Пищевая ценность и технология производства подсолнечного масла 3

1.2 Технология производства подсолнечного масла

Технологические процессы современного производства растительных масел делятся на¹:

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.

Выбор схемы переработки масличных семян и состав технологического оборудования обусловлен физико-механическими свойствами семян, их природой, назначением извлекаемого масла. Схема производства масла представлена в приложении 1.

По технологическому признаку технологические процессы делятся на шесть этапов:

подготовка к хранению и хранение масличных семян;
подготовка семян к извлечению масла;
собственно извлечение масла;
рафинация полученного масла;
розлив;
упаковка и маркировка.

В технологических схемах переработки растительного сырья на масло различают подготовительные, основные, вспомогательные и дополнительные операции.

К подготовительным операциям относят очистку семян от примесей, сушку, освобождение ядра от оболочки. Основные операции включают измельчение ядра, влаготепловую обработку измельчённого продукта и собственно выделение масла. Вспомогательные операции включают отделение растворителя от обезжиренного остатка (шрота), получение готового продукта (масла) из его раствора (мицеллы), регенерацию и рекуперацию растворителя.

К числу дополнительных операций относят первичную отчистку масла от механических примесей и его комплексную очистку с выделением фосфолипидов.

Совокупность всех перечисленных операций составляет технологические схемы производства растительных масел, которые подразделяют на две основные группы: схемы, завершающиеся прессованием и схемы, завершающиеся экстракцией.

Очистка и хранение масличных семян

Процесс производства масла начинается с: очистки семян от примесей, кондиционирование семян по влажности, хранении 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 повреждённые 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 путём 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 путём 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. Кондиционирование 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 хранилищах, оборудованных устройствами для подвода и распределения воздуха по семенной массе.

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 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 (шелушение) – разрушение оболочек масличных семян производят разными способами²:

раскалыванием оболочки ударом (подсолнечник);
сжатием оболочки (клещевина);
разрезанием оболочки (хлопчатник);

обдиранием оболочки о шероховатые поверхности (конопля).

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 различия в свойствах её отдельных компонентов: в линейных размерах; по массе; в аэродинамических свойствах; по электрофизическим свойствам; по сопротивлению трению. 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 счёт 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 рифлёными и гладкими поверхностями. В результате получают сыпучую массу мятку.

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 путём предварительного отжима (форпрессования) с последующим окончательным отжимом (экспеллированием); холодное прессование – извлечение масла из сырья без предварительной влаготепловой обработки; форпрессование – экстракция – предварительное обезжиривание масла путём форпрессования с последующим его извлечением путем экстракции бензином; прямая экстракция – экстракция растворителем без предварительного обезжиривания.

Для эффективного извлечения масла из мятки проводят влаготепловую обработку при непрерывном и тщательном перемешивании. В производственных условиях процесс влаготепловой обработки состоит из двух этапов³:

первый этап – увлажнение мятки и подогрев в аппаратах для предварительной влаготепловой обработки мятки – инактиваторах или про-парочно-увлажнительных шнеках. Мятку нагревают до температуры 80 – 85⁰С 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%;
второй этап – высушивание и нагрев увлажнённой 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 извлекается 60 – 85% масла, т.е. осуществляется предварительное извлечение масла – форпрессование. Для прессования применяют прессы различных конструкций.

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 прессовым) 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.

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

Экстракция - это диффузионный процесс, движущей силой которого является разность концентраций мисцеллы – 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. В этот момент экстракция прекращается.

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

Преимущества экстракции погружением: высокая скорость экстракции, простота конструкции аппаратов, безопасность их эксплуатации. Недостатки способа: низкие концентрации конечных мисцелл, высокое содержание примесей.

Экстракция способом ступенчатого орошения, обеспечивает получение мисцеллы повышенной концентрации (25 – 30%), с меньшим количеством примесей. Недостатки этого способа – большая продолжительность экстракции, повышенная взрывоопасность производства.

Дистилляция – это отгонка растворителя из мисцеллы. Наиболее распространены трёхступенчатые схемы дистилляции.

На первых двух ступенях мисцелла обрабатывается в трубчатых плёночных 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 барботажа острым паром под давлением 0,3 мПа происходит окончательное удаление следов растворителя.

После дистилляции масло направляют на рафинацию.

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 химически реакций при извлечении и хранении жира; собственно примеси – минеральные примеси, частицы мезги или шрота, остатки растворителя или мыла.

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

Рафинированные жиры легче окисляются, так как из ни 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 – отстаивание, центрифугирование, фильтрация, которые используются для удаления механически 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.

Расфасовка, упаковка растительного масла

Важным фактором, влияющим качество растительного масла является расфасовка и упаковка.

Растительные масла разливают в потребительскую и транспортную тару. В промышленности фасовку растительного масла в полимерные бутылки производят на автоматических линиях «Рено-Пак» (Швейцария), включающих формовочную, наполнительную, герметизирующую и этикетировочную машины.

Растительные масла для розничной реализации фасуют в стеклянные и полимерные бутылки массой нетто 250, 470, 500, 700, 1000, 1500 г. Допустимые отклонения от массы нетто ±10 г — при фасовании 1000 г; ±5 г — при фасовании от 250 до 750 г. Бутылки с растительным маслом герметично укупоривают алюминиевыми колпачками с картонной уплотнительной прокладкой с целлофановым покрытием. Бутылки из полимерных материалов укупоривают колпачками из полиэтилена низкой плотности.

Бутылки укладывают в ящики дощатые, гнездовые, из полимерных материалов, из сплошного или гофрированного картона. Кроме того, растительные масла разливают в транспортную тару: железнодорожные цистерны, автоцистерны с плотно закрывающимися люками, стальные неоцинкованные бочки и алюминиевые фляги с уплотняющими кольцами из жиростойкой резины.

Маркировка растительного масла производится в соответствии с ГОСТ Р 51074-97. Маркировка наносится на красочно оформленную этикетку с указанием следующей обязательной для масложировых продуктов информации: наименование продукта; наименование, местонахождение изготовителя, упаковщика, импортера; наименование страны и места происхождения; масса нетто или объем продукта; товарный знак изготовителя; состав продукта; пищевая ценность, содержание витаминов; срок годности; обозначение нормативного документа, в соответствии с которым изготовлен и может быть идентифицирован продукт; информация о сертификации. Дополнительно указываются сорт, марка, дата розлива (для продукта в потребительской таре) и налива (для продукта в транспортной таре).

Хранение растительного масла

Хранят фасованное в бутылки масло, в закрытых затемненных помещениях при температуре не выше 18 °С. Горчичное — не выше 20 °С. Сроки хранения растительных масел в соответствии с действующей нормативной документацией следующие (в месяцах со дня розлива): подсолнечного, фасованного в бутылки — 4; подсолнечного, разлитого во фляги и бочки, — 1,5; хлопкового рафинированного дезодорированного — 3; хлопкового рафинированного недезодорированного, арахисового рафинированного дезодорированного — 6; соевого дезодорированного — 1,5; горчичного — 8⁴.

В растительных маслах могут протекать процессы, приводящие к ухудшению качества масел. Глубина процессов зависит от ряда факторов, в числе которых важное место занимают условия хранения: температура, относительная влажность воздуха, присутствие кислорода воздуха, влияние света. Немаловажное значение имеет исходное качество масел при закладке их на хранение, наличие в них примесей. Существенное влияние оказывает материал, из которого изготовлена тара и ее состояние.

Длительное хранение растительных масел проводится в баках-цистернах большой вместимости с плотно закрывающимися люками. В этих условиях продукт полностью защищен от воздействия света и частично — от кислорода воздуха. Поскольку окислительные процессы в маслах являются наиболее опасными, вызывающими их прогоркание, может применяться хранение этих продуктов в атмосфере инертного по отношению к жиру газа (например, азот, углекислый газ) с предварительной деаэрацией продукта. В этом случае представляется возможным полностью исключить влияние кислорода воздуха. Резервуарный способ удобен, экономически выгоден. При его использовании лучшими условиями, при которых растительные масла могут сохраняться 1,5—2 года, являются температура 4—6°С и относительная влажность воздуха не выше 75%. Поэтому резервуары для хранения масел должны быть покрыты луче-отражающей краской и расположены в помещениях подземного типа.

При кратковременном хранении и для реализации в розничной сети растительные масла разливают в железные или реже — в деревянные (дубовые, буковые или осиновые) бочки, предварительно проклеенные внутри, чтобы жир не впитывался древесиной. Для розничной продажи широко практикуется также розлив масел в прозрачные бутылки. Бутылки закупоривают корковыми пробками с осмолкой, алюминиевыми колпачками с картонной прокладкой и полиэтиленовыми пробками под колпачками из полиэтилена и фольги.

Перед закладкой на хранение растительных масел тара всех видов тщательно очищается, так как остатки продуктов быстро адсорбируются новой партией масла. Внутренняя поверхность железных бочек и цистерн покрывается пищевым лаком для предотвращения контакта масла с металлом. В противном случае свободные жирные кислоты масел и железо образуют соли жирных кислот, обладающие свойством активно катализировать окислительные процессы.

Сырое подсолнечное масло (первый отжим) — масло, которое подвергают только фильтрации, поэтому оно самое полезное. В нем полностью сохранены фосфатиды, токоферолы, стерины и другие биологически ценные компоненты. Сырое подсолнечное масло имеет приятный запах и вкус, но оно не может долго храниться, быстро мутнеет и прогоркает.

Нерафинированное подсолнечное масло - очищают механическим путем без дополнительной обработки. Масло обладает насыщенной темно-желтой окраской, ярко выраженным вкусом и запахом семян. Нерафинированное масло бывает высшего, первого и второго сортов. Высший и первый сорта имеют специфический свойственный подсолнечному маслу вкус и запах, без посторонних запахов, привкуса и горечи. В масле второго сорта допускаются слегка затхлый запах и привкус легкой горечи, может быть осадок. Нерафинированное масло очищают частично — отстаивают, фильтруют, гидратируют и нейтрализуют. В нерафинированном масле сохраняются полезные вещества и витамины: фосфолипиды, витамины Е, F и каротин.

Масло подсолнечное нерафинированное идеально подходит для приготовления салатов и холодных блюд, также используется для приготовления теста.

Гидратированное подсолнечное масло - полученное путем механической очистки и гидратации. Для этого через нагретое до 60°С масло пропускают горячую воду (70°С) в распыленном состоянии. Белковые и слизистые вещества выпадают в осадок, а продукт отделяется. Масло, в отличие от нерафинированного, имеет менее выраженные вкус и запах, менее интенсив¬ную окраску, без помутнения и отстоя. Гидратированное масло, как и нерафинированное, вырабатывают высшего, первого и второго сортов.

Рафинированное подсолнечное масло - прозрачное, без осадка, имеет окраску слабой интенсивности, достаточно выраженные вкус и запах. Рафинация – это этап производства растительного масла, представляющий собой очистку растительного масла от различных загрязнений. Растительное масло обрабатывается щелочью, из него удаляются свободные жирные кислоты, фосфолипиды; продукт расслаивается, очищенное растительное масло поднимается вверх и отделяется от осадка. Затем растительное масло подвергают отбеливанию. В биологическом отношении рафинированное масло менее ценное, поскольку содержит меньше токоферолов и не содержит фосфатидов.

Рафинированное дезодорированное подсолнечное масло получают путем воздействия водяного пара под вакуумом. Во время этого процесса уничтожаются все ароматические вещества, которые могут привести к преждевременной порчи масла. Подсолнечные масла бывают марки «П» и «Д». Сама по себе марка Д подразумевает, что масло подсолнечное рафинированное дезодорированное. Масло этой марки предназначено для производства продуктов детского и диетического питания. По физико-химическим показателям оно отличается от марки П по кислотному числу. Для масла марки Д оно должно быть не более 0,4 мгКОН/г, а для масла марки П норма не более 0,6 мгКОН/г..

Вымороженное подсолнечное масло получают в результате удаления из подсолнечного масла природных воскоподобных веществ (воска). Эти воска придают подсолнечному маслу мутность. Если масло подвергалось «вымораживанию», то его наименование дополненяется словом «вымороженное». Рафинированное подсолнечное масло в домашней кулинарии используется для жарки и тушения. Поскольку оно не придаёт продуктам дополнительного запаха, прекрасно подходит для фритюра. Из подсолнечного рафинированного масла производят также маргарин и кулинарные жиры. Масло подсолнечное рафинированное применяется при изготовлении консервов, а также в мыловарении и лакокрасочной промышленности.

<< предыдущая страница следующая страница >>