Катализаторы гидрирования соевого масла

А.Б. Ауезов, Ж.А. Бижанов, С.К. Токтасынов, А. Нуракышев, М. Тюлегенов
НИИ новых химических технологий и материалов при Казахском национальном университете им. аль-Фараби,
г. Алматы

В настоящее время в промышленности гидрирование растительных масел проводят на никелевых катализаторах при температурах 180-230 ^оС. Однако при таких условиях никель может реагировать с компонентами жиров, образуя жирорастворимые соли, которые могут отравлять пищевой продукт. К тому же очень мелкодисперсный никелевый катализатор находится во взвешенном состоянии в гидрогенизированном саломасе, и его очень трудно отделить от готового продукта, что создает опасность попадания никеля в маргарин и кулинарные жиры.

Первые сведения о токсичности никеля были получены более ста лет назад в Страсбургском фармакологическом институте. Было установлено, что никель и его соли могут вызвать токсическое влияние на почки, сердце, репродуктивную функцию и иммунитет. Более поздние исследования показали, что никель и его соли являются канцерогенами, реагируя с ДНК и связываясь с ее фосфатными группами /1/.

Следовые количества никеля (до 50 ppm), прошедшие через фильтр, неблагоприятно влияют также на окислительную стабильность гидрогенизированных масел. Для этого их подвергают дополнительному отбеливанию, однако, даже после этой обработки никель может присутствовать в масле в количестве до 1,5 ppm. Установлено /2/, что присутствие 2.2 ppm никеля понижает стабильность топленого свиного жира на 50 %.

Нами разработаны низкопроцентные (0,1-0,15 %) нанесенные модифицированные палладиевые катализаторы, способные проводить процесс гидрирования растительных масел при более низких температурах (90-150 ^оС) и давлении 0,3-1,0 МПа.

Ниже приведенные данные по жирнокислотному и триглицеридному составу для образцов соевого масла, гидрированных на никелевом (табл.1) и палладиевом (табл.2) катализаторах, а также кривые плавления соевого масла, гидрированного на никелевом и палладиевом катализаторах (рисунок) характерны и для других температур (90-140 ^оС).

Таблица 1

Жирнокислотный и триглицеридный состав гидрированного образца соевого масла на никелевом катализаторе при t = 150°С и Р = 0,4 МПа

Таблица 2

Жирнокислотный и триглицеридный состав гидрированного образца соевого масла на палладиевом катализаторе при t = 150°С и Р = 0,4 МПа

Кривые плавления соевого масла, прогидрированного на никелевом и палладиевом катализаторах соответственно при t = 150°С и Р = 0,4 МПа

Палладиевые катализаторы проявляют высокую активность уже при низких температурах 70-90 ^оС, в то время как никелевые катализаторы достаточно активны лишь при температуре 130 ^оС и выше. Палладиевый катализатор отличает высокая селективность, о чем свидетельствует отсутствие в саломасе линоленовой кислоты, и низкое содержание линолевой кислоты, без образования большого количества стеариновой кислоты. Это обеспечивает получение продукта с высокой окислительной стабильностью и высоким значением твердости по Каминскому (220-450 в зависимости от температуры). Никелевый катализатор характеризуется низкой селективностью - содержание в саломасе линолевой кислоты в 4-5 раз, а стеариновой почти в 2 раза выше, чем на палладиевом катализаторе. В результате продукт имеет низкую окислительную стабильность и низкую твердость (105-144, что ниже требований ГОСТа).

У всех образцов, прогидрированных на никелевом катализаторе, температура плавления более высокая (42,2-45,7 ^оС), по сравнению с образцами, прогидрированными на палладиевом катализаторе (35,5-38,2 ^оС). Такие высокие температуры плавления не соответствуют требованиям, предъявляемым к саломасам, поскольку это приводит к меньшей усвояемости пищевых жиров человеческим организмом.

Саломасы, получаемые с применением никелевого катализатора, имея низкую твердость, высокую температуру плавления, а также высокое содержание насыщенных кислот не полностью удовлетворяют нормам показателей ГОСТа 28414-89. Палладиевый катализатор устраняет указанные недостатки, проявляя высокую селективность и активность. Катализатор может использоваться повторно, легко отделяется от масла и не отравляет готовый пищевой продукт.

Список литературы

1. Зигель Х., Зигель А. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. Пер. с англ. М.: Мир, 1993. - С. 270-303.

2. О'Брайен Р. Жиры и масла. Производство, состав и свойства, применение. Пер. с англ. 2-го изд. С-Пб: Профессия, 2007. 

Назад к списку