Физические показатели растительных масел

УДК 664.34

ФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

,

Омский государственный аграрный университет, г. Омск, Россия

Аннотация. Основными физическими показателями растительных масел являются плотность, динамическая вязкость, показатель преломления. Знание физических показателей необходимо для углубления представлений о природе растительных масел и их свойствах. В данной работе  приведены экспериментальные сведения о плотности, вязкости и показатели преломления различных растительных масел, предложены зависимости для расчета плотности и вязкости от температуры.

Ключевые слова: растительное масло, плотность, динамическая вязкость, показатель преломления,  температура.

Масло растительное - смесь триглицеридов жирных кислот и сопутствующих им веществ, извлекаемая из семян и плодов различных растений [1]. Подсолнечное масло изготавливают из семян подсолнечника, кукурузное масло - из кукурузных зародышей, горчичное масло - из семян горчицы, оливковое масло - из мякоти оливок, льняное масло  - из семян льна, рыжиковое масло - из семян  рыжика. По степени очистки растительные масла классифицируются на: нерафинированное - прошедшее только механическую очистку; рафинированное - прошедшее нейтрализацию щёлочью после механической очистки, гидратированное - прошедшее очистку распылённой горячей водой; дезодорированное - обработанное горячим сухим паром в условиях вакуума.

Объектом исследования являются растительные масла: подсолнечное (рафинированное дезодорированное "Благо"), кукурузное (рафинированное дезодорированное "Селяночка"), горчичное  (нерафинированное холодного отжима "Царь"), оливковое (нерафинированное высшего качества "Renieris"), льняное (нерафинированное холодного отжима первого сорта "Царь"), рыжиковое  (нерафинированное "Юг Руси").

Цель данной работы: определение физических показателей растительных масел и установление их зависимости от температуры. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: измерение плотности и динамической вязкости при различных температурах, построение графиков и нахождение уравнений  зависимостей этих показателей от температуры масел,  измерение показателя преломления масел при 20°С, сравнение плотности, динамической вязкости и показателя преломления, измеренных при 20°С, со справочными данными.

В работах [2,3] рассмотрены физические показатели соевого, рапсового масел и масла редьки.

Определение плотности проводилось с помощью ареометра по ГОСТ 3900. Сущность метода заключается в погружении ареометра в растительное масло и снятии показания по шкале ареометра. Используемые приборы и оборудование: стеклянный цилиндр 3-39/250, ареометр АОН-1 с погрешностью ±1 кг/м3. Для измерения температуры использовали мультиметр  ДТ-836  (термопара типа  К). Обработка опытных данных проведена с помощью пакета MS Excel: построение экспериментального графика, линии тренда и нахождение уравнения, показывающего зависимость плотности ? от температуры t.  Результаты  обработки данных для различных масел показаны на рис.1.

Вязкость растительных масел обычно определяют с помощью капиллярных вискозиметров. Принцип действия данных вискозиметров основан на истечении жидкости из резервуара через капилляр. В нашей работе определение  вязкости проводилось по методу Стокса. Сущность метода заключается в измерении времени падения шарика при его равномерном движении в вязкой жидкости. Величина динамической вязкости рассчитывалась по формуле:

,  (1)

где ? - динамическая вязкость (Па•с), d - диаметр шарика (м),  t - время падения шарика (с),  g - ускорение свободного падения,  ?1 - плотность шарика (кг/м3), ?2 - плотность растительного масла (кг/м3),  ? -  расстояние, пройденный шариком (м).

Рис.1. Зависимость плотности растительных масел от температуры

Формула (1) справедлива лишь тогда, когда шарик падает в безграничной среде. Если шарик падает вдоль оси цилиндра, то сказывается влияние боковых стенок цилиндра. В нашей работе растительное масло помещали в стеклянный цилиндр 3-39/250.  Использовали стальной шарик,  диаметр которого измеряли с помощью микрометра окулярного винтового МОВ-1-16 и микроскопа Микмед-1 с увеличением объектива 4. Для измерения времени падения шарика использовали часы-секундомер электронные ЧСЭ-02 с дискретностью счёта времени 0,01с. Плотность растительного масла определяли ареометром АОН-1.  Расстояние, пройденное шариком в цилиндре, измеряли линейкой. Для измерения температуры использовали мультиметр  ДТ-836. Обработка опытных данных проведена с помощью пакета MS Excel. Экспериментальные графики, линии тренда и  уравнения, показывающие зависимость динамической вязкости ? от температуры t для различных масел показаны на

рис.2.

Рис.2. Зависимость динамической вязкости растительных масел от температуры

Определение показателя преломления проводилось с помощью рефрактометра по ГОСТ 5482-90.  Использовали рефрактометр ИРФ-454 с погрешностью измерения  ±10-4.

Экспериментальные значения показателя преломления, плотности и динамической вязкости растительных масел при температуре 20°С, а так же справочные значения этих показателей представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Физические показатели растительных масел при 20°С

Растительное масло	Плотность ?, кг/м3	Динамическая вязкость ?, мПа·с	Показатель преломления n
справо-чная	эксперимен-тальная	справочная	эксперимен-тальная	справочный	эксперимен-тальный
Подсолнечное	917-920	919	54,6-59,8	94,0	1,473-1,475	1,4755
Кукурузное	914-921	920	65,7-72,3	94,9	1,471-1,474	1,4750
Горчичное	913-923	919	117,0	95,4	1,470-1,474	1,4755
Оливковое	914-918	912	71,3-89,9	105,3	1,466-1,471	1,4695
Льняное	926-936	929	52,7-53,0	83,2	1,480-1,487	1,4855
Рыжиковое	920-925	922	74-120	115,7	1,4760	1,4765

Заключение. При нагревании растительных масел их плотность линейно уменьшается. Полученные экспериментальные значения плотности различных растительных масел при 20°С совпадают со справочными, наименьшую плотность имеет оливковое масло, наибольшую - льняное масло. Динамическая вязкость растительных масел при их нагревании уменьшается по экспоненциальному закону. Экспериментальные значения динамической вязкости масел при 20°С в основном получились выше справочных, наименьшую динамическую вязкость имеет льняное масло, наибольшую - рыжиковое масло. Полученные значения показателя преломления масел при 20°С совпадают со справочными, наименьший показатель преломления у оливкового масла, наибольший - у льняного масла.

Библиографический список

1. Технический регламент на масложировую продукцию [Электронный ресурс]: Федеральный закон Российской Федерации от 01.01.01 г. N 90-ФЗ. Доступ из Правовой справочно-информационной системы «Консультант Плюс»: Версия Проф.

2. Физико-механические свойства растительных масел / // Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 4 , 2008. С.54-58.

3. Исследование корреляции между плотностью и вязкостью растительных масел / , // Известия вузов. Пищевая технология  № 2-3, 2010. С.98-100.