• Прасолов Денис Владимирович
  • 2003
  • 22

Разработка способов оценки качества и идентификации семян подсолнечника на основе метода ядерно-магнитного резонанса автореферат диссертации для написания диплома, курсовой работы, тема для доклада и реферата

Разработка способов оценки качества и идентификации семян подсолнечника на основе метода ядерно-магнитного резонанса - темы дипломов, курсовиков, рефератов и докладов Ознакомиться с текстом работы
Специальность ВАК РФ: 05.18.06 — Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов
  • Реферун рекомендует следующие темы дипломов:
  • Влияние массовой доли олеиновой кислоты на результаты
  • Реферун советует написать курсовую работу на тему:
  • Влияние массовой доли линоленовой кислоты на результаты определения масличности семян льна
  • Реферун советует написать реферат на тему:
  • Влияние различных факторов на результаты определения массовой доли линоленовой кислоты в льняном масле
  • Реферун предлагает написать доклад на тему:
  • Разработка способа одновременного определения масличности и влажности семян масличных культур и продуктов их переработки
  • Поверочная схема обеспечения единства измерения
  • Мониторинг сложных гетерогенных систем (экспериментальные данные и их обсуждение)
  • Одновременное определение масличности и влажности семян масличных у культур и продуктов их переработки
Поделиться с друзьями:

Выдержки из автореферата диссертации Прасолов Денис Владимирович, 2003, 05.18.06 — Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов

1.1 Актуальность темы. Масложировая промышленность занимает ведущее место среди отраслей, перерабатывающих растительное сырье, по объемам его переработки, многообразию и особенностям получаемой продукции, более 45% которой используется в питании населения. Значительная часть этого объема представлена растительными маслами, среди которых лидером является подсолнечное масло, так как в РФ наиболее распространенным масличным сырьем являются семена подсолнечника. Вырабатываемое из современных высокомасличных сортов семян подсолнечника маспо отвечает основным требованиям, предъявляемым к пищевым растительным маслам по составу и свойствам.

Государственная система сертификации продовольственного сырья и пищевых продуктов обязывает введение идентификации, позволяющей на первой стадии отождествлять продукцию и подтверждать соответствие требованиям нормативных документов.

Учитывая многообразие сортов и гибридов семян подсолнечника, отличающихся масличностью, жирнокислотным составом триацилглицеринов (ТАГ) и другими показателями, идентификация позволит выявить и подтвердить их подлинность, а также соответствие установленным требоианиям. Благодаря идентификации, появляется реальная возможность предупредить фальсификацию масличного сырья, подтвердить его качество и использовать по назначению.

В связи с чтим, актуальной является проблема создания способов оценки качества и идентификации семян подсолнечника, обеспечивающих достаточную точность, экспрессность, максимальную сопоставимость и воспроизводимость результатов.

1.2 Цель работы. Целью настоящей работы является разработка способов оценки качества и идентификации семян подсолнечника на основе метода ядерно-магнитного резонанса.

1.3 Основные задачи исследования :

- изучение закономерностей ядерно-магнитных релаксационных характеристик протонов масла с различной массовой долей олеиновой кислоты в семенах подсолнечника;

- исследование те^н^^эджеж ¿¡ЩДОЭДШш амплитуд сигналов ЯМР и времен спин-спиновой ре; жсацйй^рбтбЬ&А маа а отдельных компонент много-

3600¿»»К

фазной спиновой системы;

- исследование влияния массовой доли олеиновой кислоты на релаксационные характеристики протонов масла в семенах подсолнечника;

- разработка способа определения массовой доли олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника;

- исследование влияния объема и температуры анализируемой пробы семян на результаты определения массовой доли олеиновой кислоты;

- исследование влияния масличности и влажности семян подсолнечника на результаты определения массовой доли олеиновой кислоты;

- исследование влияния массовой доли олеиновой кислопл на результаты определения масличности семян подсолнечника;

- разработка экспрессного способа идентификации семян высокоолгино-вых сортов и гибридов подсолнечника;

- оценка экономической эффективности от внедрения разработанных способов оценки качества и идентификации семян подсолнечника

1.4 Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснована возможность и эффективность применения метода ядерно-магнитной релаксации для разработки способов оценки качества и идентификации семян подсолнечника. Впервые установлено, что амплитуды сигналов ЯМР первой (А]) и второй (Л2) компонент протонов масла в семенах подсолнечника зависят от массовой доли олеиновой кислоты в диапазоне температур от 5 до 60°С, а амплитуда сигналов ЯМР третьей (А3) компоненты протонов масла не зависит от массовой доли олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника.

Выявлено, что с увеличением массовой доли олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника амплитуда первой компоненты (А1) - уменьшается, а амплитуда второй компоненты протонов масла (Аг) возрастает, что, по-видимому, можно объяснить особенностями молекул ТАГ', находящихся в масле в различном структурном состоянии: для первой компоненты - в виде индивидуальных молекул; для второй компоненты - в виде ассоциатов молекул более низких порядков в результате межмолекулярного Ван-дер-Ваальсового взаимодействия.

Установлено, что время спин-спиновой релаксации первой (Т21) и второй (Т22) компонент протонов масла с увеличением массовой доли олеиновой кислоты в масле семян уменьшается в исследуемом интервале температур, что, по-

видимому, обусловлено снижением подвижности, как индивидуальных молекул ТАГ, так и ассоциатов ТАГ, а время спин-спиновой релаксации протонов третьей компоненты (Т2з) не зависит от массовой доли олеиновой кислоты в масле семян.

Установлено, что влияние массовой доли олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника наиболее значимо для времени спин-спиновой релаксации первой (Т2|) компоненты при температуре 23°С. Экспериментально обоснован выбор времени спин-спиновой релаксации протонов первой (T2i) компоненты масла семян подсолнечника в качестве аналитического параметра для их идентификации.

На основе экспериментальных данных получено уравнение температурной зависимости аналитического параметра T2i для семян подсолнечника с различной массовой долей олеиновой кислоты в масле, что позволило разработать способ идентификации высокооолеиновых семян подсолнечника.

1.5 Практическая значимость. Разработан способ определения массовой доли олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника, характеризующийся экологической чистотой и позволяющий исключить разрушение семян подсолнечника, а также исключить применение токсичных химических реактивов.

На основании выявленных зависимостей времени спин-спиновой релаксации протонов первой и второй компонент масла семян от массовой доли олеиновой кислоты в масле разработан способ коррекции определения масличности с применением метода ядерной магнитной релаксации при анализе семян высокоолеиновых сортов и гибридов подсолнечника. Разработан экспресс-способ идентификации высокооолеиновых семян подсолнечника, позволяющий значительно сократить время идентификации, а также исключить применение токсичных химических реактивов.

1.6 Реализация результатов исследования. Разработанные способы оценки качества и идентификации семян подсолнечника на основе метода ядерно-магнитного резонанса внедрены на предприятиях ОАО «Кубаньмасложир», а также нашли широкое применение при проведении селекционных работ во Всероссийском научно-исследовательском институте масличных культур имени B.C. Пустовойта (ВНИИМК, г. Краснодар) и в селекционно-семеноводческой фирме "Российская гибридная индустрия" (РГИ, г. Краснодар).

Экономический эффект от внедрения разработанных способов в 2001-2002 г. составил более 3,5 млн. руб

1.7 Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученные автором доложены и обсуждены на VIII Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития пищевой промышленности и стандартизации пищевых продуктов 23-24 апреля 2002, г. Москва; II Международной конференции «Масложировой комплекс России. Новые аспекты развития», г. Москва, 3-6 июня 2002г; Международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции», г. Воронеж, 15-18 апреля 2003; III Межрегиональной научно-практической конференции «Региональные производители: их место на современном рынке товаров и услуг», г. Красноярск, 18 апреля 2003; Международной конференции «Функционаиьные продукты питания: гигиенические аспекты и безопасность», г. Краснодар, 26 - 30 мая 2003г; Международной научно-практической конференции «Технологические свойства новых гибридов и сортов масличных и эфиромасличных культур. Научно-технологические аспекты производства экологически чистых масел, белковых продуктов с высокими потребительскими качествами», г. Краснодар, 5 -6 июня 2003г.

1.8 Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 3 статьи, 4 доклада и подано 2 заявки на изобретение на патенты РФ.

1.9 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 34 рисунка и 14 таблиц. Список литературы включает 102 наименования работ, в том числе 16 зарубежных авторов.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

На основании комплекса исследований влияния массовой доли олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника в диапазоне от 20 до 90% и температуры в диапазоне от 5 до 60°С на значения амплитуд сигналов ЯМР и времен спин-спиновой релаксации отдельных компонент спиновой системы протонов масла в семенах подсолнечника можно сделать следующие выводы:

1. Установлено, что амплитуды сигналов ЯМР первой компоненты (А|) и второй компоненты (А2) протонов масла в семенах подсолнечника зависят от массовой доли олеиновой кислоты в диапазоне температур от 5 до 60°С, а ампли-

туда сигналов ЯМР третьей компоненты протонов масла (А3) не зависит от массовой доли олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника.

2. Выявлено, что с увеличением массовой доли олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника амплитуда первой компоненты (АО - уменьшается, а амплитуда второй компоненты протонов масла (А2) возрастает, что, по-видимому, можно объяснить особенностями молекул ТАГ, находящихся в масле в различном структурном состоянии: для первой компоненты - в виде индивидуальных молекул ТАГ; для второй компоненты - в виде вссоциатов молекул ТАГ более низких порядков в результате межмолекулярного Ван-дер-Ваальсового взаимодействия.

3. Установлено, что времена спин-спиновой релаксации первой компоненты (Т20 и второй компоненты (Т22) протонов масла с увеличением массовой доли олеиновой кислоты в масле семян уменьшаются в исследуемом интервале температур, что, по-видимому, обусловлено снижением подвижности как индивидуальных молекул ТАГ, так и ассоциатов ТАГ, а время спин-спиновой релаксации протонов третьей компоненты (Т2 '( не зависит от массовой доли олеиновой кислоты в масле семян.

4. Установлено, что влияние массовой доли олеиновой кислоты н масле семян наиболее значимо для времени спин-спиновой релаксации протонов первой компоненты (Т21) масла семян при 23°С, яа основании чего экспериментально обоснован выбор времени спин-спиновой релаксации протонов первой компоненты (Т2,) масла семян в качестве аналитического параметра для разработки способа определения массовой доли олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника.

5. Разработан способ определения массовой доли олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника, характеризующийся экологической чистотой и позволяющий исключить разрушение семян подсолнечника, а также исключить применение токсичных химических реактивов.

6. Установлено, что при изменении объема анализируемой пробы семян подсолнечника в диапазоне от 5 до 1~5 ст.гЧгеличина дополнительной погрешности измерения массовой доли олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника практически в два раза меньше, чем при объеме анализируемой пробы более 20 см3, что объясняется снижением величины неоднородности постоянною магнитного поля при меньшем объеме анализируемой пробы

7. Установлено, что влияние масличности и влажности семян подсол-

нечника в исследуемом диапазоне на результаты определения массовой доли олеиновой кислоты в масле семян методом ЯМР статистически незначимо.

8. На основании выявленных зависимостей амплитуд и времен спин-спиновой релаксации протонов первой и второй компонент масла семян от массовой доли олеиновой кислоты в масле разработан способ коррекции определения масли чности методом ядерной магнитной релаксации при анализе высокоолеиновых сортов и гибридов семян подсолнечника.

9. На основе выявленной температурной зависимости аналитического параметра Т2| для семян подсолнечника с различной массовой долей олеиновой кислоты разработан экспресс-способ идентификации высокооолеиновых семян подсолнечника в широком диапазоне температур, позволяющий значительно сократить время идентификации, а также исключить применение токсичных химических реактивов.

Разработанные способы оценки качества и идентификации семян подсолнечника на основе метода ядерно-магнитного резонанса внедрены на масложиро-вых предприятиях ОАО «Кубаньмасложир». Экономический эффект от внедрения в 2001-2002 гг. составил более 3,5 млн. руб.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

1. Прудников С. М., Витюк Б. Я., Зверев Л. В., Прасолов Д. В. Комплексная система единства измерения масличности и влажности семян масличных культур и продуктов их переработки методом ядерной магнитной релаксации. // Масложировая промышленность. 2002. № 2.- С.40-41.

2 Применение метода ядерной магнитной релаксации для определения кислотного числа растительных масел /Витюк Б.Я., Гореликова И.А., Прасолов Д.В. и др.// Известия вузов. Пищевая технология. 2002. №4. - С.52-54.

3 Комплексная система единства измерения масличности и влажности семян масличных культур и продуктов их переработки методом ЯМР / Прудников С М , Витюк Б.Я., Прасолов Д.В. и др. // Известия вузов. Пищевая технология. 2002. №5-6.-С.61-63.

4. Прасолов Д В., Прудников С.М., Витюк Б.Я. Оценка потребительских

свойств семян подсолнечника методом ядерно-магнитной релаксации. Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции», г. Воронеж, 15-18 апреля 2003,-С.96-98.

5. Прасолов Д.В., Прудников С.М., Витюк Б.Я. Разработка зкспресс-метода идентификации семян подсолнечника на основе ядерно-магнитного резонанса. Материалы III Межрегиональной научно-практической конференции «Региональные производители: их место на современном рынке товаров и услуг», г. Красноярск, 18 апреля 2003. - С.8-9.

6. Прасолов Д.В., Прудников С.М., Витюк Б.Я. Разработка зкспресс-метода определения массовой доли олеиновой кислоты в семенах подсолнечника на основе ядерно-магнитного резонанса.Материалы Международной конференции «Функциональные продукты питания: гигиенические аспекты и безопасность», г. Краснодар, 26 - 30 мая 2003г. - С.17-18.

7. Неразрушающий экспресс-метод оценки содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника / Прудников С.М., Прасолов Д.В., Зверев Л.В. и др.// Материалы Международной научно-практической конференции «Технологические свойства новых гибридов и сортов масличных и эфиромасличных культур. Научно-технологические аспекты производства экологически чистых масел, белковых продуктов с высокими потребительскими качествами», г. Краснодар, 5-6 июня 2003г.- С.38-41.

8. Способ определения массовой доли олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника / С.М. Прудников, Д.В. Прасолов, Л. В.Зверев. Заявка № 175105 на изобретение на патент РФ.

97 Способ" "идентификации семян подсолнечника / СЖ. Прудников, Д.В. Прасолов, Л. В.Зверев. Заявка № 175109 на изобретение на патент РФ.

Поделиться с друзьями: