Способы получения растительного масла

Пищевая ценность растительных масел обусловлена большим содержанием в них жира, высокой степенью их усвоения, а также содержанием в них биологически ценных для организма человека веществ — непредельных жирных кислот, фосфатидов, жирорастворимых витаминов и др.

Сырьем для получения растительных масел являются семена масличных растений, а также зародыши семян (кукурузы) и плоды (оливки). В России основным сырьем для получения растительных масел служат семена подсолнечника, содержащие от 39 до 60% жира (в пересчете на сухое вещество). Используют также семена льна, конопли, хлопчатника, арахиса, кедра и других масличных культур, содержащие от 17 до 56% жира.

Предварительно семена масличных культур очищают от механических и семенных примесей. Семена (подсолнечник, хлопчатник, арахис и др.) подвергают обрушиванию с целью получения больших выходов масла и улучшения его качества; бескожурные семена (лен, мак, кунжут и др.), имеющие очень тонкие оболочки, обычно перерабатывают без обрушивания. Очищенные семена размалывают на вальцах и получают измельченную масличную массу (мятку). Извлечение растительных масел из сырья осуществляют разными способами: прессованием, экстрагированием или тем и другим последовательно.

Прессование — наиболее старый способ получения масла, при котором масло выпрессовывают из мятки механическим отжимом под высоким давлением. Применяют два способа прессования: холодное и горячее. При холодном прессовании мятку прессуют без предварительной тепловой ее обработки; масло имеет более светлый цвет, сохраняет натуральный вкус и запах масличного сырья. Для увеличения выхода масла измельченные семена перед прессованием подвергают обжарке, в результате вязкость масла уменьшается и оно быстрее и полнее выделяется. Вкус и аромат масла усиливаются; масло приобретает более темный цвет. Чтобы ослабить неблагоприятное действие высоких температур, не снижая выхода масла, применяют двукратное прессование. Перед прессованием мятку увлажняют паром до содержания в ней 10—12% воды, нагревают до 80—90°С и производят предварительное прессование на прессах при относительно небольшом давлении. При этом из семян выпрессовывается большая часть масла в виде высокоценного продукта. Оставшуюся масличную массу высушивают при 115—120°С до влажности 5% и подвергают окончательному прессованию при более высоком давлении. Масло, полученное в результате окончательного прессования, имеет более темную окраску и повышенную кислотность. В жмыхе остается 5—7% жира.

Экстрагирование — более совершенный и экономичный способ получения растительных масел, при котором масло из мятки извлекают жирорастворителем. Это дает возможность выделить из семян почти все масло (в шроте остается менее 1% жира). В качестве растворителя используют бензин специальной очистки, так как он не растворяет смолистые соединения, продукты окисления жиров, нежировые и красящие вещества, что позволяет получить более чистое масло. Бензин хорошо отгоняется из масла и обезжиренной массы. При высокой масличности семян для более полного извлечения масла применяют комбинированную схему. Сначала извлекают масло прессованием (горячим или холодным), а затем частично обезжиренное сырье обрабатывают экстрагированием. Очистка растительных масел производится с целью освобождения их от различных примесей, ароматических, белковых и слизистых веществ, пигментов, свободных жирных кислот и др. В зависимости от вида примесей применяют различные способы очистки.

Механическую очистку проводят для удаления из масла взвешенных примесей путем отстаивания, фильтрования или центрифугирования. Масла, прошедшие только механическую очистку, называют нерафинированными.

При гидратации из масла выделяют белковые и слизистые вещества. Через нагретое до 60°С масло пропускают в распыленном состоянии горячую воду или 1%-ный раствор поваренной соли. Белковые, слизистые вещества и фосфатиды набухают, коагулируют и выпадают в осадок, захватывая механические взвеси. Осадок удаляют, а масло подвергают фильтрованию или сепарированию. Масла, прошедшие механическую очистку и гидратацию, называют гидратированными.

Нейтрализацию (щелочную обработку), применяют для удаления из масла свободных жирных кислот. В масло добавляют раствор щелочи, которая, вступая во взаимодействие со свободными жирными кислотами, образует мыло. Для отделения мыла масло промывают водой и сушат.

Отбелку производят для удаления из масла красящих веществ. В масло вносят в тонкоизмельченном виде различные отбельные глины, активированный древесный уголь и др., которые обладают способностью адсорбировать и удерживать красящие вещества, а масло осветляется. Затем масло очищают фильтрованием. Масла, прошедшие механическую очистку, гидратацию, нейтрализацию и отбелку, называют рафинированными недезодорированными.

В процессе дезодорации масло лишается природных ароматических веществ, свойственных жирам, а также освобождается от следов бензина, если оно получено экстрагированием. Дезодорацию проводят в специальных аппаратах-дезодораторах, где создается вакуум. Через масло, нагретое до 170—230°С, пропускают острый перегретый пар, который, проходя через толщу масла, перемешивает его, поглощает ароматические вещества.

Масла, прошедшие полную схему очистки, называют рафинированными дезодорированными.

Читайте также:  Дермарэф мазь инструкция по применению

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Получение растительных масел методом экстракции

Прессовым способом невозможно добиться полного обезжиривания мезги. Единственным методом, позволяющим обеспечить практически полное извлечение масла, является экстракционный способ. Общая схема экстракционного процесса представлена ниже:

Схема 1. Экстракционный метод получения масла

Обработку форпрессового жмыха, если при выходе из пресса ему не придана форма гранул, ведут в следующей последовательности: первое (грубое) дробление ракушки, второе (более тонкое) дробление на валковых или других дробилках. После второго дробления получается крупка. Для превращения в лепесток крупку подвергают увлажнению и подогреву, благодаря чему повышается ее пластичность. Затем крупка поступает на плющильную вальцовку, на которой получают лепестки форпрессового жмыха толщиной 0,25–0,50 мм.

В качестве растворителей для экстракции масла применяют бензин марки А и Б и гексан. И бензин и гексан химически инертны и не коррозируют аппаратуру, но они пожаро- и взрывоопасны и токсичны, поэтому работа 1 экстракционных цехов строго регламентируется соответствующими нормами и правилами.

Экстракция является в своей физической основе диффузионным процессом, закон диффузии нам известен. Экстракция растительных масел может быть выполнена тремя способами: погружением экстрагируемого материала в противоточно движущийся растворитель; ступенчатым орошением растворителем противоточно перемещающегося обрабатываемого материала; смешанным способом, при котором материал, смоченный мисцеллой (стадия замачивания), затем окончательно обезжиривается путем ступенчатой промывки (стадия орошения) мисцеллой и чистым растворителем.

До настоящего времени в производственных условиях существует два принципиально различных способа экстракции: метод настаивания и метод последовательного обезжиривания.

По первому методу материал загружается в экстрактор и заливается порцией растворителя. Через определенный промежуток времени растворитель путем непосредственного растворения, а также за счет диффузии извлекает определенные количества масла. Полученная мисцелла сливается из экстрактора, и в него вновь загружается новая порция растворителя. И так несколько раз до полного извлечения масла. Недостатки метода заключаются в следующем: очень высокий расход растворителя, получение больших количеств мисцеллы, низкая концентрация мисцеллы. Экстракция настаиванием – устаревший метод, но еще применяется в отдельных случаях при экстрагировании небольших количеств жиров.

По второму методу экстракция осуществляется по принципу противотока. На свежий экстрагируемый материал действуют концентрированной мисцеллой, а на предельно обезжиренный материал – чистым растворителем, т. е. навстречу потоку экстрагируемого материала движется растворитель. При данном методе расход растворителя значительно уменьшается, сокращается время процесса экстракции, мисцелла получается сравнительно высокой концентрации.

Метод наиболее распространен в промышленности и встречается в двух вариантах:

экстракция погружением: экстрагируемый материал погружается в проти-воточно движущийся растворитель. Создаются условия абсолютного противотока: и растворитель и экстрагируемый материал непрерывно передвигаются относительно друг друга. Метод имеет целый ряд преимуществ – высокая скорость экстракции, простота конструкции экстрактора, высокий коэффициент использования геометрического объема (до 98 %), исключена возможность образования в аппаратах взрывоопасных смесей воздуха и растворителя. Недостатки: сравнительно низкая концентрация конечных мисцелл (15.20 %), высокое содержание в них примесей, значительные габариты экстракторов по высоте;

экстракция ступенчатым орошением: непрерывно перемещается только растворитель, а экстрагируемый материал остается в покое в одной и той же перемещающейся емкости или на движущейся ленте. Мисцеллы получают повышенной концентрации 35.40 %, они чистые, т.к. фильтруются через слой экстрагируемого материала. Недостатки: большая длительность экстракции, невысокий коэффициент использования геометрического объема (н/б 45 %) аппарата, возможность образования взрывоопасной смеси паров растворителя и воздуха внутри аппарата.

По способу погружения работает вертикальный шнековый экстрактор НД – 1250. (Рис. 2)

Рисунок 2. Вертикальный шнековый экстрактор

Конструкция аппарата состоит из экстракционной колонны 1, загрузочной колонны с декантатором 2 и горизонтального шнека 5. Внутри колонн установлены рабочие шнеки, поверхность винтов которых перфорирована, чтобы быть проницаемой для растворителя. Диаметры отверстий в витках шнеков: 10 мм в экстракционной колонне и горизонтальном шнеке и 8 мм в загрузочной колонне.

Экстракционный материал загружается в верхнюю коническую часть колонны 2 и с помощью распределительного зонта образует фильтрующий слой. Шнек колонны 2 направляет материал вниз к передаточному шнеку 5, который обеспечивает продвижение материала к вертикальному шнеку колонны 1. С помощью вертикального шнека колонны экстракционный материал поднимается вверх до выгрузных отверстий и сбрасывателем 7 выводится из экстрактора. В загрузочной колонне предусмотрена установка форсунок для гидроразмыва запрессовок экстрагируемого материала растворителем, подаваемым внутрь колонны под избыточным давлением.

Чистый растворитель подается в экстракционную колонну 1 через форсунки 6 противотоком навстречу материалу. По закону сообщающихся сосудов растворитель заполняет колонну 2, двигаясь в ней снизу вверх. По всей экстракционной трассе растворитель извлекает масло из экстракционного материала. Образующаяся мисцелла в верхней части колонны 2 (декантаторе) фильтруется через слой поступающего на экстракцию материала, частично отстаивается и выводится через патрубки 3 (их 3 штуки). В днище экстракционной колонны расположен донный фильтр-цедилка для аварийного слива мисцеллы из экстрактора.

Читайте также:  Мазь из окопника рецепт при позвоночной грыже

По способу ступенчатого многократного орошения экстрагируемого материала растворителем работает ленточный экстрактор МЭЗ (рис. 3).

Экстрактор непрерывного действия, в котором экстрагируемый материал неподвижно находится на ленте транспортера. Невысокий коэффициент использования объема экстрактора 25 %), а также большая длительность экстракции, сложная система прокачки растворителя, значительное количество насосов характеризуют основные недостатки данного аппарата.

Рисунок 3 Ленточный экстрактор МЭЗрастительный масло

Экстрактор представляет собой прямоугольную коробку, внутри которой расположен горизонтальный сетчатый транспортер 3. Он состоит из рамок, к которым крепятся стальные перфорированные листы, сверху обтянутые металлической плетеной сеткой с ячейками 0,8 х 0,8 мм. Рабочей является только верхняя ветвь транспортера. Она условно разбита на 8 зон орошения, поэтому под рабочей частью установлено 8 сборников для рециркуляционной мисцеллы 4. Также имеются два сборника, предназначенные для сбора мисцеллы, промывающей ленту экстрактора, и для мисцеллы, перетекающей из последнего рециркуляционного сборника.

Нижняя ветвь ленты нерабочая, здесь происходит очистка сетки ленты щетками и промывка мисцеллой.

Подача мисцеллы из одной зоны орошения в другую осуществляется двумя блок-насосами 5.

Перед подачей на орошение мисцелла подогревается в теплообменнике 6. Экстрагируемый материал поступает в загрузочный бункер 2 и перемещается по ленточному транспортеру 3. Сначала материал орошается мисцеллой убывающей концентрации, а затем чистым растворителем, которые подаются через форсунки 1. Мисцелла или растворитель фильтруются через слой материала, экстрагируют из него масло и в виде мисцеллы более высокой концентрации стекают в соответствующий сборник 4, расположенный под этой зоной. Чтобы во время экстракции растворитель не проходил через слой материала по одним и тем же каналам, поверхность материала рыхлится на глубину 100 мм специальными подвесными рыхлителями.

Расположенные внизу коммуникации обеспечивают сбор мисцеллы, их частичный возврат на орошение и транспортировку на дистилляцию.

При движении материала и мисцеллы соблюдается принцип противотока. Движение мисцеллы к выходу из экстрактора идет только через мис-целлосборники, в которых есть переливные отверстия. При циркуляции мис-целла, забираемая из сборника насосом, подается на орошение той же зоны, образуя цикл. Обезжиренный шрот сбрасывается с транспортера в бункер. Высота слоя материала 0,8-1,4 м, регулируется шибером. Скорость ленты 0,5. 5 м/ч, чаще 4,5. 5 м/ч. Продолжительность экстракции 190. 170 мин. Температура подогрева мисцеллы н/б 55 0С. Масличность шрота (при влажности 9 %), % н/б:

для подсолнечника, хлопчатника – 1,0;

Концентрация мисцеллы н/б, % – 25. 30.

Отстой в мисцелле, н/б, %- 0,03.

Экстракторы подобного типа различной конструкции отличаются только способом транспортировки материала: ковши с дырчатым днищем

В схеме движения растворителя и мисцеллы в экстракторах предусмотрено смачивание свежего материала мисцеллой при поступлении его на движущееся устройство, орошение мисцеллой убывающей концентрации в несколько ступеней рециркуляции, орошение материала чистым растворителем и сток растворителя из обезжиренного материала.

Наиболее совершенным типом экстрактора в настоящее время является роторный карусельный экстрактор. (Рис. 4).

Это карусельный противоточный аппарат, работающий по принципу многоступенчатого орошения экстрагируемого материала растворителем в режиме затопленного слоя.

Рисунок 4. Роторный карусельный экстрактор

Состоит из корпуса, ротора, разделенного на 18 секций, перфорированного днища, распределителя мисцеллы и мисцеллосборников. Ротор экстрактора 9 состоит из наружной 6 и внутренней 8 обечаек, образующих кольцевое пространство, разделенное радиальными перегородками 7 на секции или камеры, с помощью которых при вращении ротора перемещается экстрагируемый материал.

Днище секций ротора общее, неподвижное, щелевое для прохода мис-целлы. Нижняя часть экстрактора разделена вертикальными радиальными перегородками и образует мисцеллосборники. Для каждой ступени орошения – свой мисцеллосборник, днища у них имеют уклон 120 к наружной стенке и патрубки для вывода мисцеллы к рециркуляционным насосам, которые собирают мисцеллу и распределяют ее на орошение.

Экстрагируемый материал загружается в секции ротора, располагается в виде слоя высотой 1. 1,6 м. По мере медленного вращения ротора (один оборот совершается за 35. 208 мин) материал орошается мисцеллой возрастающей концентрации. За полный оборот ротора проходит полный цикл экстракции. Днище имеет секторный вырез, через который шрот в конце цикла выводится из экстрактора. Следующий за этим вырезом участок днища является сплошным и перфорации не имеет. После того, как камера освободится от шрота, пройдет неперфорированный участок, экстрактор вновь заполняется свежим материалом. Мисцелла подогревается в теплообменниках типа труба в трубе до температуры 55. 60оС.

Режим экстракции дискретный: сначала орошение материала, затем сток мисцеллы. Готовая мисцелла не выводится сразу из экстрактора, а для дополнительной фильтрации от мелких частиц подается в третью секцию, затем чистая концентрированная выводится на дальнейшую переработку.

Читайте также:  Иваново госпиталь ортопедическое отделение

Роторные карусельные экстракторы выпускают в одно- и двухярусном исполнении. Являются современными и прогрессивными аппаратами и перед другими типами экстракторов имеют существенные преимущества: очень компактные, более полное использование полезного объема аппарата, минимальное количество движущихся частей (только ротор), точное разграничение ступеней орошения (достигается высокая разность концентраций мисцеллы по ступеням). Наиболее эффективны и наиболее экономичны экстракторы, работающие по смешанному способу, например экстрактор «Фильтрекс» (рис. 5). Для процесса экстракции и процесса отделения мисцеллы от экстрагируемого материала в схеме используются отдельные аппараты.

Собственно экстракция проводится в горизонтальном экстракторе 1, который снабжен многолопастной мешалкой, она перемешивает и перемещает материал вдоль экстрактора справа налево. Экстракция ведется по способу погружения. В экстракторе материал находится 30.. .45 мин при температуре около 50 оС, при этом извлекается до 90 % масла. Из экстрактора 1 все содержимое, т. е. смесь твердой и жидкой фазы, передается герметичным шнеком 2 в горизонтальный тарельчатый вакуум-фильтр 3. Здесь мисцелла фильтруется и отделяется от твердой фазы с одновременным окончательным обезжириванием материала. Окончательное обезжиривание обеспечивается трехступенчатой противоточной промывкой материала мисцеллой убывающей концентрации, а в заключение – чистым растворителем. Окончательно обезжиренный материал переходит в разгрузочный шнек 8. Конструкция вакуум-фильтра напоминает роторный экстрактор. Под корпусом вакуум-фильтра расположены пять сблокированных вакуум-мисцеллосборников 6а – 6д.

Рисунок 5. Конструкционная схема – вакуум фильтра.

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.

Оцените статью
MyPochki.ru
Добавить комментарий

Adblock detector