6 / 46
6
МасложироваЯ промышленность
№ 2-2014
УДК 621.774.35.016
Г.В. Алексеев,
д-р техн. наук, профессор,
А.А. Хрипов,
канд. физ.-мат. наук, доцент
Н.А. Шевченко,
магистр
Институт холода
и биотехнологий, НИУ ИТМО
пальмовое масло
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ
В последнее время для достиже
ния высоких показателей качества
продукции в пищевой промышлен
ности все более популярным ста
новится использование лецитина.
Лецитин – натуральный эмульгатор,
позволяющий получать устойчивые
эмульсии в системах масло–вода.
Благодаря этому он находит широкое
применение в различных областях
пищевой промышленности – в про
изводстве маргаринов, майонезов,
шоколада и шоколадных глазурей,
выпечке хлебобулочных и кондитер
ских изделий, вафель, а также в сма
зывании форм при выпечке [1, 2].
Лецитин является источником
фосфолипидов. Фосфатидилхо
лины – (1,2-диацил-sn-глицеро-
3-фосфохолины, лецитины) пред
ставляют собой соединения общей
формулы
ROCH
2
–CH(OR
′
)CH
2
OP(O) (O
′
)
O(CH
2
)2N(CH
3
)
3
,
где R – обычно ацил насыщенной
кислоты; R
′
–ненасыщенной кисло
ты с 16–24 атомами С в цепи (пре
обладают кислоты С
16
и С
18
).
Лецитин – основной «строитель
ный» элемент клеточных мембран. В
большом количестве лецитин содер
жится в мозге, нервной системе, пе
чени и является действующим веще
ством гепатопротекторов – препара
тов, защищающих и восстанавливаю
щих клетки и функцию печени [3].
Подсолнечный лецитин получают
путем экстракции из подсолнечно
го масла, в основном холодного от
жима. Такой продукт обладает вы
сокими вкусовыми и питательными
свойствами.
Преимущество масла холодного
отжима – сохранение в нем кроме
лецитина большей части полезных
веществ: антиоксидантов и витами
нов. Подсолнечное масло холодного
отжима получают из мятки без про
грева, методом отжима и называют
«сырым», поскольку после отжима
его только отстаивают и фильтруют.
Процесс фильтрования как часть
процесса получения подсолнечного
масла, используемого при изготов
лении лецитина, представляет ин
терес с точки зрения исследования
зависимости его производительно
сти от технологических параметров.
К числу наименее изученных можно
отнести влияние на результативность
фильтрования характеристик исполь
зуемого в некоторых случаях намывно
го слоя. Рассмотрим математическую
модель фильтрования суспензии при
наличии осаждения с образованием
несжимаемого осадка. Модель состо
ит из двух стадий [4].
Во время первой стадии филь
трования одновременно проис
ходит расслаивание суспензии за
счет осаждения и фильтрования
суспензии. Для описания первой
стадии процесса была использова
на следующая зависимость между
удельным объемом фильтрата
q
и
временем
t
, подтвержденная для
несжимаемого осадка [4]:
,
(1)
где
W
– скорость стесненного осаж
дения частиц;
R
f
=
µ
R
фп
,
R
фп
– сопро
тивление фильтровальной перего
родки,
µ
– динамическая вязкость
суспензии;
p
– разность давлений
по обеим сторонам фильтровальной
перегородки;
r
0
=
µ
r
00
,
r
00
– удельное
объемное сопротивление осадка;
x
0
– отношение объема осадка к
объему фильтрата в начальный мо
мент фильтрования.
Значения времени
t
0
и удельно
го объема фильтрата
q
0
, при кото
рых заканчивается первая стадия
процесса фильтрования, опреде
ляли решением системы уравне
ний:
, (2)
где
x
nach
– высота уровня суспен
зии в фильтре в начальный момент
фильтрования, отсчитываемая от
фильтровальной перегородки;
f
(
q
) –
функция из формулы (1).
Скорость стесненного осажде
ния
W
(
d
,
c
) в формулах (1) и (2) как
функция эквивалентного диаметра
осаждаемых частиц
d
и объемной
доли частиц
с
рассчитывали в пред
положении ламинарного режима по
формуле [5]:
(3)
,
где
ρ
т
,
ρ
ж
– плотность осадка и воды
соответственно. В формуле (3) ди
намическую вязкость суспензии
µ
(
c
) рассчитывали по формуле для
суспензии сферических частиц,
верной при
с
< 0,3 [5]:
. (4)
Вторая стадия процесса филь
трования при наличии осаждения
описывается фильтрованием жид
кой фазы через слой осадка посто
янной высоты
h
0
по формуле
,
(
)
0
0 0
0
τ
Wqx h
+ =
,
(5)
Повышение
эффективности
процессов
в производстве лецитина
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека