Переработка семян масличных культур и производство растительного масла

Способы получения растительного масла. Применение растительного масла разнообразно. Его употребляют в пищу, поскольку это высококалорийный продукт, используют во многих отраслях пищевой промышленности (кондитерской, консервной, маргариновой, хлебопекарной и др.) и кулинарии, применяют на технические нужды, для производства моющих средств, олифы, лаков и красок, непромокаемых тканей, клеен­чатых материалов, пластических масс, искусственных кож, лино­леума и многих товаров химической и текстильной промышленности. Растительное масло и продукты его переработки исполь­зуют для приготовления фармацевтических, косметических и ле­карственных препаратов. Ценным высокобелковым концентриро­ванным кормом для сельскохозяйственных животных служат отходы – жмых и шроты, получаемые при переработке семян. Данные продукты входят в состав многих комбикормов.

Содержание масла в семенах зависит от видовых и сортовых особенностей масличных культур, места и условий выращивания, применения удобрений, сроков дозревания и уборки. Возмож­ность его использования определяется химическим составом. Современные промышленные предприятия, перерабатывающие семена масличных культур, оснащены высокопроизводительным технологическим оборудованием. Лишь небольшую часть расти­тельного масла в стране вырабатывают на сельских пред­приятиях.

Для очистки семян подсолнечника, льна, рапса, сои, арахиса и других масличных культур применяют сепараторы различных конструкций. Сушку семян до оптимальной влажности, необхо­димой для нормального течения технологического процесса, проводят в пневматических, барабанных или шахтных сушилках с соблюдением установленных режимов.

Техника шелушения семян и отделения оболочки от ядра зависит от физико-механических свойств. Применяют следующие способы: раскалывание оболочки ударом (подсолнечник), сжатие ее (клещевина), разрезание оболочки и частично ядра (хлоп­чатник), обдирание оболочки трением о шероховатые поверх­ности (конопля) и др. В соответствии с этим используют машины с рабочими органами, действующими по принципу многократ­ного или однократного удара семян о металлические поверх­ности '(бичевые и центробежные семенорушки), с режущими стальными рабочими органами (дисковые, ножевые и вальцовые шелушилки), с гладкими или рифлеными металлическими по­верхностями, работающими по принципу раздавливания.

Масло из семян извлекают двумя основными способами: механическим, в основе которого лежит прессование измельченного сырья, и химическим (экстракционным), при котором специально подготовленное масличное сырье обра­батывают органическими растворителями. Семена различных культур с применением указанных способов перерабатывают по неодинаковым технологическим схемам. Принципиальная тех­нологическая схема переработки следующая: очистка семян от примесей, подсушивание в сушильных агрегатах, шелушение семян, разделение рушанки, измельчение ядра и его влаготепловая обработка, извлечение масла прессованием или экстракцией, очистка масла.

Очистка и сортирование масличных семян основаны на различии размеров и аэродинамических свойств семян и примесей. В результате шелушения получают продукт, называемый рушанкой. Она представляет собой смесь из целых и дробленых ядер, целых и раздробленных оболочек и части целых и необру­шенных семян (недоруш). Затем рушанку разделяют в сепарато­рах и пневмоочистителях. Схемы разделения рушанки и форми­рования фракций для семян различных культур неодинаковы.

При прессовом способе производства масла получают два продукта: масло и жмых, в котором остается значительное количество масла. Экстракционный способ позволяет выделять масло в больших количествах. В отходе, называемом шротом, остается до 1% масла. На заводах для производства масла экстракционным способом в качестве растворителя используют легкий бензин и гексан. Перед применением растворителя часть масла отжимают на шнековых прессах.

Масло после прессования или экстрагирования содержит твердые и коллоидные примеси, в частности белковые и слизи­стые вещества, фосфатиды, поэтому подлежит очистке – рафи­нации. Способы рафинирования разные: физические (от­стаивание, центрифугирование, фильтрование), химические (гид­ратация, щелочная рафинация, окисление красящих веществ и т.д.), физико-химические (отбеливание, дезодорация – отде­ление летучих веществ, обусловливающих специфические вкус и запах, удаление свободных жирных кислот и др.). Для от­стаивания масло в емкостях оставляют в покое на длитель­ное время. Более тяжелые частицы оседают на дно отстойника. От механических примесей и воды масло очищают на различных центрифугах (центрифугирование). Фильтрова­ние позволяет отделять механические примеси, плотность которых не отличается от плотности масла. Фильтруют масло через специальную ткань или ткань и фильтровальную бумагу в фильтрах-прессах. На маслозаводах производительностью до 250–300 т семян в сутки масло в основном очищают спосо­бом двойной фильтрации. Отфильтрованное и охлажденное растительное масло отправляют на склад.

На некоторых заводах масло после первой горячей фильтра­ции очищают способом гидратации. Гидратация – очистка масла от коллоидно-растворимых фосфатидов, белковых и дру­гих веществ. Вводя в масло насыщенный пар или воду и пере­мешивая их, увлажняют белковые вещества и фосфатиды. Последние, обладая гидрофильными свойствами, в процессе гидратации интенсивно вбирают воду, набухают и укрупняются. В результате образуются хлопья, выпадающие в осадок.

После первой горячей фильтрации и гидратации масло пропускают через сепараторы. При этом наиболее полно отде­ляются фосфатиды и вода Масло, пропущенное через сепара­торы, после сушки при длительном хранении остается прозрач­ным и не дает осадка.

Один из распространенных способов очистки растительного масла от свободных жирных кислот – обработка его слабыми растворами щелочей (NaOH). При взаимодействии жирных кислот со щелочами образуются нерастворимые в нейтральном масле соли – мыла, выпадающие в осадок в виде хлопьев. Очищенное масло поступает в вакуум-сушилку, где высушивает­ся в беспрерывном потоке. После его охлаждают в калориферах до температуры 25–30°С, взвешивают и отправляют на хра­нение.

От красящих веществ растительное масло обрабатывают спе­циальными порошками, мельчайшие частицы которых адсорби­руют на своей поверхности красящие вещества. Для отбелива­ния используют отбеливающие глины и другие сорбенты.

Для удаления неприятных запаха и вкуса проводят дезо­дорацию масла в специальных аппаратах. Через слой масла пропускают перегретый водяной пар, с которым уносятся испа­ряющиеся ароматические вещества. Рафинированное масло хра­нят в плотно закрытых резервуарах, без доступа воздуха, влаги и света.

Получение растительного масла экстракционным способом позволяет применять высокопроизводительные шнековые экстракторы беспрерывного действия и другое технологическое оборудование. При этом обеспечивается более полное извлечение масла из семян, его потери в шротах снижаются до 1%. В связи с применением органических растворителей требуется более тщательная очистка масла. При механическом способе извле­чения масла используют прессы различной конструкции, произ­водительность которых невысока. Содержание масла в жмыхах составляет 7–8%.

Оценка качества растительного масла. Качество растительного масла оценивают по внешнему виду, физическим свойствам и химическому составу. Для определения качества масла в зависимости от размера производственной партии отбирают среднюю пробу, которую тщательно смешивают, и выделяют 0,5 л для анализов.

Пищевое растительное масло должно быть полностью про­зрачным, светло-желтого цвета. Запах, цвет и прозрачность определяют при температуре масла около 20°С.

Качество масла характеризует и такой признак, как коли­чество отстоя (нежировых примесей). Отстой в масле определяют взвешиванием и объемным способом.

Один из важнейших признаков качества масла, характери­зующих его пригодность в пищу – кислотное число. Под ним подразумевают количество КОН, необходимое для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г масла. Повышенное кислотное число свидетельствует о низком качестве сырья, порче его при хранении или продолжительном хранении масла.

Важную роль играет определение йодного числа. Оно указывает на количество граммов йода, которые полностью насыщают свободные связи в 100 г масла. Чем больше йодное число, тем выше содержание непредельных кислот в масле и тем лучшим сырьем оно станет для изготовления олифы (такое масло быстро высыхает на воздухе).

Число омыления также принадлежит к признакам, характеризующим качество масла. Под ним подразумевают количество миллиграммов КОН, необходимое как для омыления Глицеридов (связанных жирных кислот), так и для нейтрали­зации свободных жирных кислот, входящих в состав 1 г масла.

Качество масла в значительной степени зависит от качества семян. Нарушение технологии выращивания масличных культур и приемов послеуборочной обработки (очистки и сушки), а также режимов хранения ухудшает качество семян и, как следствие, снижает выход и качество масла.

Отходы производства растительного масла и их использование. При производстве растительного масла из семян масличных культур к отходам относят жмых и шрот. Льняной, конопляный и подсолнечный жмых представляет собой ценный концентриро­ванный корм для сельскохозяйственных животных, его исполь­зуют для производства комбикормов. В жмыхе содержится значительное количество белков и жира. Его химический состав зависит от вида семян и содержания масла в сырье, а также от способа производства масла. Шрот отличается более низкой масличностью, поэтому кормовые достоинства его ниже.

Высококачественный жмых должен быть серого цвета разных оттенков от светлого до бурого (льняной), без постороннего запаха, горечи. Жмых, полученный после переработки семян арахиса, мака, кунжута, используют в кондитерском производ­стве. Так, из жмыха арахиса и кунжута вырабатывают халву. Из жмыха горчицы изготовляют порошок столовой горчицы.

Жмых и шрот хранят в сухом затемненном помещении. Свет и повышенная температура приводят к прогорканию масла, которое содержится в них.

ЛЕКЦИЯ 3. Переработка сочной продукции

1. Классификация способов переработки.

2. Факторы, влияющие на качество продуктов.

3. Приготовление квашеных и соленых продуктов.

4. Маринование и продуктов, химическое консервирование.

5. Консервирование в герметически укупоренной таре.

6. Консервирование сахаром.

7. Производство соков.

8. Замораживание.

9. Сушка.

10. Производство крахмала.