Місцела на дистиляцію Жмих пресовий Олія пресова Шрот Олія екстракційна

Рис.1. Технологічна схема видалення олії з сировини

Якщо подрібнене насіння (мятку) без спеціальної обробки направити на пресування, то з цього напівфабрикату можна видалити приблизно 10–15 % жиру загальної його кількості. Це пояснюється тим, що тиск, який створюється в сучасних конструкціях пресів, набагато нижчий від тих сил, що утримують масло на поверхні подрібненого ядра. Для ефективного видалення олії необхідно послабити енергію зв’язку олії з сухими речовинами мятки.

З цією метою проводять волого-теплову обробку мятки – обжарювання зі зволожуванням. Ця операція являється найважливішою технологічною операцією, яка суттєво впливає не тільки на вихід олії, але й на якість олії й жмиху. Сутність цієї обробки мятки полягає в нагріванні (до температури 80—105 °С) зволоженої (до 14–20 %) мятки з наступним її висушуванням. Під дією вологи енергія зв’язку олії з сухими речовинами мятки стає слабшою і вона переходить у відносно вільний стан. При цьому змінюються фізичні властивості олії – зменшується в’язкість, густина і поверхневий натяг. Одержаний після такої обробки мятки напівфабрикат називають мезгою.

Мезга направляється на шнекові преси, на яких відбувається попереднє видалення олії (форпресування), при порівняно м’яких режимах (температура мезги 75–90⁰С, вологість – 5–6 %, тиск – 4–6 кг/см². При цьому видаляється біля 60–85 % олії, а в жмиху залишається 14–20 % олії. Використання жмиху з таким вмістом олії для годування тварин економічно не вигідно, тому форпресовий жмих направляють на додаткову обробку – пресування або екстрагування.

При використанні технологічної схеми дворазового пресування остаточне видалення олії проводиться на шнекових пресах при більш жорстких режимах (температура мезги 115–125⁰С, вологість – 2–3 %, тиск – до 400 кг/см²), а в жмиху залишається біля 6 % (а на підприємствах, що працюють на застарілому обладнанні до 10 %) жиру.

Екстракційний метод дозволяє видаляти із олійної сировини майже весь жир. Особливо ефективне його використання для переробки сировини, що містить мало жиру (до 25 %).

Процес екстрагування заснований на принципі дифузії, сутність якого полягає в тому , що розчинник, який знаходиться навколо клітин з олією, проникає через їхні стінки всередину і дифундує в олію, яка в свою чергу із клітин дифундує в розчинник.. Цей процес переміщення рідини через стінки клітин продовжується до того часу, доки не встановиться відповідна рівновага між вмістом олії в середині і зовні клітини, тобто до утворення по обидва боки клітинної стінки розчинів однакової концентрації. В разі безперервного надходження свіжого розчинника жир з клітин буде дифундувати майже до повного його видалення.

Для видалення жиру з олійної сировини існує багато розчинників, але не всі вони використовуються в практиці олійноекстракційних підприємств. До розчинників, що можуть використовуватися для виробництва харчових олій пред’являються досить жорсткі вимоги:

• не утворювати вибухових сумішей з повітрям і не повинні легко загорятися;

• бути не шкідливими для працюючих;

• бути леткими і не залишати запаху ні в олії, ні в шроті;

• легко розчиняти жир і не видаляти з жировмісних продуктів інші речовини;

• не утворювати з олією та шротом шкідливих сполук;

• бути дешевими та не дефіцитними.

Такі розчинники жирів, як бензин, сірководень, дихлоретан та інші не задовольняють усім перерахованим вимогам. Разом з тим, бензин завдяки своїм цінним властивостям на невисокій ціні (порівняно з іншими розчинниками) використовується в олійноексракційному виробництві, незважаючи на свою вогненебезпеку й шкідливість.

На сучасних олійноекстракційних підприємствах використовують два способи екстракції: занурення олійної сировини в розчинник, який рухається назустріч сировині; багаторазове поступове зрошення розчинником напівфабриката, який переміщується назустріч розчиннику. В обох схемах олійна сировини і розчинник рухаються назустріч одне одному. По мірі просування бензину через товщу олійної сировини концентрація розчиненої в бензині олії збільшується і на виході з екстрактора концентрація місцели (суміш олії з бензином) досягає 15–17 %.

Місцелу фільтрують, щоб видалити залишки сировини і направляють у дистилятор, де при нагріванні й під вакуумом відбувається видалення бензину з місцели – процес дистиляції. В результаті дистиляції одержують екстракційну олію, яку направляють далі на рафінацію.

Знежирений шрот виходить з ексрактора з високим вмістом розчинника і води – 25–40 %. Його направляють у шнекові випарники, в яких з нього видаляють бензин. Зі шнекового випарника виходить шрот з вмістом бензину не більше 0,1 %.

Пресування та екстрагування, як методи виробництва рослинних олій, розрізняються глибиною видалення компонентів із олійної сировини. Встановлено, що чим більша глибина видалення олії, тим більший вміст супутніх тригліцеридам речовин в готовому продукті.

Ексракційна олія порівняно з пресовою містить більше вільних жирних кислот, фосфатидів, барвних речовин (каратиноїдів), восків, окофероів, які по різному впливають на якість олії.

Ексракційна олія має більше кислотне число, більш темне забарвлення, а підвищений вміст восків обумовлює появу в олії так званої “сітки”, що робить її непрозорою. Сира екстракційна олія повинна мати більшу стійкість до окислювання, оскільки в ній міститься більше токоферолів та фосфатидів, що виконують роль антиоксидантів.

Олія, призначена для харчових цілей і одержана методом екстрагування повинна бути ретельно очищена від механічних домішок, вільних жирних кислот, але головним чином – від залишків розчинника. Це досягається рафінацією (очищенням) по повній схемі.

Рафінація жирів. Жири повинні відповідати певним вимогам залежно від їхнього призначення. Харчові рослинні олії не повинні мати неприємного присмаку та запаху, темне або не притаманне даному виду олії забарвлення, мати надлишок вільних жирних кислот. Олії, що використовуються в консервній, кондитерській, маргариновій промисловості повинні бути без смаку і запаху, майже безбарвними та прозорими. Все це досягається шляхом рафінації.

Різноманітний склад супутніх речовин обумовлює різні методи рафінації:

• фізичні методи (відстоювання, центрифугування, фільтрація);

• хімічні (лужна рафінація, гідратація);

• фізико-хімічні (відбілювання, дезодорація, виморожування).

Послідовність процесів рафінації та види олії, що одержують внаслідок даної операції, наведено в табл.9.

Механічне очищення олії проводиться для видалення різних механічних домішок і частково колоїдних речовин. Механічні домішки (частини жмиху або мезги) не тільки погіршують товарний вигляд готової олії, а також активізують ферментативні, гідролітичні та окислювальні процеси. Білкові речовини сприяють протіканню реакції Майера (меланоїдиноутворення) та утворенню ліпопротеїдних комплексів.

Таблиця 9