Основы производства растительных масел

Сырье. В зависимости от назначения все культуры, служащие сырьем для маслодобывающей промышленности, условно подразделяют на две основные группы:

· масличные растения – для получения растительных масел;

· немасличные растения – сырье для получения другой продукции, а получение масел - вторично по значимости.

К первой группе относят подсолнечник, рапс, кунжут, клещевину.

Вторая группа включает в себя:

· прядильно-масличные растения (хлопчатник, лен, конопля);

· белково-масличные растения (соя и арахис);

· пряно-масличные растения (горчица);

· эфиро-масличные растения (кориандр);

· маслосодержащие части растений (зародыши кукурузы, пшеницы, виноградные семена, плодовые косточки.

В зависимости от содержания жира в ядре все культуры подразделяются на три группы:

· низкомасличные – с содержанием жира 15–35 % (соя);

· среднемасличные – с содержанием жира 35–55 % (хлопчатник);

· высокомасличные – с содержанием жира 55 % и выше (подсолнечник, арахис, лен).

Основные процессы.Производственный процесс получения растительных масел условно подразделяют на следующие основные стадии:

· подготовка семян к хранению и хранение до переработки (очистка семян от примесей, кондиционирование семян по влажности);

· подготовка семян к извлечению масла (очистка семян от примесей, калибровка по размерам, кондиционирование по влажности, обрушивание семян, разделение рушанки на фракции, измельчение ядра);

· извлечение масла (прессование, экстракция, центрифугирование);

· рафинация масла;

· розлив масла;

· упаковка, маркировка, хранение масел.

Например, очистку семян производят путем просеивания через сита на две фракции - проход и сход, или продувкой слоя семян воздухом и удалением ферромагнитных примесей на магнитоуловителях.

Кондиционирование семян по влажности (на 2 - 3 % ниже критической) необходимо для обеспечения длительного хранения.

Важнейшим процессом, происходящим при хранении семян, является дыхание, сопровождающееся распадом липидов, белков и углеводов. При интенсивном дыхании семян и действии микроорганизмов выделяется теплота, происходит самосогревание семян и их быстрая порча.

Следующий этап – обрушивание масличных семян (разрушение оболочек семян) и отделение ядра от оболочки. Кожурные масличные семена (подсолнечник, хлопчатник) перерабатывают после отделения оболочки, бескожурные (лен, рапс, кунжут) – без ее отделения.

Извлечение масла производится тремя основными способами:

Прессование - это механический отжим масла из предварительно измельченного масличного сырья (мятки). При переработке высокомасличных семян применяют двукратное прессование, средне- и низкомасличного – однократное прессование.

В основе процесса экстракции лежит способность растительных масел растворяться в органических растворителях. Экстракционный способ является наиболее экономичным, обеспечивает максимальное обезжиривание масличного сырья, позволяет получить высокое качество масла и обезжиренного остатка - шрота.

Технология экстракции определяется степенью масличности сырья. При переработке низкомасличного сырья (соя) применяют прямую экстракцию масла. При переработке высокомасличных семян (подсолнечник, хлопчатник, лен, арахис) предварительно выделяют масло прессованием, а затем осуществляют окончательную экстракцию масличного сырья.

В качестве растворителей для извлечения масла из растительного сырья чаще применяют бензины с низкой температурой кипения (63–75 °С). Для экстрагирования оливкового масла из выжимок и косточек используют галогенированные растворители (перхлорэтилен, трихлорэтилен и хлороформ) и др. После экстракции масел образуется шрот.

Различают два основных способа экстрагирования – экстракция погружением и экстракция способом ступенчатого орошения.

Рафинация - это процесс очистки жиров и масел от сопутствующих примесей, находящихся в масле и снижающих качество и стойкость готового растительного масла. К сопутствующим примесям относятся механические примеси (частицы мезги, жмыха), а также фосфолипиды, воски, свободные жирные кислоты, пигменты и ароматические вещества.

Различают физические, химические и физико-химические методы рафинации (Табл.1).

Таблица 1

Классификация методов и способов рафинации

Методы рафинации Способ рафинации
Физические Отстаивание, центрифугирование, фильтрование
Химические Гидратация и щелочная рафинация
Физико-химические Адсорбционная рафинация и дезодорация

Отстаивание- процесс естественного осаждения частиц под действием силы тяжести. Масло после отделения осадка должно быть прозрачным

Центрифугирование - процесс разделения неоднородных систем под действием центробежных сил, а также сил тяжести при разделении суспензий. Для этого применяют центрифуги, сепараторы, гидроциклоны,

Фильтрация - процесс разделения неоднородных систем с помощью различных фильтров.

Гидратация- это процесс удаления из сырых растительных масел фосфолипидов, находящихся в них в растворенном состоянии. Фосфолипиды при хранении масел теряют растворимость, в результате масло мутнеет и образуется осадок. В основе метода гидратации лежит способность фосфолипидов присоединять воду и образовывать нерастворимые в воде гидратированные фосфолипиды, которые выпадают в осадок.

При гидратации помимо удаления фосфолипидов несколько уменьшается кислотное число масел, улучшается их цветность, удаляются белки, углеводы и твердые частицы. Отделенный от масла гидрофуз сушат, и получают пищевой фосфатидный концентрат, который используют при производстве маргарина, в хлебопечении.

Нейтрализация щелочами или солями сильных оснований применяется для уменьшения в масле содержания свободных жирных кислот. Получаемые осадки (соап-стоки) адсорбируют на своей поверхности часть пигментов, белковых и слизистых примесей.

Адсорбционная рафинация заключается в удалении пигментов с помощью адсорбентов (бентонитовые глины и др.) и отбеливании жира. Одновременно удаляются фосфолипиды, белки, слизи и мыла.

Вымораживание применяют для предотвращения помутнения масел при их хранении при низких температурах.

Дезодорацияслужит для удаления ароматических веществ, придающих маслам специфический вкус и запах (углеводородов, альдегидов, спиртов, низкомолекулярных жирных кислот, эфиров и др.). Так как эти вещества летучи, их удаляют путем обработки масел перегретым паром при глубоком разрежении. Дезодорированные масла, необходимы в маргариновом, майонезном и консервном производствах.

Таким образом, растительные масла вырабатываются нерафинированные, гидратированные, рафинированные недезодорированные и рафинированные дезодорированные. Нерафинированные растительные масла очищены от механических примесей, прозрачны, допускается наличие отстоя. Гидратированные масла освобождены еще и от фосфолипидов, они прозрачные, без отстоя. Рафинированные недезодорированные масла подвергаются гидратации, нейтрализации и отбеливанию, они прозрачные, без осадка. Рафинированные дезодорированные масла - прозрачные, без осадка, не имеют вкуса и запаха. Пищевое масло, полученное экстракционным методом, выпускается только рафинированным дезодорированным.

Наиболее распространенной технологией получения оливковых масел является непрерывное центрифугирование и сепарирование. Для приготовления пасты плоды на ленточном конвейере подаются в устройство для промывки и удаления сорной примеси, затем на измельчение, гомогенизацию и темперирование. Паста, поступая в центробежный экстрактор, разделяется на три фракции:

  • масляную – с незначительным содержанием влаги;
  • водную – с некоторым содержанием масла;
  • выжимки.

Масляная и водная фазы сначала поступают на фильтрующие вибросита для удаления посторонних взвесей, затем на сепараторы для отделения масла. Масло влажностью около 0,2 % закачивают в емкости, хранят в течение 2 - 3 мес. для осаждения остатков влаги, отстоявшееся масло направляют на фильтр-пресс, после чего фасуют.