Влияние тепловой обработки на физические характеристики и полимеризацию растительных масел

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

В работе приведены результаты исследований, проводимых авторами, посвященные оценке влияния циклической тепловой обработки на физико-химические характеристики растительных масел [4]. Широкое применение растительных масел в пищевой, химической технологии и других отраслях промышленности обеспечивает актуальность таких исследований.

В качестве изучаемых характеристик использовались чувствительные к молекулярной структуре вязкость, электронные и ИК-спектры поглощения, а качестве исследуемых масел подсолнечное и рисовое масла известных потребительских марок. Для оценки влияния тепловой обработки на процессы полимеризации растительных масел, наряду с измерениями вязкости и спектров также проводился дериватографический анализ. Вязкость измерялось методом Стокса, спектры на ИК-спектрометре ФСМ 1201 и электронном спектрометре КФК , дериватограмма снималась на дериватографе Q-1500.

Известно, что при полимеризации масел происходит объединение молекул жирных кислот в комплексы-ассоциаты с большей молекулярной массой, но с тем же элементным составом. При этом существенно меняются их физико-химические характеристики. А именно: увеличивается плотность, вязкость, молярная масса, уменьшается йодное число, уменьшается содержание полиненасыщенных жирных кислот (важной для человека пищевой компоненты в маслах) [1-3]. Все это приводит к ухудшению потребительского качества масла.

Основной механизм полимеризации связан с наличием водородных связей, которые активизируются при нагревании. Присутствие кислорода воздуха для некоторых масел ускоряет окислительные и полимеризационные процессы.

Для оценки влияния цикличности теплового воздействия на вязкость и спектры масло нагревалось до с последующим охлаждением до комнатных температур, после чего проводились измерения. Опыт повторялся несколько раз.

Для измерения использовались 3 образца: исходное масло; масло, подвергшееся тепловой обработке, полимерный осадок (образовавшийся в масле подвергшемся четырехкратной циклической обработке и последующей шестимесячной выдержке и представляющий собой бесцветную вязкую желеобразную массу. Результаты измерений приведены в (таб. 1) и на Рис. 1-4.

Таблица 1 - Зависимости вязкости подсолнечного и рисового масел от числа циклов тепловой обработки

полимеризация тепловой масло подсолнечный

Рис. 1. ИК-спектры поглощения исходных подсолнечного и рисового масел, гретого рисового (3 - подсолнечное, 2 - рисовое исходное, 1 - рисовое гретое)

Рис. 2. ИК-спектры поглощения подсолнечного - исходного, гретого масла и полимерного осадка

Рис. 3. Электронный спектр (поглощение) подсолнечного масла

Рис. 4. Дериватограмма полимерного осадка подсолнечного масла

Результаты измерений позволяют сделать следующие предварительные выводы:

1. Вязкость масел существенно зависит от количества циклов тепловой обработки, причем в большей степени для подсолнечного масла, что (как видно из (таб. 1) и (Рис. 1, 2) область ) связано с различием начального уровня полимеризации масел.

2. Из (Рис. 1, 2) также следует, что пики поглощения соответствующие основным молекулярным связям для рисового и подсолнечного масел совпадают, что говорит об их схожих составах.

3. Электронные спектры поглощения рис. 3 указывают на увеличение поглощения и смещения его максимума в сторону более длинных волн, что связано с ростом степени полимеризации масла, т. е. увеличением размеров и массы молекул ассоциатов.

4. На дериватограмме (Рис. 4) виден скачек теплоемкости полимерного осадка подсолнечного масла при температуре 143С. Такие скачки свойственны фазовым переходам. В данном случае можно говорить о фазовом переходе связанном с полимеризацией масла. При этой температуре в данном случае происходит интенсивный распад молекул ассоциатов на молекулы кислот в полимерном осадке.

В заключении можно отметить, что тепловая обработка и ее цикличность приводит к заметным изменениям в молекулярной структуре растительных масел, интенсификации полимеризационных и окислительных процессов и, как следствие, изменение физико-химических характеристик и качества масел. Измерения вязкости и спектров поглощения можно использовать для оценки степени полимеризации масла.

Литература

1. Смит А. Прикладная ИК спектроскопия. М.: Мир, 1982, 328 с.

2. Дайер Д.Р. Приложение абсорбционной спектроскопии органических соединений. М.: Химия. 1970,163 с.

3. Злобин Л.А. Жиры, масла и производные продукты. М.: Высш. шк., 2005. - 768 c.

4. Барсуков А.В., Перевозников Е.Н., Слугин В.В. Влияние тепловой обработки на молекулярные спектры и вязкость подсолнечных масел. Сб. научн. тр. СПбТЭИ. 2012, 135 с.

Размещено на Allbest.ru