Какое нужно оборудование для производства подсолнечного масла? Производство растительного масла методом прессования Самым эффективным способом получения растительного масла является.

Растительное масло – это один из самых высококалорийных продуктов питания (850-900 ккал в 100 г). Оно является источником витамина Е (токоферола) и незаменимых жирных кислот для организма человека, не содержит холестерина в отличие от жиров животного происхождения.

Качество растительного масла нормируется стандартом по ряду показателей. Органолептические показатели: прозрачность, цвет, запах и вкус. Рафинированное (очищенное) масло должно быть полностью прозрачным, без осадка, светло–желтого цвета. В нерафинированном подсолнечном масле высшего и первого сортов допускается легкая «сетка» над осадком, а второго сорта – легкое помутнение. Запах и вкус должны быть свойственными свежему маслу без постороннего запаха, привкуса и горечи. Масло дезодорированное должно быть без специфического запаха. В подсолнечном масле второго сорта допускается слегка затхлый запах и привкус легкой горечи.

Способы получения растительного масла

Масло из семян масличных культур извлекают двумя основными способами:

механическим, в основе которого лежит прессование измельченного сырья; применяется на маслобойных заводах или на маслобойках сельскохозяйственных предприятий; побочным продуктом является жмых, в котором остается значительное количество масла (8-10 %);

химическим (экстракционным), при котором специально подготовленное масличное сырье обрабатывают органическими растворителями; применяется на маслоэкстракционных заводах; позволяет выделять масло в больших количествах, так как в отходе, называемом шротом, остается не более 1-3 % масла.

Извлечение масла прессованием.

Механический способ получения масла путем прессования масличного материала, прошедшего предварительную подготовку, распространен практически повсеместно не только на прессовых маслозаводах, но и на маслоэкстракционных заводах, где основной остается технологическая схема форпрессование - экстракция.

Применяют только непрерывный способ прессования на шнековых прессах. Различают шнековые прессы для предварительного съема масла (форпрессы) и для окончательного съема масла (экспеллеры). Исходная мезга представляет собой сыпучий пористый материал. При всестороннем сжатии под воздействием прилагаемого давления происходит два тесно связанных между собой процесса: отделение жидкой части - масла; соединение (сплавление) твердых частиц материала с образованием брикета - жмыха. Шнековые прессы имеют однотипные рабочие органы и общую схему устройства и работы. Основные рабочие органы шнекового пресса - шнековый вал и зеерный цилиндр. Конечные продукты процесса прессования - прессовое масло и жмых. При вращении шнекового вала, помещенного в зеерный цилиндр, т. е. в барабан, собранный из планок с малыми зазорами между ними, материал транспортируется от места загрузки к выходу и подвергается сжатию. При этом в нем возникает давление, которое отжимает масло из мезги. Масло проходит через зазоры в зеерном цилиндре и собирается в поддоне. Отжатый масличный материал (жмых) на выходе из зеерного цилиндра встречается с устройством, регулирующим его толщину на выходе из пресса.

Холодное прессование означает только то, что перед прессованием проводят специальную влаготепловую обработку измельченного сырья в более мягких условиях или не проводят совсем. Полученное масло сохраняет свои натуральные качества: цвет, запах, вкус, консистенцию, при этом содержание ненасыщенных жирных кислот и витаминов остается неизменным- Холодное прессование как способ производства растительных масел применяют чаще всего для получения масел специального назначения из специфического сырья, например масел из фруктовых косточек (абрикосовых, персиковых и т. п.), из ядер кедровых орехов и др.

Форпрессование - экстракцию применяют для окончательного извлечения из форпрессовой ракушки (жмыха) масла. Растворители, применяемые для извлечения растительных масел методом экстракции, должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к ним техникой и технологией экстракционного процесса. В общем виде эти требования определяются стремлением получить наибольший выход масла при экстракции, обеспечить наилучшие качественные показатели готовой продукции - масла и шрота, избежать вредного воздействия растворителя на организм человека и обеспечить безопасность работы с ним. В практике экстракции растительных масел наибольшее распространение получили алифатические углеводороды, в частности экстракционные бензины, гексан, нефрасы. Предварительно жмых проходит соответствующую обработку, цель которой - создать оптимальную структуру для извлечения масла растворителем, для чего его дробят на дробилках (молотковых и дисковых), проводят кондиционирование в чанных жаровнях, лепесткование на плющильных вальцовых станках. Форма частиц материала в виде лепестка (пластинки материала толщиной примерно 0,4 мм) позволяет иметь в экстракторах легкопроницаемую растворителем массу материала. Из‑под плющильных вальцов транспортерами лепесток направляется в экстрактор - основной аппарат экстракционного цеха, предназначенный для извлечения масла в растворитель при противоточном контактировании. В качестве экстракционного растворителя применяют бензин с температурой кипения 65…68 °С.

В непрерывнодействующих шнековых экстракторах создается противоток лепестков и растворителя, нагретого до температуры 50…55°С. Образовавшийся раствор называют мисцеллой, которую после экстрагирования фильтруют на специальных фильтрах и сливают в мисцеллосборники. Для отделения масла от растворителя мисцеллу направляют сначала в предварительный, а затем в окончательный дистиллятор, где ее обрабатывают горячим паром с применением вакуума до полного удаления растворителя. Отфильтрованную твердую часть в этом случае называют шротом. После окончания экстракции шрот содержит масла около 1 % и растворителя 40 %, его обрабатывают острым паром с применением вакуума для испарения (отгонки) растворителя, подсушивают, охлаждают и измельчают.

Прямую экстракцию сырой мятки используют в основном при переработке низкомасличного сырья: сои, кориандровых отходов. Экстракцию масличного материала проводят без предварительного съема масла. Она заключается только во влаготепловой обработке с последующим плющением для получения лепестка, направляющегося в экстрактор.

Очистка растительных масел

Очистку сырых масел от различных примесей называют рафинацией, а масла, не подвергавшиеся после получения никакой обработке, кроме фильтрации, - сырыми. Они содержат разнообразные примеси, в том числе нежелательные и даже вредные. К примесям относят вещества различной природы и происхождения. Однако помимо нежелательных или вредных примесей в жирах всегда имеются сопутствующие вещества, которые не только полезны, но и необходимы для нормальной жизнедеятельности организма человека. К таким веществам относятся, например, жирорастворимые витамины (К, Е), каротиноиды, стерины и др.

Рафинированные жиры легче подвергаются порче, так как при рафинации из них выводятся естественные антиоксиданты (фосфолипиды, токоферолы). Поэтому процесс рафинации стремятся вести так, чтобы, извлекая нежелательные примеси, по возможности сохранить полезные свойства. С этой же целью ограничивают глубину очистки масел. В зависимости от происхождения примесей, от того, в каком состоянии они находятся в жире (в виде грубой взвеси, коллоидно–растворенном состоянии или в состоянии истинного раствора), а также в зависимости от назначения масла используют разные методы рафинации.

Последовательность процессов рафинации и получаемые виды масел

В соответствии с механизмом протекания процессов методы рафинации условно делят на физические, химические и физикохимические.

Физические методы . К ним относятся отстаивание, фильтрация, центрифугирование. С помощью этих методов из масел удаляют механические примеси и частично коллоидно–растворенные вещества, например фосфолипиды, выпавшие в осадок, воду, попавшую в масло в процессе извлечения.

Механические примеси (частички лузги, жмыха) не только ухудшают товарный вид масла, но и обусловливают протекание ферментативных, гидролитических и окислительных процессов. Все эти процессы ухудшают органолептические показатели и физиологическую ценность масел. Поэтому механические примеси удаляют сразу же после получения масел.

Химические методы. К ним относится щелочная рафинация или нейтрализация. Нейтрализация - обработка масла щелочью для выведения избыточного количества жирных кислот. В процессе нейтрализации образуются мыла - соли как результат взаимодействия жирных кислот и щелочи. Мыла нерастворимы в нейтральном жире и образуют осадок - соапсток. Для щелочной рафинации на промышленных предприятиях применяют растворы NaOH различной концентрации, растворы Na 2 C0 3 , иногда КОН.

Физико–химические методы . С помощью этих методов из масел удаляют примеси, образующие в маслах истинные растворы, без химического изменения самих веществ (красящие, вкусовые и одорирующие вещества и др.)

Гидратация фосфолипидов - обработка масла водой при нагревании для выделения фосфолипидов, белковых и слизистых веществ, механических примесей. В результате гидратации фосфолипиды и другие примеси теряют растворимость в масле и выпадают в осадок, который отфильтровывают.

Вымораживанию подсолнечное масло подвергают для удаления воскообразных веществ. Наличие восков в масле ухудшает его товарный вид. Для выделения восков масло подвергают специальной обработке до или после щелочной рафинации. Сначала масло охлаждают («вымораживают») до 10… 12 °С и выдерживают при этой температуре, медленно перемешивая, до образования кристаллов воска. Затем масло отфильтровывают от кристаллов воска. Профильтрованное масло прозрачное, не мутнеет при охлаждении даже до 5 °С.

Отбеливание масла - процесс извлечения из масла красящих веществ путем обработки его адсорбентами. При отберазличные отбельные глины, которые называют отбельными землями или отбельными порошками, а также активированный уголь. Процесс отбеливания заключается в том, что масло некоторое время перемешивают с адсорбентом в специальных аппаратах, а затем фильтруют. При этом на фильтре остается отбельный порошок вместе с адсорбированными красящими веществами, а осветленное масло проходит через фильтр. Такое масло используют для производства маргарина, майонеза, кондитерского жира и др.

Дезодорация масла - это процесс отгонки летучих веществ, сообщающих маслу запах и вкус. Дезодорацию проводят с целью получения «обезличенных» (почти полностью лишенных характерных для данного вида запаха и вкуса) масел, а также извлечения из масел посторонних привкусов и запахов. В основе дезодорации лежит различие в температурах испарения летучих ароматических веществ и самих жиров (триацилглице- ринов). Растительное масло помещают в специальные аппараты - дезодораторы и при высокой температуре (210…230 °С) под вакуумом отгоняют летучие вещества, придающие маслу запах и вкус. Дезодорация - самый надежный способ удаления ядохимикатов из масел, так как в этих условиях они полностью разрушаются.

Производство некоторых продуктов питания похоже на диверсию в области продовольственной безопасности страны. Сейчас с отменой обязательной сертификации у производителя нет жёстких границ в производстве продовольствия. И уже не стоит задача сохранения полезных свойств природного сырья. Есть только одна цель - прибыль. Покупателю нужно помнить это и более критично подходить к выбору продуктов питания. В этой заметке поговорим о растительном масле, а конкретно о его производстве. Так что же не так с маслом?

В настоящее время более 50 масленичных культур используют для производства растительного масла. Но всё же самым распространённым является масло из семян подсолнечника. Существует три способа производства масла: холодный отжим, горячее прессование и экстракция.

Холодный отжим предусматривает очистку семян, измельчение и извлечение масла из семени. Масло получается скоропортящимся, но сохраняет все полезные свойства растительного продукта: токоферолы - это витамины А, Е, D, витамин F, полиненасыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты, фитостерины - вещества, обладающие атеросклеротическим и противоонкологическим действием и другие полезные вещества.

Метод горячего прессования отличается тем, что подготовленное семя перед извлечением масла подогревают, поджаривают. Готовое масло от этого становиться более ароматным и так же сохраняет все полезные вещества.

Эти два способа позволяют получить т.н. сырое не рафинированное масло, с небольшим сроком хранения с высокими вкусовыми и питательными свойствами. Такое масло только отстаивают и фильтруют. Мало полученное способом холодного отжима и горячего прессования в основном не используют в тепловой обработке, так как оно имеет низкий порог дымления +107 градусов С.

Самый варварский и прибыльный способ получения масла - экстракционный. Этим способом получают рафинированные и не рафинированные масла. После измельчения и очищения семена погружают в растворитель. Для этого используют бензин марки А или гексан.

В результате получают мисцеллу - это растворённое в бензине масло, и шрот - сухой обезжиренный остаток. Далее из мисцеллы и шрота в специальных устройствах «выгоняется» растворитель. Такое масло подлежит дальнейшей обработке. Сначала его очищают от примесей, отстаивают, фильтруют, центрифугируют. Готовое масло поступает на прилавки магазинов в виде товарного не рафинированного, которое позиционируется как более полезное, чем рафинированное.

Для получения рафинированного масла применяют дополнительные способы очистки. Гидратация - обработка горячей водой и паром, при этой обработке оставшиеся в масле частицы набухают и выпадают в осадок. Для того, чтобы такое масло не окислилось и не прогоркло его обрабатывают щелочью - щелочная рафинация. Этим способом удаляются жирные кислоты, очень нужные нашему организму. Жирные кислоты реагируют с щелочью и выпадают в осадок.

Не всегда на этом процесс производства растительного рафинированного масла заканчивается. Если еще и другие способы очистки: отбеливание - удаление красящих веществ, дезодорация - извлечение ароматических веществ и вымораживание - удаление воскообразных веществ.

Такое масло получается практически бесцветное, без вкуса и запаха, хорошо хранится, точка дымления составляет более +230 градусов С.

Не нужно образования химика, чтобы понять, что после таких экзекуций природные молекулы жирных кислот уже не остаются прежними. Процесс экстракции уродует эти молекулы, превращая их в трансизомеры, т.е. трансжиры, которых в масле как рафинированном, так и не рафинированном произведённым способом экстракции, более 20%. Трансжиры накапливаются в организме и вызывают различные нарушения в сердечно-сосудистой системе. Выводятся трансизомеры из организма в течение 2 лет, если человек полностью прекращает их употребление. К тому же в масле остаются частицы растворителя и других химикатов, используемых в процессе экстракции.

Технология производства масла с помощью экстракции является самым экономически выгодным, так как позволяет произвести до 99% масла из сырья. При покупке масла покупателю необходимо внимательно читать этикетку. Если на этикетке не указано, каким способом было получено масло, то скорей всего - это был способ экстракции.

Извлечение растительных масел проводят методами прессования и экстрагирования (экстракции) органическими жирорастворителями.

Прессование - это механический отжим масла из подготовленного масличного материала (мезги) на специальных шнековых прессах. Оно может быть однократным и двукратным. В зависимости от величины применяемого при отжиме давления жмых может содержать от 6 до 14% масла. Жмых используют на корм скоту, а жмых некоторых ценных масличных культур (сои, горчицы, арахиса и др.)-для пищевых целей. Жидкие растительные масла (салатные), полученные прессовым способом, реализуют главным образом в розничной торговой сети.

Экстрагирование масел основано на их способности растворяться в неполярных органических растворителях (бензине, гексане и др.). При многократном пропускании бензина через измельченный жмых (или семена) масло растворяется в бензине и практически полностью извлекается. Обезжиренный остаток (шрот) содержит менее 1 % жира. Экстракционное масло отличается по качеству от прессового: оно содержит больше красящих веществ, свободных жирных кислот, фосфатидов. После отгонки бензина его подвергают дополнительной очистке.

Рафинация (очистка) масел состоит в том, что из них удаляют сопутствующие вещества и примеси: фосфатиды, пигменты, свободные жирные кислоты, пахучие вещества, примеси в виде обрывков тканей масличного материала.

Разнообразный состав сопутствующих веществ обусловливает различные методы рафинации: физические методы (отстаивание, центрифугирование, фильтрация); химические (нейтрализация); физико-химические (гидратация, дезодорация, отбеливание, вымораживание восков).

Механическая (первичная) очистка масел проводится для удаления различных механических примесей и частично коллоидно-растворенных веществ. Эта очистка осуществляется путем отстаивания, центрифугирования или фильтрации масел.

Гидратация масел проводится для удаления фосфатидов, слизистых и других веществ, обладающих гидрофильными свойствами. При обработке масел горячей водой фосфатиды набухают, не растворяются в масле и выпадают в осадок в виде хлопьев.

Нейтрализация масел заключается в обработке их растворами щелочей с целью удаления свободных жирных кислот. Образующиеся при этом соли жирных кислот (мыла) адсорбируют другие сопутствующие вещества (фосфатиды, пигменты), поэтому нейтрализованное масло является более очищенным по сравнению с гидратированным.

При отбеливании (адсорбционная рафинация) из масел удаляют красящие вещества (пигменты). Для осветления масел используют твердые адсорбенты: отбельные глины, активированный древесный уголь. Отбеливанию подвергают масла, используемые при переработке для получения маргаринов и кулинарных жиров.

При дезодорации из масел удаляют вещества, обусловливающие запах и вкус. Дезодорацию проводят путем отгонки ароматических веществ под вакуумом с острым паром, пропускаемым через жир при высоких температурах (210-230°С). После дезодорации масло является обезличенным по вкусу и запаху.

В процессе рафинации из масел могут удаляться вещества, обладающие антиокислительными свойствами, а также имеющие физиологическую ценность, например витамины. Поэтому масла, поступающие в розничную торговлю, не всегда целесообразно подвергать глубокой рафинации. 1

Опять же на примере подсолнечного масла покажем один из возможных вариантов производства. 16

Очистка семян производится на сепараторах, обрушивание и отделение оболочки на рушильно-веечных машинах, измельчение - на вальцевых станках. Получаемый после измельчения семян материал называется мяткой. В целях эффективного извлечения масла из мятки готовят мезгу, т.е. мятку нагревают до более высоких температур, отчего вязкость масла снижается, одновременно снижается и содержание влаги в мятке, происходит частичная денатурация белков, изменяющая пластические свойства мятки. Мятка превращается в мезгу. Нагревание мятки до 105°С и ее высушивание до конечного содержания влаги (5...6%) - осуществляется в жаровнях. Масло отжимается в шнековых прессах. Давление, развиваемое шнековым прессом, должно достигать 30 МПа, степень сжатия мезги 2,8...4,4 раза, продолжительность прессования 78...225 секунд в зависимости от типа пресса. Полученное масло фильтруют на специальных фильтрах или естественным отстоем в накопительных емкостях. Выходящий из пресса жмых масляничностью 4...7% можно использовать как корм скоту. Комплектность включает необходимый набор основного технологического оборудования.

Состав оборудования:

1. Сепаратор

2. Машина рушильно-веечная

3. Станок вальцевый

4. Жаровня

5. Пресс шнековый

8. Ванна моечная

9. Стол производственный

Контроль качества включает в себя проверку соответствия показателей качества продукции установленным требованиям. Подсолнечное масло производится и поставляется обычно крупными партиями, поэтому испытаниям подвергается определенный объем от произведенной партии товара (правила и методы испытаний указаны в ГОСТ 1129-93 «Масло подсолнечное. Технические условия.» 17

Современная технология производства растительных масел включает в себя операции подготовки семян к хранению и хранения семян; подготовительные операции, связанные с подготовкой семян к извлечению масла; операции прессования и экстракции масла, первичной и комплексной очистки масла, переработки шрота.

Специфической особенностью подготовки семян подсолнечника к переработки является их разделение по размерам (на крупную и мелкую фракции), которые перерабатываются отдельно по различным технологическим схемам.

В настоящее время для извлечения масла из семян применяют два способа: последовательное извлечение масла при переработке семян с высоким содержанием масла – сначала прессовым способом, при котором получают примерно ¾ всего масла, а затем экстракционным, с помощью которого извлекают остальное масло, и однократное извлечение масла из низкомасличных семян методом экстракции, получившее название метода прямой экстракции .

Векторная схема получения растительных масел изображена на рис. 7.1.

Рис. 7.1 Основные процессы получения растительных масел

Как видно из рисунка 7.1, технологическая схема получения растительных масел существенно упрощается при переходе к схеме прямой экстракции, при которой извлечение масла осуществляется только методом экстракции. В этом случае исключаются операции предварительного прессования.

При переработке масличного сырья, не требующего отделения семенной (или плодовой) оболочки от ядра семян, исключаются операции обрушивания и отделения оболочки.

Рассмотрим более подробно отдельные стадии производства.

Сушка и хранение масличного сырья

Период заготовки большинства масличного сырья 2-3 месяца.

Семена масличных растений поступают после уборки на хранение с содержанием влаги, превышающем оптимальные значения. Для хранящихся семян характерен дыхательный газообмен. Дыхание требует расхода запасных веществ семян (липидов). Поэтому в ходе хранения масличность семян снижается, в масле растет содержание свободных жирных кислот и продуктов из окисления.

Хранение семян при повышенных температурах способствует росту дыхания семенной массы, при понижении температуры интенсивность дыхания падает, расход запасных веществ семян прекращается. Охлаждение семян до низких плюсовых или небольших минусовых температур возможно при продувании холодного воздуха через семенную массу. Это благотворно влияет на их качество даже при хранении семян с влажностью выше критической. Перспективным способом хранения влажных семян является хранение в регулируемых газовых средах, содержащих от 1 до 2 % кислорода, остальное – азот. Почти полное отсутствие кислорода тормозит дыхание семенной массы, в результате чего качество семян может быть сохранено. Для хранения семян этим способом необходимы специальные хранилища, оборудованные устройствами для удаления из семенной массы паров воды и СО 2 , выделяемых семенами при дыхании. Сложность устройств и хранилищ сдерживает применение этого способа в промышленных условиях. Поэтому при подготовке масличных семян к хранению необходимо снизить их влажность до уровня ниже критической.

Наиболее распространенным методом снижения влажности семян является тепловая сушка, в процессе которой семена нагревают с помощью смеси воздуха и дымовых газов, далее высушенные семена охлаждают, продувая через них атмосферный воздух.

Для сушки семян используют сушилки шахтного типа (ВТИ, СЗШ, ДСП).

Хранят зерна подсолнечника в элеваторах (силосах), хлопковые семена – в шатровых складах.

Обрушивание семян

Запасы масла в масличных семенах распределены не равномерно: большая часть сосредоточена в ядре семян – в зародыше и эндосперме, плодовая и семенная оболочки содержат относительно небольшое количество масла, имеющего другой (худший по пищевой ценности) липидный состав. В связи с этим при переработке семенные оболочки отделяют от ядра.

Отделение оболочек от ядра складывается из операции разрушения покровных тканей семян – обрушивания и последующего разделения (отвеивания) полученной смеси – рушанки на ядро и шелуху. Плодовую оболочку подсолнечника разрушают на центробежной обрушивающей машине РЗ-МОС, обеспечивающей однократный направленный удар семян о деку. Разделение рушанки на лузгу и ядро основано на различии в их размерах и аэродинамических свойствах. Поэтому сначала получают фракции рушенки, содержащей частицы лузги и ядра одного размера, а затем в потоке воздуха рушанку разделяют на лузгу и ядро.

Измельчение семян

Для извлечения масла из семян необходимо разрушить клеточную структуру их тканей. Конечным результатом операции измельчения является перевод масла в форму доступную для дальнейших технологических воздействий. Необходимая степень измельчения достигается путем воздействия на обрабатываемый материал механических усилий, производящих раздавливающие, раскалывающие, истирающие или ударные действия. Обычно измельчение достигается сочетанием нескольких видов указанных усилий.

Получаемый после измельчения семян материал называется мяткой .

Извлечение масла

Масло адсорбируется в виде тонких пленок на поверхности частиц мятки, удерживается значительными поверхностными силами. Для эффективного извлечения масла необходимо эту связь ослабить. С этой целью используют гидротермическую (влаготепловую) обработку мятки – приготовление мезги или жарение. При увлажнении и последующей обработки мятки ослабевает связь липидов с нелипидной частью семян – белками и углеводами и масло переходит в относительно свободное состояние. Затем мятку нагревают до более высоких температур, вязкость масла снижается, одновременно снижается и содержание влаги в мятке, происходит частичная денатурация белков, изменяющая пластические свойства мятки. Мятка превращается в мезгу.

В производственных условиях приготовление мезги состоит из двух этапов. Первый – увлажнение мятки и первоначальный подогрев в инактиваторах или пропарочно-увлажнительных шнеках. Интенсивное кратковременное нагревание мятки до температуры 80-85 0 С с одновременным увлажнением до 8-9 % (для подсолнечника и льна) способствует равномерному распределению влаги в мятке и частичной инактивации гидролитических и окислительных ферментов семян, ухудшающих качество масла. Второй этап – нагревание мятки до температуры 105 0 С и ее высушивание до конечного содержания влаги (5-6 %) – осуществляется в жаровнях различных конструкций. Мезга с такими характеристиками обеспечивает эффективный предварительный отжим масла на прессах. Жаровни для приготовления мезги по конструкции подразделяются на чанные, барабанные и шнековые.

Как правило, жаровни входят в состав агрегата, состоящего из одной жаровни и одного-двух прессов предварительного прессования.

Прессовым способом невозможно добиться полного обезжиривания мезги, т.к. на поверхности жмыха, выходящего из пресса, всегда остаются тонкие слои масла, удерживаемые поверхностными силами, во много раз превышающими давление, развиваемое современными прессами (4-7 % масла остается в жмыхе).

Единственным способом, обеспечивающим практически полное извлечение масла является экстракционный способ. Жмых перед экстракцией структурируют, придавая ему структуру крупки, гранул или лепестков, обеспечивающую максимальное извлечение масла растворителем.

Схема экстракционного процесса представлена на рисунке 7.2.

Рис. 7.2 Схема экстракционного процесса

В качестве растворителей для экстракции растительных масел применяют экстракционный бензин марки А (ТУ 38.101303) и нефрас (ОСТ 38.01199) с температурой кипения в пределах 63-75 0 С.

Экстракцию растительных масел чаще всего ведут способами погружения экстрагируемого материала в противоточно движущийся растворитель в условиях абсолютного противотока или многоступенчатого орошения растворителем в условиях относительного противотока, когда перемещается только растворитель, а экстрагируемый материал остается в покое. Преимущества экстракции погружения: высокая скорость экстракции, небольшая продолжительность процесса, простота конструкции экстракционного аппарата. При применении экстракции с использованием многоступенчатого орошения получают чистые высококонцентрированные мисцеллы (35-40 %), а недостатком этого способа является более длительный процесс экстракции, невысокий коэффициент использования геометрического объема экстрактора (45 %) и возможность образования взрывоопасных смесей паров растворителя и воздуха внутри аппарата, сложность конструкции экстрактора.

Экстрагируемый материал располагается в виде слоя высотой 1-1,8 м. Материал орошается мисцеллой (растворителем) возрастающей концентрации, проходя семь ступеней орошения. Для очистки мисцеллы от твердых примесей применяют отстойники, гидроциклонные установки и тканевые фильтры. Если содержание примесей в мисцелле невелико, то мисцеллу очищают, пропуская через 5 %-ный раствор NaCl.

Дистилляция мисцеллы

Мисцелла состоит из легкокипящего растворителя и практически нелетучего масла. При относительно невысоких концентрациях масла в мисцелле, выходящей из экстрактора, процесс удаления растворителя вначале сводится к обычному процессу выпаривания. По мере повышения концентрации мисцеллы температура ее кипения очень быстро возрастает. В связи с этим, для уменьшения температуры отгонки и ускорения процесса применяют отгонку растворителя под вакуумом, а также водяным паром. В масло-жировой промышленности операцию отгонки растворителя называют дистилляцией .

Отгонка растворителя из шрота

Выходящий из экстрактора шрот содержит от 20 до 30 % растворителя, который удаляется нагреванием в чанных испарителях (тостерах).

В процессе отгонки растворителя из шрота по существующей технологии происходят также изменения, улучшающие качество шрота как кормового продукта: инактивируются токсичные и нежелательные соединения, присутствующие в семенах, снижается содержание эфирных масел, достигается оптимальная денатурация белков семян.

Растворитель, удаляемый при обработке мисцеллы и шрота, регенерируется путем конденсации из парогазовых смесей в теплообменниках-конденсаторах и затем возвращается в производство.

Рафинация масел

Процесс очистки масла от нежелательных групп липидов и примесей называется рафинацией , конечной целью которой является выделение из природных масел и жиров триацилглицеринов, свободных от других групп липидов и примесей. Однако не во всех случаях рафинацию проводят до полного удаления всех структурных липидов и примесей, за исключением механических примесей и воды, удаление которых является обязательным уже при первичной очистке масла на маслодобывающих предприятиях.

Вследствие разнообразия физических и химических свойств липидов, входящих в состав природных масел и жиров, современная рафинация представляет собой комплексный процесс, включающий последовательную цепь технологических операций, отличающихся по характеру химических и физических воздействий на удаляемые группы липидов. Обязательным условием применяемых технологических операций является сохранение триацилглицериновой части масел в нативном состоянии.

Полная схема рафинации масле приведена на рисунке 7.3.

Рис. 7.3 Полная схема рафинации масел и жиров

Современная технология полной рафинации предусматривает удаление из масел фосфолипидов (операция гидратации масла), восков и воскоподобных веществ (операция вымораживания), свободных жирных кислот (операция щелочной нейтрализации), красящих веществ (операция отбеливания масла), веществ, ответственных за вкус и запах масел и жиров (операция дезодорации).

Полная рафинация необходима не всегда. Ее проводят при получении салатного масла, поступающего для непосредственного употребления в пищу, для масел и жиров, используемых при производстве маргарина, кондитерских, кулинарных жиров и майонеза.

Объем и последовательность технологических операций при рафинации устанавливают конкретно применительно к виду масла, поступающего на обработку.

Так, например, операция гидратации применяется преимущественно при рафинации подсолнечного масла.

Гидратация – это удаление из масла с помощью воды группы веществ с гидрофильными свойствами, важнейшими из которых являются фосфолипиды. Фосфолипиды - ценные в пищевом отношении соединения с антиокислительными свойствами. При хранении масел они выпадают в виде легко разлагающегося осадка. Поэтому фосфолипиды выделяют из масла путем гидратации, а затем используют в качестве самостоятельного продукта в пищевых, кормовых и лечебных целях.

Процесс гидратации масла заключается в смешивании подогретого масла с дозированным количеством воды. Оптимальная температура гидратации масел различная: для подсолнечного масла – 45-50 0 С, для соевого – 65-70 0 С; количество воды, добавляемое в масло, также различно: для подсолнечного масла – 0,5-3 % от массы масла, для соевого – до 6 %. Продолжительность этого процесса 20-40 минут. Затем масло, содержащее крупные, сформированные хлопья гидратированных фосфолипидов, поступает на сепаратор или тарельчатый отстойник непрерывного действия.

Гидратированное подсолнечное масло должно быть освобождено от восков и воскоподобных веществ. Это достигается путем низкотемпературной очистки, или вымораживания . Сущность процесса заключается в медленном охлаждении масла до 10-12 0 С при слабом перемешивании в экспозиторе – цилиндрическом аппарате снабженном рамной мешалкой. Масло выдерживают в экспозиторе в течение 4-6 часов. Происходит кристаллизация восков, растворенных в масле. Затем масло подогревают до 16-18 0 С для снижения вязкости и фильтруют на рамных фильтр-прессах.

Способ нейтрализации масел щелочью основан на обработке рафинируемого масла водными растворами NаОН, в ходе которой свободные жирные кислоты, взаимодействуя с щелочью, дают водные растворы мыла – соапстоки.

Соапстоки нерастворимы в масле (их относительная плотность выше, чем у масла), образуют осадки, которые затем отделяют от масла.

Адсорбционная рафинация (отбеливание масла) предусмотрена для растительных масел (кроме подсолнечного), предназначенных для гидрирования и производства маргариновой продукции. Для отбеливания масел применяют активированные кислотной и термической обработкой отбеливающие бентонитовые глины.

Процесс адсорбционной рафинации заключается в приготовлении концентрированной масляной суспензии адсорбента, собственно отбеливании, осуществляемом в две стадии (предварительное и окончательное отбеливание), и отделении адсорбента от основной части масла на фильтрах.

Дезодорация масел представляет собой дистилляционный процесс, цель которого – удаление из масла одорирующих веществ – низкомолекулярных жирных кислот, альдегидов, кетонов и других летучих продуктов, определяющих запах и вкус масла, а также выделение из растительных масел нежелательных чужеродных соединений – полициклических ароматических углеводородов, ядохимикатов, токсичных продуктов – афлатоксинов и др.

Дезодорацию проводят путем обработки масла при низком остаточном давлении – вакууме и высокой температуре, при одновременном введении в нагретое масло острого водяного пара.

Перспективным направлением рафинации масел является близкое к дезодорации бесщелочная рафинация, которая исключает операцию нейтрализации масла. Однако процессы гидратации и отбеливания масла обязательны.

Растительные масла должны отвечать требованиям ГОСТов. Так, подсолнечное масло должно отвечать требованиям ГОСТ 1129. В соответствии с этим ГОСТом масла в зависимости от способа обработки подразделяют на следующие виды: рафинированное - дезодорированное и недезодорированное; гидратированное – высшего, первого и второго сортов и нерафинированное – высшего, первого и второго сортов.

Наличие отстоя в рафинированном и гидротированном маслах не допускается. Для нерафинированного масла допустим отстой от 0,05 до 0,20 % в зависимости от сорта. Рафинированное дезодорированное масло должно иметь вкус обезличенного масла и не иметь запаха, остальные виды подсолнечного масла должны иметь вкус и запах, свойственные этому маслу.

Растительные масла получают из плодов, семян, корней и других частей растений, в основном, масличных. Растительные масла также содержатся в косточках некоторых плодовых деревьев (абрикоса, персика, вишни, черешни, миндаля), семенах винограда, арбуза, томатов, табака, чая, а также в различных маслосодержащих отходах пищевых производств (отрубях и зародышах семян зерновых культур – пшенице, кукурузе).

Состав и полезные свойства растительного масла

Растительные масла в основном (на 95-97 %) состоят из жиров (триглицеридов), которые наряду с углеводами и белками являются одними из важных компонентов питания и выполняют структурную и энергетическую функции.

Оставшаяся часть приходится на воски и фосфатиды, а также свободные жирные кислоты, липохромы, токоферолы, витамины и другие вещества, сообщающие маслам окраску, вкус и запах. Они также содержат ряд веществ, важных для жизнедеятельности человеческого организма, причём, организм не в состоянии синтезировать эти вещества самостоятельно.

К таким веществам относятся:

Линолевая кислота;

Линоленовая кислота;

Фосфолипиды.

Линолевая и линоленовая кислоты - полиненасыщенные жирные кислоты. Они являются структурными элементами клеточных мембран и обеспечивают нормальное развитие и адаптацию организма человека к неблагоприятным факторам окружающей среды.

Наибольшим содержанием данных кислот отличаются льняное и конопляное масла. Подсолнечное, маковое, ореховое масла высыхают слабее и медленнее. Сурепное и оливковое масла, содержащие только следы линоленовой кислоты, лишены способности высыхания (однако, оливковое масло загустевает). Касторовое масло не высыхает и не загустевает.

Фосфолипиды являются основным компонентом клеточных мембран. Они участвуют в регуляции обмена холестерина и способствуют его выведению. Оптимальное содержание фосфолипидов в рационе взрослого человека — 5-7 г/сутки.

Следует учесть, что в растительных маслах не может быть холестерина, однако, некоторые производители в рекламных целях подчёркивают на этикетках своих товаров, что данное масло не содержит холестерин. А это само по себе абсурдно.

Как получают растительные масла?

Отжим и экстрагирование – два основных способа получения растительного масла. Масло на производстве может получаться только отжимом, совместно отжимом и экстрагированием или только экстрагированием.

Отжим масла (прессование семян до получения масла) напоминает собой работу мясорубки. Это более экологичный способ, но выход масла при нем меньше. Полученное масло уже является нерафинированным. Но все же его дополнительно подвергают фильтрации для придания товарного вида, получения прозрачного светлого масла без осадка, к которому привык потребитель.

Жмых после отжима масла может подвергаться экстрагированию для того, чтобы получить оставшееся масло, поэтому чаще всего процесс отжима и экстрагирования происходят совместно. Производство подсолнечного масла методом экстрагирования предусматривает использование органических растворителей (чаще всего экстракционных бензинов) и проводится в специальных аппаратах – экстракторах. В ходе экстрагирования получается мисцелла – раствор масла в растворителе и обезжиренный твёрдый остаток – шрот.

Экстракционный метод извлечения масел более экономичный, так как позволяет максимально извлечь жир из сырья – до 99%. После экстрагирования растворитель из масла удаляется. Готовое масло отстаивается, фильтруется и подвергается дальнейшей обязательной переработке.

Что такое рафинация растительного масла?

Для повышения пищевого достоинства и технологических свойств масел и жиров их подвергают различной степени очистки - рафинации.

Рафинация - это ряд важнейших технологических процессов обработки жиров (масел) с целью удаления из них примесей и тех сопутствующих веществ, которые снижают качество и технологические свойства.

Масло, подвергнутое рафинации, практически не имеет вкуса и запаха. Такое масло еще называют обезличенным. Его пищевая ценность определяется лишь наличием незаменимых жирных кислот (в основном, линолевой и линоленовой), которые еще называют витамином F. Этот витамин отвечает за синтез гормонов, поддержание иммунитета. Он придает устойчивость и эластичность кровеносным сосудам, уменьшает чувствительность организма к действию ультрафиолетовых лучей и радиоактивного излучения, регулирует сокращение гладкой мускулатуры, выполняет еще множество жизненно важных функций.

На прилавки растительное масло может попадать в следующем виде:

Нерафинированное масло: может быть с осадком или взвесью (но оно прошло фильтрацию); сохраняет запах, вкус и цвет, присущие конкретному виду масла в зависимости от масличного сырья, из которого оно произведено (подсолнечное, льняное, оливковое и т.д.);

Рафинированное недезодорированное масло: внешне прозрачное, но с характерным для него вкусом, запахом и цветом;

Рафинированное дезодорированное масло: прозрачное, светло-желтое, без запаха и вкуса, присущего нерафинированному маслу.

При производстве растительного масла существует несколько ступеней рафинации.

1. Избавление от механических примесей — отстаивание, фильтрация и центрифугирование, после чего растительное масло поступает в продажу как товарное нерафинированное.
2. Удаление фосфатидов или гидратация – обработка небольшим количеством горячей (до 70 °С) воды. В результате белковые и слизистые вещества, которые могут привести к быстрой порче масла, набухают, выпадают в осадок и удаляются. Такая обработка делает растительное масло более прозрачным, после чего оно называется товарным гидратированным. Но оно практически не представлено на прилавках.
3. Нейтрализация – это воздействие на нагретое масло основой (щелочью). На этом этапе удаляются свободные жирные кислоты, являющиеся катализаторами окисления. Также на стадии нейтрализации удаляются тяжелые металлы и пестициды. При избыточном содержании данных кислот у растительного масла появляется неприятный вкус. Прошедшее эти три этапа растительное масло называется уже рафинированным недезодорированным.
4. Отбеливание - обработка масла адсорбентами природного происхождения (чаще всего специальными глинами), поглощающими красящие компоненты, после чего масло осветляется. Пигменты переходят в масло из семян и также грозят окислением готового продукта. После отбеливания в масле снижается содержание пигментов, и оно становится светло-соломенным.
5. Дезодорация – удаление веществ, обуславливающих вкус и запах масла или вкусоароматических веществ путем воздействия на масло горячим сухим паром при температуре 170-230°С в условиях вакуума. Во время этого процесса вещества, придающие маслу вкус и запах, удаляются. Благодаря дезодорации увеличивается срок хранения масла. Но нужно отметить, что в результате данного процесса удаляются и незначительное количество витаминов, ведь любая переработка – это потеря не только вредных, но и полезных веществ.
6. Вымораживание – удаление восков. Воском покрыты все семена, это своеобразная защита от природных факторов. Воски придают маслу мутность, особенно при продаже на улице в холодный период года и тем самым портят его товарный вид. В процессе вымораживания масло получается прозрачным.

Пройдя все этапы, растительное масло становится обезличенным. Из такого продукта изготавливают маргарин, майонез, кулинарные, кондитерские жиры, его применяют при консервировании. Поэтому оно не должно иметь специфического вкуса или запаха, чтобы не нарушать общий вкус продукта.