1 .Фізико-хімічні основи харчових технологій. Екстрагування у виробництві харчових продуктів на прикладі виробництва соняшникової олії.

Получение масел методом экстрагирования. Экстракционный спо­соб извлечения масел является наиболее экономичным, обеспечивает максимальное обезжиривание масличного сырья, позволяет получить высокое качество масла и обезжиренного остатка — шрота.

В основе процесса экстракции лежит способность растительных масел растворяться в органических растворителях. В нашей стране в качестве растворителей для извлечения масла из растительного сырья применяют экстракционный бензин марки «А» и нефракс. Применение бензина с интервалом температур кипения 70-95 °С вызывает необходимость поддерживать высокую температуру при отгон­ке растворителя из мисцеллы и шрота, что несколько снижает каче­ство получаемого масла и шрота.

Обычно применяют бензин с низкой температурой кипения (63-75 °С), содержащий значительно меньшее количество ароматических углево­дородов, что улучшает качество готового масла, снижает в нем содер­жание сопутствующих примесей.

Экстракция масла из масличного материала растворителем про­исходит посредством молекулярной и конвективной диффузии, дви­жущей силой диффузии является разность концентраций масла внут­ри масличного материала и вне его. При смешивании экстрагируемого материала с растворителем происходит смачивание растворителем поверхности частиц материала, заполнение всех пор структуры мезги. При этом растворяется масло, находящееся в свободном состоянии на поверхности разрушенных частиц масличного материала. Далее раство­ритель проникает через клеточные оболочки и растворяет масло в не­разрушенных и деформированных клетках. Образующийся раствор масла в растворителе, называемый мисцеллой, под действием разно­сти концентраций движется к поверхности экстрагируемого материа­ла, выходит на его поверхность и переходит в растворитель.

Повышение температуры процесса значительно ускоряет экстракцию. Увеличение влажности экстрагируемого материала замедляет процесс экстракции. Оптимальная влажность при переработке семян подсол­нечника не более 8-10%.

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 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 8-9%, температуру — до 50 °С.

Экстракцию масла из масличного сырья проводят двумя способами: погружением и ступенчатым орошением.

Экстракция погружением происходит в экстракторах в процессе непрерывного прохождения сырья через непрерывный поток раство­рителя в условиях противотока, когда растворитель и сырье продвига­ются в противоположном направлении относительно друг друга. 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 навстречу сырью и про­ходит последовательно экстрактор, горизонтальный цилиндр и загру­зочную колонну. Концентрация мисцелы 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. Недостатками 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. Недо­статки этого способа — большая продолжительность экстракции, повышенная взрывоопасность производства.

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.