CC BY
34
1ДИНИ-
на со-
азали, анием мино-значи-звойи I соот-
лкине не со-'СЯ пи-(а кол-ивами [ пере-оздей-[>лоры. [ержи-споль-
)ЛОГИИ
бству-
споль-
)Д, что полу-рьных |новых сти. [етель-шосги х ком-[
•кбез--ю эф-
{, роль в М: Ко-
юследо-
ИСПОЛЬ-
ромыш-
633.854.78.661.183:665.3
СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПЛОДОВОЙ ОБОЛОЧКИ СОВРЕМЕННОГО ПОДСОЛНЕЧНИКА К РАСТИТЕЛЬНОМУ МАСЛУ И ДРУГИМ НЕПОЛЯРНЫМ ОРГАНИЧЕСКИМ ЖИДКОСТЯМ
в.г. Щербаков, с.ю. КСАНДОПУЛО, Химический состав исследуемых семян и их тканей
А.в. Александрова представлен в табл. 1 и 2.
Кубанский государственный технологический университет Таблица 1
В литературе имеется мало сведений о сорбционных свойствах плодовой оболочки подсолнечника к неполярным органическим жидкостям, за исключением подсолнечного масла. Для последнего систематические исследования также не проводились, хотя при технологической переработке семян прошлых лет селекции была отмечена способность лузги поглощать масло уже при контакте с разрушенными тканями семян и затем прочно удерживать его на ее развитой внешней и внутренней поверхности [1], Проведенные многими исследователями работы свидетельствуют, что при переработке семян подсолнечника по классической технологии форпрессование-экстракция наибольшие потери масла с отделяемой плодовой оболочкой (лузгой) происходят из-за так называемого "замасливания” лузги [1]. Причина замасливания - увеличение массовой доли лузги сверх ботанической, характерной для непо-врожденных семян. Замасливание является результатом сорбции гидрофобного подсолнечного масла тканями лузги при соприкосновении ее с раздробленным ядром подсолнечных семян в процессе обрушивания на семенорушках, при просеивании рушанки на ситах, а также транспортировании по системе машин, разделяющих ее на фракции. Из-за несовершенства перечисленного оборудования в ядре, идущем на обезжиривание, остается свыше 15% лузги при средней лузжи-стости перерабатываемых семян 20-22%, а маслич-ность отходящей лузги превышает 3% при ее ботанической масличности 1,5-1,8%.
Проблема потерь масла с отходящей лузгой приобретает особую актуальность в связи с появлением новых сортов и гибридов подсолнечника, сорбционная способность плодовой оболочки которых не исследована.
Цель работы - изучение процессов сорбции плодовой оболочкой подсолнечника органических неполярных жидкостей в зависимости от сортовой принадлежности семян, химических характеристик и состава жидкостей, а также внешних условий.
Исследования проводили на семенах подсолнечника современной селекции сортов Мастер, СПК (Кондитерский) и гибрида Родник,
Сорт, гибрид Масса 1000 семян, г Масличность семян, % абс. СВ Лузжи- стость, % Мас- личность лузги, % абс. СВ Массовая ДОЛЯ ВСХОДОВ, % абс. СВ
Мастер 56,8 54,4 20,8 3,65 2,00
СПК 83,2 47,5 27,3 1,98 0,98
Родник 50,0 51,4 21,6 4,19 3,23
Как следует из табл. 1, исследуемые сорта существенно отличаются как по массе 1000 семян и лузжисто-сти, так и по массовой доле липидов в семенах (семянке) и плодовой оболочке, включая массовую долю вос-ков - минимальную у семян сорта СПК и максимальную у семян гибрида Родник.
Таблица 2
Химические компоненты Семена (семянки) Ядро семян (семена') Плодовая оболочка
Липиды 47-54 55-65 1,9-4,1
Белки (Ых6,25) 16-26 19-30 1,9-5,8
Целлюлоза 23-33 2-4 51-67
Зола 1,8-4,9 2,9-3,8 1,5-4,3
БЭВ (по разности) 10-22 5-14 25-41
Средние значения химического состава подсолнечных семян (табл. 2) свидетельствуют о его широком колебании у сравниваемых сортов.
Химический состав плодовых оболочек исследованных семян отличался большей однородностью (табл. 3).
Таблица $
Сорт, гибрид Массовая доля, % абс. СВ
липидов (сумма) белка (N><6,25) целлюлозы золы БЭВ
Мастер 3,65 4,42 52,54 2,88 36,51
СПК 3,25 60,81 2,98 31,08
Родник 4,69 3,89 55,2 2,39 363,72
Полученные данные показывают, что чем выше доля липидов в оболочке, тем меньше в ней целлюлозы. Массовые доли золы и суммарного белка были достаточно стабильны. Гигроскопические свойства плодовой оболочки в основном определяются массовой долей в ее составе гидрофильной целлюлозы. При влаж-
ности воздуха 100% и температуре 20°С гигроскопическая влажность плодовой оболочки исследованных семян составляла, %: Мастер - 11,76; СПК - 14,08; Родник- 10,74.
Принимая во внимание особенности химического состава подсолнечной лузги, в первую очередь высокое содержание целлюлозы, следует полагать, что сорбционная способность лузги будет определяться . именно пространственной структурой целлюлозы и ее свойствами. Как известно [2, 3], для структуры целлюлозного волокна характерно наличие, с одной стороны, упорядоченных кристаллических областей, где проявляется очень сильное межмолекулярное взаимодействие гидроксильных групп целлюлозных молет^л, с другой - неупорядоченных (аморфных) областей, где межмолекулярное взаимодействие ослаблено и в отдельных частях даже отсутствует. Свободные гидроксильные группы целлюлозы сильно полярны и химически активны, поэтому следует ожидать, что химические и физические воздействия на целлюлозу, в нашем случае на целлюлозу подсолнечной лузги, неизбежно вызовут изменения в ее составе, включая изменения физической структуры, соотношения кристаллических и неупорядоченных областей, усиление или ослабление межмолекулярных взаимодействий, а следовательно, существенно изменят сорбционные свойства лузги.
Из химических и физических факторов, способных влиять на сорбционную способность подсолнечной лузги, изучали воздействие воды, замораживания и размораживания, обработку концентрированными кислотами и щелочами. Сорбционную способность лузги, предварительно освобожденной от липидной фракции экстракцией петролейным эфиром, оценивали по водо- и маслоудерживающей способности, определенной по методике [1].
Как показали результаты исследования, очень силь- . ное влияние на сорбционные свойства обезжиренной подсолнечной лузги оказывает процесс замораживания-размораживания. Кристаллы льда, образующиеся при замораживании, расклинивают целлюлозные структуры и улучшают последующее проникновение растворов кислот и щелочей, ослабляют межмолеку-лярные взаимодействия цепей целлюлозы и нарушают упорядоченность их структуры. В результате сорбционная поверхность увеличивается, способность к удержанию воды и масла возрастает.
К значительному изменению структуры подсолнечной лузги приводит обработка щелочью - сорбционная способность увеличивается по отношению и к воде, и к маслу. Обработка кислотой снижает способность лузги к сорбции воды, но улучшает сорбцию масла, по-види-мому, за счет гидрофобизации поверхности. Аналогичное воздействие оказывает тепловая сушка лузги.
Данные исследований послужили основанием для разработки способа получения сорбента с целью сбора разливов нефти и нефтепроду ктов на водной поверхности на основе модифицированной путем предварительной обработки подсолнечной лузги.
Модификация лузги, получаемой в виде отхода при переработке семян подсолнечника на масложировых предприятиях, проводилась путем обезжиривания экстракционным бензином. После испарения растворителя лузгу увлажняли водой, замораживали при температуре —6°С в течение 3 ч, затем размораживали и последовательно обрабатывали концентрированной НС1, дистиллированной водой, 33%-й NaOH, дистиллированной водой, после чего высушивали при 130°С до влажности 12-14%.
Полученный сорбент показал высокую эффективность на лабораторных испытаниях при сборе дизельного топлива с поверхности воды. В результате его можно рекомендовать для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности водоемов. Насыщенный нефтепродуктами сорбент не тонет, его достаточно собрать с поверхности воды и использовать в качестве топлива.
На разработанный способ подана заявка в Роспатент.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Департамента образования и науки Администрации Краснодарского края, проект № 03-04-96761.
ЛИТЕРАТУРА
1. Руководство ио методам исследования, технологическому контролю и учету производства в масло-жировой промышленности. Т. 1, Т. 5. - Л.: ВНИИЖ, 1967, 1969.
2. Бохинскн Р. Современные воззрения в биохимии: Пер. с англ. -М.: Мир, 1987.-544 с.
3. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника: В 2 т.: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 04.07.03 г.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ПИЩЕВЫХ ЛИПИДОВ
В.Г. ЛОБАНОВ, В.В. ЩЕРБИН
Кубанский государственный технологический университет
Липид,ы - обязательный компонент пищи, во многом определяющий ее биологическую эффективность. Они являются источниками энергии - при окислении в организме 1 г жира выделяется 37,66 кДж, выполняют
664.3.578.08
структурно-пластическую роль в составе мембран клеток, фиксирующих положение ферментов, организуя таким образом упорядоченность потоков метаболитов в клетке [1,2].
С пищевыми маслами и жирами в организм поступает ряд биологически активных веществ: фосфолипиды, жирорастворимые витамины, полиненасыщенные
