catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2019-4-265-274catal-631Research ArticleКАТАЛИЗ И НАНОТЕХНОЛОГИИCATALYSIS AND NANOTECHNOLOGYГидрирование растительных масел на палладиевом катализаторе, нанесенном на активированный диатомитHydrogenation of plant oil over a palladium catalyst supported on activated diatomiteТоштайК.ToshtayK.ctls@kalvis.ruАуезовА. Б.AuezovA. B.ctls@kalvis.ruКазахский национальный университет им. аль-Фараби, Научно-технологический парк, г. АлматыКазахстанAl-Farabi Kazakh National University, AlmatyKazakhstan201912072019194265274Copyright © LLC "KALVIS", 20192019LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/631

В данной работе исследована возможность снижения образования транс-изомеров в процессе гидрирования растительных масел на низкопроцентном палладиевом катализаторе, нанесенном на активированный диатомит. При сравнении с промышленным никелевым катализатором установлено, что активированный диатомит перспективен для использования в качестве носителя катализатора гидрирования растительных масел. Показано, что частицы Pd размером 2–10 нм (преобладают частицы размером 3–6 нм) равномерно распределены на поверхности носителя. Экспериментально показано, что Pd-катализатор при низких температурах проявляет большую активность и селективность, чем никелевый катализатор, что приводит к двукратному существенному уменьшению содержания транс-изомеров в саломасе.

A possibility of lowering the formation of trans-isomers during hydrogenation of plant oil over a low-loaded palladium catalyst supported on activated diatomite was studied. The comparison to the commercial nickel catalyst led to establish that the activated diatomite is a promising support of the catalyst for hydrogenation of plant oil. Palladium particles of 2–10 nm in size (3–6 nm particles predominated) were shown to be uniformly distributed over the support surface. It was shown experimentally that the Pd catalyst was more active and selective at low temperature than the nickel catalyst to provide two-fold decrease in the concentration of trans-isomers in the hydrogenated fat.

гидрогенизацияносителькатализаторактивностьселективностьцис-транс-изомеризацияhydrogenationsupportcatalystactivityselectivitycis-trans isomerizationReferencesO’Brien R.D. Fats and oils: formulating and processing for applications. New York: CRC Press, 2008.O’Brien R.D. Fats and oils: formulating and processing for applications. New York: CRC Press, 2008.List G.R., King J.W. Hydrogenation of fats and oils: theory and practice. AOCS Press, 2011.List G.R., King J.W. Hydrogenation of fats and oils: theory and practice. AOCS Press, 2011.Food and Drug Admistration, FDA acts to provide better information to consumers on trans fats, 2005(http://www.fda.gov/oc/initiatives/transfat/).Food and Drug Admistration, FDA acts to provide better information to consumers on trans fats, 2005(http://www.fda.gov/oc/initiatives/transfat/).Mozaffarian D., Martijn B., Katan., Alberto A., Meir J.S., Walter C.W. // N. Engl. J. Med. 2006. V. 354. № 15. P. 1601-1613. https: DOI: 10.1056/NEJMra054035Mozaffarian D., Martijn B., Katan., Alberto A., Meir J.S., Walter C.W. // N. Engl. J. Med. 2006. V. 354. № 15. P. 1601-1613. https: DOI: 10.1056/NEJMra054035Brouwer I.A., Wanders A.J., Katan M.B. // PloS one. 2010. V. 5. № 3. P. e9434. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0009434Brouwer I.A., Wanders A.J., Katan M.B. // PloS one. 2010. V. 5. № 3. P. e9434. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0009434Cepeda E.A., Calvo B. // J. Food Eng. 2008. V. 89. № 4. P. 370-374. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2008.01.012Cepeda E.A., Calvo B. // J. Food Eng. 2008. V. 89. № 4. P. 370-374. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2008.01.012Alsobaai A.M., Al Shaibani A.M., Moustafa T., Yaakobd Z. //Arab. J. Sci. Eng. 2013. V. 38. № 9. P. 2273-2278. https://doi.org/10.1007/s13369-013-0558-5Alsobaai A.M., Al Shaibani A.M., Moustafa T., Yaakobd Z. //Arab. J. Sci. Eng. 2013. V. 38. № 9. P. 2273-2278. https://doi.org/10.1007/s13369-013-0558-5US Patent 6391815, 2002.US Patent 6391815, 2002.Anwar F., Kazi T.G., Jakharani M.A., Sultana R., Sahito S.R. // J. Chem. Soc. Pak. 2003. V. 25. № 3. P. 210-214.Anwar F., Kazi T.G., Jakharani M.A., Sultana R., Sahito S.R. // J. Chem. Soc. Pak. 2003. V. 25. № 3. P. 210-214.Savchenko V.I., Makaryan I.A. // Platin. Met. Rev. 1999. V. 43. № 2. P. 74-82.Savchenko V.I., Makaryan I.A. // Platin. Met. Rev. 1999. V. 43. № 2. P. 74-82.Fernández, María B., Gabriela M.T, Daniel E. // Chem. Eng. J. 2009. V. 155. № 3. P. 941-949. https://doi.org/10.1016/j.cej.2009.09.037Fernández, María B., Gabriela M.T, Daniel E. // Chem. Eng. J. 2009. V. 155. № 3. P. 941-949. https://doi.org/10.1016/j.cej.2009.09.037McArdle S., Girish S., Leahy J.J., Curtin T. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2011. V. 351. P. 179-187. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2011.10.004McArdle S., Girish S., Leahy J.J., Curtin T. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2011. V. 351. P. 179-187. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2011.10.004Nohair B., Especel, C., Marecot P., Montassier C., Hoang, L.C,. Barbier J. // C. R.Chim. 2004. V. 7. № 2. P. 113-118. https://doi.org/10.1016/j.crci.2003.10.012Nohair B., Especel, C., Marecot P., Montassier C., Hoang, L.C,. Barbier J. // C. R.Chim. 2004. V. 7. № 2. P. 113-118. https://doi.org/10.1016/j.crci.2003.10.012Nasima Ch., Safia H., Joseph А., Khaled B. // Can. J. Chem. Eng. 2012. V. 90. № 1. P. 41-50. https://doi.org/10.1002/cjce.20672Nasima Ch., Safia H., Joseph А., Khaled B. // Can. J. Chem. Eng. 2012. V. 90. № 1. P. 41-50. https://doi.org/10.1002/cjce.20672Alshaibani A.M., Yaakob Z., Alsobaai A.M., Sahri M. // Braz. J. Chem. Eng. 2014. V. 31. № 1. P. 69-78. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-66322014000100008Alshaibani A.M., Yaakob Z., Alsobaai A.M., Sahri M. // Braz. J. Chem. Eng. 2014. V. 31. № 1. P. 69-78. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-66322014000100008Simakova I.L., Simakova O.A., Anatoliy V., Dmitry Yu.M. // Ind. Eng. Chem. Res. 2008. V. 47. № 19. P. 7219-7225. DOI: 10.1021/ie800663jSimakova I.L., Simakova O.A., Anatoliy V., Dmitry Yu.M. // Ind. Eng. Chem. Res. 2008. V. 47. № 19. P. 7219-7225. DOI: 10.1021/ie800663jBelkacemi K., Kemache N., Hamoudi S, Arul J. // Int. J. Chem. React. Eng. 2007. V. 5. P. 1-25. https://doi.org/10.2202/1542-6580.1528Belkacemi K., Kemache N., Hamoudi S, Arul J. // Int. J. Chem. React. Eng. 2007. V. 5. P. 1-25. https://doi.org/10.2202/1542-6580.1528Fernandez M.B., Piqueras C.M., Tonetto G.M., Crapiste G., Damiani D.E. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2005. V. 233. № 1-2. P. 133-139. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2005.02.012Fernandez M.B., Piqueras C.M., Tonetto G.M., Crapiste G., Damiani D.E. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2005. V. 233. № 1-2. P. 133-139. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2005.02.012Qiu Y., Xu X., Gao L. // React. Kinet. Mech. Catal. 2005. V. 85. № 2. P. 223-229. https://doi.org/10.1007/s11144-005-0264-8Qiu Y., Xu X., Gao L. // React. Kinet. Mech. Catal. 2005. V. 85. № 2. P. 223-229. https://doi.org/10.1007/s11144-005-0264-8Yemİşçİoğlu F., Bayaz M., Gümüşkesen A.S. // GIDA-J. Food. 2010. V. 35. № 1. P. 13-19.Yemİşçİoğlu F., Bayaz M., Gümüşkesen A.S. // GIDA-J. Food. 2010. V. 35. № 1. P. 13-19.Berben P.H., Blom P.J.W., Sollie J.C. Palladium and platinum catalyzed oil hydrogenation: effects of reaction conditions on trans isomer and saturate formation // Practical short course series: Vegetable oils processing and modification techniques. College Station, Texas: Texas A&M Univ. 2000.Berben P.H., Blom P.J.W., Sollie J.C. Palladium and platinum catalyzed oil hydrogenation: effects of reaction conditions on trans isomer and saturate formation // Practical short course series: Vegetable oils processing and modification techniques. College Station, Texas: Texas A&M Univ. 2000.Toshtay K., Auyezov A.B., Bizhanov Zh.A., Yeraliyeva A.T., Toktasinov S.K., Kudaibergen B., Nurakyshev A. // Eurasian Chem. Tech. J. 2015. V. 17. № 1. P. 33-39. http://dx.doi.org/10.18321/ectj192Toshtay K., Auyezov A.B., Bizhanov Zh.A., Yeraliyeva A.T., Toktasinov S.K., Kudaibergen B., Nurakyshev A. // Eurasian Chem. Tech. J. 2015. V. 17. № 1. P. 33-39. http://dx.doi.org/10.18321/ectj192ГОСТ Р 52677—2006. Масла растительные, жиры животные и продукты их переработки. Методы определения массовой доли трансизомеров жирных кислот.ГОСТ Р 52677—2006. Масла растительные, жиры животные и продукты их переработки. Методы определения массовой доли трансизомеров жирных кислот.ГОСТ 31665—2012. Масла растительные и жиры животные. Получение метиловых эфиров жирных кислот.ГОСТ 31665—2012. Масла растительные и жиры животные. Получение метиловых эфиров жирных кислот.ГОСТ Р ИСО 3961—2010. Жиры и масла животные и растительные: определение йодного числа.ГОСТ Р ИСО 3961—2010. Жиры и масла животные и растительные: определение йодного числа.ГОСТ Р 51445—99. Жиры и масла животные. Метод определения показателя преломления.ГОСТ Р 51445—99. Жиры и масла животные. Метод определения показателя преломления.ГОСТ Р 52179—2003. Маргарины, жиры для кулинарии, кондитерской, хлебопекарной и молочной промышленности. Правила приемки и методы контроля.ГОСТ Р 52179—2003. Маргарины, жиры для кулинарии, кондитерской, хлебопекарной и молочной промышленности. Правила приемки и методы контроля.ГОСТ Р 53158—2008. Масла растительные, жиры животные и продукты их переработки. Определение содержания твердого жира методом ядерно-магнитного резонанса.ГОСТ Р 53158—2008. Масла растительные, жиры животные и продукты их переработки. Определение содержания твердого жира методом ядерно-магнитного резонанса.Condon J.B. Surface area and porosity determinations by physisorption: measurements and theory. Elsevier, 2006.Condon J.B. Surface area and porosity determinations by physisorption: measurements and theory. Elsevier, 2006.Coenen J.W.E. // Ind. Eng. Chem. Fundam. 1986. V. 25. № 1. P. 43-52. DOI: 10.1021/i100021a006Coenen J.W.E. // Ind. Eng. Chem. Fundam. 1986. V. 25. № 1. P. 43-52. DOI: 10.1021/i100021a006Abdullina R.M., Voropaev I.N., Romanenko A.V., Chumachenko V.A., Noskov A.S., Mashnin A.S. // Russ. J. Appl. Chem. 2012. V. 85. № 8. P. 1204-1211. https://doi.org/10.1134/S1070427212080125Abdullina R.M., Voropaev I.N., Romanenko A.V., Chumachenko V.A., Noskov A.S., Mashnin A.S. // Russ. J. Appl. Chem. 2012. V. 85. № 8. P. 1204-1211. https://doi.org/10.1134/S1070427212080125Coenen J.W.E. // J. Am. Oil Chem.’ Soc. 1976. V. 53. № 6. P. 382-389. https://doi.org/10.1007/BF02605727Coenen J.W.E. // J. Am. Oil Chem.’ Soc. 1976. V. 53. № 6. P. 382-389. https://doi.org/10.1007/BF02605727Veldsink J.W., Bouma M.J., Schöön N.H., Beenackers A.A. // Cat. Rev. 1997. V. 39. № 3. P. 253-318. https://doi.org/10.1080/01614949709353778Veldsink J.W., Bouma M.J., Schöön N.H., Beenackers A.A. // Cat. Rev. 1997. V. 39. № 3. P. 253-318. https://doi.org/10.1080/01614949709353778Mondal K., Lalvani S.B. // J. Am. Oil Chem.’ Soc. 2003. V. 80. № 11. P. 1135—1141. https://doi.org/10.1007/s11746-003-0832-8Mondal K., Lalvani S.B. // J. Am. Oil Chem.’ Soc. 2003. V. 80. № 11. P. 1135—1141. https://doi.org/10.1007/s11746-003-0832-8Drozdowski B., Szukalska E. // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2000. V. 102. № 10. P. 642—645. https://doi.org/10.1002/1438-9312(200010)102:10<642::AID-EJLT642>3.0.CO;2-IDrozdowski B., Szukalska E. // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2000. V. 102. № 10. P. 642—645. https://doi.org/10.1002/1438-9312(200010)102:10<642::AID-EJLT642>3.0.CO;2-I

The authors declare that there are no conflicts of interest present.