Модернизация технологии экстракции сафлорового жмыха и рафинация получаемого масла

Аннотация

Актуальность и востребователыюсть темы диссертации. В настоящее время в мире производство пищевых масел, высоко насыщенных жирных кислот, природных красителей увеличолось от 520 до 777 млн. тонн в год, где Китай (328 млн.т), Индия (70 млн.т), США (40 млн.т), Турция (28 млн.т), Малазия (20 млн.т.) занимают ведущую роль2. В том числе возделование и переработка сафлора расширяеться из года в год. За годы независимости в Узбекистане за счет сокращения посева хлопчатника увеличилось возделование семян сафлора на богарных и орошаемых землях. При этом семена сафлора отгружаются на масло-жировие предприятия с целью дальнейшего производства из них пищевого масла, шрота и др. Сегодня проблемой переработки семян сафлора считается сложность его обрушивания, очистка от горковатого привкуса и запаха получаемого из него масла. На мировом уровне по актуальным направлениям проводятся научные исследования по повышению качества получаемого сафлорового масла и расширению ассортиментов по его применению; модернизации технологии экстрагирования семян сафлора и рафинации полученного масла с использованием нетрадиционных способов интенсификации рассматриваемых процессов. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан №ПП-2520 от 12 апреля 2016 года «О мерах по совершенствованию системы закупки и использования плодоовощной продукции, картошки и бахчевых культур», Кабинет Министров Республики Узбекистан №251 от 29 августа 2015 года «Об утверждении концепции и комплекса мер по обеспечению населения Республики Узбекистан в 2015-2020 годах качественными продуктами питания», Постановление Президента Республики Узбекистан №ПП-4947 от 7 февраля 2017 года «Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» и в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере. Целью исследования является модернизация технологии экстракции сафлорового жмыха и рафинации полученного масла путем использования нетрадиционных способов интенсификации массообменных процессов и эффективных местных химических реагентов. Научная новизна исследования заключается в следующем: выявлены структурно-механические и физико-химические свойства гранулированного жмыха; установлены показатели процесса экстракции гранулированного сафлорового жмыха и ракушки на углеводородном растворителе; доказано, что для интенсификации процесса экстракции сафлорового жмыха целесообразно осуществлять рециркуляцию части мисцеллы с подогревом ее до 65-70°С с нижней части горизонтальной колонны в верхнюю часть экстракционной колонны экстрактора; показано, что использование механо-химической активации (МХА) при гидратации и нейтрализации сафлорового масла позволяет разрушать имеющиеся в нем ассоциаты (мицеллы) и в итоге интенфицировать данные процессы в 1,2-1,3 раза; установлено, что замена традиционной каустической соды на силикат натрия в процессе нейтрализации сафлорового масла позволяет увеличить выход нейтрализованного масла на 1,5-2,0%; выявлены избирательные свойства адсорбентов при отбелке сафлорового масла, полученных из местных глинистых минералов и углей; разработаны эффективные композиции из местных адсорбентов, обеспечивающие высокие выхода и показатели качества отбеленных сафлоровых масел; разработана модернизированная технология, процессов экстракции и комплексной рафинации сафлорового масла. Заключение 1. Установлено, что объем свободных пор в жмыхе полученном из обрушенных семян сафлора по сравнению со жмыхом, полученном из необрушенных семян сафлора в 2 раза меньше; в изученных образцах жмыхов отсутствуют мезо- и микропоры, из них не имееються макропоры размером более 75900 А. 2. Установлена целесообразность экстракции гранулированного жмыха, полученного из обрушенных семян сафлора и достигнуто получение высококачественного сафлорового масла за счет снижения перехода вредных веществ лузги в масло. 3. Показано, что при изменении формы жмыха от ракушки к грануле за счет увелечения порестости интенсивность и относительная степень пропитки углеводородным растворителем повышается, а в гранулированном жмыхе, полученном из необрушенных семян данные показатели проявляются больше. 4. Установлено, что в началный период (6 минут) с увелечением лузжистости сафлоровой гранулы от 5,0 до 25 % относительная степень пропитки (<р) повышается от 0,52 до 0,71 и в конечный период (10 минут) - от 0,72 до 0,84. 5. Установлен стереовидавой состав и количественное содержание триглицеридов изучаемых образцов сафлорового масла, которые позволяют научно-обоснавать его особенности от других видов растительных масел и разработать рациональные технологии их переработки. Кроме того сведения о структуре и составе сафлоровых масел, полученных на богарных и орашаемых землях по их свойствам могут быть исспользованы при их идентификации. 6. На основании исследования состава и свойств сафлоровых масел полученных экстракционным способом из семян сафлора возделованных на богарных и оращаемых землях разработана схема комплексной её рафинации, которая включает модернизированную технологию гидратации, щелочную нейтрализацию с исспользованием МХА и применение для отбелки масла композиции из местных адсорбентов, они позволяют получить высококачественное пищевое сафлоровое масло. 7. Установлено, что для очистки и отбелки экстракционного сафлорового масла наиболее эффективным является разработанная композиция адсорбентов КОСМ-5, которое состоит из КАУ (34 %), НКП (33 %) и НШБ (33 %). 8. На основании полученных результатов исследование разработаны модернизированные технологии экстракции сафлорового жмыха и комплексной рафинации получаемого масла, где для интенсификации сложных процессов предложено применения нетродиционных способов.