CC BY
27
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 2-3, 1997
665.1.09:66.047-976
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА СУШКИ ФОСФОЛИПИДНОЙ ЭМУЛЬСИИ
Е.О. ГЕРАСИМЕНКО, ЕА. БУТИНА, М.В. ЖАРКО, Е.П. КОРНЕНА, В.Ф. ЖАРКО, ИЛ. АРТЕМЕНКО
Кубанский государственный технологический университет Кропоткинский маслоэкстракционный завод Лабинский маслоэкстракционный завод
Качество фосфолипидов, их биологическая, физиологическая и поверхностная активность во многом определяются условиями и эффективностью гидратации, наиболее проблемным моментом которой является стадия сушки фосфолипидной эмульсии [1].
Возможности интенсификации процесса сушки были изучены в работах [2, 3].
В основу наших исследований положены представления о фосфолипидах как полярных веществах, а также сведения о благоприятном влиянии электромагнитных полей на качество и сохраняемость продуктов питания [4-6].
В производственных условиях сушку фосфолипидной эмульсии проводят в ротационно-пленочных аппаратах при 85-95°С и остаточном давлении -0,09 МПа. Указанные условия способствуют накоплению меланофосфолипидов, лизоформ фосфолипидов, первичных и вторичных продуктов окисления, что значительно снижает качество готового продукта — фосфатидного концентрата.
В целях повышения качества и максимально возможного сохранения нативных свойств получаемых фосфолипидов был проведен ряд исследований по совершенствованию сушки фосфолипидной эмульсии.
Особенности конструкции ротационно-пленочного аппарата обусловливают образование тонкой пленки фосфолипидной эмульсии на внутренней поверхности горизонтально расположенного цилиндра при его вращении вокруг горизонтальной оси. В таких условиях интенсивность удаления влаги зависит от поверхности пленки, а следовательно, от вязкости высушиваемой системы. Рекомендуемая ГОСТ 11812 методика по определению вязкости фосфолипидных эмульсий не подходит для получения сравнительных данных по кинетике сушки систем с различной вязкостью, поскольку при подготовке пробы к анализу используется прием искусственного развития ее поверхности путем интенсивного перемешивания с мелкодисперсным компонентом. При этом нивелируется фактор первоначальной вязкости системы [7].
В качестве исходного сырья использовали фос-фолипидные эмульсии, получаемые при гидратации подсолнечного масла. Влияние величины вязкости фосфолипидной эмульсии на интенсивность сушки исследовали следующим образом.
Сушку проводили на установке, созданной на основе лабораторного ротационно-пленочного аппарата. Фосфолипидную эмульсию загружали в испарительную колбу, погруженную в термостат, наполненный водой. Температура в термостате поддерживается терморегулятором. Пленка эмульсии на внутренней поверхности колбы создается за счет ее вращения посредством привода. Испарившаяся влага конденсируется в холодильнике и
скапливается в приемной колбе. Перед загрузкой в колбу фосфолипидную эмульсию обрабатывали в аппарате магнитной обработки, при этом индукцию магнитного поля варьировали в пределах 0-1,0 Тл. В процессе сушки через определенные интервалы времени отсоединяли испарительную колбу с фосфолипидной эмульсией и проводили взвешивание. Осуществляли также контрольный опыт без обработки фосфолипидной эмульсии в магнитном поле.
Предварительно установлено, что обработка фосфолипидной эмульсии в постоянном магнитном поле приводит к снижению вязкости более чем на
35%.
На основании литературных данных [8] и проведенных экспериментов предположили, что снижение вязкости фосфолипидной эмульсии будет способствовать более интенсивному удалению влаги в процессе сушки.
100
чр
I
1
І60
!
I
I
ЧО
10
1
YY ‘YV2
7 5' \ 3
6
10
го
30 k0 t, мин
На рисунке приведены экспериментальные кривые сушки фосфолипидной эмульсии, отделенной на отстойнике (кривая 1 — контроль) и обработанной в магнитном поле с индукцией 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 Тл (соответственно кривые 2-6). Также представлена кинетика сушки фосфолипидной эмульсии, отделенной на сепараторе без обработки (кривая 7).
При интерпретации полученных данных процесс сушки представляли в виде двух параллельно идущих процессов — удаления свободной влаги из мицеллярного пространства и связанной влаги из фосфолипидных мицелл. Как видно из рисунка, при увеличении индукции магнитного поля до 0,8 Тл интенсивность процесса сушки возрастает. Последующее увеличение индукции не оказывает существенного влияния на кинетику процесса. Наибольшее увеличение скорости сушки (в 1,9 раза) наблюдается в начальный период процесса. Это свидетельствует о том, что кроме снижения вязкости под действием магнитного поля происхо-
ИЗВІ ДИТ '
лярі:
сии.
Та фол’ ботк Тл с звол
д.
ратс ки г = 7С покг
Мао
вл
фі
МІ
ВЕ
В
К. я
П]
Пер
Ml
Мея
О,
гр
t
и
телі
СТО!
улу
ряд;
ние
лен
Е.А.
Е.О.
В.Ф.
Кубі
Кроіі
Лаві
С
Росі
дукі
ми
ми
с
масі
2-3,1997
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 2-3, 1997
49
D47-976
[Грузкой атывали » индук-,елах 0-гленные гельную оводили зольный льсии в
тка фос-гнитном е чем на
и прове-I сниже-гдет спо-Ю влаги
"•О
3
,тн
1Ые кри-еленной работан-0,4; 0,6; . Также ишдной !работки
процесс ьно иду-лаги из злаги из дасунка, !Я до 0,8 ■ает. Подзывает роцесса. I (в 1,9 роцесса. жжения IpOHCXO-
дит также перераспределение свободной и мицел-ляряо связанной влаги в фосфолипидной эмульсии.
Таким образом, предварительная обработка фосфолипидной эмульсии в аппарате магнитной обработки при величине индукции магнитного поля 0,8 Тл способствует интенсификации сушки, что позволяет снизить температуру процесса до 70°С.
Для оценки качества фосфолипидных концентратов, получаемых при оптимальных режимах сушки по разработанной технологии (В = 0,8 Тл; I -= 70°С), в них определяли ряд физико-химических показателей (таблица).
Таблица
Показатели Фосфолипиды, полученные по технологии
разработан- ной существую- щей
Массовая доля, %:
влаги и летучих веществ 0,43 0,80
фосфолипидов 63,37 51,80
масла ; 35,10 46,30
веществ, не растворимых в диэтиловом эфире 1,10 1,10
К. ч. масла, выделенного из продукта, мг КОН/г 10,00 12,30
Пероксидное число, ммоль 02/кг 0,90 4,50
Межфазное натяжение 0,2%-го раствора продукта в модельном масле на границе с водой пли t = 45’С, Н/м 10 8,6 9,8
Из приведенных данных видно, что предварительная обработка фосфолипидной эмульсии в постоянном электромагнитном поле значительно улучшает качество получаемых фосфолипидов по ряду показателей. Особо следует отметить снижение показателей, характеризующих степень окис-ленности масла.
Предварительная обработка фосфолипидной эмульсии в магнитном поле при величине индукции 0,8 Тл способствует интенсификации сушки, что дает возможность уменьшить температуру процесса на 20-ЗО°С. Это позволяет до минимума снизить протекание нежелательных гидролитических и окислительных процессов в фосфолипидах, а следовательно, сохранить их нативные биологические свойства.
Фосфолипиды, полученные по предлагаемой технологии, существенно отличаются от фосфолипидных концентратов, получаемых по существующей технологии. Их можно рекомендовать для диетического и профилактического использования, а также в качестве сырья для приготовления витаминных и лечебных продуктов. На указанные пищевые растительные фосфолипиды утверждены технические условия ТУ 9146—006—00371185—93.
ЛИТЕРАТУРА
1. Белова С.М. Безопасность продуктов питания и здоровье нации / Тез. докл. III Междунар. симпоз. "Экология человека: проблемы и состояние лечебно-профилактиче-ского питания”. — М., 1994. — С. 261-263.
2. Мгебряшвили Т.В., Мартовщук В.И., Туманов А.Н. Гидратация мицелл растительных масел с гидротропными добавками / / Масло-жировая пром-сть. — 1987. — № 1.
— С. 19-20.
3. Жидкова И.С. Разработка и внедрение эффективной технологии гидратации подсолнечных масел с применением метода электромагнитной активации: Автореф. дис, ...канд. техн. наук. — Краснодар, 1986. — 27 с.
4. А.с. 745923 СССР, МКИ С 11 В 3/00. Способ гидратации растительных масел / Н.С. Арутюиян, Е.Д. Литвинова, Е.П. Корнена и др. — Опубл. в Б.И. — 1980. — № 25. — С. 124.
5. The effect of acid pretreatment of phospholipid removal / Bogdanor James M. // J. Amer. Oil Chem. Soc. — 1988.
— Б5. - № 4. — P. 512.
6. A.c. 843463 СССР. МКИ С 11 В 3/00. Способ гидратации растительных масел / Н.С. Арутюнян, Е.П. Корнена, Н.А. Пономарева и др. — Опубл. в Б.И. — 1981. — № 53. — С. 322.
7. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. Т. 2 / Под ред. А.Г. Сергеева.
— Л., 1985.
8. Поверхностные явления в дисперсных системах / Физико-химическая механика / П.А. Ребиндер. — М.: Наука, 1979. — С. 384.
Кафедра технологии жиров Поступила 14.05.96
665.37.002.3:641.563
ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПИЩЕВЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ФОСФОЛИПИДОВ
Е.А. БУТИНА, Т.И. ТИМОФЕЕНКО,
Е.О. ГЕРАСИМЕНКО, М.В. ЖАРКО, Е.П. КОРНЕНА, В.Ф. ЖАРКО, И.П. АРТЕМЕНКО
Кубанский государственный технологический университет Кропоткинский маслоэкстракционный завод Лабинский маслоэкстракционный завод
Одной из проблем пищевой промышленности России является расширение ассортимента продуктов питания, обогащенных витаминами, белками и другими биологически ценными компонентами [1, 2].
Среди специальных продуктов, вырабатываемых масло-жировой промышленностью, особое место
занимают фосфолипиды, которые оказывают универсальное лечебное действие на организм в целом
Отдельные фракции фосфолипидов проявляют избирательную активность и успешно используются за рубежом в качестве активных компонентов препаратов, нормализующих функции печени, желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой и иммунной систем.
Существенным фактором является сохранение естественной природы фосфолипидов и предотвращение каких-либо побочных эффектов при их употреблении. В то же время вследствие высокой
