6 % Масла. Оставшееся в жмыхе масло находится в неразрушенных

клетках масличного материала, а также удерживается на поверхности

частиц жмыха.

П ищ ев ыеж ир ы 655

И зв ле че ни е м ас елм ет од омэ кс тр аг ир ов ан ия Воснове процесса экстракции

лежит способность растительных масел растворяться в органических

растворителях. Экстракционный способ является наиболее

экономичным, обеспечивает максимальное обезжиривание масличного

сырья, позволяет получить высокое качество масла и обезжиренного

остатка —ш ро та

Технология экстракции определяется степенью масличности сырья.

При переработке низкомасличного сырья (соя) применяют прямую

экстракцию масла. При переработке высокомасличных семян (подсолнечник,

хлопчатник, лен, арахис) предварительно выделяют масло

прессованием, а затем осуществляют окончательную экстракцию масличного

сырья.

Вкачестве растворителей для извлечения масла из растительного

сырья чаще применяют бензины с низкой температурой кипения (63— 75 °С), содержащий значительно меньшее количество ароматических

углеводородов. Это позволяет улучшить качество готового масла за

счет снижения в нем сопутствующих примесей. Экстракционные бензины,

содержащие ароматические углеводороды, имеют температуру

кипения 63—5 °С и хорошо растворяют не только масло, но и жироподобные

вещества (фосфолипиды, пигменты, воски), которые ухудшают

качество масла. Кроме того, применение бензина с интервалом

температур кипения 70—5 °С вызывает необходимость поддерживать

высокую температуру при отгонке растворителя из мисцеллы и шрота,

что несколько снижает качество получаемого масла и шрота. Для

экстрагирования оливкового масла из выжимок и косточек используют

галогенированные растворители (перхлорэтилен, трихлорэтилен и

хлороформ). Кроме того, экстракцию оливкового масла осуществляют

с помощью сверхкритического диоксида углерода и ферментных комплексов.

Экстракция масла из масличного материала растворителем происходит

посредством молекулярной и конвективной диффузии, которая

возникает вследствие разности концентраций масла внутри масличного

материала и в наружной среде. При смешивании экстрагируемого

материала с растворителем сначала растворяется масло, находящееся

в свободном состоянии на поверхности разрушенных частиц масличного

материала, затем растворитель проникает через клеточные оболочки,

растворяет масло в неразрушенных или деформированных

клетках и под действием разности концентраций выходит на поверхность

и переходит в растворитель. Образовавшийся раствор масла в

растворителе, называют м ис це лл ой

Скорость экстракции зависит от степени измельчения масличного

материала, его температуры и влажности. Из не разрушенных клеток

656 П ищ ев ыеж ир ы

масло экстрагируется медленнее, поэтому при подготовке масличного

материала следует максимально разрушать его клеточную структуру

и высвобождать масло. При этом размер частиц разрушенных клеток

должен составлять 0,5— мм, форма частиц —лепесток, крупка, гранулы.

Значительно ускоряет процесс экстракции повышение температуры.

Увеличение влажности экстрагируемого материала, наоборот, замедляет

его. Оптимальная влажность при переработке семян подсолнечника

не более 8—0 %, хлопчатника —не более 8 %.

Форпрессовый жмых для окончательного извлечения масла экстракционным

способом проходит специальную обработку. Первоначально

жмых измельчают на молотковых или дисковых дробилках,

разрушая целые клетки масличного материала и другие структуры, образовавшиеся

в процессе прессования.

Затем проводят влаготепловую обработку жмыховой крупки в чанных

жаровнях для увеличения пластичности масличного сырья. Влажность

масличного материала из семян подсолнечника доводят до

8— %, температуру —до 50 °С. Кондиционированная по влажности

и температуре жмыховая крупка поступает на двухпарные плющильные

вальцовые станки, где она приобретает форму лепестка толщиной

0,25—,5 мм. Получение жмыхового лепестка применяют при подготовке

к экстракции форпрессового жмыха из семян подсолнечника,

льна, арахиса и др. Хлопковый жмых поступает на экстракцию в виде

крупки, поэтому стадия его лепесткования исключается.

Обезжиренный остаток сырья —шрот выходит из экстрактора с высоким

содержанием растворителя и влаги (25—0 %), поэтому его направляют

в шнековые или чанные (тостеры) испарители, где из него

удаляют бензин.

Различают два основных способа экстрагирования —экстракция

погружением и экстракция способом ступенчатого орошения.

К преимуществам э кс тр ак ци и п ог ру же ни емотносятся высокая скорость

экстракции, простота устройства и безопасность эксплуатации

экстракционных аппаратов. Недостатками этого способа являются:

низкие концентрации конечных мисцелл и высокое содержание примесей

в мисцеллах, осложняющих их обработку.

При э кс тр ак ци и с по со бо м с ту пе нч ат ог о о ро ше ни я 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. Недостатки этого способа — большая продолжительность экстракции и повышенная взрывоопасность

производства.

П ищ ев ыеж ир ы 657

Выходящая из экстрактора мисцелла может содержать от 15 до 35 %

масла, растворенного в экстрагенте, а также некоторые примеси. Обработку

мисцеллы проводят в две стадии: очистка мисцеллы; отгонка

растворителя —дистилляция мисцеллы.

Для очистки мисцеллы используют отстаивание и фильтрование.

Отстаивание мисцеллы проводят в декантаторах, например, некоторых

вертикальных шнековых экстракторов.

Очистка мисцеллы от твердых примесей путем фильтрования осуществляется

следующим образом. В начальный период фильтрования

твердые частицы накапливаются на поверхности фильтрующей перегородки.

Дальнейшее фильтрование мисцеллы проходит через слой

осадка, который задерживает твердые примеси. Эти фильтры нуждаются

в периодической очистке фильтрующей поверхности от слоя

осадка. Очищенная мисцелла должна содержать не более 0,02 % отстоя.

Разделение мисцеллы па масло и растворитель осуществляют путем

отгонки легколетучего растворителя от нелетучего масла. При дистилляции

необходимо достигнуть быстрого и полного удаления растворителя

из масла при возможно более низких температурах.

Дистилляция мисцеллы —это отгонка растворителя из мисцеллы.

Наиболее распространены трехступенчатые схемы дистилляции.

После дистилляции масло направляют на рафинацию.

Р аф ин ац ияр ас ти те ль ны х м ас ел Растительные масла, полученные

прессовым или экстракционным способами, содержат большое количество

примесей и без предварительной рафинации использованию в

пищу не подлежат. Р аф ин ац ия—это процесс очистки жиров и масел

от сопутствующих примесей, находящихся в масле и снижающих качество

и стойкость при хранении готового растительного масла. К сопутствующим

примесям относятся:

•механические примеси (частицы мезги, жмыха);

•фосфолипиды, воски, свободные жирные кислоты, пигменты и

ароматические вещества.

Т а б л иц а 3. К л а с с и ф и к а ц и я и н а з н а ч е н и е

ме т од о в р аф и н а ц и и

М ет од ы р аф ин ац ииН аз на че ни е м ет од а С по со б р аф ин ац ии Физические Удаления твердых частиц при

первичной очистке масла.

Отстаивание, центрифугирование,

фильтрование.

Химические Выделение фосфолипидов, свободных

жирных кислот, госсипола.

Гидратация и щелочная

рафинация

Физико-химические Удаление красящих, вкусовых и

ароматических веществ.

Адсорбционная рафинация

и дезодорация.

658 П ищ ев ыеж ир ы

Рафинация может быть полной и частичной. Полную рафинацию

применяют при очистке жиров, предназначенных для производства

маргарина, кулинарных жиров, консервов. Частичную рафинацию

проводят при изготовлении растительных масел, предназначенных

для употребления в пищу. Жиры и масла, подвергшиеся полной рафинации,

представляют собой прозрачные, слабо-желтые масла (триглицериды)

без вкуса и запаха масличных растений. Частичная рафинация

позволяет сохранить важные биологически активные вещества.

Механические примеси ухудшают органолептические показатели

жира и обусловливают нежелательные ферментативные, гидролитические,

окислительные процессы. Такие примеси удаляют ф из ич ес ки ми м ет од ам и.

О тс та ив ан ие—процесс естественного осаждения частиц под действием

силы тяжести. При длительном отстаивании масла также происходит

выделение части коллоидно-растворенных веществ —фосфолипидов,

слизей, белков за счет их коагуляции. Масло после отделения

осадка должно быть прозрачным. Для отстаивания могут применяться

механизированные двойные гущеловушки с электромеханическими

вибраторами.

Ц ен тр иф уг ир ов ан ие—процесс разделения неоднородных систем

под действием центробежных сил, а также сил тяжести при разделении

суспензий. Для этого применяют центрифуги, сепараторы, гидроциклоны,

Ф ил ьт ра ци я —процесс разделения неоднородных систем с помощью

различных фильтров. Форпрессовое и экспеллерное масла подвергают

фильтрации дважды. Сначала проводят горячую фильтрацию при температуре

50—5 °С для удаления механических примесей и отчасти фос-

фатидов. Затем —холодную фильтрацию при температуре 20—5 °С для

коагуляции мелких частиц фосфатидов. Для этого используют фильтрпрессы.

Осадок, получаемый при фильтровании (фуз) используют для

получения масла экстракционным способом, а также фосфатидов.

Х им ич ес ки е м ет од ы

Г ид ра та ци я —это процесс удаления из сырых растительных масел

фосфолипидов, находящихся в них в растворенном состоянии. Фосфолипиды

являются жироподобными веществами и обладают высокой

биологической ценностью. Содержание фосфолипидов в растительных

маслах составляет от 0,2 до 4,5 %. Фосфолипиды при хранении

масел теряют растворимость, в результате масло мутнеет и образуется

осадок. В основе метода гидратации лежит способность фосфолипидов

присоединять воду и образовывать нерастворимые в воде гидратированные

фосфолипиды, которые выпадают в осадок. Количество

П ищ ев ыеж ир ы 659

воды, необходимое для гидратации масла, зависит от вида масла и составляет

от 0,5 до 6 %.

При проведении гидратации непрерывным способом в сырое масло

с температурой 45—0 °С вводят воду в смесителе эжекционного

типа. Затем увлажненное масло подают в коагулятор, в котором при

перемешивании образуется осадок гидратированных фосфолипидов.

Масло отделяется от осадка (гидрофуза) в отстойниках непрерывного

действия. Гидратированное масло подвергается сушке в вакуум-

сушильных аппаратах при температуре 85—0 °С до влажности 0,05 %.

В гидратированных маслах содержание фосфолипидов не превышает

0,2-0,3%.

При гидратации помимо удаления фосфолипидов несколько уменьшается

кислотное число масел, улучшается их цветность, удаляются

белки, углеводы и твердые частицы. Отделенный от масла гидрофуз

сушат, и получают пищевой фосфатидный концентрат, который используют

при производстве маргарина, в хлебопечении.

Н ей тр ал из ац ияприменяется ___________для уменьшения в масле содержания

свободных жирных кислот. Проводят нейтрализацию щелочами или

солями сильных оснований. При этом образуются нерастворимые в

масле соли —мыла. Получаемые при нейтрализации осадки —соап-

стоки адсорбируют на своей поверхности часть пигментов, белковых

и слизистых примесей. Для нейтрализации свободных жирных кислот

используют гидроксиды натрия и калия, кальцинированную соду, аммиак

и другие вещества. Концентрация и температура растворов щелочей

зависят от величины кислотности масел.

Нейтрализацию проводят непрерывным и периодическими методами.

Периодический метод нейтрализации основан на растворении

мыла в воде или в водном растворе хлорида натрия. При периодическом

методе нейтрализацию осуществляют в нейтрализаторе. Это аппарат

цилиндрической формы с коническим дном, с паровой рубашкой

и мешалкой для перемешивания жира и щелочи. Щелочь подают

сверху через распылители или снизу через змеевики. Через распылители

подают также раствор соли и воду. Разделение фаз происходит в гравитационном

поле. Непрерывные методы бывают нескольких видов:

с применением сепараторов, с разделением фаз в мыльно-щелочной

среде, рафинация в мисцелле.

Ф из ик о-х им ич ес ки е м ет од ы используют для удаления примесей, образующих

в маслах истинные растворы без изменения самих веществ.

А дс ор бц ио нн аяр аф ин ац иязаключается в удалении пигментов, что обеспечивает

отбеливание жира. В основе метода лежит процесс адсорбции

красящих веществ, растворенных в масле, на поверхности специальных

адсорбентов. Одновременно удаляются фосфолипиды, белки,

660 П ищ ев ыеж ир ы

слизи и мыла. Однако наличие этих примесей снижает эффективность

осветления жиров, поэтому отбеливанию подвергают масла предварительно

гидратированные, нейтрализованные, промытые и высушенные.

Отбеливание проводят, добавляя к жиру природные адсорбенты

(такие как бентонитовые глины, диатомит, гумберин, асканит) в количестве

1—%. 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. Отбеливание осуществляется в вакуум-отбельных

аппаратах.

В ым ор аж ив ан иеприменяют для предотвращения помутнения масел

при их хранении при низких температурах. При проведении этой

операции происходит удаление восков. С этой целью гидратированное

высушенное масло медленно охлаждают при слабом перемешивании,

выдерживают в течение 4 ч при температуре 10—2 °С для образования

кристаллов восков. Затем масло подогревают до 20 °С для снижения

вязкости и получения более крупных кристаллов восков и осадок отделяют

на фильтр-прессах. Содержание восков в подсолнечном масле

колеблется от 0,05 до 0,4 %, после вымораживания воски в масле отсутствуют.

Вместе с восками масло частично освобождается от жирных

кислот, фосфолипидов и пигментов.

Д ез од ор ац ияслужит для удаления ароматических веществ, придающих

маслам специфический вкус и запах (углеводородов, альдегидов,

спиртов, низкомолекулярных жирных кислот, эфиров и др.). Так как

эти вещества летучи, их удаляют путем обработки масел перегретым

паром при глубоком разрежении. Дезодорацию проводят для получения

обезличенного масла, необходимого в маргариновом, майонез-

ном, консервном производствах.

В промышленности используют способы периодического и непрерывного

действия дезодорации жира. При периодическом способе

профильтрованные жиры помещают в дезодораторы, добавляют лимонную

кислоту для повышения стойкости к окислению витаминов,

жир нагревают до 170 °С и под вакуумом с острым паром температурой

250—50 °С отгоняют вкусоароматические вещества. Производительность

дезодораторов периодического действия в среднем 25 т/сут.

Непрерывные способы дезодорации жира осуществляются в два

этапа. На первом этапе летучие вещества отгоняются путем контактирования

острого пара с тонкой пленкой масла, образующейся за счет

отекания пара по вертикальному пакету пластинок. Окончательная дезодорация

производится путем барботирования масла острым паром

под давлением. Производительность этого аппарата 80—50 т/сут.

П ищ ев ыеж ир ы 661

Согласно стандартам, растительные масла вырабатываются нерафинированные,

гидратированные, рафинированные недезодориро-

ванные и рафинированные дезодорированные. Нерафинированные

растительные масла очищены от механических примесей, прозрачны,

допускается наличие отстоя. Гидратированные масла освобождены

еще и от фосфолипидов, они прозрачные, без отстоя. Рафинированные

недезодорированные масла подвергаются гидратации, нейтрализации

и отбеливанию, они прозрачные, без осадка. Рафинированные

дезодорированные масла —прозрачные, без осадка, не имеют вкуса и

запаха. Пищевое масло, полученное экстракционным методом, выпускается

только рафинированным дезодорированным.

О бр аб от каш ро та Шрот, обезжиренный в ходе экстракции, содержит

растворитель (в виде мисцеллы) и воду в количестве от 25 до 40 % и

поэтому подлежит дополнительной обработке. Отгонка растворителя

из шрота осуществляется острым паром в перемешиваемом слое в чанных

испарителях (тостерах). Затем шрот охлаждают до температуры не

выше 40 °С. Например, шрот из семян подсолнечника, подлежащий

хранению, должен иметь влажность не более 7— %, температуру — не более 40 °С, содержание растворителя —не более 0,1 %. Кормовую

ценность шрота повышают путем обогащения липидами и последующего

гранулирования. В качестве обогатителя используют отходы рафинации

масел —соапсток или гидратационный фуз. Обогащение

шрота липидами и гранулирование заключается в подготовке эмульсии

липидов с водой, смешивании шрота с эмульсией, прогревании,

прессовании и охлаждении гранул. Гранулирование сокращает объем

готовой продукции, позволяет избежать образования пыли при транспортировке,

повышает технологичность при составлении различных

рецептур кормов для животных.

П ол уч ен ием ас лам ет од омц ен тр иф уг ир ов ан ия Наиболее распространенной

технологией получения оливковых масел является непрерывное

центрифугирование и сепарирование. Для приготовления пасты

плоды на ленточном конвейере подаются в устройство для промывки

и удаления сорной примеси, затем на измельчение, гомогенизацию и

темперирование. Паста, поступая в центробежный экстрактор, разделяется

на три фракции:

•масляную —с незначительным содержанием влаги;

•водную —с некоторым содержанием масла;

•выжимки.

Масляная и водная фазы сначала поступают на фильтрующие вибросита

для удаления посторонних взвесей, затем на сепараторы для

отделения масла. Масло влажностью около 0,2 % закачивают в емко662

П ищ ев ыеж ир ы

сти, хранят в течение 2— мес. для осаждения остатков влаги, отстоявшееся

масло направляют на фильтр-пресс, после чего фасуют.

Э кс пе рт из а р ас ти те ль ны х м ас ел Экспертиза, идентификация и выявление фальсификата растительных

масел проводятся путем оценки соответствия требованиям

технических регламентов, стандартов и технологических инструкций,

утвержденных в установленном порядке. Допустимые уровни п ок аз ат ел ей б ез оп ас но ст и: пестицидов, токсичных элементов, микотоксинов

и радионуклидов во всех видах сортах и марках растительных масел не

должны превышать нормативов, установленных органами здравоохранения

для растительных масел. Метод определения микотоксинов в

растительных маслах основан на реакции инфузорий тетрахимена пи-

рифермис на наличие в экстракте из масла токсинов, синтезируемых

миццеллиальными грибками при их развитии на используемом сырье.

Методы обнаружения фальсификации основаны на определении

жирнокислотного состава растительных масел газохроматографическим

методом и сравнении его с жирнокислотным составом конкретных

видов продукции (табл. 4).

Фальсификация растительных масел может быть технологической

(при добавлении более дешевых растительных масел) и ассортиментной,

когда меняются наклейки дешевых видов масла на более дорогие

или на масло с просроченными сроками годности ставится фальшивая

дата.

В настоящее время в реализацию поступают в большем объеме отечественные

и импортные растительные масла, рафинированные, дезодорированные,

имеющие широкий спектр применения вследствие

обезличенного вкуса и запаха. Поэтому фальсификацию таких растительных

масел по вкусу и запаху определить практически невозможно.

Обнаружению фальсификации могут помочь физико-химические

данные о плотности масел (г/см3). Так, средние значения плотности,

определяемой при 15 °С: подсолнечного масла —0,923; рапсового — 0,914; хлопкового и кукурузного —0,925; оливкового —0,916; соевого

масла —0,922 г/см3.

Достаточно прост метод определения фальсификации растительных

масел по температуре застывания, когда масло из жидкого (аморфного)

состояния переходит в твердое (кристаллическое) состояние.

Температура застывания (кристаллизации) подсолнечного, кукурузного

и соевого масла практически одинаковая от минус 15 до минус