В зависимости от сырья растительные масла подразделяются на следующие виды подсолнечное, кукурузное, горчичное, соевое, оливковое, хлопковое, льняное и др.
По способу очистки растительное масло разделяют на следующие виды:
· нерафинированное, подвергнутое только механической очистке;
· гидратированное, подвергнутое механической очистке и гидратации;
· рафинированное недезодорированное, подвергнутое механической очистке, гидратации и нейтрализации;
· рафинированное дезодорированное, прошедшее полную очистку и дезодорацию.
По консистенции растительные масла подразделяются на твердые и жидкие. Жидкие растительные масла в зависимости от их химической природы, жирно-кислотного состава и способности к высыханию (на поверхности масла образуются пленки в результате окисления глицеридов жирных кислот кислородом воздуха) подразделяются на следующие:
· невысыхающие — оливковое, миндальное, рапсовое и др. (йодное число не превышает 100) — содержат большое количество олеиновой кислоты и малый процент линолевой и линолено-вой кислот;
· полувысыхающие — подсолнечное, хлопковое, маковое, соевое, кукурузное и некоторые другие — имеют в своем составе кроме олеиновой значительное количество линолевой кислоты;
· высыхающие — льняное, конопляное, древесное и др. — содержат большое количество высоконепредельных жирных кислот: линолевой, линоленовой и элеостеариновой.
Стадии производства растительного масла:
1. Подготовка к хранению и хранение сырья;
2. Очистка и сушка семян;
3. Отделение чистого ядра и его измельчение;
4. Пропарка и жарение мезги;
5. Извлечение масла;
6. Очистка (рафинация) масла;
7. Расфасовка и хранение.
Сырьем для получения растительных масел являются семена масличных растений, а также зародыши семян (кукурузы) и плоды (оливки).
В России основным сырьем для получения растительных масел служат семена подсолнечника, содержащие от 39 до 60% жира.
Предварительно семена масличных культур очищают от механических и семенных примесей. Семена подвергают обрушиванию с целью получения больших выходов масла и улучшения его качества; бескожурные семена (лен, мак, кунжут и др.), имеющие очень тонкие оболочки, обычно перерабатывают без обрушивания. Очищенные семена размалывают на вальцах и получают измельченную масличную массу (мятку).
Извлечение растительных масел из сырья осуществляют разными способами: прессованием, экстрагированием или тем и другим последовательно.
Прессование — наиболее старый способ получения масла, при котором масло выпрессовывают из мятки механическим отжимом под высоким давлением. Применяют два способа прессования: холодное и горячее. При холодном прессовании мятку прессуют без предварительной тепловой ее обработки; масло имеет более светлый цвет, сохраняет натуральный вкус и запах масличного сырья. Для увеличения выхода масла измельченные семена перед прессованием подвергают обжарке, в результате вязкость масла уменьшается и оно быстрее и полнее выделяется. Вкус и аромат масла усиливаются; масло приобретает более темный цвет.
Экстрагирование — более совершенный и экономичный способ получения растительных масел, при котором масло из мятки извлекают жирорастворителем. Это дает возможность выделить из семян почти все масло (в шроте остается менее 1% жира). В качестве растворителя используют бензин специальной очистки, так как он не растворяет смолистые соединения, продукты окисления жиров, нежировые и красящие вещества, что позволяет получить более чистое масло. Бензин хорошо отгоняется из масла и обезжиренной массы.
При высокой масличности семян для более полного извлечения масла применяют комбинированную схему. Сначала извлекают масло прессованием (горячим или холодным), а затем частично обезжиренное сырье обрабатывают экстрагированием.
Очистка растительных масел производится с целью освобождения их от различных примесей, ароматических, белковых и слизистых веществ, пигментов, свободных жирных кислот и др. В зависимости от вида примесей применяют различные способы очистки.
Механическую очистку проводят для удаления из масла взвешенных примесей путем отстаивания, фильтрования или центрифугирования. Масла, прошедшие только механическую очистку, называют нерафинированными.
Для очистки масла от примесей (некоторые группы липидов, определяющих цвет, вкус и запах масла, твердые частицы мезги, а также различные чужеродные вещества) его подвергают рафинации, которая проводится в несколько этапов:
1. Рафинация в мыльно-щелочной среде – для отделения жирных кислот, белков и клетчатки;
2. Адсорбционная очистка с целью обесцвечивания масла (отбеливание масла). Основной адсорбент – глина;
При нейтрализации масел раствором NaOH свободные жирные кислоты образуют водные растворы мыла, формируя осадки. Масло и осадок разделяются в сепараторе.
Рафинация растительного масла от некоторых групп липидов и примесей состоит из гидратации (обработка водой) масла с целью удаления фосфолипидов. После гидратации масло подсушивают, распыляя его под вакуумом при остаточном давлении 2,6-5 кПа.
При вымораживании из подсолнечного масла удаляются воскоподобные вещества. Масло фильтруют через слой кизельгура или фильтр-перлита на фильтр-прессах.
Для отбеливания масла с целью удаления жирорастворимых пигментов – каратиноидов, хлорофиллов – применяют адсорбционную очистку отбеливающими глинами или активным углем. Отбеливание осуществляется в распылительных адсорберах-отбеливателях. Смесь суспензии и мыла разбрызгивается с помощью распылителя, поступает на коническую распылительную тарелку и в виде тонкой пленки стекает на поверхность аппарата. Выходящая из адсорбера-отбеливателя смесь масла и суспензии разделяется фильтрованием на фильтрах-прессах.
Для удаления из масла низкомолекулярных жирных кислот, альдегидов, кетонов и других летучих кислот, которые определяют неприятный запах и вкус масла, а также ядохимикатов применяют дезодорацию.
Дезодорацию проводят в вакууме острым паром в распылительном пленочном аппарате- дезодораторе. Масло, поступающее в дезодоратор, распыляется гидравлическим распылителем в вакууме. Пленка масла стекает по вертикальным пластинам сверху вниз в куб аппарата. В куб поступает острый пар, который подается в эжектор и барботирует через слой масла. Процесс продолжается 45 мин, температура масла на выходе +230 °С. Дезодорированное масло выводится через переливную трубу, охлаждается и хранится в атмосфере инертного газа.
Рафинация – это процесс очистки 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 труднее 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.
Все методы рафинации делятся на:
Физические методы рафинации
Под физическими методами рафинации растительного масла понимают такие:
Первичная очистка проводится непосредственно после извлечения масла без значительного разрыва во времени.
Растительные масла, полученные в прессовом цехе, подвергают первичной очистке в два приема: сначала от крупных частиц на механизированной гущеловушке или вибрационном классификаторе, затем последующее более тщательное отделение мелких взвешенных частиц на фильтрах различной конструкции. Экстракционные масла очищают только фильтрацией. После такой очистки масла подвергают гидратации с целью выделения из них фосфатидов.
Для очистки масел используют гидромеханические процессы: отстаивание, центрифугирование, фильтрация.
Отстаивание. Это процесс разделения фаз различной плотности под действием силы тяжести. Оседание частиц затрудняется из-за высокой вязкости масла. Процесс отстаивания можно ускорить снижением вязкости масла за счет повышения температуры. Верхний температурный предел ограничен растворимостью в горячем масле некоторых взвешенных веществ, которые после охлаждения вновь выпадают в осадок.
Для реализации процесса отстаивания в производстве используют одинарные и двойные гущеловушки. (Рис. 6)
Рисунок 6. Двойная гущеловушка
Растительное масло с механическими примесями поступает в карман 1, заполняет объем гущеловушки и отстаивается. Механические примеси подхватываются со дна гущеловушки скребковым транспортером 4 и поднимаются на сетчатую решетку 5, на которой сливаются остатки масла, а отстой выгружается шнеком 3. Для предотвращения повторного попадания твердых частиц в отстоявшееся масло служат боковые перегородки 2, 6.
Двойные гущеловушки содержат две секции: одна – для предварительного, вторая – для окончательного отстаивания. Они также снабжены системой скребков, расположенных по вертикальному периметру и обеспечивающих удаление примесей, осевших на дно и их фильтрацию на сите для частичного обезжиривания гущи.
В вибрационных гущеулавливателях на 1/4 высоты устанавливается металлическая сетка, на которую передается вибрация в направлении, перпендикулярном действию сил гравитации. Виброкипящий слой высококонцентрированной суспензии ниже сетки образует своеобразный фильтрующий слой, задерживающий механические примеси. Грязное масло подается вниз ловушки, отстоявшееся – сливается вверху. Содержание примесей до очистки 2. 2,5 %, после – 0,6. 0,9 %. В современных схемах очистки применяют отстойники непрерывного действия, в которых процесс интенсифицирован в результате осаждения частиц в тонком слое (30-50 мм).
Фильтрация. Для фильтрования широко используют фильтр-прессы, дисковые самоочищающиеся фильтры. В качестве фильтрующих перегородок используют бельтинг, миткаль, лавсан, капрон, мелкую металлическую сетку. Образующийся при фильтровании слой осадка (фосфатиды, белки, слизи) вначале тоже выполняет функцию фильтрующей перегородки. Но со временем осадок сжимается и уплотняется, и фильтрация затрудняется. Фильтровальную перегородку необходимо чистить и весьма часто. Для увеличения продолжительности работы фильтра в масло добавляют некоторое количество природных дренажных материалов, например, глины, которые образуют несжимаемый осадок и увеличивают фильтрующую поверхность. Однако при этом увеличиваются потери масла. Фильтрование проводят при постоянном давлении или постоянной скорости и увеличивающемся давлении. Отстой масла после фильтрации снижается до 0,05 %.
Центрифугирование. Используется на стадии тонкой очистки масел и является наиболее эффективным способом для удаления мелких взвешенных частиц. Основным оборудованием являются центрифуги, называемые также сепараторами. Характеристикой оборудования служит фактор разделения Кр:
где г – радиус вращения ротора, И – частота вращения.
Разделяющее действие оборудования возрастает пропорционально росту Кр. На заводах используют нормальные центрифуги (сепараторы) с Кр 3500) – для тонких дисперсий (эмульсий и суспензий).
Различают разделяющие центрифуги (для отделения воды от масла) и осветляющие (для удаления механических примесей).
Технологические схемы первичной очистки масла различаются по количеству ступеней и используемому оборудованию, например:
- – (двухступенчатая): двойная гущеловушка – фильтр-пресс;
- – (двухступенчатая): виброловушка – дисковый фильтр;
- – (трехступенчатая): двойная гущеловушка – центрифуга – фильтр (рис. 6).
Осадок, получаемый в результате первичной очистки прессового масла на гущеловушках, центрифугах и фильтрах, направляется в жаровни, где смешивается со свежей мяткой. Растительное масло сразу после получения должно быть охлаждено до температуры 60 оС. Это необходимо для предотвращения окислительных процессов, возможных при соприкосновении горячего масла с кислородом воздуха.
Рисунок 7. Технологическая линия производства масла
1 – центрифуга НОГШ – 325; 2 – шнек для осадка; 3 – фильтр ФГДС; 4, 6, 9 -баки для масла; 5, 7, 8 – насосы; 10 – гущеловушка; 11 – маслосборный шнек
Растительные масла. Какое выбрать?
При выборе растительного масла очень важную роль играет не только, из чего, но и каким образом масло было получено – это во многом определяет полезные свойства продукта.
Растительные масла ценный пищевой продукт, они состоят из комплекса жиров и содержат много полезных для здоровья веществ, особенно незаменимых полиненасыщенных (Омега-3, Омега-6) жирных кислот.
Богаты они фосфатидами (лецитином, который регулирует уровень холестерина), стеринами (тормозят всасывание холестерина из кишечника), витамином Е (токоферолом).
Но не следует забывать и о том, что все масла имеют высокую калорийность.
Покупая масло, обязательно следует учитывать, из какого продукта оно извлечено. Именно от этого и зависят его полезные свойства. Самыми полезными и незаменимыми видами растительных маслел считаются льняное, оливковое, кукурузное, горчичное и подсолнечное.
Качество масла и содержание в нем полезных веществ очень сильно зависит и от того, каким способом оно было извлечено из исходного продукта.
Способы получения растительных масел
Растительные масла получают двумя способами – это отжим и экстрагирование. Полученное масло обычно проходит дополнительную очистку.
Холодный отжим: под пресс кладут очищенное и измельченное сырье (семечки, оливки). Такое масло называется Extra Virgin. Выход масла – около 30% от общей массы. В таких маслах сохраняется максимум полезных компонентов, содержащихся в сырье.
Недостатки: наличие мутного осадка, при жарке оно пенится и горит. Это масло долго не хранится и стоит дорого.
Горячий отжим: сырье предварительно подогревают до 100-120 градусов, чтобы масла получилось на 10% больше. Полезных веществ и витаминов в нем остается меньше, но хранится дольше.
Экстрагирование. Двухступенчатый процесс – сначала из измельченного сырья извлекают масло при помощи специальных растворителей жиров. А потом из него удаляют растворители, прогоняя через дистиллятор.
Недостатки: в маслах, полученных экстракционным способом, частично теряются полезные компоненты – витамин Е, растительные стеролы (способствуют выведению холестерина) и т.д. В них выше содержание свободных жирных кислот, это ухудшает вкус и придает специфический запах и снижает срок хранения.
Способы очистки растительных масел
После отжима или экстрагирования любое масло проходит систему очистки. От ее сложности зависит, что будет написано на бутылке с маслом.
Сырое масло — продукт, в создании которого человек принимал наименьшее участие. Такое масло подвергают исключительно фильтрации для удаления примесей. Все биологически ценные компоненты сохраняются в полном объеме. Эти масла отличаются также более высокими вкусовыми качествами.
Нерафинированное масло — подвергнуто частичной очистке: отстаиванию, фильтрации, гидратации (обработка горячей водой) и нейтрализации. В процессе гидратации удаляется часть полезных компонентов, оставшиеся придают маслу мутность или даже выпадают в виде осадка – этого бояться не надо, скорее наоборот.
Рафинированное масло — подвергают комплексной обработке: отстаиванию, фильтрации и центрифугированию, гидратации, нейтрализации или щелочной очистке, адсорбционной рафинации – масло обрабатывают адсорбентами, поглощающим красящие вещества и оно осветляется. Рафинированное масло может пройти еще одну степень очистки: дезодорирование и/или вымораживание.
Выбирая растительное масло в магазине всегда нужно помнить, что сырое, неочищенное масло с осадком может быть самым полезным, но может быть и прогорклым из-за неправильного длительного хранения.
Такое растительное масло обычно покупают непосредственно у производителей. Свежим оно может быть не весь год.
Отжимают его вскоре после сбора урожая и именно тогда его и нужно использовать для здорового и полезного питания.
