Фосфатиды растительных масел – наиболее значительная группа веществ, сопутствующих растительным жирам как по количественному содержанию, так и по сложности состава и многообразию свойств. Они принадлежат к группе сложных липидов и представляют собой глицериды, одна из гидроксильных групп которых этерифицирована фосфорной кислотой. Фосфатиды есть во всех животных и растительных тканях; особенно много их в мозге, нервах, печени.
Благодаря своим полифункциональным свойствам в настоящее время фосфатиды используются для следующих целей:
- в пищевой промышленности в качестве эмульгирующих, диспергирующих ингредиентов;
- для приготовления лекарств и в качестве биологически активных добавок для приема населением;
- в косметической промышленности как эмульгатор, удерживающий влагу;
- для приготовления кормов для домашних животных и аквариумных рыбок;
- в лакокрасочной и нефтяной отраслях промышленности (технический лецитин).
На всех современных масложировых предприятиях нерафинированное масло подвергается очистке в целях снижения содержания в нем фосфорсодержащих веществ. Главный вопрос – каким способом это делается.
Ряд предприятий для снижения массовой доли фосфатидов до уровня соответствия требованиям к 1-му сорту вынуждены отгружать отстоянное прессовое масло, т. е. прошедшее естественную гидратацию при хранении в резервуарах. В этом случае количество бакового отстоя за сезон может достигать 2,5 % от массы масла, проходящего через баковое хозяйство. Даже при отгрузке масла на экспорт без контрактных требований к количеству фосфатидов маслозаводу редко удается потерять менее 1 % масла на дне баков. Продажа на сторону бакового отстоя приводит к тому, что сотни тонн масла продаются по цене в два раза ниже его стоимости.
Другие предприятия выводят фосфатиды из масла путем физической, химической или иной рафинации.
Наиболее экономически выгодным способом извлечения фосфатидов из масла является водная гидратация (без применения каких-либо реагентов, кроме воды) с производством сырых лецитинов и их продажей на пищевые цели.
До 2010 г. спрос на подсолнечный фосфатидный концентрат в стране был крайне низкий. Сейчас ситуация сменилась на абсолютно противоположную в связи с потребностью Евросоюза в не ГМО лецитинах.
Рост производства фосфатидных концентратов на современных заводах осложняет то обстоятельство, что у технологов бытует мнение, что если после водной гидратации масло подавать на рафинацию и дезодорацию, то повторная, но уже кислотная гидратация приведет к удвоенным потерям масла. Термин «кислотная гидратация» применяется фирмой «Десмет Баллестра» для гидратации, проводимой с помощью лимонной или ортофосфорной кислоты и слабого раствора щелочи. Эта же технология фирмой «Вестфалия» называется «специальной».
Чтобы убедить специалистов в том, что это не так, представляем расчеты.
Количество отходов, образующихся в процессе водной гидратации, можно рассчитать по упрощенной формуле без учета содержания в масле нежировых веществ и влаги: О1 = Кi × (Ф1 – Ф2), где Кi – коэффициент перехода нейтрального масла в гидроосадок (фосфолипидную эмульсию); Ф1 – массовая доля фосфатидов в исходном масле; Ф2 – массовая доля фосфатидов в гидратированном масле после водной гидратации.
Количество отходов, образующихся в процессе кислотной гидратации, рассчитывается также по этой формуле, но содержание фосфатидов в нем будет определено или по формуле О2= Кi × (Ф1 – Ф3), если масло не подвергалось водной гидратации, или по формуле О3= Кi× (Ф2 – Ф3), если масло подвергалось водной гидратации. Тогда для сравнения количества отходов, образующихся при проведении кислотной гидратации, с количеством отходов, образующихся в процессе сначала водной гидратации, а затем кислотной гидратации, запишем следующую формулу: Кi× (Ф1 – Ф3) = Кi× (Ф1 – Ф2) + Кi × (Ф2 – Ф3).
Из практики известно, что Кi имеет значения 1,1–3 и зависит от разных факторов, к которым относятся качественные характеристики масла, характеристики сепараторов, на которых осуществляется отделение гидроосадка от масла, и от используемой технологии.
Для расчета количества отходов в процессе кислотной гидратации берется коэффициент К1 =1,7. Для про- цесса водной гидратации, осуществляемого на современных сепараторах (РХ или RSL), коэффициент К2 составляет 1,54.
Зная эти коэффициенты, можно рассчитать, при каком значении Кi для кислотной гидратации это равенство будет соблюдаться. Для расчета возьмем содержание фосфора Ф1 = 0,8 % в исходном масле, содержание фосфора Ф2 = 0,27 % в масле после водной гидратации и содержание фосфора Ф3 = 0,05 % в масле после кислотной гидратации, и получим 1,7 × (0,8 – 0,05) = 1,54 × (0,8 – 0,27) + Кi × (0,27 – 0,05); 1,275 = 0,816 + Кi ×0,22, тогда Кi = 2,08.
Из расчета видно, что даже при увеличении коэффициента Кi до 2,08 равенство соблюдается и увеличения суммарных потерь масла при двух последовательных стадиях гидратации не будет. Более того, один из передовых заводов Юга России успешно работает по такой схеме с коэффициентом 1,6 на первой стадии и 1,7 – на второй.
Затраты на топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) для проведения двух процессов гидратации будут больше, но полученный плюс от продажи пищевого продукта лецитина вместо гидрофуза или соапстока перекрывает все расходы и гарантирует дополнительную прибыль заводам.
Независимо от направлений сбыта масла – в сыром виде на экспорт, первым сортом по России или в рафинированном виде – наибольший экономический эффект для маслозавода обеспечивает выведение фосфатидов путем водной гидратации и сушки с реализацией их на пищевые цели. А осуществление процесса водной гидратации становится все более актуальным, так как на отечественных заводах уже внедрена технология энзимной гидратации и на очереди внедрение нанотехнологии нейтрализации растительных масел. Эти технологии позволят удалять оставшиеся негидратируемые фосфатиды со значительно меньшими потерями нейтрального жира, чем это происходит при классической кислотной гидратации или при химической нейтрализации.
ООО «ЮгМаслоПродукт», дочернее предприятие испанского холдинга «Ласенор Эмуль», крупнейшего производителя не ГМО пищевых эмульгаторов в Евросоюзе, гарантирует приобретение всего объема производимого российскими заводами фосфатидного концентрата по цене не менее 20 руб./кг.
Для оценки целесообразности внедрения стадии водной гидратации на конкретном заводе предлагаем технологам и экономистам программную модель расчета потерь и затрат при производстве масла на нашем интернет-сайте: www.southoilproduct.com
Источник: Журнал "Масла и жиры" | 
