Химия и химические технологии /5. Фундаментальные проблемы создания новых материалов и технологий

Кузнецова Л.Н., к.т.н. Папченко В.Ю., д.т.н. Демидов И.Н.

Украинский научно-исследовательский институт масел и жиров Национальной аграрной академии наук

НОВОЕ В ТЕХНОЛОГИИ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ

ПАЛЬМОВОГО МАСЛА

В связи с относительно невысокой стоимостью, а также широкой сферой применения пальмовое масло имеет широкую популярность и востребованность среди всех известных видов растительного масла. Тенденция развития мирового масложирового комплекса говорит о том, что пальмовое масло и его фракции активно используются в производстве масложировой продукции.

На протяжении многих веков пальмовое масло славится своими замечательными свойствами. Оно может быть ингредиентом любого продукта питания. Данному виду растительного масла свойственна скользящая точка плавления, и это связано с тем, что в ее состав входят фракции, имеющие различные физические и химические свойства.

Пальмовое масло легко подвергается фракционированию, под чем подразумевается разделение его на фракции. При этом более жидкие фракции масла отделяются от более твёрдых с повышением температуры плавления. Каждой из них присущи свои индивидуальные особенности, свойства и определенная область применения. Фракции различаются процентным содержанием жирных кислот и температурой плавления.

Фракция пальмового масла, которая имеет точку плавления 33 – 39 °С является наиболее ценной, так как благодаря особым свойствам она может использоваться как сырье для получения заменителей масла какао.

Жидкая фракция пальмового масла (пальмовый олеин) имеет интервал точки плавления от 18 до 24 °С [1]. В тепле олеин находится в жидком состоянии. Также, его можно смешать с другими растительными маслами для поддержания его в жидком виде при более низких температурных условиях. Следует отметить, что оксидантные свойства растительных масел при смешивании с олеином только улучшаются. Существует два вида жидкой фракции: пальмовый олеин и суперолеин [1]. Оба эти вида в основном находят применение в кулинарии в виде жиров, предназначенных для жарки.

Твердая фракция или пальмовый стеарин имеет точку плавления 44 – 56 °С [2]. При добавлении его к другим растительным маслам можно получать много ценных пищевых продуктов.

При производстве специализированных видов продукции, как правило, используют только определенные фракции пальмового масла. Так высокоплавкая фракция используется для производства специальных кулинарных жиров или в качестве жировой основы маргарина или мыла. Низкоплавкая фракция используется в качестве салатного масла или сырья для гидрогенизации с целью получения кондитерских жиров. Средние фракции, как правило, являются целевыми и используются как сырье для получения заменителей какао масла.

Кроме пищевых продуктов, пальмовое масло и его фракции применяются при производстве косметики, кремов, средств по уходу за волосами.

Безусловно, как и другие масла, пальмовое масло может применяться при производстве любых продуктов, в процессе производства которых используются растительные масла. Решающую роль всегда играет экономическая целесообразность.

Цель данной работы состоит в научно-практическом обосновании технологии фракционирования тропических жиров, а именно пальмового масла, установлении условий получения фракций пальмового масла, то есть необходимо выяснить при каких условиях происходит фракционирования тропических масел кристаллизацией из растворов в органическом растворителе, и как под влиянием этих условий изменяется химический состав и кристаллическая структура жиров, как влияет соотношение масло:растворитель, темпы охлаждения и т.д.

В Украинском научно-исследовательском институте масел и жиров НААН проведены исследования фракционирования тропических жиров кристаллизацией из раствора в этиловом спирте [3, 4], так как использование растворителей позволяет достичь максимальной скорости кристаллообразования и упрощает управление процессом фракционирования. Кроме того, этанол является пищевым продуктом и зависимость растворимости жиров в нем от температуры весьма существенная.

В лабораторных условиях проведено двухстадийное фракционирование пальмового масла кристаллизацией из раствора в этаноле при соотношении пальмовое масло:растворитель (этиловый спирт) от 1:0,5 до 1:3 (масса:объем) и без растворителя. Кроме таких параметров как соотношение масло:растворитель, температура кристаллизации и скорость охлаждения, ещё изменяли время кристаллизации (продолжительность) на каждой из стадий. Для каждой из полученных фракций определялись температура плавления, жирнокислотный состав, йодное число и выход фракции. На данном этапе исследования установлено, что для качественной кристаллизации необходимо постепенное охлаждение в течение длительного времени, поэтому в нашем исследовании подобрана оптимальная скорость охлаждения для каждой стадии кристаллизации.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что выход и состав фракций полностью зависит от режимов кристаллизации [5 – 7].

Производитель, может варьировать режимами производства (фракционирования) для получения высокого выхода более дорогой по цене или необходимой на данный момент на рынке тропических жиров фракции.

Разработка основ технологии фракционирования жиров кристаллизацией из раствора в этаноле станет полезной при разработке технологических процессов для получения отечественной промышленностью необходимых жировых продуктов, позволит снизить цену и повысить качество продуктов с использованием пальмового масла, а следовательно и повысить конкурентоспособность отечественных продуктов.

Литература:

1. Олеїн пальмовий. Загальні технічні умови: ДСТУ 4438:2005 – [Чинний від 2006-07-01] – К.: Держспоживстандарт України 2006, 18 с. – (Національні стандарти України). 2. Стеарин пальмовий. Загальні технічні умови: ДСТУ 4439:2005. – [Чинний від 2006-07-01] – К.: Держспоживстандарт України 2006, 18 с. – (Національні стандарти України). 3. Демидов И.Н. Использование этанола в масложировой промышленности / И.Н. Демидов // Олійно-жировий комплекс. – 2004. – № 1. – С. 21 – 23. 4. Демидов И.Н. Использование этанола при фракционировании жиров – перспективная технология / И.Н. Демидов, Л.Н. Кузнецова // Тезисы докладов 10-й международной конференции [“Масложировая индустрия 2010”]. – 2010. – С. 160 – 162. 5. Кузнецова Л.Н. Фракционирование пальмового масла / Л.Н. Кузнецова, В.Ю. Папченко, И.Н. Демидов // Масложировой комплекс. – Харьков, 2012. – № 2 (37) – С. 34 – 36. 6. Кузнецова Л.Н. Фракционирование пальмового масла / Л.Н. Кузнецова, В.Ю. Папченко, И.Н. Демидов, П.Ф. Петик // Тезисы докладов 5-й Международной научно-технической конференции [“Химия и технология жиров. Перспективы развития масло-жировой отрасли”], 23 – 24 мая 2012 г. Алушта. – Харьков: УкрНИИМЖ НААН, 2012. – С. 40. 7. Кузнецова Л.Н. Дослідження фракціонування пальмової олії / Л.Н. Кузнецова, В.Ю. Папченко, И.Н. Демидов, П.Ф. Петик // Вісник національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. Збірник наукових праць. Тематичний випуск: Нові рішення в сучасних технологіях. – Харків: НТУ “ХПІ”, 2012. – № 1. – С. 100–104.