Вступ

В даний час перед масложировою промисловістю встають принципово нові завдання, що вирішуються не тільки нарощуванням обсягів виробництва, але і вимагають якісно нових підходів і технологічних рішень.

В умовах ринкової економіки і зростання частки імпортованих продуктів харчування на українському ринку, завдання вдосконалення якості продукції вітчизняної масложирової промисловості набуває особливої важливості[1]. Галузь виробництва рослинної олії в Україні є потужним агропромисловим комплексом, який об’єднує виробників насіння і масложирової продукції. В основному ця галузь орієнтована на виробництво соняшникової олії і пов’язаних з нею продуктів.

У загальному обсязі виробництва олійних культур в Україні соняшник займає понад 90 %, а в структурі посівних площ не менше 10 % [2]. Щорічний валовий збір постійно збільшується і у 2006 р. досяг рекордної цифри – 5,4 млн. т. Країна посідає друге місце в світовому рейтингу після Росії, забезпечуючи від 15 до 17 % світового виробництва соняшнику.

Підприємства масложирової галузі можна розділити на три категорії. До першої категорії належать підприємства, що виробляють рослинну олію: олійножирові і олійноекстракційні комбінати. До другої категорії належать дрібні виробники рослинної олії в компаніях, для яких виробництво рослинної олії не є основним видом діяльності. Ці переробні підприємства, більш залежні від ситуації на внутрішньому ринку, оскільки на них налагоджено виробництво дрібних партій рослинної олії і вони використовуються для потреб сільського населення. Дрібні виробники виробляють до 30 % від загального обсягу соняшникової олії. Третю категорію складають виробники масложирової продукції – маргаринові заводи, миловарні комбінати.

У результаті переробки насіння олійних культур отримують продукти первинної переробки (рослинна олія і шрот), продукти глибшої переробки (майонез, маргарин, мило, жири кондитерські, оліфа) і кісточкову крихту, отриману після переробки плодових кісточок, соняшникове борошно і білкові кислоти [3].

Українська масложирова галузь представлена підприємствами, що входять до асоціації «Укроліяпром», а також великими компаніями ЗАТ «Каргіл», ТОВ «Холдинг Зерноторгова компанія», компанія «Бунге» [1]. Всі компанії працюють на базі крупних українських заводів. На даний час в секторі працюють 17 крупних підприємств. Існуючі потужності масложирових підприємств України дозволяють на рік переробляти до 4,5 млн. т насіння олійних культур (як правило, соняшнику і ріпаку), при цьому можна отримати: 1,5 млн.т соняшникової олії, 380 тис. т маргарину, 105 тис. т майонезу.

Споживання соняшникової олії власного виробництва в Україні зросло за останні роки з 7,5 кг в 1999 р. до 12 кг в 2009 р., при рекомендованій нормі споживання 13 кг на особу, що пов’язане із збільшеною купівельною спроможністю населення. Обсяг ринку рослинної олії складає 1,7 млн. т на рік. Вагома частина виробленої соняшникової олії йде на експорт.

Досить проблематичним для багатьох виробників насіння соняшнику є фінансування майбутнього урожаю. Процентні ставки в Україні дуже високі – від 14 до 20 % в USD. Отримання кредитів фермерами ускладнено через неможливість іпотечного кредитування і кредитування під заставу землі.

У липні 2001 р. було прийнято закон, за яким експортний податок знижувався до 17 % митних витрат на умовах FOB [2]. Цей закон відмінив також безмитний статус, який раніше надавався експорту, що здійснювався відповідно до давальницьких контрактів. Після того, як безмитний статус було відмінено, нове 17 % експортне мито суттєво скоротило експорт українського насіння соняшнику. З соняшникової олії і макухи експортні мита не стягуються.

1. Огляд вітчизняного та закордонного досвіду вирішення проблеми

1.1 Характеристика сировини

Рослинні жири і олії – ліпідні матеріали, отримані з рослин. Фізично олії є рідкими при кімнатній температурі, а жири є твердими. Хімічно, як жири так і олії складаються з тригліцеридів, на відміну від восків у яких немає гліцерину в їх структурі. Деякі тверді рослинні жири називають маслами: кокосове, какао-масло. Хоча жири містяться майже в усіх частинах рослин, у комерційній практиці вони видобуваються в основному з насіння, а також зародків, плодів.

За хімічним складом олії – тригліцериди вищих ненасичених карбонових кислот. Як домішки, в оліях присутні білки та вода (які зумовлюють каламутність нерафінованої олії), а також деякі ліпіди (фосфоліпіди, воски), каротини, токофероли, хлорофіл, а також вуглеводи, мінеральні речовини та ін. Домішки каротинів та хлорофілу обумовлюють забарвлення олій: жовте, янтарне, коричневе, зеленувате. Олії нерозчинні у воді, розчиняються в неполярних розчинниках, а також в ацетоні та у спирті.

Фосфоліпіди, які є складовою частиною всіх клітин, і утворюють мембрани клітин (клітинні мембрани печінки складаються на 65 %, у насінні – 0,25-2,0 %), містяться і в товарній олії, а кількість їх в олії змінюється залежно від величини техногенної дії на насіння: чим інтенсивніша технологічна дія на насіння, тим більше фосфоліпідів потрапляє в олію [4]. Приймаючи на себе кисень, фосфоліпіди легко окислюються, через що їх вважають антиокислювачами олій. Проте ця властивість негативно впливає на товарні властивості олій. Наприклад, лецитин ­– при окисленні надає олії характерного темного забарвлення.

Фосфоліпіди також здатні до утворення в рослинних оліях колоїдних розчинів, з яких вони при поглинанні води випадають в осад, що називається фузом [4]. Тому рослинні олії, які не йдуть безпосередньо в їжу і призначені для тривалого зберігання, звільняють від фосфоліпідів гідратацією олії (обробка олії водою, в результаті чого фосфоліпіди приєднують воду, втрачають властивість розчинятись в олії і випадають в осад). Гідратація є основним способом виведення фосфоліпідів із рослинних олій. Однак і після гідратації в оліях міститься 0,2 –0,4 % фосфоліпідів, які не гідратуються.

Мікродомішки металів, таких як залізо, нікель, мідь, калій, магній, натрій і ряд ін, переходять у жири і масла з олійної сировини при масловидобуванні, в результаті корозії устаткування в процесі їх переробки і в значній кількості внаслідок неповного видалення каталізаторів гідрування жирів [8]. При гідруванні олій на суспендованих каталізаторах загальний вміст твердої фази в гідрогенізаторах зазвичай складає (0,3 – 1,0) % від маси масла. З цієї кількості на важкі метали, їхні оксиди і мінеральні солі доводиться (25,0 – 40,0) %, а решту становлять носій і фільтруючі порошки. Залишаючись в оліях навіть у тисячних часток відсотка, мікродомішки металів каталізують протікання процесів окислення, ізомеризації, і гідролізу олії при його подальшій переробці та зберіганні, знижують ефективність розділення фаз на стадіях лужної нейтралізації і промивання жиру, стабілізуючи водно-жирові емульсії, ускладнюють обслуговування сепараційних ліній , порушують гідродинамічні і теплообмінні процеси, погіршують умови дезодорації жиру, приводячи до накопичення нагару на внутрішніх поверхнях апаратів і пристроїв дезодораціонних установок, що негативно позначається на якості маргаринової та майонезної продукції.

На поверхні покривних тканин насіння воски утворюють тонкий наліт[4]. Вони також входять до складу їх клітинних стінок, захищають тканини від механічних пошкоджень, перезволоження і висихання. У насінні соняшника міститься найбільше воску (1,2 – 1,3%) (в плодовій оболонці — до 83 % цієї кількості воску, в насінній оболонці — до 16 %, в ядрі — до 1 %).

Віск сильно утруднює отримання прозорих олій. Внаслідок того, що температура плавлення восків близько становить 80 ° С (тоді як температура плавлення тригліцеридів знаходиться в області мінусових температур), дрібні кристали воску, тривалий час не випадають в осад, і ніби зависають в олії, роблячи її мутною, чим погіршують її товарний вигляд.

Через високу хімічну інертність воску, проблема видалення його є однією з найскладніших технологічних проблем у виро6ництві рослинних олій. Одним із шляхів отримання прозорих соняшникових олій є виморожування, або вентуризація — укрупнення кристалів воску шляхом витримки олії при температурі 7 – 10 °C з наступним їх відділенням від олії фільтрацією.

Поряд з фосфоліпідами і мікродомішок металів в рослинних оліях містяться різноманітні за природою і властивостями фарбувальні речовини, які надають їм специфічного забарвлення від золотаво-жовтого (для соняшникової олії) до коричнево – червоного (для бавовняного масла) кольору. Вони переходять в олії з насіння і сміттєвих домішок при масловидобувані, а також утворюються в результаті хімічних перетворень в процесі переробки олій і жирів. Енергійному переходу фарбувальних речовин в олії сприяє температура. Чим вище температура і тривалість теплового впливу, тим інтенсивніше перехід в масло пігментів.

Жиророзчинні пігменти, такі як каротиноїди, придають олії колір від світло-жовтого до темно-червоного (найбільше міститься в кукурудзяній оліі), хлорофіли — зеленого (в соєвій, кукурудзяній, ріпаковій, гірчичній оліях), госсіпол (токсична речовина, яка міститься в бавовниковій олії) — чорного. Слід зазначити, що госсіпол забарвлює в чорний колір соапстоки.

Видаляють жиророзчинні пігменти з олії за допомогою адсорбентів. Госсіпол як і хлорофіли, також є активними антиокислювачами.

Терпени і різних аліфатичних вуглеводні також зумовлюють смак і запах олій.

Неприємний запах прогірклої олії надають альдегіди і кетони.

Стійкість олій до окислення зумовлена наявністю в них токоферолів, які володіють сильними антиокислювальними властивостями.

Білкові домішки в олії погіршують її товарний вигляд, а тому підлягають видаленню разом із фосфоліпідами шляхом гідратаціі олії.

До нежирових речовин, що містяться в олії, відносяться також вітаміни.

Понад 90% азотовмісних речовин олій належить білкам (отруйним і неотруйним), які і визначають харчову придатність олії (як і макухи) [4].

До отруйних відносяться [4]:

Глюкозиди — ферменти, які при гідролізі утворюють синильну кислоту. Містяться в насінні льону (пимарин), гірчиці та ріпаку.

Лектини — мають негативний вплив на еритроцити крові. Містяться в насінні рицини (рицин), арахісу та сої.

Білкові домішки в олії погіршують її товарний вигляд, а тому підлягають видаленню разом із фосфоліпідами шляхом гідратаціі олії.

Речовини вуглеводневої природи представлені в насінні олійних культур головним чином целюлозою та геміцелюлозою, у невеликих кількостях містяться пектин та лігнін.

До 90 % золи складають оксиди фосфору, калію, кальцію і магнію, оскільки основна маса насіння складається саме з них [4].

Харчову придатність олій, які отримані екстрагуванням гексановим розчинником регулює такий нормативно-технічний документ: СОУ 15.4-37-213:2004 Олії. Методи визначення залишку гексанового розчиннику.