авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Разработка инновационной технологии получения жидких лецитинов

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ПАЩЕНКО Вячеслав Николаевич

Разработка инновационной технологии получения жидких лецитинов

Специальность: 05.18.06 – Технология жиров, эфирных масел и

парфюмерно-косметических продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертационной работы

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар - 2013

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Герасименко Евгений Олегович
Официальные оппоненты: Быкова Светлана Федоровна доктор технических наук, профессор, директор Северо-Кавказского филиала Всероссийского научно-исследовательского института жиров Красильников Валерий Николаевич доктор технических наук, профессор кафедры технологии и организации питания ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический

институт пищевой промышленности»

Защита состоится 2 июля 2013 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.03 при ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, аудитория Г 248

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Автореферат разослан 31 мая 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

канд. техн. наук, доцент М.В. Филенкова

1 общая характеристика работы

1.1 Актуальность работы. Одним из приоритетных направлений развития науки, техники и технологий в Российской Федерации является рациональное природопользование. Данное направление предусматривает использование высокотехнологичных процессов при переработке продовольственного сырья, а также эффективное использование вторичных ресурсов. Повышение эффективности переработки продовольственного сырья, а именно нерафинированных растительных масел, является важной и актуальной задачей.

При гидратации нерафинированных растительных масел, наряду с гидратированным маслом, получают фосфатидный концентрат, состоящий из фосфолипидов и триацилглицеринов. За рубежом фосфатидный концентрат выпускают под коммерческим названием «лецитин».

Современные пищевые технологии предусматривают использование лецитина (Е 322) в качестве технологической пищевой добавки (эмульгатора, инстанизатора, стабилизатора, разжижителя, водопоглотителя и др.) при производстве широкого спектра продуктов питания – майонезов, маргаринов, хлебобулочных изделий, шоколада, мясного фарша, колбас, сухих завтраков, детского питания и др.



Потребность предприятий пищевой отрасли России в лецитинах составляет в настоящее время около 11500 тонн в год, при этом объем их потребления постоянно возрастает.

Среди лецитинов, представленных на мировом рынке, превалирует продукция, получаемая из семян сои, более 90 % которой является генномодифицированной.

Выпускаемые отечественными предприятиями фосфатидные концентраты, значительное количество которых представлено подсолнечными, крайне редко соответствуют требованиям предъявляемым ГОСТ Р 53970-2010 «Добавки пищевые. Лецитины Е322. Общие технические условия», действующего в настоящее время. Основные несоответствия наблюдаются по таким показателям, как массовая доля веществ, нерастворимых в ацетоне; массовая доля веществ, нерастворимых в толуоле; цветное число; вязкость. Указанные показатели во многом определяют основные технологические свойства лецитинов, следовательно, несоответствие их значений регламентируемым требованиям ограничивает область применения фосфатидных концентратов.

Реорганизация сложившегося процесса переработки подсолнечных масел с переориентацией на производство высококачественных конкурентоспособных лецитинов в масштабах отрасли требует больших материальных и временных затрат.

Таким образом, перспективным является решение проблемы переработки фосфатидных концентратов, не удовлетворяющих установленным требованиям, с получением жидких конкурентоспособных лецитинов, соответствующих требованиям ГОСТ Р 53970-2010 «Добавки пищевые. Лецитины Е 322. Общие технические условия».

1.2 Цель работы: разработка инновационной технологии получения жидких лецитинов.

1.3 Основные задачи исследования:

- анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования;

- оценка показателей качества подсолнечных фосфатидных концентратов;

- научно-практическое обоснование технологических решений получения жидких лецитинов из фосфатидных концентратов;

- исследование способов снижения массовой доли веществ, нерастворимых в толуоле;

- исследование влияния физико-химических методов воздействия на гидратируемость фосфолипидов из мисцелл;

- определение эффективных режимов гидратации фосфолипидов в мисцелле;

- исследование влияния технологических режимов сушки на процесс удаления растворителя и влаги из фосфолипидной эмульсии;

- исследование структурно-реологических свойств жидких лецитинов и разработка режимов их кондиционирования по вязкости;

- разработка технологических режимов и структурной схемы получения жидких лецитинов;

- комплексная оценка физико-химических показателей качества, показателей безопасности, и технологически функциональных свойств жидких лецитинов, выработанных по разработанной технологии;

- оценка экономической эффективности разработанной технологии.

1.4 Научная новизна. Впервые исследована гидратируемость фосфолипидов в концентрированных мисцеллах, и разработаны способы интенсификации процесса гидратации таких мисцелл.

Впервые исследован гранулометрический состав и размеры частиц веществ, нерастворимых в толуоле, содержащихся в фосфатидных концентратах. Установлено, что мисцеллы фосфатидных концентратов в гексане в диапазоне концентраций до 25 % (в пересчете на фосфолипиды) представляют собой однородные легко фильтрующиеся жидкости.

Установлено что при обработке системы «неполярный растворитель –фосфолипиды - триацилглицерины» в постоянном электрическом поле происходит увеличение полярности молекул фосфолипидов, что обуславливает укрупнение ассоциатов фосфолипидов и проявляется в снижении электропроводности системы.

Установлено, что после прекращения обработки в электрическом поле происходит смещение динамического равновесия в сторону образования ассоциатов низких порядков, что проявляется в релаксации значений электропроводности системы до исходного значения.

Установлено, что обработка мисцелл фосфатидных концентратов в гексане в электрическом поле повышает гидратируемость фосфолипидов, при этом температура процесса гидратации в диапазоне от 20 до 60 0С практически не оказывает влияния на гидратируемость.

Показано, что в групповом составе фосфолипидов, полученных при гидратации мисцелл фосфатидных концентратов в гексане, наблюдается увеличение массовой доли наиболее полярных групп фосфолипидов - фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов.

1.5 Практическая значимость. Разработана эффективная технология получения жидких лецитинов, соответствующих требованиям ГОСТ Р 53970-2010 «Добавки пищевые. Лецитины Е322. Общие технические условия».

Разработана технологическая инструкция на производство жидких лецитинов.

1.6 Реализация результатов исследования. Разработанная технология получения жидких лецитинов принята к внедрению на ООО «Ювикс-Фарм» в I квартале 2014 г.

Экономический эффект от внедрения разработанной технологии составит более 7,6 млн. руб. при переработке 960 тонн фосфатидных концентратов в год.

1.7 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на: Международной научно-практической конференции «Комплексное использование биоресурсов: малоотходные технологии», КНИИХП РАСХН, г. Краснодар, март 2010 г; Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Кадровое обеспечение развития инновационной деятельности в России», Ершово, октябрь 2010 г; Международной научно-практической конференции «Инновационные пищевые технологии в области хранения и переработки сельскохозяйственного сырья», ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии, г. Геленджик, июнь 2011 г; Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области технических наук в рамках Всероссийского фестиваля науки, Московский институт дизайна и технологий г. Москва, август 2011 г; Научно-практической международной конференции «Масложировая индустрия 2011», г. Санкт-Петербург, октябрь, 2011 г, Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов, аспирантов и молодых ученых по нескольким междисциплинарным направления, г. Новочеркасск, ноябрь 2011 г; 12-й научно-практической международной конференции «Масложировая индустрия 2012», г. Санкт-Петербург, 24-25 октября 2012 г; I Международном молодежном научном форуме «Молодая наука – 2013», посвященный году охраны окружающей среды, г. Туапсе, 19-20 апреля 2013 г.; IX Всероссийской школы-конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Инноватика-2013» с международным участием, г. Томск, 23 – 26 апреля 2013 г.; II Международной научно-практической конференции «Теоретические и практические вопросы развития научной мысли в современном мире», г. Уфа, 29-30 апреля 2013 г.

1.8 Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 15 научных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

1.9 Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, методической части, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений. Основная часть работы выполнена на 130 страницах машинописного текста, включает 19 таблиц и 27 рисунков. Список литературы включает 106 наименований, из них 13 на иностранных языках.

2 экспериментальная часть

2.1 Методы исследования. Физико-химические показатели жидких лецитинов определяли по ГОСТ Р 53970-2010 «Добавки пищевые. Лецитины Е322. Общие технические условия».

Технологически функциональные свойства – эмульгирующие, стабилизирующие, жиро- и водоудерживающую способности определяли по известным методикам.

Содержание токсичных элементов определяли согласно Методическим указаниям 08-47/136 «Продукты пищевые и продовольственное сырье. Инверсионно-вольтамперометрические методы определения содержания токсичных элементов».

Групповой состав фосфолипидов определяли методом тонкослойной хроматографии и сканирующей денситометрии.

Определение остаточного содержания гексана определяли по модифицированным Методическим рекомендациям № 01.024-07 «Газохроматографическое определение гексана…в водных вытяжках из материалов различного состава» на хроматографе «Кристалл 2000М» с плазменно-ионизационным детектором.

Размер ассоциатов фосфолипидов в мисцелле исследовали при помощи анализатора частиц Malvern Zetasizer Nano-S.

Электропроводность мисцелл определяли на модифицированном приборе АМДФ-1А.

Структурная схема исследования приведена на рисунке 1.

2.2 Характеристика объектов исследования. В качестве объектов исследования были выбраны образцы подсолнечных фосфатидных концентратов, выработанные на российских предприятиях ЮФО.

В таблице 1 представлена оценка соответствия физико-химических показателей образцов фосфатидных концентратов требованиям ТУ 9146-203-00334534-97 «Концентраты фосфатидные. Технические условия» и ГОСТ Р 53970-2010 «Добавки пищевые. Лецитины Е322. Общие технические условия».

Показано, что фосфатидные концентраты не соответствуют требованиям ГОСТ Р 53970-2010 по показателям: массовая доля веществ, нерастворимых в ацетоне; массовая доля веществ, нерастворимых в толуоле; цветное число; вязкость. для проведения дальнейших исследований использовали объединенную пробу образцов фосфатидных концентратов.





Рисунок 1 - Структурная схема исследования

Таблица 1 – Физико-химические показатели подсолнечных фосфатидных

концентратов

Наименование показателя Значения показателя, определенно-го по ТУ Требования ТУ 9146-203-00334534-97 (марка ПП-1) Значения показателя, определенно-го по ГОСТ Требования ГОСТ Р 53970-2010
Массовая доля, %: фосфатидов; 55,6-60,5 Не менее 60,0 Не определяется -
масла; 38,1-47,4 Не более 40,0 Не определяется -
веществ, нерастворимых в ацетоне; Не определяется - 55,9-61,6 Не менее 60,0
веществ, нерастворимых в этиловом эфире; 1,2-1,7 Не более 1,5 Не определяется -
веществ, нерастворимых в толуоле; Не определяется - 1,1-1,6 Не более 0,3
влаги и летучих веществ. 0,7-1,8 Не более 1,0 0,7-1,8 Не более 1,0
Вязкость при 25 0С, Пас Не определяется - 12-25 Не более 12
Цветное число, мг йода 4,7-7,6 Не более 8,0 Не определяется -
Цветное число 10 %-ного раствора в толуоле, мг йода Не определяется - 72-98 Не более 80
Кислотное число масла, выделенного из фосфатидного концентрата, мг КОН/г 3,5-6,5 Не более 10,0 Не определяется -
Кислотное число, мг КОН/г Не определяется - 25,4-34,2 Не более 36,0
Перекисное число, ммоль активного кислорода / кг 2,4-6,8 Не более 10,0 2,4-6,8 Не более 10,0


Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.