О путях квалифицированного использования фосфатидного концентрата

Источник

Журнал "Олійно-жировий комплекс"

5393

Анализ статистических данных относительно производства фосфатидных концентратов (ФК) показывает, что в последние годы в Украине наблюдался рост их производства. Однако этот рост происходил за счет увеличения объемов производства пищевого ФК на фоне заметного снижения (за исключением 2004 года) объемов производства кормового ФК (табл. 1).

Это объясняется снижением потребления кормового ФК животноводческими хозяйствами, прежде всего в птицеводстве, и увеличением потребления пищевого фосфатидного концентрата предприятиями пищевой (прежде всего кондитерской) промышленности. Снижение потребления фосфатидного концентрата животноводческой отраслью можно объяснить падением производства отечественного животноводства. Производство же кондитерской продукции в последние годы возрастало. Тем не менее, производители кондитерской продукции зачастую предпочитают отечественному фосфатидному концентрату гораздо более дорогой импортный продукт того же назначения (лецитин). Это связано, прежде всего, с более высоким качеством импортного продукта.

Так, отечественный фосфатидный концентрат содержит меньше собственно фосфолипидов, но самое главное, что это содержание не всегда стабильно. Таким образом, повышение качества отечественного фосфатидного концентрата (а вернее всего, это будет продукт с другим названием) - это ключ к повышению объемов его сбыта и производства, а также повышению рентабельности этого производства.

Таблица 1. Производство фосфатидных концентратов в Украине, тыс. тонн
Перечень предприятий 2001 2002 2003 2004 9 мес. 2005
Общее производство
Пологовский МЭЗ 590 660 1093 1388 1096
Запорожский МЖК 154 425 19 268 320
Днепропетровский МЭЗ 351 - 31 768 -
Одесский МЖК 15 - - - -
Волчанский МЭЗ 446 637 710 706 236
"Кировоградолия" 350 371 78 - -
Сватовское масло 145 357 460 554 191
Винницкий МЖК 11 21 2 - -
Приколотнянский МЭЗ 168 196 338 413 263
Итого 2230 2667 2731 4097 2106
В том числе пищевые
Пологовский МЭЗ 103 660 1093 1388 1096
Запорожский МЖК 151 425 19 268 315
Днепропетровский МЭЗ - - - - -
Одесский МЖК 15 - - - -
Винницкий МЖК 10 19 2 - -
Приколотнянский МЭЗ 168 196 338 - -
Итого 447 1300 1452 1656 1411
В том числе кормовые
Пологовский МЭЗ 487 - - - -
Запорожский МЖК 3 - - - 5
Днепропетровский МЭЗ 351 - 31 768 -
Волчанский МЭЗ 446 637 710 706 236
"Кировоградолия" 350 371 78 - -
Сватовское масло 145 357 460 554 191
Винницкий МЖК 1 2 - - -
Приколотнянский МЭЗ - - - 413 263
Итого 1783 1367 1279 2441 695

Как представляется, одним из путей повышения конкурентоспособности фосфолипидного продукта может стать разработка технологии получения таких продуктов в более концентрированном (по содержанию фосфолипидов) виде. В настоящее время уже существуют и предлагаются новые технологии получения высококонцентрированных фосфолипидных продуктов [1-4]. Эти технологии основываются на экстракции жира из фосфатидного концентрата различными растворителями.

Классическим обезжиривающим агентом для фосфатидных концентратов является ацетон [1]. Однако его расход в процессе обезжиривания велик (двадцатикратное количество ацетона по отношению к исходному сырью), а также эта технология приводит к частичной потере фосфолипидов. Кроме того, в качестве экстрагента в процессе концентрирования фосфолипидов используют также гексан [2] и изопропиловый спирт (ИПС) [3]. Но выход фосфолипидов при использовании гексана невелик. Кроме того, производство, использующее гексан и ацетон, весьма взрывоопасно. Перспективнее в качестве обезжиривающего агента выглядит использование ИПС (как с точки зрения токсичности по сравнению с ацетоном, так и с точки зрения взрывоопасности). Еще более привлекательным выглядит этанол, использованный в [4] для фракционирования фосфолипидов. Этот экстрагент гораздо менее токсичен, а, кроме того, в Украине он производится в избыточном количестве и не находит себе применения в полном объеме.

Поэтому весьма логичным представляется использование этанола для получения высококонцентрированных фосфолипидных продуктов. На начальном этапе настоящего исследования проводили экстракцию фосфатидного концентрата изопропиловым спиртом. В качестве сырья использовали пищевой фосфатидный концентрат (ПФК) в соотношении ПФК/ИПС на всех ступенях экстракции как 1:2.

Как видно из приведенных в табл. 2 данных, на каждой последующей ступени экстракции количество извлеченного масла уменьшается, а содержание в нем фосфолипидов увеличивается. По-видимому, целесообразно ограничить стадию обезжиривания одной ступенью экстракции изопропиловым спиртом. На первой ступени извлекается 80% нейтральных липидов. Содержание фосфолипидов в обезжиренном фосфатидном концентрате увеличивается до 73%.

Таблица 2
Число ступеней экстракции изопропиловым спиртом Количество экстрагированного изопропанолом масла, % Содержание фосфолипидов в экстрагированном масле (в пересчете на стеаролеолецитин), %
1 31 18
2 18 22,5
3 7 27

ИПС не является пищевым продуктом, и его концентрация в конечном продукте должна быть весьма низкой. Для снижения концентрации ИПС в ПФК обрабатывали обезжиренный фосфатидный концентрат этиловым спиртом, присутствие которого не так строго регламентировано нормативной документацией. В процессе исследования преследовали две цели: освободить с помощью этанола фосфатидный концентрат от остатков изопропанола и фракционировать фосфатидный концентрат на лецитиновую и кефалиновую фракции (то, что такое фракционирование происходит, показано в [4]). Результаты такой обработки представлены в табл. 3.

Таблица 3
Число ступеней экстракции этиловым спиртом Количество лецитиновой (спирторастворимой) фракции, % Содержание фосфолипидов в лецитиновой фракции (в пересчете на стеаролеолецитин), %
1 17 35,0
2 8,2 38,3
3 4,3 42,1

Как видно из данных табл. 3, на каждой последующей стадии экстракции этиловым спиртом выход спирторастворимой фракции уменьшается, а содержание в ней фосфолипидов увеличивается. Так как тщательное фракционирование фосфатидного концентрата не являлось в данном случае основной задачей и с учетом данных табл. 3 целесообразно ограничить стадию фракционирования одной ступенью экстракции этиловым спиртом с соотношением этиловый спирт/фосфатидный концентрат как 1:1 (при соотношении 2:1 выход спирторастворимой фракции повышается незначительно).

После отгонки растворителя были получены два фосфолипидных продукта: первый продукт, обогащенный фосфатидилхолинами, и второй продукт, обогащенный фосфатидилэтаноламинами, фосфатидилинозитолами и фосфатидилсеринами. Следует отметить, что первый продукт содержит всего 35% фосфолипидов. Однако это приблизительно столько же, сколько и по технологии, предложенной в [4]. По сравнению с известными технологиями [3] и [4] приведенная схема позволяет достигать экономии экстрагентов и увеличивать выход конечного продукта за счет уменьшения потерь фосфолипидов в результате сокращения ступеней экстракции.

Далее лецитиновую фракцию можно (при необходимости) подвергнуть обезжириванию ИПС. Наши опыты показали, что при этом содержание фосфолипидов в лецитиновой фракции может быть повышено до 60-65% за одну ступень экстракции. В таком случае в результате двух ступеней экстракции изопропиловым и одной ступени экстракции этиловым спиртом получаем два концентрированных фосфолипидных продукта разного фракционного состава.

Схема процесса двухстадийной экстракции представлена на рис. 1.

Разумеется, предложенная схема лишь принципиальная. Необходима значительная работа по оптимизации условий проведения процессов. Так, необходимо оптимизировать отношение компонентов (сырье/экстрагент) на всех этапах, оптимизировать температурные условия, определить пути использования побочных продуктов и т.д. Однако уже в таком (принципиальном) виде в результате процесса могут быть получены фосфолипидные продукты с концентрацией фосфолипидов ~85% (кефалиновая фракция) и лецитиновая фракция с содержанием фосфолипидов не ниже 60%.

Рис. 1. Двухстадийная схема обработки ПФК

А.А. Крамаренко, И.Н. Демидов, НТУ "ХПИ"

Литература

1. Арутюнян М.С., Корнена Е.П. Фосфолипиды растительных масел - М.: АГРОПРОМИЗДАТ, 1986.

2. Мельников К.А. Выделение лецитинов из фосфатидного концентрата подсолнечного масла //Масложировая промышленность, 2000, №2-С. 21.

3. Мельников К.А. Пищевой лецитин из фосфатидного концентрата подсолнечного масла //Наукова порада, 2004, №1 (4) - С. 30.

4. Автореферат диссертационной работы "Получение фракционированных функциональных фосфолипидных продуктов" //Научные труды КубГУ, серия "Пищевая технология", выпуск 6, 2004 г.

Реклама

Вход