Введение к работе
Актуальность темы. Актуальность и обоснованность выбора темы исследования заключается в том, что в настоящее время качество и безопасность потребления жировых продуктов питания является первостепенной задачей инновационного развития масложировой промышленности. Поэтому особую актуальность приобретают комплексные исследования, направленные на совершенствование и оптимизацию технологических параметров процессов гидратации фосфолипидов и нейтрализации свободных жирных кислот. Улучшение физико-химических показателей и максимальное сохранение в рафинированных маслах биологически активных веществ, способствуют повышению их окислительной стабильности и длительному сохранению качественных и количественных свойств. Решения данной проблемы, не требующие значительных капиталовложений, особенно актуальны для предприятий малого и среднего бизнеса, позволяющие последним быть более вариабельными. Высококачественные рафинированные растительные масла являются основой для получения эмульсионных продуктов питания с рациональными свойствами, способствующими сохранению здоровья и оптимизации жирового рациона питания населения, что так же обосновывает необходимость и актуальность проведенного исследования.
Степень разработанности проблемы.
Проведенные исследования основаны на научно-теоретических трудах и экспериментальных исследованиях ученых: Н.С. Арутюняна; О.С. Восканян; Е.В. Грузинова; Н.И. Козина; А.А. Кочетковой; А.Ю. Кривовой; Е.П. Корненой; В.В. Ключкина; А.Н. Лисицина; А.П. Нечаева; И.П. Павловой; В.Х. Пароняна; П.А. Ребиндера; А.Г. Сергеева; Н.М. Скрябиной; А.В. Стеценко; В.А. Тутельяна; Ю.А. Тырсина; Т.В. Шленской; А.А. Шмидта и других.
Цель и задачи исследования.
Целью диссертационной работы являлось проведение комплексных исследований по совершенствованию технологии рафинации растительных масел на стадиях получения гидратированного и нейтрализованного подсолнечного масла и создания на его основе новых эмульсионных продуктов с рациональными свойствами.
В соответствии с поставленной целью исследования были сформулированы и решены следующие задачи:
улучшение качественных показателей воды и исследование ее влияния на эффективность процессов гидратации фосфолипидов и нейтрализации свободных жирных кислот подсолнечного масла;
улучшение качественных показателей гидратированного подсолнечного масла и фосфолипидного концентрата;
улучшение качественных показателей и увеличение выхода нейтрализованного подсолнечного масла;
научное обоснование и разработка рецептур эмульсионных продуктов с рациональными свойствами;
исследование окислительной стабильности гидратированного и нейтрализованного подсолнечного масла и эмульсионного продукта с рациональными свойствами.
Научная новизна работы.
В диссертационной работе лично автором получены следующие научные результаты:
научно обоснована и экспериментально подтверждена необходимость специальной подготовки воды в процессах жиропереработки;
научно обоснована, исследована, разработана и экспериментально подтверждена эффективность применения в технологии гидратации фосфолипидов в качестве гидратирующего реагента смеси лимонной и яблочной кислот на основе предварительно подготовленной воды;
обосновано увеличение глубины извлечения фосфолипидов и сохранение естественных антиоксидантов - токоферолов в максимальной степени за счет снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз системы «масло-вода» и агрегативной устойчивости ассоциированных молекул фосфолипидов, их коагуляции и выведению в виде фосфолипидной эмульсии;
установлена и экспериментально подтверждена эффективность применения нового реагента, состоящего из смеси гидроксида натрия и нитрилотриметиленфосфоновой кислоты на основе предварительно подготовленной воды, в процессе нейтрализации для снижения содержания свободных жирных кислот и улучшения процесса разделения гетерогенной системы «соапсток - нейтральное масло» за счет поверхностной активности молекул реагента, понизивших вязкостные свойства системы и процесс солюбилизации нейтрального жира соапстоком;
высокое качество и окислительная стабильность подсолнечного масла, гидратированного и нейтрализованного по разработанным технологиям, подтверждены исследованиями кинетических изменений показателей перекисного и анизидинового чисел, а так же общей степени окисленности и скорости окисления при хранении масла;
научно обоснован ингредиентный состав рецептуры и разработан способ получения эмульсионных продуктов, качественные показатели и рациональные свойства которых обусловлены комплексом биологически активных веществ: полиненасыщенными жирными кислотами семейств – 3, – 6, – 9; витаминами группы Е, Д, А, С; минеральными веществами – кальция, калия, железа и пищевыми волокнами.
Теоретическая и практическая значимость работы заключалась:
применении в процессах рафинации специально подготовленной воды с показателями жесткости 0,1 мгэкв/л и щелочности 0,4 мгэкв/л, полученной с помощью удаления ионов железа фильтром с каталитической загрузкой марганцевым цеолитом и последующим удалением солей кальция и магния на ионообменной установке методом Na – катализирования ;
повышении эффективности технологических процессов гидратации фосфолипидов и нейтрализации свободных жирных кислот, а также качества гидратированного и нейтрализованного подсолнечного масла за счет применения специально подготовленной воды и новых реагентов, способствующих увеличению выхода гидратированного и нейтрализованного масла, в сокращении побочных отходов и улучшении экологической обстановки производства;
расширении и обновлении ассортимента эмульсионной продукции, за счет производства инновационных продуктов, способствующих оптимизации жирового рациона питания населения;
применении результатов научных и экспериментальных исследований в учебном процессе по специальности «Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно – косметических продуктов»: при чтении лекций, выполнении лабораторных и практических работ студентами, разработке учебно-методических пособий и проведении научно- исследовательских работ.
Основные положения, выносимые на защиту
На защиту выносятся следующие положения:
-
улучшение качественных показателей воды, используемой для интенсификации процесса гидратации подсолнечного масла;
-
разработка технологии гидратации подсолнечного масла с оптимальными качественными показателями за счет более полного выведения фосфолипидов, уменьшения содержания металлов, сохранения в максимальной степени биологически-активных веществ;
-
повышение эффективности процесса нейтрализации подсолнечного масла за счет увеличения выхода нейтрализованного масла и сокращение побочных отходов;
-
разработка ингредиентного состава эмульсионной композиции, формирующий рациональные свойства продукта;
-
исследование окислительной стабильности гидратированного и нейтрализованного подсолнечного масла и эмульсионного продукта с рациональными свойствами.
Личный вклад соискателя. Научное обоснование и постановка цели и задач исследования, организация, планирование и проведение эксперимента, обработка и обобщение результатов исследований, совершенствование технологий, подготовка результатов к опубликованию, участие в проведении производственных испытаний.
Степень достоверности и апробация результатов работы. Достоверность полученных результатов подтверждена применением современных физико-химических методов анализа, актами выработки и испытаний опытно промышленной партии эмульсионного рационального продукта по рецептурной карте с включением высококачественного рафинированного подсолнечного масла и фосфолипидного концентрата, полученных по усовершенствованной технологии рафинации согласно разработанной технологической инструкции и осуществленной на производственных мощностях ООО «Мэджи».
Основные результаты исследований доложены на: V Московской Межвузовской научно-практической конференции «Студенческая наука» ( г. Москва: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2 декабря 2010 г.); IV Международной научно-практической конференции «Управление торговлей: теория, практика, инновации» (г. Москва: Российский Университет кооперации, 10 ноября 2011 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение устойчивого развития АПК» ( г. Уфа: Башкирский ГАУ, 13 – 15 декабря 2011 г.); II Международной научно-практической конференции «Интеграция науки и практики, как механизм эффективного развития современного общества» (г. Москва: Институт стратеги- ческих исследований, 30 – 31 декабря 2011 г.); III Международной научной конференции «Естественнонаучные вопросы технических и сельскохозяйственных исследований» (г. Москва: 11 января 2012 г.).
Публикации. Всего опубликовано 7 научных трудов, в том числе 3 статьи в журналах по утвержденному списку ВАК РФ.
Структура и объем диссертации.
