СОДЕРЖАНИЕ
Вступление
пе,	1 1.1	Технология жиров Классификация и общая характеристика жиров	4 4
Аг	1.2	Физические и химические свойства жирных кислот	6
	1 3	Физические и химические свойства ацилглицеринов	14
МО!	1.4	Пищевая порча жиров	16
	1.5	Вещества, сопутствующие ацилглицеринам в жирах	18
«С1	2	Технология добывания масел	19
	2.1	Общая характеристика масличного сырья	19
Гос	2.2	Основные способы добывания масел из жиросодержащего	
		сырья	20
про	2.3	Хранение масличных семян	21
	2.4	Очистка масличных семян от примесей	27
про	2.5	Кондиционирование масличных семян по влажности	30
416	2.6	Подготовительные операции при переработке масличных семян	31
	2.7	Измельчение масличных семян, ядра и продуктов их	
197:		переработки	34
	2.8	Извлечение масла прессованием	39
его	2.9	Факторы, влияющие на полноту извлечения масла и	
		производительность пресса	42
КИСТ	2.10	Получение масла методом экстракции	45
	2.11	Растворители растительных масел	46
пищ	2.12	Теоретические основы процесса экстракции растительных	
		масел	48
раст	2.13	Влияние различных факторов на полноту и скорость	
		экстракции масла	50
масл	2.14	Методы экстракции и типы экстракторов	52
32 с.	2.15	Переработка мисцеллы	54
	2.16	Регенерация растворителя	56
174
3	Технология переработки масел и жиров	59
3.1	Технология рафинации	59
3.2	Гидрогенизация масел и жиров	67
3.3	Переэтерификация жиров	77
3.4	Производство маргарина	81
3.5	Производство майонеза	96
3.6	Глицерин, жирные кислоты. Методы их получения	106
3.7	Производство туалетного и хозяйственного мыла	116
4	Технология эфирных масел	136
4.1	Классификация эфиромасличного сырья	138
4.2	Методы переработки эфиромасличного сырья	139
5	Технология синтетических жирных кислот, высших	
	жирных спиртов и синт етических моющих средств	147
5.1	Технология синтетических жирных кислот	147
5.2	Основные промышленные способы производства высших	
	жирных спиртов	148
5.3	Поверхностно-активные вещества как основа моющих средств	
	бытового и технического назначения	150
5.4	Синтетические моющие средства	153
6	Экологические проблемы отрасли	167
	Список использованной литературы	174
175
1.	ТЕХНОЛОГИЯ ЖИРОВ
1.1	Классификация и общая характеристика жиров
Жиры — это смесь ацилглицеринов, отличающихся составом и строением,
а также - наличием веществ, которые переходят в жиры при их извлечении из
жиросодержащего сырья. Эти вещества могут быть липидного или
нелипидного характера и называются сопутствующими веществами.
Основной составной частью каждого жира являются жирные кислоты. В
зависимости от относительного содержания жирных кислот в жире, их (жирные
кислоты) можно разделить на 2 группы; главные (часто 2-3), каждая из которых
находится в жире в значительном количестве (от 20-30 % масс, до 90-95 %
масс, общего содержания кислот в жире); второстепенные, содержащиеся в
жире в количестве от десятых долей процента и примерно до 10-15 % масс.
Например, в подсолнечном масле главная кислота - линолевая (цис-9-10,
цис-12-13-октадекадиеновая); в льняном - линоленовая (9,12,15-октадека-
триеновая); в касторовом — рицинолевая (12-гидрокси-9-октадеценовая).
Некоторые кислоты характерны для определенного масла либо группы
масел. Эти кислоты называются специфическими. Они в ряде случаев
позволяют идентифицировать масла. Так, среди растительных жиров
рицинолевая кислота является специфической для касторового масла,
получаемого из семян клещевины. Специфической можно считать
петрозелиновую кислоту, встречающуюся в маслах семян кориандра,
петрушки.
Специфические кислоты в одних случаях одновременно оказываются и
главными, например, элеостеариновая кислота в тунговом масле, эруковая - в
рапсовом. В других случаях они мшут быть второстепенными, например,
рыжейное масло (из семян рыжея), в нем содержится около 5 % масс, эруковой
кислоты.
Классификация жиров возможна по главным кислотам. В зависимости от
количества кислот в этой группе можно различать масла:
4
-	линоленово - линолевые, с преобладанием линоленовой кислоты 55 -
65 % масс, (например, перилловое и льняное масла);
-	линолево - линоленовые с преобладанием линолевой кислоты
(например, конопляное масло);
-	линолево - олеиновые с преобладанием линолевой кислоты (например,
маковое, ореховое, подсолнечное масла), в кислотах таких масел содержится от
55 % до 70 - 77 % масс, линолевой кислоты при 15 - 20 % масс, олеиновой
кислоты, а в некоторых маслах этой группы, как в кунжутном или миндальном,
линолевая и олеиновая кислоты находятся в почти равных количествах (по 40 -
45 % масс.);
-	олеиновые масла (например, оливковое, масло молочайника), с
преобладанием олеиновой кислоты, часто 80 — 90 % масс, от общего
содержания кислот.
Жидкие растительные масла классифицируют по способности высыхать.
В этом случае их делят на 5 групп масел, которые подобны:
-	тунговому (быстровысыхающие); типичный представитель - тунговое
масло;
-	льняному; масла этой группы высыхают, образуют неплавкие пленки, к
этой группе относятся: льняное, перилловое, конопляное масла;
-	маковому; в этих маслах содержится линолевая кислота (иногда до 65 %
масс.) и олеиновая кислота (до 30 - 40 % масс.), к этой группе относятся:
хлопковое, подсолнечное, соевое, кукурузное и рыжиковое масла;
-	оливковому; содержат ацилглицеринов олеиновой кислоты до 70 - 85 %
масс., под действием кислорода воздуха масла этой группы только загустевают,
но не высыхают, к этой группе относятся: арахидное (из земляных орехов),
рапсовое, горчичное, кориандровое и кунжутное масла;
-	касторовое масло; содержит 80 - 85 % масс, ацилглицеринов
рицинолевой кислоты, в натуральном виде оно не высыхает даже в присутствии
сильных катализаторов.
5
Способность к высыханию уменьшается от тунгового до касторового
масла.
В технике жиры делят на животные и растительные. Растительные жиры
бывают жидкими и твердыми; животные — твердыми, последние
подразделяются на жиры наземных животных (запасные жиры и жир молока) и
жиры морских животных.
Жировое сырье			
1			X
Растительные масла		Животные жиры	
X	X	X	X
жидкие	твердые	наземных	морских
		животных	животных и рыб
X	X	X	X
соевое	масло какао	молочный	китовый
подсолнечное	кокосовое	свиной	кашалотовый
рапсовое	пальмовое	говяжий	рыбный
арахисное	пальмоядровое	бараний	дельфиний
оливковое		КОСТНЫЙ	тюлений
кукурузное
хлопковое
Рис, 1.1 - Структура жирового сырья
1.2	Жирные кислоты. Физические и химические свойства жирных
кислот
В жирах натурального происхождения находятся разнообразные жирные
кислоты, отличающиеся одна от другой составом и структурой. Полученные из
жиров кислоты называют карбоновыми.
Высшими жирными кислотами называют кислоты, имеющие 10 и более
атомов углерода.
Как правило, в состав жиров входят монокарбоновые кислоты,
алифатические (имеющие открытую цепь), с неразветвленной цепью и
6
имеющие цис-коифигурацию. Подавляющее большинство кислот, выделенных
из жиров имеют четное число атомов углерода.
Жирные кислоты можно разделить на насыщенные и ненасыщенные.
Ненасыщенные кислоты можно разделить на алкеновые - с двойными связями и
алкиновые - с тройными связями между углеродами их молекул.
Из всех насыщенных жирных кислот пальмитиновая (гексадекановая) и
стеариновая (октадекановая) кислоты встречаются в жирах чаще всего и
нередко в больших количествах.
Из ненасыщенных кислот наиболее распространена олеиновая (9-
октадеценовая). Широко распространена линолевая (цис-9-10, пис-12-13-
октадекадиеновая) и линоленовая (9, 12, 15-октадекатриеновая).
В жирах находят кислоты, содержащие дополнительные функциональные
группы - гидроксильные (окси- или гидроксикислоты) и карбонильные
(кетокислоты). В только что добытых жирах эти кислоты встречаются редко.
Жиры, подвергшиеся действию молекулярного кислорода и других
окислителей, мотут содержать довольно значительное количество кислот с
гидроксильными и карбонильными группами.
Транс-изомеры ненасыщенных кислот в свежих жирах встречаются редко
(исключение — жиры жвачных животных, в составе которых может быть до
4 % масс, транс-11-октадеценовой или вакценовой кислоты).
Физические свойства жирных кислот.
Плотность ненасыщенных жирных кислот больше плотности
соответствующих им насыщенных кислот.
Плотность ненасыщенных жирных кислот, имеющих одинаковое число
атомов углерода в молекуле и разное число двойных связей, возрастает при
увеличении числа последних.
Кислоты с сопряженными двойными связями имеют большую плотность,
чем соответствующие кислоты, имеющие такое же число изолированных
двойных связей.
7
Насыщенные жирные кислота, как правило, при комнатной температуре
твердые (температура плавления 30 - 50 °C), ненасыщенные жирные кислоты
при комнатной температуре жидкие (температура плавления олеиновой
кислоты 7-10 °C).
Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты кипят при высоких
температурах даже при пониженном давлении (200-250 °C при остаточном
давлении 5 мм рт.ст). Температура кипения насыщенных жирных кислот
увеличивается с увеличением числа углеродных атомов в их молекулах.
Теплоемкость жирных кислот непостоянна. Она изменяется при
изменении температуры их нагрева, с увеличением температуры она
увеличивается, например, теплоемкость олеиновой кислоты при 10 °C
составляет 1934 Дж/(кг • К), при 150 °C — 2671 Дж/(кг • К).
Теплота плавления жирных кислот увеличивается с увеличением
молекулярной массы.
Жирные кислоты бесцветны (не поглощают излучение в видимой области
спектра), но жирные кислоты, которые имеют сопряженные двойные связи,
поглощают излучение в УФ-области, в инфракрасной области поглощают
излучение транс-изомеры жирных кислот.
Жирные кисло ты преломляют свет в разной степени в зависимости от их
состава и структуры. Коэффициент лучепреломления ненасыщенных жирных
кислот больше, чем у соответствующих им насыщенных. С увеличением
степени ненасыщенности коэффициент лучепреломления увеличивается.
Жирные кислоты проводят плохо электрический ток. Удельная
электропроводность насыщенных жирных кислот понижается с увеличением их
молекулярной массы и повышается при увеличении температуры нагревания.
Различают твердые и жидкие при комнатной температуре жирные
кислоты. Твердые жирные кислоты в этих условиях представляют собой
кристаллические массы. Параметры кристаллических решеток зависят от
условий отверждения расплава (межилоскостные расстояния и т.д.). В связи с
этим возможно образование стабильных и нестабильных форм (модификаций),
8
причем нестабильные могут переходить самопроизвольно в стабильные с
выделением некоторого количества энергии.
Существуют два типа полиморфных превращений, которым
соответствуют 2 типа полиморфных веществ: энантиотропные и
монотропные.
Для энантиотропных веществ нестабильная модификация А может
переходить в стабильную Б, а при изменении температуры модификация Б
становится нестабильной и может наблюдаться ее переход в модификацию,
которая является стабильной в новых условиях.
Для монотропных веществ полиморфное превращение возможно только в
одном направлении от нестабильной А к стабильной Б, т.е. оно необратимо
(например, олеиновая кислота).
Насыщенные жирные кислоты с четным числом атомов углерода с
нормальной цепью монотропны.
Химические свойства жирных кислот.
В связи с тем, что молекулы жирных кислот состоят из двух разных по
составу и структуре частей - карбоксильной группы и углеводородного
радикала, они могут участвовать в реакциях двух основных типов: по
карбоксильной группе и по углеводородному радикалу.
Реакции по карбоксильной группе.
1)	Образование солей жирных кислот:
R-COOH + КОН - R-COOK + Н2О
R-COOH + Na2CO3 - R-COONa + NaHCO3
Ме(ОН)2 +	2 R-COOH - (R-COO)2Me + 2H2O
9
2)	Образование сложных эфиров жирных кислот нагреванием
соответствующих спиртов и кислот в присутствии сильной минеральной
кислоты:
R-COOH + HO-Ri *5 R-COOR] + Н2О
Реакция этерификации равновесна. Положение устанавливающегося
равновесия зависит от индивидуальных особенностей кислот и спиртов и от
относительных их количеств. Механизм этерификации сложен.
Образование эфиров глицерина - ацилглицеринов, как и эфиров других
многоатомных спиртов, протекает по более сложной схеме, чем это следует из
суммарного уравнения реакции:
СН2-ОН
।
СНОП +	3 R-COOH
I
сн2-он
ch2ocor
I
±5 CHOCOR
ch2ocor
+ ЗН2О
Реакция протекает с образованием промежуточных продуктов,
представляющих собой неполные ацилглицерины - моно- и диацилглицерины в
виде двух изомеров:
СН2ОН			ch2ocor 1 СНОН или 1 СН2ОН	СН2ОН 1	
СНОН + СН2ОН	R-COOH	4— —►		ch2ocor + 1 СН2ОН	Н2О
ch2ocor 1 сноп +	R-COOH	4— —>	ch2ocor 1 СНОН или 1	ch2ocor 1 ch2ocor + 1	Н2О
СН2ОН			ch2ocor	СН2ОН	
10
CHzOCOR	CHzOCOR
i	i
CHOH	4- R-COOH S? CHOCOR + H2O
i	I
ch2ocor	ch2ocor
3)	Образование ангидридов жирных кислот:
-	по методу А. А. Альбицкого - кипячением высокомолекулярных жирных
кислот с уксусным ангидридом:
2С17Н35СООН + (СН3СО)2О - (С1,Н35СО)2О + 2СН3СООН
-	нагреванием натриевых солей жирных кислот с галоидангидридами
последних:
C17II35COONa + С17Н35СООВг -» (С17Н35СО)2О + NaBr
-	в промышленном масштабе используют действие фосгена на сухие
натровые соли жирных кислот:
R-CO
1
2R-COONa + СОС12 —> О + 2NaCl + СО2
I
R-CO
4)	Образование амидов жирных кислот:
-	путем дегидратации аммонийных солей соответствующих жирных
кислот:
r-coonh, r-conh2 + Н2О
-	путем пропускания через нагретые до 190-200 °C жирные кислоты
большого избытока сухого аммиака:
R-COOH + NH3 Si R-COONH4 Si R-CONH2 + H2O
11
-	амиды жирных кислот могут быть получены нагреванием сложных
эфиров жирных кислот с аммиаком:
R-COOCHzR,	+ NH3 R-CONH2 + R|CH2OH
4)	Нитрилы, жирные кислоты и аммиак образуются при пиролизе амидов:
2R-CONH2 - RCN + R-COOH + NH3
Проще получать нитрилы путем пропускания при темперазуре 300 °C
через жирные кислоты газообразного аммиака, особенно при наличии
дегидратирующих катализаторов (при этом протекает ряд химических
процессов, равновесие которых, благодаря удалению с избытком аммиака воды,
сдвинуто в сторону образования нитрилов):
R-COOH + NH3 R-COONH4 R-CONH2 t? RCN
Реакции жирных кислот с участием их углеводородного радикала.
Эти реакции можно разделить на 2 группы - замещения водорода и
присоединения по месту двойных (тройных) связей.
В качестве замещающих агентов используются галоиды (фтор, хлор,
бром). При прямом действии хлора на насыщенные жирные кислогы при
освещении активными лучами света замещение водорода в метиленовых
группах протекает по свободно-радикальному механизму, как цепная реакция,
по следующей схеме:
1)	С12 + hy -»Cl + Cl
-СН2- + Cl - -CH + HC1
-CH- + Cl2 -» -CHC1- + Cl
Cl + -CH2- - -CH- + HC1 и Т.Д.
2)	Br2 + hy -» Br + Br
12
R-CH2-COOH + Br- -» R-CH-COOH + HBr
R-CH-COOH + Br2 - R-CHBr-COOH + Вгит.д.
По месту двойной связи возможно присоединение большой группы
веществ:
1) Водорода (процесс называется гидрогенизация). Молекулярный
водород в обычном состоянии сам по себе двойные связи ненасыщенных
жирных кислот не насыщает даже при высоких температурах и высоком
давлении. Процесс гидрогенизации происходит только в присутствии
катализаторов - палладия, платины, никеля, приготовленные в особых
условиях.
Гидрогенизация, в конечном итоге, протекает таким образом, что на
каждую двойную связь присоединяется одна молекула водорода, а на тройную
связь — 2 молекулы, по схемам:
С18Нз4О2	+	Н2 =	С18Н36О2
С|8Нзо02	+	ЗН2 —	С1вНзбО2
СН3-(СН2)7-С^С-(СН2)7-СООН	+	2Н2 -
- СНз-(СН2)7-СН2-СН2-(СН2)7-СООН
На этом основании проф. С.А. Фокин первым предложил для
характеристики степени ненасыщенности жирных кислот жиров определять
«водородное» число, выражая его объемом водорода при нормальных условиях,
израсходованного на полную гидрогенизацию 1 г исследуемого вещества.
Более удобно водородное число выражать количеством иода, эквивалентным
количеству присоединившегося водорода в пересчете на 100 г исследуемого
вещества. В этом случае водородное число соответствует теоретически
рассчитанному иодному числу вещества.
2) Галогенов (фтор, хлор, бром), например:
13
-СН=СН- + Вг2 t; -CHBr-CHBr-
- при насыщении галоидом сопряженных двойных связей жирных кислот
в первую очередь происходит присоединение его в положении 1,4:
1	2 3 4	+ Br2 1	2	3 4
-СН=СН-СН=СН - -СНВг-СН=СН-СНВг-
3) Галогенводородов, они могут присоединяться к ненасыщенным
жирным кислотам по месту двойных связей, хотя и значительно менее активно,
чем галоиды:
СН3-(СН2)п-СН=СН-(СН2)ш-СООН + Н* J	-
CH3-(CH2)n-CHJ-CH2(CH2)nl-COOH
СН2=СН-(СН2)8-СООН + НВг - СН3-СНВг-(СН2)8-СООН
4) Жирные кислоты могут окисляться; кислородом (молекулярным
быстрее); перманганатом калия; перекисью водорода; серной кислотой.
1.3 Физические и химические свойства ацил глицеринов
Растительные масла можно разделить на жидкие при комнатной
температуре (их большинство) и твердые (кокосовое, пальмоядровое и др.).
Животные жиры, как правило, имеют относительно высокую температуру
плавления; а жиры морских животных и рыб - относительно низкую
температуру плавления.
Физические свойства
Плотность жиров меньше единицы.
Ацилглицерины не перегоняются даже при очень низких давлениях из-за
термического разложения.
14
Химические свойства жиров определяются как составом ацилов, так и
составом ацилглицеринов.
Реакции ацилглицеринов с участием сложноэфирных групп.
1)	Гидролиз (т.е. образование свободных жирных кислот):
ch2-ocor 1	СН2ОН 1
1 CHOCOR + ЗН2О 1	1 Ь СНОН + 3RCOOH 1
1 ch2-ocor	i СН2ОН
В действительности гидролиз триглицеридов протекает в три стадии, из
которых каждая представляет собой обратимую бимолекулярную реакцию.
2)	Алкоголиз (метанолиз):
ch2-ocor 1	СН2ОН
1 CHOCOR + ЗСНзОН 1	±5 СНОН + 3RCOOCH3 1
1 ch2-ocor	1 СН2ОН
Подобно гидролизу, алкоголиз протекает в три последовательные стадии.
Для реакции алкоголиза необходим катализатор. В приведенной реакции им
может быть алкоголят калия:
СН3ОН + КОН Ы СН3ОК + Н2О
3)	Омыление;
CH2-OCOR 1	СН2ОН 1
1 CHOCOR + ЗКОН	1 СНОН + 3RCOOK 1
1 ch2-ocor	1 СН2ОН
4)	Ацидолиз (при нагревании ацилглицеринов с жирными кислотами
может происходить замена алкилацилов в первых из них на алкилацилы
жирных кислот):
15
ch2-ocor
I
CHOCOR +
I
ch2-ocor
R ,COOH
ch2ocor,
I
t? CHOCOR + RCOOH
I
CH2OCOR
Реакция ацидолиза протекает значительно быстрее при наличии
катализатора (например, небольшого количества серной кислоты).
5)	Переэтерификация (обмен ацилами при взаимодействии молекул двух
разных сложных эфиров). Например:
RiCOOR2 + R3COOR4 *S R1COOR4 + R3COOR2
6)	Аммонолиз (при обработке ацилглицеринов жиров жидким
аммиаком):
CH2-OCOR
I
CHOCOR + 3NH3	3RCONH2 + СзНвО3
i
CH2-OCOR
Реакция идет в присутствии катализатора: хлористого аммония,
хлористого цинка, хлористого кальция.
1.4 Пищевая порча жиров
Жиры, извлеченные из жирового сырья хорошего качества с соблюдением
технологического режима, имеют соответствующие каждому из них
специфические вкус и запах. Эти органолептические свойства жиров могут
изменяться при продолжительном хранении. Причиной таких изменений
оказывается чаще всего образование в жирах из их ацилглицеринов новых
веществ и потеря вкусовых веществ натурального происхождения. Подобное
изменение вкуса и запаха жиров нередко приводит к тому, что они становятся
непригодными для пищи. Это явление называют «пищевой» порчей жиров.
Можно выделить 2 пути пищевой порчи жиров:
16
-	химический;
-	биохимический.
К химической порче жиров относится:
-	накопление в жирах жирных кислот за счет гидролиза ацилглицеринов
жира; для его протекания обязательно наличие воды; повышение кислотности
может происходить в результате действия на жиры молекулярного кислорода;
повышение кислотности жира может быть вызвано также биохимическим
окислением ненасыщенных жирных кислот ацилглицеринов в присутствии
ферментов, называемых липоксигеназами;
-	накопление в жирах перекисей; они образуются в жире за счет действия
не него молекулярного кислорода;
-	прогоркание жиров в результате окисления их кислородом воздуха;
носителями прогорклости являются альдегиды и кетоны;
-	осаливание жиров; этот вид пищевой порчи жиров характерен для
коровьего масла и топленого говяжьего сала; происходящие при этом
изменения жиров заключаются в потере ими окраски, что характерно для порчи
жиров, вызываемой действием кислорода; Появляется запах стеариновой свечи.
Биохимический путь прогоркания жиров, при этом в качестве веществ,
вызывающих специфический вкус и запах оказываются, главным образом,
метилалкилкетоны. Следовательно, это кетонное прогоркание. Инициаторами
процесса являются плесени. Содержащиеся в них липазы вызывают
гидролитический распад ацилглицеринов с образованием свободных жирных
кислот, а также распад белковых веществ, вплоть до отщепления аммиака.
1.5 Вещества, сопутствующие ацилглицеринам в жирах
Сопутствующие вещества - это вещества, которые переходят в жир при
его извлечении из жиросодержащего материала. К этим веществам относятся:
-	жирные кислоты;
-	воски; восками называют липиды, основой которых являются сложные
эфиры высокомолекулярных, обычно одноатомных ..спиртов и
„	Ж
V I
высокомолекулярных одноосновных жирных кислот; по происхождению
различают воски растительные (из плодов и листьев), животные (пчелиный,
шерстяной) и ископаемые (горный или монтан-воск);
-	церолы - простые эфиры глицерина и одноатомных жирных спиртов
разного состава;
-	фосфолипиды — сложные эфиры некоторых спиртов, кислот жирного
ряда и фосфорной кислоты;
-	стерины — полициклические, одноатомные, ненасыщенные спирты
гидроароматического ряда; стерины принято делить на отдельные группы:
зоостерины — в животных жирах; фитостерины — в растительных жирах;
микостерины — в грибах;
-	вещества, обуславливающие окраску жиров: каротиноиды, хлорофиллы,
госсипол;
-	вещества, обуславливающие вкус и запах жиров: эфиры
низкомолекулярных жирных кислот, а также эти жирные кислоты в свободном
состоянии, терпены, метилкетоны и т.п.;
-	витамины; они бывают водорастворимые и жирорастворимые. К
наиболее важным жирорастворимым относятся витамины A, D, Е, F, К.
Сопутствующие вещества, хотя и присутствуют в небольших
количествах, тем не менее оказывают существенное влияние на свойства масел
и жиров. Например, фосфатиды, стерины, токоферолы и другие примеси
повышают физиологическую ценность масла, в то же время свободные жирные
кислоты и госсипол снижают его качество.
18
2. ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫВАНИЯ МАСЕЛ
Наблюдается устойчивая тенденция роста производства жиров, главным
образом растительных масел, что объясняется неудовлетворенноегыо спроса на
эту продукцию.
Наиболее распространены следующие масличные культуры: соя,
масличная пальма, рапс, подсолнечник, хлопок, арахис, кокосовая пальма,
оливы.
Наибольшее количество в мире производится соевого масла. Это
объясняется тем, что обезжиренный продукт, после извлечения масла
используется для получения пищевых продуктов и кормов для животных. В сое
содержится высококачественное пищевое масло, ценнейший растительный
белок, фосфатиды, витамины. Это масло богато ценными полиненасыщенными
кислотами: линолевой, линоленовой (их сумма составляет 80 — 85 % масс.).
Количество фосфатидов, переходящих в масло составляет 1,5 —4,0% масс, к
массе масла. Содержание белка в шроте колеблется в интервале 36 — 50 % масс.
Он содержит все незаменимые аминокислоты: лизин, лейцин, метионин, валин
и др., которые не синтезируются организмом человека и животного.
2.1 Общая характеристика масличного сырья
К основным видам масличного сырья относятся:
-	семена и плоды масличных растений;
-	семена, плоды и части растений, из которых извлекается не только
масло, но и другие продукты:
а)	прядильномасличные (лен, конопля);
б)	эфиромасличные (кориандр);
в)	белковомасличные (соя, горчица и др.);
- семена, плоды или их части - вторичное масличное сырье (косточки).
Все масличные культуры различаются между собой содержанием
липидов и усвояемых белков, таблица 2.1.
19
Таблица 2.1 - Содержание липидов и усвояемых белков в различных маслах
Масличная культура	Липиды, % масс.	Белки, % масс.
подсолнечник	52-54	14-16
соя	19-21	36-48
хлопчатник	22-24	25-29
лен (масличный)	46-48	21-23
рапс	40-46	25-26
кориандр *	20-26	—-
фруктовые косточки: - абрикос - слива	35-45 30-60	24-26 23-24
зародыши: ** - кукурузы - пшеницы	12-26 5-12	12-16 8-12
* после извлечения эфирного масла;
* * выход зародышей из пшеницы около 2 % масс., из кукурузы - 8-16 % масс.
В таблице 2.1 приведены данные в пересчете на нулевую влажность.
2.2	Основные способы добывания масел из жиросодержащего сырья
В мировой практике производства растительных масел в настоящее время
существует два принципиально различных метода извлечения масла из
растительного сырья:
-	механический отжим масла (методом прессования);
-	растворение масла в легколетучих растворителях (метод экстракции).
Эти два основных метода используются в технологии производства
растительных масел либо каждый самостоятельно, либо в определенном
сочетании одного с другим, что диктуется, как правило, видом и качеством
перерабатываемого сырья.
Извлечение масел производится по различным технологическим схемам с
использованием разнообразных технологических режимов.
Технологической схемой называют обычно определенное сочетание
технологических операций, выполняемых в соответствующей
последовательности.
Под технологическим режимом подразумевается сочетание факторов
времени, температуры, влажности и др., при которых проводится данная
20
операция, режима работы соответствующих машин и аппаратов, с помощью
которых она осуществляется, а также степени изменения состояния и свойств
обрабатываемого материала.
Важнейшие операции переработки растительного маслосодержащего
сырья приведены на рисунке 2.1.
2.3	Хранение масличных семян
Хранение семян масличных культур — важный этап работы предприятий
заготовительной системы и масложировой промышленности.
Качество семян, поступающих на маслозаводы, зависит от ряда факторов:
качества посевного материала, условий развития растений в поле, условий их
уборки и транспортировки на маслозаводы.
Совокупность масличных семян принято называть семенной массой.
Семенная масса состоит из семян основной культуры и семян сорняков,
различных примесей органического и минерального происхождения, воздуха
межсеменного пространства. По названию основной масличной культуры
называется вся партия семян, например, семена подсолнечника, сои и т.п.
Семена основной культуры имеют различные размеры, влажность, внешний
вид, масличность и другие показатели, что объясняется неодновременным
цветением и созреванием.
21
Рис. 2.1 - Важнейшие операции переработки растительного
маслосодержащего сырья
22
При организации хранения масличных семян должны учитываться их
физические свойства: сыпучесть, самосортирование, скважистость, плотность,
сорбционные свойства, теплопроводность и температуропроводность.
Сыпучесть определяется величиной угла естественного_оттоса, т е. угла,
образованного между основанием и образующей конуса, получающегося при
свободном вертикальном падении семенной массы на горизонтальную
поверхность. Чем меньше угол, тем больше сыпучесть семенной массы. Угол
естественного откоса для семян подсолнечника колеблется от 27 ° до 34 °,
клещевины — от 34 ° до 46 °, сои — от 24 ° до 33 °, льна — от 27 ° до 34 °,
хлопчатника - от 42 ° до 45 °.
Сыпучесть зависит от формы, размера, характера и состояния
поверхности семян, влажности, количества примесей и их видового состава.
Сыпучесть маслосемян позволяет использовать в технологических схемах
принцип самотека, применять безтарное хранение, перемещать семена с
помощью шнеков.
В процессе хранения сыпучесть может ухудшаться, а при
неблагоприятных условиях хранения может быть и совсем потеряна.
Самосортирование — следствие сыпучести и неоднородности семенной
массы. Неравномерность распределения в семенной массе легких и тяжелых
семян, примесей способствует возникновению гнездового самосогревания.
Скважистость — это отношение объема, заполненного воздухом между
твердыми частицами в семенной массе к полному ее объему. Величина
скважистости зависит от формы, упругости, размеров, состояния поверхности
семян, от количества и характера примесей, влажнос ти и т.п. Скважистость для
семян подсолнечника колеблется от 60 до 80 % об., для семян льна - от 35 до
45 % об.
При хранении скважистость уменьшается из-за изменения состояния
поверхности семян, в результате давления верхних слоев на нижние.
Скважистость можно оценивать по насыпной массе семян, например,
ведро картофеля весит около 8 кг, ведро подсолнечника весит около 4 кг.
23
Насыпная масса (плотность) подсолнечника ~ 450 ктУм3, льна - 600-
700 кг/м3, сои - 700 кг/м3, рапса - 700 кг/м3, пшеницы — до 700 кг/м3.
Плотностью семенной массы называется отношение объема твердых
частиц ко всему объему семенной массы.
Сорбционная емкость — это способность семенной массы к сорбции и
десорбции паров различных веществ и газов.
Наибольшее влияние на качество масличных семян и их сохранность
оказывает гигроскопичность (способность поглощать и отдавать пары воды в
зависимости от парциального давления паров в окружающем воздухе).
Установившаяся влажность семян при определенной относительной влажности
воздуха и температуре называется равновесной влажностью.
Равновесная влажность семян масличных культур имеет большое
значение, т.к. зная ее и фактическую влажность семян, можно определить,
будут ли семена в данных условиях увлажняться или подсушиваться.
Влажность семян, начиная с которой резко усиливаются физиолого-
биохимичесике процессы в семенах и они становятся нестойкими при
хранении, называется критической.
При хранении семян с влажностью ниже критической все жизненные
процессы в них замедляются, потери их массы незначительны.
Критическая влажность семян злаковых культур находится в пределах
14,5 - 15,5 % масс. Для семян масличных культур эта величина значительно
ниже, причем, чем выше масличность, тем меньше критическая влажность.
Если общую влажность семени пересчитать на его гидрофильную часть,
величина ее будет в пределах 14 - 15 % масс.
Если величину критической влажности по гелевой части принять равной
14,5 %, то критическая влажность масличных семян в процентах можно
рассчитать по формуле
W= 14,5  (100-М) / 100,
где М - масличность семян, % масс.
24
Теплопроводность и температуропроводность семян масличных культур
невелика, что объясняется большим содержанием в семенной массе воздуха,
являющегося плохим проводником тепла. С увеличением влажности
теплопроводность семян увеличивается и - наоборот.
Семенная масса обладает большой тепловой инерцией. При правильно
организованном хранении можно длительное время поддерживать низкую
температуру семенной массы, что позволит сохранить хорошее качество семян.
Но при неблагоприятных условиях в семенной массе выделяется и
задерживается тепло, что может вызвать ее самосогревание.
Ц. Хранение масличных семян может осуществляться в разных режимах: в
сухом состоянии; в охлажденном состоянии; без доступа воздуха; в режиме
активного вентилирования; с применением химического консервирования.
Хранение семян в сухом состоянии, т.е. поддерживание влажности ниже
критической затрудняет развитие микроорганизмов и вредителей в семенной
массе, обеспечивает минимальные потери при хранении семян. Для хранения
семян в сухом состоянии используются 'i'aKHe основные технологические
приемы: сушка и активное вентилирование.
Хранение в охлажденном состоянии, т.е. при температуре ниже
оптимальной для хранения семян (оптимальная температура, это такая
температура при которой все живые организмы ведут активную
жизнедеятельность), способствует ослаблению жизнедеятельности семян
основной культуры, семян сорных растений, микроорганизмов, насекомых и
клещей. Поэтому охлаждение семян до температуры 0 —10 °C позволяет
хранить семена долго даже при повышенной влажности. Дня хранения семян в
охлажденном состоянии используются такие основные технологические
приемы: пассивная аэрация, активное вентилирование атмосферным или
искусственно охлажденным воздухом.
Хранение без досзупа.. воздуха., предохраняет семенную массу от
самосогрёвания. Для хранения семян без доступа воздуха используются такие
основные технологические приемы: наличие газонепроницаемых хранилищ
25
(бетон, кирпич, камень, металлы, стеклопластик) как наземных, так и
подземных.
Под активным вентилированием понимают принудительную аэрацию
неподвижной семенной массы, его применяют для снижения влажности и
температуры, оно значительно ускоряет послеуборочное дозревание семян.
Активное вентилирование можно проводить в силосах, складах любого
типа и на площадках. Силосы могут вентилироваться как в вертикальном, так и
в горизонтальном направлениях. Применяют как наружный, так и подогретый
воздух.
Химическое консервирование состоит в том, что межсеменное
пространство заполняется парами веществ, обладающих токсическим
действием на вредителей и микрофлору. Могут применяться парообразные,
жидкие и газообразные вещества (например, хлорпикрин, бромистый метил,
пропионовая кислота).
Сохранение больших масс семян до переработки с минимально
допустимыми потерями (за счет естественных потерь влаги и в результате
сушки и очистки) представляет собой сложную и ответственную задачу.
Хранилища для масличных семян в зависимости от устройства и степени
механизации погрузочно-разгрузочных операций подразделяют на:
1.	Элеваторные хранилища, которые состоят из круглых или квадратных
в сечении вертикальных железобетонных силосов (ячеек), в которых хранятся
семена и часто примыкающей к ним сушильно-очистительной башни.
Достоинства: компактны, огнестойки, надежны в эксплуатации,
полностью механизированы.
Недостатки: невозможность хранения в них семян с прочной или хрупкой
оболочкой (например, семена клещевины).
2.	Механизированные склады, это одноэтажные сооружения,
оборудованные транспортными средствами для перемещения семян в
вертикальном и горизонтальном направлениях с помощью нижних и верхних
ленточных транспортеров. Лол в таких складах делается с уклоном, что
26
обеспечивает сползание семян к разгрузочным ленточным транспортерам,
подающим семена на переработку.
Достоинства: полная механизация загрузки и разгрузки, невысокая
стоимость.
Недостатки: необходимость наличия большой площади для размещения,
невозможность хранения слеживающихся семян (например, семян хлопка).
3.	Склады шатрового типа с плоскими полами загружаются с помощью
верхнего ленточного транспортера, а разгружаются с помощью передвижных
зернопогрузчиков. Все склады шатрового типа оборудованы установками для
активного вентилирования.
4.	Бунтовые площадки - используются для кратковременного хранения
семян. Семена располагают под открытым небом, на твердой ровной
поверхности, вокруг которой предусмотрены водосточные канавки. Семена
укрывают брезентом. Загрузка и выгрузка осуществляется с помощью
передвижных транспортеров. На бунтовых площадках могут храниться
хлопчатник, семена которого, благодаря гргоей опушенности, выдерживают
длительное хранение.
2.4 Очистка масличных семян от примесей
Все примеси в маслосеменах можно разделить на: сррныеХминеральные и
органические); масличные; металлические.
Минеральные примеси это комочки земли, галька, песок и т.д.
Органические примеси это остатки стеблей, листьев, оболочки семян и
т.п., поврежденные семена, семена всех других дикорастущих и культурных
растений, пустые семена и т.п.
К масличным примесям относят семена основной культуры, обрушенные
полностью или частично, изъеденные вредителями, битые, давленные,
заплесневевшие, недозрелые, недоразвитые, проросшие, поврежденные
морозом и т.п.
27
Металлические примеси (ферромагнитные) по форме и размерам
разнообразны — от металлической пыли до рабочих Частей машин и
механизмов.
Вред, оказываемый примесями:
-	минеральные примеси ускоряют износ сит, валков, ножей и днищ
жаровен, в жмыхе и шроте они снижают содержание протеина, увеличивают
зольность, уменьшают кормовую ценность, маслу придают землистый привкус;
-	органические примеси ухудшают качество жмыха и шрота,
увеличивают потери масла со жмыхом и шротом;
-	масличные примеси — ухудшают качество готовой продукции,
повышают кислотность масла, придают затхлый вкус;
-	металлические примеси — повреждают машины, вызывают аварии.
По степени чистоты масличные семена делятся на три категории чистые,
средней чистоты и сорные.
Основными методами очистки масличных семян от примесей являются:
1.	Очистка семян от примесей, основанная на разделении смеси семян и
сора по величине и форме составляющих ее компонентов. Такая очистка
производится путем просеивания засоренных семян через сита с различной
величиной и формой отверстий. На сите получают две фракции: сход - это
частицы, размеры которых больше отверстий сит и проход - это частицы,
размеры которых меньше размеров отверстий сит.
Обязательным условием просеивания является движение семенной массы
по ситовой поверхности. Движение может быть: возвратно-поступательное по
направлению движения продукта; возвратно-поступательное поперек движения
продукта; круговое в плоскости сита; вибрационное в вертикальной плоскости.
2.	Очистка семян от примесей, отличающихся аэродинамическими
свойствами. Примеси равные или незначительно отличающиеся по размерам и
по форме от основного продукта - семян, не могут быть отделены при помощи
сит. Для их отделения используют принцип пневматической сепарации,
основанный па различии аэродинамических свойств семян и примесей.
28
Поведение отдельной частицы в воздушном потоке зависит от ее массы,
формы и размера, положения по отношению к потоку, от скорости движения и
состояния воздуха.
Если частицу «а» массой Q поместить в канал, в котором создается
воздушный поток со скоростью V снизу вверх, то она будет находиться под
действием двух сил: давления воздушного потока - Р и веса частицы - Q. Если
Q > Р - частица падает, если Q < Р - летит вверх, если Q - Р - частица
находится во взвешенном состоянии. Эта скорость называется критической,
или скоростью витания и обозначается VKp.
Основным условием разделения смеси семян и примесей в воздушном
потоке является создание такой скорости воздуха, которая была бы больше
скорости витания примесей и меньше скорости витания семян.
3.	Очистка семян от примесей механическими воздействиями.
Минеральные примеси, близкие или равные по своим размерам, не могут быть
отделены первыми двумя способами. Частицы земли часто прилипают к самому
семени. Удаление примесей такого рода производится в машинах,
обрабатывающих поверхность семян механическим воздействием — ударом и
^"*****q ЦП.»—,
трением, с одновременной аспирацией выделяющихся пыльных частиц. Такой
способ получил название «сухая мойка» семян. Сила удара или трения должна
разрушать примеси и отделять их от поверхности семян, но не разрушать
оболочки семян.
4.	Очистка семян от металлических (ферромагнитных) примесей. Для
отделения металлопримесей от семян применяют различные по типу_ и
конструкции магнитные сепараторы, которые по способу получения
магнитного потока делятся на аппараты со статическими (постоянными) и
электрическими магнитами.
Недостаток постоянных магнитов: небольшая подъемная сила,
уменьшающаяся в процессе работы. Чаще используют электрические магниты.
5	Комбинированная очистка семян от примесей обуславливает
совмещение в современных машинах двух и более принципов очистки.
29
Наибольшее распространение получили воздушно-ситовые зерновые
сепараторы.
В сепараторах разделение семян и примесей производится на основе
различия их размеров путем просеивания на ситах и одновременно, на основе
различия их аэродинамических свойств, путем продувания воздухом. Кроме
того, осуществляется улавливание ферромагнитных примесей при помощи
постоянных магнитов.
2.5	Кондиционирование масличных семян по влажности
Кондиционирование масличных семян по влажности заключается в
высушивании или увлажнении семенной массы до влажности, оптимальной для
хранения или переработки.
Сушка семян, цель которой - обеспечение нормальных условий хранения,
называется сырьевой. Сушка для обеспечения эффективного
производственного режима их переработки называется производственной.
Исключением являются семена хлопка. Семена хлопка увлажняют. При
последующем их хранении происходит перераспределение влаги. В них
повышается влажность ядра, а следовательно, и мятки, образуется меньшее
количество сечки и масличной пыли, снижается масличность отходящей
шелухи.
Различают следующие способы сушки масличных семян:
1.	Конвективный. Тепло семенам передается от перемещающегося
сушильного агента .(нагретого воздуха или смеси воздуха с топочными газами).
При таком способе семенам передается тепло и уносится влага (водяные пары).
Структура слоя семян может быть различной. В зависимости от нее различают
следующие приемы сушки: в плотном движущемся слое; в плотном
неподвижном слое (активное вентилирование); во взвешенном или
полувзвешенном состоянии; в псевдоожиженном (кипящем) слое.
2.	Кондуктивный. Тепло семенам передается от нагретой поверхности.
30
3.	Контактный (сорбционный). Сушка происходит при контакте с
гигроскопичными веществами (сорбентами) или при смешивании влажных и
сухих семян.
4.	Радиационный. Используется тепло солнечных или инфракрасных
лучей.
5.	Сушка в поле токов высокой частоты это такой способ, при котором
молекулы поляризуются и начинают колебаться. Эти колебания
сопровождаются трением, часть электрической энергии переходит в тепловую.
Поэтому семена нагреваются очень быстро и по всему объему, что
способствует снижению влажности. Недостаток — расход энергии больше, чем
при конвективной сушке, почти в 2 раза.
6.	Вакуумная сушка (разновидность кондуктивной сушки).
Образовавшиеся пары непрерывно отводятся и конденсируются.
Интенсивность испарения зависит от разности температур греющей
поверхности и семян. Повышение разности температур между греющей
поверхностью и семенами, а также глубокий вакуум ускоряют процесс сушки.
Недостаток - повышенный расход электроэнергии, дорогостоящее
оборудование.
7.	Комбинированная сушка представляет собой сочетание конвективного
и контактного, радиационного и конвективного и других методов сушки.
Для сушки семян используют шахтные, барабанные, пневмогазовые,
газовые рециркуляционные сушилки и т.д.
2.6	Подготовительные операции при переработке масличных семян
Обрушивание семян и отделение оболочки от ядра является важной
стадией переработки масличных семян.
Основными составными частями масличных семян с точки зрения
технологии их переработки являются ядро и оболочка. Семенная оболочка есть
у семян хлопчатника, льна, сои. клещевины. У подсолнечника есть семенная
(пленка) и плодовая (лузга) оболочки. В масложировой промышленности
31
принято и семенные и плодовые оболочки называть лузгой или шелухой (для
хлопчатника).
Необходимость отделения оболочки от ядра обусловлена следующим:
1.	Липиды и протеины локализуются в ядре. Оболочка же содержит
нежелательные вещества - липиды с высоким содержанием свободных жирных
кислот, восков и т.п. Переход этих веществ в масло ухудшает его качество.
2.	Оболочка, обладая пористой структурой, легко поглощает масло,
выделяемое из ядра на разных стадиях технологического процесса, и с трудом
отдает его в процессе прессования и даже экстракции. Это увеличивает потери
масла в производстве.
3.	Увеличение содержания оболочки в перерабатываемом ядре ухудшает
и качество шрота в результате обогащения его клетчаткой.
4.	Значительное содержание плотной оболочки в ядре препятствует его
хорошему измельчению, что затрудняет извлечение масла из ядра.
5.	Наличие оболочки ухудшает использование полезной вместимости
производственного оборудования, что снижает его производительность.
Все это обуславливает необходимость максимального отделения
оболочки от ядра.
По характеру связи оболочки и ядра все масличные семена можно
разделить на две большие группы:
-	семена, у которых семенная оболочка не срастается с ядром (например,
семена подсолнечника, клещевины, хлопка);
-	семена, у которых ядро прочно срастается с покровными тканями
(например, семена льна, рапса, рыжика), семена этой группы перерабатываются
без обрушивания и отделения оболочки.
Технологическая операция, направленная на разрушение связей между
оболочкой и ядром, называется обрушиванием. При этом получают смесь,
называемую рушанкой, которая состоит из целого ядра, оболочки, сечки
(частиц ядра), масличной ныли, целых и не полностью обрушенных семян
(недоруша).
32
Различают следующие методы обрушивания семян (они используются в
зависимости от физико-механических свойств масличных семян и их
оболочек): обрушивание ударом (однократным и многократным); сжатием;
разрезанием и скалыванием; трением; в жидкой среде.
К новым методам обрушивания относятся:
-	аэрошелушение, основанное на использовании звуковой или
сверхзвуковой скорости воздуха или газа;
-	разрушение оболочки избыточным давлением, созданным внутри
семени.
Выбор метода зависит от ряда факторов, основными из которых являются
физико-механические и биохимические свойства семян.
Основными механическими свойствами оболочек являются прочность,
упругость и пластичность.
Под прочностью оболочки понимается величина нагрузки, при которой
происходит ее разрушение. Упругость и пластичность оболочек
характеризуется соотношением между упругой и пластической деформациями.
Упругая деформация исчезает после снятия нагрузки, а пластическая остается.
Прочность оболочки зависит от влажности.
Оболочки различных масличных семян различаются своими свойствами.
Семена подсолнечника и сои имеют хрупкую оболочку, поэтому их
обрушивание основано на действии удара и осуществляется в бичевых или
центробежных семенорушках.
В производственных условиях обрушивание семян клещевины
осуществляется путем их легкого сжатия между двумя гладкими валками в
специальных шелушильных машинах. Методом сжатия пользуются и для
раскалывания фруктовых косточек, и для обрушивания семян горчицы.
Для высвобождения ядра из семенной оболочки хлопковые семена
подвергаются обрушиванию разрезанием и скалыванием, в зависимости от
опушенности семян — в дисковых или ножевых шелушителях.
33
Сепарирование — это процесс максимального отделения плодовой и
семенной оболочки от ядра при минимальных потерях масла.
Выбор принципов, оборудования и режимов сепарирования рушанки
зависит от свойств и степени различия между отдельными свойствами
компонентов рушанки. Широко применяются способы, основанные на
различиях: линейных размеров и аэродинамических свойств; линейных
размеров и электрофизических свойств; плотности, коэффициентов трения и
аэродинамических свойств.
Все эти технологические операции осуществляются в рушально-веечном
отделении, о работе которого судят по величине лузжистости ядра и по потерям
масла в лузге, уходящей с производства.
2.7	Измельчение и влаготепловая обработка масличных семян
Главная задача измельчения ядра семян состоит в максимально
возможном разрушение клеточной структуры, а также придании материалу
определенной внешней структуры, оптимальной для последующих
технологических операций, способствующих более полному извлечению масла:
жарения, прессования, экстракции.
В процессе измельчения изменяется не только структура
маслосодержащих материалов, но и локализация в них липидов. При этом, по
мере разрушения клеточных оболочек, также разрушается маслосодержащая
часть клеток. Часть масла, которое высвобождается, сразу же покрывает
образующуюся огромную поверхность частиц в виде тонких пленок. Процесс
разрушения является определяющим при оценке эффективности извлечения
масла.
В производстве растительных масел применяются все основные способы
приложения внешних сил при измельчении: раздавливание, срез, скалывание,
УДар.
В некоторых машинах сочетаются различные способы, и иногда
возникает такой сложный вид деформации как истирание.
34
В настоящее время для измельчения ядра, семян или жмыха применяются
однопарные, двухпарные и пятивальцевые станки. Для измельчения жмыха
применяют также дисковые или молотковые дробилки.
Для достижения наилучшего качества помола необходимо иметь
оптимальную влажность семян и ядра и оптимальную температуру, которые
обеспечивают необходимую пластичность измельчаемого материала.
Продукт, полученный после измельчения, называется мяткой.
Масло в мятке распределено в виде тончайших пленок на поверхности
частиц измельченного ядра или измельченных семян (при переработке семян
льна, рапса и т.п.) и удерживается на ней силами межмолекулярного
взаимодействия, величина которых намного превышает давление, развиваемое
современными прессами, применяемыми д ля отжима масла.
Для уменьшения сил, связывающих масло с поверхностью частиц мягки,
и облегчения его отделения применяется влаготепловая обработка мятки, так
называемое жарение.
Влаготепловая обработка вызывает изменение ряда физико-химических и
химических свойств мятки, что способствует наилучшему эффекту извлечения
масла.
Влаготепловая обработка осуществляется в специальных аппаратах —
жаровнях. Продукт, полученный после влаготепловой обработки мягки,
называется мезгой.
При подготовке материала к излечению масла только прессованием путем
влаготепловой обработки достигаются:
-	оптимальные условия, обеспечивающие отжим масла;
-	оптимальная пластичность мезги для непрерывного брикетирования
жмыховой ракушки;
-	достаточная упругость мезги для развития трения между частицами и
высокого давления при образовании жмыховой ракушки;
-	уменьшение вязкости масла, что улучшает условия его вытекания при
прессовании;
35
-	инактивация ферментной системы мятки.
При этом необходимо соблюдать условия, позволяющие сохранить
природные качества отжимаемого масла и масла, оставляемого в жмыхе для
дальнейшего его извлечения экстракцией.
В промышленности известны 2 типа жарения: влажное и сухое.
Жарение влажное осуществляется в два этапа. На первом этапе мятку
увлажняют до влажности 8-9% масс, и нагревают, а на втором этапе
высушивают до влажности 5 — 6 % масс. В результате высушивания материала
в заданных условиях (высота слоя, тепловой режим жаровни и ее аспирация)
происходит образование структуры материала, необходимой для его
прессования.
Сухое жарение представляет собой высушивание и нагревание мятки до
определенных значений без предварительного нагревания и увлажнения. Сухое
жарение может рекомендоваться в тех случаях, когда при увлажнении мятки
происходят нежелательные химические и биохимические процессы (например,
при переработке семян горчицы), а также перед окончательным прессованием
вторичных маслосодержащих продуктов (жмыха).
Режим жарения характеризуется сочетанием определенных величин
влажности и температуры материала на различных этапах этого процесса, а
также продолжительностью всего процесса.
Влаготепловую обработку мятки различных культур осуществляют в
различных условиях.
В процессе жарения на мятку оказывают влияние вода, тепло, пар и
механические воздействия.
При увлажнении мятки по всей ее массе происходит ряд существенных
изменений, а именно:
-	поглощение воды гидрофильными частями мятки, набухание ее гелевой
часта, и в связи с этим, увеличение ее пластичности;
-	изменение связанности масла с гелевой частью и его состояния в масле;
-	агрегирование частиц друг с другом.
36
Тепловое воздействие на мятку вызывает значительные физические и
химические изменения в ее масляной и гелевых частях, а также в их
связанности друг с другом. Интенсивность и степень этих изменений зависит от
способа, равномерности и продолжительности теплового воздействия,
температурного режима процесса, влажности мятки и готовой мезги и темпа
испарения влаги.
При нагревании мятки повышается температура содержащегося в ней
масла, что вызывает усиление теплового движения молекул масла и ослабление
межмолекулярных сил сцепления. Это в свою очередь приводит к снижению
вязкости и поверхностного натяжения содержащегося в мятке масла.
Температура нагрева оказывает влияние на уменьшение связанности
масла с гелевой частью мягки и облегчает его отделение в процессе отжима на
прессах.
С повышением температуры возможно протекание окислительных
процессов в масляных пленках на широко развитой поверхности частиц мя гки.
Накопление продуктов окисления (альдегидов, кетонов, и др.) оказывает
отрицательное воздействие на организм человека и на ряд процессов при
переработке жиров.
При нагревании происходит тепловая денатурация белков. Степень
тепловой денатурации белковых веществ мятки возрастает при повышении ее
влажности. На величину тепловой денатурации оказывает влияние скорость
испарения воды при температурном воздействии. Чем выше скорость
испарения, тем ниже денатурация и — наоборот.
Действие пара на мятку слагается из действия его как носителя влаги и
носителя тепла. При увлажнении и пропаривании мятки острым паром
происходит конденсирование пара и более равномерное распределение
конденсируемой воды. Когда мятка достигает такой температуры, при которой
прекращается конденсирование пара, пар начинает сушить мятку, продолжая
нагревать ее.
37
Суммарное воздействие влаги, тепла и кислорода воздуха при жарении
способствует активации ферментной системы мятки, что приводит к
интенсивному протеканию в ней гидролитических протеолитических и
окислительных процессов.
В тканях масличных семян содержатся группы ферментов: фосфолипизы,
лизофосфолипазы, фосфогидролазы и др.
Мятка, подвергающаяся жарению, имеет очень сложный ферментный
состав и в ней протекает сложный комплекс биохимических процессов, ход
которых оказывает очень большое влияние на качество конечных продуктов
переработки масличного сырья.
Инактивация ферментной системы достигается путем интенсивного и
кратковременного (10-16 сек) нагревания мятки до 80-85 °C с
одновременным ее увлажнением.
Влаготепловой обработке в жаровнях могут подвергаться мягки двух
видов:
-	обычные мятки, получаемые измельчением семян или ядра с некоторым
содержанием семенной оболочки;
-	мятки, полученные после измельчения промежуточных продуктов так
называемых форпрессовых жмыхов.
Мезга, поступающая на прессование, должна иметь: пластичную и
упругую структуру, одинаковые размеры, влажность, пластичность всех
частиц, одинаковые свойства во всех слоях самих частиц (на поверхности и
внутри).
Слой масличного материала в жаровнях должен быть оптимальной
высоты (до 300 мм), в нем происходит самопропаривание мятки. Это улучшает
структуру мезги, сообщает ей большую однородность, что является
положительным фактором в технологическом процессе ее приготовления.
38
2.8 Извлечение масла прессованием
Ранее для отжима масла использовали камни и каменные чаши. Затем
стали применяться рычажные, винтовые, а в XVII веке клиновые прессы. В
период 1818 —1824 гл', стали использоваться гидравлические прессы. Сегодня
используются шнековые прессы.
Недостатки гидравлических прессов; периодичность процесса, тяжелый
ручной труд, наличие дорогостоящих вспомогательных машин (гидравлические
насосы, аккумуляторы давления и др.), невозможность полного отжима масла
(масличность прессовых жмыхов составляет не менее 7 - 8 % масс.), что
увеличивает потери масла.
^достоинствам шнековых прессов можно отнести непрерывный процесс
производства, автоматизация производства, снижение потерь масла.
Исходная мезга представляет собой сыпучий пористый материал. При
всестороннем сжатии под действием прилагаемого давления наблюдается два
тесно связанных между собой процесса:
-	отделение жидкой части, т.е. масла;
-	соединение (сплавление) твердых частиц материала с образованием
брикета, т. е. жмыха.
Упрощенная схема процесса извлечения масла (no А.М. Голдовскому)
выглядит так:
-	исходная мезга содержит большое количество масла на поверхности
частиц и внутри их, а сами частицы разделены воздушным пространством;
-	начинается всестороннее сжатие мезги и деформация частиц;
-	идет процесс вытеснения воздуха и уменьшение промежутков в слое
между частицами;
-	начинается выдавливание масла из уменьшающихся промежутков
между частицами;
-	основное количество масла отжимается при значительном уплотнении
частиц в результате их деформации и соединения;
39
-	при резком уменьшении поперечного сечения оставшихся каналов
(промежутков) между частицами, когда на сближенных поверхностях остаются
мономолекулярные слои масла, отжим прекращается.
Образование брикета жмыха:
-	отдельные частицы мезги сближаются, между ними уменьшаются
промежутки;
-	частицы соприкасаются и давят друг на друга, что способствует их
деформации и их соединению в местах разрыва масляных пленок;
-	наступает период, когда мезга ведет себя не как сыпучее вещество, а как
целое пластичное тело;
-	при повышении давления соединение частиц приводит к образованию
брикета жмыха.
Остаточная масличность жмыха складывается из капсулированного в
отдельных участках масла, масла, связанного с внешней поверхностью частиц и
внутренней поверхностью трещин, масла, оставшегося в неразрушенных
клетках.
В настоящее время применяются шнековые прессы различных
конструкций. Ио все без исключения шнековые прессы имеют однотипные
рабочие органы и общую схему устройства и работы. Основными рабочими
органами является шнековый вал и зеерный цилиндр. Конечные продукты
процесса прессования есть прессовое масло и жмых.
Витки шнекового вала вместе с поверхностью зеерного цилиндра
образуют свободное пространство в виде винтового канала, геометрические
особенности которого влияют на процесс переработки материала, в том числе
на производительность, давление, отжим. Прессуемый материал продвигается
по винтовому каналу, поперечное сечение которого существенно уменьшается
от входа материала к выходу, происходит уплотнение материала и отжим
масла. Движение материала в канале обеспечивается вращением шнекового
вала.
40
Продвижение материала через пресс сопровождается сложными
явлениями. Теоретически возможны два крайних варианта движения
материала:
-	вращательное;
-	аксиально-поступательное, т.е. движение материала без его
проворачивания.
В реальных условиях по винтовому каналу мезга перемещается по
спирали с увеличивающимся шагом, а в зоне разгрузки она движется
параллельно оси пресса с толщиной h самого узкого места.
Характер движения материала определяется:
-	соотношением сил трения между шнековыми валами и частицами
материала;
-	соотношением сил трения между частицами материала и стенками
зеерного цилиндра.
Зеерный цилиндр, набираемый из отдельных пластин, образует
пространство, в котором расположен шнековый вал и осуществляется отжим
масла. Внутренняя поверхность зеерного цилиндра с продольными зазорами
(щелями между зеерными пластинами) для стока масла образуют одну из
сторон винтового канала. Зазоры между зеерными пластинами создаются
установкой между ними калибровочных пластинок. Набор пластин
выполняется таким образом, что внутренняя поверхность зеерного цилиндра
приобретает «заершенность», причем подъем плоскости зеерной пластины,
обращенной внутрь цилиндра, направлен в сторону вращения шнекового вала.
«Заершенность» предусмотрена с целью увеличения трения прессуемого
материала о стенки цилиндра.
Такое устройство цилиндра, винтового вала и правильная подготовка
материала обеспечивает эффективную работу пресса.
Зеерный цилиндр, как правило, имеет 4 ступени, которые отличаются
диаметром. Шнековый вал делают составным. На вал надеваются кольца с
41
витками или же без них. Обычно таких витков — 8. Эти витки имеют
внутренний диаметр, соответствующий ступени зеерного цилиндра.
В некоторых конструкциях предусмотрена подача во внутреннюю
полость вала пара или охлаждающей жидкости.
Шнековые прессы характеризуются так называемой величиной
геометрической степени сжатия материала, которая представляет собой
отношение объемной производительности первого и последнего витков.
Различают так же физическую степень сжатия, которая представляет
собой отношение объемов материала поступающего в пресс и выходящего из
пресса. Теоретическая (геометрическая) степень сжатия не учитывает
механизма продвижения материала через пресс и его физико-механических
свойств.
Прессы для предварительного съема масла, так называемые форпрессы,
обычно имеют геометрическую степень сжатия до 15 единиц (10—15),
физическая степень сжатия этих же прессов оценивается по-разному, и
достигает ~ 3.
2.9 Факторы, влияющие на полноту извлечения масла
и производительность пресса
Давление. Движущей силой процесса отжима является развиваемое в
прессе давление. Глубина отжима зависит от характера нарастания давления,
максимального его значения и продолжительности пребывания материала под
давлением. Давление, развиваемое в прессе, в свою очередь зависит от свойств
готовой мезги.
По более ранним оценкам разных исследователей в прессах развивается
давление до 25 МПа. В более поздних исследованиях были определены
значительно меньшие величины давления -3-4 МПа.
При удовлетворительном качестве прессуемого материала
устанавливается оптимальная нагрузка на электродвигатель и в этом случае
42
развивается оптимальное давление на прессуемый материал. Это давление
обеспечивает отжим масла и формирование брикета (ракушки).
При нормальной работе пресса основное количество масла (до 98 % масс.)
отжимается в зоне 3-6 витков шнекового вала.
Температура. На глубину отжима и качественные показатели масла и
жмыха влияет температура самого процесса прессования.
При установившемся режиме температура в прессе определяется
температурой мезги, которая поступает в пресс (для форпрессования
температура составляет около 100 - 105 °C).
Перед пуском маслоотжимного агрегата пресс следует разогреть путем
подачи внутрь вала горячей жидкости (масла или пара).
Оптимальная температура поддерживается за счет трения мезги о зеер и
шнековый вал и за счет внутреннего трения во время перемещения.
Перегрев материала приводит к ухудшению показателей работы пресса
(происходит подгорание поверхности жмыха, повышение его масличности и
повышение цветности отжимаемого масла). Поэтому в прессах глубокого съема
масла предусмотрено охлаждение шнекового вала путем подачи воды в его
внутреннюю полость и орошение зеерных цилиндров охлажденным маслом.
Продолжительность прессования. Общая продолжительность
пребывания материала в прессе равна сумме значений продолжительности
пребывания в отдельных зонах.
Расчет времени пребывания материала в каждой зоне ведется по формуле:
т = VC 3 • Е3 / VMHH • (1 — Р3),
где т - время пребывания материала в зоне пресса, мин;
VC3 - объем свободного пространства зоны, м3;
Е3 — степень сжатия мезги в данной зоне;
обьем мезги, поступающий в пресс, м3/мин;
43
Рз— коэффициент, учитывающий количество материала,
вышедшего через зеерные щели до данной зоны.
В зависимости от создаваемого давления на прессуемый материал, а
следовательно, и масличности выходящего жмыха шнековые прессы делятся на
прессы неглубокого съема (форпрессы) и прессы глубокого съема масла
(экспеллеры), а также комбинированные двойного действия.
Прессы для неглубокого съема масла применяются в технологической
схеме форпрессование-экстракция и в схеме двукратного прессования для
предварительного съема масла. Остаточная масличность жмыха составляет 12 -
18 % масс.
Прессы глубокого съема масла применяются в схеме двукратного
прессования для окончательного отжима и в схеме однократного прессования.
В последнем случае масло отжимается на прессах двойного действия, которые
имеют дополнительный прессующий тракт. Остаточная масличность жмыха
составляет 4 — 6 % масс.
В прессах комбинированных двойного действия совмещается
предварительный и окончательный съем масла. Остаточная масличность жмыха
6 - 7 % масс.
Наибольшее распространение имеют прессы для предварительного съема
масла, которые используются в технологической схеме, завершающейся
экстракцией.
Технические характеристики форпрессов и экспеллеров приведены в
таблице 2.2.
Таблица 2.2 — Технические характеристики форперссов и экспелеров
	Диаметр зеерного цилиндра, мм	Частота вращения, об/мин	Толщина жмыховой ракушки, мм	Масличность жмыха, %
Форпресс	220 - 250	18-26	8-12	12-18
Экспеллер	130-155	4,5-35,6	5-7	4-6
44
2.10 Получение масел методом экстракции
При использовании прессового метода извлечения масла в обезжиренном
продукте (жмыхе) остается 4 — 6 % масс, масла, при использовании
экстракционного способа ~ 1 % масс., т.е. экстрактшовшый сгюсоб позволяет
увеличить выход масла (дополнительно 15 т на каждые 1 тыс. т
переработанных семян). Кроме того, экстракционное масло по своим физико-
химическим показателям лучше, чем масло, полученное на прессах
окончательного прессования (экспеллерах).
Экстракционный способ применяется как в чистом виде, так и в
комбинации с форпрессованием. В чистом виде для переработки семян сои и
плодов кориандра. В комбинированном виде для переработки семян
подсолнечника, хлопка, льна, арахиса, копры, пальмовых ядер.
Для извлечения максимального количества масла из маслосодержащего
материала, последний необходимо правильно подготовить к экстракции.
с,. - .. i’Q
В задачу подготовки материала входит:	Л t	,
................-ч	/М 
-	обеспечение максимального разрушения клеточных или..вторичных
структур и выход масла на поверхность частиц (пор, капилляров);
-	придание материалу необходимой пористости, обеспечивающей
растворимость масла;
-	обеспечение достаточной прочности частиц;
-	обеспечение неслеживаемости материала.
Решение этой задачи достигается следующим образом.
Поскольку при мягких режимах жарения и прессования в материале
может сохраниться значительное количество участков целых и слабо
разрушенных тканей, необходимо провести их дополнительное разрушение.
Необходимо разрушить вторичные структуры в жмыхе, чтобы освободить
запрессованное масло. Это достигается путем дробления жмыха на молотковых
и дисковых дробилках, кондиционирования жмыхов крупки по влажности и
температуре в жаровнях любого типа (3, 5, 6-чанных) и в ряде случаев путем
получения из крупки материала лепестковой структуры.
45
Схема прямой экстракции сырой мятки (лепестка) используется в
основном при переработке низкомасличного сырья: сой, кориандровых
отходов.
Подготовка семян сои состоит из измельчения семян на однопарных
рифленых вальцевых станках, влаготепловой обработки (температура 80 —
90 °C) и плющения (т.е. приготовления лепестка на двухпарных плющильных
вальцевых станках). Толщина лепестка составляет 0,5 мм, диаметр — около 10 —
15 мм.
Подготовка кориандровых отходов включает дробление на пятивалковых
станках (так как из-за высокого содержания клетчатки они измельчаются очень
трудно), влаготепловую обработку в жаровнях, плющение.
В зависимости от подготовки материала к экстракции состояние масла в
нем будет различным. В мятке и сыром лепестке масло находится на внешних и
внутренних поверхностях частиц, в жмыхе еще и в ячейках, образовавшихся в
процессе прессования мезга.
2.11	Растворители растительных масел
Растворители, применяемые для извлечения растительных масел методом
экстракции, должны удовлетворять следующим требованиям:
-	хорошо и быстро растворять масло и не растворять сопутствующих ему
веществ;
-	быть химически однородным веществом с постоянной температурой
кипения;
-	не менять своего химического состава и свойств при хранении;
-	не смешиваться с водой;
-	полностью удаляться при возможно низких температурах из масла и
шрота, не придавать им пост ороннего запаха и вкуса и не образовывать
вредных для живых организмов продуктов;
-	не разрушать аппаратуру;
-	не быть вредным для здоровья персонала;
46
-	быть пожаро- и взрывобезопасными;
-	быть доступными и дешевыми.
Такого идеального растворителя до сих пор не существует. Используемые
растворители удовлетворяют только некоторым перечисленным требованиям.
Промышленные растворители представляют собой технические чистые
или специальные смеси.
Промышленные растворители для экстракции классифицируют по
наиболее характерным физическим и химическим свойствам: по величине их
полярности, вязкости и температуре кипения.
По полярности растворители подразделяются на низкополярные,
среднеполярные и высокополярные; по величинам вязкости — низковязкие, со
средней величиной вязкости, высоковязкие.
Растворители растительных масел, имеющие промышленное применение,
являются веществами низковязкими, низкокипящими, низкополярными и
среднеполярными.
Возможна следующая классификация промышленных растворителей:
-	алифатические углеводороды (пропан, гексан, экстракционные
бензины); недостаток: легкая воспламеняемость и способность образовывать с
воздухом взрывчатые смеси, а также токсическое воздействие на организм
человека;
-	хлорпроизводные алифатические углеводороды (четыреххлористый
углерод); недостаток: оказывают на человека сильное токсическое и
наркотическое действие;
-	ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол); недостаток:
оказывают тяжелое отравляющее действие;
-	алифатические спирты (метиловый, этиловый, изопропиловый);
недостаток: масла (кроме касторового) при температуре 30 °C плохо в них
растворяются;
-	алифатические кетоны (ацетон); недостаток: обладают наркотическим
действием.
47
Наибольшее распространение в экстракционном производстве получили
экстракционные бензины марки А и Б, а также нефрасы А 65 / 75 и А 63 / 75.
Новые растворители типа нефрас характеризуются узкими пределами
выкипания (65 — 75 °C), практически полным отсутствием серы (менее 0,001 %),
минимальным содержанием ароматических углеводородов (не более
0,5 % масс.). ПДК в воздухе рабочей зоны этих растворителей составляет
приблизительно 300 мг/м3, температура вспышки равна (-32 °C), температура
воспламенения 257 °C, пределы взрываемости 1,15-7,7% объемных, что
составляет приблизительно 250 мг/л.
2.12	Теоретические основы процесса экстракции растительных масел
Экстракция растительных масел из подготовленного к экстракции
материала относится к типично диффузионным процессам. Процесс извлечения
масла можно, разбить на 3 этапа:
-	молекулярная диффузия масла изнутри частицы к поверхности;
-	молекулярная диффузия через пограничный слой;
-	диффузия масла от пограничного слоя в движущуюся мисцеллу
(конвективная диффузия).
Каждый этап характеризуется своим коэффициентом диффузии:
-	коэффициент молекулярной диффузии масла изнутри твердых частиц к
их поверхности — Дв;
-	коэффициент молекулярной диффузии в пограничном слое толщиной
8-Д;
-	коэффициент конвективной диффузии - р.
Молекулярной диффузией называется перенос вещества в виде отдельных
его молекул.
Процесс молекулярной диффузии описывается первым законом Фика,
согласно которому масса вещества dM, продиффундировавшего за время dt
через элементарную поверхность dF, пропорциональна среднему градиенту
концентрации dc/dx этого вещества:
48
dM = -Д- dF- dt (dc/dx),
(1)
или в интегральной форме
М =-Д • F • t • (dc/dx),	(2)
где: de - разность концентраций;
dx - путь диффундирования;
Д — коэффициент пропорциональности, называемый коэффи-
циентом молекулярной диффузии.
Знак минус в уравнении (1) указывает на то, что перенос вещества
протекает в направлении уменьшения концентрации распределяемого
компонента.
Коэффициент молекулярной диффузии Д показывает, какая масса
вещества (масла) диффундирует в единицу времени через единицу поверхности
при градиенте концентрации равном единице. Зависит он от размера молекул,
вязкости среды и температуры. Чем больше размер молекул, тем большее
сопротивление она встречает со стороны среды и тем меньше скорость ее
теплового движения.
Величина коэффициента диффузии находится в обратной зависимости от
размера молекул диффундирующего вещества и может быть представлена
уравнением Эйштейна
fl = (R-T/N) l/6-л -п -г,	(3)
где - предполагается, что молекула имеет форму шара;
R - газовая постоянная;
Т - абсолютная температура;
N - число Авогадро;
т] - абсолютная вязкость растворителя;
г — радиус молекулы.
Конвек тивной диффузией называется перенос вещества в виде отдельных
небольших объемов его раствора.
49
Уравнение конвективной диффузии:
dS = -₽Fdcdt,	(4)
где: р — коэффициент конвективной диффузии;
F - элементарная поверхность;
de — разность концентраций;
dt - время.
Коэффициент конвективной диффузии (Р) представляет собой количество
вещества (масла), переносимое через единицу поверхности в единицу времени
при разности концентрации, равной единице.
На конвективный перенос вещества в виде отдельных небольших объемов
ei’o раствора влияет величина поверхности F и время диффузии dt.
Ддяпроцесса экстракции в целом вводится коэффициент массопсреноса
К- Он представляет собой количество масла, переносимое через единицу
поверхности в единицу времени при разности концентраций, равной единице.
Определение р и К совпадают, но имеют разный физический смысл: К -
характеризует процесс экстракции в целом, а Р - третий этап диффузионного
пути.
К = 1/(Е/5,88Дв) + (S/Д) + (1/ р)	(5)
где: L - путь, который проходит молекула масла изнутри частицы к
поверхности (толщина лепестка);
Коэффициент К для каждого вещества или материала находится
лабораторным путем через построение кривых экстракции по
экспериментальным данным.
Уравнение массопереноса:
m = -К- (с, — с2),	(6)
где: с, и с2 - концентрации до и после экстракции
50
При турбулентном режиме движения определяющим становится
сопротивление первого этапа процесса, т.е. молекулярная диффузия внутри
частиц экстрагируемого материала. Общее диффузионное сопротивление
можно записать как:
1/К = L / 5,88-Д, или К = 1/ (L / 5,88-Дв)
2.13 Влияние различных факторов на полноту и скорость
экстракции масла
^На полноту и скорость экстракции влияет несколько факторов, в том
числе разрушение клеточной структуры и размеры частиц материала,
влажность, температура, разность концентраций и количество прокачиваемого
*
растворителя через маслосо держащий материал.
Известно, что стенки растительной клетки практически непроницаемы
для растворителей. Для извлечения масла клетки необходимо максимально
разрушить так, чтобы частицы были оптимальной величины, удельная
поверхность максимальная. Для каждого вида сырья степень разрушения
определяется опытным путем. Наиболее часто для экстракции используют
частицы в виде лепестка (толщина 0,5 мм, длина 10 — 15 мм). Такая форма
обеспечивает относительно короткий путь масла изнутри частицы к
поверхности и в тоже время достаточную прочность частиц.
Идеальной внутренней структурой частиц материала будет такая, при
которой коэффициент внутренней диффузии Дв равен коэффициенгу свободной
молекулярной диффузии Д, а отношение Дв/ Д равно единице.
Влажность экстрашруемого материала влияет на смачивание его
растворителем и на диффузию масла изнутри частиц.
Повышенная влажность ухудшает смачивание, уменьшает внутреннюю
пористость частиц, увеличивает слеживаемость материала.
Низкая влажность приводит к образованию большого количества мелких
частиц, уменьшению проницаемости слоя, повышению отстоя в мисцелле.
Поэтому влажность частиц должна быть оптимальной, т.е. обеспечивать
51
дос ..-аточную прочность частиц и не препятствовать проникновению
растворителя в поры и трещины материала. Например, для подсолнечника при
переработке его на линии НД-1250 влажность лепестка составляет 8 -
9 % масс., а на линии МЭЗ — 7 - 8 % масс.
Температура процесса экстракции определяется температурами материала
и растворителя. Наиболее процесс экстракции интенсифицируется вблизи
точки кипения растворителя, а по ступеням экстракции — при начальных
температурах кипения мисцелл.
Чтобы поддержать высокую разность между концентрацией масла в
растворе, внутри и снаружи частиц необходимо соблюдать противоток.
Чем больше растворителя подается в единицу времени, тем больше
разность концентраций, тем выше скорость его движения, тем лучше идет
процесс экстракции.
В зависимости от способа экстракции принимается определенное
соотношение растворителя и материала, которое называется гидромодулем,
обычно оно составляет (0,4 - 0,8) : 1.
2.14 Методы экстракции и типы экстракторов
Для извлечения масла возможно использование двух методов экстракции:
метода настаивания и метода последовательного обезжиривания.
По методу настаивания свежий материал заливается, чистым
растворителем. Затем образовавшийся раствор (мисцелла) сливается,
обезжиренный материал снова заливается чистым растворителем. Процесс
повторяется до тех пор, пока не будет извлечено все масло.
Недостатки этого метода: длительное время процесса, получение слабо
концентрированной мисцеллы.
При методе последовательного обезжиривания чистый растворитель
непрерывно поступает на максимально обезжиренный материал, а
концентрированная мисцелла — на свежезагруженное сырье.
52
Достоинства этого метода: сокращение времени экстракции, получение
концентрированной мисцеллы.
В промышленности используют этот метод и, как правило, реализован он
в форме непрерывного процесса.
В настоящее время общепринятой является классификация экстракторов
по характеру взаимодействия экстрагируемого материала и растворителя.
По этому признаку различают три вида экстракторов:
—	экстракторы, работающие по способу потружения экстрагируемого
материала в противоточно движущийся растворитель (иммерсионные);
.«« экстракторы, работающие по способу многоступенчатого
противоточного орошения растворителем материала, перемещаемого каким-
либо транспортным механизмом (перколяционные);
,я. экстракторы, работающие по смешанному способу, при котором на
первой стадии свежий материал замачивается и экстрагируется
концентрированной мисцеллой, а на второй - окончательно обезжиривается
путем многоступенчатого орошения мисцеллой и чистым растворителем.
При экстракции способом погружения извлечение масла происходит
бесступенчато в условиях абсолютного противотока.
Достоинства этого способа экстракции:
-	простота конструктивного оформления, небольшие занимаемые
площади;
-	высокий коэффициент использования геометрического объема
экстракторов (до 95 — 98 %);
-	меньшая вероятность образования в аппаратах взрывоопасных смесей
воздуха и паров растворителя.
Недостатки:
-	получение мисцелл с низкой концентрацией (15 - 20% масс.);
-	нарушение структуры материала и помутнение мисцеллы;
-	большая габаритная высота аппаратов;
-	возможность вымывания и унос частиц экстрагируемого материала.
53
При экстракции способом многоступенчатого орошения
(перколяционным) масло извлекается в условиях относительного противотока,
так как здесь перемещается только растворитель, а материал, как правило,
остается в покое на ленте, в ковше, в секциях ротора, корзинке и т.д.
Достоинс тва такого типа экстракторов:
-	получение мисцелл повышенной концентрации (25 — 35 % масс.);
-	повышение чистоты получаемой мисцеллы благодаря ее
самофильтрации через слой экстрагируемого материала;
-	относительно небольшая высота экстракторов.
Недостатки:
-	невысокий коэффициент использования геометрического объема
экстрактора (не выше 45 %);
-	возможность образования взрывоопасных смесей паров растворителя и
воздуха внутри аппарата;
-	сложная конструкция аппарата.
При смешанном способе экстракции используются преимущества как
способа погружения, так и способа многоступенчатого орошения.
Экстракторы, работающие по способу потружения материала в
растворитель, представлены двумя видами аппаратов:
-	вертикальные шнековые (их три модели: НД-1000, НД-1250, НД-
1250М), они имеют одинаковую конструкцию, но разный внутренний диаметр
(наиболее распространен НД-1250);
-	башенные экстракторы фирмы «Олье» (Франция) предназначены для
экстракции масла из жмыха двукратного прессования в виде крупки.
В экстракторах, работающих по способу многоступенчатого орошения
экстрагируемого материала растворителем, процесс извлечения масла
происходит прогивоточно с рециркуляцией мисцеллы.
Ленточный экстрактор МЭЗ работает по этому способу экстракции, а
также ленточно-рамный экстрактор «Лурги», горизонтальный ковшовый
экстрактор фирмы «Джанацца»; экстрактор Вольмана - вертикальный,
54
ковшовый, двухступенчатый; корзиночный горизонтальный экстрактор
«Окрим» и т.д.
Наиболее характерным видом экстракторов, работающих по смешанному
типу, является агрегат, входящий в экстракционную установку «Фильтрекс»
фирмы «Сторк» (Голландия) и установка «Дирекс» фирмы «Бернардини».
2.15 Переработка мисцеллы
Мисцелла, получаемая при экстракции масел из маслосодержащих
материалов, состоит из легколетучего растворителя, масла и увлеченных ими
твердых частиц экстрагируемого материала. Мисцеллу подвергают обработке с
целью удаления из нее твердой фазы и разделения ее на масло и растворитель.
Мисцелла на выходе из экстрактора содержит 0,4 — 1,0 % масс, твердых
взвешенных частиц. Их необходимо вывести из мисцеллы, т.к. наличие твердых
частиц в мисцелле может привести к ее вспениванию и выбросу из аппарата, а
также - пригоранию этих частиц к поверхности нагрева дистиллятора.
Известно три основных способа отделения твердых частиц от мисцеллы:
отстаивание, центрифугирование и фильтрация. Первые два способа в
производственных условиях не применяются.
фцдьтрация мисцеллы является наиболее распространенным способом
очистки. Существуют три вида фильтрации:
-	фильтрация с образованием слоя осадка на поверхности фильтрующей
перегородки;
-	сгущение, т.е. фильтрация, при которой выделение твердой фазы
происходит не в виде осадка, а путем получения высококонцентрированной
суспензии;
-	осветление, т.е. фильтрация жидкости с небольшим содержанием
твердых частиц.
Для очистки мисцеллы применяется первый вид фильтрации, с
использованием периодически действующих патронных фильтров, или
ротационно - дисковых, или дисковых фильтров СКЕТ.
55
В качестве фильтровальной перегородки могут применяться ткани:
хлопчатобумажные (бельтинг), а также синтетические (капрон, нейлон, лавсан)
или же комбинированные ткани.
Накопившийся на фильтре шлам по самостоятельным трубопроводам
отводится в нижнюю часть загрузочной колонны экстрактора.
Очищенная мисцелла далее подвергается дистилляции для отделения
растворителя от масла.
Полнота отделения растворителя контролируется по определению
температуры, вспышки масла, для многих масел она должна быть не менее
225 °C, что соответствует содержанию бензина в масле порядка 0,01 % масс.
Существует несколько методов дистилляции: распыление, в пленке и в
слое. Эти методы отличаются друг от друга величиной поверхности раздела
жидкой и паровой фазы, т.е. величиной, так называемого, зеркала испарения.
Величина зеркала испарения на единицу объема мисцеллы увеличивается от
дистилляции в слое до дистилляции распылением. Чем больше зеркало
испарения, тем больше скорость дистилляции.
Отгонка растворителя осуществляется в дистилляторах непрерывного
действия, которые работают по двух- или трехступенчатой схеме.
Шрот, выходящий из экстрактора, содержит в своем составе 25 —
40 % масс, растворителя. Задачей отгонки является удаление из шрота
растворителя с последующим кондиционирование по температуре и влажности.
Современные способы отгонки можно классифицировать следующим
образом:
-	отгонка в перемешиваемом слое;
-	отгонка из перемешиваемого материала в частично взвешенном
состоянии;
-	отгонка во взвешенном состоянии.
Отгонка в перемешиваемом слое выполняется в чанных испарителях-
тостерах; они бывают 9-чанные, 10-чанные, 11-чанные. Преимущество:
возможность регулирования процесса влаго-тепловой обработки на каждой
56
стадии, что обеспечивает получение шрота с заданными параметрами по
температуре и влажности.
Отгонка растворителя из материала в частично взвешенном состоянии
осуществляется в шнековых испарителях различных конструкций. Шнековые
испарители подразделяются на аппараты с последовательным (НД-1250, «Де-
Смет», МЭЗ-350, «Лурги») и параллельным (линия Вольмана) отводом паров
бензина и воды.
Способ отгонки растворителя из шрота во взвешенном состоянии
реализован в установках «Бельтера» и фирмы «Экстехник» (ФРГ).
Недостатоком такого метода является довольно высокое остаточное
содержание растворителя в шроте (от 0,20 до 0,75 % масс).
2.16 Регенерация растворителя
Растворитель, применяемый для извлечения масла, используется
многократно. Он возвращается в производству путем выпаривания из шрота и
мисцеллы с последующей конденсацией его высоконцентрированных паров в
смеси с парами воды и воздуха (так называемая воздушно-паровая смесь).
При значительной концентрации паров растворителя в смесях
применяется конденсация охлаждением, которое может проводиться водой,
рассолом.
Конденсация может проводиться также путем сжатия газовой смеси при
одновременном охлаждении.
Применяется также метод поглощения растворителя путем адсорбции или
абсорбции твердыми и жидкими сорбентами.
Конденсация смеси паров растворителя и воды может проводиться двумя
способами:
-	в поверхностных конденсаторах (теплообменниках). Конденсат в этом
случае не разбавляется охлажденной водой или рассолом;
-	в конденсаторах смешения, где пары смешиваются с водой или
рассолом.
57
Конденсация может осуществляться под атмосферным давлением и под
вакуумом.
Перед подачей в конденсаторы паровоздушная смесь (из тостеров)
очищается от твердых частиц (шрота) в мокрой или сухой шротоловушках (это
могут быть циклоны, скрубберы).
Охлаждение смеси паров растворителя и воды с воздухом сопровождается
процессом конденсации, при котором значительная часть паров переходит в
жидкое состояние. В дальнейшем конденсат разделяется в специальных
аппаратах (водоотделителях) на составляющие компоненты (растворитель и
воду), а воздух выбрасывается в атмосферу. Разделение двух
несмешивающихся жидкостей основано на различиях их плотностей и
производится методом отстаивания.
Несконденсировавшиеся в теплообменнике пары растворителя
удерживаются в аппаратах, называемых дефлегматорами, представляющих
собой конденсаторы смешения или поверхностные. Предпочтение отдается
поверхностным аппаратам.
В качестве охлаждающих веществ в обоих типах дефлегматоров
используется вода с температурой 10-12 °C или же рассолы (например,
раствор хлорида кальция), охлажденные до температуры (-10 °C) - (-15 °C).
Возможно использование для конденсации паров растворителя в
дефлегматорах твердых адсорбентов (активированный уголь) и жидких
адсорбентов (минеральное масло с начальной температурой кипения 325 °C и
конечной 500 °C). Например, в экстракционной линии «Олье» применяется
двухступенчатая рекуперационная установка, где используются поэтапно два
метода: улавливание паров растворителя путем глубокого охлаждения
воздушно-паровой смеси и улавливание паров растворителя с помощью
твердых адсорбентов. На первом этапе используют раствор хлористого
кальция, на втором активированный уголь.
В процессе регенерации и рекуперации растворителя, выпариваемого из
шрота и мисцеллы, основное его количество возвращается в производство и
58
многократно используется для экстракции масла. Однако полной регенерации
оборотного растворителя достичь не удается, и некоторое его количество
теряется в производстве безвозвратно. Потери эти зависят от вида
перерабатываемого сырья, от технологии и техники извлечения из него масла
методом экстракции и обычно составляют от 3 до 15 кг / т сырья.
Чтобы снизить потери, необходимо следить за герметичностью
оборудования и эффект ивностью работы дефлегматоров.
59
3. ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ МАСЕЛ И ЖИРОВ
3.1 Технология рафинации
Полученные в промышленных условиях растительные масла и жиры
представляют собой смеси ацилглицеринов жирных кислот, содержащие
сопутствующие вещества и нежировые примеси.
К нежировым примесям относятся вещества, нехарактерные для масел и
жиров:
\ - механические включения в виде обрывков растительных и животных
тканей (кусочки мезги, жмыха, шрота и т.д.);
-	влага, ядохимикаты и продукты их превращений.
К сопутствующим относятся вещества, извлекаемые из
маслосодержащего сырья вместе с маслом. Сопутствующие вещества
растительных масел разделяют на 2 группы:
-	образующиеся и накапливающиеся в семенах в процессе их созревания
(фосфолипиды, пигменты - каротин, госсипол и др., воски, токоферолы,
стеролы, жирные кислоты, вещества, определяющие вкус и запах, и др.;
-	вещества, образующиеся в результате воздействия технологических
факторов (высоких температур, влаги, давления); неблагоприятных условий
хранения масличного сырья (продукты окислительной порчи — альдегиды, кетоны,
оксисоединения и т.п.); продукты термического и гидролитического превращения
ацилглицеринов - жирные кислоты, продукты полимеризации и др.
Назначение рафинации — удаление из масел и жиров примесей и
сопутствующих веществ в той степени, в которой требует их дальнейшая
переработка или употребление.
Для правильного построения технологических схем рафинации и
достижения при этом максимального эффекта, установления оптимальных
параметров технологических процессов имеет значение классификация
отдельных методов рафинации. Процессы, которые используются при
рафинации масел и жиров, приведены в таблице 3 1.
60
Таблица 3.1 — Классификация процессов, применяющихся в технологии жиров
Процессы	Методы рафинации	Основное назначение
Гидромеханические	Отстаивание Центрифугирование Фильтрование	Разделение суспензий или несмешивающихся жидкостей
Физико- химические	Гидратация Вымораживание Нейтрализация Промывка Сушка	Извлечение фосфатидов и других гидрофильных веществ Извлечение высокоплавких веществ Удаление свободных жирных кислот Удаление мыла и других водорастворимых веществ Удаление влаги
Массообменные	Отбелка Дезодорация Дистилляционная рафинация' (безщелочная)	Удаление пигментов и других окрашенных веществ, а также мыла Удаление одорирующих веществ Удаление свободных жирных кислот и одорирующих веществ
Такое деление условно, но дает представление о сущности протекающих
процессов и области применения методов рафинации.
\ Отстаивание — процесс разделения фаз различной плотности под
действием гравитационного поля (силы тяжести).
Центрифугирование - процесс разделения фаз в центробежном поле,
которое создается в аппаратах-центрифугах (сепараторах).
Фильтрование - процесс разделения фаз, который основан на
транспортировании жидкости через пористую перегородку за счег перепада
давлений до перегородки и после нее.
Гидратация масла — процесс удаления фосфолипидов, который основан
на способности фосфолипидов под действием воды приобретать большую
61
гидрофильность. В результате этого основная часть фосфолипидов,
растворенная в масле, коагулирует и выпадает в осадок, который можно
отделить путем отстаивания или центрифугирования.
Например, в экстракционном подсолнечном масле содержится
0,9 — 1,2 % масс, фосфолипидов (в пересчете на стероолеолецитин), в соевом —
1,0 — 1,5 % масс., в хлопковом — 1,43 - 2,84 % масс. В гидратированных маслах
остается 0,1— 0,2 % масс, фосфолипидов, в соевом даже 0,3 — 0,4 % масс. - это
так называемые негидратируемые фосфолипиды. Удаляют их, чаще всего,
путем обработки масла концентрированной фосфорной кислотой (в количестве
0,05 - 0,2 % от массы масла) или разбавленной (5 - 10 % Н3РО4).
Полное удаление фосфолипидов особенно важно для последующей
переработки масла - дезодорации, гидрогенизации, отбелки, так как
фосфолипиды образуют устойчивые эмульсии, снижают активность
катализатора, сорбируются поверхностью сорбента.
Учитывая высокие физиологические и пищевые достоинства
фосфолипидов, а также их важное значение как эмульгаторов, разжижителей,
предусматривается не только извлечение фосфолипидов, но и их
облагораживание, с целью получения фосфатидного концентрата - пищевого
или кормового. Для получения фосфатидного концентрата фосфатидную
эмульсию высушивают, используя ротационно-пленочные сушильные
аппараты.
Характеристика высушенного фосфатидного концентрата подсолнечного
масла приведена в таблице 3.2.
Таблица 3.2 - Характеристика фосфатидного концентрата подсолнечного масла
№ п/п	Показатели	Пищевой	Кормовой
1	Масла, %, не более	45,0	60,0
2	Фосфолипидов, %, не менее	55,0	40,0
3	Кислотное число масла, выделенного из фосфатидного концентрата, мг КОН/г	10,0- 18,0	25,0
62
v Вымораживание — процесс удаления восковых веществ, который
заключается в медленном охлаждении масла до температуры 10 - 12 °C,
экспозиции его при низкой температуре 4 — 6 часов, быстром нагревании масла
до температуры 18 - 20 °C (для снижения вязкости масла), с последующим
отделением осадка через фильтрующие перегородки, на которые нанесен
какой-либо вспомогательный фильтровальный порошок, например, кизильгур,
фильтр-перлит и др.
Щелочная нейтрализация - наиболее распространенный метод удаления
жирных кислот из масла.
Суть ее заключается в том, что масло обрабатывают водным раствором
щелочи и затем отделяют раствор мыла (соапсток).
Установлено, что нейтрализация свободных жирных кислот протекает
достаточно эффективно при использовании многих нейтрализующих агентов
(гидроксидов калия, натрия или кальция, кальцинированной соды, силикатов
натрия и др.).
Показателем, характеризующим содержание жирных кислот в жире,
является кислотное число.
Концентрация щелочного агента гидроксида натрия должна быть
минимальной, так, чтобы нейтрализовались свободные жирные кислоты и не
омылялся нейтральный жир. Концентрацию раствора гидроксида натрия
принимают от 10 до 300 г/л в зависимости от вида масла и способа
нейтрализации.
Количество щелочного агента Щ можно рассчитать так:
Щ = Q 0,714 КЧ,	(3.7)
где: Q — количество нейтрализуемого масла, г, кг, т;
0,714 - отношение молекулярной массы гидроксида натрия (40,0) к
молекулярной массе гидроксида калия (56,11).
КЧ - кислотное число масла, мг КОН/г
63
Перед щелочной нейтрализацией масло обрабатывается фосфорной или
другими кислотами для удаления негидратируемых фосфолипидов.
Способы нейтрализации различаются в основном по принципу разделения
фаз нейтрализованное масло — мыльный раствор на:
-	периодические, суть которых состоит в разделением фаз в
гравитационном поле, в том числе с водно-солевой подкладкой;
-	непрерывные — с разделением фаз в центробежном поле; в мыльно-
щелочной среде; непрерывный и полунепрерывный эмульсионные методы.
Промывка. После отделения соапстока в масле всегда содержится
некоторое количество мыла, присутствие которого ухудшает вкусовое
достоинство масла, способствует окислению, отрицательно влияет на
последующие этапы рафинации.
Для освобождения от остатков мыла масло либо промывают горячей
умягченной водой или конденсатом, либо обрабатывают раствором лимонной
кислоты.
Промывку водой осуществляют при содержании мыла выше 0,05 % масс.,
при меньшем количестве допускается обработка раствором лимонной кислоты.
Сушка. После промывки масло высушивают под вакуумом при
температуре 90 - 95 °C. Высушивание масла осуществляется:
-	периодически в промывочно-сушильных аппаратах;
-	непрерывно в вакуум-сушильных колонках и ротационно-пленочных
ашгаратах.
Отбеливание. Природные масла и жиры всегда содержат пигменты,
окрашивающие масло в специфический цвет: каротиноиды окрашивают масла в
цвет от желтого до красного, хлорофиллы - зеленый; госсипол - от темно-
коричневого до черного.
Для удаления из масел окрашивающих соединений в технологии
рафинации используют метод адсорбционной очистки, который называют
отбеливание.
64
Отбеливание — это обработка масел нейтральными или полярными
адсорбентами. К нейтральным относится активированный уголь. Недостаток
этого адсорбента состоит в том, что его трудно отделить от масла и он
дорогостоящий. К полярным адсорбентам относятся различные минералы
(алюмосиликаты), активированные минеральными кислотами, например,
бентонитовые глины (монтмориллонит и бейделит). Считается, что красящие
вещества сорбируются на активных центрах адсорбента и прочно ними
удерживаются.
Адсорбенты должны удовлетворять следующим требованиям: иметь
высокую адсорбционную емкость и активность; иметь развитую поверхность
(пористость) и значительное количество активных центров; иметь невысокую
маслоемкость; не вступать в реакцию с ацилглицеринами масел; легко
отделяться от масла.
В промышленности применяют отечественную глину — асканит,
маслоемкостыо не более 75 % масс. Применяют также импортные глины:
«Nobelin FF» (Словения), «Фулмонт» (фирма <Й1ейпоурт»), «Фильтрол 105»
(США), силикагель «Трисил» (фирма «GRACE», США) и др. В последнее
время в Украине найдены месторождения бентонитовых глин: полигорскит,
монтмориллонит, гидрослюда. Разработана технология их активирования.
В промышленности отбеливание масел и жиров реализуется в аппаратах
периодического и непрерывного действия .
Условия отбелки: количество отбельной земли составляет
0,5 - 2,0 % масс., температура отбелки — 75 —80 °C, остаточное давление в
отбельных аппаратах 4 кПа (около 30 мм рт. ст.).
Во всех случаях следует избегать контакта масла, в котором
диспергирован сорбент, с кислородом воздуха, так как это провоцирует
интенсивные окислительные процессы.
Дезодорация - удаление из жиров и масел веществ, определяющих их вкус
и запах. К таким веществам относятся: низкомолекулярные жирные кислоты
65
(гексадекановая, октодекановая и др.) и их ацилглицерины, алифатические
углеводороды, эфирные масла, терпены, альдегиды, кетоны, оксикислоты, и др.
Дезодорация является одним из методов перегонки жидкостей
(дистилляция).
По принципу действия дезодорация осуществляется периодически,
полунепрерывно или непрерывно. Основным признаком, отличающим
установки, является способ создания поверхности фазового контакта. По этому
признаку дезодораторы делят на пленочные, распылительные, барботажные.
Распылительные не нашли распространения из-за сложности оборудования и
большого расхода пара.
При периодической дезодорации температура процесса 170 - 210 °C, при
непрерывном — 230 °C и выше. Остаточное давление в дезодораторе не должно
быть выше 0,66 кПа (5 мм рт. ст.)
Безщелочная рафинация. Процесс безщелочной рафинации состоит из
двух стадий:
-	подготовка жира (обработка раствором лимонной кислоты, промывка,
сушка, отбелка);
-	дистилляционная отгонка жирных кислот и одорирующих веществ.
Такая рафинация (вторая стадия) может осуществляться на непрерывных
дезодорационных установках, дополнительно оборудованных узлом
улавливания и конденсации жирных кислот.
Этот метод позволяет с высокой эффективностью перерабатывать
растительные масла с кислотностью ЮмгКОН/г и выше и получать
рафинированные масла с кислотностью 0,5 мг КОН/г и дистиллированные
жирные кислоты.
Анализируя возможности применения процесса физической рафинации,
ряд исследователей делят все жиры и масла на 4 условные группы (обусловлено
это, прежде всего, сложностью подготовки масла и жиров к дистилляционному
раскислению):
66
-	жиры (масла), подготовка и дистилляционное раскисление которых не
представляет трудностей (жиры и масла с низким иодным числом и низкой
молекулярной массой свободных жирных кислот ряда С)2 — С]6: пальмовое
масло, кокосовое, пальмоядровое и животные жиры);
-	жиры (масла), подготовка которых вызывает трудности, а
дистилляционное раскисление проходит достаточно эффективно (жиры и масла
с содержанием фосфора не более 150 мг/юг и свободных жирных кислот ряда
С16 - См: соевое, рапсовое, подсолнечное, арахисовое, гидрированные жиры и
масла);
-	жиры (масла), подготовка и дистилляционное раскисление которых
вызывает трудности (масла с содержанием фосфора более 150 мг/кг и
различных нежелательных компонентов, затрудняющих обработку: кукурузное
масло, рапсовое (высокоэруковое), рисовое);
-	жиры (масла), дистилляционное раскисление которых невозможно
(жиры и масла, выведение нежелательных компонентов из которых возможно
только при щелочной нейтрализации: хлопковое масло, рыбьи жиры).
Оптимальные условия дистилляционного раскисления: температура
220 - 260 °C, расход впрыскиваемого пара 2,0 — 15,0 % от массы жира при
= 0,13- 1,33 кПа.
Конструкция и условия эксплуатации дезодорационных установок фирмы
«Альфа-Лаваль», «Кемтек», «Кирхфсльд» позволяют использовать их для
проведения процесса дистилляционного раскисления масел и жиров.
3.2 Гидрогенизация масел и жиров
Сущность процесса гидрирования заключается в целенаправленном
изменении жирнокислотного состава масел и жиров в результате
присоединения водорода к их ненасыщенным жирным кислотам (ацильным
группам) и других химических превращений, одновременно происходящих в
присутствии катализатора.
67
Гидрогенизация позволяет в самых широких пределах регулировать
соотношение ненасыщенных и насыщенных кислот и создавать гидрированные
жиры требуемого жирнокислотного состава.
Процесс гидрирования жиров представляет собой совокупность ряда
химических реакций, протекающих с участием водорода и катализатора:
1.	Присоединение водорода к этиленовым связям ацильных групп, т.е.
собственно гидрирование, описывают двумя основными реакциями:
Н2 is Н + Н, для этой реакции энергия активации (Е) ~ 500 кДж/моль;
-сн=сн- >011-011-	-» -сн2-сн- ,
I :	I
н	н
для этой реакции Е ~ 200 кДж/моль.
Реакция разрыва двойной связи возможна только в присутствии
катализатора, который существенно (приблизительно в 3 раза) снижает
энергию активации (Е).
, 2. Образование позиционных изомеров ненасыщенных кислот (миграция
этиленовых связей вдоль углеводородной цепи молекулы):
-СН2-СН=СН-СН2- is -СН2-СН2-СН=СН-
3.	Образование геометрических изомеров ненасыщенных кислот (цис-,
зранс-изомеров):
-СН2-СН -СН2-СН
и	и
-сн2-сн	сн-сн2-
цис-форма	транс-форма
4.	Перераспределение жирных кислот в ацилглицеринах
(переэтерификация).
Наиболее важными являются первые три процесса.
Макрокинетика процесса гидрирования. Процесс с участием
гетерогенного катализатора состоит из стадий массопереноса и химических
превращений. Применительно к жидкофазному гидрированию жиров на
68
твердом пористом катализаторе необходимо указать следующие стадии
процесса:
-	растворение водорода в жидкости у поверхности раздела: газ —
жидкость;
-	массоперенос растворенного водорода в объем жидкой фазы;
-	диффузия растворенного водорода из пограничного слоя жидкости
вокруг частицы катализатора к его поверхности;
-	диффузия водорода от внешней поверхности частиц катализатора к
поверхности пор;
-	диффузия ацилглицеринов к внешней и внутренней поверхности частиц
катализатора;
-	адсорбция (хемосорбция) реагирующих молекул на катализаторе;
-	химическая реакция на катализаторе;
-	десорбция продуктов реакции с катализатора в пограничный слой
жидкости;
-	массоперенос продуктов реакции в объем жидкой фазы.
Лимитирующей стадией процесса гидрирования жиров является скорость
диффузии водорода.
Увеличение температуры, давления водорода приводит к ускорению
процесса.
Гидрирование жиров является экзотермической реакцией. Ее тепловой
эффект равен 105 —109 кДж/моль, что соответствует выделению теплоты
приблизительно 4 кДж/кг гидрированного жира при снижении его иодного
числа на единицу.
./ Селективность гидрирования жиров. В промышленной практике
используют два способа гидрирования растительных масел, животных жиров
или жирных кислот:
-	исчерпывающее;
-	частичное.
Исчерпывающее гидрирование применяют для того, чтобы получить:
69
-	ацилглицерины насыщенных кислот;
-	смеси насыщенных жирных кислот - стеариновой, пальмитиновой.
Большинство жидких растительных масел (соевое, хлопковое,
подсолнечное), а также рыбные жиры подвергают частичному гидрированию с
целью получения гидрогенизатов с определенным соотношением
ненасыщенных и насыщенных кислот в смеси триацилглицеринов.
Селективность процесса гидрирования определяется скоростью
насыщения водородом компонентов гидрируемой смеси.
Скорость гидрирования жирных кислот тем выше, чем больше степень их
ненасыщенности, и практически не зависит от строения ацилглицеринов.
Возможность направленного ведения процесса гидрогенизации с целью
формирования состава и свойств гидрированного продукта связана с тем, что
ацилы жирных кислот с несколькими этиленовыми связями гидрируются
ступенчато и последовательно превращаются в ацилы с меньшим числом
этиленовых связей:			
+н2	+н2	+н2	
С18:3	018:2	С18:1	~>	С18:0
линоленовая	линолевая	олеиновая	стеариновая
кислота	кислота	кислота	кислота
Перечисленные закономерности характеризуют селективность
(избирательность) гидрирования.
Так, при постоянном давлении водорода и постоянной концентрации
катализатора скорость гидрирования W пропорциональна концентрации С,
реагирующей кислоты:
W = kC,
где к — константа скорости реакции.
Отношение констант скоростей гидрирования количественно выражает
селективность реакции на поверхности катализатора (также выражают и
селективность процесса).
70
Установлено, что адсорбционная способность ненасыщенных жирных
кислот и их эфиров пропорционально возрастает с увеличением числа
этиленовых связей, если эти связи образуют сопряженную систему
-СН=СН-СН=СН-	(сопряженный диен)
или разделены одной метиленовой группой (~СН2-):
—СН^СН-СНг-СН^СН-	(пентадиеновая группировка)
Константа скорости гидрирования линолевой кислоты в ацилглицеринах
может превосходить константу скорости гидрирования олеиновой кислоты в
80- 100 раз.
Однако, как только содержание линолевой кислоты в гидрируемом сырье
снижается до некоторого минимума, скорость гидрирования олеиновой
кислоты резко возрастает, о чем можно судить по увеличению содержания
стеариновой кислоты в гидрогенизате.
Селективное гидрирование зависит от природы катализатора. Палладий,
платина - недостаточно селективные катализаторы, т.к. хорошо сорбируют
водород. На медных катализаторах наиболее селективны процессы
гидрирования полиненасыщенных кислот в смесь ди- и моно- ненасыщенных.
На никелевых катализаторах с высокой селективностью можно гидрировать
линолевую кислоту в мононенасыщенные кислоты, но проявляется слабая
селективность по отношению к процессу гидрирования полиненасыщенных
кислот в диненасыщенные.
Селективное гидрирование зависит также от температуры, с ее
повышением селективность увеличивается, так как в начальный момент
образуются изомеры с сопряженными двойными связями, которые
гидрируются с большей скоростью.
Селективное гидрирование зависит от давления: с повышением давления
селективность уменьшается, так как возрастает концентрация водорода на
поверхности катализатора и увеличивается вероятность одновременного
гидрирования жирных кислот разной степени ненасыщенности.
Селективное гидрирование зависит от интенсивности перемешивания.
71
Изомеризация в процессе гидрирования жиров. Соединения с этиленовой
связью известны в виде двух стабильных пространственных конфигураций:
цис- и транс.
Цис-конфигурацию приписывают молекулам, атомные группы которых
расположены по одну сторону плоскости этиленовой связи:
-СН2 CHz-
। ।
сн = сн
Транс-конфигурацию приписывают молекулам, атомные группы которых
расположены по разные стороны плоскости этиленовой связи:
-СН2
I
СН = сн
I
СН2
Цис-конфигурация энергетически менее выгодна, чем транс-
конфигурация.
Цис-изомеризация происходит благодаря образованию
полугидрированных комплексов, т.е. молекул атомов ацилов жирных кислот,
сорбирующихся на поверхности катализатора, к которому по месту двойной
связи присоединяется один атом водорода (Н4). Далее молекула приобретая
энергетически выгодную конфигурацию, «выпрямляется».
Ri	R2	-Н	R,	R2
I	I	—►	I	I
СН - СН +Н СН = сн
I
Поверхность
катализатора
Если происходит десорбция этой молекулы или ацила с отрывом
водорода, двойная связь восстанавливается, но она уже имеет гране
конфигурацию:
Ri	Ri
I	-Н	।
сн - сн £;	сн = сн
I I	+Н	I
r2	r2
Поверхность
катализатора
72
Позиционная изомеризация:	этиленовая связь смещается от
первоначальной на один атом углерода в ту или иную сторону:
11	10	9	8
R] - СН2- СН = СН - СН2- R2
11	10	9	8 R! - СН2- СН - СН - СН2- R2 1	11	10	9	8 R) - СН2- СН - СН - СН2- R2 1
катализатор -НИ+Н 11	10	9.8 СН = СН-(СН2)2	катализатор -НИ+Н 11,10	9	8 (СН2)2-СН = СН
R1	&2	Ri	R2
Если скорость последней стадии гидрирования невелика и термодинамика
способствует реакции миграции этиленовых связей, то в продуктах частичного
гидрирования ненасыщенных соединений накапливаются позиционные
изомеры со связями, все более удаленными от первоначального положения.
Образование сопряженных диенов и далее моноенов.
В линолевой и линоленовой кислотах этиленовые связи разделены
метиленовой группой (-СН?-). При хемосорбции линолевой кислоты на
катализаторе отрыв атома водорода от метиленовой группы приводит к
возникновению пентадиенового	комплекса, который в результате
присоединения атома водорода к крайним атомам углерода изомеризуется в
один из двух возможных бутадиенов по схеме:
И
СН2
9	ю -СН = СН-	12	13 —СН = СН— пентадиеновая
-Н1Т+ н	группировка
-СН—СН—СН—СН—СН	пентадиеновый комплекс
катализатор
-НИ+Н
9	10	11	12	13	9	10 11	12 13
-СН2-СН=СН-СН=СН-	-СН=СН-СН=СН-СН-
10,11-транс,12,13-цис	9,10-цнс,11,12-транс-
бутадиеновая группировка	бутадиеновая группировка
Далее система сопряженных двойных связей гидрируется до моноенов.
73
Никелевые катализаторы обладают умеренной изомеризующей
способностью, которая заметно проявляется только при повышении давления
водорода. С повышением активности никелевых катализаторов скорость
гидрирования возрастает быстрее, чем скорость изомеризации. Гидрирование
на активных никелевых катализаторах приводит к получению селективно
гидрированных жиров мягкой консистенции с умеренным или пониженным
содержанием изомеров мононенасыщенных кислот.
Медные катализаторы обладают большой изомеризующей способностью.
Побочные реакции при гидрировании жиров-
1.	Переэтерификация. Происходит в незначительной степени.
2.	Гидролиз. При высоких температурах (200 — 250 °C) в присутствии
воды, которая попадает в реактор вместе с водородом, происходит гидролиз
ацилглицеринов с образованием глицерина и жирных кислот. Глицерин
особенно нежелателен, так как продукты термического распада глицерина
существенно снижают качество саломаса. Жирные кислоты реагируют с
катализатором и металлом аппаратуры, образуя никелевые, медные, железные и
другие мыла.
3.	Димеризация, циклизация, полимеризация ненасыщенных жирных
кислот происходит, если гидрирование проводится в условиях, когда ограничен
подвод водорода к катализатору.
4.	Взаимодействие катализатора с примесями и сопутствующими жирам
веществами. К ним относятся соединения серы, фосфолипиды и продукты их
распада, натриевые соли жирных кислот, пигменты и др.
Для подавления побочных реакций необходимы тщательная очистка
гидрируемого сырья и водорода, снижение температуры гидрирования до 170 —
200 °C.
Промышленные катализаторы гидрирования жиров и жирных кислот,
применяемые в шдрогенизациоином производстве, по макроструктуре и
технике использования подразделяют на дисперсные (порошкообразные) и
неподвижные (стационарные).
74
Чтобы повысить активность, селективность, устойчивость и другие
свойства катализаторов; в них добавляют 0,5 - 5 % масс, промоторов (оксидов
циркония, магния и некоторых других металлов).
Промоторы — вещества, которые сами по себе могут и не обладать
каталитическим действием, но усиливают действие активного металла —
катализатора.
Порошкообразные катализаторы диспергируют в гидрируемом сырье и
отделяют фильтрованием. Стационарные катализаторы закрепляют в реакторе и
применяют до тех пор, пока сохраняется их активность.
Товарная форма катализаторов зависит от условий их применения.
Наиболее распространенные отечественные катализаторы:
-	ГМ-3 - никель-кизельгуровый (содержит ~ 50 % никеля), начальная
температура гидрирования 150 °C;
-	ГМ-4 - никель-кизельгуровый, на 25 - 30 % активность выше, чем у
ГМ-3, начальная температура гидрирования 130 — 140 °C;
-	НМ-4 никель-медный катализатор, соотношение Ni: Си = 2-3 : 1,
активность при 200 °C равна 100 %.
Кроме того, широко используются катализаторы из Германии (Н-222),
Голландии (N-235), США (Pricat 9910).
Для оценки технологических свойств катализаторов определяется:
гидрирующая способность, селективность гидрирования, изомеризующая
способность, фильтруемость, поверхность и размер пор, модификация
катализатора.
Стационарный сплавной катализатор получают из никель-алюминиевых
сплавов, содержащих примерно 50 % масс, никеля, 45 - 47 % масс, алюминия, а
также различные промоторы и стабилизаторы. Сплав вырабатывается в виде
гранул размером 5-15 мм.
Причинами уменьшения активности катализатора могут быть:
отравление; блокировка; старение и усталость.
75
Гидрирование жиров и жирных кислот относится к жидкофазным
гетерогенным каталитическим процессам с использованием газообразного
водорода и твердых суспендированных или стационарных катализаторов.
По типу применяемых катализаторов различают гидрирование на:
-	суспендированных катализаторах (этот катализатор подается в
гидрогенизационный реактор вместе с жидким сырьем и выводится из реактора
вместе с саломасом);
-	стационарных катализаторах (он закреплен в реакторе и выгружается из
него лишь при необратимой потере активности).
Современные установки производительностью от 80 до 250 т в сутки
представляют собой сложные химикотехнологические системы, состоящие из
следующих блоков:
-	реактор (или группа реакторов) для гидрогенизации;
-	система рекуперации и восстановления теплоты и регулирования
температуры;
-	система подачи и циркуляции водорода;
-	промежуточные емкости;
-	фильтры для отделения катализатора от гидрогенизата;
-	оборудование для деметаллизации фильтрованного саломаса;
-	система контроля и автоматического управления процессом
гидрирования.
Вырабатываемые промышленностью гидрированные жиры подразделяют
на саломасы пищевого и технического назначения.
Для производства саломаса пищевого назначения используют
высококачественные растительные масла и пищевые топленые жиры.
Марки саломаса имеют различное назначение и физико-химические
показатели:
-	саломас для маргариновой продукции, получаемый из растительных
масел;
76
-	саломас для маргариновой продукции, получаемый из смесей
растительных масел и животных жиров;
-	саломас для кондитерского жира, получаемый гидрированием
хлопкового или арахисового масла;
-	саломас, получаемый гидрированием пальмоядрового масла и
предназначенный для производства кондитерского жира методом
переэтерификации.
Саломас технического назначения, его используют для производства
туалетного и хозяйственного мыла, технологических смазок, технической
стеариновой кислоты.
Вырабатывают такие марки саломаса:
-	для туалетного мыла из растительных масел и животных жиров;
-	для туалетного мыла из дистиллированных жирных кислот соапстоков;
-	для хозяйственного мыла из растительных масел и животных жиров;
-	для хозяйственного мыла из дистиллированных жирных кислот
соапстоков;
-	для производства стеарина различных сортов, получаемый из
растительных масел и технических животных жиров;
-	для производства пищевых ПАВ, получаемый из пищевого свиного и
говяжьего жира и растительных масел.
Отличаются все эти марки главным образом титром, т.е. температурой
плавления жирных кислот, выделенных из жира, и степенью ненасыщенности,
т.е. величиной иодного числа.
3.3 Переэтерификация жиров
Переэтерификацией называют перераспределение ацильных групп в
триацилглицеринах. Таким образом, переэтерификация позволяет изменить
молекулярный (глицеридный) состав жира или смеси жиров, не изменяя его
жирнокислотного состава, а это приводит к изменению его физических свойств
(температуры плавления, твердости и пр.).
77
Различают внутримолекулярную и межмолекулярную переэтерификацию.
Внутримолекулярная переэтерификация изменяет взаимное положение
ацильных групп в триацилглицерине:
CH2OCOR1 1	CH2OCOR2 1
t ch2ocor2 1	I CHzOCOR) 1
I CH2OCOR3	i CH2OCOR3
Межмолекулярная переэтерификация приводит к обмену ацильных групп
между триаиилглицеринами:
ch2ocor,	ch2ocor, 1	1	CH2OCOR!	CH2OCOR4 j	1
CH2OCOR2 + CH2OCOR5 1	1	is CH2OCOR5 + CH2OCOR2
1	1 CH2OCOR3	CH2OCOR6	ch2ocor3 ch2ocor6
В результате внутри- и межмолекулярной переэтерификации
расплавленного (жидкого) жира или смеси жиров достигается статистическое
распределение ацильных остатков жирных кислот в смеси триацилглицеринов.
Если статистической переэтерификации подвергнуть любую исходную
смесь триацилицеринов, образованных двумя кислотами, то в итоге
глицеридный состав переэтерифицированного жира будет зависить только от
доли каждой из кислот в исходной смеси.
Переэтерификация проводится для изменения свойств жиров, например,
пластичности, температуры плавления, усвояемости.
В качестве катализаторов переэтерификации используют вещества
различной природы, которые приведенные ниже:
-	металлы - Na; К; Na-K-сплавы;
-	алкоголяты - CH3ONa (метилат); C2H5ONa (этилат);
-	щелочи — NaOH + глицерин;
-	гидриды - NaH;
78
-	амиды-NaNH.
Распространены: метилат натрия, этилат натрия и смесь гидроксида
натрия и глицерина.
Предполагают, что перемещение ацилов в триацилглицеринах
осуществляется через образование глицератов.
Процесс переэтерификации осуществляется непрерывным или
периодическим способом. Он имеет следующие стадии:
-	глубокая очистка жиров (проводится на типовом оборудовании для
рафинации жиров);
-	глубокая сушка смеси жиров (производится в вакуум-сушильной
установке непрерывного действия при температуре 140 — 160 °C и давлении не
более 4 кПа);
-	смешение с катализатором и переэтерификация (при 80 -130 °C в
течение 0,5 - 1,0 часа, расход катализатора 0,9 - 1,5 кг на 1 т жира);
-	дезактивация катализатора (заключается в разложении водой избытка
катализатора и глицератов натрия);
-	далее - промывка, сушка, отбеливание и дезодорация.
Перспективные направления применения переэтерификации:
-	создание пищевых жиров со сбалансированным соотношением между
ди-, мононенасыщенными и насыщенными кислотами;
-	улучшение пластичности жировых основ маргариновой продукции;
-	снижение содержания или полное исключение из жировых композиций
частично гидрированных изомеризованных жиров.
В настоящее время используется ферментная переэтерификация. В
биотехнологических процессах широко используются иммобилизованные
формы ферментов. Внедрение технологии переэтерификации жиров с помощью
ферментов решает одну из важнейших задач для нашей страны - производство
жиров с низким содержанием транс-изомеров.
К преимуществам ферментной переэтерификации относится значительное
снижение капитальных инвестиций по сравнению с химической
79
переэтерификацией и гидрогенизацией за счет упрощения аппаратурного
оформления. Важным преимуществом является и то, что при такой
переэтерификации не используются вредные для здоровья человека и
окружающей среды реагенты. Главное преимущество состоит в том, что с
помощью ферментов можно получить жиры близкие по строению к
природным жирам, за счет того, что в отличие от химической
переэтерификации, где в реакции принимают участие ацильные группы во всех
положениях глицериновой основы, при ферментной переэтерификации
положение 2, в котором в природных жирах находятся ненасыщенные кислоты,
остается нетронутым. При химической переэтерификации положение 2
занимают ацильные группы, которые не характерны природному
распределению. Ферментные технологии дают ключ к производству новых
сортов масел и жиров.
К основным направлениям повышения эффективности производства
саломасов и переэтерифицированных жиров относятся:
-	освоение технологии гидрирования методом насыщения без внешней
циркуляции водорода;
-	освоение гидрирования рыбных жиров как перспективного жирового
сырья;
-	создание новых катализаторов, селективно гидрирующих жиры при
температуре 140 - 180 °C;
-	создание новых катализаторов для переэтерификации;
-	внедрение реакторов большей единичной мощности (до 30 м3),
работающих в интенсивном гидродинамическом режиме и при давлении до
2,5 МПа;
-	автоматический контроль и регулирование процесса гидрогенизации;
-	внедрение ферментной технологии переэтерификации жиров.
80
3.4 Производство маргарина
Пищевая ценность жиров и продуктов, полученных на их основе, зависит
от жирнокислотного и глицеридного состава жира и наличия в нем комплекса
физиологически активных веществ, таких как фосфатиды, жирорастворимые
витамины, стеролы и др.
Наиболее ценным пищевым жиром по вкусовым свойствам и
питательности всегда считалось сливочное масло. По составу и структуре, а
также по вкусу, запаху, цвету, консистенции и питательности маргарин близок
к сливочному маслу и имеет одинаковое с ним пищевое назначение.
Высокое содержание в рецептурном наборе растительных масел, в
глицеридах которых содержатся необходимые организму непредельные
жирные кислоты, так называемые эссенциальные жирные кислоты, повышает
физиологическую ценность маргарина, в связи с чем наряду с высокой
калорийностью и усвояемостью маргарин приобретает значение и как
диетический продукт.
Маргариновая продукция подразделяется на:
-	маргарины, представляющие собой подобно сливочному маслу
эмульсию жира с молоком или водой;
-	жиры кондитерские, хлебопекарные и кулинарные с содержанием жира
до 99,7 %, они представляют собой саломасы или их смеси с добавкой
переэтерифицированных жиров, говяжьего, свиного и бараньего сала,
растительного жидкого и твердого масла (кокосовое, пальмоядровое), в
некоторые рецептуры вводится фосфатидный концентрат, эмульгатор,
краситель.
Маргарины бывают твердые (брусковые), мягкие (наливные) и взбитые
(жидкие).
Мягкие маргарины сохраняют пластические свойства при низких
положительных температурах. Жидкие маргарины используются при
хлебопечении, при производстве мучных кондитерских изделий.
По массовой доли жира различают маргарины:
81
-	высокожирные (содержание жира 82 % масс.), например, «Новый»,
«Эра», «Экстра», «Особый», «Российский» и др.;
-	пониженной жирности (содержание жира ~ 70% масс.), например,
«Столовый», «Радуга», «Солнечный», «Городской» и др.;
-	низкокалорийные (содержание жира ~ 40 — 60 % масс.), например,
«Столичный», «Десертный шоколадный», «Наталка».
В зависимости от назначения маргарины различают:
-	столовые и марочные (бутербродные). Марочные маргарины содержат
широкий жировой набор, включающий несколько видов саломасов, кокосовое
или пальмоядровое масло, переэтерифицированные жиры и другие добавки.
-	для промышленной переработки и общественного питания. Эти
маргарины вырабатываются с содержанием жира не менее 82% масс. - это
кондитерские маргарины: молочный, сливочный, для слоеного теста,
безмолочный, жидкий для хлебопекарной промышленности.
-	со вкусовыми добавками (содержание жира около 62% масс.). Эти
маргарины используют как бутербродные и для приготовления кондитерских
изделий.
Маргарины в Украине выпускают такие предприятия: ОАО «Киевский
маргзавод», ЗАО «Марг-Вест» (г.Донецк), СП «Гелиос-Вальтер Рау»
(г. Ужгород), АОЗТ «Львовский жиркомбинат», ЗАО «Одесский МЖК», ЗАО
«Харьковский ЖК». Организован выпуск на малых производствах «Виста»
(г. Ворзель), «Авис», «Госпожа Кристина» и другие.
Основным сырьем для производства маргарина служат: растительные
масла в жидком и гидрированном виде, животные жиры как в натуральном
виде, так и в виде переэтерифицированных и гидропереэтерифицированных
жиров.
Широко используется подсолнечное, хлопковое, соевое масло,
безэруковое рапсовое масло. Гидрированные жиры обеспечивают качественные
показатели: температуру плавления, органолептические показатели, твердость
и пластичность.
82
Из животных жиров применяют сливочное и топленое масло, говяжий,
бараний и свиной топленые жиры.
Жиры, применяемые для производства маргарина, не должны иметь
запаха, вкуса, должны быть светлоокрашенными и иметь низкую кислотность,
т.е. насколько возможно должны быть нейтральными по кислотности и
обезличенными по вкусу и запаху.
Важный компонент рецептурного состава маргарина — это коровье
молоко, которое придает маргарину вкус и аромат.
Для приготовления маргарина используют молоко пастеризованное в
свежем виде, сквашенное молочнокислыми заквасками или коагулированное
лимонной кислотой.
Сквашенное молоко не только обогащает вкус маргарина, но и
обеспечивает его стойкость при хранении. Водно-молочная фаза маргарина
должна иметь величину pH - 3,0 — 5,5.
В молоке находятся все необходимые для нормального развития живого
организма аминокислоты.
Стойкость молока при кипячении обуславливается определенным
равновесием, которое поддерживается солями лимонной кислоты. Свободная
молочная и лимонная кислоты обуславливают такой важный показатель молока
как кислотность.
Сухой остаток характеризует питательную ценность молока. Уменьшение
сухого остатка свидетельствует о разбавлении молока водой.
Молоко является прекрасной средой для развития микроорганизмов.
Бактериальная микрофлора, в основном, представлена бактериями, дрожжами и
плесенями.
Быстрая тепловая обработка способствует гибели микроорганизмов, спор
и предотвращает увеличение кислотности молока.
Подготовка свежего молока состоит из пастеризации при температуре
ниже 100 °C или стерилизации при температуре 120 - 130 °C.
83
Для высокотемпературной обработки молока используют
автоматизированные установки (производительность 3000 л/ч, температура
стерилизации 120 °C), а также трубчатые пастеризаторы (производительность
5000 л/ч, температура стерилизации 110 °C).
Вторым этапом подготовки молока является сквашивание, которое может
осуществляться биологическим путем или кислотной коагуляцией.
Для сквашивания молока и его хранения используются квасильные ванны,
универсальные танки или танки - культиваторы.
Для сквашивания молока применяются молочно-кислые закваски, в
состав которых входит 60 — 70 % масс. Streptococus diacetilactis и
30 - 40 % масс. Streptococus cremoris.
Квасильные ванны оборудованы маятниковой трубчатой мешалкой,
съемной крышкой, наружной рубашкой (для подогрева и охлаждения).
Танк-культиватор имеет мешалку, термоизоляцию, водяную рубашку,
трубчатый змеевик.
Кислотность свежего молока обуславливается наличием в нем
фосфорнокислых и лимоннокислых солей, белков и аминокислот. Кислотность
молока характеризуют количеством миллилитров 0,1 н. раствора щелочи
(NaOH или КОН), которое необходимо для нейтрализации 100 мл молока.
Кислотность выражается в градусах Тернера (°Т).
Технология сквашивания включает’ такие стадии:
-	подача молока с температурой 70 - 90 °C;
-	охлаждение его до температуры 42 °C;
-	ввод закваски (около 1 % масс.);
-	перемешивание (продолжительность 5 мин);
-	выдерживание в течение необходимого времени (время задается
технологическим регламентом).
Биологическое сквашивание может быть выполнено стационарным,
ускоренным и непрерывным методами.
84
Стационарное сквашивание длится 9—12 часов до кислотного числа
70 — 80 °Т, затем молоко охлаждают до 15 — 20 °C и используют.
Ускоренное сквашивание происходит в течение 4 часов при температуре
40-42 °C с использованием термотолерантной молочнокислой культуры.
Непрерывное сквашивание основано на использовании молочнокислых
бактерий в потоке молока в фазе их активного роста.
Кислотная коагуляция используется при приготовлении массовых сортов
маргарина. Она заключается в подкислении молока 10 % водным раствором
лимонной кислоты.
В рецептурный состав маргарина, для создания водно-жировой эмульсии
и улучшения пластических свойств, вводят эмульгаторы: дистиллированные
моноацилглицерины растительных масел и гидрированных жиров, животных
жиров, смеси их с лецитином, эфиры моноацилглицеринов с оксикислотами,
растительные пищевые фосфолипиды, а также импортные эмульгаторы
различного состава и свойств.
В маргарин вводят некоторые продукты, предназначенные для улучшения
его вкуса. Это поваренная соль, сахар-песок, порошок какао (вводится в
шоколадный маргарин), лимонная кислота, ванилин и др.
Для придания маргарину светло-желтого цвета, подобного цвету
сливочного масла, в него вводят жирорастворимые пищевые красители.
Наиболее распространены красители, получаемые из куркумы или семян
аннато, масляный раствор каротина, краситель шиповника, купажированный
краситель (смесь экстрактов пигментов из томатов, каротина и семян аннато).
Для повышения биологической ценности маргарин обогащают
витаминами.
Для получения вкуса и более выраженного аромата, наряду с молоком, в
маргарин вводят натуральные или специально приготовленные ароматизаторы
(сливочное масло, сливки, топленое коровье масло и др.).
В качестве консервантов допускается применение аскорбиновой,
лимонной, бензойной кислот.
85
Структура маргарина.
Маргарин, приготовленный из смеси жиров с молоком, представляет
собой застывшую водно-жировую эмульсию. Под эмульсией подразумевается
однородная смесь двух несмешивающихся и нерастворимых в обычных
условиях жидкостей. В эмульсиях отдельные раздробленные капельки одной
жидкости (дисперсная фаза) окружены другой жидкостью (дисперсионная
среда).
Две жидкости, и в частности жиры с водой, могут образовывать два типа
эмульсий:
-	прямые (масло в воде);
-	обратные (вода в масле).
Для повышения агрегативной устойчивости эмульсии используют
специальные стабилизаторы — эмульгаторы (ПАВ). Гидрофильные эмульгаторы
лучше растворимы в воде и способствуют образованию эмульсий типа масло -
вода, а гидрофобные (олеофильные) лучше растворимы в масле и
с табилизируют эмульсии типа вода — масло.
Молекулы эмульгаторов дифильны, они состоят из углеводородного
радикала (неполярная часть) и полярных групп. Их эмульгирующее действие
тем эффективнее, чем лучше сбалансированы в молекуле полярные и
неполярные группы.
Тип эмульсии зависит от эмульгатора.
Эмульгаторы, используемые для производства маргарина, должны:
-	обладать пищевыми достоинствами и быть физиологически
безвредными;
-	стабилизировать высокодисперсную и устойчивую эмульсию;
-	способствовать удержанию влаги в маргарине при механической
обработке;
-	обладать антиразбрызгивающими свойствами;
-	обеспечивать стойкость маргарина при хранении.
86
Кроме основного назначения - стабилизировать эмульсию, эмульгаторы
улучшают пластичность маргарина и придают специфические свойства
(например, маргарин для хлебопечения увеличивает пористость мякиша и
объем готового изделия).
Германской фирмой «Г.К. Хан и Ко Стабилизирунгстехник ГмбХ»
представлен полный спектр эмульгаторов Movitex, необходимых для
стабилизации эмульсий обратного типа «вода в масле» различной калорийности
с массовой долей жира от 82 % масс, до 25 % масс, и для придания продуктам
функциональных свойств. Эмульгаторы Movitex, Movitex Plus, Movitex Super,
Movitex Extra в силу своей многофункциональности относятся к наиболее
распространенному в пищевой промышленности классу ПАВ -
моноацилглицеринам.
Основными функциями моноацилглицеринов являются: эмульгирование;
влияние на кристаллизацию, аэрация; создание комплексов с белками,
крахмалами; изменение вязкости.
Влияние моноацилглицеринов на взбиваемость, аэрацию, кристаллизацию
позволяет широко использовать их при производстве крема, мороженого,
маргаринов специального назначения, предназначенных для выпечки
бисквитов, кексов, дрожжевого белого хлеба.
Способность создавать комплексы с крахмалами, белками обеспечивает
широкое применение моноацилглицеринов в хлебопекарной промышленности.
Эмульгатор Movitex Plus (насыщенный дистиллированный
моноацилглицерин) рекомендуется использовать в высококалорийных
эмульсиях с массовой долей жира 70 - 82 % масс. У эмульгатора такого состава
не так сильно выражена эмульгирующая способность, как способность
оказывать влияние на образование центров кристаллизации, и таким образом
уменьшать или полностью препятствовать вытеканию масла при попадании
готового продукта в экстремальные условия, например, при повышении
температуры.
87
Эмульгаторы Movitex, Movitex Super, Movitex Extra - ненасыщенные
дистиллированные моноацилглицерины. Они могут быть рекомендованы для
стабилизации низкокалорийных эмульсий с массовой долей жира
40 — 60 % масс. Основная функция моноацилглицеринов такого состава —
эмульгирующая способность.
Эмульгатор Movitex особенно эффективен в низкожирных эмульсиях, в
том числе содержащих молочный жир.
Эмульгатор Movitex Extra Plus — полиглицерин полирицинолевой кислоты
(PGPR) образуется в результате реакции полимеризованного глицерина с
полимеризованным касторовым маслом. Эффективен для создания
низкожирных эмульсий с массовой долей жира 25 — 40 % масс. В низкожирных
эмульсиях его следует использовать в сочетании с основными эмульгаторами
для эмульсий «вода в масле» - моноацилглицеринами пищевых жирных кислот.
Movitex Extra Plus рекомендуется использовать в эмульсиях для смазки
форм, для регулирования текучести шоколада, шоколадной глазури,
шоколадных паст.
Принципы составления рецептур маргаринов.
Жировая основа маргарина представляет собой многокомпонентную
смесь ацилглицеринов различных физико-химических свойств. Важнейшими
показателями является температура плавления, твердость и содержание твердой
фазы (структурно-реологические характеристики).
Важным показателем жировой основы маргарина является
легкоплавкость, пластичность, намазываемость. Эти показатели зависят от
содержания и количественного соотношения твердой и жидкой фракций.
Установлено, что хорошей пластичностью и намазываемостью обладают жиры,
в которых количество твердых ацилглицеринов составляет 15 — 30 % масс, и их
содержание не изменяется в интервале температур от 10 до 30 °C.
Важнейшим критерием качества маргаринов является способность
сохранять в течение длительного времени мелкокристаллическую структуру и
однородную пластичную консистенцию в широком диапазоне температур.
88
Согласно П.А. Ребиндеру различают конденсационно-кристаллизаци-
онные и коагуляционные, структуры жировой основы маргарина.
Конденсационно-кристаллизационные структуры возникают при
образовании нескольких кристаллов из одного центра или при срастании
соприкасающихся кристаллов. В процессе образования прочность этих
структур увеличивается, после механического разрушения они не
восстанавливаются.
Коагуляционные структуры возникают путем взаимодействия отдельных
кристаллов через прослойки жидкой среды; они представляют собой
пространственные сетки беспорядочно сцепленных кристаллов.
Специфическим свойством таких структур является тиксотропия — их
способность после разрушения в результате механического воздействия
самопроизвольно восстанавливаться во времени.
Для получения оптимальных структур вводят несколько видов саломасов
с различной температурой плавления, переэтерифицированные жиры и
значительное количество жидких растительных масел. Такие составы жировой
основы имеют маргарины «Городской», «Солнышко», «Десертный»,
«Здоровье» и др.
Все компоненты, входящие в состав рецептуры маргарина, подвергают
J*
предварительной обработке.
Технология приготовления компонентов маргарина.
Жиры. Используют рафинированные, дезодорированные. Их хранят не
более 24 часов, раздельно по видам, лучше в атмосфере инертного газа,
температура поддерживается для жидких масел не выше 25 °C, для твердых —
на 5 - 6 °C выше их температуры плавления.
Эмульгаторы. В производстве маргарина с содержанием жира 82 % масс,
количество эмульгатора (Т1, ТФ, МД, МГД) составляет 0,1-0,5 % масс., с
более низким содержанием жира (75 % масс, и ниже) - до 0,8 % масс.
Эмульгатор растворяют в дезодорированном растительном масле при
89
температуре 60 — 65 °C в соотношении 1:4, МГД растворяют при температуре
90 °C в соотношении 1:10.
Красители и витамины. Используют для окрашивания масляные
растворы каротина или аннато. Каротин (масляный раствор) получают путем
экстракции красящих веществ моркови и витаминной тыквы. Краситель аннато
получают растворением в растительном масле пигментов, содержащихся в
кожуре семян индийского кустарника Orlean tree. На завод красители
поступают в виде масляных растворов. Масляный раствор каротина содержит в
1 кг 2 - 2,4 г сухого бета-каротина, а масляный раствор аннато - 1,0 - 1,2 г этого
красителя.
Витамины используют при выработке марочных и диетических сортов,
кулинарных жиров специального назначения. Витамин А вводят в маргарин
«Экстра», «Особый», «Славянский», «Здоровье» в количестве 50 М.Е. на 1 г.
Витамин Е вводят в количестве 300 мг на 1 кг в маргарин «Здоровье».
Витамины А и Е растворяют в дезодорированном масле в соотношении 1:10 и
вводят одновременно с жирами. Витамин С вводят в диетические маргарины в
количестве 1 кг на 1 т в виде 50 %-ного водного раствора.
Ароматизаторы применяют жиро- и водорастворимые. Это смеси
(композиции) различных органических веществ. Ароматизаторы применяют в
строго заданных количествах (1,2-100 г на 1 т) и вводят либо в жировую
основу или водно-молочную фазу. Разрешается готовить рабочие растворы
только на одну смену.
Сливочное масло как правило вводят в сливочные сорта маргаринов в
количестве 10 % масс.
Луковый экстракт вводят в количестве 5 — 6 кг на 1 т готового продукта
(кулинарного жира).
Какао-порошок используется при изготовлении шоколадного маргарина.
При температуре 40 — 50 °C его диспергируют в расплавленном жире и вводят в
жировую основу.
90
Для придания маргарину легкого солоноватого вкуса и в качестве
консерванта используют поваренную соль в количестве 0,15 -1,2 % масс. Соль
способствует снижению эффекта разбрызгивания при тепловой обработке
пищевых продуктов.
Сахара вводят в количестве 0,3 — 0,5 % масс, в основные сорта и до
18 % масс, в шоколадные сорта маргаринов. В жидкий маргарин для
хлебопекарной промышленности сахар не вводят.
В таблице 3.3 в качестве примера приведены рецептуры маргаринов
разной жирности.
Таблица 3.3 - Рецептуры маргаринов
Компоненты	Столовый «Эра»	Шоколадный «Новый»	Наливной «Солнышко»
Саломас из смеси растительных масел и жиров животных топленых пищевых, тип А, с Т. Пл. 31 — 34 °C и твердостью 160 — 280 г/см	61,24 - 65,78	-	
Саломас из растительных масел с Т. Пл. 31 — 32,5 °C и твердостью 220 — 240 г/см		46,40 - 41,40	
Саломас из растительных масел с Т. Пл. 35 — 36 °C и твердостью 550 — 600 г/см			4,50-6,00
Саломас из растительных масел с Т. пл. 31 — 34 °C и твердостью 180 — 220 г/см			36,57 - 33,07
Масло растительное жидкое	16,00 - 20,00	15,00 - 20,00	30,00-32,00
Масло кокосовое или хлопковый пальмитин			10,00
Молоко коровье сухое обезжиренное		0,90	
Сахар	0,30 - 0,50	18,00	
Какао-порошок		2,50	
Молоко коровье	8,50 - 16,00	12,56	16,51
Эмульгаторы пищевые	0,10 - 0,30		0,30
Фосфатидный пищевой концентрат			0,20
Натрий лимоннокислый трехзамещенный		0,01	
Натрий фосфорнокислый двузамещенный		0,07	
Соль	0,40 - 0,50		0,20
Краситель пищевой	0,10-0,20		
Ванилин		0,01	
Вода	1,26 - 8,82	4,50	1,52
Итого	100 %	100%	100 %
91
В основе технологических процессов получения маргариновой продукции
лежат процессы переохлаждения маргариновой эмульсии с одновременной
механической обработкой.
От того, в какой товарной форме будет выпускаться продукция, зависит
схема получения маргарина.
Технология твердых маргаринов складывается из таких технологических
операций:
-	дозирование жировой и водно-молочной фазы; оно осуществляется как
весовым так и объемным способом (насосами — дозаторами); на большинстве
заводов осуществляется автоматическое дозирование.
-	смешивание компонентов (получение 1рубой эмульсии);
осуществляется в вертикальных цилиндрических смесителях; молоко вводится
при температуре 15-20 °C, а жиры при температуре на 4 —5 °C выше их
температуры плавления; одновременно осуществляется темперирование смеси
при температуре 38 — 40 °C;
-	переохлаждение, совмещенное с механической обработкой в интервале
температур, близких к температуре застывания жировой основы маргарина;
основным аппаратом является переохладитель, обеспечивающий охлаждение и
механическую обработку маргариновой эмульсии;
-	структурирование; для получения необходимой кристаллической
структуры, требуемой твердости, однородности и пластичности для фасовки
маргарина устанавливается кристаллизатор;
-	фасовка; для фасовки используют пергамент, каптированную фолыу,
бумагу с покрытием из полимерной пленки и полимерную пленку, пакеты,
коробочки, стаканчики из полимерных пленок и т.п.
Молочная (ASSILEC) и маргариновая (IMACE) Федерация УС
предложили стандарт Общего рынка для номенклатуры продуктов типа
«спред», который содержит 20 - 95 % масс. жира. Этот стандарт делит
названные продукты на три класса: продукты на основе молочного жира;
продукты, что не содержат молочный жир (т.е. молочного жира должно быть
92
менее 3 % масс, от общего содержания жира); жировые смеси животных и
растительных жиров, которые могут содержать от 15 до 80 % масс. жира.
Наиболее важные потребительские свойства наливных маргаринов это
пластичная консистенция, легкоплавкость и пластичность.
В рецептуры наливных маргаринов входит больше растительного масла,
меньше твердых триацилглицеринов, что приводит к получению продукта с
температурой плавления 25-27 °C, пластичность его такова, что он легко
намазывается при температуре 2 - 4 °C.
Содержание жировой фазы в рецептурах мягких маргаринов варьируется
в широких пределах от 40 до 82 %. Продукты, содержащие 40 - 60 % жиров,
относятся к низкокалорийным. Промышленностью выпускаются бутербродные
диетические мягкие маргарины.
Технологический процесс производства мягких маргаринов на
непрерывной линии «Camtack» (Англия) производительностью 4 — 5 т/час
состоит из таких операций:
-	темперирование дезодорированных жиров;
-	подготовка красителя, эмульгатора и жировых добавок;
-	подготовка воды, соли и водных добавок;
-	дозирование по весу рецептурных компонентов;
-	смешивание и темперирование;
-	эмульгирование водной и жировой фаз;
-	охлаждение эмульсии;
-	пластификация в декристаллизаторе и на фильтрах-структурагорах;
-	кристаллизация;
-	расфасовка в полимерную тару.
Жиры кондитерские, хлебопекарные и кулинарные предназначены доя
домашней кулинарии, а также для использования в смежных отраслях пищевой
промышленности. Это безводные жиры, состоящие из смеси растительных
масел, гидрированных, переэтерифицированных и гидропереэтерифици-
рованных жиров, натуральных животных жиров. В зависимости от назначения
93
в них могут добавляться эмульгаторы, красители, антиоксиданты, вкусовые
добавки.
Технологический процесс производства жиров кондитерских и
кулинарных складывается из следующих операций: хранение и темперирование
рафинированных дезодорированных жиров и масел; подготовка и дозирование
компонентов рецептуры; приготовление жировой смеси; охлаждение и
механическая обработка жировой смеси; расфасовка.
Жиры кондитерские и кулинарные вырабатывают методом
переохлаждения с применением теплообменных аппаратов разных
конструкций.
Получение продукта необходимой кристаллической структуры зависит от
многих факторов:
-	скорости охлаждения (с увеличением ее образуется нестойкая
кристаллическая модификация);
-	скорости перемешивания (чем интенсивнее механическое воздействие
на составные части эмульсии, тем выше степень ее дисперсности);
-	высвобождение теплоты кристаллизации (медленное и полное
выделение тепловой энергии с кристаллизирующейся жировой фазы маргарина
обеспечивает получение продукта однородной пластической консистенции).
Для обеспечения хорошей пластичности и способности к намазыванию в
рецептурах мягких маргаринов используют жировые композиции, которые
включают жидкие растительные масла и частично гидрированные жиры. Для
производства маргаринов применяют такие марки частично гидрированных
жиров (саломасов): № 1 (температура плавления 32 - 34 °C, твердость
180 - 250 г/см); № 2 (температура плавления 34 - 36 °C, твердость
280 - 350 г/см); №3-1 (температура плавления 35 —37 °C, твердость не ниже
550 г/см); № 3-2 (температура плавления 35 — 37 °C, твердость 400 — 500 г/см);
№ 4 (температура плавления не выше 27 °C, твердость не выше 50 г/см); № 5
(температура плавления 42 — 45 °C, твердость не ниже 800 г/см); № 6
(температура плавления не ниже 53 °C, твердость не определяется).
94
Маргарин хорошего качества должен отвечать требованиям действующей
нормативно-технической документации по всем показателям:
органолептическим, физико-химическим, показателям безопасности,
микробиологическим показателям.
К дефектам качества маргарина относится: наличие посторонних
привкусов и запахов; отсутствие однородного светло-желтого цвета, присущего
сливочному маслу; наличие пустого вкуса и слабого аромата (при
использовании несквашенного молока без ввода ароматизаторов); наличие
горького вкуса (при использовании поваренной соли плохого качества и
наличии горечи в молоке); наличие в маргарине стеаринового привкуса
(использование плохо дезодорированного жира, попадание в маргарин
говяжьего или бараньего жира); наличие мыльного вкуса (обуславливает
остаточное количество мыла в жире); металлический привкус — результат
хранения масла (саломаса) в металлических емкостях; мягкая, крошливая
консистенция (неправильно составленная рецептура, высокая твердость
жирового набора, неправильный режим охлаждения маргариновой эмульсии);
пятнистость, мраморность, полосатость (результат неравномерного охлаждения
эмульсии).
3.5 Производство майонеза
Майонез -- один из перспективных продуктов питания. Его применяют в
качестве приправы к разнообразным блюдам для повышения их питательности
и облагораживания, что способствует возбуждению аппетита и улучшению
пищеварения. В зависимости от рецептуры и технологии приготовления
майонезов их можно использовать не только как приправу, но и как
самостоятельный продукт.
В зависимости от назначения майонез выпускают различных видов,
отличающихся один от другого соотношением введенного в него основного
сырья и специальных добавок.
По назначению и составу майонезы делят на:
95
-	столовые (например, «Провансаль», «Любительский», «Молочный»);
-	с вкусовыми и желирующими добавками (эти группа майонезы
выпускаются острыми и сладкими, например, «Горчичный», «Праздничный»,
«Апельсиновый», «Медовый»), в качестве желирующей добавки используется
фосфатный крахмал;
-	с пряностями (например, «Укропный», «Весна», с пернем, с тмином
«Ароматный», «Кавказский»);
-	диетические (например, «Диабетический», «Карпаты»), в их рецептуру
вместо сахара введен ксилит;
-	для детского питания (используются диетические майонезы с
желирующими добавками).
По калорийности майонезы бывают:
-	высококалорийные (содержание жира более 50 % масс );
-	среднекалорийные (содержание жира более 40 % масс.);
-	низкокалорийные (содержание жира менее 40 % масс.).
Майонез является продуктом высокой биологической ценности. В нем
содержатся:
-	растительные масла рафинированные, дезодорированные, которые
являются не только источником энергии, но и обеспечивают организм человека
физиологически активными (эссенциальными) кислотами;
-	молоко и яичный порошок, важность их использования обусловлена
наличием незаменимых аминокислот и способностью выполнять роль
структурирующего компонента и эмульгатора;
-	желток куриного яйца, содержащий значительное количество лецитина,
являющегося основным регулятором жирового обмена в организме;
-	сахар, являющийся источником таких углеводов как глюкоза и
фруктоза; выполняет роль вкусовой добавки;
-	соль придает вкус и оказывает консервирующее действие;
-	сода пищевая поддерживает определенную pH, необходимую для
максимального набухания белков молока;
96
-	горчичный порошок, благодаря содержанию в нем горчичного
аллилового масла, является вкусовой добавкой и выполняет функции
эмульгатора и структурообразователя за счет содержания растительных белков;
-	кислоты (уксусная, лимонная), являясь носителями вкуса и аромата,
благоприятствуют пищеварению, а также обеспечивают в майонезе требуемую
кислотность среды, гарантирующую бактерицидное действие;
-	витаминный комплекс, представленный группой витаминов, входящих
в состав растительных масел, сухого молока, а также специально вводимым при
необходимости витаминами А, Е, Д, С, группы В и др.;
-	функциональные добавки такие как, пищевые волокна (полисахариды,
лигнин), полиненасыщенные жиры, антиоксиданты, олигосахариды,
минеральные вещества (калий, натрий, кальций, цинк, селен, йод) и др.;
-	консерванты, добавки, которые предупреждают развитие микрофлоры,
бактерий, плесеней, дрожжей и т.п.; в производстве майонезов используются:
сорбиновая кислота, сорбат калия, бензоат натрия.
Майонез представляет собой эмульсию типа масло в воде, где
дисперсионной средой является вода, а дисперсной фазой — масло.
Эмульсия — физически неустойчивая система, стремящаяся к расслоению.
Для придания эмульсии устойчивости используют эмульгаторы - вещества,
имеющие дифильное строение молекулы и способные ограниченно
растворяться и в масле, и в воде, связывая эти компоненты друг с другом.
Устойчивость тонкодисперсных эмульсий можно повысить, увеличив
вязкость дисперсионной среды. Для этого служат стабилизаторы. Эти вещества
должны растворяться только в водной фазе и повышать ее вязкость путем
образования коллоидных растворов.
Для создания вязкой гелеобразной структуры низко- и среднекалорийных
майонезов с увеличенным содержанием воды в рецептуры добавляют
загустители-структуризаторы.
Традиционные эмульгаторы — это яичные и молочные продукты.
97
Яичные продукты используют как свежими, так и консервированными
разными способами: замораживанием, высушиванием, засолкой. Можно
использовать цельнояичное сырье, так и изготовленное только из желтков.
Основным эмульгирующим веществом желтка яиц считается лецитин.
Для сокращения массовой доли яичного порошка в рецептурах майонезов
в настоящее время изучается возможность замены их пищевыми поверхностно-
активными веществами, в числе которых мягкие моноацилглицерины,
молочнокислые и лимоннокислые моноацилглицерины, фосфолипиды и др.
Из молочных продуктов в качестве эмульгаторов используют сухое
обезжиренное молоко, цельное сухое молоко, сливки сухие, сыворотку
молочную сухую подсырную, сухой молочный продукт (СМП), концентрат
сывороточный белковый (КСБ), пахту сухую и другие сухие молочные
продукты.
Основной фракцией белков молока является казеиновый комплекс (около
80 % масс.), остальные белки молока (12 — 17 % масс.).
Казеин применяется в майонезах также в форме казеината натрия.
При создании низкокалорийных и диетических сортов майонезов в
качестве эмульгаторов иногда используют растительные белки, в основном
соевые.
Для достижения более высокого эффекта эмульгаторы в рецептурах
майонезов обычно комбинируют в разных пропорциях.
Для устойчивости высококалорийных майонезов в отдельных случаях
достаточно только эмульгатора. А чтобы придать устойчивость и предохранить
от- расслоения средне- и низкокалорийные майонезы, в их рецептуру вводят
стабилизаторы.
. Стабилизаторы — это высокомолекулярные полисахариды, которые в
воде образуют вязкие растворы, псевдостудни и студни. К ним относятся:
-	гидроколлоиды растительного происхождения, которые представляют
собой перемолотые семена растений, смолы, которыми деревья затягивают
механические повреждения коры;
98
-	камеди рожкового дерева и гуар, которые получают, перемалывая в
муку зерна этих растений;
-	пектин, который представляет собой полисахариды а - 1,4-полигалак-
туроновой кислоты, их получают из цитрусовых и яблочных выжимок,
свекловичного жома, корзинок подсолнуха;
-	карбоксиметилцеллюлоза;
-	альгинаты, которые производят из бурых водорослей, растущих вдоль
побережья Норвегии и Франции;
-	агар-агар, который получают из красных водорослей, растущих на
Филиппинских островах.
Для увеличения стабильности низкокалорийных майонезов используют
загустители-стабилизаторы.
Загустители — это крахмалы и их производные, которые получают из
различного промышленного сырья: кукурузы, картофеля, пшеницы, риса.
Применяют крахмалы как нативные, так и модифицированные (например,
карбоксиметилкрахмал получают путем обработки картофельного крахмала
монохлоруксусной кислотой).
Крахмалы дешевы, их вводят в значительных количествах.
Используя нативный крахмал, можно добиться прекрасных результатов
при приготовлении пищи в домашних условиях, но он имеет недостатки при
использовании в современной пищевой индустрии. Нативный крахмал не стоек
при низких значениях pH, высоких температурах и механических воздействиях
(интенсивном перемешивании, гомогенизации и т.п.). Под этими
воздействиями он приобретает длинную (тягучую) текстуру и теряет вязкость,
так как происходит разрушение крахмальных зерен. После охлаждения, при
хранении или замораживании будет происходить дальнейшее ухудшение
свойств крахмала в продукте, проявляющееся в образовании гелеподобной
массы и отслоении воды.
Применяя оптимальную комбинацию модификаций, получают
специальные модифицированные картофельные крахмалы, предназначенные
99
для применения в современных производствах и сложных условиях хранения
готовых продуктов.
Картофельный крахмал как сырье для производства модифицированных
крахмалов дает ряд существенных преимуществ конечному продукту.
Благодаря природной повышенной вязкости в сравнении с другими нативными
крахмалами его дозирову можно снижать на 10—15% масс. Из-за почти
полного отсутствия вкуса картофельный крахмал не мешает вкусу других
ингредиентов, что значительно снижает потребность в специях. Такие
загустители, как например, крахмал восковидной кукурузы и гуаровая камедь,
имеют- собственный вкус, который сложно скрыть в готовом продукте. Это
проблема множества так называемых «готовых смесей».
Если готовый продукт должен выдерживать значительные колебания
температур, например, во время длительной транспортировки и хранения, то
важно использовать стабилизированный модифицированный крахмал, так как
продукт, содержащий загуститель или стабилизатор, не предназначенный для
этих условий, будет разрушен. В результате может происходить отслоение
воды, изменение структуры и разложение.
При рекомендации подходящего модифицированного крахмала для
определенного применения и процесса, важно учитывать следующие факторы,
решительно влияющие на набухание крахмала: pH среды; температуру и время
обработки; наличие других ингредиентов.
Необходимо знать требуемый состав и вкусовые качества, а также
конечную вязкость готового продукта. Нужно помнить, что пищевые традиции
и рецептуры многих продуктов (например, майонеза) в разных странах могут
быть несходны.
Шведская компания Lyckeby Starkelsen рекомендует модифицированные
крахмалы группы Microlys при изготовлении майонезов с низким содержанием
жира. При этом получается нежная, кремообразная консистенция продукта.
Вместо яичного порошка можно использовать Trecomex Twelve - специальный
крахмал, с превосходными стабилизирующими свойствами. Trecomex Twelve
100
был создан для стабилизации эмульсий и имеет необходимые для этого
функции: гидрофильную и гидрофобную. Trecomex Twelve без применения
других стабилизаторов делает майонез стабильным при достаточной
гомогенизации. Расход его не превышает 0,1-0,5 % масс В результате
получается стабильный продукт с превосходными свойствами и увеличенным
сроком потребления. Он также допускается к использованию совместно с
яичным порошком.
При производстве пищевых эмульсий типа майонеза используются два
способа приготовления: холодный и горячий (иногда его называют
полугарячим, что с точки зрения технологии является более правильным).
Существует также разновидность полугорячей обработки - так называемый
метод «кули».
При холодном способе все компоненты смешиваются при комнатной
температуре. В основном такой метод используется для производства
высококалорийных майонезов (с содержанием жира 70 - 80 % масс.). При
производстве холодным способом средне- и низкокалорийных майонезов,
необходимо строго выдерживать достаточно низкую кислотность продукта,
соблюдать дозировку сахара и соли для получения оптимального содержания
сухих веществ и дополнительно добавлять консервант для увеличения сроков
хранения производимой продукции.
К недостаткам данного способа относятся высокая кислотность продукта,
присутствие в продукте консерванта и необходимость использования только
водорастворимых гидроколлоидов и модифицированных крахмалов.
При полугорячем способе производства основные ингредиенты
добавляются в воду, нагретую до 95 °C; при этом происходит их пастеризация.
Затем пастеризованная масса охлаждается до температуры не выше 65 °C и
только после этого в нее добавляются эмульгатор и масло. Этот способ
производства позволяет исключить недостатки, присущие холодному способу
(хотя резко снижать кислотность при этом способе все же не рекомендуется).
Однако, в случае использования нативных (а иногда и модифицированных)
101
крахмалов, загущение смеси происходит слишком рано, и при прохождении
через гомогенизатор гель разрушается, продукт получается жидким и
нестойким в хранении.
Для предотвращения этого явления используют метод «кули», при
котором тепловой обработке подвергается только раствор загустителя, т.е.
крахмала в небольшом количестве воды. Готовый загуститель охлаждают и
смешивают с остальными ингредиентами. Недостатком этого метода является
то, что формирование эмульсии проходит в кислой среде, в присутствии соли и
сахара.
Процесс приготовления майонезных эмульсий может быть как
периодическим, так и непрерывным.
При периодическом способе все процессы проходят в одной
производственной емкости (открытой или закрытой), снабженной
нагревательными элементами, системой рециркуляции и перемешивающим
устройством. Как правило, этим способом пользуются при холодном
приготовлении эмульсий, а также при использовании метода «кули».
Периодический способ приготовления майонезных эмульсий имеет два
немаловажных достоинства: относительно низкую стоимость оборудования, а
также гибкость и стабильность небольшого производства.
Технология производства майонеза периодическим способом
складывается из следующих технологических стадий:
-	подготовка отдельных компонентов рецептурного состава;
-	подготовка пасты (эмульгирующей и структурирующей основы);
-	подготовка «грубой» эмульсии;
-	подготовка тонкодисперсной эмульсии (гомогенизация);
-	ввод вкусовых и ароматических добавок, который был невозможен на
предыдущих стадиях.
Горячий способ приготовления майонеза дает широкие возможности для
организации непрерывного производства большой мощности. Чаще всего его
используют в технологиях средне- и низкокалорийных эмульсий, требующих
102
проведения ряда подготовительных операций перед основным процессом
эмульгирования.
Процесс производства майонеза на автоматической линии с применением
вотаторной установки состоит из следующих операций:
-	рецептурное дозирование всех компонентов майонеза;
-	смешение компонентов и образование эмульсии;
-	деаэрация майонезной эмульсии;
-	тепловая обработка и охлаждение майонезной эмульсии;
-	гомогенизация;
-	разлив и укупорка майонеза в тару.
Процесс производства майонеза непрерывным способом на
автоматизированной линии А1-ЖМО включает следующие операции:
-	просеивание сыпучих компонентов;
-	рецептурное дозирование сухих порошкообразных компонентов и воды;
-	подготовка горчицы;
-	приготовление водно-белкового раствора;
-	приготовление эмульсии майонеза и пастеризация;
-	выдержка эмульсии при температуре пастеризации и охлаждение;
-	приготовление и ввод раствора уксуса в эмульсию;
-	гомогенизация эмульсии;
-	фасовка и упаковка майонеза.
К оборудованию по производству майонезов предъявляются
специфические требования. Поскольку готовый продукт не проходит полной
термической обработки, оборудование, на котором он изготавливается (от
стадии подготовки сырья до процесса упаковки расфасованного продукта),
должно быть бактериологически чистым. Для этого, кроме соблюдения
гигиенического режима, оборудование должно удовлетворять следующим
требованиям:
-	быть защищено (герметизировано) от попадания микрофлоры из
внешней среды;
103
-	не иметь застойных зон, в которых может происходить спонтанное
размножение бактерий;
-	легко разбираться на отдельные узлы для тщательной мойки и
дезинфекции;
-	изготавливаться из высококачественных материалов;
-	иметь узел автоматической мойки.
Немаловажное значение имеет оснащенность оборудования по
производству майонеза узлом деаэрации, что позволяет увеличить сроки
хранения продукта, избежать окислительной порчи.
В зависимости от различных схем производства оборудование для
выпуска майонезов подразделяется на высокопроизводительные линии
непрерывного и полунепрерывного действия, в которых различные стадии
процесса осуществляются в разных аппаратах, расположенных
последовательно, и небольшие агрегаты периодического действия для
проведения всех операций в одной емкости, производительность которых
изменяется в широких пределах (от 30 до 6000 л/ч).
Линии непрерывного и полунепрерывного производства майонеза имеют
свои преимущества и недостатки. К преимуществам относятся: высокая
производительность, возможность полной автоматизации, гарантия
постоянного качества продукции, возможность легкой замены устаревших или
неисправных модулей. Недостатками являются: необходимость больших
производственных площадей, значительная материалоемкость, большой расход
моющих средств, увеличенные потери продукта при проведении санитарно-
гигиенических мероприятий.
По непрерывной и полунепрерывной технологиям работают
автоматизированные высокопроизводительные линии «Джонсон» (до 1 т/ч),
линии «Gilder Corp.», «Cherry Barrell», «Holsum Food Co», «Stork Salat-O-
Matic», «Schroeder».
Разработана также отечественная линия непрерывного производства
майонезной продукции А1-ЖМО, производительностью 1 т/ч.
104
Преимущества периодических линий состоят в компактности,
экономичности, широком диапазоне производительности. Однако, следует
отметить, что периодические линии работают эффективно только при наличии
полной автоматизации.
При производстве майонезов основными аппаратами технологической
линии являются гомогенизаторы (или диспергаторы), которые должны
обеспечивать создание гомогенных тонкодисперсных эмульсий с заданным
размером частиц. В качестве основных рабочих элементов используются
высокоскоростные мешалки, гомогенизаторы высокого давления, коллоидные
мельницы, роторно-статорные системы, гомогенизирующие устройства,
которые комбинируются с вакуумированием продукта в герметически
закрытом аппарате и перекачкой продукта «на возврат» с высокой скоростью,
что позволяег достигнуть нужной степени диспергирования готового продукта.
3.6 Производство глицерина и жирных кислот
Глицерин широко применяется при производстве пластических масс
(эпоксидные и полиамидные смолы, полиэтилен и др.); специальных лаков и
красок; пищевых поверхностно-активных веществ (производство моно- и
диацилглицеринов); парфюмерно-косметических и фармацевтических
продуктов; при изготовлении тканей и специальных сортов бумаги, резины; для
получения копировальных чернил и печатной краски; в производстве клея,
желатина и т.д.
Жирные кислоты используют для получения различных видов мыл,
высших жирных спиртов, алифатических аминов, сиккативов и т.д. £-* р
Глицерин и жирные кислоты получают в основном из жиров путем
гидролиза. Способ извлечения глицерина из жира определяет качество
получаемой продукции — глицерина и жирных кислот. В значительной мере оно
зависит от природы и чистоты исходных жиров, поэтому обязательной является
операция рафинации низкокачественных жиров перед расщеплением.
Физические свойства глицерина.
105
Глицерин при обычных условиях представляет собой сиропообразную
бесцветную жидкость, сладкую на вкус.
Наиболее важным показателем глицерина является плотность, по которой
легко определяют массовую долю чистого глицерина при определенной
температуре. Показатели плотности зависят от чистоты глицерина и точности
метода определения и колеблются, например, для температуры 20 °C, от
1,2620 г/см3 (для продукта с массовой долей глицерина 100 %) до 1,0245 г/см3
(для продукта с массовой долей глицерина 10 %).
Глицерин гигроскопичен и может поглощать до 40 % масс, влаги из
воздуха. Поэтому концентрированный глицерин применяют .иля осушки газов,
табака и др. Хранить его следует в плотно закрытой таре.
Глицерин смешивается с водой в любых соотношениях, при этом
наблюдается небольшое нагревание смеси; кроме того, объем становится
меньше суммы объемов воды и глицерина. Причем максимальное сокращение
объема происходит при смешивании 57 масс, долей глицерина и 43 масс, долей
воды, или 45 см3 глицерина и 43 см3 воды.
Глицерин растворяется в метиловом и этиловом спиртах, ацетоне, в смеси
двух объемов спирта и одного объема эфира.
Глицерин не растворяется в жирах и таких органических растворителях,
как хлороформ, бензол, петролейный эфир, четыреххлористый углерод.
В глицерине также растворяются гидроксиды натрия и калия, оксид
свинца.
Снижение температуры менее 30 °C приводит к выделению жирных
кислот из глицерина, что используется в технологической схеме очистки
глицериновой воды.
Теплопроводность глицерина и его водных растворов зависит от
температуры (с ее повышением возрастает и теплопроводность) и массовой
доли глицерина в растворе (с увеличением массовой доли воды возрастает
теплопроводность).
106
При понижении температуры глицерин очень медленно кристаллизуется,
поэтому его водные растворы его используют для приготовления специальных
жидкостей, например, антифризов, предназначенных для охлаждения
радиаторов двигателя в зимних условиях.
Температура вспышки глицерина с массовой долей 98,8% масс, в
открытом сосуде составляет 174 °C, температура воспламенения — 187 °C,
самовозгорания — 393 °C.
Химические свойства глицерина.
1.	Глицерин, вступая в реакцию с галогеноводородными кислотами HF,
НС1, НВг и Ш, образует галогеновые эфиры глицерина, называемые
галогенгидринами. Например, с HF получаются соединения (фторгидрины):
монофторгидрины, дифторгидрины и трифторгидрины.
2.	При взаимодействии глицерина с металлами (Na, К) образуются
монощелочные глицераты, например, мононатрийглицерат.
Безводный глицерин, взаимодействуя с гидроксидами и солями
различных металлов (кальций, цинк, никель, медь и др ), образует комплексные
соединения, называемые глицеринатами.
3.	Эфиры глицерина образуются:
-	путем обработки хлоргидрина гидрооксидом натрия или калия в
большом избытке спирта;
-	взаимодействием хлоргидрина с натриевыми или калиевыми солями
ароматических кислот;
-	реакцией глицерата натрия с алкилбромидом.
В результате таких реакций получают эфиры с разными свойствами, от
низкокипящих жидкостей до твердых тел, легкорастворимые в воде вещества
или совершенно в ней не растворимые.
4.	Образование полиглицеринов, путем соединения двух и более молекул
глицерина происходят при наличии водоотнимающих средств и нагревании.
107
5.	Глицерин образует сложные эфиры при взаимодействии с
минеральными кислотами, например, получение нитроглицерина
(тринитроглицерина).
6.	В результате окисления глицерина различными способами и в
присутствии различных веществ можно получить такие вещества:
глицериновый альдегид, диоксиацетон, глицериновую кислоту, щавелевую,
угольную кислоты и др.
Способы получения глицерина из жирового сырья'.
-	ферментативным гидролизом с использованием энзимов (ферментов);
-	из подмыльных щелоков при производстве мыла из нейтральных жиров;
-	кислотным гидролизом;
-	гидролизом с использованием гетерогенных катализаторов;
-	безреактивным расщеплением жиров.
Известны еще синтетические методы получения глицерина и жирных
кислот.
Процесс безреактивного расщепления жиров может быть периодическим
и непрерывным. Непрерывный метод безреактивного гидролиза проводят в
аппаратах колонного типа при температуре 250-280 °C и давлении
53 —80 МПа с глубиной гидролиза 99% масс. Основные стадии процесса
включают:
-	предварительную очистку расщепляемого сырья с применением
активированного угля;
-	фильтрацию;
-	деаэрацию жиров и конденсата перед процессом гидролиза;
-	концентрирование 10—12 %-ной глицериновой воды в аппаратах
предварительного упаривания до 25 % масс.содержания глицерина;
-	отстой и охлаждение глицериновой воды, удаление жиров и передача их
на мыловарение;
-	нейтрализацию глицериновой воды известковым молоком;
-	фильтрование глицериновой воды от мыла;
108
-	упаривание глицериновой воды до 88 % масс, содержания глицерина.
Ферментативный гидролиз по сравнению с безреактивным расщеплением
в аппаратах автоклавного типа позволяет экономить пар, получать светлые
жирные кислоты. В качестве жирорасщепляющих энзимов используются,
главным образом, липазы, содержащиеся в семенах клещевины и риса, или же
современные липазы, предоставляемые фирмой Новозаймс (Дания),
фосфолипазы А, — Lecitase Novo или Lecitase Ultra, продуцентом которых
является микроорганизм Aspergillus oruzae.
Основы процесса гидролиза жиров.
Гидролиз жиров — процесс химического взаимодействия ацилглицеринов
с водой. Конечный результат гидролиза может быть выражен уравнением
реакции:
CH2-OCOR	СН2ОН
I	I
CHOCOR + ЗН2О	СНОН + 3RCOOH
I	I
ch2-ocor	сн2он
Реакция гидролиза протекает ступенчато с образованием промежуточных
продуктов ди- и моноацилглицеринов.
На скорость гидролиза влияет:
-	природа исходного жира;
-	температура;
-	катализаторы (ионы водорода и гидроксид-ионы).
Скорость гидролиза эфирной связи для низкомолекулярных жирных
кислот больше, чем для высокомолекулярных; для насыщенных больше, чем
для ненасыщенных (при одинаковой их молекулярной массе).
Достаточно быстро реакция гидролиза протекает в кислой или щелочной
среде при температуре 100 °C. В этом случае должен быть эмульгатор,
обеспечивающий достаточно большую поверхность контакта реагентов.
При высоких температурах (200-250 °C) степень диссоциации воды
существенно возрастает, в результате становится ненужным присутствие в
109
системе доноров протонов и гидроксил - ионов. В роли эмульгаторов при таких
условиях выступают неполные ацилглицерины.
Поднимать температуру выше 260 °C недопустимо, так как ухудшаются
качественные показатели и снижается выход глицерина и жирных кислот
вследствие термического распада жира.
Реакция гидролиза равновесная, протекает без выделения или поглощения
тепла.
Количественно полноту реакции гидролиза жира на любой стадии
характеризуют величиной глубины гидролиза жира.
Глубина гидролиза — это содержание жирных кислот в расщепленном
жире, выраженное в массовых процентах.
В момент химического равновесия системы глубина гидролиза достигает
определенной постоянной для данных условий величины. Для ее повышения
необходимо изменить внешние условия с целью нарушения равновесия и
смещения его вправо. В реальных условиях это достигается проведением
гидролиза в два и более периодов. При этом, не добиваясь равновесного
состояния, процесс гидролиза прерывают, глицериновый раствор удаляют и на
второй стадии добавляют свежую воду, не содержащую глицерина. Выведение
одного из продуктов реакции смещает химическое равновесие вправо, т.е.
повышает глубину гидролиза жира.
Для гидролиза используют жиры различной степени чистоты. Наличие в
жире фосфолипидов, белковых веществ и углеводов замедляет процесс
гидролиза, способствует образованию стойких эмульсий.
Вещества, сопутствующие жирам, при безреактивном гидролизе
претерпевают глубокие термические превращения, ухудшают цвет и качество
глицерина. Поэтому для улучшения качества глицерина и жирных кислот,
поступающие на гидролиз жиры подвергают рафинации. Выбор метода
рафинации зависит от вида и качества жирового сырья. Чаще всего рафинация
заключается в паровой гидратации (удаление фосфолипидов), в случае
сильнозагрязненных жиров используется сернокислотная промывка или
ПО
сернокислотная рафинация. Применяется также отбелка жиров; отстаивание и
центрифугирование.
Жирные кислоты после разделения фаз содержат некоторое количество
растворенного и заэмульгированного глицерина. С целью снижения потерь
глицерина их подвергают промывке горячим водным конденсатом в количестве
10 % масс, к массе жирных кислот. Промывку ведут при температуре 95 °C,
перемешивании, с последующим разделением системы отстаиванием в
специальных отстойниках-промывниках.
Жирные кислоты после промывки должны содержать не более 0,5 % масс,
глицерина от общего количества его в исходном жире.
Глицериновые воды безреактивного гидролиза жиров, кроме глицерина и
воды, содержат примеси органической и минеральной природы, количество и
состав которых весьма разнообразны и обусловлены в основном ассортиментом
и качеством гидролизуемых жиров
Перед концентрированием глицериновых растворов, последние
подвергают очистке от примесей.
Способы очистки глицериновых вод:
-	отстаивание (жирные кислоты легче, они всплывают, затем их
удаляют);
-	кипячение (разрушается водно-жировая эмульсия, жирные кислоты и
нейтральный жир всплывают, их удаляют отстаиванием);
-	охлаждение (снижается растворимость примесей, жирные кислоты
кристаллизуются, их удаляют отстаиванием или фильтрованием);
-	нейтрализация глицериновых вод гидроксидом кальция:
2RCOOH + Са(ОН)2 - (RCOO)2Ca + 2Н2О
Реакция протекает при температуре 80 °C и постоянном перемешивании,
далее систему отстаивают, отделяют кальциевые мыла, а глицериновую воду
фильтруют через рамные фильтрпрессы;
111
-	обработка глицериновых вод сернокислым алюминием (ионы алюминия
действуют коагулирующе на ПАВ, которые стабилизируют эмульсию жира в
воде);
-	очистка глицериновых вод сепарированием (применяют тарельчатые
сепараторы, температура процесса 70 — 80 °C) — этот способ позволяет снизить
содержание липидов в глицериновой воде до 0,04 - 0,08 %, повысить выход
глицерина;
-	кислотная обработка глицериновых вод (используется крепкая серная
кислота при температуре 80 - 95 “С и механическое перемешивание с
последующим отделением образовавшихся сульфатов фильтрованием;
-	ионообменный метод (используются ионообменные смолы (иониты —
катиониты или аниониты), этот метод позволяет получить дистиллированный
глицерин выпариванием очищенных растворов, т.е. без дистилляции сырого
глицерина.
Получение сырого и дистиллированного глицерина.
Сырым глицерином называют очищенную глицериновую воду,
упаренную до 86 - 88 % масс, концентрации по глицерину.
Упаривание осуществляется в одно- или многокорпусных выпарных
аппаратах периодического или непрерывного действия.
Главный недостаток большинства промышленных аппаратов обусловлен
длительным пребываним продукта в зоне нагревания, что нежелательно при
обработке глицерина. Этот недостаток особенно заметен при
концентрировании растворов глицерина, предварительно очищенного
ионообменными смолами.
Дистиллированным глицерином называют продукт, который содержит
около 94 — 98 % масс, глицерина. Количество примесей в нем существенно
ниже, чем в сыром глицерине.
Известны два способа получения дистиллированных сортов глицерина:
-	дистилляция сырого глицерина;
112
-	ионообменная очистка глицериновых вод с последующим их
концентрированием.
Сырой глицерин из выпарного аппарата фильтруют и передают на
дистилляцию, т.е. на перегонку его с водяным паром под вакуумом.
Температура кипения чистого глицерина 290 °C. При этой температуре
глицерин разлагается с образованием акролеина, различных кислот и других
продуктов.
Применение пониженного давления при дистилляции с водяным паром
дает возможность уменьшить температуру кипения глицерина и позволяет
проводить процесс дистилляции при температуре 170-180 °C.
Дистилляцию сырого глицерина осуществляют в аппаратах циклического
действия, которые обеспечивают раздельную конденсацию паров глицерина и
воды. Процесс осуществляется при температуре около 180 °C, при остаточном
давлении 20 мм рт. ст. (~ 26 гПа - гектопаскалей, 760 мм рт. ст. = 1000 гПа).
Выход дистиллированного глицерина составляет 95 % масс, по отношению к
массе пошедшего на дистилляцию сырого глицерина.
В качестве отхода получают гудрон. Он содержит 40-60% масс,
глицерина, полиглицерины, тримегиленгликоль, жирные кислоты и прочие
соединения. Его используют при изготовлении мягкой кровли, дорожных
покрытий и пр.
При получении глицерина высшего и первого сорта дистиллированный
глицерин подвергают отбеливанию древесным активированным углем.
Количество активированного угля составляет 0,25 - 0,75 % к массе глицерина,
температура процесса - 80 °C, после перемешивания смесь фильтруют.
Применяют глицерин высшего и первого сорта в фармацевтической и
парфюмерно-косметической промышленности.
Производство жирных кислот.
Сырьем для получения жирных кислот служат натуральные и
гидрированные растительные масла и животные жиры, а также соапстоки.
113
f' Дистиллированные жирные кислоты (ДЖК) применяют в производстве
туалетного мыла, хлопчатобумажных тканей, эмульгаторов, косметических
изделий и др.
Жирные кислоты, полученные из низкосортных (технических) жиров,
подвергают дистилляции под вакуумом. Процесс осуществляется в
непрерывно-действующих установках мощностью от 20 до 100т/сут.
Остаточное давление в системе поддерживают в интервале 1—5 мм рт. ст.,
температуру перегонки от 220 до 250 °C.
Для некоторых отраслей народного хозяйства требуются стеариновая
кислота (стеарин) или смесь высокоплавких кислот, а также олеиновая кислота
(олеин) или смесь жидких жирных кислот.
В промышленности стеарин получают из глубоко гидрированных
растительных масел, животных жиров путем их гидролиза и дистилляции
полученных кислот. Получают стеарин марки А, Б, I сорта, II сорта.
Отличаются эти стеарины иодным числом (% J2), для марки А - иодное число
составляет 3,0; для марки Б — И.Ч. = 10,0; I с. - И.Ч. = 18,0; II с. - И.Ч. = 32,0 и
температурой застывания (для марки А температура застывания равна 65 °C;
для марки Б - 59 °C; для I сорта - 58 °C; для II сорта - 53 °C).
Олеин вырабатывают трех марок А, Б и В. А и Б — дистиллированный, В -
недистиллированный продукт. Температура застывания 14—18 °C, иодное
число 90 - 105 % J2-
Жирные кислоты типа олеиновой можно получить также из соапстоков
(отходов щелочной нейтрализации жиров). Выделившиеся жирные кислоты
после доомыления и раскисления соапстока, дистиллируют.
Производство синтетического глицерина и жирных кислот.
Большинство синтетических методов получения глицерина основано на
использовании пропилена в качестве исходного продукта.
Хлорированием СзН6 при 450 — 500 °C получают продукт алилхлорид
СН2=СН-СН2С1, при присоединении к последнему хлорноватистой кислоты
114
НСЮ образуются хлоргидрины, например, СН2ОНСНОНСН2С1, которые при
омылении NaOH превращаются в глицерин.
Известен метод получения глицерина окислением пропилена до
акролеина. При пропускании смеси паров акролеина и изопропилового спирта
через смешанный ZnO - MgO катализатор образуется аллиловый спирт,
который при температуре 60 - 70 °C в водном растворе Н2О2 превращается в
глицерин.
В настоящее время в промышленности применяют большое количество
заменителей глицерина. Это вещества сходные по свойствам с глицерином.
Наиболее близкими соединениями, находящимися в одном гомологическом
ряду с глицерином, являются этиловый спирт, этиленгликоль, пропиленгликоль
и триметилгликоль. Этиловый спирт СН3-СН2-ОН как заменитель глицерина,
используется меньше, чем гликоли.
3.7 Туалетное и хозяйственное мыло
Мылами в широком смысле называют различные соли
высокомолекулярных жирных, смоляных или нафтеновых кислот.
Товарные мыла, применяемые для мытья и стирки, представляют собой
сложные продукты, состоящие из растворимых в воде натриевых или калиевых
солей жирных кислот, содержащих от 10 до 20 углеродных атомов в цепи.
Соли щелочноземельных и тяжелых металлов жирных кислот называются
металлическими мылами, которые не' растворяются в воде и не обладают
моющей способностью. Также не обладают этой способностью натриевые и
калиевые соли жирных кислот с числом углеродных атомов менее 10.
Наилучшим моющим действием отличается смесь натриевых и калиевых
солей жирных кислот, содержащих от 12 до 18 углеродных атомов.
В зависимости от назначения мыла условно делят на три основные
группы:
-	хозяйственные, применяемые для стирки тканей и мытья различных
предметов;
115
-	туалетные, предназначенные для ухода за телом и волосами;
-	промышленные и специальные.
Все виды мыл в зависимости от состава могут быть при комнатной
температуре твердыми, мягкими (мазеобразными), жидкими и
порошкообразными.
В каждой группе мыла отличаются друг от друга содержанием жирных
кислот, которые могут быть из них выделены:
-	хозяйственные мыла могут выпускаться с содержанием жирных кислот
40,47, 50, 60, 70 и 72 % масс.;
-	туалетные мыла содержат 74 — 78 % масс, жирных кислот;
-	специальные мыла содержат 40 — 85 % масс, жирных кислот;
-	порошкообразные мыла выпускаются двух видов: для первого вида
содержание жирных кислот изменяется от 15 до 30 %, для второго вида - от 50
до 85 % масс.
Как правило, туалетные мыла отличаются большим разнообразием
окраски, отдушки, отделки, упаковки.
Среди туалетных мыл различают медицинские мыла, которые содержат
дезинфицирующие вещества, и пережиренные мыла, в составе которых
содержатся воски, спирты и другие добавки. Особое место занимают мыла
косметического назначения.
Среди мыл, производимых промышленностью, распространены мыла
щелочноземельных и тяжелых мегаллов (кальция, магния, цинка, алюминия и
др.), которые используют в текстильной промышленности, для изготовления
резинотехнических изделий, в фармацевтической промышленности и др.
В нормативно-технической документации, действующей в Украине, в
зависимости от показателей качества туалетное мыло делят на марки:
«Специальное» (С), «Экстра» (Э) , «Детское» (Д), «Классическое» (К).
Марку мыла “Специальное” делят на виды: мыла с дезинфекцирующими
или лечебно-профилактическими добавками (Л) и нейтральные мыла (Н).
116
К твердому хозяйственному мылу обычно предъявляют следующие
требования: при комнатной температуре мыло должно быть твердым, не
липким, без пятен, без посторонних неприятных запахов.
Основным показателем товарного качества мыла является содержание в
нем солей жирных кислот. Чтобы гарантировать потребителю определенное
количество мыла, независимо от веса куска, в технические условия на все виды
твердого мыла введен такой показатель, как качественное число. Качественное
число — это фактическое содержание жирных кислот, выделяемых из куска
мыла в граммах.
Техническими условиями ограничивается титр смеси жирных кислот,
выделяемых из твердого мыла.
Некоторые физико-химические показатели твердого туалетного мыла
приведены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 — Физико-химические показатели твердого туалетного мыла
Наименование показателя	Норма для мыла марки				
	Специальное(С)		Экстра (Э)	Детское (Д)	Клас- сическое (К)
	Л	Н			
Качественное число (масса жирных кислот в пересчете на номинальную массу куска 100 г), г, не менее	74	74	78	74	74
Температура застывания жирных кислот, выделенных из жира (титр), °C	35-41				
По способу производства различают мыла горячей, полугорячей и
холодной варки. На современных предприятиях повсеместно варят мыло
горячим способом.
По способу обработки твердые мыла делятся на обычные и
пилированные. Пилированные мыла отличаются более высокими
потребительскими свойствами.
Мыла получают такими способами:
1.	Нейтрализацией жирных, смоляных, нафтеновых кислот углекислым
натрием (кальцинированной содой):
117
2 RCOOH + Na2 CO, = 2 RCOONa + CO2 + HiO
2.	Нейтрализацией жирных, нафтеновых и смоляных кислот едкими
щелочами (NaOH, КОН):
RCOOH + NaOH = RCOONa + Н2О
3.	Омылением нейтрального жира гидроксидом натрия:
C3H5-(OOCR)3 + 3 NaOH # 3 RCOONa + С3Н5(ОН)3
4.	Омылением нейтральных жиров известковым молоком с последующим
переводом кальциевого мыла, не растворимого в воде, в натровое или калиевое:
2 C3H5-(OOCR)3 + 3 Са(ОН)2 3 (RCOO)2Ca + 2 С3Н5(ОН)3
3 (RCOO)2Ca + 3 Na2CO3 - 6 RCOONa + 3 СаСО3
5.	Необходимо отметить, что при неполном омылении жирных кислот
щелочью образовавшееся натровое мыло взаимодействует со свободными
жирными кислотами с образованием нерастворимых в воде кислых мыл:
RCOONa + RCOOH = RCOONa RCOOH
Физико-химические свойства мыл и их водных растворов.
Плотность мыл (кроме металлических) 960 -1020 кг/м3, зависит от
природы, условий охлаждения и температуры.
Температура плавления безводных мыл 220 —250 °C, с повышением
содержания влаги в мыле температура плавления снижается, например,
температура плавления 60 % хозяйственного мыла меньше 100 °C.
Удельный вес товарного твердого мыла при температуре 20 °C составляет
—1,05 г/см3.
Мыла гигроскопичны, т.е. способны поглощать влагу, набухать и
увеличиваться в объеме.
118
Растворимость мыл в воде зависит от солей жирных кислот, которые
входят в состав мыла, и температуры. Натровые мыла и калиевые мыла
растворимы в воде, причем калиевые мыла лучше натриевых мыл. Мыла
ненасыщенных жирных кислот лучше растворяются, чем мыла насыщенных
жирных кислот. С повышением температуры растворимость мыл
увеличивается. Мыла щелочноземельных металлов плохо растворяются в воде,
но хорошо — в спирте.
Мыла разлагаются минеральными кислотами с выделением свободных
жирных кислот.
В водных растворах мыла подвергаются гидролизу:
RCOONa + Н2О ±5 RCOOH + NaOH
или в ионной форме:
RCOO' + Na+ + НОН *5 RCOOH +Na+ + ОН'
Накопление групп ОН обуславливает щелочную реакцию мыльного
раствора.
Степень гидролиза зависит от природы мыла, концентрации раствора,
температуры и др.
Мыла насыщенных кислот гидролизуются в большей степени, чем
ненасыщенные. При снижении концентрации мыльного раствора гидролиз
усиливается. С повышением температуры степень гидролиза также
увеличивается.
Гидролиз подавляется при введении в мыльный раствор щелочей, спирта.
Разбавленные мыльные растворы обладают вязкостью близкой к вязкости
воды. С повышением концентрации мыла и молекулярной массы жирных
кислот вязкость резко увеличивается. Мыла насыщенных кислот обладают
большей вязкостью, чем мыла ненасыщенных кислот. С понижением
температуры мыльных растворов их вязкость возрастает.
Товарные твердые мыла в зависимости от способа получения, обработки
могут содержать несколько различных по структуре форм кристаллов,
119
называемых полиморфными модификациями: а, р, 8, о. Каждая из этих
модификаций стабильна в определенной области температур и обладает
определенными свойствами. Модификации при определенных условиях могут
переходить одна в другую, например, о в ₽ при механической обработке.
Тепловая стабильность полиморфных модификаций мала. В ряду Р-, 8-, <а-
тепловая стабильность увеличивается.
Чаще в товарных мылах содержатся о - и р - формы. Мыла в Р-
модификации обладают повышенной растворимостью, хорошей
пенообразующей способностью, более тверды, мало набухают, более экономно
расходуются.
Бета-модификация устойчива на холоду, образуется при медленном
охлаждении ниже критической температуры (около 70 °C) или при
механической обработке холодного мыла в со - форме. С повышением
молекулярной массы жирных кислот содержание Р- модификации в мыле
увеличивается.
Омега-модификация устойчива при температуре выше 70 °C.
Образованию ее способствует низкая влажность мыла и низкая молекулярная
масса содержащихся в мыле жирных кислот. Мыла в со - форме плохо пенятся,
потому, что скорость растворения у мыл этой фазы невелика, они более мягкие,
чем в р - форме.
Природа водных растворов мыл.
Водные растворы мыла проявляют свойства коллоидных и истинных
растворов одновременно.
Мыла, как и все ПАВ, являются дифильными соединениями, молекулы
которых состоят из гидрофобной и гидрофильной частей:
CH3(CH2)n COONa
гидрофобная часть	гидрофильная часть
Строение молекулы мыла и его физико-химические свойства являются
основой, определяющей структуру и состав водных мыльных растворов.
120
При увеличении концентрации мыльного раствора образуются ионные
ассоциаты (ионные мицеллы или мицелярные ионы) различной величины и
строения, которые во многом определяют свойства мыльных растворов.
Поверхностные слои мыльных растворов по своей структуре подобны
этим ассоциатам.
Все это объясняется тем, что мыла относятся к ПАВ, т.е. веществам
способным избирательно сорбироваться на поверхности раздела фаз.
Образование ассоциатов в объеме растворов подтверждается наличием
так называемой критической концентрации мицеллообразования (ККМ), т.е.
концентрации раствора мыла, при которой наблюдается резкое изменение его
свойств. Величина ККМ есть характерная и постоянная величина для каждого
конкретного поверхностно-активного вещества. В мыле ККМ зависит от
природы мыла, температуры мыльного раствора и наличия электролитов.
Величина ККМ - важный показатель, имеющий практическое значение.
Концентрации растворов моющих веществ находятся в области ККМ или выше,
мыльные растворы концентрацией ниже ККМ обладают более низким
моющим действием.
Мицеллярная структура мыльных растворов и способность к адсорбции
молекул обуславливает проявление таких свойств, как солюбилизирующая,
пенообразующая, эмульгирующая, пептизирующая способности, а также
поверхностная активность, т.е. способность снижать поверхностное натяжение
на границе двух разных фаз.
Солюбилизирующая способность это способность растворять
(солюбилизировать) практически нерастворимые в воде органические вещества
(жиры, масла, алифатические и ароматические углеводороды и пр.) В
результате солюбилизации образуются прозрачные, термодинамически
устойчивые растворы. Солюбилизирующая способность повышается при
увеличении концентрации мыльного раствора, молекулярной массы мыла,
присутствии в растворе других мыл жирных кислот, увеличении температуры.
121
Поверхностная активность и поверхностное натяжение. Именно
способность к адсорбции на границе раздела фаз определяет поверхностную
активность и способность мыл смачивать поверхность водой, стабилизировать
пены, эмульсии. С повышением концентрации мыла и температуры
поверхностное натяжение снижается.
t Пенообразующая способность - это способность к диспергированию газа
в жидкой среде, например воде, в результате чего образуется пена. Пена —
ячеистая дисперсная система, в которой пузырьки воздуха (газа) окружены
мыльной пленкой сложного строения. Пенообразующая способность и
пеноустойчивость мыльных растворов зависит от природы мыла, величины pH
растворов, наличия электролитов и др. Мыла пальмитиновой и стеариновой
кислот дают мелкозернистую устойчивую пену, низкомолекулярные кислоты —
крупнозернистую, малоустойчивую.
Эмульгирующее действие мыльных растворов обусловлено их
способностью диспергировать одну жидкость в другой за счет снижаепия
межфазного натяжения воды с образованием прочных адсорбционных пленок
мыла на границе вода - масло (жир). Эмульгирующее действие возрастает с
увеличением молекулярной массы мыла до определенного предела.
Эмульгирующее действие зависит от температуры, концентрации мыльного
раствора и введения электролитов.
Пептизирующая способность — способность мыльных растворов к
диспергированию твердых частиц в жидкости за счет изменения
поверхностного натяжения, вязкости, электрического заряда и других свойств в
результате адсорбции молекул мыла. Зависит от природы мыла, температуры,
степени дисперсности твердого тела. Введение небольших количеств щелочных
электролитов увеличивает пептизирующую способность. В присутствии
значительных количеств электролита (соотношение электролит : мыло =1:1)
пептизирующая способность почти полностью подавляется.
122
Моющее действие есть результат проявления всех выше перечисленных
свойств растворов мыла. Оптимум моющего действия обычных мыл
соответствует их концентрации водных растворов около 0,1 — 0,2 %.
Механизм действия водных растворов мыл включает такие стадии:
-	снижение поверхностного натяжения раствора, улучшение смачивания
ткани и загрязнений;
-	ослабление связей частиц загрязнений с тканью, отрыву их от
поверхности волокна и переходу в раствор;
-	эмульгирование оторвавшихся от ткани жироподобных загрязнений;
-	образование адсорбционных пленок на поверхности частиц загрязнений
и предупреждение обратного осаждения их на ткань;
-	унос загрязнений (с водой, с пузырьками воздуха пены).
Действие электролитов на концентрированные мыльные растворы.
Концентрированные мыльные растворы с содержанием жирных кислот
40 - 60 % масс, называют мыльным клеем.
Процесс коагуляции мыла под действием электролита в мыловарении
называется высаливанием.
Высаливание мыла начинается при определенной для каждой жирной
кислоты, из которой оно образовано, концентрации электролита. Минимальная
концентрация электролита, при которой происходит полное высаливание
мыльного клея с разделением фаз на ядро и подмыльный щелок, называется
предельной концентрацией электролита. Она выражается в процентах
гидроксида натрия или гидроксида калия. Например, для мыла из говяжьего
жира предельная концентрация гидроксида натрия составляет 4,6 % масс., для
мыла из касторового масла - 23,0 % масс., для мыла из подсолнечного масла —
4,6 % масс.
В зависимости от отношения мыла к действию электролитов жиры и
жирозаменители, применяемые в мыловарении, подразделяют на ядровые и
клеевые.
123
Жиры, мыла которых очень чувствительны к электролитам и
высаливаются при небольших концентрациях последних, называются
ядровыми. К ним относятся саломасы и масла: подсолнечное, соевое,
хлопковое, кукурузное, пальмовое, льняное, оливковое, СЖК С17-С20, канифоль.
Жиры, мыла которых малочувствительны к электролитам и требуют для
высаливания больших концентраций электролита, называются клеевыми. К ним
относятся кокосовое масло, пальмоядровое масло, касторовое, СЖК Сю-С16,
СЖК С12-С16.
Предельная концентрация зависит от природы мыла и электролита,
температуры высаливания.
Высаливающая способность электролитов зависит от их химической
природы и уменьшается по ряду NaOH -» NaCl -» Na2CO3 -» Na2 SO4 .
Высаливание мыл может быть полным и неполным.
Полное высаливание приводит к разделению системы на ядро и
подмыльный щелок. Частичное высаливание приводит к разделению на 2 или 3
фазы (ядро и подмыльный клей или ядро, подмыльный клей и подмыльный
щелок).
После полного высаливания мыльного клея практически все мыло
переходит в ядровую фазу. При этом концентрация жирных кислот в мыле
(ядре) увеличивается от 48 до 63 % масс. В подмыльный щелок уходит
основная часть электролитов.
Состав ядра и подмыльного щелока зависит от режима высаливания,
состава жировой смеси. Количество получаемого ядра и подмыльного щелока
зависит от концентрации мыльного клея: чем она выше, тем больше выход ядра
и меньше подмыльного щелока. При содержании в клее 50 % масс, жирных
кислот количество подмыльного щелока составляет 15 — 20% масс., при
меньшем содержании жирных кислот количество подмыльного щелока
увеличивается до 20 - 25 % масс, от массы мыльного клея перед отсолкой.
На практике процесс высаливания мыла чаще всего осуществляется в 2
этапа:
124
-	полное высаливание;
-	шлифование ядра слабыми растворами электролитов с получением ядра
и подмыльного клея (чаще всего раствором гидроксида натрия, концентрацией
1 — 3 % масс.) или водой.
Отношение массы ядра к массе подмыльного клея колеблется в пределах
от 2:1 до 3:1.
Жировое сырье и вспомогательные материалы для производства мыла.
Качество мыла обусловлено не только его физико-химическими
показателями, но в значительной мере зависит и от качества используемых
жиров и жирозаменителей.
В качестве жирового сырья используют:
-	животные пищевые жиры (говяжий, бараний, свиной, костный), они
содержат от 40 до 60 % масс, насыщенных жирных кислот, из них около 50 %
масс,, пальмитиновой и от 36 до 55 % масс, олеиновой кислоты;
-	технические животные жиры (получают вытапливанием,
экстрагированием и прессованием из любых видов жиросодержащего сырья,
непригодного для пищевых целей);
-	растительные масла применяют в мыловарении в натуральном и
гидрированном виде; наиболее ценное - кокосовое и пальмоядровое масла,
содержащие до 52 % масс, лауриновой и до 19 % масс, миристиновой кислот,
ввод этих масел в мыло позволяет получать твердые мыла с хорошей
пластичностью, растворимостью в холодной воде с образованием обильной
крупноячеистой пены;
-	жировые отходы — соапстоки, баковые отстой, жир из отработанных
отбельных глин, жир жироловушек и прочие, такие жиры перед
использованием в мыловарении предварительно очищают.
В качестве жирозаменителей используют:
-	синтетические жирные кислоты фракции Ct0 - Ct6 (кокосовая фракция)
и С17 - С20 (саломасная фракция) взамен твердых жиров;
125
-	канифоль (вводят в рецептуру хозяйственных мыл в количестве
10 - 15 % масс., с целью повышения растворимости и пластичности);
-	талловое масло (применяется при выработке твердого и жидкого
хозяйственного мыла только в дистиллированном виде в количестве
3 — 5 % масс.);
-	нефтяные (нафтеновые) кислоты входят в состав дистиллятов нефти, из
них готовят мылонафт, добавление которого в мыло в количестве 3 - 5 % масс,
повышает его растворимость, пластичность, устойчивость при хранении.
Вспомогательные материалы для производства мыла: гидроксид натрия,
гидроксид калия, углекислый натрий, углекислый калий (поташ), силикат
натрия (жидкое стекло), натрий хлористый (соль поваренная), красители,
ароматизаторы, антиоксиданты, пластификаторы, стабилизаторы,
пережиривающие добавки (высшие жирные спирты, спермацет, ланолин, крем
питательный, парфюмерное масло), дезинфицирующие добавки, лечебно-
профилактические добавки.
От рецептуры жирового сырья зависят физико-химические и
потребительские свойства мыла, технология его изготовления и себестоимость.
Рецептуры мыл (хозяйственных и туалетных) составляются из условий их
применения. Так, хозяйственные мыла, которые используются при
повышенных температурах (40-50 °C), включают в себя относительно
большее количество высокомолекулярных жирных кислот, туалетные мыла -
большее количество относительно низкомолекулярных жирных кислот.
Классическая жировая рецептура туалетного мыла содержит
80-85% масс, говяжьего жира (с титром жирных кислот 41-43 °C) и
15 20 % масс, кокосового масла.
Исходя из наличия жировых ресурсов, рецептуры хозяйственных и
туалетных мыл могут сильно отличаться от классической. Однако
регламентируется так называемый титр мыла, т.е. температура застывания
жирных кислот, выделенных из мыла. На практике при составлении жировых
рецептур руководствуются титром смеси. Жировой набор для туалетных мыл
126
должен иметь титр 35 - 41 °C. Титр дм хозяйственных мыл может быть ниже,
т.е. 34-42 °C. Если титр будет ниже 34 °C, мыло будет мягкое, если выше -
будет крошиться. Пример жировой рецептуры хозяйственного мыла приведен в
таблице 3.5.
Таблица 3.5 - Пример жировой рецептуры 72 % -ного хозяйственного мыла
Наименование сырья	% масс.
жирные кислоты саломаса высокотитрового из растительных масел	38-60
животные жиры	5-17
синтетические жирные кислоты (СЖК) фракции Сю — Cis и Ср — Сго	12-40
соапсток	0-7
канифоль, нефтяные кислоты и таловое масло	0-3
Существенным требованием при составлении рецептур туалетного мыла
является обеспечение хорошей пластичности высушенного мыла, нормальной
механической обработки и штампования.
Классическая рецептура обеспечивает наличие в жировой смеси
20-22% масс, стеариновой кислоты, 23-25% масс. — пальмитиновой,
11 - 15% масс. - миристиновой и лауриновой, 35-37% масс. - олеиновой
кислоты, что обеспечивает необходимые физико-химические показатели и
потребительские свойства готового продукта. Такая рецептура применяет ся при
выработке мыл группы «Экстра», «Детское» и «Классическое» В таблице 3.6
приведены рецептуры жирового сырья для туалетного мыла.
Таблица 3.6 - Жировая рецептура туалетного мыла
Сырье	Рецептуры жирового сырья, % жирных кислот		
	«Экстра»	«Классическое»	«Детское»
Жиры животные: топленые пищевых сортов, I сорт	70-60	33-27 32-38	33-27 32-38
СЖКС1О-С16	__	16-10	
Масло кокосовое	13-17	6-8	13-17
127
В промышленности различают прямой и косвенный способ получения
мыльной основы.
Прямой способ включает тщательную очистку жирового сырья (жирных
кислот), нейтрализацию рассчитанным количеством раствора едкой щелочи и
получение мыльного клея концентрацией не менее 60 % масс, (в пересчете на
жирные кислоты)- Этот мыльный клей используют без дальнейшей обработки.
Косвенный способ состоит в том, что жировую смесь (жиры или жирные
кислоты) омыляют каким-то из способов. Полученный мыльный клей
(концентрацией около 55 % масс.) затем обрабатывается электролитами
(гидроксидом натрия и (или) хлористым натрием) для разделения клея на 2 или
3 фазы (ядро-подмыльный щелок или ядро-подмыльный клей-подмыльный
щелок). Отсюда и происходит название ядровое мыло. Ядро используется для
дальнейшей переработки, подмыльный клей возвращается в производственный
цикл на новую варку мыла, из первого подмыльного щелока извлекается
глицерин, второй подмыльный щелок утилизируется.
При варке всех видов туалетных мыл используется только косвенный
способ.
Процесс омыления жировых смесей является гетерофазным, поэтому его
скорость определяется величиной поверхности контакта 2 фаз: жировой и
водно-щелочной. В начальный период омыления, когда в системе присутствует
небольшое количество эмульгатора (мыла), скорость процесса невелика. На
этом этапе следует поддерживать оптимальную температуру и оптимальную
концентрацию электролитов (щелочи) для того, чтобы не вызвать разрушение
эмульсии и резкое замедление скорости процесса.
Скорость омыления существенно возрастает, когда в системе
накапливается около 20 % масс. мыла. По-видимому, в этот период реакция
протекает не только на поверхности раздела фаз, но и внутри мицелл. Все это
подтверждает автокаталитичность процесса.
128 
Если в качестве сырья используются жирные кислоты, процесс идет сразу
достаточно быстро, нужно только следить за концентрацией электролитов,
чтобы не вызвать процесс высаливания мыла.
Для нейтрализации жирных кислот могут использоваться карбонаты
щелочных металлов, поскольку жирные кислоты более сильные, чем угольная
кислота. Однако достичь полной нейтрализации жирных кислот растворами
карбонатов практически не удается, т.к. образующиеся при этом гидрокарбонат
и диоксид разлагают мыло с образованием жирных кислот. Обычно глубина
карбонатного омыления составляет около 70 % масс, и оставшиеся жирные
кислоты нейтрализуются и неомыленный жир доомыляется раствором щелочи.
Это так называемое каустическое доомыление.
В процессе омыления надо следить за тем, чтобы в массе мыла всегда был
избыток щелочи 0,1 — 0,2 % масс. Это позволяет избежать образование кислых
мыл и резкого повышения вязкости мыльной массы.
Приготовление основы твердого хозяйственного мыла периодическим
способом.
Прямой способ варки мыла заключается в проведении двух
последовательных операций:
-	карбонатного омыления раствором углекислой соды;
-	нейтрализации остающихся жирных кислот и омыления нейтрального
жира раствором гидроксида натрия.
Технологию варки мыла прямым способом осущестляют следующим
способом:
-	в котел загружают рассчитанное количество соды концентрацией 28 —
30 % масс., нагревают до кипения;
-	вводят при перемешивании постепенно жирные кислоты (вначале
натуральные и жирозаменители, а затем СЖК);
-	перемешивают реагенты острым паром или сжатым воздухом.
Конец карбонатного омыления определяют визуально: объем мыльной
массы во времени не увеличивается, на поверхности отсутствуют пузырьки
129
воздуха. Содержание жирных кислот в карбонатной массе должно составлять
67 — 70 % масс.
Доомыление проводят раствором гидроксида натрия концентрацией
40 - 42 % масс. Конец доомыления определяют так: после 30 минут
контрольного кипячения содержание свободной едкой щелочи в мыльной массе
не должно изменяться.
Сваренный мыльный клей представляет собой подвижную однородную, в
тонком слое прозрачную массу с содержанием жирных кислот не менее
60 % масс., NaOH — не более 0,2 % масс.; Na2CO3 — не более 1 % масс.
Косвенный способ варки мыла.
Сваренный прямым способом мыльный клей с содержанием жирных
кислот не менее 52 % масс, частично высаливают растворами 20 %-ной
поваренной соли или каустической соды. Оптимальные концентрации
электролитов при частичном высаливании мыла изменяют в зависимости от
содержания жирных кислот (таблица 3.7).
Таблица 3.7 - Зависимость оптимальной концентрации электролитов от
содержания жирных кислот в мыльной массе
Содержание жирных кислот, % масс.	Концентрация электролитов в мыльной массе, %
52-54	не более 1,3
54-56	не более 1,0
56-58	не более 0,8
Далее отстаивают мыльную массу несколько часов с получением 2 фаз:
ядра (содержит 60 — 63 % масс, жирных кислот), подмыльного клея (содержит
25-30 % масс, жирных кислот). Отстаивание происходит при объеме котла
50м3 в течение 20 - 30 часов. Соотношение выходов основы (ядра) и
подмыльного клея составляет 65 — 70 % масс, и 35 — 30 % масс, соответственно.
Если используют неочищенное жировое сырье, то сваренный мыльный
клей подвергают полному высаливанию. Реакционная система делится на ядро
и подмыльный щелок. Массу отстаивают в течение 2—4 часов, щелок
130
выпускают, а ядро шлифуют, т.е. ядро превращают в мыльный клей путем
кипячения острым паром с, добавлением в него воды. Клей после шлифования
содержит 50 - 55 % масс, жирных кислот, его частично высаливают с
последующим разделением на ядро и подмыльный клей.
Обработка подмыльного клея.
Подмыльный клей содержит до 30 % масс, жирных кислот в виде мыла,
до 1 % масс, свободной NaOH, другие электролиты, сопутствующие вещества и
примеси, перешедшие из жирового сырья.
Полученный подмыльный клей высаливают сухой солью при кипячении.
Потом два часа отстаивают. Мыльное ядро используют для очередной варки
мыла.
Обработка подмыльных щелоков.
Подмыльный щелок в среднем содержит, % масс.: NaCl — 8-9%,
свободной NaOH — 0,1 %, жирных кислот в виде мыла до 0,8 %.
Технология обработки подмыльных щелоков включает такие стадии:
-	охлаждение до 50 °C (при этом извлекается до 50 % масс, омыленных
жирных кислот);
-	нейтрализацию подмыльного щелока жирными кислотами (СЖК
фракции С17 — С20) при температуре 80 — 85 °C и перемешивании в течение
3-4 часов. Всплывшие кислые мыла собирают и направляют на основные
варки. Кислые мыла образуются потому, что жирных кислот берут на 15 -20 %
масс, больше необходимого количества для связывания избытка NaOH и
Na2CO3. Расход жирных кислот в среднем составляет 100 - 130 кг на 1т
подмыльного щелока.
Приготовление основы хозяйственного мыла непрерывным способом.
Приготовление мыла непрерывным способом позволяет сократить
длительность технологического процесса (приблизительно в 10 раз), расход
греющего пара, металлоемкость оборудования, уменьшить производственную
площадь, автоматизировать процесс.
Конструкции аппаратов для непрерывного мыловарения:
-	ТНБ-1 (авторы: Тютюнников Б.Н., Науменко П.В., Беспятов Л.А. -
предложено карбонатное омыление);
131
-	ТНБ-2 (авторы к карбонатному омылению добавили каустическое
доомыление);
-	БШМ (авторы Байков С.Ф., Шевелев Е.В., Магницкий Л. А.);
-	ДОН (авторы работники ВНИИЖа и Ростовского МЖК).
Технологический процесс непрерывного омыления складывается из таких
последовательных операций: подготовка жирового сырья и содопродуктов;
дозирование и нагревание жирных кислот и растворов содопродуктов;
нейтрализация жирных кислот содой и удаление углекислого газа; обработка
массы каустической содой; корректирование мыльного клея.
Приготовление основы туалетного мыла.
Основу туалетного мыла приготавливают как из нейтральных жиров, так
и жирных кислот, преимущественно косвенным методом, путем частичного
высаливания мыльного клея или шлифования ядра с использованием
оборудования периодического или непрерывного действия.
Приготовление основы туалетного мыла из нейтральных жиров
косвенным периодическим способом включает такие стадии.
1.	Первое омыление.
Жиры (за исключением кокосового и пальмоядрового, СЖК и
дистиллированных жирных кислот) и второй подмыльный щелок (до
60 % масс, от жировой загрузки) одновременно подают на омыление. По мере
протекания процесса омыления добавляют раствор щелочи (гидроксида натрия)
35—40 % масс, концентрации. При содержании свободной едкой щелочи не
более 0,05 % масс, и жирных кислот 47 — 49 % масс, первое омыление считают
законченным.
2.	Первая отсолка.
Производят процесс отсолки насыщенным раствором хлорида натрия.
Мыло приобретает зернистое строение, становится подвижным. Отстаивание
проводят в течение 2 — 4 часов. Выход первого подмыльного щелока составляет
около 90 % масс, от жировой загрузки.
3.	Второе омыление.
В ядро после отсолки добавляют при кипячении воду, раствор гидроксида
натрия, кокосовое масло, СЖК, ДЖК и омыляют. Содержание омыленных
132
жирных кислот перед второй отсолкой должно быть в пределах 52 - 55 % масс.,
а неомыленного жира не более 0,2 % масс..
4.	Вторая отсолка.
Вторую отсолку производят раствором гидроксида натрия концентрацией
40 % масс., которую добавляют в котел при энергичном кипячении массы.
Массу отстаивают не менее 2 часов, сливают второй подмыльный щелок. Он
содержит 6 — 8 % масс, гидроксида натрия и до 3 % масс, хлорида натрия.
Выход его составляет 20 — 30 % масс.от жировой за!рузки.
5.	Промывка и третья отсолка.
Полученное ядро переводят в клей путем энергичного кипячения в
течение 1 — 1,5 часов с добавлением воды. Содержание омыленных жирных
кислот перед отсолкой должно быть 52 - 55 % масс. Высаливание проводят
смесью гидроксида натрия и хлорида натрия. Смесь кипятят после подачи
последней порции электролита в течение 30 мин. Третий подмыльный щелок
отстаивают 1 — 1,5 часа и затем сливают. Выход третьего подмыльного щелока
составляет 20 — 30 % масс, от жировой загрузки.
6.	Шлифование
Шлифование проводят горячей водой, которую дают отдельными
порциями при кипячении. В конце шлифования в мыле должно содержаться
жирных кислот 50 — 54 % масс.
7.	Отстаивание.
Время отстаивания составляет не менее 30 часов для котлов емкостью до
60 м3.
8.	Слив основы.
Основа должна содержать, % масс.: жирных кислот не менее 61,5;
свободного NaOH 0,08-, 12 при вакуум-сушке и 0,15 — 0,25 при сушке на
ленточной сушилке; неомыленного жира не более 0,2 (от массы жирных
кислот) и NaCl не более 0,4. Выход основы должен составлять не менее 45 %
об. от емкости котла.
Приготовление основы туалетного мыла из жирных кислот
периодическим способом включает такие стадии:
133
-	карбонатное омыление раствором Na2COa концентрацией
28 — 30 % масс, в присутствии 1 — 2 % масс, поваренной соли в виде 20 %
водного раствора в течение 1,5 — 2 часов;
-	каустическое доомыление раствором NaOH концентрацией
40 — 44 % масс.;
-	высаливание мыльного клея поваренной солью;
-	шлифование ядра;
-	отстаивание мыльной массы;
-	слив готового туалетного мыла.
Приготовление основы туалетного мыла косвенным непрерывным
способом включает ряд следующих технологических операций: нагревание
реагентов; дозирование их в необходимом соотношении; омыление жировой
смеси; полное высаливание и отделение первого подмыльного щелока,
содержащего глицерин; частичное высаливание (шлифование) с последующим
разделением на ядро (туалетная основа) и подмыльный клей.
Для этого способа приготовления мыла используются: установки фирм
«Монсавон», «Шарплес», «Гофмана-Констанца», «Альбрехт», «Альфа-Лаваль,
«Маццони».
Технологические схемы отличаются конструкциями омылительных
аппаратов, дозирующими устройствами, устройствами подачи тепла и т.д.
Отверждение мыльной массы достигается двумя способами: охлаждением
(мыло кристаллизуется и переходит из жидкого состояния в твердое) и
охлаждением с одновременной сушкой.
Первый способ практически не применяется, второй — реализуется в
вакуум-сушильных установках. В них расплавленное мыло разбрызгивается
через форсунки (диспергируется в воздухе) в вакуумных камерах, что приводит
к его охлаждению, высушиванию, увеличению концентрации мыла.
Отвержденное мыло подвергается механической обработке для получения
однородной массы в шнековых прессах (экструдерах) и затем формуется в виде
бесконечного бруска, который режется на куски и штампуется.
134
4.	ТЕХНОЛОГИЯ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ
Эфирные масла известны с древних времен. Египтяне за 6000 лет до нашей
эры умели получать из растений скипидар и некоторые эфирные масла. В Японии
более 2000 лет назад не только получали мятное масло, но и выделяли из него
ментол. Эфирные масла применяли для благовонных курений, как косметические
и лекарственные средства, при бальзамировании.
Эфиромасличная флора насчитывает около 3000 видов растений (в нашей
стране — около 1000), однако промышленное значение имеют всего 150 — 200
видов, большинство эфирных масел получают из тропических и субтропических
растений, лишь немногие (кориандр, анис, мята) культивируют в средней полосе.
Особенно богаты эфирными маслами многочисленные виды семейства
губоцветных (мята, лаванда, шалфей, базилик и др.), а также зонтичных (анис,
фенхель, тмин, кориандр и др.).
Эфирные масла — жидкие смеси летучих органических веществ,
вырабатываемые растениями и обуславливающие их запах. Синтез эфирных масел
происходит в особых клетках различных органов растения.
Биологическая роль эфирных масел окончательно не выяснена.
Предполагается, что они, возможно, защищают растения от паразитов,
привлекают насекомых для опыления, участвуют в процессах терморегуляции и
др-
Эфирные масла - многокомпонентные смеси, содержащие в основном
терпены и терпеноиды ( в ряде случаев с преобладанием одного или нескольких
компонентов), например, в розовом масле обнаружено более 200 компонентов,
однако около 50 % из них составляет 2-фенилэтанол и около 35 % - цитронеллол;
в мятном масле более 100 компонентов, основными из которых (90 %) являются
ментол, ментон, ментилацетат и цинеол. Всего из эфирных масел выделено более
1000 индивидуальных соединений. Благодаря прогрессу биохимии сейчас в самых
общих чертах известен путь биосинтеза терпеноидных соединений.
135
Общий мировой уровень производства натуральных эфирных масел
составляет 25 - 30 тыс т / год, из них на американский континент приходится
приблизительно 40 %, азиатский - 30 %, на Европу - около 20 %, остальное -
Австралия, Африка, Океания.
Наиболее крупные производители эфирных масел - Бразилия, КНР, США,
Франция. В мировом производстве самую большую долю составляет
апельсиновое масло, его производят более 10 тыс. т/год Бразилия, США, Италия.
Крупные производители мятного масла США, Китай, Бразилия. Гвоздичное масло
производят в Индонезии и Мадагаскаре; эвкалиптовое — в Португалии, ЮАР,
Китае. Кориандровое и лавандовое — в Украине, России, Болгарии, Франции.
Называют эфирные масла, как правило, по видам растений, из которых они
получаются (розовое, гераниевое, лавандовое и т.д.), реже — по главному
компоненту (камфорное, эвгенольное, терпентинное).
Большинство растений содержит наибольшее количество эфирных масел в
период цветения и созревания семян. Содержание эфирных масел зависит от
почвы, климатических условий, времени года, времени уборки и возраста
растений. Иногда в ходе развития растения состав масла меняется. Например,
главной составной частью кориандрового масла в период цветения растения
является деканаль (до 80 %), а эфирного масла из семян кориандра — линалоол
(60 — 70 %); масло из молодых зеленых частей не цветущей мяты содержит много
ментофурана, а в эфирном масле из цветущей мяты его почти нет.
Присутствие компонентов с неприятным запахом или жгучим вкусом (чаще
всего это низкомолекулярные органические кислоты, кетоны и др.) может
существенно снизить парфюмерную ценность эфирного масла. Потому в
нормативно-технической документации на эфирные масла предусматриваются
ограничительные нормы на содержание этих компонентов или соединений.
4.1 Классификация эфиромасличного сырья
Эфиромасличное сырье классифицируют по:
- наименованию промышленной части растения;
136
-	форме связи с другими веществами, такими, как углеводы;
-	месту локализации эфирных масел в тканях сырья.
По наименованию промышленной части растения эфиромасличное сырье
делят на:
-	зерновое (плоды, семена, например, кориандр, укроп, тмин);
-	травянистое (листья, надземные части растений, например, мята, фиалка,
укроп, табак, герань розовая, розмарин);
-	цветочное (цветки, соцветия, цветочные бутоны, например, роза,
шалфей, лаванда, сирень, жасмин);
-	корневое (например, корень аира, ирис);
Особую группу составляет сырье для получения фиксаторов, т.е. веществ,
фиксирующих запах (например, дубовый лишайник, ладанник).
По форме связи с другими веществами. Эфирные масла в растениях могут
быть в свободном и связанном состояниях.
Если эфирное масло содержится в связанном состоянии, то растение не
обладает запахом, присущим этому маслу. Чаще всего эти компоненты
находятся в виде гликозидов. В этом случае эфирные масла высвобождают с
помощью гидролиза или ферментативного расщепления гликозидов. В
соответствии с этим по характеру связи эфирного масла все Эфиромасличное
сырье подразделяется на три группы:
-	сырье, которое содержит эфирное масло только в свободном состоянии
(все зерновое сырье, большая часть травянистого, аир);
-	сырье, которое содержит эфирное масло только в связанном состоянии
(например, ирис);
-	сырье, которое содержит эфирное масло как в свободном так и
связанном состоянии (например, роза, жасмин, лилия, пачули).
По форме локализации эфирных масел в тканях сырья. Эфирные масла в
связанном состоянии обычно распределяются равномерно в тканях
промышленной части сырья, т.е. не имеют строго ограниченной локализации.
137
Эфирные масла в свободном состоянии и смолистые вещества находятся
в специальных эфиромасличных вместилищах на поверхности или внутри
растительных тканей.
Восковые вещества находятся на поверхности всех органов растений.
Тип и строение эфиромасличных вместилищ имеют важное значение, от
них зависит технология переработки каждого вида сырья, потери эфирных
масел при уборке, транспортировке, хранении.
По месту локализации в сырье вместилища подразделяют на два типа:
внешние (экзогенные) и внутренние (эндогенные). Внешние эфиромасличные
вместилища образуются из клеток эпидермиса, покрывающего органы
растений. Внутренние эфиромасличные вместилища - это железы внутренней
секреции и выделительные ходы — образуются преимущественно в результате
расслоения или растворения клеток.
I
4.2 Методы переработки эфиромасличного сырья.
Различают такие методы переработки эфиромасличного сырья:
- физико-химические;
-	механические.
К физико-химическим относятся:
-	перегонка эфирных масел с водяным паром (гидродистилляция);
-	экстракция летучими растворителями (экстракция);
-	экстракция нелетучими растворителями (мацерация);
-	сорбция различными сорбентами (анфлераж) или динамическая
сорбция.
К механическим методам относится:
-	прессование;
-	соскабливание.
Выбор метода определяется свойствами сырья, выходом и качеством
готовой продукции.
138

Самый распространенный метод получения эфирных масел это перегонка
с водяным паром. Этим методом получают до 90 % всего количеств душистых
эфирных масел. Для отгонки используют свежие или высушенные части
растений. Свежие растения (герань, роза, лаванда и др.) перерабатываются в тех
случаях, когда от высушивания они теряют масло или изменяется качество их
запаха. Перегонка осуществляется под атмосферным давлением при
температурах ниже 100 °C и это является одним из основных преимуществ
данного метода.
Сущность метода заключается в том, что компоненты эфирных масел
переходят в паровою фазу, конденсируются вместе с водой и затем отделяются
от нее.
Сырье целое или измельченное на специальных машинах загружается в
перегонный аппарат периодического или непрерывного действия, в который
подводится водяной пар. Пар в контакте с сырьем извлекает эфирное масло.
Пары воды и эфирные масла конденсируются в теплообменнике-холодильнике
и разделяются в декантаторах (маслоотделителях). Дистиллят из декантатора
(отстойника) направляется на повторную перегонку - когобацию.
Эфирное масло-сырец содержит воду в растворенном и взвешенном
состоянии. Его обезвоживают методами отстаивания и (или) вакуумной сушки.
Механические примеси отделяют фильтрацией.
Некоторые эфирные масла (анисовое, мятное) подвергают повторной
перегонке с водяным паром с целью улучшения запаха, вкуса, цвета (этот
процесс называют ректификацией с водяным паром, а масло называют
эфирным маслом - ректификатом).
Достоинства метода перегонки с водяным паром: простота; относительно
низкая температура процесса; пожаробезопасность; высокая
производительность; отсутствие токсичных выбросов.
К недостаткам можно отнести возможное ухудшение качества эфирного
масла за счет химических изменений их компонентов, а также потери ценных
душистых веществ, нелетучих с водяным паром.
139
Сырье
Ф измельчение
Измельченное сырье
Ф дистилляция
Дистиллят 1
Ф декантация
Дистилляционная вода 1 <- -> Эфирное масло — сырец первичный
Ф когобация	Фосвобождение от влаги
Дистиллят П	Эфирное масло
Ф декантация
Эфирное масло — Дистилляционная
сырец вторичный	вода 2
Ф
Эфирное масло —
вторичное
Рис. 4.1 - Схема перегонки масел с водяным паром
Метод экстракции летучими растворителями основан на растворимости
компонентов эфирных масел в летучих растворителях и жидком диоксиде
углерода (СО2). Кроме эфирных масел извлекаются также смолы, воски и
другие труднолетучие компоненты.
Достоинство метода: обеспечивает повышенный выход и высокое
качество экстрактовых масел.
Сущность метода заключается в обработке эфиромасличного сырья
растворителем с последующим получением экстракта — конкрета.
Процесс экстракции может осуществляться в аппаратах,
предусматривающих обработку эфиромасличного сырья либо погружением в
растворитель, либо путем многократного орошения растворителем. Как
правило, это аппараты непрерывного действия.
В некоторых конструкциях экстракторов предусмотрена подача паров
растворителя в нижнюю часть колонны, а подача жидкого растворителя — в
верхнюю часть колонны. Сырье в этом случае движется снизу вверх.
140
В качестве растворителя чаще используется петролейный эфир или
растворители типа нефрас, представляющие смесь ненасыщенных
углеводородов, главным образом гексана и его изомеров.
Температура экстракции либо соответствует температуре окружающей
среды, либо составляет 40 — 50 °C, что позволяет получить эфирное масло
практически в неизмененном состоянии.
Концентрация мисцеллы, которая выходит из экстрактора составляет
около 0,5 % и ее подвергают 2-х ступенчатой дистилляции (отгонка
растворителя). На 1-й ступени достигается концентрация мисцеллы 8 — 30%
при атмосферном давлении. На 2-й ступени происходит полная отгонка
растворителя под вакуумом.
В результате получают продукт, который называется конкрет, имеющий
обычно вид веско- или мазеобразной массы.
Из полученного конкрета выделяют абсолютное масло (абсолю),
следующим образом: экстракт растворяют в этиловом спирте, затем
полученный раствор охлаждают до температуры 16—18 °C (иногда до 0 °C),
выдерживают некоторое время для кристаллизации воскоподобных веществ и
фильтруют под вакуумом, иногда повторяют эту операцию несколько раз.
После отгонки этилового спирта получают абсолютное масло (абсолю).
Воски дополнительно обрабатывают спиртом, чтобы извлечь остатки
масла, затем подвергают специальной обработке для получения, так
называемых, косметических восков.
Некоторые виды сырья, которые почти не содержат летучих веществ,
экстрагируют этиловым спиртом сразу, например, дубовый мох, ладанник.
Продукты, получаемые экстракцией некоторых смол, бальзамов, камедей
и т.д. метанолом, этанолом, петролейным эфиром или ароматическими
углеводородами, называют иногда не конкретами, а резиноидами. В отличие от
истинных конкретов, не содержащих значительного количества полимерных
веществ, резиноиды состоят в основном из смолистых материалов, содержат
летучие масла и представляют собой очень вязкие продукты. В последние годы
141
достигнуты успехи в получении смесей ароматических веществ из пряно-
ароматических растений (хмеля, гвоздики, перца и др.) путем экстракции
сжиженным диоксидом углерода.
Отходы эфиромасличного сырья могут служить источником получения
целого ряда биологически активных веществ.
Преимущества метода экстракции летучими растворителями: увеличение
выхода эфирного масла на 10-30% по сравнению с методом отгонки с
водяным паром.
В последнее время получает распространение метод экстракции эфирных
масел с помощью жидкого диоксида углерода (СО2).
В этом случае выход эфирного масла увеличивается на 40 % по
сравнению с экстракционным. Кроме того, извлекается некоторое количество
других полезных компонентов (смолы, бальзамы).
Метод экстракции нелетучими растворителями или мацерация основан
на растворимости душистых веществ в животных жирах (говяжьем, свином или
их смеси, называемой корпусом), растительных жирных маслах (оливковом,
миндальном, из абрикосовых косточек), труднолетучих органических
соединениях (например, бензилбензоате).
Сущность метода состоит в извлечении душистых веществ нелетучими
растворителями путем настаивания и выделение эфирных масел из смеси
экстракцией этиловым спиртом.
Технология получения включает стадии: подготовка растворителя;
настаивание; отделение помады или благовонного античного масла; выделение
цветочного экстракта; получение цветочного масла; регенерация растворителя
из отработанного сырья.
Время экстракции (настаивания) сырья в растворителе составляет около
48 часов. После цветки отделяют от растворителя и сразу же загружают новую
порцию. Количество повторных экстракций цветков производится до 25 раз. В
конце процесса насыщенный душистыми веществами растворитель сушат
безводным сульфатом натрия и фильтруют. Полученный продукт, в случае
142
применения животных жиров называется помадой, при использовании
растительных жирных масел или труднолетучих веществ - благовонным
маслом. Цветочное масло и помады отличаются от абсолютного масла из того
же сырья наличием балластных веществ, которые извлекаются из нелетучего
растворителя этиловым спиртом.
Сорбционный метод извлечения эфирных масел применяется для тех
видов сырья, в которых процессы образования масла не прекращаются после
его уборки (например, жасмин, ландыш, лилии и др.).
Метод основан на способности животных жиров, растительных масел,
нелетучих органических веществ, твердых сорбентов поглощать душистые
вещества из воздуха.
Сущность метода состоит в том, что из цветков, помещенных в замкнутое
пространство, выделяются в воздух душистые вещества, которые сорбируются
в газообразном состоянии жидким или твердым сорбентами. Затем эфирные
масла извлекаются путем экстракции летучими растворителями.
Метод осуществляется двумя способами (в зависимости от характера
сорбента):
1. Анфлераж: в качестве адсорбента по этому способу используют корпус
из жиров, растителные жирные масла, другие нелетучие органические
вещества. Далее эфирное масло извлекается путем экстракции спиртом. Это
масло лучше по качественным показателям, чем цветочное масло из помады по
способу мацерации.
2. Метод динамической сорбции, суть которого заключается в том, что
сырье продувается подогретым воздухом. В дальнейшем этот воздух вместе с
парами эфирных масел пропускают через сорбент, который поглощает эфирное
масло. Экстрагированием из сорбента (силикагеля или березового активного
угля) диэтиловым эфиром выделяют эфирное масло, отгоняют эфир и получают
чистое эфирное масло
И первый и второй способы осуществляются при температуре
окружающей среды, поэтому из цветков извлекаются не все компоненты
143
эфирных масел. Окончательное извлечение эфирных масел осуществляется
экстракцией петролейным эфиром.
Механический метод извлечения эфирных масел применяется главным
образом для переработки цитрусовых культур (лимона, апельсина, бергамота,
мандарина и др.), в которых эфирное масло находится в крупных
легкодоступных эфиромасличных вместилищах, расположенных в
поверхностных тканях кожуры.
Метод осуществляется двумя способами:
-	соскабливанием или натиранием целых плодов, при этом нарушается
целостность поверхности кожуры;
-	прессованием целых плодов или одной кожуры, отделенной от мякоти.
Ценность этого метода в том, что эфирные масла не подвергаются
тепловым воздействиям и поэтому обладают натуральным ароматом. Но в
составе цитрусовых масел много углеводородов (до 90 %), ограничивающих
растворимость их в этиловом спирте.
Выход эфирного масла из плодов апельсина составляет 0,30 - 0,35 %,
лимона — до 0,60 %, мандарина - 0,20 — 0,35 %, бергамота — 0,38 %.
Механический метод используют в странах с развитым производством
цитрусовых плодов, таких, как США, Италия, Португалия, Испания и др.
На современных линиях по переработке плодов цитрусовых сразу
получают сок, эфирное масло, жом или продукты переработки жома: пектин,
лимонную кислоту, биофлафоны, жирное масло, корм для скота и др.
Эфирные масла ценятся очень дорого (например, розовое масло,
получаемое в Болгарии в окрестностях г. Казанлык). В ряде случаев, вследствие
дефицита и дороговизны, натуральные эфирные масла заменяют
искусственными композициями с использованием синтетических душистых
веществ (так называемые искусственные эфирные масла).
Сфера применения эфирных масел очень широкая. Эфирные масла
(мятное, эвкалиптовое, анисовое и др.) используют в медицине; гвоздичное и
масло эвгенольного базилика применяют для отпугивания комаров и москитов.
144
Мятное, лимонное, апельсиновое, анисовое, укропное и др. эфирные
масла применяют в кондитерской, ликеро-водочной, табачной и консервной
промышленности, в производстве безалкогольных напитков и общественном
питании; в этих случаях из эфирных масел часто удаляют терпеновые
углеводороды. Наибольшее количество эфирных масел используется в
парфюмерно-косметической промышленности для производства духов,
одеколонов, зубных паст, туалетного мыла, косметических кремов, средств для
ухода за волосами и др.
Эфирные масла оказывают влияние на самочувствие и настроение людей.
Если говорить о самом общем воздействии, то его можно свести к следующему:
-	освежающее действие (эфирные масла пихты, мандарина, апельсина,
лимона);
-	стимулирующее действие (эфирные масла кориандра, гвоздики, мяты
перечной, можжевельника);
-	очищающее действие (эфирные масла герани, лаванды, лимонника,
f
розы, шалфея);
-	антистрессовое действие (эфирные масла бергамота, герани, жасмина,
кориандра, лаванды, мимозы).
145
5. ТЕХНОЛОГИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ,
ВЫСШИХ ЖИРНЫХ СПИРТОВ И СИНТЕТИЧЕСКИХ моющих
СРЕДСТВ
5.1	Технология синтетических жирных кислот
Синтетические жирные кислоты (СЖК) в промышленности получают
путем каталитического окисления парафиновых углеводородов (температура
плавления равна 50 — 60 °C) кислородом воздуха с последующим выделением
из окисленной массы (оксидата) жирных кислот.
В качестве катализатора используются соли металлов переходной
валентности (Мп, Со). Процесс окисления протекает в течении 15-20 часов,
при температурах 105 — 110 °C. Количество катализатора около 0,1 % от массы
углеводородов.
При таком режиме окисления и последующего разделения смеси
получают фракции жирных кислот, % масс.;
Ci — С4; С5 — С6; Су — С9	около 16 — 25 ;
Сю — С16	около 25 — 28 ;
Си - С20	около 15-20;
С20 и более	около 20 — 25 .
Кроме кислот в оксидате находится от 8 до 10 % масс, спиртов с С8- С26
(из них 65 — 75 % масс, первичные).
СЖК фракции С|0 - С20 - мыловаренная фракция, ее используют почти
исключительно для изготовления мыла.
Часть синтетических жирных кислот восстанавливают до спиртов, из
которых затем получают поверхностно-активные вещества (ПАВ).
Кислоты фракции до С|0 используются в промышленности пластических
масс для производства пластификаторов, наиболее низкомолекулярные
синтетические жирные кислоты - в кожевенной промышленности, кислоты
фракции более С20 используются в производстве консистентных смазок.
146
Процесс окисления проводят в окислительных колоннах, причем состав
смеси, поступающей в колонну состоит из свежего парафина и неомыляемых
соединений в соотношении приблизительно 1:2.
Оксидат после охлаждения до температуры 80 °C отстаивается для
отделения катализатора (шлам остается внизу), затем его промывают водой для
удаления низкомолекулярных жирных кислот, и потом обрабатывают
щелочными агентами Na2CO3 и NaOH. При этом достигается нейтрализация
жирных кислот и омыление сложных эфиров, в том числе лактонов.
Затем в автоклаве отделяют водный слой (раствор солей жирных кислот,
т.е. мыло) от углеводородов (это так называемые неомыляемые 1, их
возвращают в производственный цикл).
Остаток неомыляемых из мыла отгоняют при температуре 350 °C (это так
называемые неомыляемые 2, их также возвращают в производственный цикл).
Безводное мыло (очищенное) растворяют в воде, обрабатывают серной
кислотой и получают жирные кислоты.
Полученные таким образом жирные кислоты подвергают дистилляции
или ректификации.
5.2	Основные промышленные способы производства высших жирных
спиртов
Высшие жирные спирты (ВЖС) используют главным образом для
производства поверхностно-активных веществ, синтетических смазочных
масел, присадок к маслам и др.
Промышленные методы производства ВЖС по типу используемого
сырья можно разделить на 2 группы:
-	методы, связанные с использованием растительных и животных жиров;
-	методы, связанные с использованием нефтяного и газового сырья.
Промышленные методы, сырье и перечень товарных продуктов
приведены в таблице 5.1.
147
Таблица 5.1 - Промышленные методы производства ВЖС
Метод	Основное сырье	Товарные продукты
1. Омыление восков 	<	Кашалотовый жир	Первичные нормальные насыщенные и ненасыщенные спирты Си — С2о с четным числом углеродных атомов
2. Восстановление ацилглицеринов металлическим натрием	Кокосовое	масло, кашалотовый жир	Первичные насыщенные и ненасыщенные спирты С8 — С]8 (из кокосового масла) и См - С2о (из кашалотового жира) с четным числом углеродных атомов
3. Г пирогенизация (гидрогенолиз) ацилглицеринов	Кокосовое	масло, кашалотовый жир	Первичные насыщенные и ненасыщенные спирты С8 - С18 (из кокосового масла) и См — С2о (из кашалотового жира) с четным числом углеродных атомов
4. Гидрогенизация жирных кислот	СЖК с Сю — Сго. жир- ные кислоты кокосово- го, пальмового и тало- вого масел	Первичные нормальные спирты с нечетным и четным (если СЖК) и четным (если натуральные жирные кислоты) числом углеродных атомов
5. Гидрогенолиз эфиров жирных кислот	СЖК С7-С9С1о-С1б, жирные кислоты нату- ральных жиров	Первичные нормальные спирты соответст- вующей фракции С7 — Cs, С1о — С16
6. Оксосинтез (гидроформили- рование)	Олефины С6 - С9 и С12	Спирты Се — С1з
7.Окисление жидких парафинов	Парафины С12 — С18	Смесь вторичных нормальных спиртов Ci2 —Сщ
8. Выделение спиртов из неомыляемых 2	Нейтральные вещества, образующиеся	при окислении парафинов до жирных кислот	Смесь первичных и вторичных спиртов Сю — С20
9. Алюмооргани- ческий синтез	Этилен	Первичные нормальные спирты Се - С2<, с четным числом атомов углерода, т.к. в этилене 2 атома углерода
В промышленном масштабе для получения спиртов используется
оксосинтез, алюмоорганический синтез и гидрогенизация метиловых эфиров
(гидрогенолиз) жирных кислот. Путем гидрогенизации получают спирты
Сю - С|6 в основном первичные нормальные.
Фракции спиртов С]2 — Си также получают путем гидрогенолиза
ацилглицеринов или жирных кислот кокосового масла.
148
5.3	Поверхностно-активные вещества как основа моющих средств
бытового и технического назначения
Все синтетические моющие средства (СМС), которые выпускаются в
промышленности, можно разделить на две большие группы:
-	моющие средства бытового назначения (стирка тканей, мытье посуды,
чистка предметов домашнего обихода и т.п.);
-	моющие средства технического назначения (очистка различных
поверхностей в технике, например, металлов и др.).
В состав СМС входят две группы веществ: моющие вещества и добавки.
Все моющие вещества, которые входят в состав СМС делят на 4 класса:
-	анионные (анионоактивные) — поверхностно-активные вещества с одной
или несколькими функциональными группами, которые в водном растворе
диссоциируют на ионы, с образованием аниона, обеспечивающего
поверхностную активность и катиона, обеспечивающего их растворимость;
-	катионные (катионоактивные) - поверхностно-активные вещества с
одной или несколькими функциональными группами, которые при
диссоциации на ионы образуют катион, обеспечивающий поверхностную
активность и анион, обеспечивающий их растворимость;
-	амфолитные — дифильные соединения, которые при диссоциации в
щелочной среде ионизуются до поверхностно-активного аниона, а в кислой —
до поверхностно-активного катиона, а в нейтральной среде - неиногенные
ПАВ;
-	неиногенные — это поверхностно-активные вещества, которые в
растворах не диссоциируют и, следовательно, не образуют ионов. Их
растворимость обеспечивается наличием функциональных групп, которые
взаимодействуют с водой с образованием межмолекулярных связей.
К анионактивным веществам относятся:
I.	Соли карбоновых кислот (RCOOMe), где Me = Na, К, NH4 и др.
2.	Сульфаты (например, сульфаты жирных спиртов):
R-OH + H2SO4 - ROSO3H + Н2О.
149
Если алкилоксисульфокислоту нейтрализовать гидроксидом натрия
ROSO3H, то получают алкилсульфат натрия ROSO3Na;
-	вторичные алкилсульфаты;
-	сульфаты замещенных полигликолевых эфиров.
Алкилсульфаты получают, чаще всего, путем взаимодействия H2SO4, SO3
с ВЖС, гидроксикислотами или их производными в мягких условиях
(температура около 30 °C).
3.	Сульфонаты:
-	соли истинных сульфокислот, например, первичные алкилсульфонаты:
R-CH2-SO3Me;
-	сульфонаты жирных кислот, их эфиров, амидов, например,
R-CH-COOMe,
I
SO3Me
-	вторичные алкилсульфонаты (когда сульфогруппа расположена в
середине цепочки);
-	сульфонаты сложных эфиров (моно-, ди- и поликарбоновых кислот)
R-CH2COOR,-SO3Me;
-	алкилбензолсульфонаты — соли сульфокислот алкилбензолов;
-	алкилнафталинсульфонаты (называются еще некалями): это смесь
моно-, ди- и трипропил или бутилнафталинсульфонатов натрия.
К катион активны и веществам относятся:
-	соли аминов, например [ RNH3]+C1.
-	четвертичные аммониевые соединения, например, [R| (CH3)3N] ' СГ.
Их свойства зависят от длины и строения алкильной цепи. Четвертичные
соли сильных кислот являются ионными соединениями, подобными солям
щелочных металлов. Катион их бесцветен, и окраска зависит от природы
аниона.
Четвертичные аммониевые соединения (соли) — гигроскопичные и
недостаточно термически устойчивые соединения. При нагревании до 100'°C и
выше начинается их частичное разложение.
150
Достаточно дешевым и доступным нефтяным сырьем для производства
четвертичных аммониевых солей являются алкилбензолы - полупродукты
производства сульфонола. На основе алкилбеизола можно получать
алкилбензилпиридиний (катапины) и алкилбензилтриметиламмонийхлориды
(катами ны). Эти вещества входят в состав моющих средств в качестве
смачивателей, а также применяются в нефтяной промышленности как
дезинфицирующие средства и ингибиторы коррозии.
К амфолитным веществам относятся: производные имидазолинов,
амидо- и сульфобетаинов. Амфолитные ПАВ умягчают ткани, волосы,
обладают антистатическим действием и эффективны при применении в
холодной и жесткой воде.
В ряду катионно-ориентированных амфолитных ПАВ наибольшее
распространение получили алкиламидобетаины, сульфобетаины и природный
лецитин.
К анионо-ориентированным примыкают анионоактивные ПАВ,
включающие атом азота, амидокарбоксилаты, амидосульфонаты и
амидосульфаты.
Амфолитные ПАВ в зависимости от величины заряда, pH среды
проявляют свойства катионактивных, анионактивных или неиногенных ПАВ.
К наиболее распространенным неиногенным ПАВ относятся производные
оксида этилена, пропилена, глицерина, например оксиэтилированные спирты
R(OCH2CH2)nOH, где п - может быть равно 3, 7,10 и более.
Исходным сырьем для получения неиногенных моющих веществ служат
соединения, включающие атом водорода, с длинными углеводородными
цепями, способные реагировать с этилен- или пропиленоксидами: алканолы,
карбоновые кислоты, алкилфенолы, амины, амиды и др. Реакция
присоединения этилен (пропилен) оксидов называется оксиэтилированием
(пропилированием). Присоединяя различное число молекул оксида, можно в
широких пределах изменять физические и потребительские свойства
неиногенных моющих веществ.
151
В промышленности неиногенные моющие вещества на основе
этиленоксида получают при 150-250 °C в присутствии катализатора. В
качестве катализатора используют около 0,1-0,5 % масс, гидроксида или
метилата натрия.
Получают также неиногенные ПАВ на основе блок-сополимеров,
производных амидов карбоновых кислот, глицерина и высших алканолов.
К производным глицерина относятся триацилглицерины,
диацилглицерины, моноацилглицерины и ацилполиглицерины.
5.4 Синтетические моющие средства
Развитие промышленности синтетических моющих средств обусловлено
не только необходимостью экономии пищевых жиров, расходуемых на
производство мыла, но и все более расширяющимся применением СМС для
удаления загрязнений с самых разнообразных изделий в различных отраслях
народного хозяйства.
Множественность областей использования и разнообразие проявления
свойств затрудняет четкое определение СМС. В настоящее время под СМС
понимают сложную многокомпонентную смесь (композицию), состоящую из
поверхностно-активных веществ и различных активных добавок и
позволяющую эффективно удалять загрязнители с различных изделий.
Синтетические моющие средства подразделяют на твердые, жидкие,
пасты.
Твердые СМС производят в виде порошков, кусков, драже, «чешуек»,
хлопьев, вермишели. Наиболее распространенной формой СМС являются
порошки или гранулы. Содержание активного вещества в кусковых СМС
составляет 10 — 40 % масс., в чешуйчатых — 80-85 % масс., в хлопьях и
вермишели — более 70 % масс.
Пасты содержат 30 — 60 % масс, моющего вещества, 2 — 5 % масс,
неорганических солей (хлорид и сульфат натрия), 2 — 4 % масс, исходного
сырья и воду. При длительном хранении неорганические соли при низких
152
температурах вьпсристаллизовуются, продукт становится негомогенным и это
ухудшает его потребительские свойства. Препятствует кристаллизации хлорид
натрия.
Для получения жидких СМС применяют моющие вещества с
минимальным содержанием неорганических солей. Часто используют
комбинации из анионактивных и неионогенных ПАВ.
СМС различают по назначению: для стирки хлопчатобумажных и
льняных тканей; изделий из шерстяных, шелковых, искуственных и
синтетических волокон; универсальные СМС, а также СМС для стирки слабо- и
сильнозагрязненных тканей. Кроме того, производят пеномоющие, чистящие и
СМС технического назначения.
По условиям применения СМС делят на моющие средства для
низкотемпературной и высокотемпературной стирки, а по способу применения
- на высоко- и низкопенные.
В отличие от мыла СМС, как правило, создаются для определенных
целей, и поэтому состав СМС может существевдо различаться. Однако всегда в
рецептурах СМС можно различить 2 группы веществ:
-	моющие вещества (поверхностно активные вещест ва);
-	полезные добавки (они обеспечивают максимальное проявление
моющего действия ПАВ).
В качестве ПАВ используют, главным образом, анионные и неиногенные
ПАВ, в частности: алкилсульфонаты, алкиларенсульфонаты (предпочтительно с
неразветвленным углеводородным радикалом), алкилсульфонаты первичных
спиртов, оксиэтилированные ВЖС и алкилфенолы. Другие ПАВ (катионные и
амфолитные) используются редко, чаще в составе препаратов специального
назначения (антистатики, косметические препараты).
Моющие поверхностно активные вещест ва относятся к нетоксичным или
малотоксичным продуктам.
Использование больших количеств СМС приводит к увеличению
содержания их компонентов в сточных водах и водоемах. В ряде стран
153
установлены различные предельно допустимые концентрации (ПДК) ПАВ в
природных водах; в большинстве стран эта величина в среднем составляет
0,2 — 0,8 мг/л (в нашей стране — 0,5 мг/л). В атмосферном воздухе на расстоянии
3 км от предприятия содержание моющих веществ должно составлять
0,03 — 0,05 мг/м3.
В основе биохимической очистки лежит процесс окисления органических
веществ под действием энзимов, которые содержатся в водоемах и образуются
при помощи бакт ерий или других микроорганизмов.
Следовательно, жестко регламентируется так называемая биологическая
разрушаемость моющих веществ. Она характеризуется расходом кислорода на
биохимическое окисление и выражается в процентах от теоретически
необходимого для полного окисления этого вещества.
Большую роль в этом случае играет концентрация моющего вещества.
Обычно биологическую разрушаемость оценивают при концентрациях
моющего вещества 50, 100, 200 мг/л. Например, первичные алкилсульфаты на
основе СЖК при концентрации 50 мг/л за 6 часов потребляют кислорода в
количестве 31,4% от теоретически необходимого. Алкилсульфонаты из
парафинов нормальных — 43,3 %.
По биологической разлагаемости все ПАВ разделяют на три группы:
I. «Биологически мягкие»: для них характерно увеличение потребления
кислорода пропорционально их концентрации в воде. Обычно потребление
кислорода для этой группы веществ в течение 6 часов составляет 30-40 % от
теоретического количества для полного окисления ПАВ.
К этой группе относятся первичные и вторичные алкилсульфаты с н-
алкильной цепью; первичные алкилсульфонаты с н-алкильной цепью;
неиногенные ПАВ на основе н-первичных и н-вторичных алканов; сульфаты
оксиэтилированных н-первичных и вторичных алканолов, содержащих 2 — 3
моля этиленоксида и др.
154
П. ПАВ, которые разлагаются значительно медленнее и для которых
характерно нарушение пропорциональности в потреблении кислорода при
повышении исходной концентрации ПАВ в воде.
К этой группе относятся алкилбензолсульфонаты. Степень их окисления
зависит от длины и степени разветвления алкильного радикала и в меньшей
степени — от положения фенольной группы.
Ш. «Биологически жесткие»: для них характерно уменьшение скорости
разложения при увеличении концентрации ПАВ в сточных водах. Соединения
этой группы при длительной биоочистке (больше 30 суток) разлагаются всего
на 35 — 40 %. Распад на 50 % достигается в течение 2 месяцев. Повышение
содержания ПАВ этой группы в воде выше 10 мг/л приводит к сильному
ценообразованию и нарушению окислительных процессов в водоемах.
К этой группе относятся алкилбензолсульфонаты с разветвленной
алкильной цепью; сополимеры этиленоксида и пропиленоксида: проксонолы.
В настоящее время в большинстве стран мира и в нашей стране
разрешается применение веществ первой и второй групп, т.е. таких, которые
при очистке сточных вод удаляются более, чем на 80 % масс.
Современные СМС в зависимости от назначения должны содержать
достаточно много различных компонентов: ПАВ разных классов или их смеси,
комплексообразователи для связывания солей жесткости воды,
антиресорбенты, ингибиторы коррозии металлов, химические и оптические
отбеливатели, включая их стабилизаторы и активаторы, пеногасители,
регуляторы величины pH, ферменты, ароматизаторы и другие компоненты,
придающие рецептуре требуемые специфические свойства.
Щелочные и нейтральные электролиты.
Щелочные электролиты в составах СМС используются для улучшения
(усиления) моющего действия активных веществ и уменьшения отрицательного
влияния жесткости воды.
1SS
Для связывания солей жесткости воды чаще всего применяют
конденсированные фосфаты, в частности, триполифосфат, который получают в
течение 15—30 минут при 290 - 310 “С по реакции:
Na4P2O7 + NaPO3 - NasP3O10
Водные растворы триполифосфата (пентанатрийфосфата) имеют
величину pH больше 7. Кроме того, это вещество проявляет моющее действие.
Из других электролитов используются карбонаты и бикарбонаты натрия
или калия, а также силикаты натрия. Они создают щелочную среду, в которой
проявляется максимальное моющее действие, а силикаты предотвращают
коррозию металлических поверхностей.
Карбонат натрия (или кальцинированная сода) один из основных
компонентов СМС. При концентрации 0,06 моль/дм3 водные растворы
карбоната натрия создают щелочную реакцию с величиной рН= 11,2.
При стирке присутствие карбонатов полезно еще и потому, что они
способны омылять жировые загрязнения и переводить их в растворимое
состояние.
Силикаты натрия могут иметь переменный состав общей формулы
Na2OnSiO2. В моющих средствах чаще используют диметасиликат натрия
Na2Si2O5, метасиликат натрия Na2SiO3, а также полисиликаты.
В промышленности силикаты натрия для СМС получают в виде твердого
прозрачного стекловидного сплава, который называют силикат-глыбой или
растворимым стеклом. Водные растворы силикат-глыбы называют жидким
стеклом. Отношение SiO2: Na2O, которое называют модулем стекла, для
растворимого стекла находится в интервале от 1:1 до 4,2:1. Растворение
силикат-глыбы сопровождается гидратацией и гидролизом. Водные растворы
силикатов создают величину pH- 12 — 13.
В моющих средствах для стирки тканей применяют силикаты с модулем
от 1,7 до 2,5, а в средствах для очистки твердых поверхностей - с модулем от
0,5 до 1. Моющее действие Na2SiO3 в 0,2 % масс, концентрации и при
жесткости воды 0,3 % (мол.) превышает 20 %.
156
Из нейтральных электролитов чаще используют сульфат натрия, который
выполняет функцию наполнителя и способствует некоторому усилению
моющего действия.
В последнее время в состав СМС вместо фосфатов (содержание которых в
моющем порошке в среднем составляет 35 % масс.), вызывающих активный
рост водорослей в водоемах, вводят цеолиты. Это кристаллические водные
алюмосиликаты каркасной структуры. Суммарная брутто-формула одного из
цеолитов THnaNaA выглядит так: Nai2(AlO2)i2(SiO2)12-27H2O.
Цеолиты за счет протекания процесса ионного обмена только снижают
жесткость воды, другими функциями, которые свойственны триполифосфату
натрия, они не обладают. Цеолиты применяют в комбинации с
триполифосфатом (или другим комплексообразователем) при соотношении 1:1.
Средства, придающие белизну.
К средствам, придающим белизну тканей, относятся химические и
оптические отбеливатели, а также ферменты. К этим же средствам можно
отнести вещества, удерживающие в раствору уже удаленные загрязнители
(антаресорбенты).
Химические отбеливатели — вещества, которые в условиях стирки,
выделяют активный кислород и тем самым разрушают загрязняющие вещества.
Содержание химических отбеливателей может достигать до 25 % от массы
моющего средства
Отбеливающий эффект может быть достигнут механическим и
химическим путем. Механическим путем удаляются в основном пигментные и
масляные загрязнители. Химические отбеливатели разрушают загрязнители,
взаимодействуя с ними, превращая их в такие соединения, которые не имеют
окраски, бесцветны либо имеют белый цвет.
При химическом отбеливании удаляются несмываемые загрязнители
благодаря окислительному или восстановительному воздействию отбеливателя.
Практическое значение приобрело окислительное отбеливание. Такое
отбеливание проводят с помощью пероксидов и гипохлоритов. Важнейшими
157
представителями этих соединений является перборат натрия NaBO2 H2O2-3H2O
и перкарбонат натрия NaCO3- 1,5Н2О2Н2О (персоль).
Перборат натрия имеет оптимальный отбеливающий эффект при
температуре выше 60 °C в присутствии ЭДТА.
Кроме отбеливания перборат натрия способствует образованию пены и
при концентрации более 0,4 % масс. И создает щелочную среду с величиной
pH =9. Достигаемая степень белизны при использовании одного только
пербората натрия растет с повышением его концентрации и при концентрации
0,5 % превышает 10 %.
Гипохлоригное отбеливание гипохлоритом натрия (NaOCl), реже
гипохлоритом лития (LiOCl) ведут также при температуре 60 °C.
Оптические отбеливатели — люминисцентные красители, которые
поглощают ультрафиолетовые лучи солнечного света и часть его излучают в
видимой области спектра. Это излучение складывается, например, с желтым
оттенком, и отражается в виде голубого цвета. При этом яркость ткани за счет
добавления этого отраженного света увеличивается.
Оптические отбеливатели в моющих средствах по их назначению
разделяют на отбеливатели для хлопка, хлоррезистентные отбеливатели,
отбеливатели для полиамидных и полиэфирных тканей.
Для отбеливания тканей из хлопка применяют производные стильбена, а
для тканей из полиамидных, полиэфирных, ацетатных, шерстяных, шелковых
волокон приобрели производные пирозолина, кумарина, хинолина и др.
Производные бензоксазола применяют для отбеливания всех видов тканей.
Антиресорбенты — это вещества, препятствующие повторному
осаждению загрязнителей на очищаемую поверхность. Наиболее
распространенным антиресорбентом является натрийкарбоксиметилцеллюлоза
(НКМЦ).
Получают НКМЦ со степенью полимеризации 250-350 и степенью
замещения 65 — 75, которая определяется числом гидроксильных групп в 100
элементарных глюкозидных остатках, замещенных карбоксиметильными
158
группами. Степень замещения обуславливает потребительские свойства
продукта.
Сорбция на ткани НКМЦ придает волокнам свойства отталкивать
частицы загрязнителя. Сорбирование на волокне молекулы НКМЦ вследствие
ионизации карбоксиметильных групп, направленных в сторону моющего
раствора, сообщают поверхности ткани отрицательный заряд, чем объясняется
защитное действие НКМЦ. Степень белизны при стирке хлопка в присутствии
НКМЦ выше, чем в его отсутствие.
Антиресорбционный эффект также проявляет поливиниловый спирт.
При стирке тканей из гидрофобных волокон шерсти, капрона, ацетатного
волокна, на которых молекулы НКМЦ плохо или вовсе не сорбируются,
применяют в качестве антиресорбента поливинилпирролидон.
Ферменты — вещества для удаления окрашенных пятен белкового
происхождения.
Ферментами называют вещества, обладающие каталитическими
свойствами, благодаря которым в моющем растворе происходит разложение
загрязнителей белкового характера в результате их гидролиза, в процессе
которого они превращаются в водорастворимые аминокислоты и другие
соединения.
В составе СМС используют протеолитические и амилолитические
ферменты.
Активность протеаз зависит от гепературы и величины pH среды. При
температуре выше 70 °C активность исчезает из-за того, что сами протеазы
разрушаются.
Применение ферментов позволяет создавать рецептуры СМС для стирки
изделий из тканей, не выдерживающих нагревание и щелочную среду.
Для удаления загрязнителей жирового характера используются липазы,
являющиеся достаточно стабильными и устойчивыми.
159
Ароматизаторы — душистые вещества, эфирные масла и различные
экстракты или их смеси, которые придают моющим средствам
соответствующий аромат.
Наибольшая доля выпускаемых ароматизаторов приходится на простые и
сложные эфиры, алканолы, альдегиды и ацетали и др.
Рецептуры синтетических моющих средств составляют с учетом
ассортимента сырья, функциональных свойств компонентов, условий их
получения и применения. Несмотря на ряд экономических и технологических
факторов, которые неизбежно учитывают при выборе состава рецептуры,
решающим критерием является их назначение и условия применения. Так, при
стирке различных изделий необходимо учитывать тип тканей, степень и
характер загрязненности, температуру и жесткость воды, продолжительность
стирки и др.
СМС бытового назначения делят, как отмечено выше на 4 группы (по
составу):
-	для стирки хлопчатобумажных тканей и льняных тканей (pH— 10);
-	для стирки шерстяных и шелковых тканей (pH- 8);
-	д ля стирки синтетических тканей (рН= 8);
-	универсальные (рН = 9).
В СМС бытового назначения включают средства личной гигиены и
чистящие средства. Существует также группа технических СМС, которые
предназначены для очистки поверхностей в промышленности.
Основные свойства волокон ткани, которые необходимо учитывать при
стирке, следующие:
-	целлюлозные волокна (хлопчатобумажные, льняные) выдерживают
относительно высокую щелочность моющих растворов (величина pH = 10-11)
и высокие температуры (100 °C), под действием кислот эти ткани разрушаются;
-	белковые волокна (шерсть, шелк) устойчивы в кислых средах и не
устойчивы в щелочных;
160
-	искусственные волокна (ацетатные, вискозные); искусственные волокна
на основе целлюлозы относительно устойчивы в щелочных средах, волокна эти
получают путем растворения целлюлозы, иногда с обработкой
(присоединением) других фрагментов, затем из этого раствора получают нити и
пряжу; аналогичным путем получают волокна на основе белков;
-	синтетические волокна (полиамидные - капрон, полиэфирные - лавсан,
поливинилхлоридные - хлорид и т.п.).
Моющие средства, как правило, выпускают в виде порошков. В состав
СМС обычно входит до 10 компонентов. Моющие ПАВ вводят в количестве
15- 20 % масс.
Для улучшения моющего действия и устранения вредного воздействия
жесткости воды, в состав таких СМС вводят 30 — 50 % масс, конденсированных
фосфатов. Кальцинированная сода используется реже.
Для предупреждения коррозии, вызываемой моющими растворами, и
улучшения сыпучести порошков в состав СМС добавляют 5 - 8 % масс,
силиката натрия.
В качестве антиресорбента используют НКМЦ (натрийкарбоксиме-
тилцеллюлозу) в количестве около 1 % масс.
В некоторые СМС вводят пероксидные соли, в частности, перборат
натрия (химический отбеливатель) в количестве до 25 % масс.
Оптические отбеливатели, парфюмерные отдушки и ферменты вводят в
основном до 1 % масс, каждого.
В состав порошков в качестве нейтрального электролита вводят до
40 % масс, сульфата натрия.
В составе композиций СМС могут присутствовать гидротропные добавки
- вещества, которые обеспечивают снижение вязкости композиций СМС
(смеси, что поступает на сушку).
Жидкие моющие средства используют почти исключительно для стирки
шелковых, синтетических, шерстяных и искусственных тканей.
161
В состав жидких моющих средств, входят: моющие вещества
20-30 % масс., электролиты 0—10 % масс. Содержание сухих веществ
достигает 40 % масс.
Пастообразные моющие средства используют для стирки всех видов
тканей. В состав этих средств входит: моющих веществ 20 30 % масс.,
электролитов до 25 % масс.
СМС технического назначения могут быть водными и безводными:
I.	Водные СМС предназначены, главным образом, для очистки деталей
машин от углеводородных загрязнений.
Отличительной особенностью технических моющих средств является
низкое содержание моющих веществ (до 5 % масс.) и значительное содержание
щелочных электролитов (триполифосфат натрия, карбонат натрия, силикат
натрия) Суммарное содержание электролитов может достигать 70 % масс, и
более.
2.	Неводные СМС используются для очистки поверхностей с
трудноудаляемыми загрязнениями или поверхностей сложной формы.
Они представляют собой относительно высококипящие растворители
(температура кипения 90 - 160 °C), в которых растворены моющие вещества в
количестве до 25 % масс.
В качестве растворителей используют ксилол (орто-, мета-, пара-),
уайтспирит, диметилформамид, смесь алифатических и ароматических
растворителей.
Технология синтетических моющих средств в виде порошков включает в
себя такие стадии:
-	подготовка компонентов (сырья);
-	дозирование жидкого и сыпучего сырья;
-	смешение компонентов в реакторах с получением композиции СМС;
-	сушка композиции (для порошкообразных СМС);
-	фильтрация;
-	удаление воздуха и гомогенизация;
162
-	смешивание с термолабильными добавками;
-	расфасовка.
Композиции готовят периодическим и непрерывным способом.
Периодический способ применяют при получении жидких,
пастообразных СМС и порошков на установках производительностью 30 и 100
тыс т в год.
Периодический способ приготовления отличается надежностью и
простотой аппаратурного оформления, кроме того, он позволяет вести загрузку
компонентов в реактор-смеситель в любой последовательности, что является
преимуществом перед непрерывным способом.
Порядок загрузки влияет на вязкость и кажущуюся плотность порошка.
Для получения порошка с высокой кажущейся плотностью сначала загружают
жидкое стекло, воду, растворы моющих веществ. Полученную смесь
подогревают до 70 — 90 °C, начинают перемешивать при одновременной
последовательной подаче порошка НКМЦ, оптического отбеливателя, сульфата
натрия, карбоната натрия и триполифосфата.,
Загрузка сырья в обратной последовательности приводит к получению
порошка с низкой кажущейся плотностью.
При периодическом приготовлении композиции компоненты
последовательно загружаются в реактор-смеситель, из которого полученную
смесь насосом или самотеком направляют в расходный реактор,
гомогенизируют, фильтруют на самоочищающихся фильтрах и подают на
расфасовку или на сушку.
Непрерывно композицию готовят в каскаде реакторов-смесителей,
работающих по переточной схеме. Компоненты параллельными потоками
подают в первый реактор, из которого смесь перетекает в следующие. Время
пребывания композиции в одном аппарате 4-5 минут. При непрерывном
производстве СМС применяют реакторы объемом 1 м3. Для гомогенизации
композиции используют гомогенизаторы-дезинтеграторы.
163
Сыпучие компоненты дозируются с помощью весовых устройств
непрерывного действия; жидкое сырье — через двухклапанное устройство.
Сушка композиции.
Современные СМС производят в основном в виде гранулированных
порошков сушкой композиции. В зависимости от способа подвода тепла для
испарения жидкости и способа удаления образующихся паров различают
газовый и контактный способы сушки.
В практике производства СМС применяют конвективную сушку
нагретым воздухом и горячими дымовыми газами.
Распылительную сушку ведут в вертикальном цилиндрическом аппарате
(сушильная башня), в котором для создания большой поверхности контакта
теплоагента с частицами суспензии ее распыляют форсунками с диаметром
отверстий 2,5 - 3,5 мм. Форсунки расположены под углом 60° к стенке башни,
чтобы при распылении капли композиции меньше приставали к стенкам башни.
Башня имеет высоту до 30 м, диаметр 7 — 9 м. Форсунки расположены в
верхней части башни. В нижней части башни по специальным каналам через
коллекторы поступает теплоноситель (топочные газы с температурой 300 °C).
Из верхней части отработаный теплоноситель (воздух) удаляется по
специальным каналам через коллектор. Возможна подача теплоносителя в
верхнюю часть башни, т.е. можно организовать сушку в режиме противотока и
прямотока.
Давление композиции в форсунках до 8 МПа. Это позволяет получить
достаточную степень распыления. От размера капель зависит насыпная масса
порошка.
Высушенная композиция представляет собой гранулы шарообразной
формы, полые внутри. Если композиция составлена правильно и правильно
проведена сушка, то гранулы прочные, не истираются в пыль при
транспортировании порошка.
Теплоноситель получают в специальных топках, где сжигается мазут или
природный газ.
164
Топочные газы, выходящие из сушильной башни, проходят очистку в
циклонах, скрубберах.
К охлажденному порошку в специальных барабанных смесителях
добавляют компоненты: энзимы, химический отбеливатель, парфюмерные
композиции и др. компоненты.
Технология получения жидких или пастообразных СМС включает такие
стадии: подготовку сыпучего и жидкого сырья, дозирование его в реактор в
определенной последовательности, растворение компонентов, гомогенизацию и
расфасовку. Производство обычно ведут периодическим способом.
Производство СМС в виде паст и жидких средств представляется
наиболее перспективным по ряду причин:
-	в технологии производства паст и жидких моющих средств отсутствуют
стадии сушки композиции, введения нетермостабильных компонентов и
очистки отработанного воздуха;
-	ни на одной стадии не используется повышенное давление.
Кроме того, производство моющих паст и жидких моющих средств
является наименее энергоемким, т.е. и в этом отношении более перспективным.
165
6 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОТРАСЛИ
Технический уровень природоохранных мероприятий характеризуется:
-	комплексностью подхода к вопросам охраны окружающей среды
(недопотребление, водоотведение, очистка, утилизация отходов, экономика);
-	минимальным отводом сточных вод в водоемы, промвыбросов в
атмосферу и отходов в почву;
-	максимальным использованием продуктов очистки и отходов в
масложировой промышленности и в других отраслях народного хозяйства;
-	резким увеличением оборотной, повторно и последовательно
используемой воды;
-	созданием малосточных, малоотходных, энергосберегающих
технологий;
-	усовершенствованием существующих и применением новых методов
очистки.
В масложировой промышленности внедрение природоохранных
мероприятий сдерживается по следующим причинам:
-	создание бессточных безотходных производств требует значительных
средств;
-	неподготовленность действующих предприятий к внедрению
современных мероприятий по охране природы;
-	необходимость реконструкции всего водного хозяйства с разработкой
очистных сооружений;
-	опережающие темпы роста выпускаемой продукции по сравнению с
ходом строительства очистных сооружений при ограниченном
финанс ировании;
-	разнообразие производств, которые имеют различные загрязняющие
вещества в сточных водах (бензин, жировые вещества, мыла, глицерин,
сульфаты, хлориды и др.).
Ддя каждого производства масложировой отрасли разработаны
рациональные схемы водопотребления и водоотведения. Все стоки производств
дифференцированы, для каждого их вида рекомендован локальный метод
166
очистки. На каждом производстве разработаны мероприятия по
совершенствованию технологии, позволяющие исключить образование
сточных вод или уменьшить концентрацию загрязнений, а также сократить
количество свежей воды и отходов.
На предприятиях масложировой промышленности образуется большое
количество жиросодержащих стоков, они основная опасность для окружающей
среды.
При прессовом производстве растительных масел не образуются сточные
воды, требующие очистки в пределах маслопрессового цеха. Стирка салфеток
мылом и щелочными растворами производится вне цеха, а образующиеся
мылосодержащие стоки должны направляться на безфлотационную очистку.
В маслозкстракционном производстве сточные воды образуются в
процессе конденсации паровоздушных смесей, поступающих в конденсаторы
из шнековых испарителей, тостеров, системы дистилляции, паровых эжекторов
и др. С целью снижения расхода свежей воды целесообразно заменить
конденсаторы водяного охлаждения конденсаторами воздушного охлаждения.
Целесообразно использовать специальные поверхностные охладители
(типа труба в трубе) для охлаждения сточных вод после шламовыпарителя
вместо применяемого способа охлаждения стоков разбавлением их свежей
водой или дооборудованием экстракционной линии специальной установкой
для воздушного охлаждения сточных вод.
Бензиносодержащие стоки после шламовыпарителя целесообразно
очищать в аппаратах воздушного охлаждения, в которых из воды удаляется
бензин. Вода охлаждается, затем смешивается с перлитом. Фильтруется и
сбрасывается в канагшзацию, осадок передается в шрот.
В производстве рафинации жиров для сокращения количества
зажиренных стоков, образующихся при сушке гидратированного масла и
фосфатидных осадков, рекомендуется применять вакуум-насосы вместо
пароэжекторных блоков. При этом все стоки (конденсат из поверхностных
конденсаторов) можно использовать для кондиционирования шротов по
влажности, что позволит организовать бессточное производство фосфатидных
концентратов и гидратированного масла.
167
Для нейтрализации (с промыванием гидратированного масла и саломаса
на сепарационной линии) рекомендуется применять схемы недопотребления,
обеспечивающие получения соапстоков концентрацией не менее 20 % масс.,
при строгом контроле количества вводимой в сепаратор воды. Это позволит без
дополнительного концентрирования направлять соапстоки на мыловарение, а
также сократить количество свежей воды, потребляемой для вывода соапстока
из барабана сепаратора, за счет частичного использования второй промывной
воды.
Разбавленные соапстоки, получаемые по другим методам нейтрализации,
рекомендуется концентрировать выпариванием в пленочных аппаратах. Слабые
растворы мыла могут быть обработаны хлористым кальцием, как и промывные
воды, с получением концентрата кальциевых солей жирных кислот.
Для дезодорации и дистилляционного удаления жирных кислот на
непрерывно действующих установках рекомендуется устанавливать узлы
улавливания жировых погонов перед первым пароэжектором, что снижает
загрязнение барометрических вод.
Мыло- и жиросодержащие стоки образуются также в производстве
маргариновой продукции за счет промывных вод от мойки технологического
оборудования. Для сокращения количества таких вод рекомендуется
организовывать узел централизованной подготовки и использования моющих и
дезинфицирующих растворов, предназначенных для циркуляционной мойки
оборудования. Это позволит: сократить расход свежей воды, уменьшить
количество стоков, устранить ручной труд.
В производстве гидрогенизированных жиров основными стоками
является отработанная вода, выходящая из скрубберов после охлаждения и
очистки циркуляционного водорода. Переход на централизованное снабжение
катализатором и исключение регенерации отработанного катализатора в
системе гидрозаводов устранят образование стоков, связанных с этим
технологическим процессом.
При производстве глицерина и жирных кислот, при сернокислотной
рафинации технических животных жиров образуются кислые воды, которые
168
необходимо нейтрализовать кальцинированной содой до величины pH =8-9.
Эти воды следует направлять в общезаводские очистные сооружения.
Сточные воды, содержащие низкомолекулярные жирные кислоты,
образуются при конденсации парогазовой смеси, отходящей с паром из
автоклавов в конденсаторах смешения. Применение поверхностных
конденсаторов позволит снизить количество загрязненных стоков
При производстве мыла подмыльные щелока являются самыми
загрязненными сточными водами. Наряду с жировыми веществами они
содержат значительное количество поваренной соли, содопродуктов (в
свободном виде), различных окрашивающих веществ, углеводородов,
глицерина и др.
Осадки, полученные при обработке подмыльных щелоков хлористым
кальцием, могут использоваться в народном хозяйстве, например для
изготовления смазок.
Принятые технологические схемы и оборудование не всегда и не в полной
мере обеспечивает защиту окружающей среды, поскольку широких
исследований в области защиты воздушного бассейна от последствий
хозяйственной деятельности предприятий мабло-жировой промышленности не
проводилось.
Наиболее распространенными вредными веществами, поступающими в
атмосферу, являются: пыль органическая, бензин и другие углеводороды,
двуокись углерода, жирные кислоты, акролеин, а также выбросы от сжигания
топлива (пыль неорганическая, сернистый ангидрид, окислы азота и др.).
На масло-экстракционных предприятиях загрязнение атмосферного
воздуха происходит на следующих технологических операциях: очистка семян
сопровождается выделением пыли, форпрессование - акролеина, экстракция
масла - бензина, пневмотранспортирование шрота - пыли.
На мыловаренных заводах загрязнение атмосферного воздуха происходит
на следующих стадиях технологического процесса: подогревание и хранение
сырья сопровождается выделением акролеина и жирных кислот, нейтрализация
глицериновых вод - акролеина, двуокиси углерода и углекислого газа,
механическая обработка мыла - мыльной пыли.
169
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.	Арутюнян Н.С., Корнева Е.П., Янова Л.И. и др. Технология
переработки жиров — ML: Пигцепромиздат, 1998. — 452 с.
2.	Арутюнян Н.С., Корнена Е.П. Фосфолипиды растительных масел. — М:
Агропромиздат, 1986. — 256 с.
3.	Бухштаб З.И., Мельник А.П., Ковалев В.М. Технология синтетических
моющих средств. - М.: Легпромиздат, 1988. - 320 с.
4.	Васильева Е.К., Пернатьсв Ю.С. Магия ароматов. - Харьков: КИЦ
«Сварог», 1997.- 320 с.
5.	Демченко П.А. Производство мыл и моющих средств. - Киев.:
Гостехиздат, 1954. — 188 с.
6.	Каспаров Т.Н., Журавлев А.М. Парфюмерно-косметическое
производство. — М.: Пищевая промышленность, 1977.- 320 с.
7.	Копейковский В.М., Данильчук С.И., Гарбузова Г.И. и др. Технология
производства растительных масел. - М.: Легкая и пищевая пром-ть, 1982. —
416с.
8.	Кустова С.Д. Справочник по эфирным маслам. - М.: Пищевая пром-ть,
1978.-208 с.
9.	Лещенко Н.Ф. Технология производства глицерина из жиров и масел и
его применение. - М.: Пищепромиздат, 1998. - 190 с.
10.	Лещенко Н.Ф., Кафиев Н.М. Производство глицерина и жирных
кислот. — М.: АгроНИИТЭИПП, 1993. - 120 с.
11.	Марченко А.А., Савченко Р.В. Выбросы вредных веществ в атмосферу
пищевыми предприятиями. - М.: АгроНИИТЭИПП, выпуск 5 - 16 с.
12.	Масликов В.А. Технологическое оборудование производства
растительных масел. - М.: Пищевая пром-ть, 1974. - 439 с.
13.	Мичиган В.С. Технический уровень природоохранных мероприятий в
масло-жировой промышленности. - М.: Минпищепромиздат, 1983, выпуск 1 —
32 с.
172
14.	Науменко П.В., Шмидт А.А., Беспятов М.П., Бухарин В.В.
Непрерывное мыловарение. - М.: Пищевая промышленность, 1967. - 131 с.
15.	Ошин JI.A. Производство синтетического глицерина. - М.: «Химия»,
1974. - 191 с.
16.	Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и
учету производства в масложировой промышленности. /Под ред. В.П.Ржехина,
А.Г.Сергеева. — Л.: ВНИИЖ, 1965.- Т. II. - 419 с.
14.	Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и
учету производства в масложировой промышленности. /Под ред. В.П.Ржехина,
А.Г.Сергеева. - Л.: ВНИИЖ, 1964.- Т. III. -494 с.
15.	Руководство по технологии получения и переработки растительных
масел и жиров. / Под ред. А.Г.Сергеева. — Л.: ВНИИЖ, 1977. - Т. III. - 351 с.
16.	Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и
учету производства в масложировой промышленности. /Под ред. В.П.Ржехина,
А.Г.Сергеева. - Л.: ВНИИЖ, 1963. - Т. IV. - 424 с.
17.	Руководство по технологии получения и переработки растительных
масел и жиров. / Под ред. А.Г.Сергеева. - Л.: ВНИИЖ, 1975. - Т. IV. - 544 с.
18.	Сидоров И.И., Турышева Н.А., Фалеева Л.П., Ясюкович Е.И.
Технология натуральных эфирных масел и синтетических душистых веществ. -
М.: Легкая промышленность, 1984.- 368 с.
19.	Справочник по мыловаренному производству. / Под ред. И.М.
Товбина.- М.: Пищевая промышленность, 1974. - 518 с.
20.	Товбин И.М., Залиопо М.Н., Журавлев А.М. Производство мыла. - М.:
Пищевая промышленность, 1965. — 204 с.
21.	Тимченко В.К. Технолопя м’яких маргаришв. - Харюв.: НТУ «ХП1»,
2002 - 128 с.
21.	Тютюнников Б.Н., Гладкий Ф.Ф., Бухштаб З.И. и др. Химия жиров. -
М.: Колос, 1992. —448 с.
22.	Тютюнников Б.Н., Науменко П.В., Товбин И.М., Фаниев Г.Г.
Технология переработки жиров. - М.: Пищевая промышленность, 1970. - 652 с.
173