Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Мая 2013 в 18:14, научная работа
Наиболее стойкими являются гидрофобные эмульсии, разрушение которых производится с помощью натронных мыл (мылонафт) или растворами минеральных кислот.Вода в масло попадает главным образом из воздуха. Различные исследователи по-разному оценивают способность масла поглощать воду из воздуха. Некоторые исследователи считают, что масло чрезвычайно- гигроскопично, и рекомендуют принимать особые предосторожности при хранении сухого масла. Другие исследователи не придают гигроскопичности большого значения и утверждают, что при нормальных свойствах масла не приходится опасаться такого поглощения влаги при его хранении на открытом воздухе. которое могло бы оказаться опасным для электрической прочности масла
Введение……………………………………………………………………..…….7
Связанная и несвязанная вода в фосфолипидной эмульсии……….……9
Связанная и несвязанная вода в клетке…………….……….……..9
Связанная и несвязанная в растениях...………………...…….....14
Удивительные факты о связанной воде………………...…….…..25
Вода в фосфолипидных дисперсиях………………………….…..26
Гидратация фосфолипидов из масел…………………………..….29
Способы обезвоживания фосфолипидной эмульсии…………………....33
Гидратируемость фосфолипидов, различающихся прочностью связей с гелевой частью семян……………………………………36
Формирование свойств фосфолипидов в процессе подготовки семян к извлечению масла……………………...............................38
Влияние отдельных стадий переработки масличных семян на состав и свойства извлекаемых фосфолипидов………………….45
Заключение ………………………………………………………….…….….….51
Литература…………………………………………………………………….…52
Приложение………………………………………………………………………54
Далее мы рассмотрим способы, которые обеспечивают обезвоживание ФЛЭ
2. СПОСОБЫ ОБЕВОЖИВАНИЯ ФЛЭ [2]
В настоящее время возрастает актуальность проблемы создание перспективных технологий и оборудования для производства высококачественных продуктов функционального назначения. В масложировой промышленности в большом количестве производится, так называемые, фосфатидные концентраты, являющиеся одним из ценных побочных продуктов, получаемых при первичной очистке растительных масел. Они широко применяются в кондитерской, хлебопекарной, комбикормовой и других отраслях промышленности.
Важным аспектом развития
современной масложировой промышленности
является производство фосфатидных
концентратов растительных масел, снижение
себестоимости выпускаемой
Однако, несмотря на высокие темпы роста производства фосфатидных концентратов растительных масел, уровень их потребления в РФ значительно отстает от уровня, достигнутого в развитых странах.
Технологический процесс производства фосфатидных концентратов осуществляется методом гидратации, т.е. добавления воды в масло, при этом фосфатиды коагулируют в виде хлопьев, это основано на их коллоидно-гидрофильных свойствах. Масло с гидратированными хлопьями фосфатидов центрифугируется в сепараторах или отделяется на отстойниках непрерывного действия. Полученный в результате гидратации растительных масел гидратационный (гидрофильный) осадок, имеющий высокую начальную влажность (50... 70 % к общей массе), при хранении интенсивно окисляется. Для увеличения срока хранения и улучшения качества пищевых фосфатидных концентратов из гидратационных осадков удаляет влагу до содержания влаги в нем менее 1 %[2].
В процессе производства фосфатидных
концентратов одним из наиболее ответственных
и продолжительных этапов является
удаления влаги из гидратационных осадков.
Выпускаемые отечественные
Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи, вытекающие из современного состояния проблемы:[2]
- разработка на основании
системного подхода
печению совершенствования процесса влагоудаления из фосфолипидных
эмульсий подсолнечных масел методом предварительного нагревания с
учетом его специфических свойств;
- исследование реологических свойств фосфолипидных эмульсий
подсолнечных масел;
определение рациональных технологических режимов процесса, позволяющих достичь оптимального соотношения удельной производительности аппарата и качества фосфатидных концентратов подсолнечных масел;
разработка научной концепции
моделирования эффективных
изучение основных закономерностей тепло- и массообмена в процессе влагоудаления из фосфолипидных эмульсий подсолнечных масел (влияние начальной влажности, температуры, давления и др. на характер протекания исследуемого процесса и качество полученных фосфатидных концентратов ) и разработка на этой основе стратегии создания и реализации новых способов влагоудаления;
предложение математических моделей течения высоковязких фосфолипидных эмульсий подсолнечных масел по горизонтально-цилиндрической обогреваемой стенке ротационно-плёночного аппарата;
изучение влияния основных
параметров процесса на механизм формирования
структуры фосфатидных
- разработка системы
- разработка перспективных
конструкций вакуум-выпарных
Научная концепция: развитие
и научное обеспечение
Научные положения, выносимые на защиту:[2]
- разработка комплекса
проблемно-ориентированных
- определение рациональных
режимов процесса
обоснование принципов ресурсосбережения,
положенных в основу предлагаемых способов
влагоудаления из фосфолипидных
эмульсий подсолнечных масел в ротационно-пленочных
аппаратах; концептуальные подходы
по интенсификации процесса выпаривания
для повышения его
методологический подход
к созданию системы автоматического
управления вакуум-выпарными ротационно-
2.1. ГИДРАТИРУЕМОСТЬ ФОСФОЛИПИДОВ, РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ ПРОЧНОСТЬЮ СВЯЗЕЙ С ГЕЛЕВОЙ ЧАСТЬЮ СЕМЯН.
Ранее отмечалось, что значительная часть фосфолипидов в масличных семенах находится в связанном состоянии и трудно извлекается гидрофобными растворителями. Прочность связей зависит qt состава и свойств фосфолипидов и влияет на полноту извлечения растворителями. Отдельные группы фосфолипидов различаются по своим гидрофильным свойствам, т. е. гидратируемости, а следовательно, имеют различную энергию связи с гелевой частью семян и фракционно извлекаются в процессе получения масла в зависимости от характера внешних воздействий на маслосодержащий . В табл. 3 приведен групповой состав фосфолипидов в зависимости от энергии их связи с материалом семян.
Состав фосфолипидов в
свободных и связанных липидах
практически не различается, однако
количественно в свободных
Приведенные данные свидетельствуют о том, что в мятке здоровых, высохших на корню семян, не подвергавшихся каким-либо внешним воздействиям, содержится некоторое количество фосфолипидов, которые обладают низкими гидрофильными свойствами и плохо гидратируются .
Таблица 3.Групповой состав (в %) свободных и связанных фосфолипидов
полифосфатидных кислот.
Показатели |
Фосфолипиды | |
Свободные |
Связанные | |
Содержание фосфолипидов , % |
||
до гидратации |
0,38 |
0,21 |
после гидратации |
0,04 |
- |
Гидратируемость ,% |
89 |
- |
Содержание ,% |
||
фосфотидилхолинов |
17 |
36 |
фосфотидилэтаноламинов |
39 |
16 |
фосфотидилсеринов |
23 |
26 |
фосфотидилинозитолов |
6 |
17 |
суммы фосфатидных и полифисфатидных кислот |
15 |
5 |
Показана зависимость гидратируемости фосфолипидов от степени их связанности с гелевой частью подсолнечных семян (табл. 4). Наиболее высокой гидратируемостью обладает осадок II (экстракция мят- ки ацетоном), содержащий в основном фосфатидилхолины и фосфатидил- этаноламины . Фосфолипиды, полученные экстракцией обезжиренной ацетоном мятки хлороформом, представлены фосфатидилхолинами, а фосфолипиды, извлеченные этанолбензиновой смесью, представлены почти всеми группами, однако основную массу представляют фосфатидилхолины и фосфатидилэтаноламины. Фосфолипиды, извлеченные подкисленным ацетоном и смесью хлороформ—метанол, имеют идентичный состав и содержат фосфатидные и полифосфатидные кислоты, фосфатидилинозито- лы и фосфатидилсерины [10]
Таблица 4.Зависимость гидратируемости фосфолипидов от степени их связанности с гелевой частью семян
Образец |
Содержание фосфора, % |
Гидратируемость, | ||
в осадке |
до |
после | ||
гидратации, % 103 | ||||
Масло, экстрагированное ацетоном (образец I) |
- |
6,5 |
4,7 |
27,7 |
Осадок, образовавшийся в процессе отделения нейтральных липидов ацетоном (образец II) |
0,32 |
- |
- |
- |
Масло модельное с образцом II |
30,1 |
2,73 |
90,9 | |
Фосфолипиды, извлеченные хлороформом (образец III) |
0,21 |
- |
- |
- |
Масло модельное с образцом III |
- |
25,8 |
4,6 |
82,2 |
Фосфолипиды, извлеченные смесью этанола и бензина (20:80) (образец IV) Масло модельное с образцом IV |
0,26 |
- |
- |
- |
Масло модельное с образцом IV |
- |
6,1 |
1,19 |
80,5 |
Фосфолипиды, извлеченные подкисленым ацетоном (образец V) Масло модельное с образцом V |
0,34 |
- |
- |
- |
Масло модельное с образцом V |
Образец в масле нерастворим | |||
Фосфолипиды, извлеченные смесью хлораформа и метанола |
0,61 |
|||
- |
- |
- | ||
Масло модельное с образцом VI |
Образец в масле нерастворим |
2.2.ФОРМИРОВАНИЕ СВОЙСТВ ФОСФОЛИПИДОВ В ПРОЦЕССЕ ПОДГОТОВКИ СЕМЯН К ИЗВЛЕЧЕНИЮ МАСЛА.
Влияние степени зрелости семян. Определение оптимальных сроков уборки масличных семян должно прежде всего зависеть от состава и качества фосфолипидного комплекса на отдельных стадиях зрелости, так как он предопределяет не только товарные свойства масла, но и качество второго продукта — фосфатидного концентрата.
Как при созревании
семян сои, так и при
При исследовании масел из семян сои было установлено, что по мере созревания последних гидрофильные свойства извлекаемых фосфолипидов значительно повышаются , но с семенами подсолнечника, не подтвердили эти выводы . Независимо от степени зрелости семян содержание негидратируемых фосфолипидов в маслах составляет 40-60% .[10]
Безусловно, особенности каждой культуры накладывают определенный отпечаток на характер тех или иных процессов, протекающих в семенах, но это не может быть объяснением такого видимого противоречия. Причинами таких несоответствий являются, по-видимому, особенности методического подхода к изучению этих групп веществ. В табл. 5 приведены данные по изменению качества масла и гидратируемости фосфолипидов, полученных из семян различной степени зрелости. При сравнении качества масел из семян различной степени зрелости отмечено, что кислотные и перекисные числа, содержание неомыляемых липидов и продуктов окисления несколько выше в семенах физиологической зрелости. Масла из семян уборочной зрелости по этим показателям практически не отличаются от полностью созревших. Количество фосфолипидов, извлекаемых с маслом, снижается от физиологической к полной зрелости. Такие закономерности были также отмечены и в литературе . Несмотря на различное содержание фосфолипидов в маслах из семян разной степени зрелости, остаточное содержание фосфолипидов после гидратации масла водой составляет 0,03 -0,06%.
Таким образом, степень зрелости семян не влияет существенно на содержание негидратируемых фосфолипидов в маслах, извлеченных в мягких условиях.
Влияние степени дефектности семян. В общей массе сырья, поступающего на переработку, возможно присутствие семян различной степени дефектности. В связи с этим необходимо знать, как влияет порча семян на формирование гидрофильных свойств фосфолипидов.
В табл. 6 приведены данные по влиянию неблагоприятных условий хранения семян подсолнечника на формирование гидрофильных свойств фосфолипидов [10].