CC BY
27
№ 10 (91)
А |
7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
октябрь, 2021 г.
DOI - 10.32743/UniTech.2021.91.10.12382
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ И НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ХРАНЕНИЮ И ДОСТАВКЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ НАСЕЛЕНИЮ
Кодиров Зуфаржон Зафарович
ассистент,
Ферганский политехнический институт Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: qodirovzufar93@mail. ru
PHYSICAL AND CHEMICAL CHANGES AND REGULATORY REQUIREMENTS FOR STORAGE AND DELIVERY OF VEGETABLE OILS TO THE POPULATION
Zufarjon Kodirov
Assistant,
Fergana Polytechnic Institute Uzbekistan, Fergana
АННОТАЦИЯ
Короткий срок хранения растительных масел, производимых в нашей стране по сравнению с мировыми стандартами, не позволяет им завоевать место в мире. В частности, в настоящее время в стране производятся такие растительные масла, как хлопковое, подсолнечное, соевое, сафлоровое, кукурузное. Их основной срок хранения составляет 6 месяцев, после чего ускоряется процесс разложения продукта, т.е. окисления, содержащего свободные жирные кислоты, первичные (гидроксид, эпоксид, кетоксид и др.) И вторичные (альдегид, кетон и др.)) количество веществ превышает пороговое значение. Обеспечение населения качественной, конкурентоспособной продукцией, предотвращение вышеперечисленных показателей, изучение причин их возникновения, увеличение сроков годности - актуальная сегодня проблема.
ABSTRACT
The short shelf life of vegetable oils produced in our country in comparison with world standards does not allow them to gain a place in the world. In particular, at present, the country produces such vegetable oils as cottonseed, sunflower, soybean, safflower, and corn. Their main shelf life is 6 months, after which the decomposition process of the product is accelerated, i.e. oxidation containing free fatty acids, primary (hydroxide, epoxy, ketoxide, etc.) and secondary (aldehyde, ketone, etc.)) the amount of substances exceeds the threshold value. Providing the population with high-quality, competitive products, preventing the above indicators, studying the causes of their occurrence, increasing the shelf life is an urgent problem today.
Ключевые слова: глицерид, кислород, углеводород, окисления, гидропероксид, альдегид, углерод, кетон, влага, соевое масла, антиоксидант.
Keywords: glyceride, oxygen, hydrocarbon, oxidation, hydroperoxide, aldehyde, carbon, ketone, moisture, soybean oil, antioxidant.
Понятие окисления глицеридов понимается скорее как окисление глицеридов жиров. Г лицериды в жирах растворяются в кислороде через поверхность, ограниченную воздухом. Этот кислород в основном образуется при взаимодействии жирных кислот с углеводородами с образованием веществ с новыми свойствами. Если степень окисления не очень глубокая, изменятся только органолептические характеристики масла и жира, и будет происходить только процесс «распада жира». Однако при сильном окислении появляются новые физические и химические свойства масел. Одно из таких свойств - высыхание масел путем окисления, которое используется для защиты металлов от коррозии [1]. Когда глицериды подвергаются воздействию молекулярного
кислорода, с течением времени в жире образуются различные вещества, обладающие свойствами пероксидов, которые могут отделять йод от йодида калия. Знание законов процесса окисления имеет теоретическое и практическое значение. Один из таких законов заключается в том, что кислороду очень трудно реагировать с неокисленными жирами. Было обнаружено, что этот эффект не возникает или возникает при очень низких скоростях. Это время называется индукционным периодом. Продолжительность этого периода зависит от наличия в жире антиоксидантов и температуры. Скорость последующего окисления прямо пропорциональна степени ненасыщенности жирных кислот в глицеридах. Вторая стадия окисления - это период автоокисления, когда
Библиографическое описание: Кодиров З.З. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ И НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ХРАНЕНИЮ И ДОСТАВКЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ НАСЕЛЕНИЮ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 10(91). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/12382
№ 10 (91)
скорость реакции достигает максимума. В третьем периоде скорость автоокисления сохраняется некоторое время, а затем снижается [2.]
Скорость окисления глицеридов зависит также от содержания жирных кислот:
• Скорость окисления полиненасыщенных жирных кислот выше, чем у мононенасыщенных жирных кислот;
• Скорость окисления ненасыщенных жирных кислот выше, чем у насыщенных жирных кислот;
• Скорость окисления одноосновных жирных кислот обратно пропорциональна молекулярной массе;
• насыщенные полиненасыщенные жирные кислоты окисляются быстрее, чем жирные кислоты с меньшей молекулярной массой и меньшим количеством двойных связей;
• свободные жирные кислоты окисляются быстрее, чем жирные кислоты, содержащие глицериды;
• Скорость окисления глицеридов увеличивается с увеличением температуры и света с короткими длинами волн.
Продукты окисления жиров можно разделить на три группы. В первую группу входят продукты
октябрь, 2021 г.
деструктивного разложения ненасыщенных жирных кислот в глицеридах. Деструктивное расщепление насыщенных жирных кислот происходит намного медленнее. Вторая группа включает вещества, которые имеют то же количество атомов углерода, что и жирные кислоты в глицеридах жиров, но различаются функциональными группами, отличными от исходных жирных кислот, и продуктами изомеризации первичных кислот. В третью группу входят продукты с полимеризацией, конденсацией и дополнительными кислородными функциональными группами жирных кислот. Все продукты окисления можно разделить на две группы: термически стабильные и нетермически стабильные [3]. Окисление кислорода происходит быстрее в маслах холодного отжима. Это связано с тем, что фермент липаза задерживается в таких жирах, а образующиеся под его влиянием свободные жирные кислоты окисляются быстрее. При этом образуются перекиси, которые являются очень активными не осаждающими веществами. Поэтому они образуют побочные продукты - альдегиды, кетоны, низкомолекулярные кислоты и другие вещества. Большая часть окисления происходит в парах непредельных углеводородных радикалов с образованием пероксидов:
Ai
ДЕЛ
7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
R-CH2-CH=CH-CH2-R1 + 02
Кроме того, атомы углерода, прилегающие к двойникам, также окисляются, и в более удаленных
R-CH2-CH=CH-CH2-Ri + 02
Если окисление происходит при температуре выше 50-100 °С и глицериды содержат ненасыщенные жирные кислоты, особенно соседние двойные жирные кислоты, в таких маслах образуется больше пероксидов. Если окисление достигает температуры 50 °С, основными продуктами реакции являются гидропероксиды [5].
от двойников метиленовых группах образуются гидропероксиды:
Метиленовая группа между двумя связями ли-нолевой кислоты окисляется более активно, чем другие метиленовые группы. Таким образом, лино-левая кислота поглощает кислород в 10 -12 раз быстрее, чем олеиновая кислота, и образуются гидропероксиды:
Скорость окисления линоленовой кислоты в два раза превышает скорость окисления линолевой кислоты.
Вторичными продуктами полного окисления могут быть альдегиды, кетоны и диоксид углерода, в зависимости от типа сырья. Альдегиды образуются из пероксидов:
9
№ 10 (91)
А |
7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
октябрь, 2021 г.
СЛОСО(СЛК'Н=СНЧСЛ);-СНз СЛОСО(СНД-СН=СН-(СН,)7-СНз I '' ‘ ' I ' " "
СНОСО(СН;)7-СН=СН-(СН:)7-СНз -*■ СНОСО(СН:)7-СН=СН-(СН:)7-СНз
СН;ОСО(СН:)7-СН-СН-(СН;)7-СНз СН:0С0(СН;)7-СН0 +СНО-(СН2)7-СН3
О- О Альдегид
Альдегид удаляется из масла водяным паром во время дезодорации.
Кетоновое окисление, характерное для кокосового или молочного жира, который содержит насыщенные
жирные кислоты средней молекулярной массы, сопровождается превращением быстро образующихся гидропероксидов в кетоны:
R-СЕЬ-СН-СЕЬ-СООН ' I ‘
о-он
R-CH2-C-CH2-COOH + Н20
о
Поскольку р-кетоны нестабильны, они быстро разлагаются на метилалкилкетоны и диоксид углерода:
R-СЕЬ-С-СЕЬ-СООЕ! ' II ‘
О
R-CH2-C-CH3 +со2
о
Желательно добавлять натуральные токаферолы для повышения стойкости масел и жиров к окислению. Антиоксиданты в виде некоторых искусственных фенолов и аминов в кормовые масла не добавляют.
В Республике Узбекистан умеренный климат, который может колебаться от -5 до + 5 ° C зимой и от +35 до + 50 ° C летом. В этих условиях порча пищевых продуктов, особенно окисление жирной пищи, прогрессирует быстрее, чем климатические условия северных стран (Россия, Беларусь, Украина и др.). В связи с этим вносятся изменения в условия хранения пищевых продуктов, в том числе жирных, с целью увеличения срока их хранения [4].
Ряд факторов играет роль в реакциях разложения или окислительно-восстановительных реакций продуктов. К ним относятся температура окружающей среды, воздействие солнечного света, влажность и т. д.
Прежде чем продукт можно будет продавать, он должен полностью соответствовать требованиям стандарта. В своем исследовании мы использовали высококачественное рафинированное дезодорированное масло хлопковое (УзДСт 816: 2015), подсолнечное (ГОСТ 1129-2013) и соевое (УзДСт 3093: 2016). Стандартные характеристики этих продуктов приведены в таблице ниже.
Таблица 1.
Требования к высококачественному рафинированному дезодорированному хлопковому,
подсолнечному и соевому маслам
Название индикаторов Рафинированное дезодорированное масло высшего сорта
Хлопок Подсолнечник Соя
Цвет в красных единицах постоянных 35 желтых единиц - это немного. 5 Не обнаружен Не обнаружен
Цвет, мг J2, не много - 6 12
Количество кислот, мг КОН / г, невелико. 0,2 0,3 0,3
Массовая доля влаги и летучих веществ,%, не более 0,1
Массовая доля обезжиренных смесей (осадок по массе),%, не более Недоступен
Мыло (качественная реакция) Недоступен
10
№ 10 (91)
А |
7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
октябрь, 2021 г.
Название индикаторов Рафинированное дезодорированное масло высшего сорта
Хлопок Подсолнечник Соя
Массовая доля фосфора, мг / кг, не много Не обнаружен Недоступен 20
Массовая доля немыльных веществ,%, не более 1,0 1,0 Не обнаружен
Количество перекисей, ммоль активного кислорода / кг, невелико. 10 4,0 4,0
Количество анизидинов, не более Не обнаружен 3,0 3,0
Из таблицы видно, что требования практически ко всем рафинированным дезодорированным маслам разные, потому что каждое масло имеет свои условия хранения. Это связано с тем, что хлопковое масло имеет относительно высокое содержание насыщенных жирных кислот, в то время как подсолнечное и соевое масла содержат много ненасыщенных жирных кислот. Следовательно, их пероксидное число не должно превышать 4,0 ммоль активного кислорода / кг, а количество анизидина не должно превышать 3,0 единиц, а в хлопковом масле количество
перекиси не должно превышать 10 ммоль активного кислорода / кг, а количество анизидина не должен превышать.
Чтобы проиллюстрировать это дальше, давайте сравним содержание жирных кислот в этих маслах, как указано в стандартах.
В таблице 2 показано содержание жирных кислот в подсолнечном (ГОСТ 1129-2013) и соевом (УзДСт 3093: 2016) масле.
Таблица 2.
Содержание жирных кислот в соевом и подсолнечном масле
Название жирных кислот Название масел
Подсолнечник Соя
C140 Миристин до 0,2 до 0,2
C160 Пальмитин 5,0-7,6 8,0-13,5
С161 Пальмитоолеин до 0,3 до 0,2
C180 Стеарин 2,7-6,5 2,0-5,4
C181 Олейн 14,0-39,4 17,0-30,0
C182 Линол 48,3-77,0 48,0-59,0
C183 Линолен до 0,3 4,5-11,0
C200 Арахин до 0,5 0,1-0,6
C201 Эйкозен до 0,5 до 0,5
C220 Беген 0,3-1,5 до 0,7
C221 Эрук до 0,2 -
С240 Пигноцерин - до 0,5
C241 Лигноцерин до 0,5 -
Как видно из таблицы 2, основным компонентом подсолнечного и соевого масел является линолевая жирная кислота с двумя соединениями. Эта жирная кислота меняет свою структуру под воздействием кислорода воздуха, влаги в продукте или солнечного света. Поэтому нам необходимо использовать природные антиоксиданты при хранении этих продуктов или защищать их от влаги, кислорода и солнечного света.
Выводы: При производстве и хранении жировой продукции рекомендуется обращать внимание не только на ее показатели по стандартным нормам, но и на содержание в ней жирных кислот, а также добавлять в ее состав природные антиоксиданты для их длительного хранения. Установлено, что изменение уровня кислоты, перекиси и анизидина при хранении растительного масла зависит от его влажности. Было доказано, что чем выше влажность, тем выше эти значения с течением времени, что снижает пищевую ценность продукта и делает его непригодным для использования.
Список литературы:
1. Усмонов Р.А., Маматкулов М.М., Джамалов А.Б. и др. Совершенствование технологии щелочной нейтрализации хлопкового масла. Масложировая промышленность. 2001, № 1.
11
№ 10 (91)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
• 7universum.com
октябрь, 2021 г.
2. Кодиров З.З., Кодирова З.А. Влияние влаги при хранении высококачественного рафинированного, дезодорированного хлопкового, подсолнечного и соевого масел // Universum: технические науки. - 2020. - №. 10-2 (79).
3. Кодиров З.З. Влияние концентрации NaOH и избытка щелочи на состав продукта при рафинировании хлопкового, соевого, подсолнечного масла //Universum: технические науки. - 2021. - №. 3-3 (84). - С. 50-52.
4. Усманов Б.С., Кодиров З.З., Ибрагимов Л.А. Способы использования высокочастотных лучей при длительном хранении сырья для производства растительных масел //Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Заместитель главного редактора: Ахмеднабиев Расул Магомедович, канд. техн. наук; Члены редакционной коллегии. - 2021. - С. 93.
5. Буранова Д.Я. и др. Исследование кинетики и селективности экстракции хлопкового масла на основе модификации растворителя //Universum: технические науки. - 2020. - №. 11-3. - С. 32-34.
12
