Технологический процесс получения растительного масла. Классификация растительных масел. Процесс изготовления масла из подсолнечника

Растительные масла получают извлечением из растений масличного сырья.

К факторам, формирующим качество растительных масел, относят сырье и технологию производства.

Согласно классификации В.Г. Щербакова, масличные растения делят на несколько групп в зависимости от использования.

Чисто масличные — эти растения выращиваются с целью получения масла, а другие продукты при этом являются вторичными. Это подсолнечник, сафлор, кунжут, тунг.

Прядильно-масличные — это растения, выращиваемые не только для извлечения масла, но и для получения волокна. Это хлопчатник, лен, конопля. Так, до 1860 г. хлопчатник возделывали главным образом для получения волокна, но вот уже более 140 лет семена хлопчатника используют для производства масла.

Эфирно-масличные растения — в их семенах наряду с жирными содержатся эфирные масла. Представителем этой группы растений является кориандр. Путем извлечения из него эфирного масла получают техническое жирное масло.

Условно выделяют еще две подгруппы растений, пищевая ценность которых обусловлена нелипидной частью. Это белково-масличные культуры — соя и арахис и пряно-масличные растения, представителем которых является горчица.

Наряду с семенами масличных растений для извлечения масла используют маслосодержащие части семян немасличных растений — зародыши пшеницы, кукурузы, риса, плодовые косточки и др.

Согласно классификации проф. В.В. Белобородова, технологические процессы современного производства растительных масел делятся на: механические — очистка семян, обрушивание семян, отделение от ядер плодовых и семенных оболочек, измельчение ядра и жмыха; диффузионные и диффузионно-тепловые — кондиционирование семян по влажности, жарение мятки, экстракция масла, отгонка растворителя из мисцеллы и шрота; гидромеханические — прессование мезги, отстаивание и фильтрация масла; химические и биохимические процессы — гидролиз и окисление липидов, денатурация белков, образование липидно-белковых комплексов.

По технологическому признаку технологические процессы делятся на шесть групп: подготовка к хранению и хранение масличных семян; подготовка семян к извлечению масла; собственно извлечение масла; рафинация полученного масла; розлив; упаковка и маркировка.

ПОДГОТОВКА К ХРАНЕНИЮ И ХРАНЕНИЕ МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН

Она включает следующие технологические процессы: очистку семян от примесей, кондиционирование семян по влажности, хранение семян.

Очистка семян от примесей. Семенная масса, поступающая на хранение и переработку, представляет собой неоднородную смесь из семян и органических (стебли растений; листья, оболочки семян), минеральных (земля, камни, песок), масличных (частично поврежденные или проросшие семена основной масличной культуры) примесей.

Очистку семян от примесей производят на очистительных машинах — сепараторах, аспираторах, камнеотборниках, используя следующие методы:

разделение семенной массы по размерам путем просеивания через сита с отверстиями разных размеров и формы. При просеивании получают две фракции: проход (часть, проходящая через отверстия) и сход (часть, оставшаяся на сите);

разделение семенной массы по аэродинамическим свойствам путем продувки слоя семян воздухом;

разделение металлопримесей и семян по ферромагнитным свойствам.

Кондиционирование семян по влажности. Длительному хранению подлежат семена, влажность которых на 2—3% ниже критической. Кроме того, кондиционирование по влажности улучшает технологические свойства семян. Для уменьшения влажности семян применяют метод сушки в промышленных сушилках шахтного, барабанного типов и сушилки с кипящим слоем, а также метод активного вентилирования в специальных хранилищах, оборудованных устройствами для подвода и распределения воздуха по семенной массе.

В отличие от других масличных культур семена хлопчатника перед обработкой подвергают увлажнению до 11%.

Хранение семян преследует цели сохранения их от порчи для получения при переработке продуктов высокого качества с минимальными потерями; улучшения качества семян для их более эффективной переработки.

ПОДГОТОВКА СЕМЯН К ИЗВЛЕЧЕНИЮ МАСЛА

Эта подготовка предусматривает очистку семян от примесей, калибрование семян по размерам, кондиционирование семян по влажности, аналогичные соответствующим операциям перед закладкой семян на хранение; обрушивание семян; разделение рушанки на фракции; измельчение ядра.

Обрушивание семян и отделение ядра от оболочки. Масличные семена по характеру оболочек делят на две группы — кожурные (подсолнечник, хлопчатник) и бескожурные (лен, рапс, сурепка, кунжут). Кожурные семена перерабатывают после отделения оболочки, бескожурные — без ее отделения. .

Обрушивание — разрушение оболочек масличных семян путем механического воздействия осуществляется в семенорушках бичевого типа МРН, обрушивающими элементами которой являются колосники с волнистой поверхностью — деки. Более современная модель — центробежная обрушивающая машина РЗ-МОС. Разрушают оболочки семян хлопчатника на дисковых (АС-900) и ножевых шелушителях. Семена.сои перед отделением оболочки подвергают дроблению на вальцовых станках.

В результате обрушивания семян получают рушанку, представляющую собой смесь нескольких фракций: целых семян — целяка, частично необрушенных семян — недоруша, целого ядра, половинок ядра, разрушенного ядра — сечки, масличной пыли и лузги (оболочки подсолнечника, у хлопчатника — шелуха). Установлены нормы содержания целяка, недоруша, сечки и масличной пыли.

Разделение рушанки на фракции. Для разделения рушанки используют аспирационные семеновейки Р1-МСТ, электросепараторы СМР-11, для разделения рушанки хлопчатника — пурифайеры, для разделения дробленки сои — сепараторы Граностар воздушно-ситового типа.

Рушанку разделяют на ядро и лузгу (шелуху).

Отделение оболочек от ядр имеет большое значение. При этом повышается качество масла, так как в него не переходят липиды оболочек, содержащие большое количество сопутствующих веществ; повышается производительность оборудования; уменьшаются потери масла с лузгой за счет замасливания.

Измельчение ядра. Целью этой операции является разрушение клеточной структуры ядра для максимального извлечения масла при дальнейших технологических операциях. Для измельчения ядра и семян используют однопарные, двупарные и пятивалковые станки с рифлеными и гладкими поверхностями. В результате получают сыпучую массу мятку. При лепестковом помоле на двупарной плющильной вальцовке и двупарном плющильно-вальцовом станке ФВ-600 получают лепесток — пластинки сплющенного жмыха толщиной менее 1 мм.

СОБСТВЕННО ИЗВЛЕЧЕНИЕ МАСЛА

Извлечение масла производят двумя способами: прессованием и экстракцией. На основе этих двух способов разработаны следующие технологические схемы производства растительных масел: однократное прессование; двукратное прессование — извлечение масла путем предварительного отжима — форпрессования с последующим окончательным отжимом — экспеллированием; холодное прессование — извлечение масла из сырья без предварительной влаготепловой обработки; форпрессование — экстракция — предварительное обезжиривание масла путем форпрессования с последующим его извлечением путем экстракции бензином; прямая экстракция — экстракция растворителем без предварительного обезжиривания.

Влаготепловая обработка мятки — жарение. Для эффективного извлечения масла из мятки проводят влаготепловую обработку при непрерывном и тщательном перемешивании. В производственных условиях процесс влаготепловой обработки состоит из двух этапов:

1-й этап — увлажнение мятки и подогрев в аппаратах для предварительной влаготепловой обработки мятки — инактиваторах или про-парочно-увлажнительных шнеках. Мятку нагревают до температуры 80—85 "С с одновременным увлажнением водой или острым паром. При этом происходят избирательное смачивание и уменьшение энергии связи масла с нелипидной частью семян на поверхности мятки. Влажность семян подсолнечника после увлажнения составляет 8—9%.

2-й этап — высушивание и нагрев увлажненной мятки в жаровнях различных конструкций. При этом изменяются физические свойства масла — уменьшаются вязкость, плотность и поверхностное натяжение.

Материал, получаемый в результате жарения, называется мезгой.

Предварительный отжим масла — форпрессование. Прессованием называется отжим масла из сыпучей пористой массы — мезги. В результате прессования извлекается 60—85% масла, т. е. осуществляется предварительное извлечение масла — форпрессование. Для прессования применяют прессы различных конструкций. В зависимости от давления на прессуемый материал и масличности выходящего жмыха шнековые прессы делят на прессы предварительного съема масла — форпрессы и прессы окончательного съема масла — экспеллеры.

Шнековый пресс представляет собой ступенчатый цилиндр, внутри которого находится шнековый вал. Стенки цилиндра состоят из стальных пластин, между которыми имеются узкие щели для выхода отжатого материала. В результате форпрессования мезги получают форпрессовое масло (называемое часто прессовое) и форпрессовый жмых. Содержание масла в жмыхе составляет 14—20%. Его направляют на дополнительное извлечение масла. Мезгу направляют на окончательное прессование или для получения лепестка. В промышленности используют форпрессы МП-68, ЕТП-20, ФР, Г-24.

Окончательный отжим масла — экспеллирование осуществляется в более жестких условиях, в результате чего содержание масла в жмыхе снижается до 4—7%.

Извлечение масла методом экстракции органическими растворителями эффективнее прессового метода, так как содержание масла в проэкстрагированном материале — шроте — менее 1%.

В нашей стране в качестве растворителей для извлечения масла из растительного сырья применяют экстракционный бензин марки А и нефрас с температурой кипения 63—75 °С.

Экстракция — это диффузионный процесс, движущей силой которого является разность концентраций мцсцеллы — растворов масла в растворителе внутри и снаружи частиц экстрагируемого материала. Растворитель, проникая через мембраны клеток экстрагируемой частицы, диффундирует в масло, а масло из клеток — в растворитель. Под влиянием разности концентраций масло перемещается

из частицы во внешнюю среду до момента выравнивания концентраций масла в частице и в растворителе вне ее. В, этот момент экстракция прекращается.

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

Экстракция погружением происходит в процессе непрерывного прохождения сырья через непрерывный поток растворителя в условиях противотока, когда растворитель и сырье продвигаются в противоположном направлении относительно друг друга. По способу погружения работают экстракторы НД-1000, НД-1250, «Олье-200». Такой экстрактор состоит из загрузочной колонны, горизонтального цилиндра и экстракционной колонны, внутри которых установлены шнеки.

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.

Наша промышленность использует горизонтальные ленточные экстракторы МЭЗ-350, Т1-МЭМ-400, ДС-70, ДС-130, «Луги-100», «Лурги-200», ковшовые экстракторы «Джанациа», корзиночный экстрактор «Окрим». Более современным является карусельный экстрактор «Экстехник» (Германия), работающий по принципу многоступенчатого орошения в режиме затопленного слоя.

При экстракции на ленточном экстракторе МЭЗ сырье из бункера подается на движущуюся сетчатую ленту транспортера, проходит под форсунками и оросителями, орошается последовательно мисцеллой

и бензином. Экстрактор имеет 8.ступеней с рециркуляцией мисцеллы и соответственно 8 мисцеллосборников.

После экстракции мисцелла содержит до 1% примесей, и ее направляют на ротационные дисковые или патронные фильтры для очистки.

Дистилляция — это отгонка растворителя из мисцеллы. Наиболее распространены трехступенчатые схемы дистилляции.

На первых двух ступенях мисцелла обрабатывается в трубчатых пленочных дистилляторах. На первой происходит упаривание мисцеллы. На второй — мисцелла обрабатывается острым паром при температуре 180—220 °С и давлении 0,3 мПа, что вызывает кипение мисцеллы и образование паров растворителя. Пары растворителя направляются в конденсатор. На третьей ступени высококонцентрированная мисцелла поступает в распылительный вакуумный дистиллятор, где в результате барботации острым паром под давлением 0,3 мПа происходит окончательное удаление следов растворителя. После дистилляции масло направляют на рафинацию.

РАФИНАЦИЯ ЖИРОВ

Это процесс очистки жиров и масел от сопутствующих примесей. К примесям относятся следующие группы веществ: сопутствующие триглицеридам вещества, переходящие из доброкачественного сырья в масло в процессе извлечения; вещества, образующиеся в результате химических реакций при извлечении и хранении жира; собственно примеси — минеральные примеси, частицы мезги или шрота, остатки растворителя или мыла.

Помимо нежелательных примесей из жиров при рафинации удаляются и полезные для организма вещества: жирорастворимые витамины, фосфатиды, незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты.

Рафинированные жиры легче подвергаются окислительной порче, так как из них удаляются естественные антиокислители — фосфатиды и токоферолы. Поэтому рафинацию стремятся проводить таким образом, чтобы при максимальном извлечении нежелательных примесей сохранить полезные вещества.

Последовательность процессов рафинации и получаемые при этом виды масла представлены на рис. 7.2.

Все методы рафинации делятся на: физические — отстаивание, центрифугирование, фильтрация, которые используются для удаления механических частиц и коллоидно-растворенных веществ; химические — сернокислая и щелочная рафинация, гидратация, удаление госсипола, которые применяются для удаления примесей, образующих в маслах истинные или коллоидные растворы с участием удаляемых веществ в химических реакциях; физико-химические — отбеливание, дезодорация, вымораживание, которые используются для удаления примесей, образующих в маслах истинные растворы без химического изменения самих веществ.

Физические методы. Механические примеси (частицы мезги и жмыха) не только ухудшают товарный вид жира, но и обусловливают ферментативные, гидролитические, окислительные процессы. Белковые вещества способствуют протеканию реакции Майара (меланоидинообразования) и образованию липопротеидных комплексов. Механические примеси удаляют сразу же после получения масла.

Отстаивание — это процесс естественного осаждения частиц, находящихся во взвешенном состоянии в жидкой среде, под действием силы тяжести. При длительном отстаиваний масла происходит выделение из него части коллоидно-растворенных веществ — фосфоли-пидов, слизей, белков за счет их коагуляции. Масло после отделения осадка становится прозрачным. На промышленных предприятиях для отстаивания применяются механизированные двойные гущеловушки с электромеханическими вибраторами.

Центрифугирование — процесс разделения неоднородных систем под действием центробежных сил. В промышленности применяют корзиночные, тарельчатые, трубчатые центрифуги, например, горизонтальную осадительную центрифугу непрерывного действия НОГШ-325, сепаратор Al-МСП. Для разделения тонких систем используют скоростные центрифуги: разделительные — для разделения двух несмешивающихся фаз (вода—жир) и осветляющие — для выделения из жидкостей тонкодисперсных механических примесей.

Для разделения суспензий применяют гидроциклоны, действие которых основано на использовании центробежных сил и сил тяжести.

Фильтрация — процесс разделения неоднородных систем с помощью пористой перегородки, которая задерживает твердые частицы, а пропускает жидкость и газ. Форпрессовое и экспеллерное масла подвергают фильтрации дважды. Сначала проводят горячую фильтрацию при температуре 50—55 °С для удаления механических примесей и отчасти фосфатидов. Затем — холодную фильтрацию при температуре 20—25 °С для коагуляции мелких частиц фосфатидов.

В промышленности используют фильтр-прессы, состоящие из 15—50 вертикально расположенных фильтрующих ячеек, находящихся на одной общей горизонтальной станине. В ячейке находится фильтровальная ткань, которая постепенно забивается осадком, называемым фузом. Фуз используют для получения масла экстракционным способом, фосфатидов, а остаток — в мыловарение.

Химические методы. Гидратация — процесс обработки масла водой для осаждения гидрофильных примесей (фосфатидов, фосфопроте-идов). В результате гидратации фосфатиды набухают, теряют растворимость в масле и выпадают в осадок, который отфильтровывают. Для полного удаления фосфопротеидов применяют слабые растворы электролитов, в частности хлорид натрия.

В целом гидратация сводится к тому, что масло нагревается до определенной температуры (подсолнечное и арахисовое — до 45—50 °С), смешивается с водой или барботируется острым паром, выдерживается для образования хлопьев с последующим отделением масла от осадка.

В промышленности используют паровой, электромагнитный и гидротермический методы гидратации. Применяют оборудование периодического действия, непрерывного действия с тарельчатыми отстойниками и сепараторами «Лурги» и «Вестфалия» (Германия), «Альфа-Лаваль» (Швеция).

В результате гидратации получают пищевое масло, пищевой и кормовой фосфатидные концентраты, масло для дальнейшей рафинации.

Щелочная рафинация — обработка масла щелочью с целью выведения избыточного количества свободных жирных кислот. В процессе нейтрализации образуются соли жирных кислот — мыла. Мыла нерастворимы в нейтральном жире и образуют осадок — соапсток. Мыло обладает высокой адсорбирующей способностью, благодаря которой из жира удаляются пигменты, белки, слизи, механические примеси. Соапсток удаляется отстаиванием или центрифугированием.

Процесс щелочной нейтрализации состоит из следующих операций: обработка фосфорной кислотой для разрушения негидратируемых фосфатидов; нейтрализация щелочью; первая промывка водой температурой 90—95 °С для удаления мыла; вторая промывка водой; обработка лимонной кислотой для удаления следов мыла; сушка в аппаратах под вакуумом.

Нейтрализацию проводят непрерывным и периодическими методами.

Периодический способ разделения фаз в гравитационном поле с водно-солевой подкладкой основан на растворении мыла в воде или в водном растворе хлорида натрия. При периодическом методе нейтрализацию осуществляют в нейтрализаторе. Это аппарат цилиндрической формы сконическим дном, с паровой рубашкой и грабельной мешалкой для перемешивания жира и щелочи. Щелочь подают сверху через распылители или снизу через змеевики. Через распылители подают также раствор соли и воду.

Непрерывные методы:

С применением сепараторов для отделения масла от соапстока под действием центробежных сил;

С разделением фаз в, мыльно-щелочной среде, при котором тонкодиспергированный жир пропускают через раствор щелочи, образующееся мыло растворяется в щелочи, нейтрализованный жир всплывает и отводится из аппарата;

Рафинация в мисцелле — рафинация масла, выходящего в виде мисцеллы из экстрактора, без операции дистилляции, устраняется воздействие высоких температур на масло.

В результате щелочной рафинации уменьшается содержание свободных жирных кислот 5 жиры осветляются, удаляются механические примеси. В маслах, рафинированных щелочью, наличие осадка не допускается.

Физико-химические методы. Отбеливание — процесс извлечения из жиров красящих веществ путем их обработки сорбентами. Для отбеливания жиров и масел широко используют отбельные глины — отбельные земли (гумбрин, асканит, бентонин). Они представляют собой нейтральные вещества кристаллического или аморфного строения, содержащие кремниевую кислоту или алюмосиликаты. 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. Процесс отбеливания заключается в перемешивании жира с отбельной глиной в течение 20—30 мин в вакуум-отбельных аппаратах. После отбеливания адсорбент отделяют с помощью рамных фильтр-прессов с ручной выгрузкой осадка. Используют также непрерывно действующие линии для отбеливания жиров, оснащенные герметичными саморазгружающимися фильтрами фирм «Де Смет», «Альфа-Лаваль».

Дезодорация — процесс отгонки из жира летучих веществ, сообщающих ему вкус и запах: углеводородов, альдегидов, спиртов, низкомолекулярных жирных кислот, эфиров и др. Дезодорацию проводят для получения обезличенного масла, необходимого в маргариновом, майонезном, консервном производствах.

Процесс дезодорации основан на разнице температуры испарения ароматических вещестй и самих масел. i

В промышленности Используют способы периодического и непрерывного действия дезодорации жира.

Периодический способ. Основным методом дезодорации является отгонка вкусоароматических веществ в токе водяного пара — дистилляция. Профильтрованные жиры помещают в специальные аппараты-дезодораторы, добавляют лимонную кислоту для повышения стойкости к окислению. Жир нагревают до 170 °С и под вакуумом с острым паром температурой 250-350 °С отгоняют вкусоаромати-ческие вещества. Производительность дезодораторов периодического действия в среднем 25 т/сут.

Непрерывные способы дезодорации жира осуществляются как на отечественных, так и импортных установках.

Дезодорация жира на установке фирмы «Де Смет» (Бельгия), включающей дезодоратор пленочно-барботажного типа, осуществляется в два этапа. На первом этапе летучие вещества отгоняются путем контактирования острого пара с тонкой пленкой масла, образующейся за счет стекания Пара по вертикальному пакету пластинок. Окончательная дезодорация производится в кубовой части аппарата путем барботирования масла острым паром под давлением 66,5—266 мПа. Производительность этой установки 80 т/сут. Аналогична этой установке отечественная установка А1-МНД.

Дезодорацию жира на установках «Спомаш» (Польша) и «Альфа-Лаваль», включающих дезодораторы барботажного типа в виде вертикальной тарельчатой колонны с высотой слоя масла на тарелке 30—50 см, проводят при температуре 200—230 °С. Дезодораторы имеют узлы улавливания погонов, что позволяет совмещать дезодорацию с отгонкой свободных жирных кислот. Производительность этих установок соответственно 100 и 150 т/сут.

Вымораживание — процесс удаления воскообразных веществ, которые переходят в масла из семенных и плодовых оболочек масличных растений. Вымораживание проводят в начале или после рафинации. Сущность процесса вымораживания заключается в охлаждении масла до температуры 10—12 °С и последующей выдержке при этой температуре при медленном перемешивании для образования кристаллов. воска. Затем масло подогревают до 18—20 °С, для снижения вязкости и фильтруют. Профильтрованное масло прозрачное, не мутнеет при охлаждении даже до 5 "С.

Особенностью рафинации хлопкового масла является предварительное выведение госсипола антраниловой кислотой. При этом образуется осадок антранилата госсипола, который отделяют от масла, а масло направляют на дальнейшую обработку.

Все культуры, которые являются сырьем для маслодобывающей промышленности, можно разделить на две группы:

Масличные растения, которые выращивают для получения растительного масла;

Растения, которые служат для получения других продуктов, а затем уже из них получают масла.

К первой группе относятся подсолнечник, клещевина, рапс и др. Вторая группа включает в себя:

Прядильно-масличные растения (хлопчатник, лен, конопля);

Белково-масличные растения (соя и арахис);

Пряномасличные растения (горчица);

Эфиромасличные растения (кориандр);

В зависимости от содержания жира в ядре все масличные культуры подразделяются на три группы: низкомасличные с содержанием жира 15-35% (соя); среднемасличные с содержанием жира 35-55% (хлопчатник); высокомасличные с содержанием жира 55% и выше (подсолнечник, арахис, лен и др.).

По технологическому признаку все процессы производства условно делят на шесть групп:

1. Подготовка к хранению и хранение масличных семян.

2. Подготовка семян к извлечению масел.

3. Собственно извлечение масел.

4. Рафинация полученных масел.

5. Розлив масел.

6. Упаковка и маркировка.

Растительные масла получают из семян масличных растений. Для получения масел лучшего качества и более полного их выделения семена подвергают подготовительным операциям. Сначала их очищают на сепараторах от минерального и органического сора (листья, стебли). У масличных семян и плодов растений, имеющих одревесневшую оболочку, отделяют оболочку от ядра, так как она поглощает много масла. Полученное ядро измельчают на вальцевых станках вмятку и подвергают влаготепловой обработке. Влаготепловая обработка проводится в специальных аппаратах – жаровнях при температуре 105-120°С. При этом измельченный материал приобретает определенную структуру (мезга), облегчающую последующее выделение масла.

Извлечение растительных масел проводят методами прессования и экстрагирования (экстракции) органическими жиро-растворителями.

Прессование

Прессование – это механический отжим масла из подготовленного масличного материала (мезги) на специальных шнековых прессах. Оно может быть однократным и двукратным. В зависимости от величины применяемого при отжиме давления жмых может содержать от 6 до 14 % масла. Жмых используют на корм скоту, а жмых некоторых ценных масличных культур (сои, горчицы, арахиса и др.) – для пищевых целей. Жидкие растительные масла (салатные), полученные прессовым способом, реализуют главным образом в розничной торговой сети.

Экстрагирование

Экстрагирование масел основано на их способности растворяться в неполярных органических растворителях (бензине, гексане и др.). При многократном пропускании бензина через измельченный жмых (или семена) масло растворяется в бензине и практически полностью извлекается. Обезжиренный остаток (шрот) содержит менее 1% жира. Экстрагированное масло отличается по качеству от прессового, оно содержит больше красящих веществ, свободных жирных кислот, фосфатидов. После отгонки бензина его подвергают дополнительной очистке.

Рафинация (очистка)

Рафинация (очистка) масел состоит в том, что из них удаляют сопутствующие вещества и примеси: фосфатиды, пигменты, свободные жирные кислоты, пахучие вещества, примеси в виде обрывков тканей масличного материала.

Различают методы рафинации: физические методы (отстаивание, центрифугирование, фильтрация); химические (нейтрализация); физико-химические (гидратация, дезодорация, отбеливание, вымораживание восков).

Механическая (первичная) очистка масел проводится для удаления различных механических примесей и частично коллоидно-растворенных веществ. Эта очистка производится путем отстаивания, центрифугирования или фильтрации масел.

Гидратация

Гидратация масел проводится для удаления фосфатидов, слизистых и других веществ, обладающих гидрофильными свойствами. При обработке масел горячей водой фосфатиды набухают, не растворяются в масле и выпадают в осадок в виде хлопьев.

Нейтрализация

Нейтрализация масел заключается в обработке их растворами щелочей с целью удаления свободных жирных кислот. Образующиеся при этом соли жирных кислот (мыла) адсорбируют другие сопутствующие вещества (фосфатиды, пигменты), поэтому нейтрализованное масло является более очищенным по сравнению с гидратированным.

Адсорбционная рафинация

При отбеливании (адсорбционная рафинация) из масел удаляются красящие вещества (пигменты). Для осветления масел используют твердые адсорбенты: отбельные глины, активированный древесный уголь. Отбеливанию подвергают масла, используемые при переработке для получения маргаринов и кулинарных жиров.

Дезодорация

При дезодорации из растительных масел удаляются вещества, обусловливающие запах и вкус. Дезодорацию проводят путем отгонки ароматических веществ под вакуумом с острым паром, пропускаемым через жир при высокой температуре (210-230° С). После дезодорации масло является обезличенным по вкусу и запаху. В процессе рафинации из масел могут удаляться вещества, обладающие антиокислительными свойствами, а также имеющие физиологическую ценность, например витамины. Поэтому масла, поступающие в розничную торговлю, не всегда целесообразно подвергать глубокой рафинации.

Бизнес-идея по производству подсолнечного масла основывается, на маслобойне. С позиции инвестиций среди профессионалов идея не утратила свою популярность, является по-прежнему востребованной и прибыльной.

Однако для многих вопрос дохода в данной сфере достаточно спорный, что зря. Давайте детально разберемся, дабы не полагаться на мнения большинства, а основывать собственные выводы на конкретных цифрах и фактах.

В данном бизнесе одним маслом сыт не будешь. Прибыли от его реализации с трудом хватает, чтобы выйти на уровень себестоимости. Но нельзя забывать о дополнительных продуктах, полученных от маслобойни, которые приносят существенную чистую прибыль.

Оборудование для производства растительного масла

Производство растительного масла в домашних условиях ограничено финансовыми средствами. Данный вид бизнеса привлекателен своей гибкостью быстрого развития. Можно начинать с минимальной комплектации производственного цеха, а потом расширять дополнительным оборудованием для производства побочных продуктов. Таким образом, расширяется ассортимент, а прибыль растет в прогрессии. Полноценный цех по производству растительного масла должен быть БЕЗОТХОДНЫМ!

Минимальная комплектация линии состоит из следующего оборудования:

По большому счету, этих двух составляющих уже вполне достаточно, чтобы производить и реализовывать 2 продукта: хорошее подсолнечное масло и шрот. Кстати шрот из масличных культур широко используется для кормления животных и птиц в сельском хозяйстве. Поэтому он продается значительно быстрее, чем основной продукт. Кроме того его значительно больше на выходе из переработанного сырья – 65%.

Но если вы планируете зарабатывать больше, тогда стоит задуматься о расширении производства. Дополнительное технологическое оборудование производства растительных масел позволяет нам получать сразу несколько продуктов с одной маслобойни:

1. Подсолнечное масло сырое.
2. Подсолнечное масло жареное.
3. Масло техническое олифа.
4. Круги макухи.
5. Шрот.
6. Биоуголь из фуза.
7. Брикеты биотоплевные из лузги.

Маслобойня даже в домашних условиях может производить 7 видов продукции при наличии необходимого оборудования. Стоит обратить внимание и на другие преимущества бизнеса.

Хранение растительного масла на производстве не требует особых условий. Сухое помещение, защищенное от солнечных лучей, с температурой воздуха в пределах от +5 до +15 градусов, может сохранять нерафинированные продукты на протяжении 5-ти месяцев.

Можно использовать разное сырье для производства растительных масел. Например, семена: подсолнуха, сои, льна, тыквы и многих других масличных культур. Данное преимуществ так же положительно влияет на расширения ассортимента и увеличение продаж. Можно перепрофилировать бизнес под другие товары без модернизации линии.

Технология производства растительных масел методом прессования

Технологическая схема производства:

Технологическая линия по производству масла растительного укомплектовывается:

• Сепаратор для грубой и тонкой очистки зерна и семян.
• Шелушильная машина для семечек и других семян масличных культур.
• Маслопресс экструдер двухшнековый с нагревательными элементами мятки до +50C (для быстрого старта).
• Фильтра для очистки растительных масел от фуза (пищевой).
• Пресс для отжима фуза (фузодавка).
• Пресс для формирования кругов макухи.
• Пресс для брикетирования лузги из подсолнечника и других семян.
• Вспомогательный инвентарь, сооружения и устройства: бункер; пневмопогрузчик; веса; ведра, лопаты и пр.

Проведем простейший учебный практикум по технологии производства растительных масел.

Безотходное производство методом холодного прессования при отжиме, происходит в несколько последовательных этапов:

1. Грубая очистка семян масличных культур (сырья). От грубых примесей которые могут повредить технологическое оборудование (камни, проволока и т.п.).
2. Тонкая очистка сырья. От мелких премисей, которые могут повлиять на качество продукции (пыль, семена сорняков и т.п.).
3. Шелушение оболочки семян. Данный процесс выполняется непосредственно перед холодным прессованием. В безотходном производстве растительного масла лузга на биотопливо, а ядра на масло и макуху. Оболочка семян масличных культур может удаляться на различному по типу оборудованию в различный способ: обтирание оболочки об специально рифленую поверхность; раскалывание оболочки ударом; сжатие под давлением.
4. Прессование ядер через шнековый маслопресс с целью получения масла и макухи. На данном этапе получаем 2 полу готовых продукта.
5. Фильтрация. Процесс фильтрации неочищенного продукта полученного только из под пресса происходит с помощью фильтров основанных на фильтрующих тканях. Например – лавсан. Под давлением воздуха жидкость попадает на поверхность ткани и проходит сквозь нее, оставляя на поверхности фуз.
6. Отжим фуза. Сам фуз полученный после фильтрации лавсаном содержит в себе 80% жирности. Рационально его так же отжать. Производство растительных масел методом прессования на данном этапе заканчивается. Дальше производятся побочные продукты.
7. Горячее прессование макухи. Макуху лучше прессовать сразу при выходе из маслопресса, пока она еще сохранила температуру от давления.
8. Брикетирование. Чтобы выгодно и быстро реализовать шелуху из семян нужно произвести из них востребованный товар – биотопливо. Естественно для данного процесса понадобится специальное оборудование.

Что касается организация труда в производстве на такой линии, то здесь все зависит от загрузки цеха сырьем для переработки и сроков. Если загрузка минимальная (например, 1 тонна в сутки) то достаточно даже 1-го работника. Как только наладится рынок сбыта всех видов товаров произведенных на маслобойне, понадобится дополнительная рабочая сила, чтобы вложится в сроки при хороших объемах производства.

Отходы производства растительного масла и их использование

Домашняя маслобойка для производства подсолнечного масла быстрее окупается, если рационально использовать все ее преимущества. Не стоит недооценивать актуальность управления отходами.

На выходе из маслопресса получаем растительное масло неочищенное и черное на цвет. Его следует либо отстаивать, либо специальным образом отфильтровывать от фуза.

Фуз – это небольшие частички шелухи и макухи с большим содержанием остатков производимого продукта, которое осталось после фильтрации. Наилучшим методом очистки от фуза принято считать тканевый фильтр. На фильтр не стоит жалеть денежных средств, и тогда он качественно очистит продукт и подготовит его к товарному виду. Когда масло очистится, собранный фуз можно продавить на фузодавке. Из него мы можем еще получить 20% био-угля + 80% растительного масла. Переработанный фуз в дальнейшем превращается в камень, который, в свою очередь, используется в качестве топлива для котлов.

Не пропустите операцию фузодавки, как делают нерадивые бизнесмены! Ведь некоторые фирмы закупают отходы предприятий производства растительных масел очень дешево, чтобы затем его отжать из них всю прибыль.

Так, бизнес-идея может стать практически безотходным процессом. Вы получите не только качественный продукт, на которое в любое время года не будет падать спрос, но и уникальное топливо, и хорошую макуху.

Рентабельность маслобойни

Итак, сырье для изготовления (семена подсолнуха) стоит около 500 долларов (где-то 480), если говорить о тонне. После того, как сырье переработается, из этого количества можно получить близко 350 кг масла подсолнуха (выход 35%). Один литр легко продать за полтора доллара. Таким образом, за 350 кг в итоге выйдет 525 долларов. 525 – 480 = 45 долларов прибыли. Конечно, 45 долларов с одной тонны – невеликая сумма. Но не стоит забывать, что при производстве, зарабатывать можно и на другом продукте – на макухе (шрот).

Макуха, к слову сказать, не менее ходовой товар, чем само масло. При получении 350 кг основного товара, шрота выйдет 650 кг. Чаще всего шрот покупают целыми мешками, а не по килограмму, поэтому продастся он гораздо быстрее. Макуха раскупается по 0,4 доллара за 1 кг. Так, если умножить 650 кг. на 0,4$, то сумма составит 260 долларов. Учитывая эти цифры, бизнес-идея становится куда более интересной.

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.

Сегодня такое большое разнообразие растительных масел, что иногда трудно понять что полезно, а что не очень.
Итак давайте рассмотрим 3 основых метода получения растительного масла .

Первый метод - холодный отжим масла при низких температурах

Это самый «натуральный» способ получения органического масла: с помощью пресса. Семечки кладутся под пресс, и, благодаря сильному давлению, он сам раскаляется естественным способом. Масло на выходе нагревается не выше 40-42 градусов: такая низкая температура позволяет сохранить все питательные компоненты.

Получается, что это масло никак не обрабатывают: ни температурой, ни химией! После прессования его просто отстаивают, затем фильтруют и разливают по бутылкам. В условиях современного производства такое «любовное» отношение к сырью и качеству конечного продукта редко и очень ценно. Такая жидкость по бережности изготовления напоминает свежевыжатый сок, только из семечек!

Замечательно, что при таком способе изготовления можно использовать семечки только самого высокого качества. Так как весь процесс очень аккуратный и бережный, масла извлекается из семечек только 27% от общего его количества. По своей ценности и богатому составу его можно сравнить с маслом Extra Virgin. А некоторых жизненно важных элементов (к примеру, витамина Е) в нем даже больше по сравнению с оливковым!

Второй метод – холодное прессование после предварительной обработки

При таком способе изготовления семечки сначала обрабатываются в жаровнях. Производителям это безусловно выгоднее: ведь так можно добыть уже не 27, а 43% масла из всего количества, что содержится в исходном продукте. А благодаря влаготепловой обработке становится не важно, из каких семечек изготавливать: уже не обязательно высшего сорта, на конечный продукт это не влияет!

Звучит заманчиво, но при таком способе изготовления большинство полезных веществ и различных микроэлементов, заложенных в семечках матушкой природой, увы, погибают. К тому же такие масла тщательно фильтруют, а от этого повышается кислотное число продукта, и еще больше снижается количество витаминов в составе.

Хоть этот способ и не такой замечательный, как первый, но, тем не менее, часть полезных свойств в конечном продукте все же сохраняется. Покупая это масло в магазине, мы можем быть уверенны в его безопасности для здоровья.

Третий метод. Экстракция, или Как производят все рафинированные масла

Этот способ просто сказка для всех производителей: с помощью него можно добыть 98% масла из исходного сырья! Вдобавок еще и не важно, какого качества продукт брать.

Но все не так просто: чем-то приходится жертвовать. Чтобы получить масло таким способом семечки заливают фракциями бензина. Гексаном, например. Когда из семечек образуется масло, этот гексан удаляется с помощью водяного пара, а его остатки убирают щелочью. На выходе в готовом продукте возникают разные нежелательные вещества: смолы и пигменты. Остатки растворителей редко выпариваются полностью.

Прежде чем полученное методом экстракции масло можно будет употреблять в пищу или использовать в медицине, ему нужно пройти еще несколько этапов очистки: рафинацию, потом гидратацию, затем отбеливание, после него – дезодорацию и напоследок еще парочку шагов фильтрации.

На слуху фраза о маслах, которые проходят 7 стадий очистки. Это чистая правда! Экстракционное масло можно бесконечно очищать, фильтровать, очищать, фильтровать – чтобы избавиться от следов химических бензинных компонентов.

Что получается в итоге?

Продукт без малейших признаков жизни: без единого цвета и с полным отсутствием какого-либо запаха. Полученную жижу разливают по бутылкам, а на всех этикетках гордо пишут «масло», вводя всех покупателей в заблуждение, будто так оно и есть.
Вот сравнение и рафинированного.

Зато дешево – и все рады его покупать!
Интересно, что в российских супермаркетах, например, этого рафинированного масла за год продается больше, чем количество всех семечек, выращенных в России и на территории СНГ! Как такое возможно? С помощью дешевого пальмового масла, которым разбавляют и без того дезодорированные, рафинированные и всеми возможными химическими способами обработанные масла.

Теперь понятно, почему растительное масло ВРЕДНОЕ?
Потому что невозможно, даже при самой долгой и качественной обработке, удалить из него остатки химических веществ и бензина – они обязательно будут присутствовать в готовом продукте. К тому же в рафинированном масле, подвергшемуся термообработке и воздействию химикатов, в отличие от натурального, очень низкое содержание витаминов, белков, фосфатидов, хлорофилла и каротина. Его состав насыщен жирами и сильно отличается от того, что «задумывалось» изначально природой.

И мы это потом едим! Жарим блюда на маслице с бензином! Но мало кто знает, что при высокой температуре в нем происходят химические реакции, в результате которых образуются новые, крайне токсичные соединения. Поэтому масло ни в коем случае нельзя нагревать свыше 150 градусов или пользоваться им повторно! А на сковороде оно достигает температуры целых 250 градусов!!!

На протяжении всей жизни мы, совершенно не задумываясь, употребляем это сверхтоксичное чудо в пищу, да еще и с бензином, а потом удивляемся своим неожиданным заболеваниям и плохому самочувствию. Возмущаемся, как это люди уже в раннем возрасте раком заболевают и стареют быстрее, чем раньше…

Существует ли какой-то безопасный способ жарки?

Самый щадящий и безобидный вариант – жарить на топлёном масле. В идеале, если вы сами вручную его перетопите. Причем сделаете это правильно.

Но лучше все-таки конечно стараться не жарить вообще. Вместо того чтобы жарить, продукты можно тушить! Чем хорош такой способ готовки? А тем, что масло вы наливаете уже не на чистую сковороду, а в воду, температура которой не нагреется выше 100 градусов.

Можно жарить на масле, только если оно холодного отжима. Оно еще не проходило термообработку, и когда вы будете жарить, в нем вредные вещества образуются не сразу. Существует еще масло из высокоолеиновых семечек подсолнечника – в таком даже после нескольких заходов жарки канцерогены не образуются.

А обыкновенное растительное масло добавляйте лучше в салаты. Обязательно нерафинированное: оно содержит в несколько раз больше витаминов и питательных веществ, нежели рафинированное.

Следите за тем, какое масло вы покупаете в магазине, старайтесь выбирать предпочтительно холодного отжима или просто нерафинированное и не позволяйте производителям себя обмануть!