05.18.06 "Технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктів"
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/21777
Переглянути
4 результатів
Результати пошуку
Документ Науково-практичне обґрунтування інноваційних технологій переробки насіння олійних культур(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Перевалов, Леонід ІвановичДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук 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. Дисертаційну роботу присвячено вирішенню науково-прикладної проблеми – розробці науково обґрунтованих технологій переробки насіння соняшнику сучасної селекції з одержанням безлушпинного ядра, пресової харчової олії, комплексної переробки соняшникової макухи та технології обрушування сафлора вітчизняних сортів для виробництва харчової олії. Актуальною науковою проблемою є теоретичне обґрунтування та розробка сучасної ресурсозаощадної екологічно безпечної технології переробки насіння соняшнику сучасної селекції з повним використанням харчового потенціалу та обрушування насіння сафлору вітчизняних сортів з одержанням харчової олії. Вирішенню цієї проблеми присвячено дисертаційну роботу. Актуальність виконаної здобувачем дисертаційної роботи обумовлено також тим, що вона виконувалась в рамках держбюджетних науково-дослідних робіт: «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); "Наукове обґрунтування та розробка технології, нормативної і технологічної документації для переробки насіння олійних культур: соняшнику, сої, ріпаку на одній технологічній лінії олійно-екстракційного виробництва" (ДР № 0114U001498); "Створення харчових продуктів підвищеної біологічної цінності з використанням білкового концентрату із безлузгового ядра насіння соняшнику" (ДР № 0116U003221); "Потенціал вітчизняного ринку насіння олійних культур та продуктів їх переробки" (ДР № 0117U002375); "Визначення фізико-хімічних характеристик і складу насіння нових ліній та гібридів соняшнику" (ДР № 0119U000184), де здобувач був відповідальним виконавцем окремих етапів роботи. Сформульовано робочі гіпотези про доцільність проведення досліджень основних стадій нових технологій: обрушування олійного насіння при мінусових температурах в полі відцентрових сил; "холодного" пресування сирого безлузгового ядра; екстракційного розділення макухи за допомогою спиртової екстракції в кавітаційній установці. На основі інноваційних рішень зазначених проблем сформульовано нову концепцію переробки насіння соняшника, засновану на новій технології якісного обрушування насінин в попередньо охолодженому стані, принципах максимальної селективності (вибірковості) проведення основних процесів переробки; зміни послідовності їх проведення з урахуванням принципу поступового накопичення концентрацій супутніх речовин для полегшення їх виділення; відмови від проведення технологічних операцій, пов'язаних з підвищеною температурою переробки; використання хімічних реагентів та нехарчових розчинників, а також скорочення кількості операцій. На основі розробленого способу обрушування олійного насіння в попередньо охолодженому стані експериментально виявлені закономірності процесу обрушування насіння соняшника високоолійного і кондитерського сортів, а також насіння сафлору сортів вітчизняної колекції, пов'язані з можливістю їх якісного (до глибини 95...99 %) обрушування незалежно від малої величини повітряного прошарку між ядром і оболонкою або повної його відсутності, як у насінні сафлору; можливістю якісного обрушування всіх фракцій, включаючи дрібні; виявлено вплив відношення вологість : мінусова температура обрушування на якісний склад рушанки і показники якості обрушування олійного насіння. Показано можливості вирішення на стадії обрушування і ряду інших завдань: зниження в 2,3 – 2,8 рази виходів (в складі рушанки) олійного пилу, січки і непошкодженого ядра (ядра з носиком) та інші. Науково обґрунтовано і визначено раціональні умови обрушування насіння соняшнику сучасної селекції і сафлору вітчизняних сортів при мінусових температурах. Раціональна (вона ж максимальна) ступінь обрушування сухих насінин соняшника становить 0,99 і досягається за температури обрушування -30...-50 °С і частоти ротора насіннєрушки 26,7 с-1. Максимальний вихід і максимальне збереження цілого ядра досягаються при температурі -30...-50 °С, вологості насіння 6,0 % і мінімальних обертах ротора насіннєрушки 20,0 с-1. Визначено органолептичні властивості, жирнокислотний і ацілгліцеріновий склад, склад стеринової фракції одержуваних олій. Доведено можливість вилучення якісної олії на шнекових пресах з сирого безлушпинного ядра без його попереднього подрібнення і волого-теплової обробки. Визначено ефективні параметри процесу пресування: величина необхідного навантаження, розмір щілин між зеєрними пластинами. Науково обґрунтовано та розроблено технологію комплексної переробки соняшникової макухи з безлузгового ядра, за якою можна отримати: олію екстракційну, шрот (або борошно) та рослинний антиоксидант. Показано, що ці продукти можна одержати шляхом обробки макухи безлузгового ядра насіння соняшнику в кавітаційній установці харчовим розчинником (етиловим спиртом), або сумішшю розчинників (гексан : етиловий спирт). Розраховано ефективні параметри процесу (температура 60°С, тривалість – 20 хв.) та встановлено, що для досягнення більш високого ступеню вилучення олії (до 95 %) і хлорогенової кислоти (до 97 %) з макухи доцільно використовувати спосіб двоступеневого екстрагування. Розроблено структурні схеми основних технологічних стадій інноваційної технології переробки насіння соняшнику. Розроблена технологія є універсальною для переробки насіння і інших плодів, що мають досить пластичне ядро і крихку оболонку. На основі теоретичних і експериментальних даних про хімічний склад, мікроструктуру, агрегатний стан і реологічні властивості морфологічних частин і окремих структурних елементів насінини, виявлено закономірності, що розкривають складний механізм впливу базових і ефективних пластично-міцнісних властивостей насіння різного ступеню вологості, умов обрушування (низькотемпературного, динамічного та орієнтаційного факторів) на ступінь обрушування насіння і збереження цілого ядра. Економічну доцільність запропонованої технології підтверджено розрахунками. Завдяки скороченню декількох технологічних операцій техніко-економічний ефект використання запропонованої технології полягає у зниженні матеріальних і енергетичних витрат. Доцільність застосування такої безвідходної технології підтверджується підвищенням прибутковості підприємств, оскільки дозволить отримувати одночасно три харчових продукти. Екологічна безпека виробництва заснована на частковій заміні нафтового розчинника на харчовий етанол. А у разі переробки екологічно чистої сировини і відсутності в розробленій технології чинників, що знижують екологічну безпеку, можна вважати, що випускна харчова продукція відповідає за якістю органічній. В дисертаційній роботі вперше було визначено вплив орієнтаційних факторів (удар насіннини об деку насіннєрушки гострим, тупим або випадково орієнтованим кінцем) на процес обрушування дрібної фракції (3,2–3,4 мм) насіння соняшнику. Створено теоретичну закономірність, що пов’язує чинні уявлення щодо хімічного складу, структури та пластично-міцністних властивостей морфологічних складових насінини високоолійного соняшнику з коефіцієнтом обрушування і ступенем збереження цілого ядра. Виявлена закономірність розширює існуючі уявлення про можливості управління процесами низькотемпературного обрушування, є науковим обґрунтуванням прийняття технологічних рішень. Введено поняття про критичне співвідношення між ефективними пластичними і ефективними міцністними властивостями насінини та її частин, що пояснює екстремальну (з максимумом) низькотемпературну залежність коефіцієнту збереження цілого ядра, що дозволяє також визначити положення максимуму на температурній шкалі обрушування. Виявлено реологічний характер соняшникової олії в ядрі насіння в діапазоні температур +20…-196°С, що пояснює зміну пружно-пластичних властивостей плодової оболонки насіння під час обрушування. Одержано нові наукові дані щодо впливу дії тиску і температури пресування сирого безлузгового ядра, одержаного за умови обрушування високоолійного соняшнику за мінусових температур на ефективність вилучення олії. Одержано нові наукові дані щодо структурних показників, органолептичних властивостей соняшникової та сафлорової олій, одержаних з сирого безлузгового ядра методом холодного пресування, а також екстракційної соняшникової олії, білкового продукту та антиоксиданту, вилучених з харчової макухи. В дисертаційній роботі набули подальшого розвитку теоретичні закономірності обрушування олійного насіння в умовах дії мінусових температур. Практичне значення одержаних результатів для олійно-жирової промисловості полягає у створенні принципово нової ресурсозберігаючої екологічно безпечної технології переробки насіння соняшнику сучасної селекції та сафлору вітчизняних сортів, яка передбачає обрушування попередньо охолодженого насіння (в діапазоні -20… -50°С) з одержанням безлушпиного ядра соняшнику і ядрової фракції насіння сафлору з високим ступенем обрушування, достатнім для одержання харчової олії холодного пресування. Таким чином, вдосконалення існуючих технологій промислової переробки насіння соняшнику і cафлору та створення нових технологій та обладнання для виробництва харчових білкових продуктів дозволить збільшити комплексне використання вітчизняної сировини і підвищити ресурси продовольчого білка в Україні. Результати дисертаційної роботи пройшли випробування на підприємствах олійно-жирової та суміжних галузей, зокрема на підприємстві «Завод Фадєєв Агро» під час розробки початкових даних для проектування нових насіннєрушок соняшнику сучасних гібридів та ліній; на НВ ПП "Інститут "ТЕКМАШ". Результати досліджень дисертаційної роботи Перевалова Л. І., які було проведено в період 2015-2017°рр., використовуються в наукових розробках Інституту рослинництва імені В. Я. Юр'єва НААН України (м. Харків). Для підприємств олійно-жирової галузі розроблено та узгоджено з УкрНДІОЖ НААН (м. Харків) практичні рекомендації щодо впровадження інноваційних технологій. Результати наукових досліджень впроваджено у навчальний процес кафедри технології жирів та продуктів бродіння НТУ "ХПІ" під час викладання дисциплін "Інженерне проектування технологій", у курсовому та дипломному проектуванні (в режимі активних методів навчання). Основні положення дисертаційної роботи одержано здобувачем самостійно. Серед них: планування експериментів, виконання теоретичної та експериментальної частини роботи, здійснення вимірювання досліджуваних об’єктів, інтерпретація одержаних результатів та їх статистична обробка; формулювання висновків дисертації; розробка нормативної документації; впровадження отриманих результатів у виробництво та навчальний процес. Постановку мети і задач досліджень, обговорення і аналіз одержаних результатів виконано разом з науковим консультантом. Основні результати дисертаційної роботи опубліковано в 38 наукових працях, у тому числі: 15 статей у наукових фахових виданнях України, 4 статті у закордонних періодичних наукових виданнях, 1 патент України, 3 – у галузевому виданні України; 15 – у матеріалах конференцій.Документ Науково-практичне обґрунтування інноваційних технологій переробки насіння олійних культур(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Перевалов, Леонід ІвановичДисертація на здобуття наукового ступеня доктора 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, 2021 р. Дисертаційну роботу присвячено вирішенню науково-прикладної проблеми – розробці науково обґрунтованих технологій переробки насіння соняшнику сучасної селекції з одержанням безлушпинного ядра, пресової харчової олії, комплексної переробки соняшникової макухи та технології обрушування сафлору вітчизняних сортів для виробництва харчової олії. На основі інноваційних рішень зазначених проблем сформульовано нову концепцію переробки насіння соняшника, засновану на новій технології якісного обрушування насінин в охолодженому стані, принципах максимальної селективності проведення основних процесів переробки; зміни послідовності їх проведення з урахуванням принципу поступового накопичення концентрацій супутніх речовин для полегшення їх виділення; відмови від проведення технологічних операцій, пов'язаних з підвищеною температурою переробки; використання хімічних реагентів та нехарчових розчинників, а також суміщення окремих операцій. На основі розробленого нового способу обрушування олійного насіння при мінусових температурах експериментально виявлені нові закономірності по процесу обрушування насінню соняшника високоолійного і кондитерського сортів, а також насіння сафлору сортів вітчизняної колекції; можливістю якісного обрушування всіх фракцій; виявлено вплив відношення вологість : мінусова температура обрушування на якісний склад рушанки і показники якості обрушування олійного насіння. Визначено органолептичні властивості, жирнокислотний і ацілгліцеріновий склад одержуваних олій, склад стеринової фракції. Показана можливість видавлювання якісної олії на шнекових пресах з сирого безлузгового ядра без його попереднього подрібнення і волого-теплової обробки. Визначені ефективні параметри процесу пресування. Науково обґрунтовано та розроблено перспективну технологію комплексної переробки соняшникової макухи з безлузгового ядра, за якою можна отримати: олію екстракційну, шрот (або борошно) та жиророзчинний рослинний антиоксидант. Розроблено структурні схеми основних технологічних стадій інноваційної технології переробки насіння соняшнику. Доведено, що ефективне отримання безлузгового ядра з насіння соняшника сучасної селекції і ядра з насіння сафлору вітчизняних сортів і гібридів може здійснюватися за схожою технологією по одній і тій же технологічній схемі. Розроблена технологія і технологічна схема є універсальними для переробки насіння і інших плодів, що мають досить пластичне ядро і крихку оболонку. Створено теоретичну модель, що розкриває складний механізм впливу базових і ефективних пластично-міцнісних властивостей насіння різного ступеню вологості, умов обрушування на ступінь обрушування насіння і збереження цілого ядра. Виконано економіко-екологічну оцінку запропонованих технологій. Результати дисертаційної роботи пройшли випробування на підприємствах олійно-жирової та суміжних галузей, а саме: основні наукові здобутки використовує підприємство "Завод Фадєєв Агро" під час розробки початкових даних для проектування нових насіннєрушок соняшнику сучасних гібридів та ліній; технологію одержання харчового соняшникового шроту впроваджено на підприємстві НВ ПП "Інститут "ТЕКМАШ". Результати досліджень дисертаційної роботи Перевалова Л. І., які було проведено в період 2015-2017 рр., використовуються в наукових розробках Інституту рослинництва імені В. Я. Юр'єва НААН України (м. Харків). Здобувач приймав участь у держбюджетних науково-дослідних роботах Українського науково-дослідного інституту олій та жирів Національної академії аграрних наук України (УкрНДІОЖ НААН). Наукові досягнення дисертаційної роботи використовуються у навчальному процесі кафедри технології жирів і продуктів бродіння НТУ «ХПІ», а також при виконанні дисертаційних робіт по спеціальності 05.18.06. Розроблено та узгоджено Технічні умови ТУУ 10.4-3199908465-001:2020 "Олія сафлорова харчова".Документ Удосконалення технології видобування рослинної олії з вітчизняних сортів сафлору(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Мироненко, Лілія СергіївнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук 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 створенню науково обґрунтованої технології обрушування насіння сафлору для отримання пресової олії харчового призначення. Актуальність теми дослідження повꞌязана з тим, що, незважаючи на те, що в Інституті олійних культур НААН (м. Запоріжжя) створено національну колекцію сафлору, представлену сортами Сонячний, Живчик, Лагідний; наукові дослідження мають переважно селекційну або генетичну спрямованість. Комерційна привабливість вирощування сафлору полягає в його надзвичайній посухостійкості і високій якості одержуваної олії, яка є корисною завдяки високому вмісту в ній поліненасичених жирних кислот, переважно лінолевої (74,0-78,0 %). З насіння сафлору отримують олію, яку використовують як сировину у виробництві оліфи, білої фарби, емалей, мила, лінолеуму, біоетанолу, а також після рафінування – фармацевтичні препарати, косметичні засоби, продукти функціонального і дієтичного харчування. Інтерес до сафлору у багатьох країнах світу постійно підвищується, вже розроблені технології його вирощування та переробки. В Україні сафлор є малопоширеною олійною культурою, площа посівів досі незначна – близько 5 тис.га у Херсонській області. Але площі засолених грунтів щорічно збільшуються і на теперішній час уже складають близько 4 млн га. Для їх рекультивації і подовження використання підходить саме культура сафлору. Розширення обсягів виробництва сафлору – дуже приваблива річ. Пропонується використання площ, які у Південній частині України на теперішній час не забезпечують економічно вигідне та стабільне вирощування соняшнику. За думкою фахівців, площі сафлору повинні становити не менше 100 тис. га, що забезпечить додатково 100 тис. т олійної сировини. Таким чином, культура сафлору має світовий попит і обсяги виробництва, до яких може долучитися і Україна. Формуванню позитивного ставлення до сафлору як цінної олійної культури у значній мірі сприятимуть наукові дослідження, спрямовані на одержання високоякісної сафлорової олії. Удосконалення потребують, зокрема, технології підготовчих операцій. Це повꞌязано з тим, що насіння сафлору має такі морфологічні особливості, що технологія його переробки не передбачає обрушування, а олія, одержана з цілого насіння має гіркуватий присмак і тому використовується без рафінування тільки для технічних цілей. Таким чином, розробка науково обґрунтованої технології обрушування насіння сафлору вітчизняних сортів для отримання високоякісної рослинної олії є актуальним науковим завданням, яке вирішується в дисертаційній роботі. Актуальність теми та вагомість результатів дисертаційної роботи підтверджується тим, що вона виконувалась в рамках держбюджетної науково-дослідної роботи "Наукове обґрунтування та удосконалення методів видобування і переробки жирів, одержання продуктів бродіння, напоїв та виноробства" (ДР № 0116 U 000880), а також у відповідності з угодою № 46/1002012 про творчу науково-технічну співдружність між НТУ "ХПІ" та Харківським національним аграрним університетом ім. В. В. Докучаєва (м. Харків), в якому здобувач була відповідальним виконавцем окремих етапів. Практичне значення результатів дисертаційної роботи для олійножирової галузі полягає у розробці удосконаленої технології видобування харчової рослинної олії з насіння сафлору сорту Лагідний, адаптованого до умов Східного Лісостепу. Розроблено та узгоджено проект технічних умов ТУУ 10.4 – 3199908465 – 001:2020 "Олія сафлорова харчова". Результати роботи впроваджено в навчальний процес кафедри технології жирів та продуктів бродіння Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" під час викладання дисциплін "Основи фізіології та гігієни харчування", "Технологія галузі. Технологічні розрахунки, облік та звітність у галузі" та "Сучасні напрямки розвитку технології видобування жирів" для студентів денної та заочної форм навчання за освітньо-кваліфікаційними рівнями бакалавр та магістр; в курсовому та дипломному проектуванні, а також у науково-дослідній роботі студентів за спеціалізацією (акт впровадження від 02.02.2021 р.). Визначено стандартизовані технологічні властивості насіння сафлору сорту Лагідний: масу 1000 насінин, вміст сміттєвих домішок, вологість, олійність, фракційний склад, зокрема, виявлено, що насіння сафлору цього сорту має досить велику олійність – 34,0-40,0 %. Міцність насіння в залежності від фракційного складу коливається в межах 68,65-127,50 Н (7,0-13,0 кгс). Експериментально та за допомогою апроксимаційного моделювання визначено ефективні технологічні параметри обрушування у технології переробки насіння сафлору: інтервал температур попереднього охолодження -35÷-45 °С, вологість насіння 4,2 %, частота обертання ротору насіннєрушки – 28,33 с-1, ступінь обрушування 85,40-92,55 %. В лабораторних умовах одержано олію холодного пресування, в якій визначено органолептичні, фізико-хімічні, структурні показники та показники безпеки. Зокрема, показано, що основними жирними кислотами олії із сафлору сорту Лагідний є ессенціальна лінолева кислота (74,4 %), олеїнова (15,1 %) та пальмітинова (7,2 %). Всього ідентифіковано девꞌять жирних кислот. Ацилгліцериновий склад досліджуваної кислоти сафлорової олії представлено шістьома групами ацилгліцеринів, ідентифікованих за вмістом вуглецевих атомів: С 48 – 1,7 %, С 50 – 20,2 %, С 52 – 72,7 %, С 54 – 4,1%, С 56 – 0,9 %, С 58 – 0,4 %. Проаналізовано стеринову фракцію неомилених речовин сафлорової олії. Показано, що фітостерини олії сафлору представлено наступними ізомерами: 39,0 % β-ситостерину, 12,9 % стигмастерину, 6,4 % кампестерину та 3,5 % брасикастерину. Вітаміни сафлорової олії – це вітамін А (2,3 м.о. в (г) та вітамін Е (32,2 мг %). В дослідженнях виявлено, що за показниками безпеки (вмісту токсичних елементів, мікотоксинів, хлорогенових пестицидів, бенз(а)пірену) олія сафлорова холодного пресування відповідає нормативним показникам для рослинних олій. В дисертаційній роботі досліджено методом диференційної скануючої колориметрії окиснювальну стабільність сафлорової олії холодного віджиму і показано, що період індукції її у 1,22 рази менше, ніж у соняшникової олії. Період індукції, а значить і окислювальну стабільність, можна підвищити уведенням водно-спиртових екстрактів деяких рослин. Зокрема, показано, що додавання 0,02 % водно-спиртового екстракту зеленого чаю подовжує період індукції сафлорової олії у 2,39 рази. Розроблено вдосконалену технологічну схему переробки насіння сафлору з одержанням олії холодного та гарячого пресування та виконано економічну оцінку запропонованих технологічних рішень. На підставі виконаних досліджень та випробувань зразків сафлорової олії у лабораторії інструментальних досліджень Українського науково-дослідного інституту олій та жирів Національної академії аграрних наук України та у відділі хроматографічних та радіологічних випробувань державної випробувальної лабораторії харчової та сільськогосподарської продукції Державного підприємства "Харківський регіональний науково-виробничий центр стандартизації, метрології та сертифікації" розроблено та узгоджено проект технічних умов ТУУ 10.4 - 3199908465 - 001:2020 "Олія сафлорова харчова".Документ Удосконалення технології видобування рослинної олії з вітчизняних сортів сафлору(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Мироненко, Лілія СергіївнаДиссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.06 "Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов" (18 – Производство и технологии). – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" Министерства образования и науки Украины, Харьков, 2021 г. Диссертация посвящена созданию научно обоснованной технологии обрушивания семян сафлора для получения прессового масла пищевого назначения. У диссертационной работе впервые показано, что обрушивание семян сафлора может быть достигнуто путем предварительного охлаждения, которое существенно уменьшает физико-механические свойства семенной оболочки; определены эффективные технологические параметры обрушивания путем экспериментального исследования и аппроксимационного моделирования, а именно температуру предварительного охлаждения, влажность и частоту оборотов ротора семенорушки, которые обеспечивают достаточную для практических целей степень обрушивания; получены новые научные данные касательно технологических свойств семян сафлора отечественных сортов, структурных и качественных показателей сафлорового масла. Разработана усовершенствованная технологическая схема переработки семян сафлора с получением пресового масла. Выполнена экономическая оценка предложенной технологии. На основании выполненных исследований и испытаний образцов сафлорового масла в лаборатории инструментальных исследований Украинского научно-исследовательского института масел и жиров НААН и в отделе хроматографических и радиологических испытаний государственной исследовательской лаборатории пищевой и сельскохозяйственной продукции Государственного предприятия "Харьковский региональный научно-производственный центр стандартизации, метрологии и сертификации" разработан и согласован проект технических условий ТУУ 10.4-3199908465-001:2020 "Масло сафлоровое пищевое". Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс НТУ "ХПИ".