ПЕРЕРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДА СТАДИИ ГИДРАТАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

Филимонова О.Н.¹, Борзова Н.В.², Иванова М.И.³

¹Доктор технических наук, доцент; ²магистр; ³студент, Воронежский государственный университет инженерных технологий

ПЕРЕРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДА СТАДИИ ГИДРАТАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

Аннотация

В статье приведены исследования по утилизации фосфатидной эмульсии – отхода производства растительного масла со стадии гидратации по выделению фракции фосфолипидов, которая может найти самостоятельное использование, а также получение компостов на основе избыточного активного ила с добавлением фосфолипидной эмульсии.

Ключевые слова: переработка, отход, фосфолипидная эмульсия.

Filimonova O.N.¹, Borzova N.V.², Ivanov M.Y.³

¹Doctor technical Sciences, docent; ²мagistr; ³student, Voronezh state University of engineering and technology

PROCESSING AND USE OF WASTE STAGE HYDRATION PRODUCTION OF VEGETABLE OILS

Abstract

The article describes research on utilization of phosphatidic emulsion –- waste vegetable oil production from phase hydration allocation fraction of phospholipids, which can find independent use, and also reception of compost based on the activated sludge with the addition of phospholipid emulsion.

Keywords: recycling, waste, phospholipid emulsion.

В растительных маслах, в зависимости от их природы, способа извлечения из исходного сырья, условий хранения кроме основной группы – запасных липидов (триацилглицеринов) содержатся также структурные липиды, определяющие цвет, вкус, запах, свойственные данному виду масла. В зависимости от назначения масла некоторые из этих групп липидов нежелательны. Процесс очистки масла от нежелательных групп липидов и примесей называется рафинацией. Современная технология полной рафинации включает в себя стадию гидратации масла [1].

Гидратация представляет собой процесс обработки масел и жиров водой с целью выделения содержащихся в них фосфатидов, фосфатидопротеинов и других гидрофильных примесей. Эта стадия необходима по причине того, что при хранении масел фосфатиды выпадают в виде легко разлагающегося осадка, который затрудняет ряд технологических операций по переработке масла [2].

Фосфолипиды – ценные в пищевом отношении соединения. Растительные масла содержат значительное количество фосфатидов: подсолнечное 0,2-1,4 %, хлопковое 0,5-2,5 %, соевое до 3,5 %.

При гидратации жиры обрабатывают водой или слабыми растворами солей, кислот, щелочей, танина и некоторых других веществ. Вода, взаимодействуя с гидрофильными группами фосфатидов, находящихся в масле, вызывает образование специфических двойных слоев: с одной стороны, в каждом из них находится  мономолекулярный слой глицеридов, а с другой – слой гидратированных молекул фосфатидов. Такой смешанный слой, самопроизвольно образующийся при гидратации жиров, так называемый гидратационный осадок, или фуз, наряду с фосфатидами всегда содержит глицериды.

Объектами исследования являются:

– сточная вода (СВ) предприятия по производству растительного масла ООО «Бунге СНГ», которая образуется на стадии гидратации растительного масла и представляет собой расслаивающуюся фосфатидную эмульсию молочно-белого цвета, по консистенции напоминающую скисшее молоко.

– активный ил с иловых карт Левобережных очистных сооружений (ЛОС) г. Воронежа, представляющий собой густую массу бурого цвета.

По физико-химическим показателям фосфатидная эмульсия должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Таблица 1 – Физико-химические показатели фосфатидной эмульсии

Показатель	Значение
Кислотное число, мг КОН/г, не менее	8,0
Массовая доля неомыляемых веществ, %, не более	2,5
Массовая доля нежировых примесей, %, не более	1,5
Массовая доля влаги и нелетучих веществ, %, не более	70,0
Массовая доля сырого жира, %, не менее	18,0
Массовая доля фосфоросодержащих веществ, %, не менее: в пересчете на стеароолеолецитин в пересчете на Р2О5	6,0 0,5

Химический состав активного ила (содержание сухого вещества, мг/кг) следующий: СПАВ – 205; железо – 22,91; марганец – 1,089; литий – 0,003; медь – 0,817; хром общий – 0,556; свинец – 0,016; никель – 0,037; цинк – 0,103; кадмий – 0,01; кобальт – 0,014; алюминий – 12,8; нефтепродукты (г/кг) – 2,08.

Качественный и количественный состав жировой части отхода был исследован с использованием тонкослойной хроматографии и определен групповой состав фосфолипидов методом двумерной тонкослойной хроматографии.

Выделение фосфатидной эмульсии проводили термическим методом. При нагревании до 65-70 ^оС удается отделить до 60 % воды. Для увеличения сроков хранения фосфатидной эмульсии применили метод высаливания (денатурация и осаждение белков). Химические показатели фосфолипидного слоя представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Химические показатели фосфолипидного слоя

Наименование показателя	Содержание
	по ТУ	фосфолипидный слой
Массовая доля влаги и летучих веществ, %	не более 70	57-59
Массовая доля P2O5, %	0,5	0,8
Массовая доля фосфолипидов, %	не менее 6	8,3

 

Сравнение содержания влаги и  фосфолипидов в верхнем фосфатидном слое с аналогичными показателями фосфатидного концентрата для пищевой промышленности (ТУ 9146-004-01899304-2004) показывает, что в полученном нами фосфатидном слое массовая доля фосфолипидов выше, а влажность ниже, чем нормативные показатели.

Отделение белково-липидного комплекса позволяет получить эмульсию с содержанием фосфатидов до 8 % и влажностью 58 %. Установлено, что добавление фосфатидной эмульсии в компосты (соотношение активный ил – наполнитель от 1:1 до 1:2) позволяет снизить количество подвижных форм тяжелых металлов в среднем на 30 %.

Литература

1. Лобанов, А. А. Равновесные и кинетические закономерности процесса экстракции масла из фосфолипидного концентрата и частично обезжиренных фосфолипидов [Текст] / А. А. Лобанов, Е. Н. Константинов // Изв. вузов. Пищевая технология. – 2002. – № 2–3. – С. 39–41.
2. Лобанов А.А., Бутина Е.А., Черкасов В.Н., Константинов Е.Н. Особенности равновесия системы фосфолипидный концентрат – ацетон [Текст] / А. А. Лобанов, Е. А. Бутина, В. Н. Черкасов, Е. Н. Константинов // Изв. вузов. Пищевая технология.– 2001. – № 4. – С. 64–67.