Технология производства растительных масел. Получение растительных масел Какие способы получения растительных масел существуют

Введение.

ПРОИЗВОДСТВО РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

Растительное масло является высококалорийным продуктом питания. В его состав входят:

95 – 98 % - триглицеридов;

1 – 2 % - свободных жирных кислот;

1 – 2% - фосфолипидов;

0,3 – 0,1% - стеаринов

Каротиноиды и витамины.

Норма потребления растительного масла на человека в год – 11кг.

Фактическое потребление составляет 8 – 9кг. За 1991 – 1996 г среднедушевое потребление растительного масла снизилось с 10 до 8 кг. Это связано с повышением цен на него и сокращением производства. В то же время в этот период наблюдался значительный вывоз маслосемян за границу. Только за 1994-97 г экспорт маслосемян из России составил 4,1млн. т (30% валового сбора) по цене 190-200 дол. за тонну.

К концу 80-х годов в России ежегодно потреблялось 1,8-2млн.т растительного масла, в т.ч. собственного производства-1,1 млн.т.

(импорт составлял 40%).

В середине 90-х годов потребление снизилось до 1,2-1,3млн.т, в год в т. ч. собственного производства – 0,8-0,9млн.т (импорт составлял 30%).

В 1997г потребление растительного масла возросло до 1,35-1,4млн т, из них собственного производства 0,7млн т (импорт достиг 50%)

Основными поставщиками растительного масла в Россию стали:

Аргентина – 162тыс т /год;

Венгрия - 74тыс т /год;

Франция – 9,6тыс т/год и т.д.

В 1998г производство растительного масла в России возросло до 768тыс т, а импорт по-прежнему составлял около 50%.

Цены на мировом рынке в 1998г составили:

Рапсовое – 610 дол./т;-соевое – 645дол./т

2.Масличное сырье. Масличными называют такие растения, в семенах и плодах которых содержится масло. В группу масличных культур включено более 100 видов растений. Наиболее известные из них следующие: подсолнечник, рапс, сурепица, арахис, лен, конопля, хлопчатник, соя, рыжик, мак, горчица, олив и др.По содержанию масла масличные культуры подразделяют на три группы: высокомасличные, свыше 30% (подсолнечник, арахис, рапс); среднемасличные, 20-30% (хлопчатник, лен); низкомасличные, до 20% (соя).

Требования к качеству маслосемян:

Влажность – 6-8% ;

Отсутствие эруковой кислоты (в рапсе);

Отсутствие порченных затхлых семян;

Низкое значение кислотного числа (до 5мг КОН)

Традиционная технология включает следующие операции: очистка и сушка семян, обрушивание, измельчение ядра, обжарка мятки, прессование и очистка масла.

Очистка семян . Производится на воздушно-решетно-триерных машинах, а сушка на сушилках мягкого режима до влажности 8-10%.

Обрушивание семян – разрушение оболочки производят на бичевых и центробежных семенорушках (рис.1)

Рис. 1. Семенорушка МРН. 1 – питающее устройство; 2 – приемник; 3 – бичевой барабан; 4 – дека; 5 – корпус. Семенорушка МНР предназначена для обрушивания кожурных масличных семян (подсолнечник и др.). Состоит из питающего устройства, бичевого барабана и деки. Зазор между барабаном и декой регулируется в зависимости от вида семян от 8 до 80мм. Обрабатываемые семена подаются рифленым питателем 1 через регулирующую заслонку в бичевой барабан, где они обрушиваются за счет многократных ударов о лопатки (бичи) и рифленую деку. В результате получается рушанка (смесь ядер и оболочек), которая затем сортируется на пневмосепараторе с выделением ядра.Производительность семенорушки 2,5 т/ч, установленная мощность 3,7 квт.

Измельчение ядра и маслосемян . В результате этой операции получается мятка .Эту операцию проводят для увеличения выхода масла. В процессе измельчения сырья изменяется не только структура маслосодержащих материалов, но и локализация в них липидов. Высвобождающееся из клеток масло покрывает тонким слоем огромную поверхность частиц. Для измельчения используют различные способы: сжатие со сдвигом, истирание, удар, раздавливание. Наилучшим образом в этом отношении соответствуют вальцевые станки (рис.2

Рис.2. Схема вальцевого станка КМ-400 для измельчения ядра. 1 – загрузочный бункер; 2 – вальцы; 3 – отражатели; 4 – выгрузной канал.

Производительность вальцевого станка 500 кг/час, установленная мощность 5,58 квт.

Приготовление мезги (обжарка). Это влаготермическая обработка мятки .Она производится для уменьшения сил, связывающих масло с поверхностью частиц мятки, и облегчения его отделения от нежировых компонентов мятки. Она может быть влажная и сухая. Эта операция включает капельное или паровое увлажнение, сушку и нагрев мезги до 80-100 градусов. Для этого используются чанные жаровни. Количество чанов может быть от одного до пяти. Схема одночаноой жаровни представлена на рис.3.

Рис.3. Одночанная жаровня Е8-МЖА. 1-привод; 2 – цепная передача; 3 – мешалка; 4 – корпус; 5 - лопатки.

Жаровня действует следующим образом: мятка загружается через люк в крышке. Жарение происходит в результате нагрева мятки паром. В процессе нагрева мятка перемешивается лопатками 5. После завершения процесса открывается люк в днище и мезга выгружается через лоток. В многочановых жаровнях в верхнем чане происходит увлажнение, а в последующих – сушка и жарение.

Извлечение масла. Масло из семян извлекают двумя основными способами: механическим , в основе которого лежит прессование подготовленного сырья, и экстракционным, при котором масличное сырье обрабатывают органическими растворителями с последующим отделением масла методом экстракции. Кроме того, может быть комбинированный способ, с использованием этих двух.

Извлечение масла прессованием. В настоящее время используется только непрерывный способ прессования на шнековых маслоотделяющих прессах Наибольшее распространение получили

прессы типа ПШМ-450 производитльностью 450кг/ч, ПШ-70 производительностью 70кг/ч, ПШМ-250 и др.

Пресс ПШМ-250 (рис.4.) имеет привод 1, загрузочный бункер 2 с регулировочной заслонкой, прессующий шнек 5 с переменным шагом, зеерную головку 4 для отделения масла и регулировочную гайку 3 для регулировки выхода жмыха.

Рис.4. Пресс шнековый маслоотделяющий ПШМ-250.

1 – привод; 2 – приемный бункер с заслонкой; 3 – регулировочная гайка; 4 – зеерная головка; 5 – шнек прессующий.

Техническая характеристика пресса:

Производительность, кг/ч……………….. 250

Остаточное содержание жира в жмыхе, %…3

Установленная мощность, квт……………. 22

Температура в рабочей камере *С……80-100

Масса, кг…………………………………1250

Прессы подобного типа используются в последнее время для производства масла методом холодного отжима по сокращенной технологии. Суть ее заключается в том, что семена не подвергаются обрушиванию, подготовке мятки и ее прожариванию. Маслосемена предварительно только очищаются и сушаться до влажности не более 8-10%, после чего подвергаются переработке. Поступая в пресс, семена под действием шнека 5 с переменным шагом сжимаются и нагреваются под действием факторов сжатия-трения до температуры 80-100 градусов, и поступают в зеерный цилиндр 4, который имеет узкие щели по периметру. Через них масло выжимается и поступает в отстойник, а жмых поступает дальше и выходит через зазор между зеерной головкой и гайкой 3. В дальнейшем масло поступает на очистку.

Экстракционный способ извлечения масла применяется для обеспечения большего его выхода. Эта операция производится, как правило, после первого прессования. Заключается она в том, что полученный после пресса жмых (ракушка) обрабатывается растворителем (очищенным бензином с температурой кипения 65..68 градусов), после чего подвергается отгонке

(экстрагированию).

Очистка растительного масла. Очистку сырых растительных масел называют рафинацией. Существует несколько способов очистки: физический (механический), химический и комбинированный (физико-химический).

Последовательность полной (глубокой) очистки включает все эти способы. Она включает следующие операции:

Удаление механических примесей - первичная очистка (физический способ) - в результате получается товарное недезодорированное масло;

Гидротация фосфолипидов (обработка водой при нагревании) – получается товарное гидратированное масло;

Дезодорирование (отгонка летучих веществ, сообщающих маслу запах и вкус) – получается рафинированное дезодорированое масло;

Вымораживание – удаление воскообразных веществ.

Первичная очистка производится методом отстаивания или на фильтр-прессах (рис. 5).

Фильтр-пресс Е8-МФП предназначен для непрерывной очистки масла от механических примесей. Состоит из насосной станции 1 и фильтр-пресса, который действует следующим образом:

Неочищенное масло из емкости подается насосной станцией 1 в масляный фильтр под давлением, проходит через фильтрующие прокладки 5 и сливается в приемный лоток 7. откуда поступает в емкости. Фильтрующие прокладки периодически заменяются.

В качестве прокладок используется ткань – бельтинг. Разборка и сборка фильтра по секциям производится с использованием винта 8. Им же достигается степень уплотнения прокладок.

Рис.5. Фильтр-пресс Е8-МФП.

1 – насос; 2 – опорная секция; 3 – корпус фильтра; 4 – секции фильтра; 5 – фильтрующие прокладки (бельтинг); 6 – нажимная секция; 7 – приемный лоток; 8 – стяжной винт.

Гидратация масла выполняется на нейтрализаторе А2-МНА-10

(рис.6). Корпус нейтрлизатора представляет собой цилиндрический сосуд. В нижней части его имеется паровая рубашка для нагрева продукта, а вверху – распылитель щелочи 11 и ороситель воды 1. Внутри вращается мешалка 4.Нейтрализатор работает следующим образом. Продукт подается через патрубок 8, после чего через ороситель 1 подается вода. Затем включается подогрев и мешалка.

После этого продукт оставляют в покое для образования осадка. Осадок выпускают через патрубок 7, а гидратировнное масло нейтрализуют щелочью через душирующее устройство 11. Готовое масло откачивается через трубку 6.

Рис.6. Схема нейтрализатлора А2-МНА-10.

1 – распылитель воды; 2 – крышка; 3 – вал мешалки; 4 – мешалка;

5 – подвод пара; 6 – сливное устройство; 7 – патрубок для удаления осадка; 8 – патрубок для подачи продукта; 9 вентиль для конденсата; 10 – подвод щелочи; 11 – распылитель щелочи.

Дезодорирование масла выполняют на дезодораторах периодического действия Д5 (рис.7).

Дезодоратор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат со сферическим дном 6 и крышкой 3, имеющей верхнюю камеру 1 с каплеотражателем 8 и смотровым патрубком 2. В нижней части установлены паровые змеевики 5 для нагрева масла и для последующего охлаждения водой. Для впрыскивания острого пара имеется барбатер 7. При подготовке аппарата в нем создают вакуум, заполняют его рафинированным профильтрованным маслом, одновременно вводят 50-прцентный водный раствор лимонной кислоты. Затем масло нагревают до 100 градусов через змеевики и подают острый пар через барбатер для перемешивания масла. После обработки масло охлаждают и выпускают из сосуда.

Процесс дезодорации (устранение запаха и вкуса) достигается за счет нагрева масла и создания вакуума в результе удаляются (отгоняются) ароматизаторы (по гречески «одоре»)

Рис. 7. Схема дезодоратора Д5.

1 – верхняя камера; 2 – смотровой патрубок; 3 – крышка; 4 – корпус; 5 – паровой змеевик; 6 – днище; 7 – барбатер паровой;

8 – каплеотражатель.

Схема производства растительного масла по традиционной технологии представлена на рис.8.

Рис.8. Схема маслоцеха с традиционной технологией.

1 –нория; 2 – пневмосепаратор; 3 – магнитный сепаратор;

4 – семенорушка; 5 – вальцевый станок; 6,10 – конвейеры;

7 – бункер мятки; 8 – жаровня; 9 – маслопресс; 11 – гущеловушка;

12 – насосы; 13 – баки; 14 – фильтр-пресс; 15 – баки готовой продукции; 16 – циклон отходов; 17 – циклон лузги; 18 – бункер жмыха.

Схема цеха производства растительного масла из различных культур по новой ресурсо-энергосберегающей технологии с использованием метода холодного отжима, выполненного ОПКБ НИИСХ Северного Зауралья в п. Московский под руководством кандидата технических наук В.И.Свидерского, представлена на

Цех действует с 1994 года. Перерабатывает маслосемена различных культур (рапса, сурепицы, подсолнечника, конопли,горчицы и т. д.). Производительность линии 250кг сырья в час. Количество операций в сравнении с традиционной сокращен с 10 до 4 и включает очистку семян, подачу их в маслопресс

Рис. 8. Схема цеха производства растительного масла ОПКБ НИИСХ СЗ.

1 – наклонный погрузчик; 2 – бункер-накопитель; 3 – шнековый питатель; 4 – маслопресс ПШМ-250; 5 – отстойник масла;

6 – пневмоперегрузчик жмыха; 7 – отстойники масла (10 шт.)

8 – контроль уровня; 9 – сборник гущи (отстоя).

Литература:

1. Личко Н.М. и др. Технология переработки продукции растениеводства. М., «Колос», 2000г.

2. Копейковский В.М. и др. Производство растительных масел.

3. Каталог «Новая техника». Информагротех. М., 1994г.

4. Каталог. «Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслей АПК». М., Информагротех, 1996г.

Растительные масла получают извлечением из растений масличного сырья.

К факторам, формирующим качество растительных масел, относят сырье и технологию производства.

Согласно классификации В.Г. Щербакова, масличные растения делят на несколько групп в зависимости от использования.

Чисто масличные — эти растения выращиваются с целью получения масла, а другие продукты при этом являются вторичными. Это подсолнечник, сафлор, кунжут, тунг.

Прядильно-масличные — это растения, выращиваемые не только для извлечения масла, но и для получения волокна. Это хлопчатник, лен, конопля. Так, до 1860 г. хлопчатник возделывали главным образом для получения волокна, но вот уже более 140 лет семена хлопчатника используют для производства масла.

Эфирно-масличные растения — в их семенах наряду с жирными содержатся эфирные масла. Представителем этой группы растений является кориандр. Путем извлечения из него эфирного масла получают техническое жирное масло.

Условно выделяют еще две подгруппы растений, пищевая ценность которых обусловлена нелипидной частью. Это белково-масличные культуры — соя и арахис и пряно-масличные растения, представителем которых является горчица.

Наряду с семенами масличных растений для извлечения масла используют маслосодержащие части семян немасличных растений — зародыши пшеницы, кукурузы, риса, плодовые косточки и др.

Согласно классификации проф. В.В. Белобородова, технологические процессы современного производства растительных масел делятся на: механические — очистка семян, обрушивание семян, отделение от ядер плодовых и семенных оболочек, измельчение ядра и жмыха; диффузионные и диффузионно-тепловые — кондиционирование семян по влажности, жарение мятки, экстракция масла, отгонка растворителя из мисцеллы и шрота; гидромеханические — прессование мезги, отстаивание и фильтрация масла; химические и биохимические процессы — гидролиз и окисление липидов, денатурация белков, образование липидно-белковых комплексов.

По технологическому признаку технологические процессы делятся на шесть групп: подготовка к хранению и хранение масличных семян; подготовка семян к извлечению масла; собственно извлечение масла; рафинация полученного масла; розлив; упаковка и маркировка.

ПОДГОТОВКА К ХРАНЕНИЮ И ХРАНЕНИЕ МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН

Она включает следующие технологические процессы: очистку семян от примесей, кондиционирование семян по влажности, хранение семян.

Очистка семян от примесей. Семенная масса, поступающая на хранение и переработку, представляет собой неоднородную смесь из семян и органических (стебли растений; листья, оболочки семян), минеральных (земля, камни, песок), масличных (частично поврежденные или проросшие семена основной масличной культуры) примесей.

Очистку семян от примесей производят на очистительных машинах — сепараторах, аспираторах, камнеотборниках, используя следующие методы:

разделение семенной массы по размерам путем просеивания через сита с отверстиями разных размеров и формы. При просеивании получают две фракции: проход (часть, проходящая через отверстия) и сход (часть, оставшаяся на сите);

разделение семенной массы по аэродинамическим свойствам путем продувки слоя семян воздухом;

разделение металлопримесей и семян по ферромагнитным свойствам.

Кондиционирование семян по влажности. Длительному хранению подлежат семена, влажность которых на 2—3% ниже критической. Кроме того, кондиционирование по влажности улучшает технологические свойства семян. Для уменьшения влажности семян применяют метод сушки в промышленных сушилках шахтного, барабанного типов и сушилки с кипящим слоем, а также метод активного вентилирования в специальных хранилищах, оборудованных устройствами для подвода и распределения воздуха по семенной массе.

В отличие от других масличных культур семена хлопчатника перед обработкой подвергают увлажнению до 11%.

Хранение семян преследует цели сохранения их от порчи для получения при переработке продуктов высокого качества с минимальными потерями; улучшения качества семян для их более эффективной переработки.

ПОДГОТОВКА СЕМЯН К ИЗВЛЕЧЕНИЮ МАСЛА

Эта подготовка предусматривает очистку семян от примесей, калибрование семян по размерам, кондиционирование семян по влажности, аналогичные соответствующим операциям перед закладкой семян на хранение; обрушивание семян; разделение рушанки на фракции; измельчение ядра.

Обрушивание семян и отделение ядра от оболочки. Масличные семена по характеру оболочек делят на две группы — кожурные (подсолнечник, хлопчатник) и бескожурные (лен, рапс, сурепка, кунжут). Кожурные семена перерабатывают после отделения оболочки, бескожурные — без ее отделения. .

Обрушивание — разрушение оболочек масличных семян путем механического воздействия осуществляется в семенорушках бичевого типа МРН, обрушивающими элементами которой являются колосники с волнистой поверхностью — деки. Более современная модель — центробежная обрушивающая машина РЗ-МОС. Разрушают оболочки семян хлопчатника на дисковых (АС-900) и ножевых шелушителях. Семена.сои перед отделением оболочки подвергают дроблению на вальцовых станках.

В результате обрушивания семян получают рушанку, представляющую собой смесь нескольких фракций: целых семян — целяка, частично необрушенных семян — недоруша, целого ядра, половинок ядра, разрушенного ядра — сечки, масличной пыли и лузги (оболочки подсолнечника, у хлопчатника — шелуха). Установлены нормы содержания целяка, недоруша, сечки и масличной пыли.

Разделение рушанки на фракции. Для разделения рушанки используют аспирационные семеновейки Р1-МСТ, электросепараторы СМР-11, для разделения рушанки хлопчатника — пурифайеры, для разделения дробленки сои — сепараторы Граностар воздушно-ситового типа.

Рушанку разделяют на ядро и лузгу (шелуху).

Отделение оболочек от ядр имеет большое значение. При этом повышается качество масла, так как в него не переходят липиды оболочек, содержащие большое количество сопутствующих веществ; повышается производительность оборудования; уменьшаются потери масла с лузгой за счет замасливания.

Измельчение ядра. Целью этой операции является разрушение клеточной структуры ядра для максимального извлечения масла при дальнейших технологических операциях. Для измельчения ядра и семян используют однопарные, двупарные и пятивалковые станки с рифлеными и гладкими поверхностями. В результате получают сыпучую массу мятку. При лепестковом помоле на двупарной плющильной вальцовке и двупарном плющильно-вальцовом станке ФВ-600 получают лепесток — пластинки сплющенного жмыха толщиной менее 1 мм.

СОБСТВЕННО ИЗВЛЕЧЕНИЕ МАСЛА

Извлечение масла производят двумя способами: прессованием и экстракцией. На основе этих двух способов разработаны следующие технологические схемы производства растительных масел: однократное прессование; двукратное прессование — извлечение масла путем предварительного отжима — форпрессования с последующим окончательным отжимом — экспеллированием; холодное прессование — извлечение масла из сырья без предварительной влаготепловой обработки; форпрессование — экстракция — предварительное обезжиривание масла путем форпрессования с последующим его извлечением путем экстракции бензином; прямая экстракция — экстракция растворителем без предварительного обезжиривания.

Влаготепловая обработка мятки — жарение. Для эффективного извлечения масла из мятки проводят влаготепловую обработку при непрерывном и тщательном перемешивании. В производственных условиях процесс влаготепловой обработки состоит из двух этапов:

1-й этап — увлажнение мятки и подогрев в аппаратах для предварительной влаготепловой обработки мятки — инактиваторах или про-парочно-увлажнительных шнеках. Мятку нагревают до температуры 80—85 "С с одновременным увлажнением водой или острым паром. При этом происходят избирательное смачивание и уменьшение энергии связи масла с нелипидной частью семян на поверхности мятки. Влажность семян подсолнечника после увлажнения составляет 8—9%.

2-й этап — высушивание и нагрев увлажненной мятки в жаровнях различных конструкций. При этом изменяются физические свойства масла — уменьшаются вязкость, плотность и поверхностное натяжение.

Материал, получаемый в результате жарения, называется мезгой.

Предварительный отжим масла — форпрессование. Прессованием называется отжим масла из сыпучей пористой массы — мезги. В результате прессования извлекается 60—85% масла, т. е. осуществляется предварительное извлечение масла — форпрессование. Для прессования применяют прессы различных конструкций. В зависимости от давления на прессуемый материал и масличности выходящего жмыха шнековые прессы делят на прессы предварительного съема масла — форпрессы и прессы окончательного съема масла — экспеллеры.

Шнековый пресс представляет собой ступенчатый цилиндр, внутри которого находится шнековый вал. Стенки цилиндра состоят из стальных пластин, между которыми имеются узкие щели для выхода отжатого материала. В результате форпрессования мезги получают форпрессовое масло (называемое часто прессовое) и форпрессовый жмых. Содержание масла в жмыхе составляет 14—20%. Его направляют на дополнительное извлечение масла. Мезгу направляют на окончательное прессование или для получения лепестка. В промышленности используют форпрессы МП-68, ЕТП-20, ФР, Г-24.

Окончательный отжим масла — экспеллирование осуществляется в более жестких условиях, в результате чего содержание масла в жмыхе снижается до 4—7%.

Извлечение масла методом экстракции органическими растворителями эффективнее прессового метода, так как содержание масла в проэкстрагированном материале — шроте — менее 1%.

В нашей стране в качестве растворителей для извлечения масла из растительного сырья применяют экстракционный бензин марки А и нефрас с температурой кипения 63—75 °С.

Экстракция — это диффузионный процесс, движущей силой которого является разность концентраций мцсцеллы — растворов масла в растворителе внутри и снаружи частиц экстрагируемого материала. Растворитель, проникая через мембраны клеток экстрагируемой частицы, диффундирует в масло, а масло из клеток — в растворитель. Под влиянием разности концентраций масло перемещается

из частицы во внешнюю среду до момента выравнивания концентраций масла в частице и в растворителе вне ее. В, этот момент экстракция прекращается.

Экстракцию масла из масличного сырья проводят двумя способами: погружением и ступенчатым орошением.

Экстракция погружением происходит в процессе непрерывного прохождения сырья через непрерывный поток растворителя в условиях противотока, когда растворитель и сырье продвигаются в противоположном направлении относительно друг друга. По способу погружения работают экстракторы НД-1000, НД-1250, «Олье-200». Такой экстрактор состоит из загрузочной колонны, горизонтального цилиндра и экстракционной колонны, внутри которых установлены шнеки.

Сырье в виде лепестка или крупки поступает в загрузочную колонну, подхватывается витками шнека, перемещается в низ загрузочной колонны, проходит горизонтальный цилиндр и попадает в экстракционную колонну, где с помощью шнека поднимается в верхнюю ее часть. Одновременно с сырьем в экстрактор подается бензин температурой 55—60 °С. Бензин перемещается навстречу сырью и проходит последовательно экстрактор, горизонтальный цилиндр и загрузочную колонну. Концентрация мисцелы на выходе из экстрактора составляет 15—17%.

Обезжиренный остаток сырья — шрот выходит из экстрактора с высоким содержанием растворителя и влаги (25—40%), поэтому его направляют в шнековые или чанные (тостеры) испарители, где из него удаляют бензин.

К преимуществам экстракции погружением относятся: высокая скорость экстракции, простота конструкторского решения экстракционных, аппаратов, безопасность их эксплуатации. Недостатками этого способа являются: низкие концентрации конечных мисцелл, высокое содержание примесей в мисцеллах, что осложняет их дальнейшую обработку.

Экстракция способом ступенчатого орошения. При этом способе непрерывно перемещается только растворитель, а сырье остается в покое в одной и той же перемещающейся емкости или движущейся ленте. Этот способ обеспечивает получение мисцеллы повышенной концентрации (25-30%), с меньшим количеством примесей. Недостатки этого способа — большая продолжительность экстракции, повышенная взрывоопасность производства.

Наша промышленность использует горизонтальные ленточные экстракторы МЭЗ-350, Т1-МЭМ-400, ДС-70, ДС-130, «Луги-100», «Лурги-200», ковшовые экстракторы «Джанациа», корзиночный экстрактор «Окрим». Более современным является карусельный экстрактор «Экстехник» (Германия), работающий по принципу многоступенчатого орошения в режиме затопленного слоя.

При экстракции на ленточном экстракторе МЭЗ сырье из бункера подается на движущуюся сетчатую ленту транспортера, проходит под форсунками и оросителями, орошается последовательно мисцеллой

и бензином. Экстрактор имеет 8.ступеней с рециркуляцией мисцеллы и соответственно 8 мисцеллосборников.

После экстракции мисцелла содержит до 1% примесей, и ее направляют на ротационные дисковые или патронные фильтры для очистки.

Дистилляция — это отгонка растворителя из мисцеллы. Наиболее распространены трехступенчатые схемы дистилляции.

На первых двух ступенях мисцелла обрабатывается в трубчатых пленочных дистилляторах. На первой происходит упаривание мисцеллы. На второй — мисцелла обрабатывается острым паром при температуре 180—220 °С и давлении 0,3 мПа, что вызывает кипение мисцеллы и образование паров растворителя. Пары растворителя направляются в конденсатор. На третьей ступени высококонцентрированная мисцелла поступает в распылительный вакуумный дистиллятор, где в результате барботации острым паром под давлением 0,3 мПа происходит окончательное удаление следов растворителя. После дистилляции масло направляют на рафинацию.

РАФИНАЦИЯ ЖИРОВ

Это процесс очистки жиров и масел от сопутствующих примесей. К примесям относятся следующие группы веществ: сопутствующие триглицеридам вещества, переходящие из доброкачественного сырья в масло в процессе извлечения; вещества, образующиеся в результате химических реакций при извлечении и хранении жира; собственно примеси — минеральные примеси, частицы мезги или шрота, остатки растворителя или мыла.

Помимо нежелательных примесей из жиров при рафинации удаляются и полезные для организма вещества: жирорастворимые витамины, фосфатиды, незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты.

Рафинированные жиры легче подвергаются окислительной порче, так как из них удаляются естественные антиокислители — фосфатиды и токоферолы. Поэтому рафинацию стремятся проводить таким образом, чтобы при максимальном извлечении нежелательных примесей сохранить полезные вещества.

Последовательность процессов рафинации и получаемые при этом виды масла представлены на рис. 7.2.

Все методы рафинации делятся на: физические — отстаивание, центрифугирование, фильтрация, которые используются для удаления механических частиц и коллоидно-растворенных веществ; химические — сернокислая и щелочная рафинация, гидратация, удаление госсипола, которые применяются для удаления примесей, образующих в маслах истинные или коллоидные растворы с участием удаляемых веществ в химических реакциях; физико-химические — отбеливание, дезодорация, вымораживание, которые используются для удаления примесей, образующих в маслах истинные растворы без химического изменения самих веществ.

Физические методы. Механические примеси (частицы мезги и жмыха) не только ухудшают товарный вид жира, но и обусловливают ферментативные, гидролитические, окислительные процессы. Белковые вещества способствуют протеканию реакции Майара (меланоидинообразования) и образованию липопротеидных комплексов. Механические примеси удаляют сразу же после получения масла.

Отстаивание — это процесс естественного осаждения частиц, находящихся во взвешенном состоянии в жидкой среде, под действием силы тяжести. При длительном отстаиваний масла происходит выделение из него части коллоидно-растворенных веществ — фосфоли-пидов, слизей, белков за счет их коагуляции. Масло после отделения осадка становится прозрачным. На промышленных предприятиях для отстаивания применяются механизированные двойные гущеловушки с электромеханическими вибраторами.

Центрифугирование — процесс разделения неоднородных систем под действием центробежных сил. В промышленности применяют корзиночные, тарельчатые, трубчатые центрифуги, например, горизонтальную осадительную центрифугу непрерывного действия НОГШ-325, сепаратор Al-МСП. Для разделения тонких систем используют скоростные центрифуги: разделительные — для разделения двух несмешивающихся фаз (вода—жир) и осветляющие — для выделения из жидкостей тонкодисперсных механических примесей.

Для разделения суспензий применяют гидроциклоны, действие которых основано на использовании центробежных сил и сил тяжести.

Фильтрация — процесс разделения неоднородных систем с помощью пористой перегородки, которая задерживает твердые частицы, а пропускает жидкость и газ. Форпрессовое и экспеллерное масла подвергают фильтрации дважды. Сначала проводят горячую фильтрацию при температуре 50—55 °С для удаления механических примесей и отчасти фосфатидов. Затем — холодную фильтрацию при температуре 20—25 °С для коагуляции мелких частиц фосфатидов.

В промышленности используют фильтр-прессы, состоящие из 15—50 вертикально расположенных фильтрующих ячеек, находящихся на одной общей горизонтальной станине. В ячейке находится фильтровальная ткань, которая постепенно забивается осадком, называемым фузом. Фуз используют для получения масла экстракционным способом, фосфатидов, а остаток — в мыловарение.

Химические методы. Гидратация — процесс обработки масла водой для осаждения гидрофильных примесей (фосфатидов, фосфопроте-идов). В результате гидратации фосфатиды набухают, теряют растворимость в масле и выпадают в осадок, который отфильтровывают. Для полного удаления фосфопротеидов применяют слабые растворы электролитов, в частности хлорид натрия.

В целом гидратация сводится к тому, что масло нагревается до определенной температуры (подсолнечное и арахисовое — до 45—50 °С), смешивается с водой или барботируется острым паром, выдерживается для образования хлопьев с последующим отделением масла от осадка.

В промышленности используют паровой, электромагнитный и гидротермический методы гидратации. Применяют оборудование периодического действия, непрерывного действия с тарельчатыми отстойниками и сепараторами «Лурги» и «Вестфалия» (Германия), «Альфа-Лаваль» (Швеция).

В результате гидратации получают пищевое масло, пищевой и кормовой фосфатидные концентраты, масло для дальнейшей рафинации.

Щелочная рафинация — обработка масла щелочью с целью выведения избыточного количества свободных жирных кислот. В процессе нейтрализации образуются соли жирных кислот — мыла. Мыла нерастворимы в нейтральном жире и образуют осадок — соапсток. Мыло обладает высокой адсорбирующей способностью, благодаря которой из жира удаляются пигменты, белки, слизи, механические примеси. Соапсток удаляется отстаиванием или центрифугированием.

Процесс щелочной нейтрализации состоит из следующих операций: обработка фосфорной кислотой для разрушения негидратируемых фосфатидов; нейтрализация щелочью; первая промывка водой температурой 90—95 °С для удаления мыла; вторая промывка водой; обработка лимонной кислотой для удаления следов мыла; сушка в аппаратах под вакуумом.

Нейтрализацию проводят непрерывным и периодическими методами.

Периодический способ разделения фаз в гравитационном поле с водно-солевой подкладкой основан на растворении мыла в воде или в водном растворе хлорида натрия. При периодическом методе нейтрализацию осуществляют в нейтрализаторе. Это аппарат цилиндрической формы сконическим дном, с паровой рубашкой и грабельной мешалкой для перемешивания жира и щелочи. Щелочь подают сверху через распылители или снизу через змеевики. Через распылители подают также раствор соли и воду.

Непрерывные методы:

С применением сепараторов для отделения масла от соапстока под действием центробежных сил;

С разделением фаз в, мыльно-щелочной среде, при котором тонкодиспергированный жир пропускают через раствор щелочи, образующееся мыло растворяется в щелочи, нейтрализованный жир всплывает и отводится из аппарата;

Рафинация в мисцелле — рафинация масла, выходящего в виде мисцеллы из экстрактора, без операции дистилляции, устраняется воздействие высоких температур на масло.

В результате щелочной рафинации уменьшается содержание свободных жирных кислот 5 жиры осветляются, удаляются механические примеси. В маслах, рафинированных щелочью, наличие осадка не допускается.

Физико-химические методы. Отбеливание — процесс извлечения из жиров красящих веществ путем их обработки сорбентами. Для отбеливания жиров и масел широко используют отбельные глины — отбельные земли (гумбрин, асканит, бентонин). Они представляют собой нейтральные вещества кристаллического или аморфного строения, содержащие кремниевую кислоту или алюмосиликаты. Для усиления эффекта отбеливания в отбельные глины добавляют активированный уголь. Кроме того, при добавлении к смеси отбельной глины и угля карбонатов никеля и меди выводится сера из рапсового масла. Процесс отбеливания заключается в перемешивании жира с отбельной глиной в течение 20—30 мин в вакуум-отбельных аппаратах. После отбеливания адсорбент отделяют с помощью рамных фильтр-прессов с ручной выгрузкой осадка. Используют также непрерывно действующие линии для отбеливания жиров, оснащенные герметичными саморазгружающимися фильтрами фирм «Де Смет», «Альфа-Лаваль».

Дезодорация — процесс отгонки из жира летучих веществ, сообщающих ему вкус и запах: углеводородов, альдегидов, спиртов, низкомолекулярных жирных кислот, эфиров и др. Дезодорацию проводят для получения обезличенного масла, необходимого в маргариновом, майонезном, консервном производствах.

Процесс дезодорации основан на разнице температуры испарения ароматических вещестй и самих масел. i

В промышленности Используют способы периодического и непрерывного действия дезодорации жира.

Периодический способ. Основным методом дезодорации является отгонка вкусоароматических веществ в токе водяного пара — дистилляция. Профильтрованные жиры помещают в специальные аппараты-дезодораторы, добавляют лимонную кислоту для повышения стойкости к окислению. Жир нагревают до 170 °С и под вакуумом с острым паром температурой 250-350 °С отгоняют вкусоаромати-ческие вещества. Производительность дезодораторов периодического действия в среднем 25 т/сут.

Непрерывные способы дезодорации жира осуществляются как на отечественных, так и импортных установках.

Дезодорация жира на установке фирмы «Де Смет» (Бельгия), включающей дезодоратор пленочно-барботажного типа, осуществляется в два этапа. На первом этапе летучие вещества отгоняются путем контактирования острого пара с тонкой пленкой масла, образующейся за счет стекания Пара по вертикальному пакету пластинок. Окончательная дезодорация производится в кубовой части аппарата путем барботирования масла острым паром под давлением 66,5—266 мПа. Производительность этой установки 80 т/сут. Аналогична этой установке отечественная установка А1-МНД.

Дезодорацию жира на установках «Спомаш» (Польша) и «Альфа-Лаваль», включающих дезодораторы барботажного типа в виде вертикальной тарельчатой колонны с высотой слоя масла на тарелке 30—50 см, проводят при температуре 200—230 °С. Дезодораторы имеют узлы улавливания погонов, что позволяет совмещать дезодорацию с отгонкой свободных жирных кислот. Производительность этих установок соответственно 100 и 150 т/сут.

Вымораживание — процесс удаления воскообразных веществ, которые переходят в масла из семенных и плодовых оболочек масличных растений. Вымораживание проводят в начале или после рафинации. Сущность процесса вымораживания заключается в охлаждении масла до температуры 10—12 °С и последующей выдержке при этой температуре при медленном перемешивании для образования кристаллов. воска. Затем масло подогревают до 18—20 °С, для снижения вязкости и фильтруют. Профильтрованное масло прозрачное, не мутнеет при охлаждении даже до 5 "С.

Особенностью рафинации хлопкового масла является предварительное выведение госсипола антраниловой кислотой. При этом образуется осадок антранилата госсипола, который отделяют от масла, а масло направляют на дальнейшую обработку.

Все культуры, которые являются сырьем для маслодобывающей промышленности, можно разделить на две группы:

Масличные растения, которые выращивают для получения растительного масла;

Растения, которые служат для получения других продуктов, а затем уже из них получают масла.

К первой группе относятся подсолнечник, клещевина, рапс и др. Вторая группа включает в себя:

Прядильно-масличные растения (хлопчатник, лен, конопля);

Белково-масличные растения (соя и арахис);

Пряномасличные растения (горчица);

Эфиромасличные растения (кориандр);

В зависимости от содержания жира в ядре все масличные 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 и др.).

По технологическому признаку все процессы производства условно делят на шесть групп:

1. Подготовка к хранению и хранение масличных семян.

2. Подготовка семян к извлечению масел.

3. Собственно извлечение масел.

4. Рафинация полученных масел.

5. Розлив масел.

6. Упаковка и маркировка.

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.

	Подготовка к хранению и хранение семян
	Подготовка семян к извлечению масла
	Извлечение масла прессованием (предварительное обезжиривание)
Прямая экстракция
		Прессовое масло
	Извлечение масла экстракцией из жмыха предварительного прессования, получившего заданную структуру
		Экстракционное масло

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.

Экстрагируемый материал (крупка, гранулы, лепестки)
Экстрактор				Обработка шрота		Шрот на склад
Мисцелла		Растворитель
Обработка мисцеллы						Сборник растворителя
Масло на склад

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.

	Нерафинированное масло
	Гидратирующий агент (вода)
	Гидратация масла (отделение фосфолипидов)
		Фосфолипиды
	Нейтрализация масла щелочью, промывка и сушка масла
Лимонная кислота
		Соапсток
	Вымораживание восков (для подсолнечного масла)
	Отбеливание масла или жира
		Отрабатывающий сорбент
Водяной пар	Дезодорация масла
		Одорирующие вещества
	Рафинированное дезодорированное масло

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.

Каждая уважающая себя хозяйка ежедневно использует растительное масло в своих кулинарных экспериментах. К сожалению, современные масла не радуют своим качеством, и вопрос о том, как правильно выбрать максимально полезный продукт, актуален как никогда.

Есть мнение, что нерафинированное масло полезнее обычного, но так ли это и в чем заключается разница? Стоит ли переплачивать за масло «холодного отжима» и как определить действительно качественный продукт? В этой статье мы расскажем вам о трех способах производства растительного масла, а вы сами сможете сделать выводы и решить для себя, стоит ли экономить в ущерб своему здоровью или приобретать более дорогие, но проверенные марки.

Это самый «натуральный» способ получения масла: с помощью пресса. Семечки кладутся под пресс, и, благодаря сильному давлению, он сам раскаляется естественным способом. Масло на выходе нагревается не выше 40-42 градусов: такая низкая температура позволяет сохранить все питательные компоненты.

Получается, что это масло никак не обрабатывают: ни температурой, ни химией! После прессования его просто отстаивают, затем фильтруют и разливают по бутылкам. В условиях современного производства такое «любовное» отношение к сырью и качеству конечного продукта редко и очень ценно. Такая жидкость по бережности изготовления напоминает свежевыжатый сок, только из семечек!

Замечательно, что при таком способе изготовления можно использовать семечки только самого высокого качества. Так как весь процесс очень аккуратный и бережный, масла извлекается из семечек только 27% от общего его количества. По своей ценности и богатому составу его можно сравнить с маслом Extra Virgin. А некоторых жизненно важных элементов (к примеру, витамина Е) в нем даже больше по сравнению с оливковым!

Второй метод – холодное прессование после предварительной обработки

При таком способе изготовления семечки сначала обрабатываются в жаровнях. Производителям это безусловно выгоднее: ведь так можно добыть уже не 27, а 43% масла из всего количества, что содержится в исходном продукте. А благодаря влаготепловой обработке становится не важно, из каких семечек изготавливать: уже не обязательно высшего сорта, на конечный продукт это не влияет!

Звучит заманчиво, но при таком способе изготовления большинство полезных веществ и различных микроэлементов, заложенных в семечках матушкой природой, увы, погибают. К тому же такие масла тщательно фильтруют, а от этого повышается кислотное число продукта, и еще больше снижается количество витаминов в составе.

Хоть этот способ и не такой замечательный, как первый, но, тем не менее, часть полезных свойств в конечном продукте все же сохраняется. Покупая это масло в магазине, мы можем быть уверенны в его безопасности для здоровья.

Третий метод. Экстракция, или Как производят все рафинированные масла

Этот способ просто сказка для всех производителей: с помощью него можно добыть 98% масла из исходного сырья! Вдобавок еще и не важно, какого качества продукт брать.

Но все не так просто: чем-то приходится жертвовать. Чтобы получить масло таким способом семечки заливают фракциями бензина. Гексаном, например. Когда из семечек образуется масло, этот гексан удаляется с помощью водяного пара, а его остатки убирают щелочью. На выходе в готовом продукте возникают разные нежелательные вещества: смолы и пигменты. Остатки растворителей редко выпариваются полностью.

Прежде чем полученное методом экстракции масло можно будет употреблять в пищу или использовать в медицине, ему нужно пройти еще несколько этапов очистки: рафинацию, потом гидратацию, затем отбеливание, после него – дезодорацию и напоследок еще парочку шагов фильтрации.

На слуху фраза о маслах, которые проходят 7 стадий очистки. Это чистая правда! Экстракционное масло можно бесконечно очищать, фильтровать, очищать, фильтровать – чтобы избавиться от следов химических бензинных компонентов.

Что получается в итоге?

Продукт без малейших признаков жизни: без единого цвета и с полным отсутствием какого-либо запаха. Полученную жижу разливают по бутылкам, а на всех этикетках гордо пишут «масло», вводя всех покупателей в заблуждение, будто так оно и есть.

Зато дешево – и все рады его покупать!

Интересно, что в российских супермаркетах, например, этого рафинированного масла за год продается больше, чем количество всех семечек, выращенных в России и на территории СНГ! Как такое возможно? С помощью дешевого пальмового масла, которым разбавляют и без того дезодорированные, рафинированные и всеми возможными химическими способами обработанные масла.

Теперь понятно, почему растительное масло ВРЕДНОЕ?

Потому что невозможно, даже при самой долгой и качественной обработке, удалить из него остатки химических веществ и бензина – они обязательно будут присутствовать в готовом продукте. К тому же в рафинированном масле, подвергшемуся термообработке и воздействию химикатов, в отличие от натурального, очень низкое содержание витаминов, белков, фосфатидов, хлорофилла и каротина. Его состав насыщен жирами и сильно отличается от того, что «задумывалось» изначально природой.

И мы это потом едим! Жарим блюда на маслице с бензином! Но мало кто знает, что при высокой температуре в нем происходят химические реакции, в результате которых образуются новые, крайне токсичные соединения. Поэтому масло ни в коем случае нельзя нагревать свыше 150 градусов или пользоваться им повторно! А на сковороде оно достигает температуры целых 250 градусов!!!

На протяжении всей жизни мы, совершенно не задумываясь, употребляем это сверхтоксичное чудо в пищу, да еще и с бензином, а потом удивляемся своим неожиданным заболеваниям и плохому самочувствию. Возмущаемся, как это люди уже в раннем возрасте раком заболевают и стареют быстрее, чем раньше…

Существует ли какой-то безопасный способ жарки?

Самый щадящий и безобидный вариант – жарить на топлёном масле. В идеале, если вы сами вручную его перетопите. Причем сделаете это правильно.

Но лучше все-таки конечно стараться не жарить вообще. Вместо того чтобы жарить, продукты можно тушить! Чем хорош такой способ готовки? А тем, что масло вы наливаете уже не на чистую сковороду, а в воду, температура которой не нагреется выше 100 градусов.

Можно жарить на масле, только если оно холодного отжима. Оно еще не проходило термообработку, и когда вы будете жарить, в нем вредные вещества образуются не сразу. Существует еще масло из высокоолеиновых семечек подсолнечника – в таком даже после нескольких заходов жарки канцерогены не образуются.

А обыкновенное растительное масло добавляйте лучше в салаты. Обязательно нерафинированное: оно содержит в несколько раз больше витаминов и питательных веществ, нежели рафинированное.

Следите за тем, какое масло вы покупаете в магазине, старайтесь выбирать предпочтительно холодного отжима или просто нерафинированное и не позволяйте производителям себя обмануть!

Екатерина Рыжкова
Фото: www.torange.biz