необработанного масла	обработанного в УФ-спектре излучения
Миристиновая (С14:0)	0,4	0,3
Пальмитиновая (С16:0)	6,3	4,7
Стеариновая (С18:0)	1,7	1,2
Арахиновая (С20:0)	1,3	1,3
Сумма насыщенных	9,7	7,5
Пальмитолеиновая (С16:1)	0,9	0,5
Олеиновая (С18:1)	60,7	56,8
Эйкозеновая (С20:1)	1,8	2,6
Эруковая (С22:1)	0,1	0,1
Сумма мононенасыщенных	63,5	60,0
Линолевая (С18:2)	20,8	22,9
Линоленовая (С18:3)	6,0	9,6
Сумма полиненасыщенных	26,8	32,5

Известно, что присутствие в составе жирных кислот фосфолипидов рапсовых масел в значительном количестве олеиновой, пальмитиновой и стеариновой кислот способствует образованию сложных комплексных соединений с ионами поливалентных металлов, что значительно снижает их гидратируемость.

Учитывая это, можно предположить, что обработка нерафинированного масла в УФ-спектре излучения, позволяющая снизить содержание насыщенных жирных кислот и олеиновой кислоты, будет способствовать повышению гидратируемости фосфолипидов.

2.5 Исследование влияние УФ-спектра излучения на стойкость рапсовых масел к окислению. На основании предварительных опытов было выявлено, что стойкость масел к окислению может быть оценена по изменению отношения коэффициента поглощения при длине волны 232 нм (К₂₃₂), характеризующего накопление первичных продуктов окисления, к коэффициенту поглощения при длине волны 272 нм (К₂₇₂), характеризующему накопление вторичных продуктов окисления масел, в процессе обработки масел в УФ-спектре излучения (рисунок 4).



По полученным зависимостям показателя К₂₃₂/К₂₇₂ от продолжительности обработки масла в УФ-спектре излучения можно установить момент, когда первичные продукты окисления переходят во вторичные.

Для гидратированных масел переход первичных продуктов окисления во вторичные происходит при обработке в УФ-спектре излучения в течение 30 секунд, для нерафинированных после - 50 секунд обработки, то есть нерафинированное рапсовое масло за счет присутствия природных антиоксидантов более устойчиво к воздействию УФ-спектра излучения.

Данные, полученные в результате исследования влияния УФ-спектра излучения, легли в основу разработки экспресс-способа определения стойкости растительных масел к окислению.

2.6 Влияние продолжительности обработки в УФ-спектре излучения на показатели качества рапсовых масел. Для более полного обоснования выбора оптимальной продолжительности обработки в УФ-спектре излучения изучали влияние этого параметра на изменение показателей качества нерафинированных рапсовых масел (таблица 3).

Таблица 3 - Влияние продолжительности обработки в УФ-спектре излучения на показатели качества нерафинированных рапсовых масел

Наименование показателя	Необра-ботанное масло	Значение показателя для образцов масла, обработанного в УФ-спектре излучения
		10 сек	30 сек	50 сек	60 сек
Цветность, мг J2	70,0	65,0	45,0	55,0	60,0
Кислотное число, мг КОН/г	2,65	2,01	1,77	1,54	1,62
Перекисное число, ммоль 1/2 О/кг	8,84	6,67	7,50	9,50	12,81
Коэффициент поглощения при длине волны 316 нм	0,08	0,09	0,09	0,11	0,27

Из полученных данных видно, что воздействие УФ-спектра излучения способствует снижению кислотного числа нерафинированного масла. После обработки масла в УФ-спектре излучения в течение 30 секунд цветность снижалась максимально, дальнейшее увеличение продолжительности обработки до 60 секунд приводило к снижению эффекта осветления масла.

Указанные эффекты можно объяснить влиянием УФ-спектра излучения на устойчивость системы «триацилглицерины - красящие вещества» и «триацилглицерины - свободные жирные кислоты», а также декарбоксилированием свободных жирных кислот.

2.7 Влияние УФ-спектра излучения на степень выведения фосфолипидов. Как было показано ранее, трудная гидратируемость рапсовых масел обусловлена групповым и жирнокислотным составом фосфолипидного комплекса, а также значительным количеством сопутствующих веществ, которые достаточно устойчивы к воздействию различных реагентов и температур.

Учитывая это исследовали влияние продолжительности предварительного воздействия УФ-спектра излучения на степень выведения фосфолипидов при последующей гидратации нерафинированных масел. Для этого нерафинированное рапсовое масло обрабатывали в УФ-спектре излучения, а затем гидратировали водой. Для сравнения гидратировали исходный образец нерафинированного масла (рисунок 5).



Из полученных данных видно, что максимальная степень гидратации (96,5%) фосфолипидов из нерафинированных рапсовых масел достигается после предварительной обработки в УФ-спектре излучения в течение 30 секунд. Дальнейшее увеличение продолжительности УФ-спектра излучения приводило к снижению степени гидратации.

Учитывая изложенное, можно сделать вывод, что обработка в УФ-спектре излучения способствует повышению гидратируемости фосфолипидов из рапсовых масел, по-видимому, в результате разрушения фосфолипидных комплексов с поливалентными металлами, а также в результате изменения их жирнокислотного состава.

2.8 Влияние УФ-спектра излучения на устойчивость красящих веществ в рапсовых маслах. Учитывая данные по влиянию УФ-спектра излучения на цветность обработанных нерафинированных масел, изучали изменения содержания красящих веществ в маслах на стадиях гидратации и последующей рафинации (таблица 4).

Таблица 4 - Влияние УФ-спектра излучения на содержание красящих веществ

Наименование красящих веществ	Масло рапсовое
	Нерафинирован-ное (без обработки)	Нерафинированное, обработанное в УФ-спектре излучения
		исходное	с последующей гидратацией	с последующей рафинацией
Хлорофилл «а»	0,42	0,35	0,30	0,02
Хлорофилл «b»	1,22	0,85	0,76	0,04
Феофитин «а»	0,81	0,76	0,50	0,03
Феофитин «b»	6,30	5,70	2,50	0,06
Каротиноиды	3,12	1,76	1,62	0,01

Наибольший эффект удаления красящих веществ наблюдается для масла рафинированного, который обеспечивается за счет абсорбционной активности мыл жирных кислот в процессе щелочной рафинации.

Данные по влиянию УФ-спектра излучения на степень обесцвечивания рапсового масла приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Влияние УФ-спектра на степень обесцвечивания масла

Наименование образца масла	Наименование и значение показателя
	Показатель преломления	Содержание каротиноидов, мг/кг	Степень обесцве-чивания, %
Нерафинированное масло (контроль)	1,47408	3,12	-
Нерафинированное масло, обработанное в УФ-спектре излучения	1,47411	1,76	47
Нерафинированное масло, обработанное в УФ-спектре излучения последовательно:
гидратированное	1,47412	1,13	53
гидратированное и рафинированное	1,47404	следы	94

Имеются данные, что УФ-излучение может способствовать накоплению полимерных соединений.

Накопление полимерных соединений можно оценить по показателю преломления и их сравнению.

Как видно из данных таблицы 5, показатели преломления в четырех образцах не отличаются более, чем на 5·10^-5. Поэтому можно сделать вывод, что обработка рапсового масла в УФ-спектре излучения не приводит к образованию полимерных соединений.

2.9 Влияние каротиноидов на устойчивость фосфолипидов в рапсовых маслах. Боковая цепь каротиноидов построена из связанных между собой молекул изопрена, имеющего сопряженные ненасыщенные двойные связи, обусловливающие высокую растворимость их в маслах. Наличие в каротиноидах изопреновых боковых связей обусловливает способность их к гидрофобным взаимодействиям с триацилглицеринами, фосфолипидами и полиненасыщенными жирными кислотами.

Каротиноиды в маслах образуют «сетчатую» структуру и затрудняют процессы гидратации фосфолипидов. При воздействии УФ-спектра излучения образуются частичные заряды у ненасыщенных атомов углерода и при этом значительно повышается полярность молекул каротиноидов и их окислительная способность.

В таблице 6 представлены данные по изменению содержания каротиноидов в рапсовом масле в зависимости от продолжительности его обработки в УФ-спектре излучения.

Из представленных данных видно, что с увеличением времени обработки в УФ-спектре излучения увеличивается окислительная способность каротина, повышается содержание ксантофиллов и снижается содержание фосфолипидов в рафинированном масле.

2.10 Влияние УФ-спектра излучения на образование витамина Д. В рапсовых маслах содержится до 0,40% стеролов, групповой состав которых представлен в основном в-ситостеролом и стигмастеролом.

Таблица 6 - Влияние продолжительности обработки нерафинированного рапсового масла в УФ-спектре излучения на содержание каротиноидов и фосфолипидов

Наименование показателя	Рафинированное масло, полученное из масла
	нерафинированного (без обработки)	предварительно обработанного в УФ-спектре излучения в течение, сек
		30	50
Содержание каротиноидов, мг%, в том числе:	3,10	2,75	2,48
каротинов	1,73	1,26	0,64
ксантофиллов	1,30	1,47	1,06
Соотношение ксантофиллы каротины	0,75	1,17	1,66
Содержание фосфолипидов в рафинированном рапсовом масле, %	0,04	отсутствие	отсутствие

Витаминные свойства отдельных групп стеролов проявляются после воздействия УФ-спектра излучения. Учитывая это, исследовали влияние УФ-спектра излучения на изменение содержания стеролов и накопление витамина Д (таблица 7).

Таблица 7 - Влияние УФ-спектра излучения на накопление витамина Д в рапсовом масле

Наименование показателя	Значение показателя
	масло нерафинированное
	без обработки	обработанное в УФ-спектре излучения и гидратированное
		10 с	30 с	50 с	60 с
Массовая доля неомыляемых липидов, %, в том числе стеролов Массовая доля витамина Д, мг%	0,82 0,37 следы	0,70 0,32 0,050	0,68 0,13 0,240	0,63 0,14 0,230	0,60 0,17 0,200

Как видно из представленных данных, оптимальная продолжительность обработки нерафинированного масла в УФ-спектре излучения, обеспечивающая образование большего количества витамина Д, соответствует 30 сек.

Полученные данные подтверждены УФ-спектрами поглощения рапсовых масел в сравнении с чистым витамином Д.

2.11 Влияние УФ-спектра излучения на эффективность щелочной нейтрализации рапсового масла. Для уточнения концентрации щелочного раствора с учетом выбранного оптимального режима УФ-обработки проводили исследования влияния концентрации раствора гидрооксида натрия на коэффициент нейтрализации и соотношения в соапстоке: ЖК/НЖ (рисунок 6).

Из приведенных данных видно, что коэффициент нейтрализации, показывающий, во сколько раз количество общего жира в соапстоке превышает кислотность масла, по разработанной технологии составляет 1,3 против 1,5 по традиционной, а соотношение ЖК/НЖ повышается от 3,3 до 6,5 по сравнению с традиционной.

2.12 Разработка технологической схемы и режимов подготовки рапсовых масел к рафинации. На основании комплекса проведенных экспериментов разработаны технологические режимы рафинации рапсовых масел (таблица 8) и технологическая схема подготовки нерафинированных рапсовых масел к рафинации (рисунок 7).

Таблица 8 - Технологические режимы рафинации рапсовых масел

Наименование технологической стадии и технологического режима	Значение технологического режима
1. Подготовка нерафинированного масла к гидратации:
обработка в УФ-спектре излучения:
- температура, ° С	40±2
- время обработки, сек	30±2
- толщина слоя обрабатываемого масла, мм	1-2
- остаточное давление, КПа	5-6
2.Гидратация масла:
- температура, ° С	60-65
- количество гидртирующего агента, % к массе масла	1,5Ф
3.Отделение гидратированного масла от фосфолипидной эмульсии:
- температура, ° С	60-65
4.Нейтрализация:
- температура, ° С	60-65
- концентрация щелочи, г/л	200
- избыток щелочи, %	10
- время отстаивания, час	2-3
5.Водная промывка:
- количество воды, % к массе масла	6-7
- температура, ° С	85-90
6.Отделение промывной воды:
- температура, °С	85-90
- время отделения, мин	15-20
7.Сушка масла:
- температура, ° С	90-95
- остаточное давление, КПа	5-6

Разработанные технологические режимы проверены в опытно-промышленных условиях ОАО МЭЗ «Невиномысский».



Полученные в производственных условиях по разработанной и традиционной технологиям рафинации рапсовые масла анализировали по основным физико-химическим показателям (таблица 9).

Таблица 9 - Физико-химические показатели рафинированных рапсовых масел

Наименование показателя	Значение показателя для масла, рафинированного по технологии
	традиционной	разработанной
Цветное число, мг J2 Кислотное число, мг КОН/г Перекисное число ммоль 1/2О/кг Массовая доля, % фосфолипидов влаги и летучих веществ мыла Суммарное содержание продуктов окисления, нерастворимых в петролейном эфире Содержание пигментов, мг/кг: хлорофилла каротиноидов серосодержащих соединений Содержание витамина Д, мг%	20-30 0,2-0,4 2,0-3,0 отсутствие 0,10-0,15 отсутствие 0,05-0,08 2,2-3,1 0,6-0,9 0,8-1,0 следы	5-10 0,15-0,2 0,8-1,0 отсутствие 0,08-0,10 отсутствие 0,02-0,04 1,5-1,6 0,003-0,005 0,5-0,7 0,24

Разработанная технология рафинации рапсовых масел принята к внедрению в I квартале 2007 года на ОАО МЭЗ «Невинномысский». Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии составит более 3 млн. рублей.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Выполненный комплекс исследований, позволил выявить особенности группового и химического состава масел из семян рапса современной селекции и на основе полученных данных разработать технологию подготовки рапсовых масел к рафинации с применением УФ-спектра излучения.

1. Установлено, что содержание негидратируемых фосфолипидов: фосфатидилсеринов, фосфатидилинозитолов, а также фосфатидных и полифосфатидных кислот в маслах в сортах рапса современной селекции (Оникс, Ярвэлон и Галант), а также в производственной смеси, перерабатываемой на предприятиях отрасли практически одинаково.

2. Выявлено, что обработка масел в УФ-спектре излучения способствует изменению состава жирных кислот в фосфолипидах, происходит увеличение содержания полиненасыщенных жирных кислот, так массовая доля линолевой кислоты увеличивается на 2,1%, а линоленовой кислоты на - 3,6%.

3. Установлено, что стойкость нерафинированных и гидратированных рапсовых масел к окислению в процессе обработки в УФ-спектре излучения различная, наибольшей устойчивостью обладает нерафинированное масло за счет присутствия природных антиоксидантов.

4. Показано, что воздействие УФ-спектра излучения в течение 30 секунд обеспечивает достаточно высокий эффект осветления для нерафинированных масел при минимальном накоплении продуктов окисления.

5. Выявлено, что максимальная степень выведения из нерафинированных рапсовых масел при гидратации достигается после предварительной их обработки в УФ-спектре излучения в течение 30 секунд.

6. Сравнительная оценка показателей преломления в образцах рапсовых масел, позволила сделать вывод, что обработка рапсового масла в УФ-спектре излучения не приводит к образованию полимерных соединений.

7. Установлено, что увеличение времени обработки в УФ-спектре излучения повышает окислительную способность каротиноидов и снижает содержание фосфолипидов в рафинированном масле.

8. Показано, что оптимальная продолжительность обработки в течение 30 секунд в УФ-спектре излучения обеспечивает образование большего количества витамина Д.

9. Установлено, что применение УФ-спектра излучения для подготовки к щелочной нейтрализации повышает ее эффективность за счет снижения коэффициента нейтрализации до 1,3 против 1,5 и увеличения соотношения ЖК/НЖ в соапстоке до 6,5 проиив 3,3 (для традиционной технологии).

10. Разработаны технологическая схема и режимы подготовки рапсовых масел с применением УФ-спектра излучения.

Разработанная технологическая схема подготовки нерафинированного рапсового масла к рафинации с применением УФ-спектра излучения проверена в опытно-промышленных условиях на ОАО МЭЗ «Невинномысский» и принята к внедрению в I квартале 2007 года.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии составит более 3 млн. руб. в год.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Патент РФ № 2241340 от 10.12.2004 г. Cпособ получения витаминизированного растительного масла (соавторы: Мартовщук В.И., Заболотний А. В., Мартовщук Е. В и др.). Заявлено №2003101499 от 20.01.2003г.- 8с.

2. Особенности технологии подготовки рапсового масла к рафинации (соавторы: Мартовщук В.И., Мхитарьянц Г.А., Большакова Л.Н., Большакова Е.Н., Заболотний А.В.) // Журнал «Масложировая промышленность». М.: 2005г.-№4, С.12.

3. Нетрадиционные методы очистки рапсовых масел // Журнал «Агроснаб Форум». г. Краснодар: 2006г.- №5, С.19.

4. Научное обоснование воздействия УФ-излучения на повышение качества гидратированного масла (соавторы: Мартовщук В.И., Галушанян А. К.) // Материалы докладов Научно-практической конференции «Безопасность и качество с/х сырья и пищевых продуктов», г. Углич: 8-9 сентября 2004г, С.56-59.

5. Изучение возможности витаминизации подсолнечного масла (соавторы: Мартовщук В.И., Заболотний А. В., Большакова Е. Н.) // Материалы докладов Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы качества и безопасности продовольственного сырья и пищевой продукции», г. Краснодар: сентябрь 2005г, С.43-45.

6. Высокоэффективный способ получения экологичных витаминизированных масложировых продуктов (соавторы: Мартовщук В.И., Мартовщук Е. В., Ульянова О. В.) // Материалы докладов Всероссийской научной конференции молодых ученых и студентов «Современное состояние и приоритеты развития фундаментальных наук в регионах», г. Анапа: октябрь 2004г, С.103-104.

7. Масложировые продукты питания профилактического назначения (соавторы: Мартовщук В.И.) // Материалы докладов Всероссийской научной конференции молодых ученых «Перспектива-2005», г. Нальчик: 8-11 апреля 2005г, С.203-205.

8. Гидратация рапсовых масел. // Материалы докладов Всероссийской научной конференции молодых ученых «Перспектива-2006», г.Нальчик: апрель 2006г, С.184-186.

9. Экологические основы создания витаминизированных жировых продуктов (соавторы: Мартовщук В. И., Мартовщук Е. В., Галушанян А. К.) // Сборник трудов II Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье», г.Белгород: 14-16 апреля 2004г, С.112-114.

10. Эффективная технология гидратации рапсовых масел (соавторы: Мартовщук В.И., Большакова Л.Н., Большакова Е.Н) // Материалы докладов IV Региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса», г. Краснодар: 9-10 декабря 2004г, С.139-140.

11. Особенности витаминизации рапсовых масел (соавторы: Мартовщук В.И., Заболотний А. В.,Дударев М.С.) // Материалы докладов IV Региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса», г. Краснодар: 9-10 декабря 2004г, С.149-150.

12. Особенности взаимодействия красящих веществ с фосфолипидами в подсолнечных маслах (соавторы: Мартовщук В.И., Тимошенко Н.В., Решетняк А.И.) // Материалы докладов VII региональной научно-практической конференции молодых ученых, г. Краснодар: 8-9 декабря 2005г, С.159-160.

13. Исследование влияния подготовительных операций на рафинацию рапсового масла (соавторы: Березовская О.М., Мартовщук В. И., Галушанян А. К.) // Сборник студенческих научных работ, отмеченных наградами на конкурсах, Выпуск 6. г. Краснодар: 2005г., С.27-29.

Размещено на Allbest.ru

...