Өсімдік майының сапасын физика - химиялық зерттеу әдістері

Пән: Ет, сүт, шарап өнімдері
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

8-тарау.Өсімдік майының сапасын физика - химиялық зерттеу әдістері.
Сапалы өсімдік майын біздің еліміздің тамақ өнеркәсібіндегі маңызды салаларының бірі болып табылады.Оның негізгі өнімі тағамдық және техникалық мақсатқа жұмсалатын өсімдік майлары болып табылады.Басқа өнімдермен бірге тамақ майлары адам тағамының негізгі рационын құрайды.Оларды тамаққа таза күйінде (өзгертілмеген) және әр түрлі өнім ретінде қолданады.Өзгертілген, яғни, әр түрлі өнімдер, олар: маргарин, ас майы, майонез және басқалар.Техникалық майлар сабын және басқа да жууға пайдаланылатын заттарды жасау үшін де қолданылады.Сондай-ақ, техникалық майларды олиф, лак және түрлі түсті бояулар өндіру үшін пайдаланылады.Өсімдік майларының кейбір түрлерін майлау заттарын дайындау үшін, дәрілік препараттарға арналған ерітінділерді алу үшін және косметикалық тауарларды өндіру үшін қолданады.
Өсімдік майларын өндіру технологиясы ерте замаңдардан белгілі.Ең алғаш рет зәйтүннен және пальмадан өсімдік майлары алынған.Бұл майлы дақылдардың дәндерінен аз ғана сыртқы қысымның әсерінен май жылдам бөлінеді.Кейіннен, техниканың мүмкіншілігі кең дамығаннан соң, өсімдік майларын май қиын бөлінетін дәнді дақылдардан да ала бастады.
Орта ғасырда Ресейде және Батыс Еуропада өсімдік майының сапасын жақсарту үшін, майлы дақылдарды өңдемес бұрын бөгде қоспалардан тазалаған, кейбір жағдайларда қабықтарынан ажыратып майды ұстап тұрған тіндерді сындыру үшін, оны майдалаған.Майды сықпас бұрын майдаланған дәндерді жылытқан.Жылыту процесі майдың көп болып, жылдам бөлінуіне үлкен әсерін тигізген.Міне, осындай тәртіппен өсімдік майын өндірудің сығымдау әдісі пайда болған.Ал технологиялық операцияның принципті тізбектілігі төмендегідей: майлы дақылды бөгде қоспалардан тазалау, қабықты бөліп алу, майдалау, жылумен өңдеу (ылғалды жылу), сығымдау. Жоғарыда аталған операциялардың барлығы да жүздеген жылдар бойында өзгерісіз келеді.Қазіргі уақытта сығымдау әдісін ары қарай дамыту технологиялық жабдықтарды жетілдіруге бағытталған.Бұған престерді және қосымша жабдықтарды дамыту жатады.
Майды сығуға арналған қарапайым тетікті престер клинді престерге, клинді престер бұрандалы престерге орын берді.Ал бұрандалы престердің орнына жетілдірілген гидравликалық престер келді.Заманның талабына сай гидравликалық престер соңғы шнекті престермен ауыстырылды.
Сығымдалатын материалға өте үлкен қысымды пайдалану май құрамының қатты өзгеруіне әкеліп соқты, яғни, сапасы төмендеп, дәннен майдың толық шығуын қамтамасыз етпеді.
Майлы дақылдардан майды толық шығарып алу үшін 1856 жылы өсімдік майын өндірудің жаңа әдісі ойлап табылды, ол экстракциялық әдіс.Мұнда, майды өндіру үшін механикалық қысым пайдаланылмайды, керісінше, майды жақсы ерітетін органикалық еріткіштер қолданылады.Майдаланған дәндерді ерітінділермен өңдегенде май ериді.Еріткіштегі пайда болған май ерітіндісін майы алынған дәндерден бөліп алады.Содан кейін, жылыта отырып жеңіл буға айналатын, яғни, ұшатын ерітіндіден ұшпайтын майды бөліп алады. Өсімдік майын өндіруге арналған экстракциялық әдіс периодты түрде жұмыс істейтін қуаттылығы төмен қондырғыдан, қазіргі заманға сай, өнімділігі жоғары үздіксіз жұмыс істейтін автоматтандырылған өндіріске дейін ұзақ даму жолынан өтті.Бұл, өсімдік майын өндірудің өте тиімді әдісі болып табылады.
Осы әдіс арқылы дәннен өсімдік майын толық шығарып алуға болады (экстракциядан кейінгі қалған майдың мөлшері 1% құрайды).Экстракциялық әдіс майлылығы өте төмен дақылдардан да май алуға мүмкіншілік береді.
Қазіргі уақытта дәндерден өсімдік майын шығарудың екі түрлі әдісі бар: сығымдау және экстракциялық.Көп жағдайда барлық майлы дақылдар үшін бірінші сығымдау әдісі қолданылады, яғни, майдың 34 бөлігі алынады.Содан кейін, экстракциялық әдіспен қалған майды толық бөліп алады.
Осы тарауда өсімдік майының физика - химиялық сапа көрсеткіштерін бағалау әдістері қарастырылады.
8.1. Өсімдік майын өндіру ерекшеліктері
Майлы дақыл дәндерінің құрылысы өте күрделі, олар көп санды жасушалардан тұрады.Бұл оның өмір сүру маңыздылығына байланысты. Тұқымдық және дәндік қабықтарды жасушалар күрделі түрде түзеді.Осы қабықтардың жасушалары эндоспермді сыртқы механикалық бұзылудан, химиялық және биологиялық әсерлерден көп сақтайды. Сондықтан да, дәннің қабықтары, яғни, сыртқы жасушалы қабықтары жуанқабырғалы және ағаш болып қатқан жасушадан тұрады.Жасушаның қабықтары оның барлық көлемін алып жатады.Жасуша қабаттары химиялық қорғаныс рөлін атқаратын химиялық инертті заттармен қапталған.Сондай-ақ бұл жасушалы қабаттар дәндерді ылғалды сыртқы жоғалтудан, температураның тез өзгеруінен және ішіне микроорганизмдердің еніп кетуінен сақтайды.
Құрамында майлары бар жасушалар дәннің сыртқы қабықтағы жасушалардан құрылысы мен химиялық құрамы бойынша ерекшеленеді.Бұл жасушалардың қабықтары өте жұқа және жасушаның негізгі көлемін қосымша липидтері (май) бар цитоплазма құрайды.
Майлы дақылдар,бірінші кезекте өңдеуден өту үшін май өндіру зауыттарына келіп түседі.Мұнда оларды ботаникалық түрлеріне қарай әр топқа бөледі. Бірақ әр түрлі пішіндеріне, өлшемдеріне, химиялық құрамына қарамастан олардың анатомиялық құрылыстары бір типтес болып келеді.Барлық майлы дақылдардың дәндері сыртқы қабығынан, тұқымдықтан және эндоспермнен тұрады.Қабықтары дәндік, ядроны қорғайтын (тұқымдық пен ядроны) және тұқым қабығы деп бөлінеді.
Қатты, ашылмайтын тұқымдық қабық егін жиынынан кейін,тек кейбір дәндерде ғана сақталып қалады.Мұндай өсімдіктердің дәндік қабықтары жұқа болып, тіндері әлсіз келеді.Ал кейбір майлы дақыл дәндерінің тұқымдық қабықтары пісу мезгіліне қарай ашылады және егінді жинау кезіне қарай дәндердің бетіндегі қабықтар сақталмайды.Осындай жағдайда ішкі дәнектің қабықтарының механикалық қаттылығы артып, сыртқы күш әсерлерінен сенімді түрде сақтайды.
Дәндік қабықтың астында өсімдіктің тұқымы болады.Ол өзіне қолайлы жағдайда өсуге бейім және өскен кезде өз қорындағы, яғни, бойындағы сенімді заттармен қоректеніп өсіп жетіледі.Тұқым мен эндосперм барлық майлы дақылдарда бірдей дамымаған.
Цитоплазманың құрылысы өте күрделі және әр түрлі органоидтардан тұрады.Оның структуралық артықшылығы - ферментті жүйелер орналасқан үш қабатты мембраналар.Мембраналар тірі организмге тән зат алмасу процестерін қамтамасыз етеді.
Цитоплазма жасушаларында май жасушының барлық көлеміндегі бос жерлерді тығыз толтырып, жеке түйіршік түрінде болады.Бір гранул (түйір) екінші гранулға тығыз, жақын орналасқанымен олардың арасын жұқа қабырғалар бөліп тұрады.
Майлы дақыл дәндерінің химиялық құрамы сыртына, жинау мезгіліне қарай пісу дәрежесіне, өсу аймағына, топырақ пен тыңайтқыштар құрамына, климаттық жеке ауа райы жағдайына байланысты өзгеріп отырады. Сондықтан да, майлы дақыл дәндерін химиялық құрамы мен басқа да қасиеттері бойынша шамаларының орташа мағынасын көрсетеді немесе олардың өзгеру шектерін келтіреді.
Майлы дақылдардың ерекше артықшылықтары, олардың пісу кезінде көп мөлшерде май жинау қабілеттілігі болып табылады.Дәннің пісу периоды кезінде жасушаларда майдың негізгі компоненті синтез жүреді, яғни, майлы қышқылдар пайда болады.Күрделі биохимиялық процестердің нәтижесінде (екі және үш) көмірсудың екі және үш атомы бар төменгі молекулалық қосылыстар май қышқылдарына айналады.Бұл май қышқылдарының құрамында көмірсулардың 16,18 және одан да көп атомдары болады.
Майлы қышқылдар химиялық құрылысы бойынша ерікті көмірсулар болып табылады.Мұнда сутегінің бір атомы көмір қышқылы мен карбоксиль тобының қалдықтарымен ауыстырылады:
Радикаль - R
Карбоксиль тобы
Майлы дақылдар пісу кезінде ботаникалық артықшылықтары бойынша және сыртқы факторлардың әсерінен (ауаның температурасы мен ылғалдығы, топырақтан, тыңайтқыштардың құрамынан) қатты өзгереді.
Солтүстік аудандар мен ылғалдылығы жоғары аудандарда өсетін майлы дақылдардың қышқылдылығы толық емес, ал керісінше оңтүстік пен құрғақ аудандарда қышқылдылығы толық болады.Біздің елімізде өндірілетін өсімдік майларының құрамында көмірсудың жұп санды атомдары бар май қышқылдары болады.
Өсімдік майларын өндіруге арналған негізгі шикізат майлы дақыл өсімдіктерінің тұқымы және дәнектері болып табылады.Біздің еліміздегі негізгі майлы дақылдар күнбағыс және мақта дәнектері болып есептеледі.Басқа майлы дақылдар (соя, арахис және т.б) аз мөлшерде өңделеді.
Күнбағыс.Күнбағыс еліміздің ең негізгі майлы дақылы болып есептеледі. Одан жалпы өндіріс бойынша өсімдік майларының 75%-дан көбі өндіріледі.Күнбағыс күрделі гүлді ботаникалық топқа жатады.Гүлдері себет тәріздес гүлшоғырына жиналған.Дәндері тез сынғыш және қабығы бүтін. Біздің елімізде күнбағыстың 50-ден аса сорттары бар.Жаңа сорттарды шығарған уақытта дәннің құрамындағы майдың мөлшерін және өнімділігін жоғарылатуға тырысады.Сондай-ақ дәннің егіндік зиянкестерге қарсы тұру қасиеттерін арттыруға ұмтылады.Күнбағыстың ең жақсы сорттары егін орағы кезінде 1 га-дан 35-37 центнерге дейін өнім беріп, майлылығы 52-54%-ға дейін жоғарылайды.Майлы дақыл ретінде күнбағыстың негізгі артықшылығы, құрамында сапасы жоғары май мөлшерінің болуы мен суармасы өте нашар егістікте өздігінен өсе беруі.
Күнбағыс дәнінің химиялық құрамы
Құрамы
Мөлшері,%

Дәнінде
Ядрода
Липидтер
52-54
64-66
Протеиндер
14-16
16-19
Клечаткалар
13-14
1,7-2,1
Күлділігі
2,9-3,1
3,0-3,2

Мақта дәні. Сондай-ақ, май өнеркәсібі күнбағыс дәндерінен басқа мақта дәндерінен өсімдік майын көптеп өндіреді .Осы екі майлыдақыл еліміздегі өсімдік майын өндірудің 90% -ын құрайды. Мақта гүлдері ирелек тәріздес гүлшоғырына шоғырланған. Қазіргі кезде, негізгі бағыт жоғары сапалы жіп алу үшін мақтаның жаңа сорттарын ойлап тапқанмен мақта дәнінің құрамындағы май мөлшері еш өзгермейді. Мақтаның 20 түрі бар. Оның екі түрі біздің елімізде кең тараған, олар - орташатүкті (американдық сорт) және жіңішке түкті (мысырлық сорт). Сапасына, мақтаны жинау кезіне, пісуіне қарай 4 кәсіптік сортқа бөледі; 1, 2, 3 және 4. Толық піскен дәндерді 1 сортқа, піспеген және әлжуаз дәндерді 4 сортқа жатқызады.
Мақта дәнінің химиялық құрамы 8.2-кесте
Құрамы
Мөлшері,%

Дәнінде
Ядрода
Липидтер
22-24
38-39
Протеиндер
25-29
34-37
Жасұнықтар
18-19
1,2-2,4
Күлділігі
4,1-4,3
4,9-5,2

Арахис.Арахис немесе жержаңғақ бұршақ тұқымдастарына жатады. Бұршақ тұқымдастар ашылмайды, ішінде бір немесе екі дәнектері болады. Жержаңғақтың өзіндік биологиялық артықшылығы, тозаңдау арқылы ұрықтанғаннан кейін гүлдің басы жерге еніп , жер астында дамып өседі. Қазіргі кезде кең пайдаланатын түрі, ол жержанғақтар жоғары сортты тұқымдары.

Жержаңғақ дәнінің химиялық құрамы 8.3-кесте
Құрамы
Мөлшері,%

Дәнінде
Ядрода
Липидтер
40,2-60,7
65-70,1
Протеиндер
20,0-37,2
30,1-32,3
Жасұнықтар
1,2-4,9
0,1-0,2
Күлділігі
1,8-4,6
1,2-3,3

Егер майдаланған майлы дақыл дәндерін бірден білікті майдалағышқа жіберсе, престің қаншама күш жұмсағанына қарамастан өте аз мөлшерде май бөлінеді (шамамен жалпы мөлшердің 10-15% ғана). Мұның себебі. пайдаланған ядро бетіндегі жұқа қабық түрінде орналасқан майды сығуға арналған ең жақсы престердің қысымынан жоғары.
Мяткадағы майды тиімді түрде сығу үшін майды ұстап тұрған майды жоғары күштерді мүмкіндігінше азайту керек. Ол күштерді азайтудыңбірден-бір жолы, мятканы ылғалды - жылумен өңдеу болып табылады. Ылғалды-жылумен өңдеу процесіне мезганы дайындау немесе қуыру кіреді. Майды шығару кезінде мятканы дайындау ең маңызды технологиялық операция болып есептелінеді.
Ылғалдық әсерінен май бос күйге түседі. Ылғалданған мяткада майды оңай түрде шығарып алуға болады.Бірақ құрамында су мөлшері жоғары болғандықтан мятка пластикалық қалыпқа еніп жұмсақ болады.
Егер мятканы осы күйінде преске жіберсе, ол сығыдайтын шнекке қарсылық көрсете алмайды, соның әсерінен май бөлінбейді. Майды қажетті мөлшерде алу үшін, мятканың пластикалық күйін төмендетіп, оған қаттылық беру керек. Ол үшінмятканың ылғалдылығын төмендету қажет және сонымен қатар оның компоненттерін құрайтын физика-химиялық қасиеттерін өзгерту керек. Бұл ылғалданған мятканы қуыру арқылы іске асырылады.
Мятканы қуырғанда майдың жабысқақтығы мен қоймалжындығы төмендейді және сығымдау процесі кезінде май жеңіл бөлінеді. Ылғал мен жылудың әсерінен мятка өз қасиетін өзгертіп мезгаға айналады.
Өндірістік жағдайда ылғалды жылумен өңдеу процесін, яғни, мезганы дайындау операциясы екі кезеңнен тұрады.
Бірінші кезең - мятканы ылғалдау және оны 60 °С температураға дейін жылыту. Жылыту процесі мятканың құрамындағы ылғалдың біркелкі бөлінуін, яғни таралуын қамтамасыз етеді.Осы кезең кезінде мятка суланып, май байланыстары әлсіреп, сыртқы қабықтар жұмсарады.
Ылғалданғаннан кейінгі мятканың ылғалдығы
Дәндер
Ылғалдылық,%,жоғары емес
Күнбағыс
8-9
Мақта
-
1-3 сорт
11,5-13,5
4 сорт
13,5-17,5
Зығыр
8-9

Екінші кезең - ылғалданған мятканы кептіру және қуыру. Дайын мезганың ылғалдылығын майдың мөлшерін жоғары беретін деңгейге дейін жеткізеді. Бұл процесс кезінде мезганың физика - химиялық қасиетттері өзгеріп, нәруызды заттардың денатурациясын болады.
Осы поцестің спецификалық артықшылығы, ол қалың қабатта қуырылуы болып табылады (300 мм жоғары қабатта). Сонымен қатар, процесс кезінде төменгі қабаттардан бу бөлініп, су буы пайда болады(мезганы жылыту чанның түбі арқылы іске асырылады).
Қуыру процесі кезінде қиын ыдырайтын, күйген екінші структуралы бөлшектер пайда болады.Бұл бөлшектер майдың шығуын едәуір қиындатады. Дайын мезганың соңғы ылғалдылығы төмен болады. Материалды төменгі температураны жоғары температураға дейін көтеру арқылы қуырады(60 °С-тан 150°С-қа дейін).
Майды сығымдау тиімділігі дайын мезганың параметрлерімен қабылданады; температурамен және ылғалдылықпен. Бұл параметрлер преске түсетін мезганың физика-механикалық қасиеттерін анықтап береді. Сондай-ақ нәруызды заттардың денатурациялық тереңділігіне де әсерін тигізеді.
Кестедегідей сипаттамалар бойынша мезга майдынң тиімді өнімділігін береді. Майды соңғы сығымдау үшін мезганың параметрлері өте қатты болу керек ( соңғы ылғалдылық 3-4%, температура 110-120°С ). Мезганы дайындау үшін чанды, барабанды және шнекті қуырғыштар пайдаланылады. Соңғы кезде алтычанды қуырғыш Ж-68 желі қолданылады. Диаметрі - 2100 мм, биіктігі - 435 мм.
Дайын мезганың ылғалдығы мен температурасы
Дәндер
Ылғалдылығы,%
Температурасы, °С
Күнбағыс
5-6
100-105
Мақта

1-3 сорт
4,5-5,5
105-110
4 сорт
5,0-6,0
100-105
Зығыр
4,5-5,0
95-100

8.2. Өсімдік майы сапасын бағалау әдістері
Ғылымда, техникада және өсімдік майларының сапа көрсеткіштерін анықтауда қолданылатын негізгі стандарт мемСТ 18848-73 болып табылады [22-28]. 8.6-кестеде өсімдік майларының сапа көрсеткіштерін бағалау барысында қолданылатын негізгі терминдер мен анықтамалар келтірілген.
Өсімдік майы сапасын талдаудағы негізгі терминдер мен анықтамалар
Терминдер
Анықтамалар
Өсімдік майының органолептикалық сапа көрсеткіштері
1.Өсімдік майының дәмі
-
2.Өсімдік майының иісі
-
3.Өсімдік майының мөлдірлігі
20 °С температурадағы өсімдік майының құрамындағы тұнбаның болмауын сипаттайтын көрсеткіш.
4.Өсімдік майының түсі
Жай көзге көрінетін май қабатының түсін сипаттайтын көрсеткіш.
5.Тығыздығы
-

6.Майдың сыну көрсеткіші
-
7.Майдың еру температурасы
Майдың қатты күйден сұйық күйге өткенде толық мөлдір болған кездегі температура.
8.Майдың қажу температурасы
Майдың сұйық күйден қатты күйге өту кезіндегі жоғарғы температура
9.Майдың ұшқындық температурасы
Майдан бөлініп шыққан ұшатын заттардың отқа тиген кездегі тез жанып, тез өшетін төменгі температурасы.
10.Майдың толық жану температурасы
Майдың құрамында ұшатын заттардың отқа тигеннен кейін де өшпей жаңа беретін төменгі температурасы.
11.Майдың ылғалдылығы
Май құрамындағы су мөлшерінің санын сипаттайтын көрсеткіш.
12.Майдың май емес қоспалары
Петропейнді эфирде ерімейтін заттардың сандық мөлшерін сипаттайтын көрсеткіш.
13.Көлемі бойынша майдың тұнбасы
Майдың жалпы көлеміне шаққандағы стандартты жағдайда бөлініп алынған тұнба көлемін сипаттайтын көрсеткіш.
14.Майдың жалпы күлділігі
Майдың жалпы салмағына шаққандағы минералды қалдықтарды жаққаннан кейінгі күлдің салмағын сипаттайтын көрсеткіш.
15.Майдың құрамында фосфоры бар заттары
Май құрамында фосфатидтердің, фосфорлы ангидридтердің бар екендігін сипаттайтын көрсеткіш.
16.Майдың әр түстілігі
Шартты бірлікпен көрсетілген майдың интенсивті түрдегі бояуын сипаттайтын көрсеткіш.
5.Тығыздылығы
Майдың түсін стандартты шынылар түсімен салыстыру арқылы анықтайды.
6.Майдың сыну көрсеткіші
Майдың түсін эталонды иодты ерітіндінің түсімен салыстыру арқылы анықтайды.Иодтың миллиграммдық санымен көрсетіледі.
7.Майдың еру темпеатурасы
Майдың құрамындағы бос май қышқылдарының және басқа сілтілік заттардың сандық мөлшерін сипаттайтын көрсеткіш.
8.Майдың қажу тмпературасы
1 грамм майдағы бос май қышқылының және сілтілік заттардың мөлшерін сипаттайтын шартты шама.
9.Майдың ұшқындық температурасы
Күйдіргіш калийдің миллиграмымен көрсетіледі.
10.Майдың толық жану температурасы
Сілтілермен араласқан бұзылмайтын және майды көпіршіткенде ыдырамайтын заттардың сандық мөлшерін сипаттайтын көрсеткіш.
11.Майдың ылғалдылығы
Рафинадталған майдағы май қышқылдарының тұзды іздерінің сандық мөлшерін сипаттайтын көрсеткіш.
12.Майдың май емес қоспалары
Олейн қышқылына, натрийға есептегенде
13.Көлемі бойынша майдың тұнбасы
1 грамм майдағы май қышқылдарының триглицеридті түрінде бос ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.