Jarayonlarning sinflanishi va rafinatsiya usullari

Jarayonlarning sinflanishi va rafinatsiya usullari: Yog‘ning tarkibi, sifati
va qo‘llanilishiga qarab turli rafinatsiya usullari ishlatiladi.
Asosiy jarayonlarning xarakteri va rafinatsiya jarayoniga reagentlar ta’siriga
qarab, ular 3 guruhga bo‘linadi.
1.Gidromexanik (fizikaviy)
2.Fizik-kimyoviy (kimyoviy)
3. Massa almashuvchi (fiz-kimyoviy).
2.1 – rasm. Yog’ va moylarni rafinatsiyalash bosqichlari
Gidratlash jarayoni moylardan fosfatidlarni ajratib olish maqsadida olib
boriladi. Gritseridlar tarkibidagi hamroh moddalardan eng qimmatli tarqalgani
fosfolipidlar guruhi hisoblanadi. Ular moyli urug‘larda yog‘siz fazada erkin yoki
oqsil va uglevodlar bilan bog‘langan holatda bo‘ladi. Rafinatsiya qilinmagan yog‘ni
olish usuli va rejimiga bog‘liq holda moyli homashyodan fosfatidlarni 20% dan 90%
gacha ajratib olinadi.
30
Moydagi fosfatidlarning miqdori nisbatan ko’p bo’lmasada, ammo ular
aktivligi hisobiga moyning sifati va xususiyatiga sezilarli ta’sir ko’rsatadi.
Fosfatidlar moyda barqaror emas, shuning uchun moy qisqa vaqt saqlansa ham
qisman ajralib, cho’kma hosil qiladi. Suv yoki suvli eritmalar ishlatiladigan
rafinatsiya jarayonlarida ular emulsiyani mustahkamlaydi, natijada fazalar
ajralishida qiyinchilik tug’iladi. Oqlashda ayrim fosfatidlar sorbent yuzasida
sorbsiyalanib, ular sarfining oshishiga olib keladi. Moylarni gidrogenlash jarayonida
fosfatidlar katalizator yuzasiga birikib, ularning aktivligini kamaytiradi va
salomasdan katalizatorlarning ajralishini, cho’ktirish va filtrlash jarayonlarini
qiyinlashtiradi.
Bularning hammasi rafinatsiyalanmagan moydan, keyingi sanoat qayta
ishlashidan oldin, fosfatidlarni ajratish zarur ekanligini ko’rsatadi.
Gidratlash gliseridlarga hamrox bo’lgan fosfatidlarni ajratib olish maqsadida
ishlatiladi.
Fosfatidlar miqdori moyning turi va uni olish usuliga bog’liq.
Quyidagi jadvalda moyli urug‘ va yog‘lar tarkibidagi fosfatidlar miqdori
ko‘rsatilgan.
2.3 – jadval
Moyli urug’ yoki
moy turi
Fosfatidlar miqdori, % da stearooletsitin
urug‘larda
moylarda
Soya
1,0 – 2,5
forpress
-
1,00 – 1,50
ekstraktsiya
-
forpress kunjarasida
-
1,5 – 3,0
hom yanchilmada
-
2,0 – 4,5
Kungaboqar
0,3 – 0,5
forpress
-
0,30 – 0,70
ekstraktsiya
-
0,90 – 1,20
Paxta
0,8 – 1,0
31
forpress
-
1,06 – 1,63
ekstraksion
-
1,43 – 2,84
Fosfatidlar molekulasi difil harakterga ega:
gidrofob qismi - yog’ kislotalarining radikali
gidrofil qismi - aktiv gruppa (efir, gidroqsil va x.k.).
Gidrogenizasiya jarayonida fosfatidlar katalizator aktivligini passaytiradi.
Bu esa fosfatidlarni rafinatsiya qilinmagan yog’dan ajratib olishi zarurligini
ko’rsatadi. Gidratasiya jarayonining asosi shuki, fosfatidlar suv bilan ta’sir qilib,
koagulyasiyalanadi va cho’kmaga tushadi. Masalan: lesitin
Gidrotasiyalanmaydigan fosfatidlarga fosfat va polifosfat kislotalari,
fosfatidilserin va ularni (Ca,Mg,Na) metallari bilan tuzlari. Shu bilan birga fosfat
kislotalarining sterollar va alifatik spitrlar bilan birikmalari ham kiradi.
Gidratasiyalanmaydigan fosfatidlarning qutblanishi gidratasiyalanadigan
fosfatidlari qutblanishiga qaraganda past bo’ladi.
Gidratasiya texnologiyasi quyidagi operasiyalardan iborat: yog’ning
gidratasiyalanuvchi agent bilan aralashuvi, fosfatidlarning koagulyasiya jarayonini
hosil qilish uchun yog’-suv aralashmasini ushlab turish, yog’ va fosfatid emulsiya
fazalarini ajratish, yog’ni quritish, fosfatid emulsiyalarini quritish va fosfatid
konsentratini olish.
Gidratasiyalovchi agent miqdori, fosfatidning miqdori, uning tarkibi,
strukturasiga bog’liq va u 0,5 % dan 6 % gacha o’zgaradi. Suvning kamligi
tugallanmagan gidrotasiyaga olib kelsa, suvning ko’pligi esa emulsiya hosil qiladi.
32
Gidratasiya jarayonida yog’ning kislota soni 0.4-0.5 mg KOH (nordon
fosfatidlarning ajralish xisobiga) kamayadi, fosfatidlar bilan bir katorda oksillar va
shilimshik moddalar ham ajraladi.
Gidratasiya jarayonidan so’ng yog’da 0.1-0.2 % fosfatidlar qoladi.
Gidratasiyalanmagan fosfatidlarni yo’qotish uchun gidratasiyalangan yog’ni
konsentrlangan fosfor kislotasi bilan ishlanadi (yog’ og’irligiga nisbatan 0.05-0.2 %
miqdorda olinadi. Suv miqdori: kungaboqar 0.5-3 %
paxta moyi 5 % gacha
loviya yog’i 6 % gacha
Gidratasiya usuli: turli sxemalarda suv va yog’ni aralashtirish uchun reaktor
- turbo’lizator ishlatiladi, yog’-fosfatid emulsiyalarni fazalarga ajratish uchun esa
ajratgichlar (yoki tarelkali cho’ktirgichlar qo’llaniladi.
Yakubovskiy va A.A. Shmidtlar tomonidan taklif etilgan gidratasiya
jarayonining kengroq isbotlangan mexanizmiga ko’ra moyda erigan fosfatidlar
kalloid tabiatli ekanligi ko’rsatilgan. Bu ishlar va Krasnodar politexnika instituti
yog’lar texnologiyasi kafedrasining nazariy ishlanmalariga asoslanib, gidratasiya
mexanizmini quyidagicha tasavvur qilish mumkin.
Gidratasiya uchun moyga qo’shilgan suv tomchisi yuzasida fosfatid va
gliserinlardan iborat lipid qatlami hosil bo’ladi. Katta gidrofim xususiyatiga ega
bo’lgan fosfatid molekulalari moydan shu yuzaga diffuziyalanadi va molekulalar
oralig’iga joylashadi.
Tomchi yuzasidagi qatlam to’yintirilib, sekin-asta gliseridlar siqib
chiqariladi va fazalar orasidagi energiya shunchalikka kamayadiki, termodinamik
mustahkam mikrogeterogen sistema hosil bo’lishi bilan suvning dispergirlanishi
sodir bo’lishi mumkin. Bunday strukturalarning paydo bo’lishida sirti aktiv
fosfatidlar qatnashadi. Agar moyga suvning miqdori yetarli qo’shilganda, tomchi
yuzasida fosfatidlar va gliseridlarning aralashgan molekulyar qatlamlari hosil bo’lib,
ikkala ko’rinishdagi molekulalar o’zaro ta’sir holatida bo’ladi, bunday aralash
qatlam oralig’idagi o’zaro ta’sirning energiyasi maksimumga fosfatidlar 70% va
gliseridlar 30% miqdorni tashkil etgan holda erishadi. Bunday holda sistemaning
33
termodinamik va agregativ mustahligining pasayishi kuzatiladi. Suvning
immobilizasiyasi va uning dipollarini fosfatidlarning polyar xususiyatli qismlari
atrofida joylashishi natijasida fosfatidlar molekulasini hajmi kattalishishi bilan
bo’kishi ro’y beradi, dispers fazaning gidrofil balansi oshadi, koagelyasiya
boshlanadi, sistema ikki fazaga ajraladi (moy va fosfatid emulsiyasi).
Yuqoridagilardan ko’rinib turibdiki, suvning optimal miqdorini qo’llash
muhim ekan. Biroq mavjud gidratasiya usullari va ularning texnologik variantlari
moydan fosfatidlarni to’liq ajratib olishni ta’minlamaydi. Gidratlangan va hattoki
rafinatsiyalangan moylardagi fosfatid qoldiqlari moyning sifatini va texnologik
xususiyatini pasaytiradi.
Moylarni gidratlashdan so’nggi fosfatidli emulsiya ularning olinish
usullariga bog’liq holda turli tarkibga ega bo’ladi. Fazalarni ajratish uchun
markazdan qochma kuchni qo’llanilishi fosfatidlardagi moy miqdorini kamayishini
va albatta ularning miqdorini oshishini ta’minlaydi.
Gidratasiya sxemasiga qarab fosfatid emulsiyada 55-75% namlik, 15-30%
fosfatid, 15-20% moy bo’ladi. Fosfatid emulsiyasi darhol quritishga yuboriladi, aks
holda nam mahsulotda gidrolitik va bakterial jarayonlar hosil bo’lishi va davom
etishi mumkin. Fosfatidlar sifatini saqlab qolish uchun quritish past qoldiq bosimda
(ostida) yupqa qatlamda olib boriladi. Namlikning bo’lishi fosfatid konsentratining
strukturaviy mexanik xususiyatlarini belgilaydi. Faqatgina namligi 1% dan kam
bo’lgan konsentrat (oquvchan) konsistensiyaga ega bo’lib, uni qo’llanilish sohasini,
ayniqsa konditer sanoatida, kengayishini ta’minlaydi. Quritish 75-90
0
C haroratda
vakuum ostida qoldiq bosim 2,66 kPa (20 mm simob ust.) atrofida olib boriladi.
Bunda erkin yog’ kislotalari va hid beruvchi moddalarining haydalishi kuzatiladi.
Bu esa olinayotgan konsentratni sifati yuqori bo’lishini ta’minlaydi. Xom yog’larda
oqsil-fosfatid-shilimshiq kompleksi hisobiga tuzli bog’lanishlar ko’rinishidagi
kalsiy va magniy bo’ladi. Ayrim xom yog’larda kalsiy va magniyning miqdori
quyidagicha (milliondan bir qism): paxta 150-290, soya 100-260, zig’ir 100-770,
raps 270 bo’ladi. Moyda fosforning miqdori oshishi bilan kalsiy va magniyning
miqdori ham oshadi.
34
Tarkibida kalsiy yoki magniy tutgan fosfatidlar suv bilan gidratlashda
yomon ajraladilar. Ular juda chidamli bo’lib, hattoki ishqoriy rafinatsiyadan keyin
ham moyda qoladilar. Bunda, ular sovunning bir qismini ushlab qolib, yuvish
jarayonini qiyinlashtiradi.
Bunday moylarni qayta ishlash uchun 85% li fosfor kislotasini qo’llash taklif
etilgan. U moy massasiga nisbatan 0,1-0,2% miqdorda qo’shiladi. Zig’ir moyini
qayta ishlaganda fosfor kislotasi miqdori 0,4-0,5% gacha oshiriladi.
|