Qarshi muhandislik-iqtisodiyot instituti muhandislik texnologiyasi fakulteti oziq-ovqat mahsulotlari texnologiyasi

3. Ishlab chikarishning nazariy asoslari

.

.

Kosmetika sanoatida glitserin kremlarni lab buyoqlarini sifatini oshirishda, parfyumeriyada esa qo‘shimcha mahsulot sifatida qo‘llaniladi. Bundan tashqari glitserin mato tayyorlashda, maxsus qog‘ozlar ishlab chiqarishda, rezina olishda, mashina va soatsozlik surkov moylarini, yelim va jelatin ishlab chiqarishda, fotografiya sanoatida va h.k. sohalarda keng qo‘llaniladi.

Yog‘ kislotalari har-xil turdagi sovunlar, yuqori molekulali yog‘ spirtlari, alifatik aminlar olishda, rezinotexnik buyumlar ishlab chiqarishda plastifikator sifatida, ipak, jun va paxtali gazlamalar ishlab chiqarishda moylovchi sifatida keng qo‘llaniladi.Yog‘ kislotalari bilan kimyo, rezina texnika, yengil sanoat ehtiyojlarini qondirish uchun texnik olein va texnik stearin kislotalar olishda keng foydalaniladi.

Mamlakatimizda glitserin va yog‘ kislotalar asosan yog‘larni gidroliz qilish yo‘li bilan olinadi.

Glitserin va yog‘ kislotalarini olish maqsadida yog‘larni qayta ishlashni asosan ikki xil usuli mavjud:

1.- glitserinli suv va yog‘ kislotalarini olishda yog‘larni reaktivsiz parchalash. Xom glitserin olish uchun aralashmalardan tozalangan glitserinli suv konsentrlanadi. Glitserin va yog‘ kislotalarini yuqori sifatli navlarini olishda, xom glitserin va xom yog‘ kislotalari distillyasiya qilinadi.

2.-yog‘larni ishqor bilan sovunlab, sovun va sovun osti ishqori olish va sovun osti ishqoridan glitserinni ajratib olish.

Respublikamizda glitserin va yog‘ kislotalarni yog‘larni reaktivsiz gidroliz qilish yo‘li bilan olinadi. Bu usulda yog‘larni sovunlash orqali glitserin olishga qaraganda yuqori sifatli va ko‘proq glitserin va yog‘ kislotalari olinadi. Bundan tashqari, erkin yog‘ kislotalaridan sovun pishirishda, kaustik sodaga qaraganda arzonroq bo‘lgan natriy karbonat qo‘llaniladi.

Yog‘larning gidrolizi– kimyoviy jarayon bo‘lib, uch glitseridni suv bilan ta’siriga asoslangan. Bunda glitserin va yog‘ kislotasi hosil bo‘ladi.

CH₂OCOR CH₂OH

|	|
CHOCOR + 3H2O	CHOH + 3RCOOH
|	|

CH₂OCOR CH₂OH

Gidroliz yoki sovunlanish texnikada yog‘ning parchalanishi deyiladi. Gidroliz bosqichli jarayon bo‘lib, mono va di glitseridlarni hosil bo‘lishi bilan boradi.

CH₂OCOR CH₂OCOR

| |

CHOCOR + H₂O CHOCOR + RCOOH

| |

CH₂OCOR CH₂OH

CH₂OCOR CH₂OCOR

|	|
CHOCOR + H2O	CHOH + RCOOH
|	|

CH₂OCOR CH₂OH

CH₂OCOR CH₂OH

| |

CHOH + H₂O CHOH + RCOOH

| |

CH₂OH CH₂OH

Triglitseridning gidrolizi natijasida glitserid, glitserin va yog‘ kislotalarining tarkibini o‘zgarishi quyidagi ko‘rsatilgan. Rasmdan ko‘rinib turibdiki gidroliz jarayoni davrida uchglitseridni miqdori sekin-asta kamayib boradi. Mono va di glitseridlar esa jarayon boshida tez ko‘payadi, keyin kamayadi. Glitserin va erkin yog‘ kislotalari miqdori jarayon boshida jadallik bilan oshib boradi, so‘ngra bu ortib borish susayib qoladi.

Gidroliz jarayonida glitserid, glitserin va yog‘ kislotalarini o‘zgarishi:

1 – triglitserid; 2 – diglitserid; 3 – monoglitserid; 4 – glitserin; 5 – erkin

kislotalari.

Turli yog‘larda 9,7 % dan 13 % gacha glitserin bor. Glitserinni nazariy chiqishini % xisobida quyidagi formuladan topiladi.

X = (S.s. – K.s.) 0,0547,

bu yerda: 0,0547 – neytral yog‘ni to‘liq sovunlanishida 1 mg KOH sarfida

0,0547 glitserin ajralishiga ekvivalent bo‘lgan koeffitsient; S.s.-yog‘ni sovunlanish soni, mg KOH; K.s.-yog‘ni kislota soni, mg KOH.

Amalda glitserin chiqishi nazariyga qaraganda kam, bu sanoatdagi yo‘qotishlar bilan izohlanadi. Gidroliz tezligiga turli omillar ta’sir qiladi: yog‘ tabiati, harorat, katalizator. Quyi molekulali yog‘ kislotalarining gidroliz tezligi, yuqori molekulali yog‘ kislotalarnikiga qaraganda katta, to‘yingan kislotalar esa to‘yinmagan yog‘ kislotalarga qaraganda tezroq gidrolizlanadi. Yog‘ning gidrolizi vodorod ionlari va gidroksid ionlari hisobiga tezlashadi, shuning uchun gidroliz jarayoni – katalitik jarayondir. Bu ionlar yog‘-suv sistemasiga kislota va boshqa moddalar (Petrov kontakti) sifatida kiritiladi, yoki suvni dissotsiatsiyalanishi darajasini oshirish uchun sharoit yaratib sistemadagi H⁺ va OH^- ionlar konsentratsiyasi ko‘paytiriladi. 100⁰C dan past haroratda suvni yog‘ va yog‘ kislotalarida erishi sezilarli emas. 150⁰C da yog‘ kislotalarda 3-6%, 250⁰C da esa suv 12-25% eriydi. Harorat ko‘tarilishi bilan, dissotsiatsiya darajasi oshadi. 25⁰C da suvning ionlari 1,04 10^-14 mol/l bo‘lsa 200⁰C da esa 46 10^-14 mol/l ga yetadi. Bu esa gidrolizni katalizatorsiz olib borishga imkon beradi.

Gidroliz tezligiga yana oraliq mahsulotlar ham ta’sir qiladi, ya’ni di-, monoglitseridlar. Ular uchglitseridlarga nisbatan qutbliroq bo‘lib, yog‘da suvning erishini oshiradi. Bu gidrolizning avtokatalitik xarakterini izohlaydi, buni esa quyidagi ko‘rish mumkin.

Oraliq mahsulotlar mono va di glitseridlar reaksiyani dastlabki momentida gidroliz tezligiga ta’sir etadi. Bu birikmalar tarkibidagi gidroksidlangan molekulalari hisobiga triglitseridlarga qaraganda ancha polyar bo‘ladi. Bu narsa suvni yog‘da erishini ko‘paytiradi va gidroliz tezligini oshiradi. Bundan tashqari sirt faollik xususiyati mavjudligidan ular suv-yog‘ emulsiyasini hosil qiladi, hamda sovunlashish reaksiyasini tezlatadi. Qisqacha qilib aytganda mono va di glitseridlar hosil bo‘lishi bilan gidroliz tezligini oshadi. Bu yog‘lar gidrolizining avtokatalitik xarakterga ega ekanligini ko‘rsatadi.

Yog‘lar gidrolizlanish jarayonining kinetik xarakteristikasi S-simon egri chiziq ko‘rinishida aks etib, bu avtokatalitik jarayon uchun xarakterli hisoblanadi.

Yog‘ning gidrolizi reaksiyasini borishi

Gidroliz - qaytar jarayon, asosiy reaksiya bilan bir vaqtda qaytar reaksiya – yog‘ kislotalar va glitserinning eterifikatsiyasi sodir bo‘ladi. Dastlabki momentda reaksiya tezligi past bo‘ladi, bu narsa geterogen sistemada suvni yog‘da kam erishi bilan tushuntiriladi. Sistemada mono va diglitseridlarning hosil bo‘lishi bilan reaksiya tezligi birdaniga oshib ketadi . Gidroliz mahsulotlarining konsentratsiyasi oshishi bilan eterifikatsiya reatsiyasining tezligi oshadi, glitseridlarning sovunlashi esa, aksincha, kamayadi. Oxirida, to‘g‘ri va teskari reaksiyalar tezligi tenglashgach, sistema kimyoviy muvozanatga erishadi.

Sistemani muvozanatga yaqinlashish holati vg egri chiziq uchastkasida ifodalangan bo‘lib, u absissa o‘qiga parallel liniyaga asimtotik yaqin.

Yog‘ning gidrolizi reaksiyaning turli bosqichida gidrolizlanish darajasi bilan xarakterlanadi, ya’ni parchalangan yog‘dagi yog‘ kislotalarning miqdori (%) bilan ifodalanadi.

Muvozanat holatning surilishidagi hal qiluvchi omil bu – suvning miqdoridir. Yog‘ og‘irligiga nisbatan suvning nazariy miqdori 6 % dir. Amalda esa suv ko‘proq qo‘shiladi, chunki suv H⁺ va OH^- ionlarini yetkazib beradi va glitserinni yaxshi erituvchisi hisoblanadi. Suvda glitserin konsentratsiyasi qancha kam bo‘lsa yog‘ shuncha to‘liqroq gidrolizlanadi. Shuning uchun sanoatda yog‘ning gidrolizi ikki davrda olib boriladi. Bunda muvozanat

Ikki davr bilan ishlaganda yog‘ning gidrolizi reaksiyasini borishi

holatni kutmasdan gidroliz jarayoni to‘xtatiladi, glitserinli suv quyib olinadi va ikkinchi davrga tarkibida glitserin bo‘lmagan toza suv beriladi. Reaksiya muxitidan hosil bo‘lgan mahsulotlardan biri glitserinni chiqarish reaksiyani o‘ng tomonga siljishiga ya’ni gidrolizlanish darajasini oshishiga olib keladi,bu 35- rasmda ko‘rinib turibdi. Odatda gidroliz uchun suv va yog‘ 6:10 nisbatda olinadi.