Системное исследование процессов получения рафинированного пищевого саломаса для производства маргарина

АННОТАЦИЯ

В данной работе проведено системное исследование процессов получения рафинированного пищевого саломаса для производства маргарина. Установлены стабильно функционирующие процессы рафинированных саломасов на основе их показателей качества. Выявлено, что взаимосвязь между процессами недостаточно надежная, что наглядно видно по процессам разделения катализатора, соапстока и промывной воды от рафинированного саломаса.

ABSTRACT

In this work, a systematic study of the processes of obtaining refined edible fat meat for the production of margarine is carried out. Established a stable functioning of the process of refined hydrogenated fat on the basis of their quality indicators. It was revealed that the relationship between the processes is not reliable enough, which is clearly seen between the processes of separation of the catalyst, soap stock and wash water from refined fat mass.

Ключевые слова: саломас рафинированный пищевой, катализатор гидрогенизации, соапсток, фильтрация, очистка саломаса, фильтрующая композиция.

Keywords: refined food hydrogenated fat, hydrogenation catalyst, soapstock, filtration, cleaning of fat, filter composition.

Введение. Развитие производства и расширение ассортимента маргаринов тесно связаны с получением различных марок саломасов-продуктов гидрогенизации растительных масел [1; 2]. Саломасы как заменитель натурального сливочного масла имеют температуру плавления не более 37 °С и твердость по Каминскому при 15 °С не более 500 г/см. При этом кислотное и перекисные числа не превышают 0,5 мг КОH/г и 10 м моль/кг соответственно [3; 7]. Для получения пищевых саломасов используют процесс их щелочной рафинации водным раствором NaOH или менее активными, например силикатом натрия, который нейтрализует только свободные жирные кислоты, не взаимодействуя с триацилглицеридами [4].

На рис. 1 представлена система технологических процессов получения рафинированного пищевого саломаса.

I – получение саломаса; II – фильтрация саломаса; III – нейтрализация саломаса; IV – промывка саломаса; V – сушка

Рисунок 1. Система технологических процессов получения рафинированного пищевого саломаса

Следовательно, для получения рафинированных пищевых саломасов для производства маргаринов необходима его многократная фильтрация с использованием композиций материалов (бельтинга, картона, дренажного адсорбента и др.) [5].

На рис. 2 представлены схемы расположения фильтрационных материалов, разрешенных к использованию в пищевой промышленности. Нами рассмотрены 4 вида композиций, используемых при фильтрации саломасов, где 1 – бельтинг (тканный хлопковой материал), 2 – бумажный картон, 3 – дренажный глинистый адсорбент, 2¹ – флезелин (нетканый синтетический материал).

Известно, что расположение фильтрационных материалов безусловно меняет пропускную способность композиций.

а)                                    б)                                      в)                                  г)      

а – бельтинг + картонная бумага + дренажный слой глинистого адсорбента; б – бельтинг + флизелин + дренажный слой глинистого адсорбента; в – бельтинг + дренажный слой глинистого адсорбента + флизелин; г – бельтинг + флизелин + дренажный слой глинистого адсорбента + картонная бумага

Рисунок 2. Расположение фильтрующих материалов в композициях для разделения дисперсных частиц

По существующей технологии получения саломасов растительные масла гидрируются водородом только в присутствии дисперсных никелевых катализаторов, которые во второй стадии разделяются вышеотмеченными композициями [6].

Здесь следует учитывать температуру и давление фильтрации саломаса, которые имеют значения 100–120 °С и 5,0–10,0 МПа соответственно. Исследования показали, что из созданных композиций б и г более термостатичны, чем а и в, которые вместо флизелина применяют бумажный картон. Последний менее термостойкий, легко обугливается и теряет свою механическую прочность. Поэтому наблюдается повышенный переход дисперсных частиц (катализатора) в составе саломасов. Напротив, флизелин более термостойкий и плотный материал, хорошо фильтрующий дисперсные частицы.

Нами изучено изменение остаточного содержания дисперсного никелевого катализатора после фильтрации саломасов на разработанных композициях их разделения. Результаты, полученные при 100 °С, представлены в табл. 1.

Таблица 1.

Изменение содержания дисперсных веществ в зависимости от композиции для фильтрации при температуре 100 °С

Из табл. 1 видно, что из подобранных композиций наиболее эффективным для разделения Ni-катализатора является образец г), который состоит из неких фильтрующих материалов: бельтинга, флизелина, дренажного адсорбента и картона. Такой сложной состав и распределение фильтрующих материалов повышают термостойкость и механическую прочность данной композиции.

Оставшаяся часть никелевого катализатора разделяется при нейтрализации саломаса водным раствором силиката натрия (III).

При разделении соапстока в его состав переходит оставшийся Ni-катализатор, который относительно процесса (II) осуществляется при более низких температурах (70–80 °С).

В табл. 2 представлены изменения основных показателей саломасов в зависимости от вида используемой фильтрационной композиции (а) –(г).

Таблица 2.

Изменение содержания дисперсных веществ в зависимости от композиции для фильтрации саломасов и температуры в 70 °С

Из табл. 2 видно, что композиции б и г являются более эффективными средствами фильтрации нейтрализованных саломасов с температурой 70 °С. Это еще раз подтверждает правильность выбора флизелина в качестве фильтрующего нейтрализованного саломаса. При этом наблюдается значительное снижение содержания свободных жирных кислот, первичных продуктов окисления (П.ч., ммоль О₂/кг) и вторичных (А.ч.).

Это позволяет значительно повысить качество получаемых саломасов, их пищевую и экологическую безопасность.

Таким образом, резюмируя данную работу, можем сделать следующие выводы:

1. Система технологических процессов получения рафинированного пищевого саломаса имеет ряд аппаратов, работу которых нельзя считать стабильной.

2. Организация процессов фильтрации саломасов требует применения эффективных, т.е. термостойких, механически прочных материалов, которые способствуют максимальному удалению дисперсных вредных веществ.

3. Поддержание температуры и давления процесса фильтрации обеспечивает стабилизацию показателей качества получаемых саломасов.

4. Присутствие в композиции дренажных адсорбентов позволяет снизить содержание свободных жирных кислот, первичных и вторичных продуктов окисления в составе получаемых пищевых саломасов.

Список литературы:

1. Исследование изменения калорийности маргарина при различных его жирностях / С.Ф. Ходжаев, С.А. Абдурахимов, Р.Р. Акрамова, М.О. Хамидова // Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности. – 2020. – С. 128–130.
2. Рузибаев А.Т., Салиджанова Ш.Д. Исследование процесса получения маргарина на основе местного жирового сырья // Universum: Технические науки. – 2017. – № 10 (43). – С. 9–11.
3. Системное исследование технологии получения маргариновых продуктов / М.О. Хамидова, С.А. Абдурахимов, С.Ф. Ходжаев, Р.Р. Акрамова // Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности. – 2020. – С. 125–127.
4. Скипин А.И. Рафинация светлых масел и жиров раствором силиката натрия. Обмен передовым техническим опытом. – М. : Пищепромиздат, 1957. – 10 с.
5. Технология переработки жиров / Б.Н. Тютюнников, П.В. Науменко, И.М. Товбин [и др.]. – М. : Пищевая промышленность, 1970. – 652 с.
6. Товбин И.М., Меламуд Н.Л., Сергеев А.Г. Гидрогенизация жиров. – М. : Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 296 с.
7. Ходжаев С., Абдурахимов С., Акрамова Р. Снижение калорийности маргаринов // Химия и химическая технология. – 2020. – № 3. – С. 76–79.