Гидротермическая обработка хлопковой мягки в слабощелочной среде Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Рис. .3

концентрации глицина (выше 1:5) вызывало снижение оптической плотности.

При pH 13,0 повышение концентрации глицина до соотношения 1:5 не влияло на поглощение, затем оптическая плотность снижалась.

Полученные данные позволяют прийти к следующим обобщениям.

В области pH 7,0-9,0 повышение исходного значения pH и концентрации глицина до соотношения 1:1 сопровождается снижением образования кислых продуктов и увеличением скорости образования ключевого интермедиата и красящих веществ. При повышении концентрации глицина выше соотношения 1:1 растет скорость образования кислых продуктов, промежуточного соединения и красящих веществ. При низких концентрациях глицина преобладающей становится реакция образования интермедиата, который может быть предшественником красящих веществ. При высоких концентрациях глицина процессы превращений £>-глюкозы проходят более интенсивно, что способствует увеличению скорости образования как кислых продуктов, так и интермедиата и красящих веществ.

В области pH 10,0-12,0 при высоких концентрациях глицина происходит разрушение интермеди-

ата (в меньшей степени) и красящих веществ (в большей степени). С повышением pH такое влияние концентрации глицина усиливается.

В области pH 13,0 участие глицина и повышение его концентрации до соотношения 1:5 не влияют на образование интермедиата и окрашенных полимеров. Более высокие концентрации глицина вызывают в этих условиях разрушение (в одинаковой мере) интермедиата и красящих веществ.

ВЫВОДЫ

1. Влияние концентрации глицина на образование красящих веществ зависит от мольного соотношения /)-глюкоза: глицин. Повышение концентрации глицина приводит к увеличению количества красящих веществ: наибольшему — в области pH

7.0-9,0 выше соотношения 1:1; в области pH

10.0-12,0 — ниже соотношения 1:1.

2. Влияние концентрации глицина на образование красящих веществ зависит от концентрации ОН". Щелочную область можно разделить на три зоны, отличающиеся определенными закономерностями влияния концентрации глицина на протекание аминокарбонильной реакции:

область pH 7,0-9,0, в которой участие глицина оказывает наибольшее влияние на процессы превращений £)-глюкозы, повышение концентрации глицина и ОН~ приводит к увеличению количества красящих веществ — это наиболее благоприятная область для протекания аминокарбонильной реакции;

область pH 10,0-12,0, в которой влияние глицина на процессы превращений /3-глюкозы снижается, повышение концентрации глицина (соотношение 1:5 и выше) и ОН” вызывает уменьшение образования красящих веществ;

область pH 13,0, в которой участие глицина и его концентрация не влияют на образование красящих веществ.

Кафедра органической химии Поступила 30.06.95

ЕТП-1

665.335.9:665.117.03

ГИДРОТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ХЛОПКОВОЙ МЯТКИ В СЛАБОЩЕЛОЧНОЙ СРЕДЕ

А.Т. ИЛЬЯСОВ. P.M. У РАКОВ, Д.З. ВАХАБОВА,

У. АХМЕДОВ, Р.Б. ДЖУМАЕВ, Д.А. МИРСАЛИХОВА

Ташкентский химико-технологический институт

Гидротермическая обработка измельченного хлопкового ядра (мятки) является заключительной технологической операцией при формировании структуры маслосодержащего материала. В масложировой промышленности применяется так называемый способ ’’влажного” жарения мятки [1, 2]. Эта операция направлена на повышение выхода масла, улучшение его рафинируемости и снижение в шроте содержания свободного госсипола — специфического пигмента, характерного для хлопчатника и проявляющего токсические свойства.

Биохимические и физико-химические процессы, протекающие в мятке в ходе гидротермической обработки, подробно описаны [2-6]*.

Однако этот технологический режим жарения мятки приводит к ухудшению качества белков в шроте вследствие их значительной денатурации и взаимодействия со свободным госсиполом [7], что снижает содержание незаменимых аминокислот: метионина на 30 и лизина на 22% [8].

С целью совершенствования технологического режима жарения хлопковой мятки, снижения потерь масла, улучшения его рафинируемости и повышения кормового достоинства шрота хлопковую мятку (влажность 7,7-8,1; масличность 30,1 — 32,2; лузжистость 15,5-16,1; содержание сырого протеина 36,2-38,8; свободного госсипола 0,506-

ЁСТВ (в г влия-

ииение злияют [ЫХ по-

їицина

'одина-

рств.

разова-о соот-щцент-[чества Ьти pH !ти pH

разова-

грации

0,519; связанного 0,249-0,259%) перерабатывали по схеме форпрессование—экстракция.

Мятку обрабатывали по известному способу: увлажняли и пропаривали пароводяной смесью до влажности 12,0-12,5% и температуры 65-70°С, затем прожаривали с доведением этих показателей до 5,9-6,6% и Ю2~105°С соответственно. Полученный материал форпрессовали на прессах Еш-20, затем экстрагировали в экстракторе НД-1250. Сырое масло рафинировали по периодической схеме с использованием десятитонных нейтрализаторов.

В предлагаемом способе мятку перед форпрессо-ванием увлажняли 0,2%-м раствором ЫаОН до влажности 10,0-10,5%, затем пропаривали, доводя влажность до 12,0-12,5% и температуру до 65-70°С, и подавали в жаровню. Последующие технологические операции и режимы выдерживали такими же, как в известном способе.

Полученные результаты представлены в табл. 1 и 2.

на три мерно- Таблица 1

ютека- Показатели Способ переработки

шцина известный предлагаемый

ы пре- Масличность ракушки, % 12,9 12,2

градим :чества Масличность шрота, % 1,54 1,27

зятная Содержание госсипола в

і реак- шроте, %:

свободного 0,019 0,011

ЇЄ гли-:нижа- связанного 0,515 0,517

:оотно- Фракции белков, %:

шение водорастворимая 17,3 22,0

дана и солерастворимая 23,6 21,7

іе кра- щелочерастворимая 15,0 11,7

Сумма растворимых, % 55,9 55,4

К.ч. масла, мг КОН: 4,87/5,40 4,38/5,04

Цветность в 13,5 см слое при 57/не 41./69

35 желтых, красных ед. Проем.

Из табл. 1 видно, что предлагаемый способ эффективнее известного, поскольку позволяет снизить масличность ракушки, следовательно, повысить выход форпрессового масла, снизить масличность шрота и содержание в нем свободного госсипола, а также повысить количество водорастворимого белка. Кроме того, снижаются кислотность и цветность форпрессового и экстракционного масел.

Добавка слабощелочного раствора в количестве 0,5% от массы мятки незначительно улучшала показатели получаемых продуктов (табл. 2). Эффективность обработки повышалась с увеличением расхода щелочи до 1,0-2,0%. При расходе 1,5-2,0% получены практически одинаковые результаты. Поэтому интервал варьирования этого параметра составлял от 1,0 (нижний уровень) до 2,0% (верхний уровень). Добавка раствора в количестве более 2,0% не обеспечивала заметного технологического эффекта.

Таблица 3

Показатели Способ переработки

известный предлагаемый

Форпрессовое масло

выход, % 89,1/88,5 89,7/89,0

цветность в 13,5 см слое при 35 желтых, красных ед. 15/10 10/7

Экстракционное масло

выход, % 86,6/85,1 88,0/86,3

цветность в 13,5 см слое при 35 желтых, красных ед. 21/15 14/І0

117.03

Числитель - форпрессовое масло, знаменатель - экстракционное

Числитель - минимальный, знаменатель - максимальный

Результаты рафинации черных масел представлены в табл. 3. Концентрация щелочи в форпрес-совом масле 250 г/л, в экстракционном —350 г/л; расход каустической соды 10/12 и 12/14 кг/т соответственно.

Таблица 2

цессы,

іеской

рения теов в ІЦИИ и 1\, что ислот:

еского ИЯ пости и гопко-30,1-крого ',506-

Расход раствора N3011 на увлажнение, % от массы мятки К.ч. масла, мг КОН Цветность в 1 см кювете при 35 желтых, красных ед. Масличность ракушки Масличность шрота Содержание свободного госсипола в шроте

% на абсолютно сухое вещество

Известный способ 4,87/5,40 57/не проем. 12,9 1,54 0,019

Предлагаемый способ

0,5 4,70/5,23 56/не проем. 12,7 1,48 0,018

1,0 4,55/5,20 49/не проем. 12,6 1.30 0,017

1,5 4,46/5,16 42/74 12,3 1,27 0,013

2,0 4,38/5,04 41/69 12,2 1,27 0,011

2,5 4.35/5,00 41/66 12,3 1,29 0,011

Числитель - форпрессовое масло, знаменатель - экстракционное

Видно, что предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает увеличение выхода и снижение цветности рафинированного форпрессо-вого и экстракционного масел.

По-видимому, при жарении мятки, увлажненной водой, разрушение клеточной структуры происходит благодаря переходу в растворимое состояние водорастворимой фракции белков, которая составляет около 20% от общего содержания белков мятки. При обработке же мятки 0,2%-м раствором ЫаОН клеточная структура разрушается за счет перехода в растворимое состояние не только ВОДО-, но и соле- и щелочерастворимых белков. Данные фракции составляют примерно 70-75% от общего количества белков, что обеспечивает большее разрушение клеточной структуры мятки при ее жарении, увеличивая внутреннюю пористость частиц образующейся структуры мезги. Это, в свою очередь, улучшает условия отжима и экстрагирования масла, ведя к снижению масличности ракушки и шрота.

Другое преимущество предложенного способа состоит в интенсификации взаимодействия свободного госсипола с белковыми веществами ввиду большего перевода их в растворенное состояние, что способствует большему обезвреживанию госсипола и получению низкогоссипольного шрота.

Глубокое связывание госсипола с веществами гелевой части семян, в том числе с белками,

приводит к снижению потерь масла, улучшению

его рафинируемости, а также к увеличению водорастворимой фракции белков в шроте.

ЛИТЕРАТУРА

1. Выбор рациональной технологической схемы, режима работы и производственно-технические показатели при переработке хлопковых семян методом непрерывной экстракции / И.В. Гавриленко, И.Е. Безуглов, Ф.А. Вишнепольская и др. / Тр. ВНИИЖ. — 1952. — Вып. XIV. — С. 17-36.

2. Гавриленко И.В. Разработка и совершенствование технологии маслозкстракционного производства. — Ташкент, 1965. — 77 с.

3. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. Т. 1, кн. 1. — Ленинград: ВНИИЖ, 1975. — 726 с.

4. Голдовский А.М. Теоретические основы производства растительных масел. — М. : Пищепромиздат, 1958. — 312 с.

5. Белобородов В.В. Основные процессы производства растительных масел. — М.: Пищевая пром-сть, 1966. — 312 с.

6. Гавриленко И.В. Маслоэкстракционное производство. — М.: Пищепромиздат, 1960. — 246 с.

7. Щербаков В,Г. Химия и биохимия переработки масличных семян. — М.: Пищепромиздат, 1977. — 163 с.

8. Максимальное выведение госсипола в масло и мисцеллу в ходе прессования и экстракпии на существующем оборудовании / 0.11. Ржехин, Я.А. Конева, С.Т. Борщев и др. / Тр. ВНИИЖ. — 1963. — Вып. XXIV. — С. 15-18.

Отраслевая научно-исследовательская лаборатория

"Госсипол”

Поступила 04.01.95

ц

ка р ных

д

Талй ская сост в ра П про* шив (пр^ сост! 1:3, на р'

рОВЕ

Изм1

ЛИЧ1

жен!

и

Пред про* 50-! ет ц обра

]