ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ СОЕВЫХ БОБОВ НА ФОСФОЛИПИДНЫЙ СОСТАВ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГИДРАТАЦИИ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ЛЕЦИТИНА

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты исследования влияния различных технологий переработки соевых бобов — прессования, экстракции и прямой экстракции — на качество нерафинированного соевого масла и его пригодность для получения лецитина. Показано, что методы получения масла существенно влияют на содержание фосфолипидов и структуру их фракций, несмотря на сходство жирнокислотного состава. Установлено, что максимальное содержание общих фосфолипидов наблюдается в масле, полученном методом прямой экстракции, тогда как наибольшее количество фосфатидилхолина характерно для масла, произведённого прессовым способом. Проведённые лабораторные эксперименты по гидратации выявили, что выход фосфолипидов наиболее высок именно для масла прямой экстракции (85,2%), что делает данный метод наиболее перспективным для промышленного получения лецитина. Результаты могут быть использованы для оптимизации технологических процессов переработки сои и повышения эффективности выделения фосфолипидов.

ABSTRACT

This study investigates the influence of different soybean processing technologies—pressing, solvent extraction, and direct extraction—on the quality of crude soybean oil and its suitability for lecithin production. The results demonstrate that although the fatty acid profiles of the oils obtained by different methods are similar, their phospholipid composition varies significantly. The highest total phospholipid content was found in oil obtained by direct extraction, while the highest phosphatidylcholine content was characteristic of pressed oil. Laboratory hydration experiments revealed that the highest phospholipid yield (85.2%) was achieved for the directly extracted oil, indicating its superiority for industrial lecithin production. These findings provide a scientific basis for optimizing soybean processing techniques and improving phospholipid recovery efficiency.

Ключевые слова: Соевое масло, фосфолипиды, гидратация, лецитин, методы экстракции, фосфатидилхолин.

Keywords: soybean oil, phospholipids, hydration, lecithin, extraction methods, phosphatidylcholine

Введение

Соевое масло в промышленном масштабе получают с использованием различных технологических методов, и каждый из них в определённой степени влияет на исходные физико-химические и органолептические свойства масла. В частности, широко применяются такие методы, как холодное и горячее прессование, а также экстракция с использованием органических растворителей [1, 2].

В этих процессах наряду с выходом масла изменяется и содержание фосфолипидов, свободных жирных кислот, полярных веществ и биологически активных соединений. Поэтому технологический анализ нерафинированных соевых масел имеет важное значение для последующей переработки, особенно для оценки эффективности процесса гидратации [3, 4].

Качество исходного масла определяется количеством и разнообразием природных соединений, входящих в его состав, и эти показатели прямо влияют на процесс получения лецитина на последующих стадиях. Например, масло, полученное методом экстракции, может содержать больше фосфолипидов, однако его цветовые и органолептические характеристики, как правило, ниже по сравнению с маслом, полученным методом прессования [5, 6].

Кроме того, сравнение физико-химических свойств соевых масел, полученных различными методами, позволяет выявить их технологические преимущества и недостатки. В этом отношении подобный анализ служит основой для дальнейших исследований по совершенствованию процесса гидратации и получению высококачественного лецитина [7, 8].

Материалы и методы

Соевое масло было получено из различных предприятий и произведено методами прессования, экстракции и прямой экстракции.

Кислотное число определено по методу ГОСТ 5476.

Массовая доля нежировых примесей определено по методу ГОСТ 5481.

Цветное число масло определено с помощью йодной шкалы ГОСТ 5477.

Массовая доля фосфорсодержащих веществ определено по методу ГОСТ 31753.

Массовая доля влаги и летучих веществ определено по методу ГОСТ 11812.

Температура вспышки масла определено по методу ГОСТ 9287.

Перекисное число масла определено по методу ГОСТ 31756.

Состав фосфолипидов, полученных из соевого масла определяли с помощью тонкослойной хроматографии [9].

Статистическая обработка данных включала проведение однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) для выявления общих различий между группами. В случаях, когда ANOVA показывала статистически значимый эффект (p < 0,05), для попарного сравнения групп применялся post-hoc тест TUKEY HSD [10].

Результаты и обсуждение

Для исследования процесса гидратации были отобраны нерафинированные соевые масла сортов «Нафис» и «Фаворит», которые перерабатываются в крупных объёмах на предприятиях нашей республики и получают различными технологическими методами. Так как сорт «Нафис» преимущественно перерабатывается по пресс-экстракционной схеме, были изучены масла, полученные как прессованием, так и экстракцией. Сорт «Фаворит» перерабатывается исключительно методом прямой экстракции, поэтому для него рассматривались масла, полученные данным способом. Основные физико-химические показатели этих масел приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Физико-химические показатели нерафинированного соевого масла, полученного различными методами

Примечание: a, b, c – разные буквы указывают на статистическую значимость (p<0,05).

Как видно из таблицы 1, масла, полученные различными методами, существенно отличаются по своим физико-химическим характеристикам. Несмотря на то, что нерафинированное соевое масло, полученное прессованием, превосходит остальные варианты по кислотному и цветному числам, содержанию влаги и летучих веществ, а также по температуре вспышки, количество фосфолипидов — основного сырья для получения эмульгатора — в нём крайне низкое. В нерафинированном масле, полученном экстракционным методом, содержание фосфолипидов, хотя и выше, чем в прессовом масле, оказалось ниже по сравнению с маслом, полученным методом прямой экстракции. Это объясняется тем, что при пресс-экстракционной технологии соевые бобы подвергаются различным видам термической обработки. В результате значительная часть фосфолипидов при повышенных температурах связывается с белками и остаётся в составе шрота либо частично разрушается. При прямой экстракции цель заключается в получении соевого изолята, поэтому семена обрабатываются более щадящим образом, что обеспечивает более полное извлечение масла. Следовательно, такое масло характеризуется более высоким содержанием фосфолипидов и более низким перекисным числом.

В дальнейших исследованиях нерафинированные соевые масла, полученные указанными методами, были подвергнуты гидратации в лабораторных условиях. Полученный фосфолипидный осадок был высушен, после чего проведено исследование его состава. Полученные результаты представлены на рисунке 1.

a, b, c – разные буквы указывают на статистическую значимость (p<0,05).

Рисунок 1. Состав гидратированных фосфолипидов нерафинированного соевого масла, полученных различными методами.

Как видно из рисунка 1, фосфолипидный состав, выделенный из нерафинированных соевых масел, полученных различными методами, в целом близок, однако в фосфолипидах масла, полученного прессовым методом, содержание фосфатидилхолина — ключевого компонента для получения лецитина — выше по сравнению с другими образцами. По содержанию фосфатидилхолина следующее место занимает фосфолипидная фракция масла, полученного методом прямой экстракции, тогда как наименьшее количество отмечено в образце, полученном экстракционным методом. Однако при том, что именно в фосфолипидах масла, полученного прессованием, наблюдается самое высокое содержание фосфатидилхолина, выход фосфолипидов в процессе гидратации для этого масла оказался самым низким. Так, выход фосфолипидов при прессовом методе составил 44,7±3,87%, при экстракционном — 77,7±0,72%, а при прямой экстракции — 85,2±0,42%.

Выводы

В целом, проведённый анализ наглядно показывает важность технологии переработки соевых бобов для получения лецитина. В частности, установлено, что наибольшее общее содержание фосфолипидов наблюдается в масле, полученном методом прямой экстракции, тогда как наивысшая концентрация фосфатидилхолина выявлена в масле, произведённом прессовым способом. Однако максимальный выход фосфолипидов в процессе гидратации отмечен именно для масла, полученного методом прямой экстракции, и составил 85,2%.

Список литературы:

1. Maciel G., Wagner J. R., Bartosik R. E. Drying of soybean seeds and effect on protein quality and oil extraction efficiency by extruding-expelling process // Scientia Agricola. – 2023. – Vol. 80. – pp. e20220176.
2. Ходжаев С., Мухаммадиев А., Вохидова М. Исследование влияния местного соевого лецитина на эмульсионную стойкост маргаринов //Среднеазиатская пищевая техника и технология. – 2023. – Т. 1. – №. 1. – С. 74-79.
3. Hamm W., Hamilton R. J., Calliauw G. (ed.). Edible oil processing. – Malden, MA : Wiley-Blackwell, 2013. – №. Ed. 2. – 322 p.
4. Yang B. et al. Insight into the enzymatic degumming process of soybean oil //Journal of the American Oil Chemists' Society. – 2008. – Vol. 85. – Issue. 5. – pp. 421-425.
5. Ходжаев С. Ф. Исследование показателей фосфолипидов, полученных из местных соевых масел //Universum: технические науки. – 2022. – №. 6-4 (99). – С. 30-33.
6. Meng X. et al. Rapid determination of phospholipid content of vegetable oils by FTIR spectroscopy combined with partial least-square regression //Food chemistry. – 2014. – Vol. 147. – pp. 272-278.
7. Салиджанова Ш. Д. и др. Исследование переработки соевого масла и использование его при производстве маргарина //Universum: технические науки. – 2018. – №. 12 (57). – С. 67-72.
8. Nikolić N. Č. et al. Effect of extraction techniques on yield and composition of soybean oil //Macedonian Journal of Chemistry and Chemical Engineering. – 2009. – Vol. 28. – Issue. 2. – pp. 173-179.
9. Санина Г. С., Назарова А. А., Селеменев В. Ф. Определение фосфолипидного состава масел льна и чуфы методом ТСХ //Сорбционные и хроматографические процессы. – 2009. – Т. 9. – №. 5. – С. 653-658.
10. Montgomery D. C. Design and analysis of experiments. – John wiley & sons, 2017