17.Технология получения растительных масел

Технологическая схема получения растительных масел

Подготовка семян заключается в очистке их от примесей, сушке и разделении на фракции в зависимости от содержания влаги и размеров. Если требуется, проводится обрушивание семян (разрушение оболочек) и разделение полученной рушанки на ядро и шелуху (лузгу). Используют центробежные обрушивающие машины, где за счет однократного ударного воздействия оболочки разрушаются, и лузга отвеивается в аспирационной семеновейке. Важным условием при обрушивании является сохранение целостности ядра.

Семена (или ядра) измельчают для разрушения клеточной структуры и высвобождения масла. Для этого применяют вальцовые станки, в которых на станине один над другим закреплено 4 или 5 валков, верхний рифленый, остальные гладкие. Семена через питатель поступают в зазор между первым (верхним) и вторым валками, затем между вторым и третьим и т.д., причем величина зазора уменьшается, следовательно, степень измельчения увеличивается. Полученная мятка должна состоять из однородных по размеру частиц и не должна содержать целых, неразрушенных клеток.

Можно выделить три способа извлечения масла из семян:

– при переработке семян с высоким содержанием масла сначала прессованием выделяют около ¾ всего масла, а затем экстракцией извлекают остальное количество масла;

– из низкомасличных семян масло извлекают методом прямой экстракции, т.е. в одну ступень;

– в последние годы получили распространение небольшие установки, на которых осуществляется только отжим масла.

Прессование. В мятке масло удерживается на поверхности частиц поверхностными силами. Для ослабления этих сил применяют гидротермическую обработку мятки – увлажнение до 8–9% и последующую тепловую обработку (80–85С), в результате чего масло переходит в относительно свободное состояние. В этих условиях происходит частичная инактивация гидролитических и окислительных ферментов, ухудшающих качество масла.

При дальнейшем повышении температуры до 105С происходит частичная денатурация белков, вязкость масла снижается, содержание влаги уменьшается до 5–6%, изменяются пластические свойства. Мятка превращается в мезгу, имеющую характеристики, благоприятные для отжима масла на прессах.

Масло отжимается на шнековых прессах различных конструкций. Шнековый пресс состоит из разъемного цилиндра и шнекового вала, в цилиндре имеются узкие щели для выхода отпрессованного масла.

Прессовым способом невозможно добиться полного обезжиривания мезги, на поверхности жмыха, выходящего из пресса, всегда остаются тонкие слои масла, удерживаемые поверхностными силами. Даже на прессах, работающих при максимальном давлении, остаточная масличность жмыха составляет 4–7%.

Экстракция. Экстракционный способ обеспечивает практически полное извлечение масла из жмыха. Для облегчения экстракции жмых структурируют, придавая ему форму крупки, гранул или лепестков.

Схема экстракционного процесса.

В качестве растворителей для экстракции растительных масел применяют экстракционный бензин с температурой кипения 63–75С или нефтяной растворитель (нефрас) с интервалом кипения 65–75С. Экстракцию проводят путем погружения экстрагируемого материала в противоточно движущийся растворитель в вертикальном шнековом экстракторе или многоступенчатым орошением материала растворителем в роторном экстракторе. Экстракция погружением протекает быстро, не требует сложного оборудования, мисцелла (раствор масла в растворителе) имеет концентрацию 15–20%. Во втором случае мисцелла получается более высокой концентрации (35–40%), менее загрязнена примесями, однако возможно образование взрывоопасной смеси воздуха и паров растворителя.

Мисцеллу очищают от твердых примесей фильтрованием, отстаиванием или в гидроциклонах, а затем проводят ее дистилляцию. Отогнанный растворитель конденсируют и возвращают на экстракцию. Обычно используют двух- или трехступенчатую дистилляцию: на первой и второй ступени дистилляторы работают при атмосферном давлении, а на третьей, когда с повышением концентрации мисцеллы резко возрастает температура кипения, используют дистиллятор, работающий под разрежением. Здесь из масла удаляются следы растворителя.

На качество масла влияют технологические параметры (конечная температура масла и продолжительность обработки мисцеллы) и его состав. Присутствующие в масле фосфолипиды, каротиноиды, витамины, продукты окисления липидов при тепловом воздействии претерпевают изменения, что снижает качество масла и затрудняет дистилляцию.

Выходящий из экстрактора шрот (обезжиренный жмых) содержит от 20 до 30% растворителя, который удаляется в испарителе колонного типа. Он состоит из 9–11 чанов, расположенных друг над другом, через которые проходит общий вал с ножами для перемешивания и перемещения шрота из чана в чан. Чаны обогреваются паром, подаваемым в рубашки. Освобожденный от растворителя штор отводится снизу, пары растворителя направляются на конденсацию, а затем возвращаются на экстракцию.

Шрот используют для получения белковых изолятов. Белок из шрота извлекают сначала водным раствором NaCl, а затем NaOH, из полученного экстракта белок осаждают HCl, промывают и высушивают в распылительной сушилке. Нерастворимый остаток шрота используют на корм животным.