Влияние обработки семян хлопчатника на физико-химические показатели получаемого масла

АННОТАЦИЯ

В данной статье приведена информация о влиянии обработки семян хлопчатника на физико-химические показатели получаемого масла. Информация дана на примере нескольких сортов семян. Приведены три таблицы. В первой дан химический состав семян, во второй качественные показатели семян по сортам, в третьей количество вредных элементов и пестицидов, определенных в различных сортах семян хлопчатника. По результатам исследований сделан вывод, который  констатирует следующее, что для получения масел пищевого назначения целесообразно перерабатывать первые и вторые сорта семян хлопчатника, а третьи и четвертые сорта из-за низкого качества рекомендуются перерабатывать для получения масел технического назначения.

ABSTRACT

This article provides information abоut the impact of cotton seed treatment on the physical and chemical parameters of obtained oil. Information is given on the example of several varieties of seeds. Three tables are given. In the first the chemical composition of seeds is given, in the second the qualitative indicators of seeds by varieties, in the third the amount of harmful elements and pesticides defined in different varieties of cotton seeds. According to the results of the research, the conclusion is made, which states that for the production of edible oils it is advisable to process the first and second varieties of cotton seeds, and the third and fourth varieties are recommended to be processed for the production of technical oils due to its low quality.

Ключевые слова: хлопчатник, сорта семян, триацилглицериды, белки, углеводы и фосфолипиды, хлопкового масло, состав, ядро, оболочка, свойства, опушённость, госсипол, масличность семян, деффектные семена, минеральный и органический сор.

Keywords: cotton, seed varieties, triacylglycerides, proteins, carbohydrates and phospholipids, cottonseed oil, composition, core, shell, properties, pubescence, gossypol, oil content of seeds, defective seeds, mineral and organic litter.

Сегодня основным направлением селекции хлопчатника является получение сортов семян, позволяющих максимально повышать выход волокна и его качество. В Центральной Азии наибольшее распространение получили средневолокнистые и тонковолокнистые сорта семян хлопчатника. Семена данных сортов хлопчатника занимают одно из главных мест в ресурсах масличного сырья масложировых предприятий страны. Тенденция к постоянному увеличению переработки семян хлопчатника, как масличного сырья, обусловлено тем, что в них сосредоточен запас ценных веществ: триацилглицеридов, белков, углеводов и фосфолипидов [3].

В Узбекистане ежегодно перерабатывается примерно 1 млн. тонн хлопковых семян, из которых извлекается до 30% масла (к общему объему производства масел в стране) и вырабатывается около 1,5 млн. тонн шрота ценного белкового корма. Комплексная переработка хлопкового масла обеспечивает получение высококачественных продуктов - салатного масла и пальмитина, способных заменить подсолнечное, оливковое и кокосовое масла. Салатное масло по качеству и жирнокислотному составу близко к рафинированному и дезодорированному подсолнечному маслу. Пальмитин используется в производстве маргариновой продукции и туалетного мыла, вместо кокосового масла [2].

Известно, что состав и физико-химические свойства хлопковых масел характеризуются большой изменчивостью в зависимости от сорта, района возделывания, условий хранения семян и способов извлечения масел.

Семена хлопчатника состоят из семенной оболочки (шелухи) и ядра, отделенного от оболочки воздушной прослойкой. В состав шелухи главным образом входит клетчатка. Ядро в значительной степени состоит из масла и белковых веществ. Существует два вида хлопчатника - средневолокнистый и тонковолокнистый. Семена тонковолокнистого хлопчатника отличаются от семян средневолокнистого хлопчатника низкой опушенностью, несколько повышенными количествами масла и госсипола[1].

Характерной особенностью семян хлопчатника является наличие в ткани ядра желтого пигмента - госсипола, содержание которого в семенах колеблется в широких пределах и зависит от многих факторов: условий произрастания семян, зрелости, сортовых особенностей и т.п. Стенки железок ядра, в которых локализованы госсипол и его производные, состоят из целлюлозы, пропитанной пектином, гемицеллюлозой и не идентифицированными веществами. Госсипол  ядовит и является клеточным сосудистым и нервным ядом. Окрашенность и токсичность госсипола предопределяют цвет, пищевую или кормовую ценность продуктов переработки (масло, жмых, шрот). Оба эти фактора полностью изменяются в процессе переработки семян. Кроме госсипола в семенах хлопчатника содержатся белки, фосфатиды, безазотистые экстрактивные вещества, углеводы и т.д.[4]

В таблице 1. приведён  химический состав семян хлопчатника. [3, стр. 39,67,69,81]

Таблица 1.

Химический состав семян хлопчатника

В период возделования растения хлопчатника на ряду с обработкой различными химическими реагентами в период сбора хлопка-сырца производят химическую дефоляцию. Часть этих химикатов осваивается самим растением, а часть переходит в состав семян хлопчатника.

Если применяемые химические реагенты способствуют частичному повышению масличности семян, то вредные дефолянты сохраняются в его составе. Это связано не полным разложением последних и недостаточным  биосинтезом в составе семян хлопчатника.

Поэтому собранные семена хлопчатника после сбора и отделения от хлопка хранятся на масложировых предприятиях в течение 1-2 месяцев с использованием активного вентилирования. После этого семена хлопчатника с помощью специальных установок очищаются от механических примесей (листьев, веток, механического сора и др.) и направляются в шелушильно-сепараторное отделение. В лаборатории производятся анализ на содержание дефектных семян, их масличности, опушённости и других показателей. После определения выше упомянутых показателей семена хлопчатника классифицируются на первый, второй и другие сорта. Это необходимо для правильного подбора технологии их переработки.

Третий, четвертый и нестандартные сорта семян хлопчатника являются продуктами, при возделовании которых расходовалось меньше химических удобрений, а первые и вторые сорта напротив возделованы в достаточном количестве последних.

Учитывая выше изложенное были изучены основные качественные показатели семян хлопчатника отвечающие технологическим условиям УзГОСТ 596:2014.

Ниже в  таблице 2   приведены результаты анализа семян хлопчатника на качественные показатели.

Таблица 2.

Качественные показатели семян хлопчатника по сортам

Из табл 2 видно, что с понижением сортности семян хлопчатника от первого до четвертого сорта согласно УзГОСТ 596:2014 наблюдается значительное снижение показателей их качества. Особенно между третьим и четвертым сортами семян хлопчатника, массовая доля дефектных семян резко увеличивается от 10,6 до 30.5%. Кроме того увеличивается содержание минеральных и органических примесей от 0,62 до 0,74%. Следует отметить и увеличение влажности и опущённости семян хлопчатника.

Установлено, что кислотное число масла полученного из первого сорта равно 3 мг КОН/г, второго – 4,1 мг КОН/г, третьего – 5,4 мг КОН/г и четвертого – 6,8 мг КОН/г. Высокое содержание свободных жирных кислот в третьем и четвертом сортах  объясняется  тем, что происходить не полный биосинтез триглицеридов. Низкосортные семена хлопчатника так же содержат (пустые) не содержащие ядра семена, которые имеют высокую опушенность по сравнению с первым и вторым сортами семян хлопчатника. В процессе возделования растения хлопчатника в составе семян за счет химической обработки удобрениями и дефолиантами, накапливаются определенное количество тяжелых металлов, химически вредных соединений и др.

Произведён анализ различных сортов семян хлопчатника на количество вредных веществ и пестицидов. Результаты анализов  приведены таблице 3.

Таблица 3.

Количество вредных элементов и пестицидов определенных в различных сортах семян хлопчатника

Из таблицы 3 видно, что с снижением сортности семян хлопчатника увеличивается в них содержание тяжелых металлов. Такая же закономерность наблюдается и для гексахлорциклогексана и ДДТ и их метоболитов. Это объясняется тем, что в семенах первого и второго сортов содержится больше масла и их масса относительно третьего и четвертого сортов семян хлопчатника больше. Высокое содержание вредных элементов и пестицидов в третьих и четвертых сортах семян обусловлено их недостаточным созреванием.

Проведенные исследования показывают, что для получения масел пищевого назначения целесообразно перерабатывать первые и вторые сорта семян хлопчатника, т.к. они имеют высокую масличность, низкую опущенность, меньшую массовую доля дефектных семян, минеральных и органических примесей, а так же вредных элементов и пестицидов. При этом, третьи и четвертые сорта из-за низкого качества рекомендуются перерабатывать для получения масел технического назначения.

Таким образом, можно констатировать, что для повышения технико-экономической эффективности масложировых предприятий необходимо использовать выше изложенные рекомендации.

Список литературы:
1. Абдурахимов А.А., Кадиров Ю.К., Серкаев К.П. Хлопковое масло // Международный научный форум «Пищевые инновации и биотехнологии» сборник материалов конференции студентов, аспирантов и молодых ученных – Кемерово. – 2013. – С.7-11.
2. Асилбекова Д.Т., Умаров А.У. Масло семян новых сортов хлопчатника // Масложировая промышленность. – Москва, 1981. – №9. – С. 12–14.
3. Коростелев В.М., Мазняк И.Е. Итоги работы масложировой промышленности за 1985 год // Масложировая промышленность. – Москва, 1986. – №6. – С. 16–22.
4. Никонович С.Н., Тимофеенко Т.П. Традиционные масложировые продукты и фосфолипидные БАД нового поколения. / Изв. вузов. Пищевая технология, 2005, № 5–6, с. 59–60.