К.т.н. Куник А.Н., к.т.н. Семешко О.Я., Асаулюк Т.С.,

д.т.н., проф. Сарибекова Ю.Г.

Херсонский национальный технический университет

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ДИСКРЕТНОЙ ОБРАБОТКИ НА КАЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШЕРСТНОГО ЖИРА

Шерстный жир – продукт секреции сальных желез кожи овец, благодаря своим специфическим свойствам (высокой водопоглотительной и эмульгирующей способности), является незаменимым сырьем для различных отраслей промышленности.

Химический состав шерстного жира весьма вариабелен и зависит от породы овец, условий их содержания, способа получения жира. Шерстный жир на 96% состоит из нейтральных сложных эфиров, на 3% из свободных жирных спиртов и около 1% свободных жирных кислот и углеводородов.

Сопутствующими минеральными и органическими примесями сырого шерстного жира являются грязь и пот. Секрет потовых желез представляет собой гигроскопическую смесь солей неорганических (соляной, серной, фосфорной) и органических (молочной, масляной) кислот, калийных солей олеиновой и стеариновой кислот, карбонатов, хлоридов, фосфатов и сульфатов кальция, натрия, магния, железа, алюминия, азотистых веществ.

Среднее содержание шерстного жира, содержащегося на волокне немытой шерсти, колеблется в зависимости от породы в интервале от 19 до 26%. В настоящее время в практически весь жиропот, из которого можно было бы производить ценный продукт – ланолин, теряется вместе с промывными водами. То есть при переработке 100 кг шерсти в среднем 22,5 кг шерстного жира сливается в канализацию. Для запуска производства качественного ланолина необходима разработка новых технологий, одной из которых является применение высокоэнергетической дискретной обработки (ВДО).

Уникальные возможности физико-химического воздействия ВДО на обрабатываемые материалы обеспечивают ее широкое применение в различных химико-технологических процессах, в частности в технологиях обработки волокнистых материалов.

Цель данной работы состояла в исследовании изменения физико-химических свойств шерстного жира после предварительной ВДО и последующей экстракции органическим растворителем.

В качестве объекта исследования использовали непромытую полутонкую мериносовую шерсть.

ВДО шерстяного волокна проводилась на лабораторной установке «Вега-6», разработанной совместно с учеными Института импульсных процессов и технологий НАН Украины. Процесс обработки шерсти осуществлялся по схеме, представленной на рис. 1

Рис. 1. Схема предварительной обработки шерсти.

Для извлечения шерстного жира был выбран наиболее распространенный метод извлечения животных жиров – метод исчерпывающей экстракции. В качестве экстрагента в работе использовался петролейный эфир, как наиболее доступный, эффективный и безопасный.

Физико-химические константы шерстного жира (кислотное число, пероксидное число, число омыления, эфирное число, температура плавления и застывания, рН водной вытяжки) определялись согласно стандартным методам IUPAC анализа масел, жиров и их производных (табл. 1).

Таблица 1

Показатель	Шерсть
	Необработанная	После ВДО
Кислотное число, мг КОН на 1 г жира	5,60	4,48
Число омыления, мг КОН на 1 г жира	100,98	78,54
Эфирное число, мг КОН на 1 г жира	95,38	74,06
Перекисное число, мл Na2S2O3 на 1 г жира	0,42	0,85
Температура плавления, °С	41±0,5	35±0,5
Температура застывания, °С	36±0,5	31±0,5
рН водной вытяжки	6	7

Анализ данных, приведенных в табл. 1, показал, что ВДО шерстяного волокна приводит к повышению качества шерстного жира, а именно:

- снижению кислотного числа – уменьшению количества свободных карбоновых кислот в жире;

- снижению числа омыления – увеличению количества высокомолекулярных кислот или неомыляемых веществ;

- снижению эфирного числа – снижению количества связанных жирных кислот;

- снижению показателей температуры плавления и застывания – улучшению усвояемости жира организмом человека;

- повышению рН шерстного жира.

По мнению авторов, действие ВДО на шерстный жир подобно действию щелочной рафинации, в результате которой происходит выделение из жира свободных жирных кислот и других гидратированных (белковых) веществ в виде мыл. Данным утверждением можно объяснить уменьшение кислотного числа шерстного жира в результате действия ВДО и изменение его цвета с коричневого на кремовый, поскольку мыла, выпадая в осадок, поглощают красящие вещества.