Таълим вазирлиги тошкент кимё-технология институти й.Қ. ҚОдиров, Д. А. Равшанов, А. РЎзибоев

Қовуриш режими жараённинг турли босқичларидаги материалнинг белгиланган катталикдаги ҳарорат ва намликларининг уйғунлигини, ҳамда бутун жараённи яхлит ҳолдаги давомийлигини ҳарактерлайди.
Турли уруғларнинг янчилмаларига иссиқлик-намлик ишлови бериш турли режимларда амалга оширилади. Бу режимлар ўзининг ҳарорати, белгиланган намлиги ва қовуриш босқичларидаги ишлов бериш давомийлиги билан ҳарактерланади. Ўз навбатида қовурмани қандай мақсадда ишлатилишига қараб (бирламчи пресслаш, тугал пресслаш ёки экстракциялаш) битта мойли уруғни қайта ишлашда турлича қовуриш режимлари қўлланилиши мумкин.
Қовуришнинг аниқ режими қовурма структурасига қўйиладиган талабларга қараб белгиланади, бироқ умуман олганда уларнинг барчаси турли ҳароратларда янчилма намлигини турлича ўзгариши ва ҳароратни вақт давомида ўзгариш тезлигини ҳар хиллигидан иборат бўлади. Шундай қилиб, қовуришнинг турли хил режимларида, қозондаги қовурмани аралаштириш вақтида юзага келадиган озгина механик таъсир шароитида, янчилмага иссиқлик-намлик ишлови беришнинг турли хиллиги сақланиб қолади.
Қовурмани тайёрлашда янчилмада кечадиган ўзгаришларнинг моҳияти узоқ вақт давомида тўлиқ ўрганилмаганди. Бу эса жуда муҳим технологик жараёнга хос бўлган у ёки бу режимни онгли равишда танлаш имконини бермасди. Ўсимлик мойларини ишлаб чиқаришнинг бошқа кўпгина жараёнлари каби, бу жараённинг ҳам назарий асосларини таниқли рус олими А.М. Голдовский яратди. Бу назария 1931-1935 йилларда ишлаб чиқилган бўлиб, у қовурмани тайёрлашда иссиқлик ва намлик таъсири натижасида юзага келадиган жараённинг физик-кимёвий моҳиятини изоҳлайди.


2-§. Қовурма тайёрлаш жараёнида сувнинг таъсири

Янчилмадаги мойнинг ҳолатига асосан ва янчиш вақтида унинг ҳолати ва локализациясини ўзгариши ҳақидаги умумий қарашларга мувофиқ А.М. Голдовский қовурмани тайёрлаш жараёнида сувнинг таъсири асосий омиллардан бири эканлигини аниқлади ва тажриба йўли билан исботлаб берди.

Янчилмани намлаганда унинг бутун массаси бўйича бир қатор ўзгаришлар юз беради, жумладан: 1) сув янчилманинг гидрофиль заррачаларига ютилиб, унинг гель қисмини бўктиради ва шу туфайли унинг пластиклиги ошади; 2) ёғни заррачанинг гель қисми билан боғланиши ва уни янчилмадаги ҳолати ўзгаради; 3) заррачалар бир-бири билан бирлашади;
Сувни ютилиши ва янчилмани бўкиши янчилмани намлашдаги асосий жараёнлар ҳисобланади ва унинг кейинги ўзгаришларига замин яратади.
Ёғ ва сув мустақил ҳолатда янчилма заррачасининг гидрофиль юзасини яхши ҳўллайди, бироқ улар орасидаги қутблиликни фарқи катталиги сабабли уларни бу юзага муносабатлари орасидаги фарқ ҳам катта бўлади.
Сув юқори қутбли суюқлик (ε = 81) бўлгани учун, гидрофиль геллари мисцелласини поляр гуруҳлари билан адсорбцион кучлар орқали боғланиб, янчилма заррачасининг гидрофиль юзасини яхши ҳўллайди.
Бунда сув молекулалари бу гуруҳларнинг атрофида жойлашади, гидрат қобиғ ҳосил қилади ва заррачалар бўкади. Сувни гель заррачалари билан бундай яқин боғланиши туфайли сув ва заррача юзаси чегарасида сирт таранглиги жуда кичик бўлади.
Мой қутбланиш ( =3,0–3,2) бўйича сувдан ва янчилма заррачаларининг гидрофиль гель қисмидан кескин фарқ қилади. Мой заррачаларнинг гидрофил юзасини намлаганда, заррача юзаси молекуляр майдон кучлари билан боғланади, лекин бир-бирига тегиб турувчи фазаларни қутбланиши орасида катта фарқ бўлгани учун, мой – заррача юзаси чегарасида сирт таранглик жуда юқори бўлади.
Қуруқ ҳолдаги янчилманинг озгина қисмини молекуляр майдон кучлари сув молекулаларини гидратли қобиқ кўринишида ушлаб туради, кўп қисми мой молекулаларини ушлаб туради. Сув миқдори кўпайса сув молекулалари молекуляр майдон кучлари билан боғланиб, мой молекулалари бор жойларни эгаллайди. Янчилма заррачалари юза қатламидаги мисцеллаларини гидратацияси содир бўлади.
Янчилмани намлашда юза мисцеллаларини гидратацияси билан бирга заррача намлиги бўйича сувнинг кириб бориши (ҳажмий бўкиш) рўй беради. Шунингдек, унинг кенг юзасини намланиши ва гель қисмига сувнинг ютилиши янчилмани бўкишига олиб келади.
Мойни ажратиб олишнинг янчилмага намлаш-буғлаш билан ишлов бериш орқали борадиган мавжуд усулларида қўшиладиган ва ютиладиган сувнинг миқдори, янчилмани тўлиқ бўктирганда сарфланадиган сув миқдоридан анча кам бўлади.
Голдовский (1958) маълумотларига асосан кунгабоқар янчилмасининг максимум бўкиши учун тахминан 35% сув шимилишига тўғри келади. Шунда қайси усул билан мой олишдан қатъий назар, қовуришнинг биринчи босқичида янчилманинг бошланғич намлиги 3-12% атрофида бўлади. Шундай қилиб, намлаш билан боғлиқ технологик жараёнлар шароитида ортиқча сув бўлмайди, тўлиқ бўкиш рўй бермайди. Янчилмага берилган сув янчилманинг гель қисми коллоидли мисцеллалари қутбли гуруҳларини гидрат қобиғини ҳосил қилиб боғланади. Сув ортиқча бўлганда бўкиш тезлиги жараён бошида юқори ва тўлиқ бўкишга яқинлашган сари камайиб боради. Нам – иссиқлик ишлов беришнинг оддий шароитида қўлланадиган намланишда янчилмани бўкиши тўлиқ бўкиш жараёнининг бошланғич босқичига тўғри келади, яъни сувни ютилиш кучи ва бўкиш тезлиги жуда юқори бўлади.
Янчилма заррачаларининг сувни ютиш тезлиги намлаш шароитига, хусусан сув бериш усулига ва аралаштириш интенсивлигига кўп жиҳатдан боғлиқ бўлади. Бундан ташқари ютиш тезлиги намланаётган материалнинг ҳоссаларига ҳамда ундаги гидрофиль гель қисми билан гидрофоб мой қисми миқдори нисбатларига боғлиқ. Янчилма қанча мойли бўлса, сув ютилиш шунча секинлик билан боради.
Бўкиш жараёни янчилманинг физик хоссаларини сезиларли ўзгартиради, унинг гель қисмини пластиклигини ва оқувчанлигини оширади. Янчилмага механик таъсир этганда унинг пластик деформацияланиши ортади, эластик деформацияланиши эса камаяди, юқори мойли, юқори намликка эга бўлган янчилмага кучсиз механик таъсир эттирилганда, озгина миқдорда мой ажралиб чиқади.
Шундай қилиб, намлашда янчилманинг пластиклиги ортиши, унинг ички тузилишини деформацияланиш қобилияти янчилмага механик таъсир этиб мой ажратишни енгиллаштиради. Бу пресслаб мой олиш жараёнларида катта аҳамият касб этади.
Мойни янчилманинг гель қисми билан боғлиқлигини ўзгариши ва уни янчилмадаги умумий ҳолати, янчилмани бўкиши ва заррачаларнинг йириклашуви билан ифодаланадиган намлашдаги сув таъсирининг асорати ҳисобланади. Янчилмада мойнинг қайси ҳолатда жойлашишидан қатъий назар, намлаш жараёнида элеоплазма заррачаларидан бўкиш кучлари таъсирида мойни сиқиб чиқарилиши рўй беради. Унинг кўп миқдори майда томчилар кўринишида ажралади ва заррачаларнинг кенг тарқалган юзасида молекулалараро тортишиш кучлари таъсирида ушланиб туради.
Янчилмани сув билан намлаганда қаттиқ гель қисми, ҳамда мой ва сувдан иборат суюқлик система ҳосил бўлади. Заррача юзасига тушган сув, мой қобиғини йиртилган жойига киради, юза бўйлаб тарқалган ва заррачаларнинг гидрофиль юзасида жойлашган мойни сиқиб чиқаради. Голдовский фикрича сув ва мой заррача юзаси учун курашда рақобатлашади, шунда сув янчилма юзасини ҳўллаши натижасида мойни сиқиб чиқариши рўй беради. Мойли комплекслар (плёнкалар, томчилар) сиқиб чиқариш жараёнида катталашади, улар билан заррачанинг гидрофиль гель қисми орасидаги боғ кучсизланади. Бу янчилмани қовуриш жараёнининг биринчи босқичдаги асосий мақсади ҳисобланади. Голдовскийнинг таъкидлашича, қанча кўп сув қўшилса, молекулаларнинг кучланиш майдонининг шунча кўп қисми сув билан, шунча кам қисми мой билан банд бўлади, мой молекулаларининг кўп миқдори молекулаларнинг кучланиш майдони таъсири сферасидан ташқарида бўлади, янчилма билан мой орасидаги боғлиқлик камаяди ва мойни сув билан сиқиб чиқариш кучли бўлади.
Юқорида айтилгандек янчилмани намлашда, гель қисмининг сувни ютишига боғлиқ ҳолда унинг заррачаларини бўкиши рўй беради. Қуруқ гелнинг бўкишида ҳажми сезиларли ортади, бунда барча тўсиқларга қаршилик кўрсатувчи босим ҳосил бўлади (бўкиш босими). Мой билан тўлган ҳамма қисмлар, гелни бўкиши натижасида қисилади ва ҳажм камаяди, натижада бўкиш босими таъсирида мой заррача юзасига сиқиб чиқарилади. Шундай қилиб, янчилма заррачаларининг юзасида мойнинг тўпланиши, нафақат янчилиш вақтида ҳужайра тузилишининг бузилиши натижасида ва заррача ички юзасини танлаб намлашда ундан мой сиқиб чиқаришда эмас, балки мой билан тўлдирилган капиллярлар деворларининг янчилма гель қисми бўкишидан, яқинлашиши натижасида ҳам амалга ошади.
Янчилмани намлашдан кейин албатта янчилма заррачалари йириклашади. Йириклашув икки турли бўлади.
Биринчи тур йириклашув (агрегатланиш) – янчилма заррачаларининг гидрофиль миқдорлари асосида бир-бири билан ёпишиб қолишидир, бунга заррача юза қатлами мисцелласини етарли даражада гидратланиши имкон беради. Биринчи тур йириклашувда намланган янчилма чайқатилганда сочилиб кетмайди. Тадқиқотлар шуни кўрсатдики, турли мойли хомашёлар янчилмасини намлашда, заррачалар йириклашуви турли тезликда бўлади ва уларни бир хил намлаганда баъзи бир хомашёларни йириклашув даражасини ўсиб бориш тартибида жойлаштирганда, қуйидаги қатор келиб чиқиши мумкин: канакунжут, зиғир, пахта чигити ва кунгабоқар.
Янчилмани намлаганда биринчи тур йирикланиш сабабини қуйидагича тушунтириш мумкин, гидрат қобиқ шаклидаги заррача юзасида жойлашган сув катта куч билан юзага тортилади, бунда биринчи қатлам молекулалари заррачанинг юзасида ҳаракатланмайдиган молекуляр кучланиш майдонида ушланиб туради. Биринчи ҳаракатланувчи қатлам иккинчи молекуляр қатламни ушлаб туради ва ҳоказо. Юпқа сувли плёнкаларда молекулаларни боғлиқлиги намликни ҳамма қатлами бўйича тарқалган ва уларнинг юзасида жойлашган иккита гель заррачаларининг бир-бирига тегишидан битта юпқа қатлам ҳосил бўлади. Уни молекулалари бир вақтнинг ўзида иккита заррачанинг молекуляр кучланиш майдонида ушланиб туради.
Агар янчилмага берилаётган сув миқдори кўпайтирилса, маълум чегарадан сўнг, замонавий технологик схемаларда амалга ошириш мумкин бўлмаган миқдорда янчилма бўлаклари парчаланади ва янчилма заррачаларининг сувдаги суспензияси ҳосил бўлади. Бунга сабаб шуки, бу ҳолатда сувли плёнка қалинлиги ва заррачалар орасидаги масофа шунчалик катталашиб кетадики, молекуляр кучланиш билан боғланган заррачалар ҳаракатчан бўлиб қолади ва йириклашган заррачалар парчаланиб кетади.
Намланганда янчилма заррачалари қанча катта бўлса, йириклашиш даражаси шунча кам бўлади.
Йириклашишнинг иккинчи тури – бу янчилманинг алоҳида заррачаларининг бир-бирига ёпишиши билан содир бўлади. Иккинчи тур агрегатланишда заррачалар орасида уларни боғловчи мойли қатлам мавжуд бўлиб, у биринчи тур агрегатланиш ҳолатидаги сувли қатламга нисбатан, заррачалар юзаси билан кучсиз боғланган. Ундан ташқари, бу мойли қатлам қалинлиги, сувли қатламга нисбатан анча катта.
Янчилма заррачалари агрегатланишининг умумий самарадорлиги, яъни унинг массасини кўп ёки кам намланганда катта бўлаклар ҳосил бўлиши, жараён бошида кетма-кет, кейин эса параллел борадиган иккала тур агрегатланишга боғлиқ. Бунда, агрегатланиш даражаси кўп жиҳатдан, намлаш вақтида механик таъсирнинг интенсивлигига, яъни намланаётган янчилма массасининг аралаштиришга боғлиқ бўлади.
Намлашда заррачаларнинг агрегатланиши ва бунда янчилма солиштирма юзасининг камайиши, у билан мойни боғланишини камайишига олиб келади. Бу ҳолатни, Леонтьевский (1963) кунгабоқар янчилмаси намлиги 3,5дан 10,9% гача ошса, янчилманинг солиштирма юзаси 6,25дан 1,50 м²/г гача камайиши билан кўрсатган.