Применение кислотных реагентов для гидратации растительных масел Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

665.3.093.4:54-32.004.14

ПРИМЕНЕНИЕ КИСЛОТНЫХ РЕАГЕНТОВ ' ДЛЯ ГИДРАТАЦИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

Т.Н. БОКОВИКОВА, Е.П. КОРНЕНА, Е.А. БУТИНА, И.А. КИТАЙГОРОДСКИЙ

Кубанский государственный технологический университет

Основным недостатком гидратированных масел является их низкая окислительная устойчивость под влиянием технологических факторов и при последующем хранении. В связи с этим возникает проблема исследования причин этого явления с целью их эффективного устранения. Факторами, инициирующими процессы перекисного окисления липидов по радикально-цепному механизму, являются свет, тепло, доступ кислорода, свободные жирные кислоты, следы тяжелых металлов — железа, меди, кобальта, никеля, ванадия, ртути. Последние являются наиболее сильным инициирующим веществом и проявляют каталитическое действие даже при концентрациях 0,01 моль/кг [1-3].

Особая роль в вопросах окисления липидов принадлежит фосфолипидам, в составе которых найдены соединения со щелочными и щелочноземельными и тяжелыми металлами — железом и медью. Последние оказывают наиболее интенсивное проокислительное действие, при этом медь более активна в снижении окислительной стойкости липидов, чем железо, но так как содержание железа в десятки раз больше, чем меди, степень их влияния на процессы окисления практически одинакова [4]. Таким образом, актуальна разработка технологических приемов, позволяющих инактивировать содержащиеся в фосфолипидах ионы металлов с целью сохранения их физиологической и биологической ценности.

Наиболее эффективный способ, позволяющий инактивировать ионы металлов, — использование в качестве гидратирующего агента растворов электролитов [5]. Основными критериями при выборе гидратирующего агента являются pH раствора, комплексообразующая сила его лиганда, физиологическая ценность реагента. С этой точки зрения представляет интерес изучение использования в качестве гидратирующей смеси янтарной ЯК и лимонной ЛК кислот. Логарифмы констант устойчивости комплексов исследуемых кислот с ионами железа, меди, а также магния, преобладающего в составе негидратируемых фосфолипидов, представлены ниже:

Ре3+ —• лимонная кислота 8,86

Си2+ — » » 7,44

М^+ — » » 7,95

Ре3+ — янтарная кислота 7,08

Си2+ — » » 6,14

М^+ — » » 8,13

Результаты свидетельствуют, что все исследуемые кислоты образуют устойчивые комплексы с

перечисленными ионами металлов, при этом процесс комплексообразования протекает селективно. Так, с ионами железа и меди наиболее устойчивые комплексы образует лимонная, а с ионами магния

— янтарная кислота. С учетом этих данных, а также того, что каждая из исследуемых кислот обладает своими преимуществами: лимонная кислота более доступна и имеет более низкую цену, тогда как янтарная обладает более высокой физиологической ценностью, а также образует с большинством ионов металлов физиологически ценные соли, нами предложено использовать в качестве гидратирующего агента комплексного реагента смесь лимонной и янтарной кислот. Рассчитано рабочее соотношение их в реагенте для гидратации, которое составило 1,5:1,0 соответственно. Для оценки эффективности использования исследуемого реагента проводили пробную гидратацию на лабораторной стендовой установке. Гидратированные масла высушивали под вакуумом и анализировали. В таблице представлены средние данные экспериментов.

Таблица

Показатели Масло Масло гидратированное

нера- финиро- ванное во- дой ЛК ЯК смесью ЛКкЯК

Массовая доля, % фосфолипидов 0,74 0,25 0,17 0,19 0,15

неомыляемых липидов 0,95 0,85 0,65 0,55 0,55

Цветность, МГ 12 10 5 5 5 5

К.ч., мг КОН/г 1,52 1,40 1,18 1,15 1,16

П.ч., 1/2 моль О/кг 3,46 3,61 2,28 2,5 2,36

Массовая доля _2 металлов, %-10 1,734 1,059 0,869 0,912 0,840

Коэффициент поглощения при длине волны, нм: 232 0,70 0,71 0,62 0.64 0,61

268 0,42 0,39 0,35 0,35 0,35

Гидратируемость — 66,2 77,0 74,3 79,7

Анализ полученных результатов показывает, что использование кислотных реагентов не только значительно увеличивает степень гидратации по сравнению с водой, но и повышает стабильность масел к окислению, снижает содержание перекисных соединений. При этом наибольшая степень прояв-

ления этих эффектов характерна для образцов, гидратированных смесью лимонной и янтарной кислот.

Особый интерес представляют данные по массовой доле металлов. Анализируя их остаточное содержание в гидратированных маслах, а также в гидратируемой и негидратируемой фракциях фосфолипидов, можно сделать вывод, что применение комплексного реагента позволяет наиболее эффективно разрушить комплексные соединения фосфолипидов с металлами с образованием более устойчивых комплексов, что обусловливает наименьшие массовые доли металлов в этом образце.

ВЫВОДЫ

1. Наиболее устойчивые комплексы с ионами меди и железа образует лимонная кислота, а с ионами магния — янтарная.

2. Использование кислотных реагентов увеличивает степень гидратации, повышает стабильность

масел к окислению, снижает содержание перекис-ных соединений.

3. Наиболее эффективно применение в качестве гидратирующего агента реагента, содержащего лимонную и янтарную кислоты.

ЛИТЕРАТУРА

1. Тютюнников Б.Н. Химия жиров. — Пищевая технология, 1974. — С. 448.

2. Morsel J. Fortschrittsbericht Lipid Peroxydation. mitt Primmarreaktionen / / Nahrung. -— 1990. — 34. — № 1.

— S. 3-12.

3. Mieth I., Linov F. Zur fettestabilisierenden Wirkung von Phosphatiden / / Nahrung. — 1975. — 19. — № 7. — S. 557-581.

4. Pokornu I. Bilten Biljnai Masti, 1972. — S. 23-27.

5. Арутюнян H.C., Корнена Е.П., Пономарева H.A., Жидкова И.С. Выведение фосфолипидов из растительных масел // Масло-жировая пром-сть. — 1984. — № 4.

Кафедра неорганической химии Кафедра технологии жиров

Поступка 27.11.97

664.292.002.612:541.18

КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ СВЕКЛОВИЧНОГО ПЕКТИНА И ПЕКТАТОВ

О.А. ХУДАЙКУЛОБА, И.А. КРАПИВНИЦКАЯ,

И.О. КЛЕЦКОВА, Е.В. КУШНИР, С.А. КУЛИЧЕНКО

Украинский государственный университет пищевых технологий

Киевский государственный университет им. Т. Шевченко

С целью оптимизации технологии производства высокочистого пектина и пектиносодержащих препаратов мы изучили влияние кислотности и ком-плексообразования на седиментационную и агре-гационную устойчивость растворов пектина.

Препарат пектина был получен из свекловичного жома методом дигестии и очищен многократным переосаждением этанолом [1]. Степень этерифика-ции (=33%) препарата была определена рН-метри-ческим титрованием. Равновесное значение pH растворов устанавливалось за 1-2 мин. Эффективное значение рК карбоксильных групп препарата, рассчитанное с помощью программы Нурегяиаё, доставляло 4,91 ±0,03. Водные растворы РЬ(Г\Ю3)2, Зс1(ЫО^)2 и 2п(М03)2 готовили из реактивов ’ч.д.а.’, точную концентрацию растворов устанав-гавали полярографическим и трилонометриче-:ким методами. Спектры поглощения растворов [змеряли на приборе КФК-3. Кислотность раство-юз устанавливали 0,1 н. растворами НС1 и №ОН [ контролировали с помощью рН-метра ”рН-121”.

Коллоидно-химическое состояние растворов ха-актеризовали по критериям мутности г и степени исперсности Рг. Мутность измеряли по светопо-чощению А растворов при А=500 нм и ассчитывали по формуле г=2,3 А/1, где I — мщина кюветы [2]. В рамках метода спектра утности [3, 4] измеряли поглощение растворов в ятервале длин волн 420-520 нм, в котором погло-ение обусловлено преимущественно кхеиванием света коллоидными частицами. На новании полученных данных рассчитывали фак-

тор рассеивания растворов как величину тангенса угла наклона зависимости в координатах ^А - \цХ. Растворы с И>А соответствуют молекулярной степени дисперсности, а со значением Р<А

— коллоидной. При этом уменьшение Рг соответствует увеличению размеров коллоидных агрегатов в растворе.

На первом этапе были измерены спектры поглощения водных растворов пектина, представленные на рис. 1 (Спек = 0,32 мг/мл; I - 1 см; через 1 ч после приготовления). Максимум поглощения в области 350 нм обусловлен присутствием в препарате остатков свекловичного красителя. При этом светопоглощение при А > 400 нм свидетельствует

о коллоидном характере пектиновых растворов. Коллоидная природа исследуемых систем подтверждается рассчитанными значениями фактора рассеивания (/^ < 4).

А

0.25-,

Рис. 1

Зависимость мутности водных растворов пектина (/) и пектина +РЬ*+ (2) от pH представлена на рис. 2 (Спек = 0,32 мг/мл); Срь = 0,12 мг/мл; через

1 мин после приготовления).

1

Yd

ность!

однакі

твораі

(криві

коллоі

исслеі

і

о.і:

о.оа

004

Пока раствор бенно ц некотоп ни вьш тают ог^

ЧИВОСТЬ|

нение N ниєм чц изменен раствор^ показал] и это со коллоид свидете; творов г седимен1 регатов.

Мутні ленных ции 0,01 ния пект Г

свидетел: размера < содержав твердили видно из ления ра<