7. Технология производства растительных масел

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:

1. 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 %);

2. 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.

Содержание масла в жмыхе 6…7 %. В этом случае температура материала, поступающего в пресс, должна быть 110… 115 °С, а влажность — 3… 4 %.

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 Na₂C0₃, 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.