Технологія отримання моноацилгліцеринів амідуванням соняшникової олії - Автореферат

Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут” Спеціальність 05.18.06 - технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктівРобота виконана на кафедрі технології жирів Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України, м. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Мельник Анатолій Павлович, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, професор кафедри технології жирів НТУ "ХПІ" Захист відбудеться “10 ”червня 2005 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.050.05 Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” за адресою: 61002, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”.Моноацилгліцерини (МАГ) - це поверхнево-активні речовини, які застосовують як емульгатори у виробництві харчових продуктів, медицині, косметиці та інших галузях. Сьогодні використовують дистильовані моноацилгліцерини рослинних олій або гідрованих жирів, які отримують за енерго-та теплоємними, багатостадійними, складними в апаратному оформленні технологіями - етерифікацією жирних кислот гліцерином або гліцеролізом олій чи жирів з наступною молекулярною дистиляцією. Потреба підприємств України в МАГ досягає 15 тис.т / рік, з яких 10 тис.т / рік забезпечують виробництво маргаринової продукції і 5 тис.т / рік - виробництво косметичних продуктів і миючих засобів. Здобувач, як виконавець окремих розділів, проводив дослідження у рамках держбюджетних робіт „Дослідження хімічних перетворень жирів”(план фундаментальних НДР МОН України, Д/Р № 0102U000979, 2002 - 2004 р.) та „Отримання поверхнево-активних речовин і композицій з використанням вітчизняної сировини” (Д/Р № 0100U001087, 1999 - 2001 р.). за вихідним реагентом (ацилгліцерином або МЕА), коли один з реагентів знаходиться в надлишку, реакція підпорядковується закономірностям реакцій першого (псевдопершого) порядку, коли реагенти знаходяться в сумісних концентраціях, реакція відноситься до другого порядку;В першому розділі „Аналіз хімічних перетворень і технологій перетворень олій і жирів в моноацилгліцерини і етаноламіди” проведено огляд робіт, що стосуються одержання і застосування МАГ і АА і підкреслено, що сьогодні технологія одержання МАГ базується на реакціях етерифікації жирних кислот гліцерином або гліцеролізі олій чи жирів з наступною молекулярною дистиляцією, а АА одержують амідуванням попередньо одержаних метилових чи етилових ефірів жирних кислот. В другому розділі „Характеристика обєктів досліджень, методики проведення експериментів та аналізів” описано схеми лабораторних установок, в яких досліджено амідування соняшникової олії, методики очистки реагентів та ідентифікації сировини, розділення продуктів, аналізу продуктів амідування, статистичної обробки експериментальних даних. Взаємодію ТАГ, які входять до складу соняшникової олії, з МЕА можна відобразити брутто - реакцією або постадійними реакціями без виникнення водневих звязків чи з виникненням таких звязків з утворенням ДАГ, МАГ, гліцерину (ГЛ) і паралельним утворенням АА. Розрахунок змін вільних енергій (?G) реакцій вказує на неможливість протікання тетрамолекулярної реакції, і свідчить про можливість постадійного перебігу реакцій. При великому надлишку ацилгліцеринів рівняння швидкості (1) можна записати у вигляді: Для бімолекулярної реакції, якщо один з реагентів знаходиться в надлишку, а криві витрат другого реагенту спрямляються в координатах ln (СМЕА0/СМЕА) від часу t, то реакція протікає за законом псевдопершого порядку, і ефективна константа швидкості, звязана з істинною величиною константи k рівнянням: , (3) де СТАГО - початкова концентрація ТАГ соняшникової олії, моль/л;Термодинамічним аналізом змін вільних енергій реакції взаємодії гомологічних рядів ацилгліцеринів з моноетаноламіном встановлено, що з врахуванням утворення водневих звязків перебіг реакції амідування ТАГ характеризується відємною величиною ?GТАГ . Заміна ТАГ в реакції амідування на ДАГ, а ДАГ на МАГ приводить до збільшення вільних енергій в такій послідовності ?GТАГ <?GДАГ <?GМАГ, що вказує про послідовне постадійне перетворення ТАГ спочатку в ДАГ, потім ДАГ в МАГ і в кінці МАГ в гліцерин з паралельним утворенням на кожній стадії АА жирних кислот. Хроматографічними дослідженнями доказано, що до складу реакційних сумішей при взаємодії триацилгліцеринів соняшникової олії і МЕА входять ТАГ, ДАГ, МАГ, АА жирних кислот. Також встановлено, що залежність кількості МЕА, який вступає в реакцію, від концентрації утвореного АА характеризується прямою лінією з кутом нахилу 450, що вказує на відсутність протікання побічних реакцій. Дослідженнями кінетики взаємодії триацилгліцеринів соняшникової олії з моноетаноламіном в інтервалі температур 393 - 423 К знайдено різні константи швидкості реакції на початку, в середині і в кінці реакції, що свідчить про перебіг трьох реакцій з різними швидкос

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ