Рафінування олії

За ДеСТ олія: нерафінована, гідратована, рафінована, рафінована дезидорована.

Екстрактна та сира ектрактивна олія піддається рафінуванню.

Повна очистка олії від фосфоліпідів, глюколіпідів, восків, пігментів досягається комбінуванням методів

• фізичного (відстій, центрифугування, фільтрація)

• фізико хімічного (адсобція, дезодорація)

• хімічного (гідратація , лужне рафінування)

Технологія рафінування соняшникової олії

• відстоювання

• сепарація (відділення води)

• освітлення центрифугуванням та на фільтрпресах (відділення домішок)

• гідратація (t=45 – 60 С)

• коагуляція ( = 0,5 год)

• відстій та сепарація - центрифугування (одеражння 35% відстйового фузу з фосфоліпідами, з подальшою їх роторною сушкою до вологості 2% при t=79- 80 С, = 2 хв та пакування фосфоліпідів в металеві банки )

• зневоднення водного відстою через вакуум форсунки (t=80-90 С) з відділенням водорозчинних речовин

• виморожування (t=20 10 С,  = 4 год)з випаданням восків

• фільтрпресування

• лежне рафінування протитечією зверху концентрованим гідроксидом натрію (15 г/л при t=70- 75 С) з відділенням і нейтралізацією верхнього олійного шару та соапстоку

• сушка олійного шару

• відбілювання на бентоніті (суспензія Al₂O₃ ^.SiO₂ з ¼ олії змішана з ¾ олії )

• відбілювання на активованому вугіллі (2% від маси олії,  = 0,5 год)

• вакуум парова обробка ( = 0,5 год) з відділенням пігментів (хлорофіли та каратиноїди)

• деаерація (t=60 130  160 С) з дезодорацією (20% лимонної кислоти) та вакуум дистиляцією (в атмосфері N₂ ,  = 0,5 год)

Відходи олієвиробництва

Відходи та продукти олієвиробництва можуть застосовуватися в біотехнології.

• лушпиння

• сухий олійний шрот (0,1 % орг. розчинника)

• 4% олійний жмих

• фуз (кукрудзяної олії – 65% жирів, 9-16% протеїнів)

• фосфоліпіди (соняшникові)

• воски (соняшниковий)

• соапсток, (білки, слизь, жирні кислоти та пігменти )

• пігменти (хлорофіли та каратиноїди)

Біотехнологічні аспекти переробки рослинних та тваринних жирів стосуються ферментних технологій вилучення олії з олієвмісних рослин, одержання модифікованих жирів, жирних кислот, очищення олій від супутніх речовин, що також можуть застосовуватися в мікробних синтезах.

Фементна гідратація олії

Фементна гідратація олії з метою зміни фосфоліпідного складу соняшникової олії в Україні здійснюється на рівні дослідних установок (Харків), що включають обробку олії буферним розчином ферменту фосфоліпази з подальшим центрифугуванням гідратаційного осаду фосфоліпідної емульсії.

Фосфоліпідний осад може бути використаний для одержанння медичних біопрепаратів.

Штучні жири

Гідрогенізація природніх рослинних олій: повна гідрогенізація (лінолева  стеаринова) застосовується для одержання саломасу; часткова гідрогенізація (соняшникової, соєвої) – одержання маргарину.

Модифікація тваринних жирів – одержання кулінарного жиру.

Технологія саломасу

Основна хімічна реакція: гідрування поліненасичених жирних кислот

Селективне триступеневе гідрування рафінованої олії в газгольдерах на каталізаторах (2 кг нікель на кизельгурі/т олії) при t=240 -250С для технічного та t=210 -230С для харчового саломасу з вимірюванням т. пл. через кожну годину

• автоклавування  = 1год, т.пл ₁= 22-24 С ( техн. т.пл ₁= 32-33 С)

• автоклавування  = 2год, т.пл₂ = 26-29 С, ( техн. т.пл ₂= 33-36 С)

• автоклавування  = 3год, т.пл₃ = 31-33 С,) ( техн. т.пл ₃= 45-48 С)

• відстій та фільтрування з відділенням каталізатора

• виділення рослинного саломасу (харчовий саломас без запаху, з низьким кислотним числом)

Технологія маргарину

Маргарин – система «вода в маслі»

Виробництво в Україні здійснюється на основі олії та саломасу.

Потужність середнього виробництва - 40 000 т/рік.

Сировина: жирова фаза – дезодорована олія (соняшникова, кукрудзяна, соєва, арахісова, тверда кокосова, саломас (85%); нежирова фаза – молоко (8% с.р.), сіль, цукор, барвники (каротин), вітаміни (А,D), ароматизатори (диацетил, консерванти (лимонна кислота), емульгатори (фосфоліпіди)

• емульгування жирової сировини з водою емульгаторами Т-1:ТФ 3:1 (t=30 С)

• гомогенізація з жиророзчинними речовинами

• гомогенізація з водно розчинними речовинами (30% р-н цукру) та сквашеним молоком (t=46 С)

• гомогенізація при охолодженні ( 0,5% сольовий р-н) (t=15 - 20 С)

• кристалізація жирової маси (t=10 С)

• фасування маргарину (t = 5 -10 С,  = 7%, жирність – 82% молочний та 65% шоколадний маргарин)

• зберігання (t_{повітря}=0-2 С,  _{повітря} =80%)

В технології маргарину біотехнологічним аспектом є одержання сквашеного молока та приготування маточної закваски

Приготування маргаринової технічної закваски

• одержання чистої культури для маргаринової закваски: гетероферментативної молочно кислої бактерії Streptococus diacetilactis (запах та смак за рахунок продуктів молочнокислого бродіння молочної кислоти, діацетилу, ацетоїну) та гомоферментативної - Streptococus lactis чи Streptococus cremoris

• культивування та розмноження закваски

або

• оживлення готових сухих заквасок на основі 60-70% Str. diacetilactis та 30-40% Str. lactis (для молочного маргарину) чи Str. cremoris(для вершкового маргарину) – двократним пересівом на стерильному молоці

• культивування оживленої культури в об’ємі 0,5 л

• розмноження 0,5 – 1% закваски до об’єму 3-10 л (емальовані бідони)

• термостатування (t = 30 С, кислотність – 60-80 Т)

• зберігання (t = 0 - 4 С,  = 6 діб),- кислотність визначають 0,1 н КОН у пробі 100мл

Заквашування молока технічною закваскою

Заквашування молока технічною маргариновою закваскою здійснюється в танках культиваторах стаціонарним (на 1 200 л) та неперервним (на 2 000 – 4 000 л при потужності 40 000 т маргарину /рік) методами

Стаціонарний метод

• пастеризація молока (t = 70 - 85 - 90 С)

• охолодження (t = 28 -30 С)

• звертання молока технічною закваскою( 2-5%,  = 5 хв)

• охолодження (t = 25 С)

• дозрівання ( = 1-2 год)

• охолодження (t = 15 -20С)

• біологічне сквашування ( = 9 –12 год)

• охолодження (t = 10С)

• зберігання (t = 8 -10С;  = 48год кислотність – 70-80 Т)

Неперервний метод

• пастеризація молока (t = 70 - 85 - 90 С)

• приготування стаціонарно скавашеного молока до кислотності 55-59 Т

• охолодження пастеризованого молока (t = 20 С)

• безперервне сквашування стаціонарною закваскою

• безперервне біологічне сквашування

• відбір порції сквашеного молока для гомогенізації маргаринової маси

Технологія майонезу

Майонез в Україні одержують періодичним та безперервним способом.

Сировина виробництва : олія, сухе молоко, яєчний порошок, гірчичний порошок, цукор, сіль, 9% оцтова кислота, смакові добавки. Модифікація яєчного порошку ліпазами дозволяє зменшити його кількість в майонезах.

• Гомогенізація сухих компонентів до утворення пасти (t = 50 - 55 С)

• Емульгування з дезодорованою олією та емульгаторами (фосфоліпіди) (t = 25 С)

• Гомогенізація(t = 20 - 25 С)

• Формування та геметизація

При виробництві різноманітних майонезів ефективним є застосування ферменту глюкооксидази , так як майонези (водно масляні емульсії, що містить багато повітря та переважно зберігається на світлі при кімнатній температурі) піддаються псуванню та згіркненню. Якщо з майонезу усунути кисень, увівши 20-50 мг/% препарату фермента, то термін зберігання продукту подовжується і ознак згіркненості, зміни кольору чи збільшення кількості пероксидів не спостерігається через 6 і навіть 12 місяців. Контрольні зразки в цих дослідах сильно гірчать та псуються вже через три місяці.