Предлагаю Вам прочитать статью о том, как изготавливается растительное масло. Статья содержит много научных терминов, но если Вы хотите познать истину о растительных маслах, то читать будет очень интересно. В конце статьи я сделаю несколько заметок.
Итак, технологические процессы современного производства растительных масел делятся на 3 этапа:
Подготовка предусматривает такие этапы:
Обрушивание семян и отделение ядра от оболочки
Масличные семена по характеру оболочек делят на две группы: кожурные (подсолнечник, кедровый орех) 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 семенорушке. В результате обрушивания семян получают рушанку, представляющую собой смесь нескольких фракций:
Разделение рушанки на фракции
Для разделения рушанки используют семеновейки и сепараторы. Рушанку разделяют на ядро и лузгу (шелуху). Отделение оболочек от ядр имеет большое значение. При этом повышается качество масла, так как:
Измельчение ядра
Целью этой операции является разрушение клеточной структуры ядра для максимального извлечения масла при дальнейших технологических операциях. В результате измельчения ядер получают сыпучую массу – мятку.
Извлечение масла производят двумя способами:
На основе этих двух способов разработаны следующие технологические схемы производства растительного масла:
Влаготепловая обработка мятки — жарение
Для эффективного извлечение масла из мятки проводят влаготепловую обработку при непрерывном и тщательном перемешивании. В производственных условиях процесс влаготепловой обработки состоит из двух этапов:
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:
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 и форпрессовый жмых. Содержание масла в жмыхе составляет 14-20%. Его направляют на дополнительное извлечение масла. Мезгу направляют на окончательное прессование.
Окончательный отжим масла – экспеллирование осуществляется в более жестких условиях, в результате чего содержание масла в жмыхе снижается до 4-7%.
Экстрагирование масла
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 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 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. 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 на встречу сырью и проходит последовательно экстрактор, горизонтальный цилиндр и загрузочную колонну. Концентрация мисцеллы 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. Недостатком 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. Недостатками этого способа являются: большая продолжительность экстракции, повышенная взрывоопасность производства.
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 — это процесс очистки масел от сопутствующих примесей. К примесям относятся следующие группы веществ:
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:
Рассмотрим их подробнее.
Физические методы рафинации
Под физическими методами рафинации растительного масла понимают такие:
Их используют для удаления механических частиц и коллоидно-растворенных веществ. Механические примеси не только ухудшают товарный вид жира, но и обусловливают ферментативные, гидролитические, окислительные процессы. Белковые вещества способствуют протеканию реакции Майара 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 отстаивании масла происходит выделение из него части коллоидно-растворенных веществ – фосфолипидов, слизей, белков за счет их коагуляции. Масло после отделения осадка становится прозрачным.
Центрифугирование – процесс разделения неоднородных систем под действием центробежных сил. 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 мыловарении.
Химические методы рафинации
Рафинация химическими методами включает:
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 удаляются отстаиванием или центрифугированием. Процесс щелочной нейтрализации состоит из следующих операций:
Нейтрализацию проводят непрерывным и периодическими методами. Периодический способ разделения фаз в гравитационном поле с водносолевой подкладкой основан на растворении мыла в воде или в водном растворе хлорида натрия. При периодическом методе нейтрализацию осуществляют в нейтрализаторе. Непрерывные методы:
В результате щелочной рафинации уменьшается содержание свободных жирных кислот, жиры осветляются, удаляются механические примеси. В маслах, рафинированных щелочью, наличие осадка не допускается.
Гидратация – процесс обработки масла водой для осаждения гидрофильных примесей (фосфатидов, фосфопротеидов). 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 гидротация сводится к тому, что масло нагревается до определенной температуры, смешивается с водой или барботируется острым паром, выдерживается для образования хлопьев с последующим отделением масла от осадка. В результате гидратации получают пищевое масло, пищевой и кормовой фосфатидные концентраты, масло для дальнейшей рафинации.
Физико-химические методы рафинации
К физико-химическим методам рафинации растительного масла относятся:
Отбеливание – процесс извлечение 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.
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 веществ и самих масел.
В промышленности используют способы периодического и непрерывного действия дезодорации жира.
Дезодораторы имеют узлы улавливания погонов, что позволяет совмещать дезодорацию с отгонкой свободных жирных кислот.
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 до 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.
Послесловие
Из этой предельно научной статьи я для себя вынес несколько интересных заметок.
Поджаривание мятки
Наконец-то я узнал причину, по которой семена перед выдавливанием масла предварительно прожаривают. Оказывается, если мятку (перемолотые ядра) смачивать и нагревать до температуры 80-85*С, то происходит «ослабление связи масла с нелипидной частью семян на поверхности мятки». Звучит замысловато. Но себе этот процесс я объясняю, как разрушение липидных связей.
При нагревании происходит разрушение липидов.
Как написано в Википедии, липиды выполняют самые разнообразные функции: снабжают энергией клеточные процессы, формируют клеточные мембраны, участвуют в межклеточной и внутриклеточной сигнализации. Получается, что при разрушении липидов в мятке разрушаются связи между молекулами масла и молекулами других веществ, составляющих ядро семян. Как следствие, масла выделяется больше.
Вот почему большинство производителей растительного масла применяют предварительное прожаривание семян. Так производителю удаётся выдавить из сырья больше масла. В результате покупателю достатся больше масла по низкой стоимости, но и с меньшей полезностью.
Кстати, суточная потребность взрослого человека в липидах: 70—140 граммов.
Рафинирование
Оказалось, что термином «рафинирование» называются все технологические процессы, которые производятся с маслом после его отжатия. В том числе и фильтрация.
А русскоязычному человеку я бы добавил, что иностранное слово «рафинирование» пришло к нам из немецкого языка. Там слово «raffinieren» означает очистку. Очистку вообще.
Даже отфильтрованное масло холодного отжима является рафинированным.
До прочтения статьи я думал, что при рафинировании из растительных масел удаляют только мутность и запахи. А оказалось, что масло, которое после отжима было подвержено только фильтрованию, также считается рафинированным. Получается, что любое рафинирование масла снижает его полезность и ценность.
Теперь я стану ценить выше нефильтрованное растительное масло и фуз.
Пищевое льняное масло Льняное масло — единственное, в котором содержится в достаточном количестве жирные кислоты аналогичные кислотам рыбьего жира. Это уникальный продукт природы и единственное масло, которое имеет соотношение Омега 3 к Омега 6 в пользу Омега 3 (почти 3 к 1). То есть, только по своему количеству Омега 3 оно является лекарством. Масло получают из семян льна холодным прессованием. На Руси лен и одевал, и кормил и лечил. Диетологи рекомендуют льняное масло как самое легко усвояемое и самое полезное, особенно для людей с нарушением жирового обмена. Группа фосфатидов, которая содержится в нерафинированном льняном масле, снижает уровень холестерина, предохраняет печень от жировой инфильтрации и способствует лучшему всасыванию жира в верхних отделах тонкого кишечника. Кроме всего прочего в льняном масле содержатся токоферолы (а именно витамин Е) и витамин К. Витамин Е называют витамином красоты, его недостаток отрицательно сказывается на состоянии кожи, волос, ногтей. Народные целители рекомендуют утром натощак за 20 минут до приема пищи принимать по 1 столовой ложке льняного масла. Проводят 3-4 курса по 10 дней с перерывом 2-4 недели. Льняное масло обладает сравнительно невысокой стабильностью к окислению. Гарантийный срок хранения при обычных условиях не более двух месяцев с момента выработки, как правило, здоровые и питательные продукты имеют небольшие сроки хранения. Для более длительного хранения масло помещают в стеклянную чистую сухую тару и хранят при температуре от 0 до -15 градусов, без доступа воздуха и солнечных лучей. Можно добавить поваренную соль: на 3 литра масла половину столовой ложки для замедления окислительных процессов. Современные исследования показали, что употребление льняного масла в пищу снижает риск инсульта на 37%. Употребляя льняное масло можно не бояться таких страшных болезней, как диабет, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, и многих других. В народной медицине его используют от глистов, изжоги, различных язв. Льняное масло содержит достаточное количество витаминов и других биологически активных веществ, необходимых для здорового питания. Наиболее важными компонентами льняного масла являются жирные кислоты: — альфа-линоленовая кислота — 60% (Омега-3); — линолевая кислота — 20% (Омега-6); — олеиновая кислота — 10% (Омега-9); — другие насыщенные жирные кислоты — 10%. В организме человека обязательно должен быть баланс кислот Омега-6 и Омега-3, который, как доказано учеными, является незаменимым в жизнедеятельности человека. В здоровом организме это соотношение должно быть 4:1. Если Омега-6 имеется, помимо льняного, в подсолнечном, соевом, рапсовом, горчичном, оливковом маслах, то Омега-3 имеется в достаточном количестве лишь в рыбьем жире и самое главное — в льняном масле. В этом заключается уникальность льняного масла, отсюда его специфический запах, так знакомый нам по рыбьему жиру, и это показатель высокого качества масла, его чистоты, а также доказательство того, что его не смешали с другими растительными маслами. Употребление льняного пищевого масла не имеет побочных свойств.