Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла

Вступ. Олії тропічних рослин, як найбільш значиме джерело рослинних жирів у світі, можуть замінити традиційні види високовартісної олійної сировини у виготовленні харчових продуктів, що відповідатимуть світовим стандартам і вимогам харчової галузі. Постановка завдання. Виявити можливість двостаді...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2018
Main Authors:	Радзієвська, І.Г., Мельник, О.П., Галенко, О.О.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2018
Series:	Наука та інновації
Subjects:	Наукові основи інноваційної діяльності
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/133875
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла / І.Г. Радзієвська, О.П. Мельник, О.О. Галенко // Наука та інновації. — 2018. — Т. 14, № 1. — С. 40-49. — Бібліогр.: 26 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-133875
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1338752025-02-09T20:15:06Z Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла Two-Stage Technology for Palm Oil Fractionation for Production of Cocoa Butter Substitutes Технология двухстадийного фракционирования пальмового масла для производства заменителей какао-масла Радзієвська, І.Г. Мельник, О.П. Галенко, О.О. Наукові основи інноваційної діяльності Вступ. Олії тропічних рослин, як найбільш значиме джерело рослинних жирів у світі, можуть замінити традиційні види високовартісної олійної сировини у виготовленні харчових продуктів, що відповідатимуть світовим стандартам і вимогам харчової галузі. Постановка завдання. Виявити можливість двостадійного фракціонування пальмової олії сольвентним методом. Мета. Апробація технологій фракціонування пальмової олії для отримання високоякісних фракцій заданого складу з наступним виробництвом на їх основі замінників какао-масла. Матеріали й методи. Рафіновану пальмову олію та її фракції досліджено термографічними, хроматографічними та стандартними титрометричними методами. Результати. Удосконалено технологію фракціонування пальмової олії сухим методом для здійснення фракціонування двома послідовними стадіями. Встановлено наявність кріоскопічних температур — 22,8 і 8,2 °С при швидкості охолодження від 0,2 до 0,8 °С/хв. Одержано фракцію пальмової олії з температурою плавлення 33—39 °С, що містить 50 % лауринової кислоти й за своїм складом наближається до характеристик какао-масла. Розроблено склад сумішей із застосуванням одержаної середньої фракції для виробництва замінників, еквівалентів та поліпшувачів какао-масла. Висновки. Встановлено режими сольвентного фракціонування пальмової олії для одержання середньої фракції, яка відповідає вимогам замінників какао-масла. Introduction. Tropical oils, as the most important source of vegetable fats in the world, can be substitutes for expansive conventional raw materials in manufacturing the food stuffs that meet the global trends and requirements in the food industry. Problem Statement is to study the possibility of two-stage fractionation of palm oil by the solvent method. Purpose is to trial the palm oil fractionation technology for obtaining high-quality fractions of a given composition and further production of cocoa butter substitutes on its basis. Materials and Methods. Refined palm oil and its fractions have been studied by thermographic, chromatographic, and standard titrimetric methods. Results. The palm oil fractionation technology by using the dry method in two successive stages has been improved. Cryoscopic temperatures of 22.8 °C and 8.2 °C have been identified at a cooling rate from 0.2 to 0.8 °C/min. A palm oil fraction with a melting point of 33—39 °C, which contains 50 % of lauric acid and has a similar composition as cocoa butter has been obtained. Using the obtained midfraction, the mix formulas for the production of substitutes, equivalents, and enhancers of cocoa butter have been designed. Conclusion. The regimes of solvent palm oil fractionation for obtaining a midfraction that meets the requirements of cocoa butter substitutes have been established. Введение. Масла тропических растений, как наиболее значимый источник растительных жиров в мире, могут заменить традиционные виды дорогостоящего сырья при производстве пищевых продуктов, отвечающих мировым стандартам и требованиям пищевой отрасли. Постановка задачи. Выявить возможность двухстадийного фракционирования пальмового масла сольвентным методом. Цель. Апробация технологий фракционирования пальмового масла для получения высококачественных фракций заданного состава с последующим производством на их основе заменителей какао-масла. Материалы и методы. Рафинированное пальмовое масло и его фракции исследованы термографическими, хроматографическими и стандартными титриметрическими методами. Результаты. Усовершенствовано технологию фракционирования пальмового масла сухим методом для осуществления фракционирования в две последовательные стадии. Установлено наличие криоскопических температур — 22,8 и 8,2 °С при скорости охлаждения от 0,2 до 0,8 °С/мин. Получено фракцию пальмового масла с температурой плавления 33—39 °С, которая содержит 50 % лауриновой кислоты и по своему составу приближается к характеристикам какао-масла. Разработан состав смесей с применением полученной средней фракции для производства заменителей, эквивалентов и улучшителей какао-масла. Выводы. Установлены режимы сольвентного фракционирования пальмового масла для получения средней фракции, которая соответствует требованиям заменителей какао-масла. 2018 Article Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла / І.Г. Радзієвська, О.П. Мельник, О.О. Галенко // Наука та інновації. — 2018. — Т. 14, № 1. — С. 40-49. — Бібліогр.: 26 назв. — укр. 1815-2066 DOI: doi.org/10.15407/scin14.01.040 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/133875 uk Наука та інновації application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Наукові основи інноваційної діяльності Наукові основи інноваційної діяльності
spellingShingle	Наукові основи інноваційної діяльності Наукові основи інноваційної діяльності Радзієвська, І.Г. Мельник, О.П. Галенко, О.О. Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла Наука та інновації
description	Вступ. Олії тропічних рослин, як найбільш значиме джерело рослинних жирів у світі, можуть замінити традиційні види високовартісної олійної сировини у виготовленні харчових продуктів, що відповідатимуть світовим стандартам і вимогам харчової галузі. Постановка завдання. Виявити можливість двостадійного фракціонування пальмової олії сольвентним методом. Мета. Апробація технологій фракціонування пальмової олії для отримання високоякісних фракцій заданого складу з наступним виробництвом на їх основі замінників какао-масла. Матеріали й методи. Рафіновану пальмову олію та її фракції досліджено термографічними, хроматографічними та стандартними титрометричними методами. Результати. Удосконалено технологію фракціонування пальмової олії сухим методом для здійснення фракціонування двома послідовними стадіями. Встановлено наявність кріоскопічних температур — 22,8 і 8,2 °С при швидкості охолодження від 0,2 до 0,8 °С/хв. Одержано фракцію пальмової олії з температурою плавлення 33—39 °С, що містить 50 % лауринової кислоти й за своїм складом наближається до характеристик какао-масла. Розроблено склад сумішей із застосуванням одержаної середньої фракції для виробництва замінників, еквівалентів та поліпшувачів какао-масла. Висновки. Встановлено режими сольвентного фракціонування пальмової олії для одержання середньої фракції, яка відповідає вимогам замінників какао-масла.
format	Article
author	Радзієвська, І.Г. Мельник, О.П. Галенко, О.О.
author_facet	Радзієвська, І.Г. Мельник, О.П. Галенко, О.О.
author_sort	Радзієвська, І.Г.
title	Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла
title_short	Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла
title_full	Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла
title_fullStr	Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла
title_full_unstemmed	Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла
title_sort	технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2018
topic_facet	Наукові основи інноваційної діяльності
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/133875
citation_txt	Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла / І.Г. Радзієвська, О.П. Мельник, О.О. Галенко // Наука та інновації. — 2018. — Т. 14, № 1. — С. 40-49. — Бібліогр.: 26 назв. — укр.
series	Наука та інновації
work_keys_str_mv	AT radzíêvsʹkaíg tehnologíâdvostadíinogofrakcíonuvannâpalʹmovoíolíídlâvirobnictvazamínnikívkakaomasla AT melʹnikop tehnologíâdvostadíinogofrakcíonuvannâpalʹmovoíolíídlâvirobnictvazamínnikívkakaomasla AT galenkooo tehnologíâdvostadíinogofrakcíonuvannâpalʹmovoíolíídlâvirobnictvazamínnikívkakaomasla AT radzíêvsʹkaíg twostagetechnologyforpalmoilfractionationforproductionofcocoabuttersubstitutes AT melʹnikop twostagetechnologyforpalmoilfractionationforproductionofcocoabuttersubstitutes AT galenkooo twostagetechnologyforpalmoilfractionationforproductionofcocoabuttersubstitutes AT radzíêvsʹkaíg tehnologiâdvuhstadiinogofrakcionirovaniâpalʹmovogomasladlâproizvodstvazameniteleikakaomasla AT melʹnikop tehnologiâdvuhstadiinogofrakcionirovaniâpalʹmovogomasladlâproizvodstvazameniteleikakaomasla AT galenkooo tehnologiâdvuhstadiinogofrakcionirovaniâpalʹmovogomasladlâproizvodstvazameniteleikakaomasla
first_indexed	2025-11-30T10:10:20Z
last_indexed	2025-11-30T10:10:20Z
_version_	1850209650372247552
fulltext	40 І.Г. Радзієвська, О.П. Мельник, О.О. Галенко Національний університет харчових технологій, вул. Володимирська, 68, Київ, Україна +380 44 287 9157, Logos2007@ukr.net ТЕХНОЛОГІЯ ДВОСТАДІЙНОГО ФРАКЦІОНУВАННЯ ПАЛЬМОВОЇ ОЛІЇ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ЗАМІННИКІВ КАКАО-МАСЛА © І.Г. РАДЗІЄВСЬКА, О.П. МЕЛЬНИК, О.О. ГАЛЕНКО, 2018 Вступ. Олії тропічних рослин, як найбільш значиме джерело рослинних жирів у світі, можуть замінити традиційні види високовартісної олійної сировини у виготовленні харчових продуктів, що відповідатимуть світовим стандартам і вимогам харчової галузі. Постановка завдання. Виявити можливість двостадійного фракціонування пальмової олії сольвентним методом. Мета. Апробація технологій фракціонування пальмової олії для отримання високоякісних фракцій заданого скла- ду з наступним виробництвом на їх основі замінників какао-масла. Матеріали й методи. Рафіновану пальмову олію та її фракції досліджено термографічними, хроматографічними та стандартними титрометричними методами. Результати. Удосконалено технологію фракціонування пальмової олії сухим методом для здійснення фракціону- вання двома послідовними стадіями. Встановлено наявність кріоскопічних температур — 22,8 і 8,2 °С при швидкості охолодження від 0,2 до 0,8 °С/хв. Одержано фракцію пальмової олії з температурою плавлення 33—39 °С, що міс- тить 50 % лауринової кислоти й за своїм складом наближається до характеристик какао-масла. Розроблено склад сумішей із застосуванням одержаної середньої фракції для виробництва замінників, еквівалентів та поліпшувачів какао-масла. Висновки. Встановлено режими сольвентного фракціонування пальмової олії для одержання середньої фракції, яка відповідає вимогам замінників какао-масла. К л ю ч о в і с л о в а: фракціонування, пальмова олія, швидкість охолодження, середня фракція, замінники какао- масла. ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14(1): 40—49 https://doi.org/10.15407/scin14.01.040 Характерною ознакою сучасної олійно-жи- рової промисловості є виробництво спеціаль- них жирів із заданими властивостями за тех- нологіями їх модифікації. Однією з них є фракціонування шляхом розділення суміші триацилгліцеролів на фракції з різною темпе- ратурою плавлення [1—4]. Альтернативою за- міщення твердих гідрованих жирів у харчовій промисловості є пальмова олія та її фракції. Пальмова олія — це натуральний твердий рос- линний жир, в якому відсутні холестерол і транс-ізомери жирних кислот. Завдяки появі на світовому ринку різних фракцій і очищених форм пальмової олії, стрімкому збільшенню об сягів її виробництва та експорту, доступнос- ті та конкурентоспроможної цінової політики країн-експортерів, сегмент ринку, що спожи- ває пальмову олію, постійно розширюється. На сьогодні питання отримання жирів, що не лише відповідатимуть вимогам норматив- них документів, а й зможуть замінити тради- ційні види високовартісної сировини, загост- 41ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (1) Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла рилось через низку економічних проблем, що постали перед нашою країною. Сучасним нехімічним методом модифікації жиру є технологія фракціонування шляхом розділення суміші триацилгліцеролів на фрак- ції з різною температурою плавлення. Існують наступні технології фракціонування: сухе (у розплаві), детергентне (з використанням вод- них розчинів поверхнево-активних речовин) та сольвентне (з використанням розчинників). Проблема пошуку режимів здійснення техно- логії, що дозволяють селективно впливати на властивості одержаних фракцій, наперед зада- вати їх властивості при оптимальних значен- нях виходу на сьогодні залишається неро- зв’язаною. Мета роботи — уточнити раціональні режи- ми фракціонування пальмової олії для отри- мання високоякісних фракцій заданого складу з наступним виробництвом на їх основі харчо- вих замінників високоцінних жирів. Досяг- нення поставленої мети можливе шляхом по- слідовного розв’язання наступних завдань: перевірити склад та вихід фракцій пальмо- вої олії, одержаних різними методами; удосконалити класичну технологію фракціо- нування пальмової олії у розплаві, застосу- вавши результати термографічного аналізу; виявити можливість проведення двостадій- ного фракціонування на основі різниці в температурі плавлення складових пальмо- вої олії; розробити склад замінників какао-масла та встановити відповідність їх показників нор- мам стандарту. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ У роботі використано рафіновану вибілену дезодоровану пальмову олію згідно [5]. Темпе- ратуру плавлення визначали за методом точки плину у відкритому капілярі. Жирнокислот- ний та триацилгліцерольний склад встанов- лювали за допомогою газового хроматографу Hewlett Packard HP-6890, а кислотне та перок- сидне числа — титриметричним методом. Ор- ганолептичні показники досліджували за стандартними методиками [6]. Кількісній ви- хід продукту обраховували як відношення маси одержаної фракції до маси сировини. Су- місність замінників з натуральним какао- маслом встановлено відповідно до [7]. Процес фракціонування — це термохімічна реакція, при якій триацилгліцероли з різними температурами плавлення розділяються на фракції з різною кристалічною структурою [3, 8—11]. Більш насичені тригліцероли з високи- ми температурами плавлення відокремлюють- ся від менш насичених за допомогою фільтру- вання при досягненні температури кріоскопії [12, 13]. На сьогодні нормативні методи визна- чення кріоскопічної температури передбача- ють використання ртутного термометра Бек- мана, що дає змогу визначати температури з похибкою до 0,001 °С. Однак цей термометр ви- магає обережного поводження, оскільки міс тить отруйну речовину, працює лише в ручному ре- жимі, що може призводити до появи додатко- вих похибок. Для вимірювання температурної поведінки пальмової олії використано розроблений нау- ковцями кафедри теплоенергетики та холо- дильної техніки Національного університету харчових технологій комплекс для вимірю- вання та реєстрації температур з використан- ням термопар, який складається з пристрою для контролю температури з комплектом мідь-константанових термоелектричних пе- ретворювачів (термопар) типу Т (похибка ви- мірювань не більше 0,05 °С), блоку вимірюван- ня ICP і7018 та блоку перетворення сигналу стандарту RS-485—RS-232 марки ICP і7520. Температура реєструється в автоматичному режимі за допомогою утиліти NDCONUTIL v.3хх. Система відрізняється низькою інер цій- ністю та високою відтворюваністю рез ульта- тів вимірювань. ВИКЛАД ОСНОВНОГО МАТЕРІАЛУ Процес фракціонування можна розділити на такі послідовні стадії: 23 23,5 24 25 24,5 25,5 26 21 22 21,5 7 19 31 43 55 67 79 91 103 115 Час, с 22,5 20,5 42 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (1) І.Г. Радзієвська, О.П. Мельник, О.О. Галенко охолодження олії нижче температури крис- талізації для утворення центрів кристаліза- ції в результаті переохолодження; поступове зростання кристалів та їх виді- лення з рідкої фази; поділ кристалічної та рідкої фаз. При цьому склад кристалічної та рідкої фази, а також їх вихід залежать від технологіч- них параметрів фракціонування, головними з яких є швидкість охолодження і температура поділу фракцій. Вимірювання кріоскопічної температури пальмової олії виконували методом термічно- го аналізу, що базується на побудові кривих зміни температури в часі. Визначення кріо- скопічної температури зразків здійснювали з кривої охолодження при досягнення горизон- тальної ділянки на ізотермі. Нагріту до 50 °С пальмову олію охолоджували зі швидкістю від 0,2 до 0,8 градусів за хвилину при частоті ви- мірювання температури 0,5—0,8 с (рис. 1). Кріоскопічну температуру зафіксовано на відмітках 22,8 і 8,2 °С. Характеристика і хіміч- ний склад фракцій, ступінь поділу рідкої та твердої фракцій залежать, насамперед, від ме- тоду охолодження, що визначає форму і роз- мір кристалів. Жири та олії кристалізуються в декількох поліморфних формах, як правило α, β і β'. Швидкість кристалізації α-форми є вищою, ніж β'-форми, яка, в свою чергу, крис- талізується швидше, ніж β. Швидке охоло- дження призводить до перенасичення жирних кислот фракції, дає велику кількість дрібних аморфних кристалів, які важко відокремлю- ються при фільтруванні. Поступове охоло- дження олії призводить до формування стій- ких β і β'-кристалів, які легко відділяються фільтруванням від рідкої фази [12, 14, 15]. То- му для якісної кристалізації необхідним є по- ступове охолодження протягом тривалого ча- су, що забезпечить високу ефективність розді- лення фракцій. Встановлене поліморфне перетворення крис талічних структур співпадає з даними [1, 16, 17], одержаними методом диференційної скануючої калориметрії. Утворення стійкої крупнокристалічної фази за температур 22,8 і 8,2 °С, коли високоплавкі компоненти порів- няно легко формуються у вигляді окремої фази, дозволяє проводити фракціонування у дві послідовні стадії з одержанням нового про- дукту, т. з. «середньої фракції». Запропонова- Рис. 1. Температурний графік охолодження пальмової олії при швидкості 0,2—0,4 °С за хвилину: 1 — перша стадія розділення, 2 — друга стадія розділення 10 11 12 13 14 15 6 8 7 7 19 31 43 55 67 79 91 103 115 127 9 5,5 Те м пе ра ту ра , ° С Термопара 1 Термопара 2 Термопара 1 Термопара 2 43ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (1) Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла но проводити цей процес за блок-схемою, зоб- раженою на рис. 2. Наведений процес фракціонування із роз- плаву полягає в охолодженні олії у контрольо- ваних умовах без введення хімічних речовин. Рідку й тверду фази розділяють фільтруван- ням. Виробники обладнання для сухого фрак- ціонування [7] рекомендують технологію «су- хого» поділу на фракції з розплаву, ґрунтую- чись на тому, що ця технологія здійснюється без введення додаткових речовин і дає можли- вість отримати низку переваг: фізіологічно нейтральні продукти, оскільки можливість забруднення штучними добав- ками усувається; високу експлуатаційну надійність, оскільки технологія не передбачає застосування по- жежо- та вибухонебезпечних розчинників; відсутність додаткового навантаження на довкілля; повністю автоматизоване виробництво; високу гнучкість при виконанні охолоджу- ючого профілю. До недоліків технології «сухого» фракціо- нування належать: низька швидкість криста- лізації, складність чіткого розділення фаз че- рез високу в’язкість олії за низьких темпера- тур, утворення змішаних кристалів під час кристалізації, які в результаті подальшої ре- кристалізації виділяють низькоплавкі ацил- гліцероли у вигляді рідкої фази. Таким чином, сухе фракціонування є екологічно чистим про- цесом модифікації спеціалізованих жирів, який відбувається без застосування каталіза- тора й хімічно активних речовин та базується на фізичному явищі кристалізації. В таблиці 1 наведено характеристики фрак- цій пальмової олії, одержаних при її «сухому» фракціонуванні за встановлених режимів. Вид- но, що за показником температури плавлення пальмовий стеарин та пальмовий олеїн відпо- відають вимогам нормативної документації [18, 19]. Найбільш цінною є фракція пальмо- Рис. 2. Блок-схема двостадійного фракціонування паль- мової олії сухим методом Нагрівання пальмової олії до 50—55 °С Охолодження до 21—22 °С Розділення фракцій на фільтрах Стеарин Олеїн Нагрів до 50 °С Охолодження Розділення СуперолеїнСередня фракція Таблиця 1 Характеристика фракцій пальмової олії, отриманих при двостадійному фракціонуванні Стадії розділення Температура розділення, °С Фракції пальмової олії Стеарин Середня фракція Суперолеїн Тпл., °С Вихід, % Тпл., °С Вихід, % Тпл., °С Вихід, % 1 22,8 +48 35,0 — — — — 2 8,2 — — +34 28,0 +15,0 35,0 Середнє значення +46,5 36,5 +33 27,0 +14,75 34,5 Значення згідно ДСТУ +44–50 — +32–37 — +13–16 — 44 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (1) І.Г. Радзієвська, О.П. Мельник, О.О. Галенко вої олії з температурою плавлення 33—39 °С, що містить близько половини лауринової кис- лоти і може бути використана як сировина для отримання замінників какао-масла. Натуральне какао-масло використовується як жирова основа для виробництва різних кон- дитерських виробів (шоколад), а також у пар- фумерній і фармацевтичній промисловостях. Зацікавленість до використання альтернативи какао-масла зумовлена такими факторами: високою ціною какао-масла і схильністю його до істотних якісних змін; нестабільністю складу і властивостей какао- масла; необхідністю спеціальних умов температур- ної підготовки масла й шоколадних виробів з метою отримання стабільної кристалічної структури; нестабільністю блиску готових шоколадних виробів; складністю технологічного процесу при ви- користанні какао-масла для виробництва шоколадних виробів. З другої половини XX століття розроблено декілька альтернатив натуральному какао-мас- лу, надалі було прийнято світову класифіка- цію [20, 21], а саме: еквіваленти какао-масла (СВЕ); поліпшувачі какао-масла (СВІ); тверді жири нелауринового типу (CBR); тверді жири лауринового типу (CBS). Еквіваленти какао-масла є негідрогенізова- ними спеціальними жирами, що містять такі ж жирні кислоти й симетричні мононенасичені тригліцериди, як і какао-масло [20, 22, 23] і є повністю сумісними з останнім. Їх можна змі- шувати у будь-яких пропорціях при виготов- ленні шоколадних сумішей [24]. Основними недоліками еквівалентів какао-масла є: низька спорідненість до молочного жиру, недостатня стабільність за підвищеної температури, тен- денція до утворення жирового посивіння. На відміну від еквівалентів какао-масла, його замінники мають аналогічні до натураль- ного какао-масла фізичні властивості, але пов- ністю відрізняються від нього за жирнокис- лотним складом [4, 25, 26]. За складом жирних кислот пальмової олії та її фракцій обґрунтовано їх оптимальні суміші з традиційними оліями, що відповідають ви- могам до замінників какао-масла. Розроблено склад 4 рецептур еквівалентів какао-масла, 3 рецептури поліпшувачів какао-масла, 4 рецеп- тури твердих жирів нелауринового типу й 2 рецептури твердих жирів лауринового типу (табл. 2). Таблиця 2 Розрахунковий склад жирових сумішей № п/п Група CBE CBI CBR CBS 1 Какао-масло — 80 % Масло-ши — 10 % Середня фракція — 10 % Середня фракція — 60 % Свинячий жир — 40 % Середня фракція — 100 % Кокосова олія — 100 % 2 Свинячий жир — 80 % Масло-ши — 20 % Олеїн — 40 % Какао-масло — 60 % Стеарин — 60 % Оливкова олія — 40 % Кокосова олія — 60 % Стеарин — 40 % 3 Какао-масло— 50 % Стеарин — 50 % Масло-ши — 40 % Свинячий жир — 60 % Пальмова олія — 60 % Оливкова олія — 40 % 4 Стеарин — 60 % Масло-ши — 40 % Стеарин — 60 % Соняшникова олія — 40 % Тпл., °С 33—36 36—45 32—41 20—44 Сумісність, % 60—85 90—95 10—20 2—5 45ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (1) Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла За фізико-хімічними показниками замінни- ки какао-масла мають відповідати вимогам, наведеним у таблиці 3. З точки зору жирнокислотного складу, всі представлені зразки відповідають нормам [23] щодо вмісту насичених жирних кислот та їх співвідношення з моно- та поліненасиченими кислотами. Розроблені рецептури замінників какао- масла представляють асортимент усіх перед- бачених груп (еквіваленти, поліпшувачі та аналоги какао-масла) та відповідають нормам сумісності з натуральним какао-маслом [23]. Замінники з високим ступенем сумісності з натуральним какао-маслом використовують у виробництві кондитерських глазурей як осно- вний вид жиру кондитерських виробів. Част- ково сумісні з натуральним какао-маслом за- мінники можна використовувати в рецептурах кондитерських виробів, що містять какао- порошок і в невеликій кількості какао терте. Ці жири придатні для виробництва кондитер- ської глазурі, плиток і пустотілих фігур. За- мінники какао-масла рекомендовано зберігати в оригінальній упаковці за температури не ви- ще 20 °С і відносної вологості повітря до 60 %. Таблиця 3 Органолептичні та фізико-хімічні показники замінників какао-масла Назва показника Норма по групах CBE CBI CBR CBS Смак і запах Смак, властивий знеособленому жиру без стороннього присмаку і запаху Колір Від білого до кремового Консистенція за температури, °С: 18 40 Однорідна, тверда чи пластична Рідка, текуча Прозорість за температури 50 °С Прозора рідина Масова частка вологи, %, не біль- ше, ніж 0,2 Кислотне число, мг КОН/г, або вміст вільних жирних кислот (ви- значено за олеїновою кислотою), % ≤0,2 ≤0,3 ≤0,3 ≤0,4 Пероксидне число, ммоль/кг ≤0,07 ≤0,11 ≤0,11 ≤0,14 Масова частка жирних кислот, %: С8:0 — — — 1—6 С10:0 — — — 2,0—8,0 С12:0 0—0,5 0—0,5 0—0,7 44—60 С14:0 0,1—0,5 0,1—0,5 0,6—1,5 14—23 С16:0 24—40 15—35 12—40 6—12 С16:1 0—0,5 0—0,5 0,3—0,7 — С18:0 22—35 25—60 3—14 5—22 С18:1 30—37 30—40 48—76 0—7,0 С18:2 0,1—5 0,1—4 0,4—7,0 0—1,0 С18:3 0,—1,0 0,—1,0 0,1—0,6 0—0,6 => С20:0 0,1—1,0 0,1—1 0—0,5 0—0,5 Сумісність з какао маслом, % за- мінника в суміші 0—100 0—100 15—20 Не сумісний 46 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (1) І.Г. Радзієвська, О.П. Мельник, О.О. Галенко СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Кузнецова Л.М. Технологія модифікованих жирів сольвентним фракціюванням: автореф. дис. … канд. техн. наук. Харків, 2014. 21 с. 2. Gunstone F.D. Vegetable Oils in Food Technology. Boca Raton, Florida, USA, 2002. 352 p. 3. Kellens M., Gibon V., Hendrix M., De Greyt W. Palm oil fractionation. European Journal of Lipid Science and Technology. 2007. V. 109, Is. 4. P. 336—349. 4. Mamat H., Nor Aini I., Said M., Jamaludin R. Physicochemical characteristics of palm oil and sunflower oil blends fractionated at different temperatures. Food Chemistry. 2005. V. 91. P. 731—736. 5. ДСТУ 4306:2004 Олія пальмова. Загальні технічні умови. Київ, 2004. 18 с. 6. ГОСТ 5472:50 Масла растительные. Определение запаха, цвета и прозрачности, 1950. 4 с. 7. Пальмова олія: офіційний сайт компанії «Технополіз». URL: http://tehnopoliz.ru/masla_i_zhiry/ (дата звер- нення: 30.11.2017). 8. Харчова цінність. Пальмова олія — джерело здоров’я: офіційний сайт компанії «Дельта-Вілмар СНД». URL: http://www.deltawilmar.com/rus/resources/value/ (дата звернення: 30.11.2017). 9. Шумейко В.М. Маркетинговий менеджмент експортного потенціалу олійно-жирового комплексу України. Механізм регулювання економіки. 2009. 2 (4). С. 177—184. 10. Chong C., Kamarudin Z., Lesieur P., Marangoni A., Bourgaux C., Ollivon M. Thermal and structural behaviour of crude palm oil: Crystallisation at very slow cooling rate. European Journal of lipid Science and technology. 2007. 109 (4). P. 410—421. 11. Zaliha O., Chong C.L., Cheow C.S., Norizzah A.R., Kellens M.J. Crystallization properties of palm oil by dry fractionation. Food Chemistry. 2004. 86 (2). Р. 245—250. 12. Miskandar M.S., Che Man Y.B., Abdul Rahman R., Nor Aini I., Yusoff M.S.A. Palm Oil Crystallization: Effects of cooling time and oil content. Journal of Food Lipids. 2004. V. 11, Is. 3. P. 190—207. 13. Тимченко В.К. Фракціонування пальмової олії з використанням ПАР. Олійно-жировий комплекс. 2005. № 1. С. 21—23. 14. Садовничий Г. Пальмовое масло. Особенности его применения в масложировой промышленности Украины. Олійно-жировий комплекс. 2003. № 3. С. 51—54. 15. Pei S., Abas F., Lima H.K., Beh B.K., Ling T.C., Tan C.P. Compositional and thermal characteristics of palm olein- based diacylglycerol in blends with palm super olein. Food Research International. 2014. V. 55. P. 62—69. 16. Kalnin D., Garnaud G., Amenitsch H., Ollivon M. Monitoring fat crystallization in aerated food emulsions by combined DSC and time-resolved synchrotron X-ray diffraction. Food Research International. 2002. V. 35. P. 927—934. 17. Кузнецова Л.Н., Папченко В.Ю., Демидов И.Н. Получение низкоплавкой фракции пальмового масла. Вісник НТУ «ХПІ». 2013. 11 (985). С. 120—123. 18. ДСТУ 4439:2005. Стеарин пальмовий. Загальні технічні умови. Київ, 2006. 20 с. 19. ДСТУ 4438:2005. Олеїн пальмовий. Загальні технічні умови. Київ, 2006. 18 с. 20. Naik B., Kumar V. Cocoa Butter and Its Alternatives: A Reveiw. Journal of Bioresource Engineering and Technology. 2014. V. 1. P. 7—17. ВИСНОВКИ Уточнено технологічні режими проведення фракціонування пальмової олії. Встановлено, що першу стадію кристалізації слід проводити за температури 22—23 °С протягом 60 хв, а другу стадію — за температури 8—9 °С протя- гом 30 хв. Швидкість охолодження на обох ста- діях не повинна перевищувати 0,2—0,4 °С/хв. За означених умов отримано високоплавку (тем- пература плавлення +46,5 °С) та низькоплав- ку (температура плавлення +14,75 °С) фракції пальмової олії, що за своїми характеристика- ми відповідають пальмовому стеарину та паль- мовому суперолеїну. Виділено середню фрак- цію пальмової олії з температурою плавлення +32—36 °С, яку доцільно використовувати для виробництва жирових продуктів, що відпові- дають вимогам до замінників какао-масла. 47ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (1) Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла 21. Сирохман І.В. Товарознавство цукру, меду, кондитерських виробів. Київ, 2008. 616 с. 22. Undurraga D., Markovits A., Erazo S. Cocoa butter equivalent through enzymatic interesterification of palm oil midfraction. Process Biochemistry. 2001. V. 36, Is. 10. P. 933—939. 23. ДСТУ 5005:2014 «Жири рослинні. Еквіваленти, поліпшувачі, замінники та сурогати какао-масла. Загальні технічні умови». Київ, 2014. 20 с. 24. Mutia, R. Synthesis of Cocoa Butter Equivalent from Formulated Hard Palm Oil Mid-Fraction and Canola Oil Blends. Advanced Materials Research. 2015. V. 1113. P. 453—458. 25. Casimir C. Akoh, David B. Min. Food Lipids: Chemistry, Nutrition, and Biotechnology. Boca Raton, New York, USA, 2008. 914 p. 26. Lipp M., Simoneau C., Ulberth F., Anklam E., Crews C., Brereton P., De Greyt W., Schwack W., Wiedmaier C. Composition of Genuine Cocoa Butter and Cocoa Butter Equivalents. Journal of food composition and analysis. 2001. V. 14, Is. 4. P. 399—408. Стаття надійшла до редакції 30.05.17 REFERENCES 1. Kuznetsova, L. M. (2014). Tekhnolohiya modyfikovanykh zhyriv sol�ventnym fraktsiyuvannyam. PhD (Tekh.). Kharkiv [in Ukrainian]. 2. Gunstone, F. D. (2002). Vegetable Oils in Food Technology. Boca Raton, Florida, USA. 352 p. 3. Kellens, M., Gibon, V., Hendrix, M., De Greyt, W. (2007). Palm oil fractionation. European Journal of Lipid Science and Technology, 109(4), 336—349. 4. Mamat, H., Nor Aini, I., Said, M., Jamaludin, R. (2005). Physicochemical characteristics of palm oil and sunflower oil blends fractionated at different temperatures. Food Chemistry, 91, 731—736. 5. Palm oil. General specifications. ISO 4306:2004. Kyiv, 2004. 18 p. [in Ukrainian]. 6. Plant oils. Determination of flavour, colour and transparency GОSТ 5472:50. 4 р. [in Russian]. 7. Palm oil. URL: http://tehnopoliz.ru/masla_i_zhiry/ (Last accessed: 30.11.2017). 8. Kharchova tsinnist. Palmova oliya — dzherelo zdorovya. URL: http://www.deltawilmar.com/rus/resources/value/ (Last accessed: 30.11.2017). 9. Shumeyko, V. M. (2009). Marketynhovyy menedzhment eksportnoho potentsialy oliyno-zhyrovoho kompleksy Uk- rayiny. Mekhanizm rehulyuvannya ekonomiky, 2(4), 177—184 [in Ukrainian]. 10. Chong, C., Kamarudin, Z., Lesieur, P., Marangoni, A., Bourgaux, C., Ollivon, M. (2007). Thermal and structural behaviour of crude palm oil: Crystallisation at very slow cooling rate. European Journal of lipid Science and technology, 109(4), 410—421. 11. Zaliha, O., Chong, C. L., Cheow, C. S., Norizzah, A. R. and Kellens, M. J. (2004). Crystallization properties of palm oil by dry fractionation. Food Chemistry, 86(2), 245—250. 12. Miskandar, M. S., Che Man, Y. B., Abdul Rahman, R., Nor Aini, I., Yusoff, M. S. A. (2004). Palm Oil Crystallization: Effects of cooling time and oil content. Journal of Food Lipids, 11(3), 190—207. 13. Tymchenko, V. K. (2005). Fraktsionuvannya palmovoyi oliyi z vykorystannyam PAR. Oliyno-zhyrovyy kompleks, 1, 21—23 [in Ukrainian]. 14. Sadovnychyy, H. (2003). Palmovoe maslo. Osobennosty eho prymenenyya v maslozhyrovoy promyshlennosty Uk- rayny. Oliyno-zhyrovyy kompleks, 3, 51—54 [in Russian]. 15. Pei, S., Abas, F., Lima, H. K., Beh, B. K., Ling, T. C., Tan, C. P. (2014). Compositional and thermal characteristics of palm olein-based diacylglycerol in blends with palm super olein. Food Research International, 55, 62—69. 16. Kalnin, D., Garnaud, G., Amenitsch, H., Ollivon, M. (2002). Monitoring fat crystallization in aerated food emulsions by combined DSC and time-resolved synchrotron X-ray diffraction. Food Research International, 35, 927—934. 17. Kuznetsova, L. N., Papchenko, V. Yu., Demydov, Y. N. (2013). Poluchenye nyzkoplavkoy fraktsyy pal′movoho masla. Visnyk NTU «KhPI», 11(985), 120—123 [in Russian]. 18. Palm stearin. General specifications. ISO 4439: 2005. Kyiv, 2006. 20 p. [in Ukrainian]. 19. Palm olein. General specifications. ISO 4438: 2005. Kyiv, 2006. 18 p. [in Ukrainian]. 20. Naik, B., Kumar, V. (2014). Cocoa Butter and Its Alternatives: A Reveiw. Journal of Bioresource Engineering and Technology, 1, 7—17. 21. Syrokhman, I. V. (2008). Tovaroznavstvo tsukru, medu, kondyters′kykh vyrobiv. Kyiv. 616 р. [in Ukrainian]. 48 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (1) І.Г. Радзієвська, О.П. Мельник, О.О. Галенко 22. Undurraga, D., Markovits, A., Erazo, S. (2001). Cocoa butter equivalent through enzymatic interesterification of palm oil midfraction. Process Biochemistry, 36(10), 933—939. 23. Vegetable fats. Equivalent improvers and cocoa butter substitutes. General specifications. ISO 5005: 2014. Kyiv, 2014. 20 p. [in Ukrainian]. 24. Mutia, R. (2015). Synthesis of Cocoa Butter Equivalent from Formulated Hard Palm Oil Mid-Fraction and Canola Oil Blends. Advanced Materials Research, 1113, 453—458. 25. Casimir, C. Akoh, David B. Min. (2008). Food Lipids: Chemistry, Nutrition, and Biotechnology. Boca Raton, New York, USA. 914 p. 26. Lipp, M., Simoneau, C., Ulberth, F., Anklam, E., Crews, C., Brereton, P., De Greyt, W., Schwack, W., and Wiedmaier, C. (2001). Composition of Genuine Cocoa Butter and Cocoa Butter Equivalents. Journal of food composition and analysis, 14(4), 399—408. Received 30.05.17 Radzievska, I.G., Melnyk, O.P., and Galenko, O.O. National University of Food Technologies, 68, Volodymyrska St., Kyiv, Ukraine, +380 44 287 9157, Logos2007@ukr.net TWO-STAGE TECHNOLOGY FOR PALM OIL FRACTIONATION FOR PRODUCTION OF COCOA BUTTER SUBSTITUTES Introduction. Tropical oils, as the most important source of vegetable fats in the world, can be substitutes for expansive conventional raw materials in manufacturing the food stuffs that meet the global trends and requirements in the food industry. Problem Statement is to study the possibility of two-stage fractionation of palm oil by the solvent method. Purpose is to trial the palm oil fractionation technology for obtaining high-quality fractions of a given composition and further production of cocoa butter substitutes on its basis. Materials and Methods. Refined palm oil and its fractions have been studied by thermographic, chromatographic, and standard titrimetric methods. Results. The palm oil fractionation technology by using the dry method in two successive stages has been improved. Cryoscopic temperatures of 22.8 °C and 8.2 °C have been identified at a cooling rate from 0.2 to 0.8 °C/min. A palm oil frac- tion with a melting point of 33—39 °C, which contains 50 % of lauric acid and has a similar composition as cocoa butter has been obtained. Using the obtained midfraction, the mix formulas for the production of substitutes, equivalents, and enhanc- ers of cocoa butter have been designed. Conclusion. The regimes of solvent palm oil fractionation for obtaining a midfraction that meets the requirements of cocoa butter substitutes have been established. Keywords : fractionation, palm oil, cooling rate, midfraction, and cocoa butter substitutes. И.Г. Радзиевская, О.П. Мельник, О.А. Галенко Национальный университет пищевых технологий, ул. Владимирская, 68, Киев, Украина, +380 44 287 9157, Logos2007@ukr.net ТЕХНОЛОГИЯ ДВУХСТАДИЙНОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ПАЛЬМОВОГО МАСЛА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАМЕНИТЕЛЕЙ КАКАО-МАСЛА Введение. Масла тропических растений, как наиболее значимый источник растительных жиров в мире, могут заменить традиционные виды дорогостоящего сырья при производстве пищевых продуктов, отвечающих мировым стандартам и требованиям пищевой отрасли. Постановка задачи. Выявить возможность двухстадийного фракционирования пальмового масла сольвентным методом. Цель. Апробация технологий фракционирования пальмового масла для получения высококачественных фрак- ций заданного состава с последующим производством на их основе заменителей какао-масла. 49ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2018, 14 (1) Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла Материалы и методы. Рафинированное пальмовое масло и его фракции исследованы термографическими, хро- матографическими и стандартными титриметрическими методами. Результаты. Усовершенствовано технологию фракционирования пальмового масла сухим методом для осу- ществления фракционирования в две последовательные стадии. Установлено наличие криоскопических темпера- тур — 22,8 и 8,2 °С при скорости охлаждения от 0,2 до 0,8 °С/мин. Получено фракцию пальмового масла с температу- рой плавления 33—39 °С, которая содержит 50 % лауриновой кислоты и по своему составу приближается к характе- ристикам какао-масла. Разработан состав смесей с применением полученной средней фракции для производства заменителей, эквивалентов и улучшителей какао-масла. Выводы. Установлены режимы сольвентного фракционирования пальмового масла для получения средней фракции, которая соответствует требованиям заменителей какао-масла. Ключевые слова : фракционирование, пальмовое масло, скорость охлаждения, средняя фракция, заменители ка као-масла.

Технологія двостадійного фракціонування пальмової олії для виробництва замінників какао-масла

Institution

Similar Items