В косметическом производстве наибольшее применение нашли растительные масла. По своей химической природе масла представляют смеси сложных эфиров, образованные глицерином и различными высшими жирными кислотами. Свойства масел зависят от того, какие жирные кислоты входят в состав данного жира или масла и как они расположены. Если в составе масел преобладают ненасыщенные жирные кислоты, то жиры будут жидкими, если в составе преобладают насыщенные жирные кислоты, то масла и жиры будут иметь твердую консистенцию.
Растительные масла классифицируют по роду сырья, из которого они получены (подсолнечник, кукуруза и т.д.); по способу выработки (холодное, горячее прессование и т.д.); по степени очистки (рафинированное, нерафинированное); по назначению (медицинское, пищевое, техническое) и т.д.
Масла, входящие в состав кремов, могут оказывать непосредственное действие на кожу, выполняя роль эмолента, а также способствовать проникновению биологически активных веществ в более глубокие слои эпидермиса. Растительные масла помогают коже восполнить недостаток утраченных эпидермалытых липидов, особенно церамидов, восстанавливают ее барьерные функции, активизируют липидный обмен. В растительных маслах растворяются жирорастворимые витамины (А, Е, D), в противном случае они просто не проникают в кожу. Кроме того, они хорошо сочетаются с эфирными маслами, фитоэстрагенами и другими биологически активными добавками, что усиливает косметический эффект.
Недостатками растительных масел являются нестойкость, способность окисляться и прогоркать на свету, под воздействием влажности, высокой температуры, комедогенность, способность образовывать клейкую пленку, затрудняющую дыхание кожи и закупоривающую поры. Ненасыщенные масла окисляются быстрее, чем насыщенные. Для создания эффективности и безопасности косметических средств растительные масла, входящие в их состав, защищают от окисления антиоксидантами, комбинируют с минеральными, синтетическими жироподобными компонентами, силиконовыми маслами. Такие смеси хорошо впитываются, не оставляют жирного блеска, не создают ощущения липкости. Применяются в средствах по уходу за кожей, волосами, в декоративной косметике.
Масло амаранта получают из семян растения амарант. Содержит около 77 % ненасыщенных жирных кислот, в том числе около 50 % линолевой, линоленовой, а также сквален, каротиноиды, витамин Е. Масло получают методом сложного экстрагирования, который сохраняет мощную биоэнергетику препарата. При его производстве не используются химические методы обработки. Рекомендуется для ухода за сухой, особо чувствительной кожей. Входит в состав кремов, шампуней, средств декоративной косметики.
Масло авокадо получают путем прессования плодов дерева авокадо. Содержит лецитин, фитостеролы, витамины А, В2, С, D, Е, К, PP. Хорошо усваивается кожей и волосами. Имеет темный цвет, характерный запах, приятный вкус. Устойчиво к прогорканию. Не токсично. В состав входят олеиновая (до 60 %), пальмитиновая (25%), линолевая (6%) кислоты. Обладает антиоксидантной активностью, регенерирующими свойствами, регулирует обмен про-стагландидов в коже, восстанавливает структуру эпидермального барьера.
Масло жожоба получают из семян кустарникового растения жожоба. Оно бесцветно, без вкуса и запаха. Устойчиво к окислению, прогорканию. Смягчает кожу, увлажняет, предупреждает выпадение волос. Природный заменитель спермацета. Обладает пленкообразующими свойствами:, оказывает на волосы стимулирующее действие, восстанавливает их структуру. Хорошая основа для дневных кремов; выполняет роль эмолента. Хороший увлажнитель, а также солнцезащитное вещество. По химической природе -- жидкий воск.
В масло из зародышей ростков пшеницы входят до 80 % ненасыщенных жирных кислот, каротиноиды, полисахариды, токоферон, микроэлементы и др. Обладает антиоксидантным, регенерирующим, солнцезащитным действием. Облегчает процесс выведения вредных веществ из кожи. Подходит для всех типов кожи, рекомендуется при сухости кожи во время менопаузы, вызванной недостатком экстрогенов.
Масло какао получают из бобов какао. Имеет светло-кремовый цвет, приятный запах шоколада. Является представителем твердых растительных масел за счет высокого содержания насыщенных жирных кислот: пальмитиновой, стеариновой (до 50%), олеиновой (до 40 %), линолевой (до 2 %). Плавится при температуре 28 -- 30 °С. Крем, содержащий масло какао, имеет мягкую консистенцию, очень эластичный, нежный. Масло оказывает также заживляющее, тонизирующее действие благодаря наличию в его составе кофеина, танинов, метилксантина. Применяют при лечении ожогов, обморожений, экзем, лучевых поражений слизистой оболочки и кожи. Составной компонент губных помад, антицеллюлитных кремов, является хорошей основой для дневных кремов. Масло какао устойчиво к окислению.
Масло кокосовое получают из сердцевины орехов кокосовой пальмы. Содержит преимущественно жирные кислоты насыщенного ряда: лауриновую -- до 51 %, миристиновую -- до 20 % и др. Твердая масса без запаха, маслянистая на ощупь. Используется в качестве эмолентов в дневных кремах, пенках для бритья. Вводится в шампуни и бальзамы для ослабленных, ломких волос из-за способности образовывать защитную пленку на поверхности волоса. Обладает хорошей проникающей способностью, стабилизирует го-меостаз клетки.
Масло касторовое получают из семян клещевины холодным прессованием. Имеет желтоватый цвет, слабый запах, неприятный вкус, густую, вязкую консистенцию. Содержит до 80% рицинолевой кислоты (ненасыщенная монооксикислота). Устойчиво к окислению, прогорканию. Применяется для производства губных помад, средств для роста ресниц. Технические сорта используют в мыловарении, гидрированное и оксиэтилированное касторовое масло -- в средствах по уходу за волосами.
Масло миндальное получают холодным прессованием миндаля. Жидкое невысыхающее масло, желтоватое, без запаха, с приятным вкусом. Содержит фермент эмульсин, белковые вещества, витамин В2, линолевую кислоту (28 %), сквален. Обладает хорошими смягчающими свойствами. Используется как эмолент для приготовления кремов, легко прогоркает; для его консервации требуются специальные добавки. Масло, полученное горячим способом (при температуре выше 65 -- 70 °С), теряет свои полезные свойства. Может проявлять комедогенную активность.
Масло из плодов облепихи -- маслянистая жидкость оранжево-красного цвета, с характерным запахом. Содержит линолевую, ли-ноленовую кислоты, токоферол, каротиноиды, витамин С. Оказывает противовоспалительное, заживляющее, антиоксидантное действие. Регенерирует, смягчает кожу, восстанавливает энергетические запасы истощенных клеток. Используется в средствах по уходу за кожей, волосами.
Масло оливковое -- жидкое масло, получаемое из плодов оливкового дерева. Имеет желтоватый цвет и слабый запах оливок. Содержит олеиновую кислоту (до 80 %), линолевую кислоту (до 15 %), витамин Е. Используется в мыловарении, для приготовления кремов. Неомыляемая фракция оливкового масла -- знаменитый эмолент, который используется для лечения ихтиоза.
Масло репейное -- настой корней лопуха на растительных маслах. Применяется для укрепления, роста волос, придания им блеска. Нормализует деятельность сальных желез. Входит в состав кремов, масок, препаратов для проблемной кожи, а также противо-перхотных шампуней, кондиционеров, средств для ванн. Препараты из лопуха обладают антибактериальными свойствами, их применяют при дерматитах, экземе, угрях и т.д.
Масло соевое получают прессованием бобов сои. Имеет светло-желтый цвет, приятный запах. Содержит в основном глицериды жирных кислот: олеиновой -- до 35 %, линолевой -- до 57 %. Важный источник получения лецитина. Благодаря наличию в составе токоферонов и фитостеринов обладает выраженным регенерирующим, увлажняющим действием. Восстанавливает эпидермальный барьер, является источником церамидов. В косметике применяется в увлажняющих кремах, препаратах для ухода за волосами.
Масло чайного дерева получают из семян чайного дерева (невысокого кустарника семейства миртовых). В состав масла входят липиды, кофеин, танин, а также спирты -- терпинен, пинеол, лимонен, сабинен, альфапинен и др. Основным компонентом считается фосфатодилхолин. Масло не токсично, не вызывает раздражения. Обладает бактерицидными, противовоспалительными, противогрибковыми свойствами. Вводится как биологическая добавка в кремы, гели, губные помады, средства для ухода за волосами и ногтями, моющие средства. Проявляет высокую активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий, грибков, дрожжей.
Масло из семян винограда обладает высокой биологической активностью благодаря наличию мощнейшего антиоксиданта -- про-антоцианидина. Связывает в кремах свободные радикалы, тем самым замедляя процессы старения клетки. Ценный компонент в косметическом производстве. Вводится в состав кремов, средств декоративной косметики.
Масло из семян черной смородины богато линолевой (до 49 %) и гамма-линолевой (до 30 %) кислотами. Обладает смягчающими, ранозаживляющими свойствами. Схожее по действию масло получают из семян красной смородины, крыжовника, бурачника. За счет оптимального соотношения омега-6- и омега-3-кислот нормализует синтез простагландинов в коже, восстанавливает структуру эпидермального барьера и водоудерживающую способность кожи.
Масло бурачника (огуречника), ослинника, зародышей пшеницы, рисовых отрубей, примулы вечерней очень полезно применять внутрь с пищей, пищевыми добавками, нутрицевтиками.
Неомыляемая фракция масел содержит аротиноиды, токоферол, фитостерины, свкален.
Способы получения масел
Существует несколько технических способов получения масел. При этом ценность масла как косметического ингредиента тоже различна.
1. Наиболее полезны для кожи масла, полученные холодной выжимкой (выдавливание масла под прессом). Такой способ экономически невыгоден -- низкий выход готового продукта. Способ ценный, но дорогой.
При выжимке под прессом при высоких температурах выходмасла больше, но его качество ниже.
Экстракцией при высоких температурах органическим растволиофинизации (вымораживание) и др.
Кроме чистых растительных масел в производстве косметики используют масляные экстракты, которые в аннотациях называют иногда маслами.
За основу берется пищевое масло (например, оливковое), с помощью которого из растительного сырья экстрагируются жирорастворимые компоненты. (Так получают масло укропа, моркови и др.) Активность растительных масел зависит от состава, соотношения жирных кислот, характерного неомыляемой фракции (отвечающей за антиоксидантные, ранозаживляющие и другие свойства), способа получения.
Введение.
ПРОИЗВОДСТВО РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ
Растительное масло является высококалорийным продуктом питания. В его состав входят:
95 – 98 % - триглицеридов;
1 – 2 % - свободных жирных кислот;
1 – 2% - фосфолипидов;
0,3 – 0,1% - стеаринов
Каротиноиды и витамины.
Норма потребления растительного масла на человека в год – 11кг.
Фактическое потребление составляет 8 – 9кг. За 1991 – 1996 г среднедушевое потребление растительного масла снизилось с 10 до 8 кг. Это связано с повышением цен на него и сокращением производства. В то же время в этот период наблюдался значительный вывоз маслосемян за границу. Только за 1994-97 г экспорт маслосемян из России составил 4,1млн. т (30% валового сбора) по цене 190-200 дол. за тонну.
К концу 80-х годов в России ежегодно потреблялось 1,8-2млн.т растительного масла, в т.ч. собственного производства-1,1 млн.т.
(импорт составлял 40%).
В середине 90-х годов потребление снизилось до 1,2-1,3млн.т, в год в т. ч. собственного производства – 0,8-0,9млн.т (импорт составлял 30%).
В 1997г потребление растительного масла возросло до 1,35-1,4млн т, из них собственного производства 0,7млн т (импорт достиг 50%)
Основными поставщиками растительного масла в Россию стали:
Аргентина – 162тыс т /год;
Венгрия - 74тыс т /год;
Франция – 9,6тыс т/год и т.д.
В 1998г производство растительного масла в России возросло до 768тыс т, а импорт по-прежнему составлял около 50%.
Цены на мировом рынке в 1998г составили:
Рапсовое – 610 дол./т;-соевое – 645дол./т
2.Масличное сырье. Масличными называют такие растения, в семенах и плодах которых содержится масло. В группу масличных культур включено более 100 видов растений. Наиболее известные из них следующие: подсолнечник, рапс, сурепица, арахис, лен, конопля, хлопчатник, соя, рыжик, мак, горчица, олив и др.По содержанию масла масличные культуры подразделяют на три группы: высокомасличные, свыше 30% (подсолнечник, арахис, рапс); среднемасличные, 20-30% (хлопчатник, лен); низкомасличные, до 20% (соя).
Требования к качеству маслосемян:
Влажность – 6-8% ;
Отсутствие эруковой кислоты (в рапсе);
Отсутствие порченных затхлых семян;
Низкое значение кислотного числа (до 5мг КОН)
Традиционная технология включает следующие операции: очистка и сушка семян, обрушивание, измельчение ядра, обжарка мятки, прессование и очистка масла.
Очистка семян . Производится на воздушно-решетно-триерных машинах, а сушка на сушилках мягкого режима до влажности 8-10%.
Обрушивание семян – разрушение оболочки производят на бичевых и центробежных семенорушках (рис.1)
Рис. 1. Семенорушка МРН. 1 – питающее устройство; 2 – приемник; 3 – бичевой барабан; 4 – дека; 5 – корпус. Семенорушка МНР предназначена для обрушивания кожурных масличных семян (подсолнечник и др.). Состоит из питающего устройства, бичевого барабана и деки. Зазор между барабаном и декой регулируется в зависимости от вида семян от 8 до 80мм. Обрабатываемые семена подаются рифленым питателем 1 через регулирующую заслонку в бичевой барабан, где они обрушиваются за счет многократных ударов о лопатки (бичи) и рифленую деку. В результате получается рушанка (смесь ядер и оболочек), которая затем сортируется на пневмосепараторе с выделением ядра.Производительность семенорушки 2,5 т/ч, установленная мощность 3,7 квт.
Измельчение ядра и маслосемян . В результате этой операции получается мятка .Эту операцию проводят для увеличения выхода масла. В процессе измельчения сырья изменяется не только структура маслосодержащих материалов, но и локализация в них липидов. Высвобождающееся из клеток масло покрывает тонким слоем огромную поверхность частиц. Для измельчения используют различные способы: сжатие со сдвигом, истирание, удар, раздавливание. Наилучшим образом в этом отношении соответствуют вальцевые станки (рис.2
Рис.2. Схема вальцевого станка КМ-400 для измельчения ядра. 1 – загрузочный бункер; 2 – вальцы; 3 – отражатели; 4 – выгрузной канал.
Производительность вальцевого станка 500 кг/час, установленная мощность 5,58 квт.
Приготовление мезги (обжарка). Это влаготермическая обработка мятки .Она производится для уменьшения сил, связывающих масло с поверхностью частиц мятки, и облегчения его отделения от нежировых компонентов мятки. Она может быть влажная и сухая. Эта операция включает капельное или паровое увлажнение, сушку и нагрев мезги до 80-100 градусов. Для этого используются чанные жаровни. Количество чанов может быть от одного до пяти. Схема одночаноой жаровни представлена на рис.3.
Рис.3. Одночанная жаровня Е8-МЖА. 1-привод; 2 – цепная передача; 3 – мешалка; 4 – корпус; 5 - лопатки.
Жаровня действует следующим образом: мятка загружается через люк в крышке. Жарение происходит в результате нагрева мятки паром. В процессе нагрева мятка перемешивается лопатками 5. После завершения процесса открывается люк в днище и мезга выгружается через лоток. В многочановых жаровнях в верхнем чане происходит увлажнение, а в последующих – сушка и жарение.
Извлечение масла. Масло из семян извлекают двумя основными способами: механическим , в основе которого лежит прессование подготовленного сырья, и экстракционным, при котором масличное сырье обрабатывают органическими растворителями с последующим отделением масла методом экстракции. Кроме того, может быть комбинированный способ, с использованием этих двух.
Извлечение масла прессованием. В настоящее время используется только непрерывный способ прессования на шнековых маслоотделяющих прессах Наибольшее распространение получили
прессы типа ПШМ-450 производитльностью 450кг/ч, ПШ-70 производительностью 70кг/ч, ПШМ-250 и др.
Пресс ПШМ-250 (рис.4.) имеет привод 1, загрузочный бункер 2 с регулировочной заслонкой, прессующий шнек 5 с переменным шагом, зеерную головку 4 для отделения масла и регулировочную гайку 3 для регулировки выхода жмыха.
Рис.4. Пресс шнековый маслоотделяющий ПШМ-250.
1 – привод; 2 – приемный бункер с заслонкой; 3 – регулировочная гайка; 4 – зеерная головка; 5 – шнек прессующий.
Техническая характеристика пресса:
Производительность, кг/ч……………….. 250
Остаточное содержание жира в жмыхе, %…3
Установленная мощность, квт……………. 22
Температура в рабочей камере *С……80-100
Масса, кг…………………………………1250
Прессы подобного типа используются в последнее время для производства масла методом холодного отжима по сокращенной технологии. Суть ее заключается в том, что семена не подвергаются обрушиванию, подготовке мятки и ее прожариванию. Маслосемена предварительно только очищаются и сушаться до влажности не более 8-10%, после чего подвергаются переработке. Поступая в пресс, семена под действием шнека 5 с переменным шагом сжимаются и нагреваются под действием факторов сжатия-трения до температуры 80-100 градусов, и поступают в зеерный цилиндр 4, который имеет узкие щели по периметру. Через них масло выжимается и поступает в отстойник, а жмых поступает дальше и выходит через зазор между зеерной головкой и гайкой 3. В дальнейшем масло поступает на очистку.
Экстракционный способ извлечения масла применяется для обеспечения большего его выхода. Эта операция производится, как правило, после первого прессования. Заключается она в том, что полученный после пресса жмых (ракушка) обрабатывается растворителем (очищенным бензином с температурой кипения 65..68 градусов), после чего подвергается отгонке
(экстрагированию).
Очистка растительного масла. Очистку сырых растительных масел называют рафинацией. Существует несколько способов очистки: физический (механический), химический и комбинированный (физико-химический).
Последовательность полной (глубокой) очистки включает все эти способы. Она включает следующие операции:
Удаление механических примесей - первичная очистка (физический способ) - в результате получается товарное недезодорированное масло;
Гидротация фосфолипидов (обработка водой при нагревании) – получается товарное гидратированное масло;
Дезодорирование (отгонка летучих веществ, сообщающих маслу запах и вкус) – получается рафинированное дезодорированое масло;
Вымораживание – удаление воскообразных веществ.
Первичная очистка производится методом отстаивания или на фильтр-прессах (рис. 5).
Фильтр-пресс Е8-МФП предназначен для непрерывной очистки масла от механических примесей. Состоит из насосной станции 1 и фильтр-пресса, который действует следующим образом:
Неочищенное масло из емкости подается насосной станцией 1 в масляный фильтр под давлением, проходит через фильтрующие прокладки 5 и сливается в приемный лоток 7. откуда поступает в емкости. Фильтрующие прокладки периодически заменяются.
В качестве прокладок используется ткань – бельтинг. Разборка и сборка фильтра по секциям производится с использованием винта 8. Им же достигается степень уплотнения прокладок.
Рис.5. Фильтр-пресс Е8-МФП.
1 – насос; 2 – опорная секция; 3 – корпус фильтра; 4 – секции фильтра; 5 – фильтрующие прокладки (бельтинг); 6 – нажимная секция; 7 – приемный лоток; 8 – стяжной винт.
Гидратация масла выполняется на нейтрализаторе А2-МНА-10
(рис.6). Корпус нейтрлизатора представляет собой цилиндрический сосуд. В нижней части его имеется паровая рубашка для нагрева продукта, а вверху – распылитель щелочи 11 и ороситель воды 1. Внутри вращается мешалка 4.Нейтрализатор работает следующим образом. Продукт подается через патрубок 8, после чего через ороситель 1 подается вода. Затем включается подогрев и мешалка.
После этого продукт оставляют в покое для образования осадка. Осадок выпускают через патрубок 7, а гидратировнное масло нейтрализуют щелочью через душирующее устройство 11. Готовое масло откачивается через трубку 6.
Рис.6. Схема нейтрализатлора А2-МНА-10.
1 – распылитель воды; 2 – крышка; 3 – вал мешалки; 4 – мешалка;
5 – подвод пара; 6 – сливное устройство; 7 – патрубок для удаления осадка; 8 – патрубок для подачи продукта; 9 вентиль для конденсата; 10 – подвод щелочи; 11 – распылитель щелочи.
Дезодорирование масла выполняют на дезодораторах периодического действия Д5 (рис.7).
Дезодоратор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат со сферическим дном 6 и крышкой 3, имеющей верхнюю камеру 1 с каплеотражателем 8 и смотровым патрубком 2. В нижней части установлены паровые змеевики 5 для нагрева масла и для последующего охлаждения водой. Для впрыскивания острого пара имеется барбатер 7. При подготовке аппарата в нем создают вакуум, заполняют его рафинированным профильтрованным маслом, одновременно вводят 50-прцентный водный раствор лимонной кислоты. Затем масло нагревают до 100 градусов через змеевики и подают острый пар через барбатер для перемешивания масла. После обработки масло охлаждают и выпускают из сосуда.
Процесс дезодорации (устранение запаха и вкуса) достигается за счет нагрева масла и создания вакуума в результе удаляются (отгоняются) ароматизаторы (по гречески «одоре»)
Рис. 7. Схема дезодоратора Д5.
1 – верхняя камера; 2 – смотровой патрубок; 3 – крышка; 4 – корпус; 5 – паровой змеевик; 6 – днище; 7 – барбатер паровой;
8 – каплеотражатель.
Схема производства растительного масла по традиционной технологии представлена на рис.8.
Рис.8. Схема маслоцеха с традиционной технологией.
1 –нория; 2 – пневмосепаратор; 3 – магнитный сепаратор;
4 – семенорушка; 5 – вальцевый станок; 6,10 – конвейеры;
7 – бункер мятки; 8 – жаровня; 9 – маслопресс; 11 – гущеловушка;
12 – насосы; 13 – баки; 14 – фильтр-пресс; 15 – баки готовой продукции; 16 – циклон отходов; 17 – циклон лузги; 18 – бункер жмыха.
Схема цеха производства растительного масла из различных культур по новой ресурсо-энергосберегающей технологии с использованием метода холодного отжима, выполненного ОПКБ НИИСХ Северного Зауралья в п. Московский под руководством кандидата технических наук В.И.Свидерского, представлена на
Цех действует с 1994 года. Перерабатывает маслосемена различных культур (рапса, сурепицы, подсолнечника, конопли,горчицы и т. д.). Производительность линии 250кг сырья в час. Количество операций в сравнении с традиционной сокращен с 10 до 4 и включает очистку семян, подачу их в маслопресс
Рис. 8. Схема цеха производства растительного масла ОПКБ НИИСХ СЗ.
1 – наклонный погрузчик; 2 – бункер-накопитель; 3 – шнековый питатель; 4 – маслопресс ПШМ-250; 5 – отстойник масла;
6 – пневмоперегрузчик жмыха; 7 – отстойники масла (10 шт.)
8 – контроль уровня; 9 – сборник гущи (отстоя).
Литература:
1. Личко Н.М. и др. Технология переработки продукции растениеводства. М., «Колос», 2000г.
2. Копейковский В.М. и др. Производство растительных масел.
3. Каталог «Новая техника». Информагротех. М., 1994г.
4. Каталог. «Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслей АПК». М., Информагротех, 1996г.
Растительные масла получают из плодов, семян, корней и других частей растений, в основном, масличных. Растительные масла также содержатся в косточках некоторых плодовых деревьев (абрикоса, персика, вишни, черешни, миндаля), семенах винограда, арбуза, томатов, табака, чая, а также в различных маслосодержащих отходах пищевых производств (отрубях и зародышах семян зерновых культур – пшенице, кукурузе).
Состав и полезные свойства растительного масла
Растительные масла в основном (на 95-97 %) состоят из жиров (триглицеридов), которые наряду с углеводами и белками являются одними из важных компонентов питания и выполняют структурную и энергетическую функции.
Оставшаяся часть приходится на воски и фосфатиды, а также свободные жирные кислоты, липохромы, токоферолы, витамины и другие вещества, сообщающие маслам окраску, вкус и запах. Они также содержат ряд веществ, важных для жизнедеятельности человеческого организма, причём, организм не в состоянии синтезировать эти вещества самостоятельно.
К таким веществам относятся:
Линолевая кислота;
Линоленовая кислота;
Фосфолипиды.
Линолевая и линоленовая кислоты - полиненасыщенные жирные кислоты. Они являются структурными элементами клеточных мембран и обеспечивают нормальное развитие и адаптацию организма человека к неблагоприятным факторам окружающей среды.
Наибольшим содержанием данных кислот отличаются льняное и конопляное масла. Подсолнечное, маковое, ореховое масла высыхают слабее и медленнее. Сурепное и оливковое масла, содержащие только следы линоленовой кислоты, лишены способности высыхания (однако, оливковое масло загустевает). Касторовое масло не высыхает и не загустевает.
Фосфолипиды являются основным компонентом клеточных мембран. Они участвуют в регуляции обмена холестерина и способствуют его выведению. Оптимальное содержание фосфолипидов в рационе взрослого человека — 5-7 г/сутки.
Следует учесть, что в растительных маслах не может быть холестерина, однако, некоторые производители в рекламных целях подчёркивают на этикетках своих товаров, что данное масло не содержит холестерин. А это само по себе абсурдно.
Как получают растительные масла?
Отжим и экстрагирование – два основных способа получения растительного масла. Масло на производстве может получаться только отжимом, совместно отжимом и экстрагированием или только экстрагированием.
Отжим масла (прессование семян до получения масла) напоминает собой работу мясорубки. Это более экологичный способ, но выход масла при нем меньше. Полученное масло уже является нерафинированным. Но все же его дополнительно подвергают фильтрации для придания товарного вида, получения прозрачного светлого масла без осадка, к которому привык потребитель.
Жмых после отжима масла может подвергаться экстрагированию для того, чтобы получить оставшееся масло, поэтому чаще всего процесс отжима и экстрагирования происходят совместно. Производство подсолнечного масла методом экстрагирования предусматривает использование органических растворителей (чаще всего экстракционных бензинов) и проводится в специальных аппаратах – экстракторах. В ходе экстрагирования получается мисцелла – раствор масла в растворителе и обезжиренный твёрдый остаток – шрот.
Экстракционный метод извлечения масел более экономичный, так как позволяет максимально извлечь жир из сырья – до 99%. После экстрагирования растворитель из масла удаляется. Готовое масло отстаивается, фильтруется и подвергается дальнейшей обязательной переработке.
Что такое рафинация растительного масла?
Для повышения пищевого достоинства и технологических свойств масел и жиров их подвергают различной степени очистки - рафинации.
Рафинация - это ряд важнейших технологических процессов обработки жиров (масел) с целью удаления из них примесей и тех сопутствующих веществ, которые снижают качество и технологические свойства.
Масло, подвергнутое рафинации, практически не имеет вкуса и запаха. Такое масло еще называют обезличенным. Его пищевая ценность определяется лишь наличием незаменимых жирных кислот (в основном, линолевой и линоленовой), которые еще называют витамином F. Этот витамин отвечает за синтез гормонов, поддержание иммунитета. Он придает устойчивость и эластичность кровеносным сосудам, уменьшает чувствительность организма к действию ультрафиолетовых лучей и радиоактивного излучения, регулирует сокращение гладкой мускулатуры, выполняет еще множество жизненно важных функций.
На прилавки растительное масло может попадать в следующем виде:
Нерафинированное масло: может быть с осадком или взвесью (но оно прошло фильтрацию); сохраняет запах, вкус и цвет, присущие конкретному виду масла в зависимости от масличного сырья, из которого оно произведено (подсолнечное, льняное, оливковое и т.д.);
Рафинированное недезодорированное масло: внешне прозрачное, но с характерным для него вкусом, запахом и цветом;
Рафинированное дезодорированное масло: прозрачное, светло-желтое, без запаха и вкуса, присущего нерафинированному маслу.
При производстве растительного масла существует несколько ступеней рафинации.
- Избавление от механических примесей — отстаивание, фильтрация и центрифугирование, после чего растительное масло поступает в продажу как товарное нерафинированное.
- Удаление фосфатидов или гидратация – обработка небольшим количеством горячей (до 70 °С) воды. В результате белковые и слизистые вещества, которые могут привести к быстрой порче масла, набухают, выпадают в осадок и удаляются. Такая обработка делает растительное масло более прозрачным, после чего оно называется товарным гидратированным. Но оно практически не представлено на прилавках.
- Нейтрализация – это воздействие на нагретое масло основой (щелочью). На этом этапе удаляются свободные жирные кислоты, являющиеся катализаторами окисления. Также на стадии нейтрализации удаляются тяжелые металлы и пестициды. При избыточном содержании данных кислот у растительного масла появляется неприятный вкус. Прошедшее эти три этапа растительное масло называется уже рафинированным недезодорированным.
- Отбеливание - обработка масла адсорбентами природного происхождения (чаще всего специальными глинами), поглощающими красящие компоненты, после чего масло осветляется. Пигменты переходят в масло из семян и также грозят окислением готового продукта. После отбеливания в масле снижается содержание пигментов, и оно становится светло-соломенным.
- Дезодорация – удаление веществ, обуславливающих вкус и запах масла или вкусоароматических веществ путем воздействия на масло горячим сухим паром при температуре 170-230°С в условиях вакуума. Во время этого процесса вещества, придающие маслу вкус и запах, удаляются. Благодаря дезодорации увеличивается срок хранения масла. Но нужно отметить, что в результате данного процесса удаляются и незначительное количество витаминов, ведь любая переработка – это потеря не только вредных, но и полезных веществ.
- Вымораживание – удаление восков. Воском покрыты все семена, это своеобразная защита от природных факторов. Воски придают маслу мутность, особенно при продаже на улице в холодный период года и тем самым портят его товарный вид. В процессе вымораживания масло получается прозрачным.
Пройдя все этапы, растительное масло становится обезличенным. Из такого продукта изготавливают маргарин, майонез, кулинарные, кондитерские жиры, его применяют при консервировании. Поэтому оно не должно иметь специфического вкуса или запаха, чтобы не нарушать общий вкус продукта.
Технология масла
Масложировая промышленность - одна из самых сложных по структуре отраслей пищевой промышленности. В ее состав входят маслоэкстракционные заводы, вырабатывающие из масличного сырья растительные масла и жиры; гидрогенизационные заводы, превращающие жидкие масла в твердые гидрированные (саломасы); цехи по переэтерификации масел и жиров; маргариновые заводы, производящие маргарин, масла-спреды, майонез и кулинарные жиры; мыловаренные заводы, вырабатывающие туалетные и хозяйственные мыла, глицерин и жирные кислоты; заводы по производству пищевых поверхностно-активных веществ (ПАВ) и синтетических моющих средств.
Основное сырье: семена масличных культур, мякоть плодов некоторых растений (оливки), вторичные продукты (кукурузные зародыши, семена косточковых и т.д.). Семена делятся на высокомасличные > 30 % жира (подсолнечник, рапс, арахис), среднемасличные 20-30 % жира (лен, хлопок), низкомасличные < 30 % (соя). масло маргарин рафинация
Получение растительных масел
Производство растительных масел включает в себя подготовку семян к хранению и хранение семян; подготовительные операции, связанные с подготовкой семян к извлечению масла; прессование и экстракцию масла, первичную и комплексную очистку масла, переработку шрота.
Специфической особенностью подготовки семян подсолнечника к переработке является их разделение по размерам, как правило, на крупную и мелкую фракции, перерабатываемые отдельно по различным технологическим схемам.
В настоящее время для извлечения масла из семян применяют два способа: последовательное извлечение масла при переработке семян с высоким содержанием масла - сначала прессовым способом, при котором получают примерно 3/4 всего масла, а затем экстракционным, с помощью которого извлекают остальное количество масла, и однократное извлечение масла из низкомасличных семян методом экстракции - метод прямой экстракции.
Кроме методов предварительного прессования и последующей экстракции и прямой экстракции, применяемых на крупных масложировых предприятиях, в последние годы широкое распространение получили небольшие установки, на которых осуществляется лишь один отжим масла (окончательный). Пресс является основным, а часто и единственным технологическим оборудованием мини-завода. Отжим масла из необрушенных, неизмельченных семян, без какой-либо предварительной тепловой или водно-тепловой обработки позволяет извлечь из масличного сырья лишь часть содержащегося в нем масла.
1. Подготовка к хранению и хранение семян. Период заготовки большинства видов масличных семян длится 2...3 месяца. Семена большинства масличных растений поступают на хранение с содержанием влаги, превышающим оптимальные значения для хранения и технологической переработки. Хранящиеся семена дышат это приводит к расходу питательных веществ, поэтому в процессе хранения масличность семян снижается, в масле растет содержание свободных жирных кислот и продуктов их окисления
При понижении температуры интенсивность дыхания падает. Охлаждение семян до низких плюсовых или небольших минусовых температур продуванием холодного воздуха через семенную массу благотворно влияет на их качество даже при хранении семян с влажностью выше критической.
Одним из перспективных способов хранения влажных семян является хранение в регулируемых газовых средах, содержащих кислород (1...2 %) и азот (98...99 %). Почти полное отсутствие кислорода тормозит дыхание семенной массы, в результате чего качество семян может быть сохранено.
При подготовке масличных семян к хранению необходимо снизить их влажность до уровня ниже критической. Наиболее распространенный метод снижения содержания влаги в семенах перед хранением - тепловая сушка, в процессе которой семена нагревают с помощью агента сушки (обычно смеси воздуха и дымовых газов). Высушенные семена затем охлаждают, продувая через них атмосферный воздух.
2. Обрушивание семян. При переработке многих масличных семян и плодов плодовые и семенные оболочки отделяют от основных маслосодержащих тканей - ядра.
Отделение оболочек от ядра складывается из операции разрушения покровных тканей семян - обрушивания и последующего разделения (отвеивания) полученной смеси - рушанки на ядро и шелуху (лузгу). Разрушение оболочки не должно сопровождаться дроблением или разрушением ядра. Способы обрушения ударом, трением, резанием.
Качество обрушивания семян (качество рушанки) характеризуется содержанием в ней нежелательных фракций - целых семян и разрушенных частично, так называемый целяк или недоруш, раздробленного ядра (сечка) и масличной пыли. Присутствие целых и частично разрушенных семян увеличивает лузжистость ядра, присутствие сечки и масличной пыли увеличивает потери масла с отделяемой лузгой.
3. Измельчение семян. Для извлечения масла из семян необходимо разрушить клеточную структуру их тканей. Конечным результатом операции измельчения является перевод масла, заключенного в клетках семян, в форму, доступную для дальнейшей технологической обработки. Необходимая степень измельчения достигается путем воздействия на обрабатываемый материал механических усилий, производящих раздавливающие, раскалывающие, истирающие или ударные действия. Обычно измельчение достигается сочетанием нескольких видов указанных усилий.
Получаемый после измельчения семян материал называется мяткой.
Хорошо измельченная мятка должна состоять из однородных по размеру частиц, проходящих через сито с отверстиями диаметром 1 мм, не должна содержать целых, неразрушенных клеток, и в то же время содержание очень мелких (мучнистых) частиц в ней должно быть невелико.
Для получения мятки применяют вальцовые станки. Рабочими органами станка являются пять валков, расположенных один над другим; верхний валок рифленый, остальные гладкие. Все валки закреплены на станине.
4. Водно-тепловая обработка мятки. Масло, адсорбированное в виде тонких пленок на поверхности частиц мятки, удерживается поверхностными силами. Для эффективного извлечения масла используют гидротермическую обработку мятки. При увлажнении и последующей тепловой обработке мятки ослабевает связь липидов с нелипидной частью семян - белками и углеводами и масло переходит в относительно свободное состояние. Затем мятку нагревают до более высоких температур, вязкость масла заметно снижается, одновременно уменьшается и содержание влаги в мятке, происходит частичная денатурация белков, изменяющая пластические свойства мятки. Мятка превращается в мезгу.
В производственных условиях приготовление мезги состоит из двух этапов. Первый -- увлажнение мятки и первоначальный подогрев -- осуществляется в инактиваторах или пропарочно-увлажнительных шнеках. Интенсивное кратковременное нагревание мятки до температуры 80...85 °С с одновременным увлажнением до 8...9 % (для семян подсолнечника, льна) способствует равномерному распределению влаги в мятке и частичной инактивации гидролитических и окислительных ферментов семян, ухудшающих качество масла. Второй этап - нагревание мятки до 105 °С и ее высушивание до конечного содержания влаги (5...6 %) -- осуществляется в жаровнях. Жаровни для приготовления мезги по конструкции делятся на чанные, барабанные и шнековые.
- 5. Извлечение масла прессованием. Масло отжимается в шнековых прессах различных конструкций. Предварительное прессование осуществляется с помощью форпресса, окончательное - экспеллера. При прессовании давление повышают постепенно, т.к. при резком повышении давления поры запрессовываются, и выход масла снижается. С целью повышения выхода масла в процессе прессования повышают температуру обрабатываемого материала, не допуская его перегрева. При перегреве происходят нежелательные процессы: окисление масла и переход белковых веществ в масло. Прессовым способом невозможно добиться полного обезжиривания мезги, так как на поверхности жмыха, выходящего из пресса, всегда остаются тонкие слои масла, удерживаемые поверхностными силами, во много раз превышающими давление, развиваемое современными прессами. На прессах, развивающих максимальное давление и работающих с максимальным съемом масла, получают жмых масличностью 4...7 %. На прессах предварительного прессования - форпрессах, наиболее широко применяемых в промышленности, получают жмых масличностью 15...17 %.
- 6. Извлечение масла экстракцией. Обеспечивает практически полное извлечение масла.
Форпрессовый жмых перед экстракцией структурируют, придавая ему структуру крупки, гранул или лепестков, обеспечивающую максимальное извлечение масла растворителем.
В качестве растворителей для экстракции растительных масел применяют экстракционный бензин с температурой кипения 63...75 °С и нефтяной растворитель (нефрас) с температурой кипения (65...75 °С).
В результате экстракции образуется раствор масла в растворителе (мисцела) и обезжиренный материал (шрот).
Экстракцию растительных масел чаще всего ведут способом погружения экстрагируемого материала в противоточно движущийся растворитель в условиях абсолютного противотока или способом многоступенчатого орошения материала растворителем в условиях относительного противотока, когда перемещается только растворитель, а экстрагируемый материал остается в покое на перемещающейся ленте, в двигающемся ковше, секции ротора и др. Преимущества экстракции погружением: высокая скорость экстракции, небольшая продолжительность процесса, простота конструкции экстракционного аппарата и высокий коэффициент использования его геометрического объема (до 95 %). Последнее исключает возможность образования в экстракторе взрывоопасной смеси воздуха и паров растворителя. К недостаткам экстракторов этого типа относятся низкая концентрация конечной мисцеллы (15...20 %), высокое содержание примесей в мисцелле, большие габариты экстрактора по высоте.
Преимущества экстракции многоступенчатым орошением: получение чистых высококонцентрированных мисцелл (35...40 %); недостатки: более длительный процесс экстракции, невысокий коэффициент использования геометрического объема экстрактора (45 %) и возможность образования взрывоопасных смесей паров растворителя и воздуха внутри аппарата, сложная конструкция экстрактора.
Для очистки мисцеллы от твердых примесей применяют отстойники, гидроциклоны и тканевые фильтры. Если содержание примесей в мисцелле невелико, то мисцеллу очищают, пропуская ее через раствор электролита (5%-й раствор NaСl).
Дистилляция мисцеллы. Мисцелла состоит из легкокипящего растворителя и практически нелетучего масла. При невысоких концентрациях масла в мисцелле, растворитель выпаривают в обычных условиях. По мере повышения концентрации масла в мисцелле температура ее кипения очень быстро возрастает. Для уменьшения температуры отгонки и ускорения процесса применяют отгонку растворителя под вакуумом, а также с водяным паром. Различают дистилляцию распылением, дистилляцию в пленке - в стекающей и поднимающейся пленке и дистилляцию в слое.
В промышленных установках дистилляцию мисцеллы проводят по двух- и трехступенчатой схеме. Установка для трехступенчатой дистилляции состоит из двух пленочных дистилляторов (первая и вторая ступени дистилляции), работающих последовательно при атмосферном давлении (температура 80-90 єС, концентрация масла 75-80 %), и окончательного, работающего под вакуумом (остаточное давление 0,04...0,06 МПа, температура 110-120 єС).
Качество масла в ходе дистилляции мисцеллы зависит как от технологических параметров процесса - конечной температуры масла и продолжительности обработки мисцеллы, так и от содержания и состава липидов, извлекаемых при экстракции из экстрагируемого материала -- фосфолипидов, каротиноидов и других жирорастворимых пигментов, витаминов и провитаминов, а также продуктов окисления липидов и др. Тепловое воздействие на эти группы липидов приводит к их изменению и не только снижает качество масла, но и существенно затрудняет проведение дистилляции мисцеллы. Особое значение приобретает проблема удаления перед дистилляцией жирорастворимого пигмента семян хлопчатника - госсипола, который при нагревании подвергается разнообразным химическим превращениям и образует продукты, трудноудаляемые из масла. Для удаления госсипола мисцеллу перед дистилляцией подвергают щелочной рафинации.
7. Рафинация масел и жиров. Процесс очистки масла от нежелательных групп липидов и примесей называется рафинацией, конечной целью которой является выделение из природных масел и жиров триацилглицеридов, свободных от других групп липидов и примесей. Рафинацию не всегда проводят до полного удаления всех структурных липидов и примесей, за исключением механических примесей и воды, удаление которых является обязательным уже при первичной очистке масла.
Способы очистки: физические (фильтрация, отстаивание, центрифугирование), химические (гидратация, кислотна и щелочная рафинация), физико-химические (дистилляция, дезодорация, адсорбция).
Удаление из масла твердых взвешенных примесей и воды проводят методом отстаивания в отстойниках, механических гущеловушках, с помощью осадительных центрифуг и при фильтровании через ткань на рамных фильтр-прессах.
Полную рафинацию проводят при получении салатного масла, используемого для непосредственного употребления в пищу, для масел и жиров, применяемых при производстве маргарина, кондитерских, кулинарных жиров и майонеза.
Рис.
Гидратация - это удаление из масла с помощью воды группы веществ с гидрофильными свойствами, важнейшими из которых являются фосфолипиды. Фосфолипиды - ценные в пищевом отношении соединения с антиокислительными свойствами. При хранении масел они выпадают в виде легко разлагающегося осадка, который затрудняет ряд технологических операций по переработке масла. Поэтому фосфолипиды выделяют из масла путем гидратации, а затем используют в качестве самостоятельного продукта в пищевых, кормовых и лечебных целях.
Процесс гидратации заключается в смешивании подогретого масла с дозированным количеством воды или других гидратирующих реагентов (водных растворов NaCl и ПАВ). При этом фосфолипиды образуют гидрофильные частицы с водой, теряют способность растворятся в жире и выпадают в осадок (гидратационный фуз). Оптимальная температура гидратации масел: подсолнечного - 45...50 °С, соевого - 65...70 °С; количество воды, добавляемое в масло, также различно: для подсолнечного масла 0,5...3,0 % от массы масла, для соевого -- до 6 %.
Вымораживание (винтеризация) - это очистка масла от восков и воскоподбных веществ. Сущность процесса заключается в медленном охлаждении масла до 10... 12 єС при слабом перемешивании в экспозиторе -- цилиндрическом аппарате, снабженном рамной мешалкой. Масло выдерживают в экспозиторе в течение 4...6 ч. Здесь происходит кристаллизация восков, растворенных в масле. Затем масло подогревают до 16...18 °С для снижения его вязкости и фильтруют на рамных фильтр-прессах. Для ускорения процесса на фильтрующую поверхность наносят вспомогательные порошки (кизельгур, перлит и др.), улучшающие дренажные свойства осадка.
Нейтрализация масел щелочью основана на обработке рафинируемого масла водными растворами NаОН, в процессе которой свободные жирные кислоты, взаимодействуя с щелочью, образуют водные растворы мыла -- соапстоки.
Соапстоки нерастворимы в масле, и, так как их относительная плотность выше, чем у масла, они образуют осадки (отстой), которые затем отделяют от масла в сепараторах.
Температура нейтрализации 85...90 °С, концентрация щелочи от 70 до 150 г/л и избыток щелочи от теоретического количества 5...20 % в зависимости от кислотного числа масла, поступившего на нейтрализацию.
Рафинация (нейтрализация) масла в мисцелле эффективно идет при оптимальной концентрации мисцеллы 35-45 %. Мисцеллу, выходящую из экстрактора с более низкой концентрацией, или сначала упаривают на первой ступени дистилляции, или добавляют в мисцеллу масло предварительного прессования, полученное из этих же семян. Мисцелла оптимальной концентрации (35-45 %) при температуре 20-22 °С поступает в струйный смеситель, где смешивается с щелочью. Смесь мисцеллы, хлопьев мыла, образующихся при взаимодействии щелочи со свободными жирными кислотами масла, фосфолипидов, госсипола и других веществ, подогревают до 60-70 °С и обрабатывают обессоленной водой при температуре 90-95 °С в отстойниках непрерывного действия при этом от масла отделяется растворимый в воде соапсток. Отсюда очищенная мисцелла поступает в дистилляторы второй ступени. Отгонку растворителя из соапстока, проводят в колонне. Колонна работает под вакуумом. Нагретый до 110 °С соапсток с растворителем через форсунки выбрасывается в паровое пространство колонны, растворитель испаряется, а соапсток поступает на склад.
Отгонка растворителя из шрота. Выходящий из экстрактора шрот содержит от 20 до 30 % растворителя, который удаляется нагреванием в чанных испарителях (тостерах).
Растворитель, удаляемый при обработке мисцеллы и шрота, регенерируется путем конденсации из парогазовых смесей в теплообменниках-конденсаторах, а затем возвращается в производство.
Шрот, предназначенный для использования в качестве корма для животных, подвергают гранулированию, предварительно смешивая его с гидрофузом - массой, выпадающей в осадок при обработке водой прессовых и экстракционных масел, или с соапстоком - осадком, который получают при обработке мисцеллы или растительного масла раствором щелочи.
Получение белковых изолятов из шрота. Белок извлекают из шрота сначала водным раствором NaCl, затем NaОН. Нерастворимый осадок отделяют, а экстракт, содержащий 2-3 % белка, очищают и осаждают НСl. Осажденный белок промывают и высушивают в распылительной сушилке воздухом при температуре 180-200 єС.
Готовый белок с содержанием влаги 3-8 % фасуют и отправляют потребителям. Суммарный выход белка составляет 20-25 % к массе шрота. Нерастворимый остаток шрота после высушивания используют на корм животным.
Отбеливание масла (адсорбционная рафинация) - удаление из масла жирорастворимых пигментов - каротиноидов, хлорофиллов, а для хлопкового масла также госсипола и его производных предусмотрено для растительных масел (кроме подсолнечного), предназначенных для гидрирования и производства маргариновой продукции. Для отбеливания масел применяют активированные кислотной и термической обработкой отбеливающие бентонитовые глины и активированный уголь. Основным компонентом бентонитовых глин являются алюмосиликаты Аl 2 О 3 и SiO 2 , в состав которых входят щелочные и щелочноземельные металлы.
При отбеливании в масле протекают нежелательные процессы: изомеризация жирных кислот, снижающая биологическую ценность масла; образование жирных кислот с сопряженными двойными связями, что приводит к активированию окислительных процессов в отбеленном масле при хранении. Для снижения окислительных процессов в масле процесс отбеливания ведут под вакуумом.
Дезодорация масел - удаление из масла одорирующих веществ - низкомолекулярных жирных кислот, альдегидов, кетонов и других летучих продуктов, определяющих запах и вкус масла, а также выделение из растительных масел нежелательных чужеродных соединений -- полициклических ароматических углеводородов, ядохимикатов, токсичных продуктов -- афлатоксинов и др.
Температура кипения масла и ароматобразующих веществ сильно отличается, поэтому дезодорацию осуществляют перегонкой под вакуумом.
Описание этапов производства растительного масла.
Очень часто возникает вопрос - чем отличается нерафинированное масло холодного отжима от привычного многим рафинированного масла, продающегося на полках магазинов. Для того чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим подробно процесс производства и его разновидности.
Переработка семян. Качество подсолнечного масла зависит от качества семян подсолнечника, поступающих на переработку, сроков и условий хранения семян перед отжимом. Основными качественными характеристиками для подсолнечных семян являются масличность, влажность, срок созревания. Масличность зависит от сорта подсолнечника и от того, насколько теплое и солнечное выдалось лето. Чем выше масличность семян, тем больше выход масла. Оптимальный процент влажности подсолнечных семян, поступающих на переработку, – 6 %. Слишком влажные семена и хранятся плохо, и тяжелее. Срок созревания в наших климатических условиях – очень важный фактор, косвенно влияющий на цену подсолнечного масла. Пик производства и предложения готового растительного масла – октябрь – декабрь. А пик спроса – конец лета – начало осени. Соответственно, чем раньше получено сырье, тем быстрее готовый продукт поступит потребителю. Кроме того, семена должны быть хорошо очищены, содержание мусора не должно превышать 1%, а битого зерна – 3%. Перед переработкой проводится дополнительная очистка, сушка, обрушивание (разрушение) кожуры семян и отделение её от ядра. Затем семена измельчают, получается мятка или мезга.
Отжим (производство) подсолнечного масла. Растительное масло из мятки семян подсолнечника получают 2-мя методами – отжимом или экстрагированием. Отжим масла – более экологичный способ. Хотя выход масла, конечно, значительно меньше и не превышает 30%. Как правило, перед отжимом мятку прогревают при 100-110 °С в жаровнях, одновременно перемешивая и увлажняя. Затем прожаренную мятку отжимают в шнековых прессах. Полнота отжима растительного масла зависит от давления, вязкости и плотности масла, толщины слоя мятки, продолжительности отжима и других факторов. Характерный вкус масла после горячего отжима напоминает поджаренные семечки подсолнечника. Масла, полученные горячим прессованием, интенсивнее окрашены и ароматизированы за счет продуктов распада, которые образуются во время нагревания. А подсолнечное масло холодного отжима получают из мятки без прогрева. Преимущество такого масла – сохранение в нем большей части полезных веществ: антиоксидантов, витаминов, лецитина. Отрицательный момент – такой продукт не может долго храниться, быстро мутнеет и прогоркает. Жмых, остающийся после отжима масла, может быть подвергнут экстрагированию или используется в животноводстве. Подсолнечное масло, полученное методом отжима, называют сырым, поскольку после отжима его только отстаивают и фильтруют. Такой продукт обладает высокими вкусовыми и питательными свойствами.
Экстрагирование подсолнечного масла. Производство подсолнечного масла методом экстрагирования предусматривает использование органических растворителей (чаще всего экстракционных бензинов) и проводится в специальных аппаратах – экстракторах. В ходе экстрагирования получается мисцелла – раствор масла в растворителе и обезжиренный твёрдый остаток – шрот. Из мисцеллы и шрота растворитель отгоняется в дистилляторах и шнековых испарителях. Готовое масло отстаивается, фильтруется и подвергается дальнейшей переработке. Экстракционный метод извлечения масел более экономичный, так как позволяет максимально извлечь жир из сырья – до 99%.
Рафинация подсолнечного масла. Масло, подвергнутое рафинации, практически не имеет цвета, вкуса, запаха. Такое масло еще называют обезличенным. Его пищевая ценность определяется лишь минимальным наличием незаменимых жирных кислот (в основном, линолевой и линоленовой), которые еще называют витамином F. Этот витамин отвечает за синтез гормонов, поддержание иммунитета. Он придает устойчивость и эластичность кровеносным сосудам, уменьшает чувствительность организма к действию ультрафиолетовых лучей и радиоактивного излучения, регулирует сокращение гладкой мускулатуры, выполняет еще множество жизненно важных функций. При производстве растительного масла существует несколько ступеней рафинации.
Первая ступень рафинации. Избавление от механических примесей – отстаивание, фильтрация и центрифугирование, после чего растительное масло поступает в продажу как товарное нерафинированное.
Вторая ступень рафинации. Удаление фосфатидов или гидратация – обработка небольшим количеством горячей – до 70 °С воды. В результате белковые и слизистые вещества, которые могут привести к быстрой порче масла, набухают, выпадают в осадок и удаляются. Нейтрализация – это воздействие на нагретое масло основой (щелочью). На этом этапе удаляются свободные жирные кислоты, являющиеся катализатором окисления и причиной дыма при жарке. Также на стадии нейтрализации удаляются тяжелые металлы и пестициды. Нерафинированное масло имеет чуть меньшую биологическую ценность, чем сырое, так как при гидратации удаляется часть фосфатидов, но зато храниться дольше. Такая обработка делает растительное масло прозрачным, после чего оно называется товарным гидратированным.
Третья ступень рафинации. Выведение свободных жирных кислот. При избыточном содержании данных кислот у растительного масла появляется неприятный вкус. Прошедшее эти три этапа растительное масло называется уже рафинированным недезодорированным.
Четвертая ступень рафинации. Отбеливание - обработка масла адсорбентами органического происхождения (чаще всего специальными глинами), поглощающими красящие компоненты, после чего жир осветляется. Пигменты переходят в масло из семян и также грозят окислением готового продукта. После отбеливания в масле не остается пигментов, в том числе каротиноидов, и оно становится светло-соломенным.
Пятая ступень рафинации. Дезодорация – удаление ароматических веществ путем воздействия на подсолнечное масло горячим сухим паром при температуре 170-230°С в условиях вакуума. Во время этого процесса уничтожаются пахучие вещества, которые приводят к окислению. Удаление вышеуказанных, нежелательных примесей приводит к возможности увеличения срока хранения масла.
Шестая ступень рафинации. Вымораживание – удаление восков. Воском покрыты все семена, это своеобразная защита от природных факторов. Воски придают маслу мутность, особенно при продаже на улице в холодный период года и тем самым портят его товарный вид. В процессе вымораживания масло получается бесцветное. Пройдя все этапы, растительное масло и становится обезличенным. Из такого продукта изготавливают маргарин, майонез, кулинарные жиры, применяют при консервировании. Поэтому оно не должно иметь специфического вкуса или запаха, чтобы не нарушать общий вкус продукта.
На прилавки подсолнечное масло попадает как следующие продукты: Рафинированное недезодорированное масло – внешне прозрачное, но с характерным для него запахом и цветом. Рафинированное дезодорированное масло – прозрачное, светло-желтое, без запаха и вкуса семечек. Нерафинированное масло – темнее, чем отбеленное, может быть с осадком или взвесью, но тем не менее оно прошло фильтрацию и, конечно, сохранило запах, который мы все знаем с детства.