05.18.06 "Технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктів"
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/21777
Переглянути
2 результатів
Результати пошуку
Документ Технологія одержання і використання природних антиоксидантів із вторинних продуктів олієжирових виробництв(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Лабейко, Марина АнатоліївнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.18.06 "Технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктів" (18 – Виробництво та технології). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерства освіти і науки України, Харків, 2021. Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технології отримання хлорогенової кислоти із соняшникового шроту. Актуальність теми дослідження полягає у тому, що отримання хлорогенової кислоти з вторинних продуктів переробки насіння соняшнику дозволяє виконати декілька задач одночасно: отримати цінний природний антиоксидант з дешевої вторинної сировини олієжирових виробництв – соняшникового шроту, наблизитися до технології безвідходного виробництва, а також отримати шрот з мінімальним вмістом хлорогенової кислоти для подальшого використання його в якості сировини для виробництва соняшникового білку. Як відомо, проблеми раціонального використання вторинної сировини олійножирового виробництва і окиснювального псування олій та жирів відносяться до числа пріоритетних в галузі. Серед вторинних продуктів олійновидобувного виробництва, використання яких до тепер не є ефективним, значне місце займає соняшниковий шрот, який в нашій країні виробляється у великій кількості та використовується переважно в якості корму для сільськогосподарських тварин. Між тим, він є джерелом цінних природних компонентів, таких як соняшниковий білок та поліфенольні сполуки, переважно хлорогенова кислота. Якщо отриманню та використанню соняшникового білку присвячено досить багато досліджень, то виділенню із соняшникового шроту такого потужного антиоксиданту, як хлорогенова кислота – вкрай мало. Крім того слід зазначити, що попереднє вилучення хлорогенової кислоти дасть можливість у подальшому отримувати рослинний білок, вільний від хлорогенової кислоти, яка зазвичай вилучається разом із білком і негативно впливає на колір соняшникового білку під час технологічної обробки. Цей фактор унеможливлює використання соняшникових білків у виробництві комбінованих продуктів харчування світлого кольору. Беручи до уваги викладене вище, можна констатувати, що дослідження, спрямовані на розробку науково обґрунтованої технології природного антиоксиданту із соняшникового шроту є актуальними і складають наукове завдання, яке вирішує дисертаційна робота. Актуальність теми та вагомість результатів дисертаційної роботи підтверджується тим, що вона виконувалась згідно плану проведення науково-дослідних робіт Українського науково-дослідного інституту олій та жирів (м. Харків) у рамках держбюджетних науково-дослідних робіт НААН України: "Фундаментальні засади одержання цінних природних речовин із вторинних продуктів олієжирової промисловості" (ДР № 0116U000092), в якій здобувач був відповідальним виконавцем усіх етапів, та "Дослідження процесів отримання білкових продуктів на підставі дослідження хімічного складу насіння соняшнику вітчизняної селекції та розробка теоретичних основ технології одержання різноманітних форм білкових продуктів" (ДР № 0111U005035), в якій здобувач був відповідальним виконавцем окремих етапів роботи. Практичне значення одержаних результатів для олієжирової галузі полягає у розробці технології отримання хлорогенової кислоти із соняшникового шроту, за якою вироблено кристалічний продукт та доведено його антиоксидантну і антибактеріальну дії у складі емульсійного продукту – майонезу. Використання хлорогенової кислоти дає можливість відмовитися від синтетичних промислових антиоксидантів та консервантів. Розроблено технологічну схему одержання хлорогенової кислоти із соняшникового шроту, а також розроблено та узгоджено проект технічних умов: ТУ У 20.14.33-00334882:001-2020 "Кислота хлорогенова.Технічні умови". Крім того, проведено апробацію виробництва партії майонезу з додаванням отриманої хлорогенової кислоти в умовах ТОВ "Ново-Водолажський Масло-Жировий Комбінат" (акт впровадження від 03.09.2020р.). Результати дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі кафедри технології жирів та продуктів бродіння НТУ "ХПІ" під час викладання дисциплін "Технологія галузі. Технологічні розрахунки, облік та звітність у галузі", "Інноваційні технології переробки жирів" та "Інженерне проектування технологій олійножирової галузі"; в курсовому та дипломному проектуванні, а також науково-дослідній роботі студентів спеціальностей 181 "Харчові технології" та 181.01 "Технології жирів, жирозамінників та ефірних масел" (акт впровадження від 03.12.2020р.). У дисертаційній роботі удосконалено метод кількісного визначення (метод титрування перманганатом калію) хлорогенової кислоти. Для стадії екстрагування із соняшникового шроту (готування проб) визначено раціональні параметри процесу: концентрація етилового спирту – 60 %, гідромодуль в системі "шрот-екстрагент" – 1:90, тривалість екстрагування – 30 хвилин, – з одержанням математичних моделей. Крім того, метод кількісного визначення хлорогенової кислоти модифіковано в частині титрування – шляхом визначення кількості ХК по аналогії з методом визначення таніну в чаї (ГОСТ 19885). Для процесу екстрагування хлорогенової кислоти із соняшникового шроту наважкою 100 г з метою отримання кристалічного продукту, вперше встановлено залежність ступеня екстрагування від гідромодулю в системі "шрот-екстрагент" та тривалості процесу. Визначені раціональні параметри екстрагування хлорогенової кислоти складають: гідромодуль – 1:10, тривалість екстрагування – 30 хв. Також визначено залежність ступеня екстрагування хлорогенової кислоти із соняшникового шроту від способу екстрагування. Експериментально доведено ефективність проведення процесу в одну стадію з додатковим промиванням шроту спиртовим розчином під час фільтрування (гідромодуль 1:5) у порівнянні з триступеневим екстрагуванням. Для підвищення виходу та чистоти (масової долі основної речовини) кристалічного продукту, експериментально досліджено та одержано наукові дані щодо впливу умов очищення спиртового екстракту хлорогенової кислоти на вихід кінцевого кристалічного продукту, а також визначено раціональні умови процесу очищення, що складають: кількість упареного спиртового екстракту хлорогенової кислоти – 10 % від вихідної кількості; вилучення білкових домішок за допомогою соляної кислоти (концентрованої або розчину з масовою долею 10 %) при рН 4–4,1; вилучення жирових домішок за допомогою хлороформу – 3 промивання (гідромодуль в системі «спиртовий екстракт хлорогенової кислоти - хлороформ» – 1:0,5); оптимальна кількість екстрагувань хлорогенової кислоти етилацетатом – 12-15, гідромодуль в системі "спиртовий екстракт-етилацетат" – 1:0,5; об’єм упарених витяжок етилацетату – 10 % від вихідної кількості; температура кристалоутворення +4..+6 °С. З метою ідентифікації отриманих кристалічних зразків, проведено дослідження їх складу методами: ДСК, ІЧС та ВЕРХ; за допомогою методу ІЧС визначено, що хлорогеновій кислоті притаманні характеристичні смуги карбоксильної групи – валентних коливань С=О на 1750-1700 см⁻¹ та С-О на 1275-1050 см⁻¹, а також характеристичні смуги – 1550 та 1450 см⁻¹, які відповідають ароматичному кільцю, характеристичні смуги – 1200, 1150, 1125, 1100, 1000 см⁻¹, що відповідають коливанням С-О в складних ефірах та смуги 3450 та 3300 см⁻¹, що відповідають –ОН групам. За допомогою методів ДСК та ВЕРХ визначено чистоту (масову долю основної речовини – хлорогенової кислоти), як окремих фракцій, так і об’єднаних дослідних кристалічних зразків та за отриманими результатами для подальших досліджень обрано кристалічний зразок, отриманий у досліді № 2 (екстрагент жирових домішок – хлороформ), що має загальну кількість – 0,5967% (в перерахунку на наважку шроту) і сумарну чистоту кристалічного зразку – 98,27%. Експериментально досліджено за допомогою методу ДСК антиоксидантні властивості отриманого зразку хлорогенової кислоти у складі основи майонезу – модельної суміші "вода-олія соняшникова"; виявлено збільшення періоду індукції у дослідному зразку (модельна суміш "вода-олія соняшникова" з додаванням 0,02 % отриманого антиоксиданту) у порівнянні з контрольним (модельна суміш «вода-олія соняшникова»). При цьому, проведення експерименту при температурі +110 °С дає приріст періоду індукції дослідного зразка на 19 %, а при температурі +90 °С – на 28 %. Отримані результати вказують на факт часткового руйнування хлорогенової кислоти за більш високих температур. Розглянуто та експериментально доведено можливість використання хлорогенової кислоти в якості консерванту у складі емульсійного продукту – майонезу "Провансаль". Кількість введеного дослідного консерванту дорівнювала кількості промислового консерванту – сорбінової кислоти (1000 мг/кг) згідно з ДСТУ 4487:2015. Отримано позитивний результат: після зберігання свіжовиробленого майонезу протягом двох тижнів за температури +35 °С (температура навколишнього середовища), кількість дріжджів у зразку майонезу з додаванням хлорогенової кислоти склала – >10 КУО/г, а у зразку майонезу без додавання консерванту – 20±7,9 КУО/г. На основі проведених досліджень щодо можливості підвищення ступеня вилучення хлорогенової кислоти із соняшникового шроту, а також визначених раціональних параметрів процесу екстрагування, розроблено технологічну схему отримання кристалічного зразку хлорогенової кислоти із соняшникового шроту. Проведено економічні дослідження щодо доцільності використання розробленої технології отримання хлорогенової кислоти із соняшникового шроту. Згідно з результатами спостерігається економічний ефект, а саме, очікувана відпускна ціна отриманої хлорогенової кислоти з масовою долею основної речовини 98,27 %, яка складає 480 тис грн., що значно нижче за ринкову ціну (3 322,3 тис. грн/кг) хлорогенової кислоти з масовою долею основної речовини 98 %.Документ Технологія одержання і використання природних антиоксидантів із вторинних продуктів олієжирових виробництв(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Лабейко, Марина АнатоліївнаДисертація 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", Харків, 2021. Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технології отримання хлорогенової кислоти із соняшникового шроту. Удосконалено метод кількісного визначення (метод титрування перманганатом калію) хлорогенової кислоти: в частині екстрагування із соняшникового шроту (готування проб) – шляхом визначення раціональних параметрів процесу (концентрація етилового спирту, гідромодуль в системі "шрот-екстрагент", тривалість екстрагування) з одержанням математичних моделей, та в частині титрування – шляхом визначення кількості хлорогенової кислоти по аналогії з методом визначення таніну в чаї. Досліджено ефективність ряду розчинників щодо екстрагування хлорогенової кислоти із соняшникового шроту. Експериментально та за допомогою математичного моделювання встановлено залежність ступеня вилучення хлорогенової кислоти із соняшникового шроту від параметрів екстрагування: гідромодулю в системі "шрот-екстрагент" та тривалості екстрагування. Визначено залежність ступеня екстрагування хлорогенової кислоти із соняшникового шроту від способу екстрагування. Одержано нові наукові дані щодо впливу умов очищення спиртового екстракту хлорогенової кислоти на вихід кінцевого кристалічного продукту. Проведено ідентифікацію отриманого продукту за допомогою методів диференційної скануючої калориметрії, інфрачервоної спектроскопії та високоефективної рідинної хроматографії. Визначено антиоксидантні властивості хлорогенової кислоти у складі основи майонезу – модельної суміші "вода-олія соняшникова". Доведено можливість використання хлорогенової кислоти як консерванту у складі емульсійного продукту – майонезу. Розроблено технологічну схему одержання хлорогенової кислоти із соняшникового шроту. Проведено економічні розрахунки щодо собівартості отриманого антиоксиданту. Розроблено проект технічних умов щодо хлорогенової кислоти, отриманої із соняшникового шроту.