Связанная и несвязанная вода в фосфолипидной эмульсии. Способы обезвоживания фосфолипидной эмульсии

 

 

 

2.3.ВЛИЯНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ СТАДИЙ ПЕРЕРАБОТКИ МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН НА СОСТАВ И СВОЙСТВА ИЗВЛЕКАЕМЫХ ФОСФОЛИПИДОВ.

 

По литературным данным, в ходе технологического процесса происходит как связывание, так и высвобождение отдельных групп фосфолипидов (например, при измельчении ядра происходит их частичное высвобождение, а при прессовании и экстракции - связывание) . Преобладание того или иного процесса зависит от многих факторов: степени дисперсности материала, его влажности и особенностей подготовки к прессованию и экстракции, от давления и температуры при прессовании.

Особенно интенсивные  изменения в масличной и гелевой  частях семян

наблюдаются при влажно-тепловой обработке. [10]

Увеличение перехода фосфолипидов в масло из материала (мезги), предварительно прошедшего влажно-тепловую обработку (табл. 11), сопровождается значительным снижением их гидратируемости (содержание негидратируемых фосфолипидов возрастает от 0,03 -0,05 до 0,15-0,22%). Низкая гидратируемость была также установлена для прессовых и экстракционных масел, полученных из материала, прошедшего влажно-тепловую обработку: содержание негидратируемых фосфолипидов в этих маслах достигло 0,20-0,28% (см. табл. 11).

При увлажнении и медленном  нагревании измельченных льняных и подсолнечных семян в первых чанах жаровень форпрессовых агрегатов в масле обнаружено высокое содержание негидратируемых форм фосфолипидов.

Для инактивации фосфолипаз и липазы предложено проводить кратковременный и интенсивный нагрев подсолнечной мятки перед жарением до 80-85°С и влажности 8,5-9,0%. После такой инактивации содержание негидратируемых фосфолипидов в масле не превышает 0,02%, одновременно уменьшается и кислотное число масла. Однако позже был сделан вывод о том, что фосфолипаза D в процессе влажно-тепловой обработки подсолнечной мятки не влияет существенно на гидратируемость фосфолипидов, извлекаемых с маслом [10] . Необходимо отметить, что такой вывод является не совсем точным, так как в качестве фермента, добавляемого в мятку перед влажно-тепловой обработкой, авторы цитируемой работы применяли фосфолипазу D, выделенную из листьев белокочанной капусты, а не из семян подсолнечника. Это могло повлиять на достоверность результатов. Действительно, было показано, что фосфолипаза D, выделенная из хлопковых семян, принимает активное участие во взаимопревращениях фосфолипидов, что, по мнению авторов, приводит к изменению соотноше-

 

 

Таблица 11. Влияние влажно-тепловой обработки на гидратируемость фосфолипидов

 

Показатель	Масло, полученное
	экстракцией диэтиловым эфиром		из мезги
			прямой экстракцией бензином	Прессо ванием	экстракцией бензином  жмыха
Содержание  фосфолипидов, %
До  гидратации	0,33-0,35	0,45-0,50	0,36-0,40	0,29-0,35	0,74-0,82
После  гидратации	0,03-0,05	0,15-0,22	0,20-0,25	0,23-0,25	0,25-0,28

 

Примечание. Мезгу получали из мятки, увлажняя последнюю до 9,0-9,5%, и выдерживали при 100-105°С в течение 1 ч.

ния между гидратируемыми и негидратируемыми фосфолипидами  и влияет на их гидратируемость из масел . Необходимо отметить, что прямого ответа на поставленный вопрос, влияет ли собственно фосфолипаза D на гидратируемость фосфолипидов, нет .

В таблице 8 Показано, что наибольший переход фосфолипидов в масло (до 0,9-1,2%) наблюдается в процессе кондиционирования дроблен- ки (влажно-тепловой обработки) при температуре острого пара 110,7°С и продолжительности обработки 9 мин (табл. 12).

В литературе отмечено влияние  режимов влажно-тепловой обработки  на состав и свойства фосфолипидов, извлекаемых из масла методом  прямой экстракции материала лепестковой  структуры, а также фосфолипидов, извлекаемых из масел после жарения ядра в чанных аппаратах . Влажно-тепловая обработка материала перед извлечением масла прямой экстракции приводит к переходу в масло меньшего количества фосфатидилинозитолов; одновременно происходит некоторое снижение содержания лизофосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов и увеличивается содержание полиглицерофосфолипидов. Масло после гидратации содержит следы фосфолипидов.

В литературе приведены данные по изменению состава фосфолипидов подсолнечных семян на отдельных  стадиях его переработки . При измельчении ядра на пятивальцовых станках не происходит изменения общего количества извлекаемых фосфолипидов, но наблюдаются изменения в их составе: увеличение содержания фосфатидилинозитолов и фосфатидилхо- линов, а также уменьшение фосфатидных кислот. Влажно-тепловая обработка мятки приводит к некоторому увеличению выхода фосфолипидов и

 

Таблица 12.Влияние оптимальных режимов влажно-тепловой обработки семян подсолнечника на активность ферментов и выход фосфолипидов

 

Показатель	Целые семена	Лепесток из дробленки  ядра
		без влажно- теповой обработки	влажно-тепловая обработка в жаровне	Кондицион ирование дробленки
Активность ферментов
липазы	0,007	0,008	0,003	0,001
Липокс игеназы	0,007	0,008	0,008	0,008
Фосфо липазы D	0,016	0,029	0,016	0,012
Количество фосфо липидов в извлеченном растворителем масле	-	0,14	0,59-0,68	0,92-1,18

 

 

 

к дальнейшему изменению  их состава: снижается доля фосфатидных  кислот, увеличивается содержание фосфатидилхолинов, а также содержание одной из форм фосфатидилинозитолов. Содержание фосфатидилэтаноламинов, фосфатидилсеринов, лизофосфатидилхолинов и полифосфатидилглицеридов практически не меняется. Значительные изменения состава фосфолипидов происходят на стадии прессования (температура мезги, направляемой на прессование, 105-110°С). При этом в масло переходит только 50% фосфолипидов. В фосфолипидах масла резко увеличивается содержание фосфатидилинозитолов и уменьшается содержание фосфатидилхолинов. Сравнение данных по содержанию и составу фосфолипидов форпрессового масла, извлекаемого бензином из таким же образом подготовленных семян методом прямой экстракции, показало, что они практически одинаковы.

Таким образом, существующие в настоящее время режимы влажнотепловой подготовки материала к извлечению масла приводят к накоплению в свободном состоянии трудногидратируемых фосфолипидов. В связи с этим основные работы направлены на разработку способов подготовки маслосодержащего материала к извлечению масла на основании создания более мягких режимов влажно-тепловой обработки и в первую очередь исключения влияния высоких температур.

Приведенные выше данные относятся  в основном к фосфолипидам, извлекаемым  из подсолнечных семян. Влияние отдельных  стадий переработки семян сои на состав и свойства фосфолипидов достаточно полно освещено в литературе. В литературе приведены данные по влиянию влажно-тепловой обработки материала (семян сои) сухим насыщенным паром на выход и состав фосфолипидов (табл. 13) [10].

Влажно-тепловое воздействие  на соевый лепесток приводит как к  увеличению выхода фосфолипидов, так и к лучшей их гидратируемости.

 

 

Таблица 13.Влияние влажно-тепловой обработки на гидратируемость фосфолипидов, извлекаемых с соевым маслом.

 

 

Показатель	Масло из образцов
	исходного	автоклавированной
		Целой  сои	Дробленки	Лепестка
Содержание фосфолипидов в масле, %
до гидратации	3,35	4,47	4,8	5,28
После гидратации	0,07	0,02	0,01	0,02
Содержание отдельных групп фосфолипидов, %
Фосфатидилхолины	28	41	33	38
Фосфатидилэтаноламины	32	27	25	20
Фосфатидные кислоты	6	9	5	8
Инозитолсодержащие	24	19	31	34
Неидентифицированные	10	4	6	-

 

Качество экстракционного  масла в значительной степени  зависит от глубины экстракции. Большое  влияние на качество масла оказывают и режимы дистилляции мисцеллы . Применение пониженных температур на окончательной ступени дистилляции способствует снижению окислительной порчи фосфолипидов, уменьшению разрушения каротиноидов и образования меланосоединений, что в конечном итоге увеличивает степень гидратируемости фосфолипидов из масел [10].

В литературе отмечено, что  при прямой экстракции подсолнечных и соевых семян при различной глубине извлечения полученные экстракционные масла по своим химическим показателям мало различаются: наблюдается лишь некоторое увеличение количества извлекаемых фосфолипидов, гидратируемость которых находится практически на одном уровне .

Отмечено также, что в  процессе дистилляции происходит разрушение каротиноидов и одновременное накопление меланофосфатидов и негидратируемых фосфолипидов (табл. 14) [10].

В последнее время все  более актуальным становится вопрос о выборе оптимальной лузжистости  перерабатываемого ядра в связи  с усовершенствованием сортов семян подсолнечника, которое привело к изменению их

 

 

Таблица 14.Влияние промышленной и лабораторной дистилляции на качество соевого масла.

 

Образцы	Цвет, мг/2	Содержание
		пигментов		фосфолипидов
		Мелано фосфа тидов,мг/г	Каро тино идов,мг/г	до гидр атации	После  гидр атации
Исходная  Промышленная  мисцелла
образец 1	58,3	0,8	66,8	-	-
образец 2	65,5	0	63,5	-	-
образец 3	52,1	0	64,2	-	-
Масло из мисцеллы, полученное  при лабораторной дистилляции
образец 1	54,3	1,1	63,5	1,69	0,03
образец 2	64	1,3	62,7	1,69	0,03
образец 3	47	1,6	61,2	1,56	0,05
Масло из мисцеллы, полученное при промышленной  дистилляции
образец 1	41	2,2	56,1	1,56	0,13
образец 2	54,7	3,2	53	1,82	0,1
образец 3	42,9	2,1	54,6	1,56	0,31

 

 

Определенный интерес  имеют исследования процесса прямой экстракции необрушенных семян, особенно в случае переработки их мелких фракций, оболочка которых имеет наибольшую масличность и труднее отделяется [10] .

В литературе приведены данные по влиянию лузжистости на качество масел и свойства фосфолипидов. В  маслах, извлеченных из ядра с различным  содержанием лузги, отмечена определенная тенденция к изменению некоторых  показателей, характеризующих качество масла: наблюдается увеличение кислотных чисел, содержания неомыляемых липидов, суммарного количества продуктов окисления. Количество извлекаемых фосфолипидов по мере увеличения лузжистости ядра несколько возрастает. Характер извлечения из образцов ядра с различной лузжистостью негидратируемых фосфолипидов соответствует характеру извлечения суммарных фосфолипидов [10] .

В результате исследований и практического опыта установлено, что качество исходного масличного сырья значительно влияет не только на состав и качество вырабатываемых масел, но и на состав и качество получаемых из них фосфатидных концентратов. Имеющиеся требования к качеству сырья, рекомендуемые безопасные режимы его хранения соответствуют сохранению качественных показателей масла и фосфолипидов.

Для максимального извлечения как масла, так и фосфолипидов, проявляющих высокие гидрофильные свойства, а следовательно, и гидратируемость, рекомендуется осуществлять быстрый нагрев материала и проведение последующей влажно-тепловой обработки при температурах, обеспечивающих максимальное подавление деятельности ферментов - фосфолипаз и способствующих высвобождению связанных форм фосфолипидов. В этих условиях получаемые фосфолипиды имеют оптимальный состав, обогащены наиболее ценными фракциями -фосфатидилхолинами, фосфатидилинозитолами и фосфатидилэтаноламинамины в пересчете на масел. [10]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

В данной работе рассматривалась  важная проблема наличия в фосфолипидной эмульсии связанной и несвязанной воды , ее свойства, роль и другие важные функции, а также способы обезвоживания фосфолипидной эмульсии, необходимые для производства растительного масла.

 

Как можно понять, в век  научного подхода к переработке  отходов переработка бывшего  в употреблении масла не стала  исключением из общего правила. Даже в нашей стране ежегодно появляются сотни предприятий, что специализируются на переработке отходов. Такой подход к делу благотворно влияет на чистоту  окружающей среды. Медленно, но верно  сваливание отходов в кучу уходит в прошлое. А утилизация масла - это как раз та область, что в последнее время развивается особенно бурными темпами. К такому выводу пришли Константинов В.Е., Суханов Н.В. и другие ученые в своей работе о способе сушки ФЛЭ .