Анотація до роботи:

Крамаренко А.О. Технологія переробки 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. - Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут ” Міністерства освіти і науки України, Харків, 2008.

Дисертацію присвячено розробці науково обґрунтованої технології фосфоліпідних продуктів.

Розроблено технологію одержання якісних харчових фосфоліпідів з соняшникового ФК. Варіанти технології дозволяють одержувати ряд фосфоліпідних продуктів, що покривають практично весь асортимент ФК (концентровані фосфоліпіди, фракціоновані, фосфоліпідні ізоляти). Аналіз фізико-хімічних, органолептичних показників, фракційного складу свідчить про те, що одержані фосфоліпіди відповідають світовим вимогам щодо такого роду речовин.

Запропоновано ряд технологій хімічного модифікування соняшникового ФК з метою одержання ефективних ПАР. Були одержані емульгаторі підвищеної в порівнянні з ФК емульгуючої активності.

Розроблено простий метод кількісного визначення вмісту фосфоліпідів у ФК та оліях, що не має більшості недоліків, притаманних діючим методикам. Спосіб заснований на фіксуванні зміни кольору (оптичної густини) фосфоліпідів при їх термообробці на відміну від оптичної густини олій, в яких вони знаходяться.

Досліджена кінетика окиснення соняшникових ФК та олій в їх присутності. Підтверджена точка зору про прояв антиоксидантних властивостей ФК щодо гальмування окиснювального псування олії.

Одержано значення ефективних констант окиснення та гальмування окиснення для соняшникового ФК та олії в його присутності. Доведено, що ФК є інгібітором і 2-го і 3-го роду.

Впроваджено технологію ефективних емульгаторів модифікуванням ФК.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-практичної задачі розробки технології переробки соняшникових ФК з метою одержання якісних концентрованих фосфоліпідів та їх похідних багатофункціонального призначення. Внаслідок проведених теоретичних та експериментальних досліджень сформульовано наступні висновки:

1. Розроблено технологію одержання високоякісних концентрованих фосфоліпідів, яка базується на знежиренні соняшникового ФК ізопропиловим спиртом, фракціонуванні знежиреного фосфоліпідного продукту етиловим спиртом, знебарвленні та дезодоруванні концентрованим пероксидом водню. В результаті розробки технології встановлено наступне:

- співвідношення ФК: ізопропиловий спирт як 1:2 при додаванні 0,1% лимонної кислоти є достатнім для одержання знежиреного фосфоліпідного продукту зі вмістом фосфоліпідів 75%, що далі фракціонується етиловим спиртом;

- при співвідношенні знежирений ФК: етиловий спирт-ректификат як 1:1 можна одержати лецитинову та кефалінову фракції зі вмістом фосфоліпідів 35,5 та 85% відповідно;

- обробка абсолютованим етиловим спиртом ФК виключає його фракціювання та при їх співвідношенні як 1:1 можна одержати концентрований дезодорований фосфоліпідний продукт зі вмістом фосфоліпідів 78%;

- знебарвлення соняшникового ФК до значення колірного числа 4-6 мг J₂/100 см³ можливо обробкою його концентрованим пероксидом водню (1% від маси) при температурі 90С впродовж 120 хв. з наступним руйнуванням пероксидних сполук, що утворились, комплексом ферментів. При цьому відбувається дезодорування ФК.

Сполучення цих технологічних стадій призводить до економії розчинників, енергоресурсів, зменшення ступенів екстракції, скорочення часу тощо порівняно з відомими технологіями.

2. Встановлена можливість концентрування фосфоліпідів без застосування розчинників. Визначено, що при обробці гідратаційного осаду підкисленою (7% лимонної кислоти) водою (співвідношення гідратаційний осад: вода, 1:1) при температурі 60-70С призводить до розшарування останнього на водну та фосфоліпідну фази з одержанням фосфоліпідного продукту зі вмістом фосфоліпідів - 75%. Застосування такої технології призводить до економії енергоресурсів внаслідок упарювання меншої кількості води та повернення частини олії на стадію гідратації.

4. Розроблено технологію хімічного модифікування соняшникового ФК, що дозволяє одержувати ефективні ПАР багатофункціонального призначення шляхом:

а) окиснення соняшникового ФК;

б) взаємодією окисненого ФК з гідроксидом кальцію;

в) взаємодією окисненого ФК з бісульфітом калію;

г) взаємодією окисненого ФК з аміаком.

5. Ефективність одержаних ПАР як емульгаторів підвищується в ряду: окиснений ФК кальцієві солі окисненого ФК окиснений сульфітований ФК амінопохідні окисненого ФК. Кількісне співвідношення такої ефективності: 1:2:4:8 відповідно.

6. Запропоновано простий спосіб визначення вмісту фосфоліпідів у оліях та ФК, що заснований на встановленому кількісному зв’язку між концентрацією фосфоліпідів і ступенем зміни кольору при високотемпературному впливі на їх суміші з олією. Спосіб відрізняється від існуючих відсутністю пробопідготовки, не потребує витрати реактивів, застосування спеціального устаткування, кваліфікованої підготовки виконавця тощо.

7. Встановлено, що соняшниковий ФК є інгібітором 2-го роду (взаємодіє з пероксидними радикалами), а також зменшує швидкість радикалоутворення, тобто є інгібітором 3-го роду.

8. Визначені кінетичні параметри гальмування процесу окиснення соняшникової олії ФК, а саме: фактор «окиснюваності», що для 97%-го ФК становить 0,1 б.о., ефективна константа швидкості обриву ланцюгів цієї реакції, що становить значення k₇=10²ч10³ моль/лс.

9. Результати роботи впроваджено на ТОВ «Селена» (м. Шебекіно, Росія).

Публікації автора:

1. Крамаренко А.О. Одержання емульгаторів для потреб лакофарбової промисловості на основі фосфоліпідів олій / А.О. Крамаренко, І.М. Демидов // Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини імені С.З. Ґжицького. – 2007. – Т. 9, № 2 (33), Ч. 2. – С. 124 – 128.

Здобувачем розроблено технологію підвищення емульгуючих властивостей ФК, встановлено ефективні параметри цього процесу.

2. Крамаренко А.А. Направления применения фосфолипидных продуктов в зависимости от их технологических функций / А.А. Крамаренко, И.Н. Демидов // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – 2007. – № 27. – С. 78 – 83.

Здобувачем розглянуто тенденції використання фосфоліпідних продуктів у харчовій та інших галузях промисловості, зроблено висновок щодо вимог до нових фосфоліпідних продуктів.

3. Крамаренко А.А. Фосфолипиды как ингибиторы окисления масел / А.А. Крамаренко, И.Н. Демидов // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – 2008. – № 3. – С. 66 – 71.

Здобувачем підтверджено факт антиоксидантного впливу ФК на гальмування окиснювального псування олій. Встановлено значення параметрів окиснюваності для фосфоліпідних продуктів з різним вмістом фосфоліпідів.

4. Крамаренко А.А. Способы получения фосфолипидных продуктов / А.А. Крамаренко, И.Н. Демидов // Вопросы химии и химической технологии. – 2008. - № 2. – С. 58 – 62.

Здобувачем проведено аналіз існуючих способів одержання фосфоліпідних продуктів. Висновки стосуються виявлення найбільш перспективних підходів к одержанню якісних фосфоліпідних продуктів.

5. Крамаренко А.О. Деякі особливості визначення якісних показників фосфатидних концентратів / А.О. Крамаренко, І.Г. Радзієвська // Харчова промисловість. – 2008, – № 6. – С. 25 – 27.

Здобувачем вирішено ряд проблем визначення якісних показників ФК. Сформульовано рекомендації щодо вдосконалення існуючих методів аналізу фосфоліпідних продуктів.

6. Крамаренко А. О путях квалифицированного использования фосфатидного концентрата / А. Крамаренко, И. Демидов // Олійно-жировий комплекс. – 2005. – № 4 (11). – С. 38 – 40.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження та розроблено технологію одержання знежирених фракціонованих фосфоліпідних продуктів.

7. Пат. 29811 Україна МПК⁸ С 07 F 9/10. Спосіб одержання знежиреного фракціонованого фосфоліпідного продукту / Демидов І.М., Крамаренко А.О.; заявник і патентовласник Національний технічний університет «ХПІ». – № u200711367; заявл. 15.10.2007; опубл. 25.01.2008; Бюл. № 2.

Здобувачем проведено порівняльний аналіз розробленої технології та існуючих аналогів.

8. Пат. 81735 Україна МПК⁸ G 01 N 33/03. Експрес-метод визначення кількісного вмісту фосфоліпідів у негідратованих оліях та фосфатидних концентратах / Демидов І.М., Крамаренко А.О.; заявник і патентовласник Український наук.-дослід. ін-т олій та жирів УААН. – № a200700973; заявл. 30.01.2007; опубл. 25.01.2008; Бюл. № 2.

Здобувачем систематизовано результати дослідження щодо розробки нового простого методу кількісного визначення фосфоліпідів.

9. Пат. 30254 Україна МПК⁸ B01F 17/00. Процес одержання диспергатора пігментів для органорозчинних лакофарбових матеріалів на основі фосфоліпідів олій / Демидов І.М., Крамаренко А.О., Гуріна Г.І.; заявник і патентовласник Демидов І.М., Крамаренко А.О., Гуріна Г.І. – № u200706943; заявл. 20.06.2007; опубл. 25.02.2008; Бюл. № 3.

Здобувачем одержано експериментальні дані щодо ефективності впливу модифікованих ФК як емульгаторів у виробництві органорозчинних лакофарбових матеріалів.