زيت فول الصويا الرطب. خصائص سلعة زيت فول الصويا. الرقم الحمضي ، ملجم KOH
كمخطوطة
دوبروفسكايا إيرينا الكسندروفنا
تحسين تقنية ترطيب زيوت فول الصويا مع الحصول على الليسيثين
التخصص: 05.18.06 - تكنولوجيا الدهون والزيوت العطرية و
منتجات العطور ومستحضرات التجميل
أطروحات للحصول على درجة
مرشح العلوم التقنية
كراسنودار - 2013
تم تنفيذ العمل في FGBOU VPO
"جامعة كوبان الحكومية التكنولوجية"
| المستشار العلمي: | دكتور في العلوم التقنية ، أستاذ جيراسيمنكو يفجيني أوليجوفيتش |
| المعارضون الرسميون: | كراسيلنيكوف فاليري نيكولايفيتش ،دكتوراه في العلوم التقنية ، أستاذ ، أستاذ في قسم التكنولوجيا والتموين ، جامعة ولاية سانت بطرسبرغ للتجارة والاقتصاد برودنيكوف سيرجي ميخائيلوفيتش ،دكتوراه في العلوم التقنية ، أستاذ ، رئيس قسم طرق البحث الفيزيائي في معهد البحث العلمي لعموم روسيا للبذور الزيتية التابع للأكاديمية الزراعية الروسية المسمى في. ضد. بوستوفيتا |
المنظمة الرائدة: FGBOU VPO "جامعة فورونيج الحكومية لتقنيات الهندسة".
سيعقد الدفاع في 24 ديسمبر الساعة 1000 في اجتماع لمجلس الأطروحة D 212.100.03 في جامعة ولاية كوبان التكنولوجية على العنوان: 350072 ، كراسنودار ، شارع. Moskovskaya، 2، room G-248
يمكن العثور على الأطروحة في مكتبة FSBEI HPE "جامعة ولاية كوبان التكنولوجية"
السكرتير العلمي
مجلس الأطروحة ،
مرشح تقني العلوم ، أستاذ مشارك M.V. فيلينكوفا
1 الخصائص العامة للعمل
1.1 أهمية الموضوع. تنص عقيدة الأمن الغذائي للاتحاد الروسي للفترة حتى عام 2020 على تطوير البحث العلمي الأساسي والتطبيقي ، فضلاً عن إدخال تقنيات مبتكرة للمعالجة العميقة المعقدة للمواد الخام الغذائية للأغراض الوظيفية والمتخصصة.
في صناعة الزيوت والدهون ، يتم تنفيذ هذا النهج بشكل كامل في معالجة بذور فول الصويا ، وهي المادة الأولية لإنتاج الزيت النباتي والبروتين والليسيثين.
تجدر الإشارة إلى أن بروتينات الصوياوالليسيثين يسود بين نظائرها الأخرى من أصل نباتي. على الرغم من ذلك ، يرفض العديد من الشركات المصنعة استخدام بروتينات الصويا والليسيثين في إنتاج منتجات وظيفية ومتخصصة ، حيث يتم تعديل حوالي 80 ٪ من فول الصويا وراثيًا.
حاليًا ، لا تزال روسيا واحدة من الدول القليلة التي تزرع أصناف فول الصويا التي لم تخضع للتعديل الجيني. ومع ذلك ، فإن معظم التقنيات المستخدمة من قبل المنتجين المحليين لا تفي بمعايير المعالجة العميقة ، والتي تتعلق في المقام الأول بالكفاءة المنخفضة لتقنيات تكرير زيت فول الصويا التي لا توفر الليسيثينات التنافسية.
كمادة مضافة للغذاء ، تستخدم الليسيثين على نطاق واسع في إنتاج مختلف منتجات الطعام. في الوقت نفسه ، يؤدي تطوير تقنيات الغذاء الحديثة إلى زيادة الحاجة إلى الليسيثين بخصائص تكنولوجية ووظيفية موجهة. يتضمن حل المشكلة عن طريق الحصول على الليسيثين المجزأ تنظيم إنتاج منفصل يتطلب استخدام معدات ومواد استهلاكية باهظة الثمن ، بما في ذلك المذيبات القابلة للاشتعال والانفجار.
وبالتالي ، فإن تحسين تقنية ترطيب زيوت فول الصويا مع إنتاج الليسيثين التنافسي بخصائص تكنولوجية ووظيفية مستهدفة أمر مهم.
تم تنفيذ أطروحة العمل وفقًا لخطة البحث "تطوير تقنيات متكاملة لتوفير الموارد الصديقة للبيئة لمعالجة المواد الخام النباتية والحيوانية باستخدام أساليب فيزيائية كيميائية وبيوتكنولوجيا من أجل الحصول على المكملات الغذائية والعطور ومستحضرات التجميل والمنتجات الغذائية للوظيفة و أغراض متخصصة "للفترة 2011-2015 (رمز العمل 1.2.11-15 ، رقم تسجيل الولاية 01201152075).
1.2 الغرض من العمل: تحسين تقنية ترطيب زيوت فول الصويا بإنتاج الليسيثين.
1.3 الأهداف الرئيسية للدراسة:
تحليل المؤلفات العلمية والتقنية ومعلومات البراءات حول موضوع البحث ؛
اختيار وتبرير كائنات البحث ؛
دراسة خصائص التركيب الكيميائي والجماعي لمركب الفسفوليبيد للزيوت التي تم الحصول عليها من بذور فول الصويا من الأصناف الحديثة ؛
الإثبات النظري والتجريبي لطريقة ترطيب زيوت فول الصويا بإنتاج الليسيثين المجزأ بخصائص تكنولوجية ووظيفية ؛
الإثبات النظري والتجريبي لطريقة الحصول على الدهون الفوسفورية الرطبة ذات المحتوى العالي من الفوسفاتيديل كولين ؛
تطوير طرق لتقييم فعالية تكوين مركبات معقدة من الفسفوليبيدات بالمعادن ؛
الإثبات النظري والتجريبي لطريقة إزالة المركبات المعقدة من الدهون الفوسفورية بالمعادن من الزيت ؛
تطوير مخطط هيكلي وتكنولوجي لترطيب الزيوت بإنتاج الليسيثين المجزأ ؛
دراسة مؤشرات الجودة والسلامة للمنتجات التي تم الحصول عليها ؛
تقييم الكفاءة الاقتصادية للتكنولوجيا المتقدمة.
1.4 الجدة العلمية للعمل. لقد ثبت أن الزيوت غير المكررة التي يتم الحصول عليها من بذور فول الصويا من الأصناف الحديثة هي مادة خام واعدة لإنتاج الليسيثين التنافسي مع تأثير الاستحلاب المستهدف.
لأول مرة ، تم الكشف عن اعتماد التركيز الحرج للماء في نظام "ثلاثي الجلسرين (TAG) - الفوسفوليبيد - الماء" على الجزء الكتلي للفوسفوليبيدات في النظام ودرجة الحرارة.
تم إثباته نظريًا وتأكيده تجريبيًا أنه عند إضافة محاليل كلوريد الكالسيوم والمغنيسيوم إلى زيت فول الصويا غير المكرر ، يتم تكوين مركبات معقدة مستقرة من الدهون الفوسفورية مع المعادن ، مما يؤدي إلى انخفاض في ترطيبها ، بينما لا تشارك الفوسفاتيديل كولين في تفاعلات التكوين المعقدة .
يتضح أنه أثناء تكوين معقدات الفسفوليبيد مع المعادن ، يتحول التوازن الديناميكي نحو انخفاض في ترتيب شركاء الفسفوليبيدات ، مع زيادة عددها ، مما يؤدي إلى زيادة التوصيل الكهربائي للنظام.
وجد أنه عند إدخال الماء في زيت فول الصويا غير المكرر ، ومعالجته مسبقًا بمحلول كلوريد الكالسيوم والمغنيسيوم ، يتم ترطيب الفوسفاتيديل كولين بشكل تفضيلي ، بينما يصل محتواها المحدد في الجزء المائي إلى 50٪.
لقد ثبت أن إدخال محلول مركز من حامض الستريك في زيت فول الصويا المائي المُعالج مسبقًا بمحلول كلوريد الكالسيوم والمغنيسيوم يؤدي إلى تدمير مجمعات الفسفوليبيدات المشكلة مسبقًا بالمعادن وزيادة ترطيبها.
1.5 الصلة العملية. على أساس البحث الذي تم إجراؤه ، تم تطوير تقنية لترطيب زيت فول الصويا بإنتاج الليسيثين المجزأ بخصائص تكنولوجية ووظيفية موجهة. تم تطوير المواصفات والمواصفات لإنتاج الليسيثين المجزأ FH-50 و FEA-30 ولإنتاج الزيت المميَه.
1.6 تنفيذ نتائج البحث.تم قبول التكنولوجيا المطورة للحصول على الليسيثين المجزأ للتنفيذ في مركز صويا ذ م م في الربع الثالث من عام 2014.
سيكون التأثير الاقتصادي لإدخال التكنولوجيا المتقدمة أكثر من 24 مليون عند معالجة 82500 طن من زيت فول الصويا سنويًا.
1.7 الموافقة على العمل. تم تقديم الأحكام الرئيسية لأعمال الأطروحة في: المؤتمر العلمي العملي الدولي "الاستخدام المتكامل للمصادر الحيوية: تقنيات منخفضة النفايات" ، KNIIHP RAAS ، كراسنودار ، مارس 2010 ؛ المؤتمر العلمي العملي الدولي "طرق مبتكرة في تطوير تقنيات توفير الموارد لإنتاج ومعالجة المنتجات الزراعية" ، GNU NIIMMP RAAS ، فولغوغراد ، يونيو 2010 ؛ مؤتمر عموم روسيا مع عناصر المدرسة العلمية للشباب "دعم الأفراد لتطوير الأنشطة المبتكرة في روسيا" ، موسكو ، إيرشوفو ، أكتوبر 2010 ؛ المؤتمر العلمي العملي لعموم روسيا للعلماء وطلاب الدراسات العليا في الجامعات "السوق الإقليمي للسلع الاستهلاكية: الميزات وآفاق التنمية ، تشكيل المنافسة ، جودة وسلامة السلع والخدمات" ، تيومين ، 2011 ؛ المؤتمر العلمي العملي الدولي "التقنيات الغذائية المبتكرة في مجال تخزين ومعالجة المواد الخام الزراعية" ، KNIIHP RAAS ، كراسنودار ، يونيو 2011 ؛ المؤتمر الدولي الحادي عشر "صناعة الدهون والنفط 2011" ، سانت بطرسبرغ ، أكتوبر 2011 ؛ المؤتمر العلمي العملي الدولي "التقنيات الغذائية المبتكرة في مجال تخزين ومعالجة المواد الخام الزراعية" ، KNIIHP RAAS ، كراسنودار ، مايو 2012 ؛ المؤتمر الدولي السادس "آفاق تطوير صناعة الزيوت والدهون: التقنيات والسوق" ، أوكرانيا ، القرم ، ألوشتا ، مايو 2013.
1.8 المنشورات.بناءً على مواد البحث الذي تم إجراؤه ، تم نشر 3 مقالات في المجلات التي أوصت بها لجنة التصديق العليا ، و 9 مواد وملخصات للتقارير ، وتم استلام براءة اختراع واحدة لاختراع.
1.9 هيكل ونطاق العمل.تتكون الرسالة من مقدمة ومراجعة تحليلية وجزء منهجي وجزء تجريبي واستنتاجات وقائمة مراجع وتطبيقات. تم تنفيذ الجزء الرئيسي من العمل على 123 صفحة من النص المكتوب على الآلة الكاتبة ، بما في ذلك 30 جدولًا و 23 شكلًا. وتضم قائمة المراجع 84 عنواناً ، 12 منها باللغات الأجنبية.
2 تجريبي
2.1 طرق البحث. عند إجراء الدراسات التجريبية ، استخدمنا الطرق التي أوصت بها VNIIZH ، وكذلك الطرق الحديثة للتحليل الفيزيائي الكيميائي ، والتي تسمح بالحصول على التوصيف الأكثر اكتمالا للفوسفوليبيدات والزيوت المدروسة: طرق التحليل الطيفي (الأشعة تحت الحمراء ، الأشعة فوق البنفسجية) ، الكروماتوغرافيا (TLC ، GLC).
تم عزل الدهون الفسفورية الرطبة وغير المائية من الزيوت عن طريق غسيل الكلى.
تم تحديد المعلمات الفيزيائية والكيميائية لليسيثين السائل وفقًا لـ GOST R 53970-2010 "المضافات الغذائية. الليسيثين E322. الشروط الفنية العامة ".
تم تقييم الدلالة الإحصائية للنتائج وفق الأساليب المعروفة باستخدام حزم التطبيقات "Statistics" و "Math Cad" و "Excel".
يظهر الرسم التخطيطي للدراسة في الشكل 1.
2.2 خصائص أهداف الدراسة. كأهداف للدراسة ، تم اختيار الزيوت المستخلصة من خليط إنتاج بذور فول الصويا من أصناف حديثة من التربية المحلية "فيلانا" ، "ليرا" ، "ألبا" ، المزروعة في إقليم كراسنودار.
يعرض الجدول 1 المعلمات الفيزيائية والكيميائية لزيوت فول الصويا غير المكررة.
الشكل 1 - رسم تخطيطي للدراسة
تبين أن العينات المدروسة من زيوت فول الصويا غير المكررة تفي بمتطلبات GOST R 53510-2009 للمعلمات الفيزيائية والكيميائية.
زيوت غير مكررة من الدرجة الأولى وتحتوي على كمية كبيرة نسبيًا من الدهون الفوسفورية غير المائية.
الجدول 1 - المعلمات الفيزيائية والكيميائية لزيوت فول الصويا غير المكررة
| اسم المؤشر | قيمة المؤشر | متطلبات GOST R 53510-2009 للزيت غير المكرر من الدرجة الأولى |
| الرقم الحمضي ، ملجم KOH / جم | 2,24-3,12 | لا يزيد عن 6.0 |
| نسبة الكتلة ،٪: شوائب غير دهنية | 0,08-0,10 | لا يزيد عن 0.20 |
| الفسفوليبيدات من حيث ستياروليسيثين ،٪ | 1,98-2,28 | لا يزيد عن 4.0 |
| بما في ذلك غير رطب | 0,35-0,42 | غير موحد |
| الرطوبة والمواد المتطايرة ،٪ | 0,08-0,11 | لا يزيد عن 0.30 |
| 4,90-5,23 | لا يزيد عن 10.0 |
2.3 دراسة تكوين مركب الفسفوليبيد.إحدى الخصائص الرئيسية التي تحدد الخصائص التقنية والوظيفية لليسيثين ، بما في ذلك نوع مستحلبات الدهون المائية المستقرة (مباشرة أو عكسية) ، هي نسبة فوسفاتيديل كولين / فوسفاتيدي إيثانول أمين (PC / PEA).
يتم عرض متوسط تكوين المجموعة من مركب الفسفوليبيد لزيت فول الصويا من الأصناف الحديثة للتربية المحلية في الجدول 2.
الجدول 2 - تكوين مجموعة مركب الفسفوليبيد لزيت فول الصويا
تبين أنه في مركب الفسفوليبيد لزيت فول الصويا ، تبلغ نسبة PC / PEA 1.15: 1 ، مما يشير إلى عدم وجود خصائص وظيفية واضحة موجهة تقنيًا.
الحل الفعال لتغيير تركيبة المجموعة لمركب الفسفوليبيد دون استخدام تعديل كيميائي هو التجزئة باستخدام مذيبات انتقائية. يتمثل نهجنا المبتكر في تقنية الحصول على الليسيثين المجزأ المخصب بمجموعة معينة من الدهون الفوسفورية (PC أو PEA) في إزالتها الانتقائية في مرحلة الترطيب.
من أجل إثبات هذا النهج ، تمت دراسة خصائص المجموعة والتركيب الكيميائي للكسور المائية وغير المميهة من المركب الفسفوليبيد لزيوت فول الصويا من الانتقاء المحلي. النتائج معروضة في الجدولين 3 و 4.
الجدول 3 - تكوين مجموعة من الدهون الفوسفورية الرطبة وغير المائية
| نسبة الكتلة إلى المحتوى الكلي للفوسفوليبيدات | ||
| رطب | غير مائي | |
| فوسفاتيديل كولين | 32 | غياب |
| فوسفاتيديليثانولامين | 21 | 16 |
| فوسفاتيديلينوسيتول | 7 | 2 |
| فوسفاتيديلسيرين | 12 | 7 |
| فوسفاتيديل جلسرين | 14 | 5 |
| 14 | 68 | |
الجدول 4 - التركيب الكيميائي لمركب الفسفوليبيد
| اسم المؤشر | قيمة المؤشر | |
| فسفوليبيدات رطبة | الدهون الفوسفورية غير المائية | |
| نسبة الكتلة من المعادن ،٪ ، بما في ذلك: | ||
| ك + | 0,523 | 0,996 |
| نا + | 0,026 | 0,38 |
| ملغ + 2 | 0,076 | 0,234 |
| كاليفورنيا + 2 | 0,127 | 0,833 |
| النحاس + 2 | 0,0009 | 0,029 |
| Fe (إجمالي) | 0,015 | 0,490 |
| كمية المعادن | 0,768 | 2,962 |
| نسبة الكتلة من الدهون غير القابلة للتصبن ،٪ | 2,31 | 15,03 |
تم توضيح أنه ، باستثناء PC ، الموجود فقط في الجزء المائي ، يحتوي كلا الجزئين على مجموعات مماثلة من الدهون الفوسفورية. في الوقت نفسه ، يتميز الجزء غير المائي بمحتوى أعلى بكثير من أيونات المعادن متعددة التكافؤ والدهون غير القابلة للتصبن ، والتي من المعروف أن الفسفوليبيدات تشكل مركبات معقدة مستقرة.
لا تشكل الفوسفاتيديل كولين ، نظرًا لتركيبها الكيميائي وبنيتها ، معقدات من المعادن ، وباعتبارها أكثر المجموعات القطبية ، فإنها تشارك بشكل أساسي في تكوين المذيلات المعقدة بالماء أثناء ترطيب الزيوت.
مع الأخذ في الاعتبار ما سبق ، تم افتراض أنه من خلال ربط المجموعات المائية من فوسفاتيديلينوسيتول ، فسفاتيديل سيرين ، فوسفاتيديل جلسرين وأحماض الفوسفاتيد التي تشكل جزءًا من مركب الفوسفوليبيد في مركبات معقدة بالمعادن ، وبالتالي نقلها إلى الجزء غير المائي ، من الممكن زيادة محتوى الكمبيوتر بشكل كبير في الجزء المائي.
مع وضع ذلك في الاعتبار ، درسنا عملية التكوين المعقد من أجل إثبات اختيار كاشف معقد فعال.
2.4 دراسة عملية التكوين المعقد.من المعروف أن الدهون الفوسفورية تشكل معقدات أكثر استقرارًا مع معادن مثل Ca و Mg و Cu و Fe. في الوقت نفسه ، لوحظ التقارب الانتقائي للمجموعات الفردية من الفسفوليبيدات للمعادن الفردية. بالنظر إلى أن أيونات الحديد والنحاس تكثف عمليات الأكسدة ، فإن استخدامها في تكوين مركبات معقدة غير مناسب.
وهكذا ، لربط المجموعات المذكورة أعلاه من الفسفوليبيدات في مركبات معقدة ، تم اختيار أيونات المعادن Ca + 2 و Mg + 2 في شكل أملاحها القابلة للذوبان في الماء.
لتنفيذ تفاعل التكوين المعقد ، يُنصح باستخدام أملاح Ca و Mg المتكونة من حمض قوي ، قادر على الانفصال تمامًا في المحلول ، ككاشف. مع الأخذ في الاعتبار أن الكواشف في نهاية العملية التكنولوجية ستبقى جزئيًا في منتج الفوسفوليبيد - الليسيثين ، تم تقييم مقبولية استخدامها في المنتجات الغذائية. في هذا الصدد ، تم استخدام كلوريد الكالسيوم والمغنيسيوم ، المستخدم تقليديًا كمضافات غذائية ، في مزيد من الدراسات.
في المرحلة التالية ، تم تحديد التركيز الفعال وكمية العامل المركب المختار ، أي محاليل كلوريد الكالسيوم والمغنيسيوم وطرق إدخالها في الزيت.
إن شرط التدفق الفعال لتفاعل التكوين المعقد في نظام "TAG-phospholipids-water" هو ضمان تجانسه ، والذي يمكن أن ينزعج عن طريق الإدخال المفرط لمحلول مائي من الكاشف. مع أخذ ذلك في الاعتبار ، حددنا محتوى الماء في نظام TAG-phospholipids-water ، والذي لم ينتهك استقرار طورته. تم اختيار الكسر الكتلي للفوسفوليبيدات في النظام ودرجة حرارة العملية كعوامل تغيير. يظهر اعتماد تركيز الماء الحرج في النظام على هذه العوامل في الشكل 2.
أتاحت المعالجة الرياضية للبيانات التي تم الحصول عليها الحصول على معادلة تجعل من الممكن حساب التركيز الحرج للمياه في النظام:
w = -0.08 - 0.13 f + 0.01 t + 0.02 f2 + 0.005 f t (1)
حيث w هو التركيز الحرج للماء ،٪
f هو الجزء الكتلي للفوسفوليبيدات في الزيت ،٪ ؛
ر - درجة الحرارة ، ج
في المرحلة التالية من البحث ، تم تحديد الكمية النظرية للمعادن التي يجب إدخالها في الزيت غير المكرر لتكوين مجمعات تحتوي على الدهون الفوسفورية المميهة. تم إجراء الحساب وفقًا للصيغة:
XMe = 
حيث XMe هي كمية المعدن المطلوبة لتكوين مركبات معقدة مع مجموعة فردية من الدهون الفوسفورية ،٪ بوزن الزيت ؛
MMe هو الوزن الجزيئي للمعدن ؛
Mfl هو متوسط الوزن الجزيئي لمجموعة فردية من الفوسفوليبيدات ؛
W - الكسر الكتلي للمجموعات المائية من الدهون الفسفورية في الزيت ،٪ ؛
K هو عدد جزيئات الفسفوليبيد التي يتكون منها المركب المعقد.
بالنظر إلى أن المركبات المعقدة للمجموعات الفردية من الفوسفوليبيد مع كل من الكالسيوم والمغنيسيوم لها نفس الاستقرار تقريبًا ، عند إجراء الحسابات باستخدام الصيغة 2 ، كان من المفترض أن تتفاعل المجموعات الفردية من الدهون الفوسفورية مع الكالسيوم والمغنيسيوم باحتمالية متساوية.
يتم عرض نتائج الحساب في الجدول 5.
الجدول 5 - كمية المعادن المطلوبة لتشكيل مركبات معقدة مع مجموعة فردية من الفوسفوليبيدات
| اسم مجموعة الفسفوليبيد | كمية المعادن ،٪ إلى كتلة الزيت | |
| ملغ + 2 (م = 23) | كاليفورنيا + 2 (م = 40) | |
| فوسفاتيديلينوسيتول | 0,0007 | 0,001 |
| فوسفاتيديلسيرين | 0,0001 | 0,0002 |
| فوسفاتيديل جلسرين | 0,0052 | 0,009 |
| أحماض الفوسفات وعديد الفوسفاتيد | 0,0078 | 0,013 |
| أنا | 0,0138 | 0,0232 |
تم إدخال المعادن في الزيت على شكل محاليلها المائية من الأملاح (الكلوريدات) ، بينما تم حساب الكمية المطلوبة من الأملاح (Xc) وفقًا للصيغة التالية:
حيث XMe هي كمية المعدن المطلوبة لتكوين معقدات ذات شحميات فوسفورية رطبة ؛
المسالت هو الوزن الجزيئي للملح.
MMe هو الوزن الجزيئي للمعدن.
لقد ثبت أن الكمية المطلوبة نظريًا من كلوريد الكالسيوم والمغنيسيوم لتكوين معقدات الفسفوليبيدات مع المعادن هي 0.01 و 0.03٪ من وزن الزيت ، على التوالي.
للتقييم السريع لكفاءة تكوين معقدات الفسفوليبيد مع المعادن ، يتم اقتراح طريقة تعتمد على تحديد التوصيل الكهربائي للنظام. تعتمد هذه التقنية على فكرة أن تكوين معقدات الفسفوليبيد مع المعادن يؤدي إلى انخفاض في قطبية جزيئات الفسفوليبيد ، ونتيجة لذلك ، إلى انخفاض في ترتيب معقدات الفسفوليبيد مع زيادة عددها. .
الموصلية الكهربائية في نظام "ثلاثي الجلسرين- فوسفوليبيد" لها طابع كهربائي ، أي يتم تحديده من خلال عدد شركاء الفسفوليبيدات ، والتي تعتبر ناقلات الشحنة الرئيسية في مثل هذه الأنظمة. وبالتالي ، يمكن استخدام قيمة التوصيل الكهربائي كمؤشر على كفاءة التعقيد في نظام "TAG-phospholipids".
لتنفيذ تفاعل التعقيد ، تمت معالجة زيت فول الصويا غير المكرر بعامل معقد بكمية محسوبة بالصيغة (3). تم إجراء المعالجة لمدة 240 دقيقة في مصنع معمل مع التقليب ، بينما تراوحت درجة حرارة العملية من 60 درجة مئوية إلى 90 درجة مئوية. يظهر اعتماد التغيير في الموصلية الكهربائية المحددة لنظام "محلول زيت فول الصويا الكاشف" على مدة تفاعل التعقيد في الشكل 3.
يتضح أن عملية التكوين المعقد مصحوبة بزيادة واستقرار لاحق في التوصيل الكهربائي للنظام. يتم تحقيق أقصى تغيير في التوصيل الكهربائي يتوافق مع المسار الأكثر كفاءة لتفاعل التعقيد عندما يتم تنفيذ العملية عند 90 درجة مئوية لمدة 90-100 دقيقة.
بالنظر إلى أن المجموعات غير المائية من الفسفوليبيد ، على عكس المجموعات المائية ، هي جزيئات فردية وثنائيات ، قمنا بتحليل حجم الفوسفوليبيد المنتسبين في الزيت الأصلي وبعد المعالجة بالأملاح المعدنية (الشكل 4).
تبين أنه بعد المعالجة بكلوريد الكالسيوم والمغنيسيوم ، انخفض متوسط حجم روابط الفسفوليبيد من 2-3 نانومتر ، وهو ما يتوافق مع حجم مجاميع ميسيلار ، إلى 0.5-1.3 نانومتر ، المقابلة للجزيئات الفردية أو الثنائيات ، وهي خاصية غير - الفسفوليبيدات المائيّة.
باستخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء (الشكل 5) ، وجد أن خاصية كثافة الامتصاص للزيت الأصلي ، بسبب مجموعة P-OH ، تنخفض بعد معالجة الزيت باستخدام كلوريد الكالسيوم والمغنيسيوم. ومع ذلك ، في النفط
المعالجة بكلوريد الكالسيوم والمغنيسيوم تزداد شدة الامتصاص في المناطق الطيفية المقابلة لـ (P-O -) - الأيونات والكربوكسيلات (COO-) المرتبطة بالكاتيونات المعدنية ، مما يشير إلى تكوين معقدات مستقرة من الفوسفوليبيدات مع المعادن ويؤكد الصياغة السابقة افتراض.
تم تقييم تحديد الكمية المثلى لعامل المركب ، والذي يوفر أقصى درجة من التعقيد للمجموعات الفردية من الدهون الفوسفورية ، من خلال درجة الانخفاض في ترطيبها.
أثناء التجربة ، ما قبل المعالجةزيت فول الصويا بمحلول من خليط من CaCl2 و MgCl2 ، يؤخذ بنسب مختلفة مع بعضها البعض بموجب أنظمة محددة مسبقًا. كان مدى التباين في كمية الكاشف من 20٪ نقص إلى 20٪ فائض من الناحية النظرية بواسطة المعادلة (3). بعد الانتهاء من عملية التعقيد ، تم إجراء ترطيب بالماء في ظل الظروف التقليدية: درجة الحرارة 65 درجة مئوية ، كمية الماء - 2 فهرنهايت (حيث F هي الجزء الكتلي للفوسفوليبيدات في الزيت) ، وقت التعرض - 40 دقيقة. ثم تم فصل النظام عن طريق الطرد المركزي وتقييم ترطيب الفسفوليبيدات. يتم عرض النتائج في الشكل 6.
نتيجة لمعالجة البيانات الرياضية ، تم الحصول على معادلة تصف العملية بشكل مناسب:
ز = 84.74-1537.87 م -1624.97 ك + 13165.17 م 2 + 24721.27 م ك -162940 ك 2 (4)
حيث g هو الماء ،٪ ؛
م هي كمية كلوريد المغنيسيوم ،٪ بوزن الزيت ؛
ك هي كمية كلوريد الكالسيوم ،٪ بوزن الزيت.
أتاحت معالجة البيانات في بيئة MathCad إثبات أن الحد الأدنى لقيمة الترطيب البالغة 55٪ سيتم ملاحظته مع إضافة 0.030٪ كلوريد المغنيسيوم و 0.011٪ كلوريد الكالسيوم. في المرحلة التالية ، تم تحديد طرق ترطيب الماء.
2.5 تحديد أنظمة ترطيب الماء.كما هو معروف ، تتأثر كفاءة الترطيب بمدة العملية ودرجة الحرارة وكمية عامل الترطيب.
لتنفيذ الترطيب ، تم اختيار الكمية الموصى بها من عامل الترطيب ، والتي تساوي 2Fg (حيث Fg هو محتوى الدهون الفوسفورية في الزيت) ، مع مراعاة الماء اللازم لإذابة الأملاح. تم تقييم إنتاجية الفسفوليبيد والمحتوى النوعي للفوسفاتيديل كولين في التركيبة الجماعية للفوسفوليبيدات التي تفرز أثناء الترطيب كوظائف استجابة.
نتيجة معالجة البيانات الرياضية ، تم الحصول على المعادلات التي تصف العملية بشكل مناسب:
v1 = -24.21 + 2.28 + 1.3t-0.052 + 0.003t-0.0094t2 (5)
v2 = -14.87 + 2.14 + 1.01 طن -0.022-0.008 -0.03 طن 2 (6)
حيث v1 هو ناتج الفسفوليبيد ،٪ ؛
v2 - محتوى محدد من الفوسفاتيديل كولين في تكوين مجموعة الفوسفوليبيدات ،٪ ؛
- مدة العملية ، دقيقة ؛
ر هي درجة حرارة العملية ، 0 درجة مئوية.
يظهر التفسير الرسومي للنتائج التجريبية بعد المعالجة الرياضية في الشكلين 7 و 8.
جعلت معالجة البيانات في بيئة MathCad من الممكن إثبات أن القيمة القصوى المحددة لمحتوى الفوسفاتيديل كولين ، التي تساوي 56.0٪ ، ستتم ملاحظتها عند إجراء الترطيب لمدة 10 دقائق عند درجة حرارة 60 درجة مئوية. في هذه الحالة ، سيكون ناتج الفسفوليبيد ، المحسوب وفقًا للمعادلة 5 ، 45 ٪.
يتم عرض التركيب الجماعي للفوسفوليبيدات من الليسيثين السائل المجزأ مع نسبة عالية من الفوسفاتيديل كولين (PC-50) في الجدول 6.
الجدول 6 - التركيب الجماعي للفوسفوليبيدات من الليسيثين السائل المجزأ (PC-50)
تبين أنه بعد الإزالة الانتقائية للفوسفوليبيدات في مرحلة الترطيب ، أصبحت نسبة PC / PEA في الليسيثين المتحصل عليه تساوي 2.8: 1 ، مما يجعل من الممكن وضع المنتج المجزأ الذي تم الحصول عليه كمستحلب من النوع المباشر.
كان المحتوى المتبقي من الدهون الفسفورية في الزيت ، وهي أشكال غير قابلة للتمهيد في شكل مركبات معقدة مع المعادن ، بعد الترطيب المائي 1.2٪. في المرحلة التالية ، تم تطوير أنظمة إزالتها من الزيوت.
2.6 تطوير أنظمة لإزالة المركبات المعقدة من الدهون الفسفورية مع المعادن من النفط.لإزالة الدهون الفسفورية المتبقية بعد الماء من الزيت ، من الضروري تدمير مجمعاتها بالمعادن التي تشكلت نتيجة معالجة زيت فول الصويا بعامل معقد. هناك طرق معروفة لمعالجة الزيوت بكواشف مختلفة ، تحتوي جزيئاتها على مادة رابطة قادرة على تكوين معقدات أكثر ثباتًا مع أيونات المعادن التي تشكل جزءًا من الدهون الفوسفورية. عند اختيار الكاشف ، من الضروري مراعاة مقبولية محتواه في المنتجات الغذائية ، لأن بعضًا منه والمجمعات التي تشكلها بالمعادن ستبقى في المنتج النهائي - الليسيثين.
لتقييم كفاءة استخدام الكواشف المختلفة لتدمير المركبات المعقدة للفوسفوليبيدات بالمعادن ، تمت معالجة الزيت المرطب جزئيًا الذي تم الحصول عليه بعد المرحلة الأولى من الترطيب بمحلول مركّز (50٪) من حامض الستريك وسيترات الصوديوم ومزيج من أحماض الستريك والسكسينيك ، تؤخذ بنسبة 7: 1 عند درجة حرارة موصى بها تبلغ 65 درجة مئوية.
تم حساب كمية الكواشف وفقًا للصيغة 7 ، مع مراعاة المحتوى المتبقي للمعادن في الزيت بعد الترطيب المائي لخسارة XMe ، كما هو موضح في الجدول 7.
الجدول 7 - المحتوى المتبقي للمعادن في الزيت بعد ترطيب الماء
| اسم المعدن | كمية المعدن٪ بوزن الزيت |
| Ca2 + | 0,004 |
| ملغ 2 + | 0,007 |
| Cu2 + | 0,0007 |
| Fe (إجمالي) | 0,01 |
| مجموع | 0,022 |
حيث Хр هي كمية محلول الكاشف ،٪ إلى كتلة الزيت ؛
Мр هو الوزن الجزيئي للكاشف ، جم / مول ؛
MMe هو الوزن الجزيئي للمعدن ، g / mol ؛
راحة XMe - المحتوى المعدني المتبقي في زيت رطب جزئيًا ،٪ إلى كتلة الزيت ؛
2 - معامل مع مراعاة تركيز محلول الكاشف
تم إجراء تحليل كفاءة استخدام الكواشف المختلفة لتدمير مجمعات الفسفوليبيد بالمعادن وفقًا للطريقة المقترحة مسبقًا لتقييم التوصيل الكهربائي للنظام.
يتضح (الشكل 9) أن الحد الأقصى للنقص في التوصيل الكهربائي للزيت ، والذي يقابل أقصى تدمير لمجمعات الدهون الفسفورية بالمعادن ، يتم ملاحظته عند معالجته بمحلول مركّز (50٪) من حامض الستريك لـ 60 دقيقة. في هذه الحالة ، كانت كمية محلول حامض الستريك المحسوبة وفقًا للصيغة 7 هي 0.11٪ بوزن الزيت.
في المرحلة التالية ، تم تحديد أنظمة الترطيب الحمضي.
2.7 تعريف أنظمة الترطيب الحمضي.لتحديد أنماط الترطيب الحمضي ، تمت إضافة الماء بكمية 1.5-1.7 فهرنهايت إلى زيت رطب جزئيًا معالج بمحلول حمض الستريك وتعرض للتعرض لمدة 50 دقيقة في ظل الأوضاع المحددة مسبقًا. وتفاوتت درجة حرارة التعرض في المدى من 50-70 درجة مئوية. بعد التعرض ، تم فصل النظام عن طريق الطرد المركزي. يوضح الشكل 10 اعتماد الجزء الكتلي للفوسفوليبيدات في الزيت المميأ على وقت التعرض ودرجة حرارة العملية.
لقد ثبت أن إجراء العملية عند درجة حرارة 55-60 درجة مئوية لمدة 30-40 دقيقة يجعل من الممكن تقليل محتوى الفسفوليبيد في الزيت المميَّه إلى 0.08٪.
ويرد في الجدول 7 التركيبة الجماعية للفوسفوليبيدات من الليسيثين السائل المجزأ الذي تم الحصول عليه بعد ترطيب الحمض (FEA-30).
الجدول 7 - التركيب الجماعي للفوسفوليبيدات من الليسيثين السائل المجزأ (FEA-30)
لقد ثبت أن نسبة PC / PEA في الليسيثين المجزأ الذي تم الحصول عليه هو 1: 4.3 ، مما يجعل من الممكن وضعه كمستحلب لمستحلبات من النوع العكسي.
2.8 تطوير تقنية ترطيب زيت فول الصويا للحصول على الليسيثين المجزأ.على أساس البحث الذي تم إجراؤه ، تم تطوير تقنية ترطيب للحصول على الليسيثين المجزأ. يظهر مخطط الكتلة في الشكل 11 ، وتظهر الأوضاع التكنولوجية في الجدول 8.
الشكل 11 - رسم تخطيطي للترطيب للحصول على الليسيثين المجزأ
الجدول 8 - الأنماط التكنولوجية لترطيب زيت فول الصويا للحصول على الليسيثين المجزأ
| اسم مرحلة العملية | قيمة المؤشر |
| التعقيد: | |
| درجة الحرارة ، 0 درجة مئوية | 85-90 |
| كمية كلوريد الكالسيوم٪ بوزن الزيت | 0,011 |
| كمية كلوريد المغنيسيوم٪ بوزن الزيت | 0,03 |
| 90-100 | |
| ترطيب الماء: | |
| درجة الحرارة ، 0 درجة مئوية | 60-65 |
| 1,8-2,4 | |
| وقت التعرض ، دقيقة | 10 |
| ترطيب الحمض: | |
| درجة الحرارة ، 0 درجة مئوية | 65 |
| كمية حامض الستريك٪ بوزن الزيت | 0,09-0,11 |
| وقت التعرض لحمض الستريك ، دقيقة | 40-45 |
| كمية الماء ،٪ إلى كتلة الزيت | 1,5-1,7 |
| وقت التعرض ، دقيقة | 30-40 |
| درجة الحرارة ، 0 درجة مئوية | 55-60 |
2.9 تقييم المعلمات الفيزيائية والكيميائية للمنتجات التي تم الحصول عليها.
نتيجة لتطبيق التكنولوجيا المطورة في ظروف مركز الاستخدام الجماعي المركزي "مركز أبحاث التكنولوجيا الغذائية والكيميائية" في KubSTU ، تم تطوير دفعة تجريبية من زيت فول الصويا المائي والليسيثين المجزأ بعد الترطيب المائي والحمضي. يتم عرض نتائج تقييم مؤشرات الجودة للمنتجات التي تم الحصول عليها في الجدولين 9 و 10.
الجدول 9 - مؤشرات الجودة لزيت فول الصويا المائي
| اسم المؤشر | قيمة المؤشر | متطلبات GOST R 53510-2009 للزيت المائي |
| الرقم الحمضي ، ملجم KOH / جم | 2,1 | لا يزيد عن 4.0 |
| نسبة كتلة الشوائب غير الدهنية ،٪ | غياب | غياب |
| الكسر الكتلي للفوسفور بدلالة ستيروليوليسيثين ،٪ | 0,08 | لا يزيد عن 0.5 |
| نسبة الكتلة من الرطوبة والمواد المتطايرة ،٪ | 0,1 | لا يزيد عن 0.20 |
| عدد البيروكسيد ، مليمول من الأكسجين النشط لكل كيلوغرام | 2,8 | لا يزيد عن 10.0 |
الجدول 10 - مؤشرات الجودة للليسيثين المجزأ الذي تم الحصول عليه
| اسم المؤشر | قيمة المؤشر | متطلبات GOST R 53970-2010 لليسيثين المجزأ | |
| الليسيثين المجزأ | |||
| طراز FH-50 | FEA-30 | ||
| نسبة الكتلة ،٪: مواد غير قابلة للذوبان في التولوين | 0,15 | 0,05 | لا يزيد عن 0.30 |
| مواد غير قابلة للذوبان في الأسيتون | 61,8 | 60,9 | لا تقل عن 60.0 |
| بما في ذلك: فسفاتيديل كولين | 56 | 9 | غير موحد |
| فوسفاتيد إيثانول أمين | 18 | 34 | غير موحد |
| الرطوبة والمواد المتطايرة | 0,6 | 0,8 | لا يزيد عن 1.0 |
| الرقم الحمضي ، mgKOH / g | 15,5 | 31,3 | لا يزيد عن 36.0 |
| رقم البيروكسيد ، مليمول الأكسجين النشط / كغم | 3,4 | 3,9 | لا يزيد عن 10.0 |
| رقم اللون من محلول 10٪ في التولوين ، ملجم من اليود | 50,6 | 49,1 | غير موحد |
| اللزوجة عند 25 درجة مئوية ، باسكال ، | 11,2 | 9,8 | غير موحد |
يظهر (الجدول 9) أنه من حيث الجودة ، فإن زيت فول الصويا المائي الذي تم الحصول عليه يلبي متطلبات GOST R 53510-2009.
لقد ثبت أنه فيما يتعلق بمحتوى العناصر السامة ومبيدات الآفات والسموم الفطرية والنويدات المشعة ، فإن الزيت المائي الناتج يفي بمتطلبات اللوائح الفنية للاتحاد الجمركي TR TS 021/2011 "بشأن سلامة الأغذية".
يظهر (الجدول 10) أنه من حيث الجودة ، فإن الليسيثين المجزأ الذي تم الحصول عليه يلبي متطلبات GOST R 53970-2010.
وفقًا للمحتوى المتبقي من المعادن الثقيلة ومبيدات الآفات والنويدات المشعة ، فإن الليسيثين الذي تم الحصول عليه يتوافق مع متطلبات السلامة المحددة للوائح الفنية للاتحاد الجمركي TR CU 029/2012 "متطلبات السلامة للإضافات الغذائية والنكهات ومساعدات التصنيع".
الاستنتاجات
بناءً على البحث ، تم تطوير تقنية محسنة لترطيب زيوت فول الصويا بإنتاج الليسيثين.
1. ثبت أن الزيوت غير المكررة التي يتم الحصول عليها من بذور فول الصويا من الأصناف الحديثة تتميز بمحتوى عالي من فوسفاتيديل كولين وفوسفاتيد إيثانول أمين ، مما يسمح باستخدامها كمواد خام لإنتاج الليسيثين المجزأ مع خصائص الاستحلاب المستهدفة.
2. تم إثباته من الناحية النظرية والتجربة من خلال التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء أن إضافة المحاليل المائية من كلوريد الكالسيوم والمغنيسيوم إلى زيت فول الصويا غير المكرر يؤدي إلى تكوين معقدات مستقرة من الدهون الفسفورية مع المعادن ، مما يؤدي إلى انخفاض ترطيبها بنسبة 30-35 ٪ ، بينما لا تشارك الفوسفاتيديل كولين في تفاعلات التعقيد.
3. تم تحديد اعتماد التركيز الحرج للماء في نظام "TAG-phospholipids-water" ، والذي يؤدي إلى اضطراب تجانسه ، على الجزء الكتلي للفوسفوليبيدات في النظام ودرجة الحرارة.
4. ثبت تجريبيا أنه أثناء تكوين معقدات الفسفوليبيدات مع المعادن ، يتحول التوازن الديناميكي نحو انخفاض في ترتيب الفوسفوليبيد الزميلة ، مما يؤدي إلى انخفاض في حجمها من 2-3 نانومتر إلى 0.5-1.3 نانومتر .
5. للتقييم السريع لكفاءة تكوين معقدات الفسفوليبيد مع المعادن ، تم اقتراح طريقة تعتمد على تحديد التوصيل الكهربائي للنظام.
6. وجد أنه عندما يتم إدخال الماء في زيت فول الصويا غير المكرر المعالج بمحلول CaCl2 و MgCl2 ، يحدث الترطيب السائد للفوسفاتيديل كولين ، بينما يصل الجزء الكتلي في التركيب الجماعي للفوسفوليبيد إلى 50٪.
7. لقد ثبت أن معالجة زيت فول الصويا المائي جزئيًا ، والمعالج مسبقًا بمحلول كلوريد الكالسيوم والمغنيسيوم ، بمحلول حمض الستريك بنسبة 50٪ يؤدي إلى تدمير مركبات الفوسفوليبيد المتكونة مسبقًا بالمعادن وزيادة في ترطيب الفوسفوليبيد.
8. تم تطوير تقنية محسنة للحصول على الليسيثين المجزأ مع الخصائص التكنولوجية والوظيفية الموجهة (FH-50 و FEA-30) ، والتي تشمل الخطوات التالية: خلط الزيت مع محاليل الكالسيوم وكلوريدات المغنيسيوم من أجل تكوين مجمعات مستقرة من الفسفوليبيدات بالمعادن ؛ الترطيب المائي لإنتاج الليسيثين FX-50 المجزأ ؛ والترطيب الحمضي لإنتاج الزيت المائي والليسيثين FEA-30 المجزأ.
9. يتضح أن الليسيثين المجزأ الذي تم الحصول عليه بواسطة التكنولوجيا المطورة من حيث الجودة والسلامة يتوافق مع متطلبات GOST R 53970-2010 و TR CU 029/2012.
10. سيكون الأثر الاقتصادي من تنفيذ التكنولوجيا المتقدمة أكثر من 24 مليون في إنتاج 1300 طن سنويًا من الليسيثين المجزأ الذي يحتوي على نسبة عالية من الفوسفاتيديل كولين (PC-50) و 1500 طن سنويًا من الليسيثين المجزأ مع نسبة عالية من فوسفاتيد إيثانول أمين (FEA-30).
1 - شابانوفا (دوبروفسكايا) أ. تحليل السوق وخصائص بذور فول الصويا / Mkhitaryants L.A. ، Voychenko O.N. ، Vergun D.V. ، Shabanova (Dubrovskaya) I.A. // مجلة التقنيات الجديدة ، 2011. -1 ، ص 24-27.
2 - شابانوفا (دوبروفسكايا) أ. ليسيثينات الصويا المحلية هي مواد خام عالية الجودة لإنتاج مكملات الفوسفوليبيد الغذائية والمنتجات الوظيفية والمتخصصة / Butina E.A. ، Gerasimenko E.O. ، Voichenko O.N. ، Kuznetsova V.V. ، Shabanova (Dubrovskaya) I.A. // مجلة التقنيات الجديدة ، 2011. -2 ، الصفحات من 15 إلى 18.
3 - شابانوفا (دوبروفسكايا) أ. دراسة ميزات تحديد الليسيثين النبات عن طريق الاسترخاء المغناطيسي النووي / Agafonov O.S.، Lisovaya E.V.، Kornena E.P.، Voychenko O.N.، Shabanova (Dubrovskaya) I.A. // مجلة التقنيات الجديدة ، 2011. -3 ، ص 11-14.
4. Shabanova (Dubrovskaya) I.A.، Pashchenko V.N.، Butina E.A. الحصول على الليسيثين المعياري للغذاء من المواد الخام المحلية // زيوت ودهون ، 2012. -7 ، ص 16-17.
5. براءة الاختراع 2436404 الاتحاد الروسي ، IPC A23D9 / 00 (2006.01). طريقة الحصول على منتج الدهون والزيوت الفسفورية [نص] // Gerasimenko E.O.، Shabanova (Dubrovskaya) I.A. وإلخ.؛ مقدم الطلب وحامل براءة الاختراع NPP Avers LLC رقم 2010115851/13 ؛ ديسمبر 04/22/2010 ، سنة. 12/20/2011.
6. Shabanova (Dubrovskaya) I.A.، Pashchenko V.N.، Gerasimenko E.O. تطوير التكنولوجيا للحصول على الليسيثين من المواد الخام المحلية // المؤتمر العلمي والعملي الدولي "الاستخدام المتكامل للمصادر الحيوية: تقنيات منخفضة النفايات" - كراسنودار ، KNIIHP RAAS ، 11-12 مارس 2010.
7. Shabanova (Dubrovskaya) I.A.، Pashchenko V.N.، Gerasimenko E.O. تكنولوجيا معالجة مركزات الفسفوليبيد دون المستوى المطلوب بغرض الحصول على الليسيثين // المؤتمر العلمي والعملي الدولي "طرق مبتكرة في تقنيات التطوير وتوفير الموارد لإنتاج المنتجات الزراعية ومعالجتها". - فولجوجراد ، NIIMMMP RAAS ، 17-18 يونيو ، 2010
8. Shabanova (Dubrovskaya) I.A.، Pashchenko V.N.، Voichenko O.N. تنظيم إنتاج الليسيثين السائل المحلي التنافسي // مؤتمر عموم روسيا مع عناصر المدرسة العلمية للشباب "دعم الأفراد لتطوير الأنشطة المبتكرة في روسيا" ، Ershovo ، 26-29 أكتوبر ، 2010
9. Shabanova (Dubrovskaya) I.A.، Voichenko O.N.، Kuznetsova V.V. تقييم مقارن لجودة ليسيثين الصويا للإنتاج المحلي والمستورد // IV المؤتمر العلمي والعملي لعموم روسيا للعلماء وطلاب الدراسات العليا في الجامعات "السوق الإقليمي للسلع الاستهلاكية: ميزات وآفاق التنمية ، وتشكيل المنافسة والجودة والسلامة السلع والخدمات "، تيومين ، 2011.
10. Shabanova (Dubrovskaya) I.A.، Voichenko O.N.، Kuznetsova V.V.، Tuguz M.R. دراسة مؤشرات جودة الليسيثين النباتي التي تم الحصول عليها من بذور فول الصويا // المؤتمر العلمي والعملي الدولي "التقنيات الغذائية المبتكرة في مجال تخزين وتجهيز المواد الخام الزراعية" ، كراسنودار ، KNIIHP RAAS ، 23-24 يونيو 2011
11. Shabanova (Dubrovskaya) I.A.، Butina E.A.، Pashchenko V.N. الحصول على الليسيثين الغذائي المعياري من المواد الخام المحلية // المؤتمر الحادي عشر الدولي "صناعة الدهون والزيوت 2011" ، سانت بطرسبرغ ، 26-27 أكتوبر 2011
12. دوبروفسكايا أ. إنتاج منتجات دهنية ذات قيمة فسيولوجية متزايدة / Butina E.A. ، Voychenko O.N. ، Vorontsova O.S. ، Spilnik E.P. ، Dubrovskaya I.A. // المؤتمر الدولي السابع "مجمع الدهون والنفط في روسيا: جوانب جديدة للتنمية" ، موسكو ، 28-30 مايو ، 2012
13. Dubrovskaya I.A.، Gerasimenko E.O.، Butina E.A. التكنولوجيا المبتكرة لترطيب زيوت فول الصويا // المؤتمر السادس الدولي "آفاق تطوير صناعة الزيوت والدهون: التكنولوجيا والسوق" ، الوشتا ، 29-30 مايو 2013.
14. دوبروفسكايا أ. تطوير تكنولوجيا مبتكرة لترطيب زيوت فول الصويا / Gerasimenko E.O.، Dubrovskaya I.A.، Butina E.A، Smychagin E.O. // XIII International Conference "Fat and Oil Industry-2013"، St. Petersburg، October 23-24، 2013.
خصائص وتكنولوجيا الطرق الكيميائية لتكرير الدهون
إزالة الشموع والمواد الشمعية من الزيوت النباتية
يساهم وجود الشمع والمواد الشمعية في زيت عباد الشمس في تكوين معلق أو رواسب غائمة أثناء التخزين طويل الأمد. يؤدي هذا إلى تفاقم العرض ، ويجعل من الصعب معالجة الزيت وتصفيته ، ويؤثر سلبًا على نشاط المحفز أثناء الهدرجة.
طورت VNIIZh مخططًا تقنيًا مستمرًا لإزالة (تجميد) الشمع من زيت عباد الشمس (الشكل 5.2).
بمضخة 2 الزيت من الخزان 1 تغذيها في أول برودة 3, حيث يتم تبريده إلى درجة حرارة 20 درجة مئوية ، ثم في المبرد 4 يصل إلى درجة حرارة 10-12 درجة مئوية ويدخل العارض 5 وهو عبارة عن جهاز اسطواني رأسي بقدرة تشغيلية 12 م 3 وسعة تصل الى 80 طن / يوم.
تشمل الطرق الكيميائية لتكرير الدهون الترطيب - إزالة الدهون الفسفورية من الزيوت النباتية الخام ، التي انتقلت إلى الزيت من البذور الزيتية. ترجع الحاجة إلى إزالة الدهون الفوسفورية من الزيت إلى حقيقة أنها منتج علف فعال لحيوانات المزرعة وتستخدم بنجاح في صناعة المخبوزات والحلويات والطلاء والورنيش والعطور والسمن الصناعي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وجود الدهون الفوسفورية يقلل من الصفات التجارية للزيت ويجعل من الصعب معالجته.
الترطيب في تقنية تكرير الدهون هو عملية معالجة الزيوت النباتية بالماء ، ونتيجة لذلك تفقد الفسفوليبيدات الموجودة فيها ، بإضافة الماء ، قابليتها للذوبان وتبرز على شكل رواسب ضخمة. يختلف محتوى الدهون الفسفورية في الزيوت على نطاق واسع ويعتمد على نوع الزيت وطريقة إنتاجه.
الفسفوليبيدات في بنيتها قريبة من الدهون ، ولكن على عكس الدهون ، يرتبط جزيئين فقط من الأحماض الدهنية بالجلسرين ، ويحتل مكان الحمض الثالث جذر مركب يحتوي على الفوسفور والنيتروجين.
تتفاعل الفسفوليبيدات بسهولة مع المواد الأخرى الموجودة في البذور الزيتية والزيت ، بما في ذلك الكربوهيدرات (السكريات) ، والجوسيبول ، وما إلى ذلك ، مما يشكل مركبات داكنة اللون. تعتبر الفسفوليبيدات النقية أقل ثباتًا من الدهون ، فهي تتحلل عند درجة حرارة حوالي 150 درجة مئوية وتغمق بشكل كبير. الفسفوليبيدات حمضية. يختلف عددهم الحمضي حسب نوع الزيت من 20 إلى 100. العدد الحمضي لزيت عباد الشمس phospholipids هو 25-30. هذا يعني أنه عندما يحتوي زيت عباد الشمس على 1٪ فوسفوليبيد ، فإن رقمه الحمضي يزيد بمقدار 0.25 - 0.3 ملغ من KOH.
في الممارسة العالمية وفي بلدنا ، يتم اتخاذ تدابير لتحسين وتحسين تكنولوجيا عزل الدهون الفسفورية من الزيت وتحسين جودة مركزات الفسفوليبيد مع الحفاظ على قيمتها البيولوجية والفسيولوجية.
لكن ليس من الضروري دائمًا إزالة الدهون الفوسفورية من الزيت (على سبيل المثال ، عند استخدام الزيوت النباتية كتبديل للسلطة). في غضون ذلك ، ثبت أنه مع محتوى 1٪ من الدهون الفوسفورية في زيت عباد الشمس ، يزيد رقمه الحمضي بمقدار 0.25-0.3 مجم KOH.
في تقنية الترطيب ، تعتبر كمية الماء المحقون مهمة. يعتمد ذلك على نوع الزيت ومحتوى الدهون الفوسفورية والشوائب وتكوينها. يوصى بإدخال 0.3 إلى 10٪ من الماء بوزن الزيت ، وفي بعض الحالات أكثر. يتم تحديد الإدارة المثلى لعملية الترطيب عمليًا من خلال إجراء تجارب معملية أولية.
يمكن أن يؤدي إدخال كمية زائدة من الماء أو عامل آخر إلى هضم مركب الفسفوليبيد والبروتين والكربوهيدرات أو إلى تكوين مستحلب يصعب تكسيره. يكتمل تشبع الفسفوليبيدات بالماء عندما يتوافق حجم الماء الممتص مع كمية الماء المربوط ومحتوى الدهون الفوسفورية في الزيت. يؤدي نقص الماء إلى الإزالة غير الكاملة للشوائب المحبة للماء ، ويؤدي الفائض إلى الببتلة ، والذي يحدث عندما تنتفخ الجزيئات ويؤدي إلى الذوبان الجزئي للفوسفوليبيد في الزيت. بالإضافة إلى ذلك ، تزيد الرطوبة الزائدة من تكلفة تجفيف الزيت بعد الماء.
يمكن تمثيل التفاعل الكيميائي لترطيب الفوسفوليبيد بمثال تفاعل الليسيثين مع الماء.
يعطي التفاعل أعلاه فكرة عامة عن عملية الترطيب. في الواقع ، تحدث هنا عمليات فيزيائية وكيميائية أكثر تعقيدًا.
تسهل إزالة الدهون الفسفورية من الزيت المعالجة اللاحقة. يكون مخزون الصابون الذي يتم الحصول عليه بالتكرير من الزيت الرطب أكثر قيمة عند استخدامه في صناعة الصابون ، حيث يتحلل بسهولة أكبر أثناء المعالجة الحمضية.
من أجل تكثيف عملية الترطيب ، يقترح بعض الباحثين إجراء هذه العملية في مجال الموجات فوق الصوتية.
من المعروف أنه عند إجراء عملية الترطيب بالماء فقط ، لا يتم الإزالة الكاملة للفوسفوليبيدات من الزيت. هذا يرجع إلى حقيقة أن أملاح المغنيسيوم والكالسيوم توجد في الزيوت النباتية. لقد ثبت أنه كلما زاد الفسفور في الزيت ، زادت كمية الكالسيوم والمغنيسيوم ، أي مشتقات الكالسيوم والمغنيسيوم من أحماض الفوسفاتيد والليزوفوسفاتيدك تتفاعل قليلاً أو لا تتفاعل على الإطلاق مع الماء ، ولكنها يمكن أن تذوب في مذيبات الكربون غير القطبية ، بما في ذلك الدهون.
استاذ البحث. أظهر N. عن طريق الجلسريدات ويمنع نفاذ الماء.
لإزالة هذه المواد المحتوية على الفوسفور غير القابلة للترطيب أو التي يصعب ترطيبها من الزيت ، يتم استخدام حمض الفوسفوريك في ممارسات المصانع كعامل مرطب. في هذه الحالة ، يكون لحمض الفوسفوريك تأثير مدمر على الدهون الفوسفورية ، ط. يتم تدمير مركب البروتين الفسفوليبيد الموجود في الزيت ويتم إعاقة إطلاق الفسفوليبيد من الزيت بشكل كبير. وهذا يستلزم فقدان منتج فوسفوليبيد قيم. لكن حمض الفوسفوريك لا يتم معالجته دائمًا ، ولكن فقط في الحالات التي يكون فيها ناتجًا عن الضرورة التكنولوجية ، على سبيل المثال ، من أجل التكرير اللاحق وإزالة الروائح وهدرجة الدهون. في كثير من الحالات ، يتم الجمع بين عمليتين (معالجة الزيت بحمض الفوسفوريك والتكرير القلوي).
بالإضافة إلى الماء وحمض الفوسفوريك ، يوصى باستخدام المحاليل الضعيفة للكهارل والتانين وسيليكات الصوديوم والنشا وحمض الستريك وما إلى ذلك كعوامل مرطبة.
في الممارسة الصناعية ، تُستخدم على نطاق واسع طرق وأساليب وخطط وأنماط مختلفة لترطيب الدهون الفوسفورية في التنفيذ الدوري والمستمر. يعتمد استخدام مخطط أو طريقة أو أخرى على نوع الزيت وجودته ودرجته ، وعلى حجم الإنتاج ، والتعيين الإضافي للزيت المائي وتركيز الدهون الفوسفورية.
وفقًا لبحث VNIIZh ، فيما يلي بعض مؤشرات تركيز فوسفوليبيد الصويا.
الفوسفوليبيدات 61.1
المواد غير القابلة للذوبان في الأثير البترولي 2.6
الرقم الحمضي للزيت المستخرج
التركيز ، مجم KOH 6
وفقًا للأدبيات ، يختلف محتوى المجموعات الرئيسية للفوسفوليبيدات (بالنسبة المئوية) في تركيزات الفسفوليبيد الصناعية لزيت فول الصويا في الحدود التالية:
فوسفاتيديل كولين 27.3-36.0
فوسفاتيديليثانولامين 14.2-30.0
إينوزيتول فوسفاتيد 16.7 - 32.0
نظرًا لتنوع استخدامات طرق الترطيب في المصنع ، يناقش هذا القسم بعضًا من أكثرها تقدمًا واعدة.
على التين. يوضح الشكل 5.3 مخطط كتلة تخطيطي لعملية مستمرة لترطيب فوسفوليبيدات الزيت النباتي. تتكون عملية الترطيب من ثلاث عمليات رئيسية:
1. خلط النفط الخام مع المكثف أو عامل آخر (عقدة 5).
2. فصل الزيت عن ترسبات الماء (عقدة 9).
3. تجفيف الزيت (عقدة 11 ) ورواسب الترطيب (عقدة 15).
لغرض الخلط المكثف لمراحل تكثيف الزيت ، يتم استخدام خلاطات الطرد والنفث والشفرة ، بالإضافة إلى مفاعل التوربينات النفاثة ، والذي يضمن التلامس الوثيق مع السوائل القطبية المعاكسة بنجاح. تُستخدم خزانات وفواصل الترسيب المستمرة لفصل مرحلتين من الزيت - الحمأة المائية ، ويتم استخدام مجفف الفراغ من نوع الفوهة ومجفف الغشاء الدوار الفراغي لتجفيف الزيت وحمأة الماء.
يضمن استخدام الفواصل لفصل الطور وجهاز الأغشية الدوارة لتجفيف الحمأة المائية إنتاجية عالية للخط ، وتعقيد معالجة الزيوت النباتية في مرحلة الترطيب مع الحصول على منتجات ذات جودة عالية نسبيًا.
يوضح الشكل 5.4 مخططًا تكنولوجيًا مستمرًا لترطيب فوسفوليبيدات الزيت النباتي الذي اقترحه VNIIZh. مع المضخات 1 و 4 زيت مُصفى مسبقًا في فلاتر 2 و 5 وتسخينها في مبادل حراري 3, يدخل الخلاط 6.
يتم تسخين زيوت عباد الشمس والفول السوداني إلى درجة حرارة 45-50 درجة مئوية ، وزيوت فول الصويا - حتى 65-70 درجة مئوية. الخلاط مزود بخلاط مجداف ، والذي يتلقى في نفس الوقت المكثفات ، والتي يتم تحديد مقدارها بشكل أولي اختبار الترطيب في ظروف المختبر. بدلاً من الخلاط المحدد ، يمكن استخدام المفاعل النفاث التوربيني ، والذي يضمن الاتصال الوثيق للسوائل غير المتجانسة ، بالإضافة إلى خلاط من نوع الإخراج ، إلخ. يتم اختيار الخلاط بناءً على الأداء المطلوب ونوع وجودة المنتج الأصلي زيت خام.
بعد خلط الزيت والمكثفات في الخلاط 6 يتم إرسال الخليط إلى الفاصل 7 لفصل المرحلة.
يدخل الزيت الرطب من الفاصل إلى السخان 9, ثم للتجفيف في جهاز نزع تهوية بالتفريغ 10 أو للتكرير. يتم إرجاع الزيت العكر من الفاصل مرة أخرى للترطيب. إنتاجية الفاصل 120 طن / يوم. يتم تجفيف الزيت عند درجة حرارة 85-90 درجة مئوية عند ضغط متبقي في المجفف 2.66-3.99 كيلو باسكال. يتم إنشاء الفراغ في المجفف بواسطة وحدة بخار نفاثة ثلاثية المراحل. يمكن أن يكون محتوى الرطوبة الأولي للزيت في المتوسط حوالي 0.2٪ ، ومحتوى الرطوبة النهائي 0.05٪. سعة المجفف 3.5-6.2 طن / ساعة ، سعة 1.625 م 3 ، عدد الفوهات - 3 قطع.
زيت الصويا- مصدر مركّز للطاقة (السعرات الحرارية) ، سهل الهضم ، يحتوي في تركيبته على كمية كبيرة من الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة ، مثل اللينوليك واللينولينيك ، مجتمعة تحت الاسم العام لفيتامين ف. هذه الأحماض غير ضرورية ، ولا يمكن تصنيعها في جسم الإنسان ويجب الحصول عليها من الطعام. فيتامين F قادر على خفض مستويات الكوليسترول في الدم ومنع تطور تصلب الشرايين ، وله تأثيرات مضادة لاضطراب النظم والقلب بسبب قدرته على ترقيق الدم وخفض ضغط الدم. يُطلق على فيتامين F أيضًا اسم "فيتامين الجمال" نظرًا لآثاره المفيدة على مرونة الجلد وثباته وصحة الشعر ، كما يساعد على حرق الدهون المشبعة في الجسم ، مما يساهم في إنقاص الوزن. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي زيت فول الصويا على أحد مضادات الأكسدة الطبيعية ، ممثلة بفيتامين هـ. قيمة الطاقةزيت فول الصويا 9 كيلو كالوري / جم أو 120 كيلو كالوري لكل 1 ملعقة كبيرة (14 جم). يوصي المجلس القومي للبحوث ومنظمة الأغذية والزراعة ومنظمة الصحة العالمية بأن تكون 24٪ من السعرات الحرارية على شكل أحماض دهنية أساسية. توفر ملعقة كبيرة من زيت فول الصويا (14 جم) الاحتياجات اليومية للأطفال أو البالغين من الأحماض الدهنية الأساسية.
تنتج شركة Amuragrocenter ذات المسؤولية المحدودة "Amuragrocenter" زيتًا طبيعيًا عالي الجودة من بذور فول الصويا المزروعة في حقول منطقة أمور ، والتي تعتبر جودتها من أفضل الزيوت في العالم.
باستخدام مواد خام عالية الجودة ومعدات حديثة ، ننتج الأنواع التالية من المنتجات:
- زيت فول الصويا المائي
- زيت فول الصويا المكرر.
يتم تعبئة زيت فول الصويا المكرر والمزال الرائحة من العلامات التجارية (TM) "Noble Family" ، "Laditsa" ، "Filevskoye" في عبوات PET سعة 1 و 2 و 5 لترات:
زيت الصوياTM "عائلة نبيلة" |
زيت الصوياTM "لاديتسا" |
زيت الصوياTM "Filevskoe" |
 |
 |
|
|
مدة الصلاحية 15 شهرا |
زيت فول الصويا المكرر 100٪ ومزيل الرائحة الكريهة. مدة الصلاحية 15 شهرا 0.92 لتر ، 4.78 لتر. |
زيت فول الصويا المكرر 100٪ ومزيل الرائحة الكريهة. مدة الصلاحية 15 شهرا 1 لتر ، 2 لتر ، 5 لتر. |
الزيوت المكررة منزوعة الرائحة من هذه العلامات التجارية مناسبة لتتبيل السلطة ، والقلي والطبخ ، والخبز ، والقلي العميق ، والتعليب.
تتوافق جودة وسلامة زيت فول الصويا مع متطلبات اللوائح الفنية للاتحاد الجمركي 024/2011
تم اعتماد نظام الإدارة الذي يغطي إنتاج هذه المنتجات ويتوافق مع متطلبات GOST R ISO 22000-2007 (ISO 22000: 2005).
يتم الشحن:
- بكميات كبيرة في صهاريج السكك الحديدية ، شاحنات الصهريج ؛
- بكميات كبيرة في الخزانات المرنة ؛
- بكميات كبيرة في براميل PVC بحجم 220 لترًا ؛
- عن طريق البر والعربات المغطاة وحاويات السكك الحديدية.
حاشية. ملاحظة
يبحث البحث في معالجة زيت فول الصويا من أجل الحصول على تركيز فوسفاتيد ودهن مهدرج. تم تحديد النظم المثلى لعمليات ترطيب وهدرجة زيت فول الصويا. تم تطوير تركيبات المارجرين من المواد الخام الدهنية المحلية: زيت فول الصويا وزيت بذرة القطن وشحمها ، وتمت دراسة المعلمات الفيزيائية والكيميائية للسمن الناتج.
نبذة مختصرة
في العمل تم التحقيق في معالجة زيت فول الصويا من أجل الحصول على تركيز فوسفوتيد ودهون مهدرجة. يتم تحديد الطرق المثلى لإزالة الصمغ المائي وعمليات الهدرجة لزيت فول الصويا. تم تطوير تركيبة السمن النباتي من المواد الدهنية المحلية: زيت فول الصويا وزيت بذرة القطن والزيوت المهدرجة ، وكذلك فحص المعلمات الفيزيائية والكيميائية للسمن المتحصل عليه.
الكلمات الدالة:زيت فول الصويا ، زيت بذر القطن ، المارجرين ، شحم الخنزير ، حمض السكسينيك ، تكوين الأحماض الدهنية ، الأحماض الدهنية غير المشبعة ، عامل البناء ، السمن الغذائي.
الكلمات الدالة:السمن النباتي ، الزيت المهدرج ، حمض السكسينيك ، تكوين الأحماض الدهنية ، الأحماض الدهنية غير المشبعة ، الهيكل - تشكيل عامل السمن الغذائي.
يزرع فول الصويا في عدة دول حول العالم ، ويتم الحصول على زيت فول الصويا منها. تعد منطقة شرق آسيا موطنًا لفول الصويا وكانت جزءًا مهمًا من النظام الغذائي لعدة قرون. يُزرع فول الصويا في أوزبكستان منذ عام 1932 ، لكنه ظل فضولًا زراعيًا وكان محصوله ضئيلًا لأكثر من نصف قرن. بدأت زراعة فول الصويا الآن على مستوى الولاية.
يتم الحصول على زيت فول الصويا من بذور فول الصويا بالضغط أو الاستخراج. إلى جانب الزيت ، المكونات الهامة لبذور فول الصويا هي البروتينات (30-50٪) والفوسفاتيدات (0.55-0.60٪).
يستخدم زيت فول الصويا على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية ، وكذلك في المنزل لتزيين السلطة من الخضار النيئة أو المسلوقة (محتوى الأحماض الدهنية غير المشبعة فيه حوالي 60٪). على المستوى الصناعي ، غالبًا ما يستخدم كمواد خام لإنتاج المارجرين والمايونيز. يحتوي زيت فول الصويا على اللينولينيك ، واللينوليك ، والأوليك ، والأراكيد ، والبالمتيك ، والأحماض الدهنية الدهنية ، والفيتامينات E ، و B 4 ، و K ، وكذلك العناصر المعدنية.
من المعروف أن الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة تخلص الجسم من الكوليسترول السيئ. بالإضافة إلى ذلك ، فإن زيت فول الصويا غني بفيتويستروغنز (هرمونات نباتية) ، والتي تعمل على تحسين فلورا الجهاز الهضمي. يعمل زيت فول الصويا على تطبيع عمليات تخثر الدم ، ويثري الجسم بالحديد. زيت فول الصويا هو مصدر الليسيثين ، الذي يستخدم على نطاق واسع في الصناعات الغذائية والصيدلانية.
أولاً ، تم فحص ترطيب زيت فول الصويا في ظروف معملية وتم الحصول على تركيز الفوسفاتيد.
في إنتاج السمن الغذائي والمايونيز والزيوت المركبة والمواد القابلة للدهن ، تُستخدم الفسفوليبيدات النباتية الغذائية كمستحلب ومضافات غذائية نشطة بيولوجيًا.
يتم استخلاص الدهون الفوسفورية من الزيوت النباتية السائلة (فول الصويا ، عباد الشمس ، بذور اللفت ، الذرة) عن طريق الترطيب لإنتاج منتجات مستقلة تسمى مركزات الفوسفاتيد بمختلف التركيبات والخصائص. نظرًا لطبيعة البرمائيات لجزيئات الفسفوليبيد ، فهي مواد نشطة السطح (مواد خافضة للتوتر السطحي).
من أجل تحديد ظروف الترطيب المثلى وتحديد الكمية المثلى من الماء ، أجرينا مجموعة من الدراسات حول ترطيب زيت فول الصويا.
في التجارب ، تم استخدام زيت فول الصويا غير المكرر مع المؤشرات التالية: رقم الحمض - 2.5 مجم KOH ، رقم اللون - 50 مجم من اليود ، جزء الكتلة من الرطوبة والمواد المتطايرة - 0.2٪ ، جزء الكتلة من الشوائب غير الدهنية (الحمأة على الوزن) - 0.2٪. لتحديد تأثير كمية الماء على أداء الزيت ، تم استخدام الكميات التالية من الماء: 1.0؛ 2.0 ؛ 3.0 ؛ 4.0 ؛ 5.0 ؛ 6.0٪.
يوضح الجدول 1 نتائج التجارب ، والتي يتبعها أنه مع زيادة كمية الماء ، ينخفض العدد الحمضي لزيت فول الصويا المائي ويزيد محصول الرواسب المميهة.
الجدول 1.
تأثير كمية الماء على أداء زيت فول الصويا قبل الإنضاج
| № | كمية الماء، ٪ | الرقم الحمضي ، ملجم KOH | رطوبة، ٪ | مخرج، ٪ | |
| رواسب الماء | زيوت | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | 1,0 | 1,98 | 0,04 | 2,91 | 95,93 |
| 2 | 2,0 | 1,94 | 0,04 | 3,93 | 96,42 |
| 3 | 3,0 | 1,87 | 0,05 | 4,52 | 96,71 |
| 4 | 4,0 | 1,79 | 0,05 | 5,84 | 95,81 |
| 5 | 5,0 | 1,66 | 0,06 | 6,91 | 95,31 |
| 6 | 6,0 | 1,64 | 0,06 | 7,43 | 94,89 |
مع زيادة كمية الماء من 1.0 إلى 3٪ يزداد محصول الزيت المميَه من 95.93٪ إلى 96.71٪ وعائد ترسبات الماء من 2.91٪ إلى 4.52٪. ومع ذلك ، تؤدي الزيادة الإضافية في كمية الماء من 4 إلى 6٪ إلى انخفاض محصول زيت الإماهة من 95.81 إلى 94.89٪ ، ويزيد مردود ترسبات الإماهة من 5.49 إلى 6.95٪. عند إجراء التجارب ، ينخفض العدد الحمضي للزيت المائي من 1.98 إلى 1.64 مجم من KOH ، ويزداد محتوى الرطوبة في الزيت من 0.04 إلى 0.06٪.
بناءً على الدراسات التي أجريت ، استنتج أن الكمية المثلى من الماء لترطيب زيت فول الصويا هي 2-3٪.
عندما يتم ترطيب الزيوت النباتية غير المكررة ، يتم الحصول على راسب مع الزيت المائي ، الذي يسمى مستحلب الفوسفاتيد. يتكون مستحلب الفوسفاتيد من الماء والفوسفوليبيدات والزيوت النباتية. بعد تجفيف مستحلب الفوسفاتيد تحت التفريغ ، يتم الحصول على مركز فوسفاتيد.
للحصول على تركيز فوسفوليبيد ، قمنا بدراسة طرق تجفيف مستحلب الفسفوليبيد. تم تجفيف مستحلب الفسفوليبيد الذي تم الحصول عليه بعد الماء في وحدة معملية عند درجات حرارة 60-90 درجة مئوية. في نفس الوقت ، تم دراسة تأثير درجة حرارة العملية على مدة التجفيف. تم تجفيف مستحلب الفسفوليبيد حتى تم الوصول إلى تركيز فوسفاتيد بمحتوى رطوبة يصل إلى 1-3٪. تظهر نتائج التجارب في الشكل 1.
الشكل 1. يركز تأثير درجة حرارة عملية تجفيف الفسفوليبيد على مدته
يتضح أن التجفيف عند درجة حرارة 70-90 درجة مئوية لمدة 30-50 دقيقة. يوفر انخفاضًا في الرطوبة إلى القيم التي تنظمها GOST.
ترتفع درجة الحرارة أثناء تجفيف مستحلب الفسفوليبيد يساهم في تعزيز عمليات الأكسدة. تم التحكم في مسار العمليات المؤكسدة عن طريق تحديد قيمة البيروكسيد لتركيز الفوسفاتيد الناتج. لقد ثبت أنه عند درجات حرارة أعلى من 80 درجة مئوية ، يزداد معدل عمليات الأكسدة بشكل كبير ، أي أن قيمة البيروكسيد للتركيز تزداد (الشكل 2).
/Salidjanova.files/image002.png)
الشكل 2. تأثير درجة حرارة التجفيف لمستحلب الفسفوليبيد على قيمة البيروكسيد
وهكذا ، تم تحديد الطرق المثلى التالية لتجفيف مستحلب الفسفوليبيد: درجة الحرارة - 70-80 درجة مئوية ، الضغط المتبقي - 5 كيلو باسكال ، وقت التجفيف - 50 دقيقة.
نتيجة لدراسة المعلمات الفيزيائية والكيميائية لتركيز الفوسفاتيد ، تم الحصول على النتائج التالية: رقم اللون - 12 مجم من اليود ، محتوى الرطوبة والمواد المتطايرة - 0.9٪ ، محتوى الفوسفاتيد - 55.0٪ ، محتوى الزيت - 43.0 ٪ ، محتوى المادة ، غير قابل للذوبان في إيثيل إيثر - 2.5 ٪ ، الرقم الحمضي للزيت المعزول من تركيز الفوسفاتيد - 8 مجم KOH ، قيمة البيروكسيد - 3.4 مول نشط. أكسجين / كغم.
لقد ثبت أن مؤشرات الجودة لمركز الفوسفاتيد الذي تم الحصول عليه تفي بمتطلبات GOST وهي منافسة فيما يتعلق بتركيز الفوسفاتيد المستورد.
المارجرين مستحلب مقلوب يتكون من الماء والدهون. المواد الخام الرئيسية للسمن النباتي هي الزيوت النباتية السائلة والمهدرجة ، وكذلك الدهون الحيوانية. الأكثر استخدامًا هي زيوت عباد الشمس وبذور القطن وفول الصويا.
تحدد الأحماض الدهنية الأساسية غير المشبعة والفوسفاتيدات (التي يتم الحصول عليها عن طريق الماء من الزيوت النباتية) والفيتامينات الموجودة في المارجرين قيمتها الغذائية والبيولوجية.
يحدد تكوين الأحماض الدهنية للسمن الغرض منه. لذلك ، على سبيل المثال ، يجب أن تحتوي تركيبة الأحماض الدهنية للسمن الغذائي للمسنين الذين يعانون من ضعف التمثيل الغذائي للدهون على حمض اللينوليك عند مستوى 50٪. اعتمادًا على الغرض من السمن الغذائي ، يتم إدخال الفوسفاتيدات والفيتامينات بكمية معينة.
على أساس البيانات الموضحة أعلاه ، قمنا بتطوير تركيبات المارجرين من المواد الخام الدهنية المحلية: فول الصويا وزيوت بذرة القطن وشحومها ، ودرسنا أيضًا الخصائص الفيزيائية والكيميائية للسمن المتحصل عليه.
المادة الخام الرئيسية لإنتاج المارجرين هي شحم الخنزير. Salomas هو منتج يتم الحصول عليه عن طريق هدرجة الزيوت النباتية والدهون الحيوانية.
عن طريق الهدرجة الجزئية (الانتقائية) للزيوت النباتية ومخاليطها مع الدهون الحيوانية ، يتم الحصول على دهون بلاستيكية ، بنقطة انصهار 31-34 درجة مئوية ، وصلابة 160-320 جم / سم وعدد اليود 62-82 ، معد للاستخدام كمكون رئيسي (هيكلي) للسمن النباتي ودهون الطبخ.
هدرجة زيت فول الصويا هي إحدى الطرق الواعدة لإنتاج شحم الخنزير الصلب للأغراض الغذائية والتقنية. لتنفيذ هذه العملية ، يقترح أنواع مختلفةالعوامل الحفازة: النيكل والنحاس والنيكل والكروم.
تشير هدرجة زيت فول الصويا إلى العمليات التحفيزية المعقدة غير المتجانسة ، حيث تحدث ، جنبًا إلى جنب مع تشبع روابط الإيثيلين بالهيدروجين ، العديد من التفاعلات الجانبية التي تؤثر على جودة المنتج المستهدف بالخصائص المرغوبة. عند استخدام محفزات نشطة نسبيًا ، فإن درجة الانصهار ، وخاصة صلابة شحم الخنزير ، تتخلف عن درجة عدم تشبعها ، والتي تتميز بهدرجة زيت فول الصويا. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لارتفاع نسبة عدم التشبع بالزيت ، تزداد مدة عملية الهدرجة.
للتخلص من أوجه القصور هذه وزيادة معدل الهدرجة ، يُنصح بهدرجتها في شكل مخاليط مع زيوت أخرى ، على سبيل المثال ، مع بذرة القطن. بالإضافة إلى ذلك ، من المعروف أن المحفزات الخاملة لديها أعلى قدرة أزمرة فيما يتعلق بالأحماض الأحادية غير المشبعة. هذا يساهم في إنتاج هيدروجين بصلابة عالية. لذلك ، تم هدرجة خليط من زيوت فول الصويا (قيمة اليود 137.1 جول 2٪) وزيوت بذرة القطن (قيمة اليود 108.5 جول 2٪) في وجود محفز نيكل عالي النشاط (N-820) وتخميله (N-210) عند درجة حرارة 180-200 درجة مئوية. كانت كمية المحفز ومدة عملية الهدرجة 0.1٪ ، 0.2٪ و 90 دقيقة على التوالي. تم ترشيح الدهون المتلقاة لفصل المحفز من خلال مرشح ورقي عند درجة حرارة 80 درجة مئوية تقريبًا. تم عرض نتائج التجارب في الجدول. 2.
الجدول 2.
تأثير تركيبة الزيت ونشاط المحفز على المعلمات الفيزيائية والكيميائية للهيدروجين
نسبة الكتلة من زيت فول الصويا في الخليط ،٪ | رقم اليود٪ J2 | نقطة الانصهار ، درجة مئوية | الرقم الحمضي ، ملجم KOH |
| محفز - N-820 | |||
| 5 | 54,4 | 44,2 | 0,94 |
| 10 | 56,2 | 42,6 | 1,23 |
| 20 | 59,7 | 38,2 | 0,96 |
| 30 | 63,3 | 35,6 | 1,34 |
| 40 | 67,7 | 31,1 | 1,28 |
| 50 | 73,4 | 28,6 | 1,08 |
| 60 | 78,8 | 26,2 | 1,26 |
| محفز - N-210 | |||
| 5 | 60,6 | 38,6 | 0,82 |
| 10 | 63,3 | 38,8 | 1,13 |
| 20 | 65,8 | 36,5 | 0,98 |
| 30 | 66,8 | 35,8 | 1,03 |
| 40 | 73,4 | 32,4 | 1,18 |
| 50 | 78,2 | 30,1 | 0,92 |
| 60 | 85,3 | 28,6 | 1,15 |
كالبيانات في الجدول. 2 ، مع زيادة الجزء الكتلي لزيت فول الصويا في الخليط من 5 إلى 30 ، تنخفض درجة انصهار شحم الخنزير. وتجدر الإشارة إلى أن الشحم الذي يتم الحصول عليه في وجود محفز خامل له نقطة انصهار منخفضة وعدد حامضي ، على عكس تلك التي يتم الحصول عليها على محفز نشط عالي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام محفز خامل يحسن انتقائية عملية الهدرجة.
من خلال تحليل البيانات التي تم الحصول عليها ، يمكن استنتاج أن هدرجة زيت فول الصويا ومزيجها بزيت بذرة القطن في وجود محفز نيكل مخمل يجعل من الممكن الحصول على شحم صالح للأكل يلبي متطلبات GOST.
أثناء التخزين على المدى الطويل ، يرتبط استقرار السمن ارتباطًا وثيقًا بتناسقها ، على وجه الخصوص ، بدرجة تشتت الرطوبة في المنتج. لا يمكن تحقيق درجة عالية من تشتت الرطوبة والهواء في هذه المنتجات إلا باستخدام المستحلبات ومثبتات الهيكل. تتفاقم أكسدة سطح المارجرين ، أو كما يقولون ، الموظفين مظهر خارجيطعم ورائحة المنتجات.
يمكن تقسيم الأنواع الجديدة من هذه المنتجات إلى أنواع لا تستخدم في تطويرها المستحلبات ومثبتات الهيكل ، السمن الصناعي ، حيث يتم إدخال مُشكِّلات الهياكل.
لتحسين جودة المارجرين وزيادة الثبات الحراري للمنتج ، يوصى باستخدام مُشكِّلات الهياكل - الشحوم منخفضة المياه. تزيد الدهون منخفضة اليود من قوة الشبكة البلورية للمنتج ، وتساهم في الاحتفاظ بأجزاء الدهون منخفضة الذوبان. هذا يجعل من الممكن إنتاج زيت مقاوم للحرارة ، والذي يحتفظ بمظهره القابل للتسويق حتى في ظل ظروف التخزين وبيع المنتجات المتزايدة.
غالبًا ما يشار إلى شحم الخنزير منخفض اليود على أنه الشحم المهدرج بالكامل أو الإستيارين أنظمةتتطلب قيمة صفرية من اليود فقط للدهون المشبعة بالكامل. نظرًا لأن المعيار الوحيد لهدرجة هذه الدهون هو نشاط المحفز ، يمكن استخدام محفز قابل لإعادة الاستخدام. عادة ، يتم استخدام الضغط العالي ودرجة الحرارة المرتفعة لتسريع التفاعل قدر الإمكان. ومع ذلك ، فإن الحصول على شحم الخنزير منخفض يتطلب عمالة كثيفة ، خاصة من زيت فول الصويا غير المشبع بدرجة عالية. لذلك ، قمنا بفحص إنتاج شحم الخنزير المنخفض من زيت بذرة القطن.
للحصول على شحم واحد منخفض ، يتم إجراء الهدرجة العميقة لزيت بذرة القطن على محفزات مسحوق النيكل عن طريق التغذية الجزئية للمحفز.
لذلك ، من أجل تكثيف عملية الهدرجة وتثبيت نشاط المحفز ، زيت بذرة القطن (رقم اليود - 108.5 جول 2٪ ، لون - 8 وحدات كر ، رقم حامضي - 0.2 مجم KOH / جم ، محتوى الرطوبة للمواد المتطايرة - 0.2٪،) مع إدخال عامل حفاز على مرحلتين ، أي تم عمل إمداد جزئي. تم إجراء الهدرجة عند درجة حرارة 180 درجة مئوية ، عند الضغط الجويمعدل إمداد الهيدروجين والهيدروجين للفقاعات 3 لتر / دقيقة. خلال 3 ساعات بينما كانت كمية المحفز N-820 من حيث النيكل 0.2٪ من وزن الزيت. كان تحميل المحفز في بداية العملية 50-60٪ ، وبعد ساعة ، في المرحلة الثانية ، النسبة المتبقية 40-50٪ من إجمالي كمية المحفز الموفر. تم تحديد رقم اليود للمادة الأولية ومنتج الهدرجة بواسطة طريقة قياس الانكسار ، وتم تحديد درجة الانصهار ورقم الحمض للزيت بالطريقة المعروفة.
كما أوضحت النتائج ، فإن التحميل الجزئي للمحفز يجعل من الممكن تقليل مدة الهدرجة العميقة لزيت بذرة القطن بمقدار 1.4-1.7 مرة في ظروف المختبر عند الحصول على شحم منخفض وعالي عيار. يلبي شحم الخنزير المتلقى على رقم اليود (5-8 J 2 ٪) ونقطة الانصهار (لا تقل عن 60 درجة مئوية) متطلبات شحم الخنزير المنخفض - مادة خام لاستخدامها كهيكل سابق في إنتاج السمن.
بناءً على المكونات التي تم الحصول عليها في المختبر ، أجرينا بحثًا لإنشاء وصفة للمارجرين الغذائي بخصائص محسّنة. استخدمت الدراسة شحم الخنزير من خليط من زيوت بذرة القطن وفول الصويا ، بالميتين القطن ، فول الصويا وزيوت بذرة القطن ، مستحلب ، مركزات الفوسفاتيد ومكونات أخرى. بسبب إدخال الحليب وزيت فول الصويا غير المشبع بدرجة عالية ، حمض الستريك. يضاف حمض السكسينيك أيضًا لزيادة تشتت المارجرين وثبات الأكسدة.
وصفة المارجرين المقترحة موضحة في الجدول 3.
الجدول 3
وصفة المارجرين
مكونات المارجرين | عينات | ||
| 1 | 2 | 3 | |
Salomas ، T pl 31-34 o C ، صلابة 160-320 جم / سم | 30 | 20 | 15 |
| Salomas ، T pl 35-36 o C ، صلابة 350-410 جم / سم | 15 | 10 | 5 |
| Salomas من خليط من زيت بذور القطن وفول الصويا | 6 | 10 | 15 |
| بالميتين قطن تي رر 20-25 درجة مئوية | - | 10 | 15 |
| زيت الصويا | 15 | 15 | 15 |
| زيت بذرة القطن | 15 | 15 | 15 |
| عامل إنشائي (زيت مهدرج بعمق) | - | 1 | 1 |
| صبغ | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| مستحلب | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| لبن | 10 | 10 | 10 |
| ملح | 0,35 | 0,35 | 0,35 |
| تركيز فوسفاتيد الطعام | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| سكر | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| حمض السكسينيك | 0,05 | 0 | 0,03 |
| حمض الليمون | 0 | 0,05 | 0,02 |
| ماء | 6 | 6 | 6 |
| المجموع | 100 | 100 | 100 |
| نسبة كتلة الدهون ،٪ لا تقل عن | 82 | 82 | 82 |
على أساس الوصفة المعدة ، تم تحضير المارجرين في ظروف معملية. للقيام بذلك ، مزيج من مكونات وصفة طبية يقلبحتى يتم الحصول على مستحلب متجانس ويتم تبريده بشكل فائق.
يتميز المارجرين الناتج بدرجة عالية من اللدونة ، ودرجة أكبر من التشتت ، وقابلية التصنيع ، والمقاومة ، واستقرار الأكسدة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إضافة الفسفوليبيدات النباتية وحمض السكسينيك يزيد من القيمة الغذائية للسمن المقترح.
نتيجة للتجارب ، وجد أن استخدام عامل تشكيل الهيكل في تكوين المارجرين - زيت بذرة القطن المهدرج بعمق ، ومحتواه الكمي المختار والزيوت النباتية ، جعل من الممكن سحب salomas (الدهون المهدرجة) جزئيًا من تركيبة المارجرين ، التي جعلت من الممكن الحصول على منتج يحتوي على نسبة منخفضة من الأيزومرات العابرة.
فهرس:
1. ورشة عمل معملية حول تكنولوجيا معالجة الدهون. - الطبعة الثانية ، المنقحة. وإضافية / ن. هاروتيونيان ، ل. يانوفا ، إي. Arisheva وآخرون - M: Agropromizdat ، 1991. - 160 ص.
2. Petibskaya V.S. فول الصويا: التركيب الكيميائيوالاستخدام. - مايكوب: جهاز كشف الكذب-Yug، 2012. - S. 432.
3. مرسوم رئيس جمهورية أوزبكستان بتاريخ 14 مارس 2017 رقم PP-2832 "بشأن تدابير تنظيم بذر فول الصويا وزيادة زراعة فول الصويا في الجمهورية للفترة 2017-2021" // جميع تشريعات أوزبكستان [إلكتروني Resource] - وضع الوصول: https: //nrm.uz/contentf؟doc=509888_&products=1_vse_zakonodatelstvo_uzbekistana (تاريخ الوصول: 12/10/2018).
4. دليل عملي لتجهيز واستخدام فول الصويا / إد. إريكسون ترجمة من الإنجليزية. - م: مكتسينتر، 2002. - ص 659
5. Tereshchuk L.V.، Saveliev ID، Starovoitova K.V. أنظمة الاستحلاب في إنتاج منتجات مستحلب دسم الحليب // تقنية وتكنولوجيا إنتاج الغذاء. - 2010. - رقم 4. - ص 108
فوائد أو أضرار زيت فول الصويا
زيت فول الصويا المرطب والمعصور الخام هو دهون سائلة نقية لا تحتوي على البروتينات والكربوهيدرات ، ولكنها تحتوي على كمية كبيرة من فيتامين E في شكلين: فيتامين E1 وفيتامين E2. فقط هذا الشكل يمتصه الجسم بالكامل وله تأثير مفيد على الجلد والشعر والأظافر والبصر. يساهم الكالسيوم والبوتاسيوم والصوديوم والفوسفور والمغنيسيوم والليسيثين والأحماض المتعددة غير المشبعة والأحماض المشبعة واللينوليك والدهون والأوليك وغيرها من الأحماض في:- تجديد الخلايا
- منع تطور السرطان.
- لا تسمح لتشكيل لويحات الكوليسترول في الأوعية الدموية.
- هو وقائي ممتاز لأمراض القلب والأوعية الدموية.
- يقوي جهاز المناعة.
- يمنع تطور تصلب الشرايين.
- يحسن أداء الجهاز الهضمي.
- يحفز وظائف الكلى.
- يسرع عملية التمثيل الغذائي.
- يقوي الجهاز العصبي.
- الناس عرضة للحساسية من المكونات الواردة.
- أولئك الذين يعانون من مشاكل في المعدة وغالبا ما يعانون من اضطرابات.
- أورام المخ والتعصب الفردي.
فطيرة الكبد مع القراصيا والمكسرات فطيرة كبد الخنزير مع القراصيا وصفات
فطائر الكوسة بالجبن
يخنة اللحم مع الفاصوليا يخنة اللحم مع الفاصوليا ما المكونات الأخرى