Кобзар М.В. Технологія одержання висококонцентрованих фосфоліпідів соняшникової олії. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.06 – технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктів. – Дніпропетровський держаний аграрний університет Міністерства аграрної політики України, Дніпропетровськ, 2005.
Дисертацію присвячено розробці науково обґрунтованої технології одержання висококонцентрованих фосфоліпідів соняшникової олії.
Досліджено кінетику знежирення фосфатидного концентрату ізопропіловим спиртом та визначено математичну модель цього процесу. Встановлено, що доцільними температурами процесу знежирення є 60 – 70 єС, а співвідношення фосфатидного концентрату та ізопропілового спирту – 1:2 на початковій стадії екстрагування, а далі як 1:1. Визначені кінетичні константи і отримані кінетичні рівняння, які описують залежність швидкості знежирення фосфатидного концентрату від технологічних факторів.
З використанням тонкошарової та газорідинної хроматографії метилових ефірів жирних кислот визначений компонентний і жирнокислотний склад знежирених фосфоліпідів. Склад фосфоліпідів, в основному, представлений фосфатидилхоліном, фосфатидилетаноламіном, фосфатидилсерином і фосфатидними кислотами, а в жирнокислотному складі фосфоліпідів переважають лінолева (59–60 %), олеїнова (10,3–10,7 %), пальмітинова (18,0–19,1%) кислоти.
Досліджено вплив температури на процес знежирення фосфоліпідів і показано, що ця дія спрямована перш за все на угруповування ізольованих дієнів в ацилі лінолевої кислоти в фосфоліпідах.
Досліджена кінетика накопичення та розпаду гідропероксидів в умовах контакту знежирених фосфоліпідів з киснем повітря в процесі їх знежирювання та зберігання; визначена енергія активації процесу розпаду гідропероксидів.
Розроблена і апробована в дослідно-промислових умовах технологія одержання висококонцентрованих фосфоліпідів соняшникової олії та запропонована технологічна схема цього процесу.
Органолептичні і фізико-хімічні показники і дані мікробіологічних та токсикологічних досліджень знежирених фосфоліпідів свідчать про те, що висококонцентровані фосфоліпіди за своїми властивостями відповідають харчовій добавці – лецитин Е 322.
За розробленою технологією на дослідно-промисловій установці отримано 147 кг висококонцентрованих фосфоліпідів.
Розроблена технологія одержання висококонцентрованих фосфоліпідів соняшникової олії, яка заснована на проведенні знежирення фосфатидного концентрату ізопропіловим спиртом при температурах 50–80 єС і низьких співвідношеннях фосфатидного концентрату та ізопропілового спирту. Це дозволило підвищити швидкість екстрагування, скоротити витрати екстрагенту в 5–6 разів, в порівнянні з існуючою технологією, знизити енерговитрати на регенерацію екстрагента і підвищити якість знежирених фосфоліпідів (харчового лецитину).
Встановлено, що доцільним співвідношенням фосфатидного концентрату та ізопропілового спирту є 1:2 на початковій стадії екстрагування, а далі – 1:1; а раціональною температурою слід вважати 60 єС, при якій температурний вплив на фосфоліпіди незначний, а швидкість знежирення залишається високою.
Показано, що підвищення температури знежирення фосфатидного концентрату ізопропіловим спиртом до 80 єС призводить до часткової позиційної ізомеризації ізольованих дієнів ацилгліцеридів у спряжені дієни.
Виявлено, що у фракційному складі висококонцентрованих фосфоліпідів, одержаних за розробленою технологією, переважають фосфатидилхолін, фосфатидилінозітол і фосфатидиетаноламін. Доведено, що при підвищенні температури екстрагування вміст фосфатидилхоліну зменшується (з 28,2 до 26,8 %), а фосфатидилетаноламіну декілька зростає (з 24,3 до 25,2 %); крім того, вміст вуглеводів з підвищенням температури знежирення знижується, що сприяє одержанню більш чистого харчового лецитину. Встановлено, що у жирнокислотному складі переважають лінолева (59–61 %), олеїнова (10–12%) і пальмітинова (16–19 %) кислоти.
Досліджена кінетика окиснення фосфоліпідів і показано, що фосфоліпіди, одержані при більш низьких температурах знежирення фосфатидного концентрату, за вільного контакту з киснем повітря поглинають більше кисню, ніж фосфоліпіди, одержані при більш високих температурах.
Уперше вивчено температурний вплив на фосфоліпіди в процесі знежирення фосфатидного концентрату ізопропіловим спиртом і експериментально доведено, що активними центрами в молекулах фосфоліпідів є етиленові зв'язки, аміногрупи, фосфатні угруповання й б-метиленові групи.
Встановлено, що термічна дія на фосфоліпіди в разі знежирення фосфатидного концентрату спрямована перш за все на подвійні зв’язки ацилу лінолевої кислоти і вже при 80 єС помітний процес позиційної ізомеризації з утворенням спряжених дієнів. При підвищених температурах, близьких до 80 єС, різко зростає активність фосфатного угруповання і аміногруп. Доведено, що в діапазоні температур екстрагування 50–80 єС транс-ізомери відсутні.
Отримані висококонцентровані фосфоліпіди слід віднести до харчового лецитину на підставі даних вмісту у знежирених фосфоліпідах важких металів, а також даних мікробіологічного і токсикологічного контролю.
Публікації автора:
1. Мельников К.А., Кобзарь М.В. Технология производства лецитина из фосфатидного концентрата подсолнечного масла// Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. – Дніпропетровськ, 2003. – № 2. – С. 62 – 64.
Здобувачем проведено експериментальні дослідження.
2. Мельников К.А., Кобзарь М.В. К вопросу обезжиривания фосфатидного концентрата подсолнечного масла //Масложировая промышленность. – Москва, 2004. – № 4. – С. 18 – 19.
Здобувачем встановлена залежність швидкості екстрагування фосфатидного концентрату ізопропіловим спиртом від температури екстрагування і співвідношення ізопропіловий спирт – фосфатидний концентрат.
3. Мельников К.А., Кобзарь М.В. Технология получения пищевого лецитина из фосфатидного концентрата подсолнечного масла //Вопросы химии и химической технологии. – Днепропетровск, 2004. – № 4. – С. 160 – 164.
Здобувачем досліджений процес дестабілізації фосфоліпідів із розчину фосфатидного концентрату в гексані.
Мельников К.А., Кобзарь М.В. Лецитинсодержащая пищевая добавка из фосфатидного концентрата подсолнечного масла //Вопросы химии и химической технологии. – Днепропетровск, 2004. – № 6. – С. 69 – 71.
Здобувачем проведено експериментальні дослідження і узагальнено отримані данні.
Мельников К.О., Кобзар М.В. Технологія знежирення фосфатидного концентрату соняшникової олії ізопропіловим спиртом// Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства Мінагрополітики України «Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв». – Харків, 2004. – Том 1. – С. 211-218.
Здобувачем отримані дані щодо комплексного складу знежирених фосфоліпідів.
Мельников К.О., Кобзар М.В. Характеристика та склад фосфоліпідів соняшникової олії // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». – Харків, 2005. – № 14. – С. 99 – 105.
Здобувачем з використанням хроматографічних методів досліджений склад висококонцентрованих фосфоліпідів.
Мельников К.А., Кобзарь М.В. Кинетика окисления фосфолипидов подсолнечного масла кислородом воздуха // Новини науки Придніпров’я. – Дніпропетровськ, 2005 . – № 3. – С. 55 – 62.
Мельников К.О., Кобзар М.В. Кінетика знежирення фосфатидного концентрату соняшникової олії ізопропіловим спиртом // Вестник Национального технического университета «ХПИ». – Харьков, 2005. – № 25. – С. 137 – 144.
Здобувачем визначено оптимальні технологічні параметри і основні кінетичні константи процесу знежирення фосфатидного концентрату соняшникової олії ізопропіловим спиртом.
Пат. 66685 А Україна, МКИ 7 СО 7F9/10. Спосіб виділення лецитину із знежиреного фосфатидного концентрату. Мельников К.О., Кобзар М.В./ Дніпропетровський ордена Трудового Червоного Прапора державний аграрний університет - № 2003098480; Заявл. 15.09.2003; Опубл. 17.05.2004, Бюл. № 5.
Пат. 68748 А Україна, МКИ 7 СО 7F9/10. Спосіб виділення фосфоліпідів із фосфатидного концентрату. Мельников К.О., Кобзар М.В./ Дніпропетровський державний аграрний університет - № 2003109412; Заявл. 20.10.2003; Опубл. 16.08.2004, Бюл. № 8.
Пат. 70870 А Україна, МКИ 7 СО 7F9/10. Спосіб виділення фосфоліпідів із фосфатидного концентрату. Мельников К.О., Кобзар М.В., Мельников М.М./ Дніпропетровський ордена Трудового Червоного Прапора державний аграрний університет - № 20031213149; Заявл. 30.12.2003; Опубл. 15.10.2004, Бюл. № 10.
Мельников К.О., Кобзар М.В. Технологія виділення харчового лецитину із фосфатидного концентрату соняшникової олії // Матеріали ІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Динаміка наукових досліджень '2003». – Том 17 «Хімія та хімічні технології». – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2003. – С. 38 – 39.
Мельников К.А., Кобзарь М.В. К вопросу дестабилизации фосфолипидов и их выведения из растворов в неполярных растворителях// Матеріали VІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Наука і освіта '2004». – Том 53 Хімія та хімічні технології. – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2004. – С. 23 – 24.
Мельников К.А., Кобзарь М.В. Исследование влияния термического воздействия на свойства лецитинсодержащих материалов// Матеріали ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Динаміка наукових досліджень '2004». – Том 69 Хімія та хімічні технології. – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2004. – С. 33 – 34.
Кобзарь М.В. Технология выделения лецитинсодержащих продуктов из фосфатидного концентрата подсолнечного масла// Тези доповідей ІІ Всеукраїнської конференції молодих вчених з актуальних питань хімії, м Дніпропетровськ, 2004. – С. 30.
Кинетика экстрагирования фосфатидного концентрата подсолнечного масла изопропиловым спиртом/ Мельников К.А., Лебедь С.Б., Кобзарь М.В., Проскурина Л.А.// 1-а міжнародна науково-практична конференція «Науковий потенціал світу 2004», 1 – 15 листопада 2004 р., м. Дніпропетровськ – С. 31.
Кобзар М.В., Мельников К.О. Фосфоліпіди соняшникової олії// Матеріали VІІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Наука і освіта '2005». – Том 69 Хімія. – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2005. – С. 63 – 64.
Мельников К.О., Кобзар М.В. Технологія отримання харчового лецитину // Матеріали ІХ Міжнародної науково-технічної конференції «Нові технології та технічні рішення в харчовій та переробній промисловості: сьогодення і перспективи». – Частина ІІ. – Київ: НУХТ, 2005. – С. 9 – 10.
Кобзарь М.В. Перспективы производства лецитина в Украине // Материалы ІV Международной конференции «Масложировая промышленность – 2005». – Киев, 2005. – С. 42 – 43.
