Новая технология получения пищевого лецитина

Источник

Журнал "Олійно-жировий комплекс"

17199

Увеличение потребления растительных масел, как в пищевых, так и в технических целях, решение ряда вопросов, связанных с длительным хранением жиров и жиросодержащих веществ, а также постоянно растущий спрос на ряд биологически активных веществ, содержащихся в растительных маслах, предусматривают комплексную переработку масличных семян, включающую выделение, последующую переработку и использование сопутствующих растительным жирам веществ, имеющих важное значение в жизнедеятельности людей и животных.

Сопутствующие вещества - фосфолипиды, стиролы, токоферолы - повышают ценность масла, а свободные жирные кислоты и воски, наоборот, снижают его качество. Однако присутствие фосфолипидов ухудшает технологические свойства масел. Это создает осложнения на последующих этапах их переработки - рафинации и гидрогенизации.

На современных маслодобывающих предприятиях при комплексной переработке жиросодержащих семян фосфолипиды выделяют в виде фосфатидных концентратов (самостоятельного продукта), которые до сих пор не нашли широкого практического применения, но создают реальную сырьевую базу для производства пищевых лецитинов и биологически активных добавок на их основе.

Одной из основных тенденций развития пищевой промышленности ХХI века является создание здоровых, так называемых функциональных продуктов питания. Отличительной особенностью таких продуктов является присутствие в их составе ингредиентов, выполняющих помимо традиционной питательно-энергетической ряд специфических физиологических функций, которые помогают организму человека бороться с негативными воздействиями цивилизации.

Создание таких продуктов невозможно без использования биологически активных добавок (БАД).

Центральное место среди таких БАД занимают лецитин и лецитинсодержащие продукты, которые практически не производятся в Украине. Поэтому для покрытия нужд пищевой промышленности, медицины и сельского хозяйства они поставляются из-за рубежа.

В соответствии с директивой ЕС, лецитины, имеющие номер Е 322, представляют собой смесь фракций фосфолипидов, полученную из животных или растительных объектов физическими методами, а также методами, включающими использование безвредных ферментов, в которых содержание веществ, нерастворимых в ацетоне (собственно фосфолипидов), составляет не менее 56-60%. В странах Европы, США и Японии лецитины отнесены к общепринятым безопасным веществам и включены в список GRAS (Generally Regarded As Safe).

Основные функции фосфолипидов в пищевых продуктах связаны с эмульгированием, особенностями которого являются способности образовывать и поддерживать в однородном состоянии как прямые, так и обратные эмульсии, стабилизацией различных систем, пеногашением, антиразбрызгивающей способностью, способностью предотвращать прилипание изделий к различным материалам (рис. 1).

Рис. 1. Функции лецитина в пищевых продуктах

Перечисленные функции определяют фосфолипиды как традиционные пищевые добавки, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью придания им заданных свойств, а также сохранения их собственных свойств, поскольку некоторые фосфолипиды оказывают антиоксидантное действие.

Кроме того, достоверно известно, что, в отличие от большинства других пищевых добавок (например, моноглицеридов, потребление которых составляет около 60% общего количества), препараты фосфолипидов отличает высокая физиологическая активность. В связи с этим их использование выходит за рамки решения только технологических задач и создает предпосылки для создания новых видов продуктов питания, оказывающих положительное влияние на здоровье человека (рис. 2).

Рис. 2. Специфические физиологические области воздействия фосфолипидов

Украина обладает неограниченным сырьевым источником получения лецитина. Это, прежде всего, фосфатидные концентраты подсолнечных масел. По данным УкрНИИМЖ, производство фосфатидных концентратов в 2005 году отечественными предприятиями составило 4097 тонн, в том числе пищевого фосфатидного концентрата - 1656 тонн.

В настоящее время все существующие технологии получения пищевого лецитина из фосфатидного концентрата включают в себя стадию обезжиривания его ацетоном. В Днепропетровском государственном аграрном университете разработана технология получения пищевого лецитина из фосфатидного концентрата подсолнечного масла путем экстрагирования его изопропиловым спиртом. Суть предложенной технологии заключается в том, что фосфатидный концентрат обрабатывают изопропиловым спиртом в весовом соотношении фосфатидного концентрата к изопропиловому спирту на начальной стадии как 1:2, а далее, для уменьшения растворимости лецитина в изопропиловом спирте - как 1:1 при температуре 50-80°С при интенсивном перемешивании.

В этих условиях углеводородная часть фосфолипидов будет частично находиться в расплавленном состоянии. Это способствует большему контакту растворителя с компонентами фосфатидного концентрата и более быстрому его обезжириванию.

Наибольшее влияние на скорость обезжиривания фосфатидного концентрата оказывают два фактора - температура экстрагирования и количественное соотношение весовых частей фосфатидного концентрата к изопропиловому спирту.

Использование повышенных температур при обезжиривании фосфатидного концентрата целесообразно с учетом следующих фактов: после первой обработки фосфатидного концентрата экстрагентом образуется смолообразная масса, в которую плохо проникает растворитель, что приводит к значительному снижению скорости экстрагирования;

при повышенных температурах углеводородная часть фосфолипидов частично переходит в расплавленное состояние, а остальная часть становится проницаемой для экстрагента.

Экспериментально установлено, что уже при температуре 50°С значительная часть фосфолипидов переходит в расплавленное состояние. Поэтому для увеличения скорости обезжиривания фосфатидного концентрата изопропиловым спиртом процесс экстрагирования целесообразно проводить при повышенных температурах, близких к температуре кипения изопропилового спирта.

По данным лабораторных исследований и опытно-промышленной проверки разработанной нами технологии, предложена принципиальная технологическая схема получения пищевого лецитина (рис. 3).

Рис. 3. Технологическая схема получения пищевого лецитина

1-емкость фосфатидного концентрата; 2, 5-центробежный насос; 3-экстрактор; 4-емкость изопропилового спирта; 6-нутч-фильтр; 7-емкость; 8-аэровибросушилка; 9-емкость раствора масла в изопропиловом спирте; 10-шестеренчатый насос; 11-куб колонны; 12-ректификационная колонна; 13-теплообменник; 14-емкость; 15, 16-сборники изопропилового спирта; 17-конденсатоотводник.

--0.1-- готовый продукт; --0.6-- фосфолипиды;

--4.5-- пары ИСП; --8.0-- фильтрат (раствор масла в ИПС)

В таблице 1 приведены требования к пищевому лецитину марки "А", "Б", "В" нормативной документации ТУУ 02070758.001-99 "Пищевая добавка - лецитин. Технические условия", и дана характеристика полученного лецитина.

Таблица 1. Характеристика продукции, которая выпускается
Наименование показателя Норма для марки "А" Норма для марки "Б" Норма для марки "В" Экспериментальный образец пищевого лецитина
Внешний вид сыпучая порошкообразная масса без посторонних,
включений
Запах и вкус едва заметный специфический
вкус и запах масла, которое
используется
без запаха, без вкуса
Цвет желто-коричневый
Массовая доля влаги, %, не более 1,5 1,4 1,5 1,5
Перекисное число выделенного масла, ммоль½ О/кг, не более 3,0 3,0 3,0 3,6
Перекисное число пищевого лецитина, ммоль½ О/кг, не более - - - 0,3
Кислотное число мг КОН/г, не более 10 10 10 10
Массовая доля фосфолипидов, нерастворимых в этиловом эфире, %, не более 0,20 0,25 0,20 0,20
Массовая доля фосфатидов, %, не менее 96,5 93,0 93,0 97,2
рН 1% водного раствора 6-7 6-7 6-7 6-7

В результате испытания разработанной технологии получения пищевого лецитина на опытно-промышленной установке научно-исследовательского института химических реактивов (г. Днепропетровск), а также исследования химических показателей полученных фосфолипидов был сделан ряд выводов:

- технологию получения пищевого лецитина с использованием в качестве экстрагента для обезжиривания фосфатидного концентрата изопропилового спирта можно рекомендовать к внедрению в промышленное производство;

- полученные высококонцентрированные фосфолипиды следует отнести к пищевому лецитину на основании данных по содержанию в них тяжелых металлов, данных микробиологического и токсикологического контроля.

Константин Мельников, Марина Кобзарь

Днепропетровский государственный аграрный университет, г. Днепропетровск

Реклама

Вход