Исследования тыквенного масла

1. Исследование жирнокислотного состава тыквенного масла,

полученного прессовым способом

Поскольку тыквенное масло предполагается вводить в рецептуру сливочно-растительных продуктов со сбалансированной по жирно-кислотному составу липидной фракцией, необходимо исследовать его жирнокислотный состав, а также физико-химические показатели, оценивающие общую характеристику масла.

Жирнокислотный состав тыквенного масла, полученного прессовым методом, представлен в таблице 5.

Таблица 5 - Жирнокислотный состав тыквенного масла, полученного прессовым способом.

Наименование жирной кислоты

Содержание, %

Миристиновая 14:0

0,28 - 0,32

Пальмитиновая 16:0

15,10 - 15,30

Стеариновая 18:0

2,50 - 2,90

Олеиновая 18:1

33,20 - 33,60

Линолевая 18:2

47,10 - 47,50

Линоленовая 18:3

1,00 - 1,20

Полученные показатели жирнокислотного состава тыквенного масла согласуются с исследованиями российских и зарубежных авторов с незначительными отклонениями в содержании насыщенных жирных кислот: по данным Кардашева К. (1929 г.), Щербакова В.Г., содержание пальмитиновой кислоты в пределах 6 - 12,5 %, стеариновой 5,8 - 7,5 %. Данные различия можно объяснить различными способами получения масла, а также сортовыми свойствами культуры.

Известно, что биологическая ценность растительных масел оценивается содержанием эссенциальных жирных кислот, в частности линоленовой, которая в используемых в диссертационной работе растительных маслах (подсолнечном, соевом, кукурузном), а также и в тыквенном, является превалирующей.

Вообще главными кислотами триацилглицеринов подсолнечного, соевого, кукурузного и тыквенного масел являются ненасыщенные жирные кислоты: олеиновая и линолевая, сумма которых в этих маслах составляет 70-85 %.

Вместе с тем, тыквенное масло в количестве большем, чем другие растительные масла содержит насыщенные кислоты, среди которых лимитирующей является пальмитиновая кислота. Известно, что масла с высоким содержанием пальмитиновой и олеиновой кислот (например хлопковое, в котором сумма указанных кислот достигает 50 %) наименее склонны к окислению и полимеризации (высыханию). Из используемых в данной работе масел только тыквенное имеет максимальное суммарное содержание пальмитиновой и олеиновой кислот - 48,6 %, по сравнению с подсолнечным, соевым и кукурузным, в которых содержание аналогичных кислот находится в пределах 30 % от суммы всех жирных кислот.

Таким образом, учитывая вышесказанное, в основу дальнейших исследований положено изучение устойчивости тыквенного, подсолнечного, соевого и кукурузного растительных масел к окислению.

2. Исследование физико-химических показателей тыквенного масла, полученного прессовым способом

Общая характеристика (физико-химические показатели) тыквенного масла, полученного прессовым методом представлена в таблице 6.

Таблица 6 - Общая характеристика тыквенного масла, полученного прессовым способом.

Наименование показателя

Содержание, %

Массовая доля влаги и летучих веществ, %

Фосфолипидов, %

Токоферолов мг%

Каратиноидов мг%

Хлорофиллов, мг%

Неомыляемых липидов, %

в т.ч. стеролов

Продуктов окисления, нерастворимых в петролейном эфире

Кислотное число, мг КОН/г

Перекисное число ½ О ммоль/кг

Показатель преломления при 20⁰С

Йодное число, % J₂

Цветное число

Массовая доля золы

0,16 - 0,21

0,28 - 0,34

132 - 138

9,74 - 11,03

(0,31-0,29)*10 ^{- 4}

1,28 - 1,33

0,58 - 0,74

0,03 - 0,06

1,91- 2,78

4,8 - 7,4

1,458 - 1,475

112 - 115

45,15-39,61

0,10-0,12

Анализируя полученные данные, можно сделать следующий вывод: тыквенное масло, полученное прессовым способом имеет сравнительно невысокие показатели кислотного и перекисного чисел, влаги и летучих веществ, характерные для свежевыработанных нерафинированных растительных масел .

Вкус и запах масла чистый с едва уловимым запахом кунжута. Цвет - темный, буро-зеленый с красновато-коричневой флуоресценцией.

Для органолептической оценки растительных масел одним из наиболее важных показателей является цветное число. Для 1-го сорта нерафинированного подсолнечного масла цветное число не должно превышать 25 мг йода. В тыквенном масле этот показатель достигает 40 мг йода, что соответствует его характерной окраске.

Таким образом, обладая хорошими пищевкусовыми достоинствами, товарный вид тыквенного масла снижает его темная буро-зеленая окраска с красновато-коричневой флуоресценцией.

3. Оптимизация технологических режимов адсорбционной очистки тыквенного масла

Семена тыквы можно перерабатывать как в обрушенном виде, так и вместе с шелухой. Для облегчения процесса шелушения их предварительно сушат, однако эффект отделения ядра от шелухи практически незначителен, что объясняется большими колебаниями размеров семян. Поэтому тыквенные семена перерабатывают преимущественно в необрушенном виде. В результате масло, полученное прессовым способом, имеет темную буро-зеленую окраску с красновато-коричневой флуоресценцией, обусловленную переходом в него красящих веществ.

Такая окраска снижает товарный вид не только самого тыквенного масла, но и оказывает существенное влияние на цвет продуктов при добавлении его даже в незначительных количествах, что тем более ограничивает использование тыквенного масла в производстве сливочно-растительных продуктов с комбинированной липидной фазой.

В связи с этим была поставлена задача: подобрать такой способ очистки тыквенного масла, при котором бы оно приобрело цвет, близкий к традиционным растительным маслам с максимальным сохранением в нем полезных веществ.

Как известно, наиболее эффективным способом очистки растительных масел, гарантирующим получение продукта, свободного от нежелательных веществ (остаточных пестицидов, окисленных липидов, соединений, переходящих в извлекаемое из семян масло), в том числе темной окраски, является классическая рафинация, включающая следующие операции - гидратацию, вымораживание, нейтрализацию, промывку, сушку, отбелку, дезодорацию.

Однако применение рафинации по указанной схеме экономически неэффективно. Плод тыквы содержит около 5 % семян . Выход масла по известным технологиям низкий, не более 37 % от содержания масла в семенах . Продолжительное хранение масла перед рафинацией, неизбежное для создания больших объемов, позволяющее рационально использовать существующее оборудование маслоперерабатывающих предприятий, приведет к развитию в масле гидролитических и окислительных процессов с потерей продуктом пищевой ценности. Кроме того, в ходе рафинации наряду с удалением нежелательных веществ снижается содержание биологически ценных компонентов .

Поэтому в данном случае, когда тыквенное масло получено прессовым способом, обладает уникальными биологическими свойствами, имеет невысокое кислотное число, приятный вкус и едва уловимый естественный запах, применение рафинации по полной технологической схеме считаем нецелесообразным.

Поскольку единственным недостатком тыквенного масла является его темная буро-зеленая окраска, то решение поставленной задачи сводилось к его адсорбционной очистке (заключительному этапу рафинации) с применением отбеливающих глин, проявляющих адсорбционные свойства в отношении пигментов, щелочных и тяжелых металлов, продуктов окисления жиров.

Ввиду высокой стоимости импортных отбеливающих глин уделялось внимание адсорбентам отечественного производства. Учеными Московского филиала ВНИИ жиров на примере отбелки рапсового масла, как одного из наиболее сложных объектов отбеливания, исследованы сорбционные свойства глин отечественных месторождений: опоки термоактивированной (Калужская область, Зикеевское месторождение), бентонита кислотно-активированного (Верх. Кама), бентонита кислотно-активированного (Башкирия), палыгорскита (механическая активация, Украина). В качестве критериев оценки определялись следующие показатели: отбеливающая способность адсорбентов, кислотное и перекисное числа, содержание жирных кислот с сопряженными двойными и тройными связями, а также содержание токоферола и скорость окисления.

Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы: показатели кислотного и перекисного чисел рапсового масла во всех образцах практически идентичны, отбеливающая способность более выражена у кислотно-активированных глин, однако содержание сопряженных диенов и триенов в глицеридах рапсового масла обработанного этими глинами значительно больше (на 32 - 48 %), чем в глицеридах того же масла, обработанного опокой термоактивированной и палыгорскитом. Обрабатывая растительное масло кислотно-активированной глиной, минеральная кислота, остающаяся на поверхности адсорбента после его активации, с одной стороны способствует эффективному осветлению масел, с другой - вызывает рост кислотного числа отбеленного масла . По содержанию токоферолов и скорости окисления наилучшие результаты показаны при отбелке масла термоактивированной глиной.

Таким образом, учитывая результаты отбелки рапсового масла, а также качественные показатели адсорбентов, полученных с месторождений на территории России, была выбрана земля из опоки и трепела Зикеевского месторождения (Калужской области). Щадящее действие по отношению к токоферолам растительного масла и сравнительно невысокое увеличение скорости его окисления, а также большая площадь удельной поверхности (250-300 м²/г) и высокая пористость /173/ делают этот материал перспективным для удаления красящих и других балластных веществ.

Для подтверждения правильности выбора адсорбента по отношению к тыквенному маслу проводилось пробное его отбеливание землей Зикеевского месторождения в сравнении с Чешской активированной землей. При сравнительной спектральной оценке масла, отбеленного Чешской активированной землей в уф-спектре наблюдались новые полосы поглощения в области 250-300 mμ что соответствует кислотам с тремя сопряженными этиленовыми связями, то есть образуется дополнительная двойная связь при дегидратации непредельных гидроперекисей. Нередко сопряжение этиленовых связей сопровождается пространственной конфигурацией с образованием транс-форм, снижающих пищевую ценность жира и способствующих накоплению холестерина в организме .