Рафинация масла
В сырых маслах всегда содержатся разнообразные примеси. Часть примесей вместе с маслом извлекается и» клеток семян под действием повышенной температуры, давления и органического растворителя. Поэтому в товарном масле всегда присутствуют фосфолипиды, воски, красящие вещества и продукты распада этих веществ (свободные жирные кислоты, моно- и диглицериды и другие вещества).
В масле, полученном из семян, есть также продукты окисления различных соединений липидной природы. Содержание их зависит от качества семян, поступающих на переработку, и интенсивности технологического воздействия на семена при получении масла. Кроме растворимых веществ, товарное масло содержит и механические примеси.
Процесс очистки масел от сопутствующих веществ получил название рафинации. Методы рафинации могут быть разделены на физические, химические и физико-химические. Выбор метода рафинации зависит от состава и количества примесей, их свойств и назначения масла. В большинстве случаев очистка масла достигается сочетанием нескольких методов.
Физические методы рафинации
Физические методы применяются яри первичной очистке масла, а также для удаления нерастворимых в масле частиц, образующихся в ходе рафинации. Удаление из масла твердых частиц мезги проводится на механизированных гущеловушках, с помощью горизонтальных центрифуг непрерывного действия, а также фильтрацией на рамных фильтр-прессах.
Осадок, получаемый в результате первичной очистки прессового масла на гущеловушках, центрифугах и фильтрах, направляется в жаровни, где смешивается вместе со свежей мяткой.
Эффективный метод очистки масел от взвешенных примесей и воды — центрифугирование. Различают разделяющие центрифуги (применяются для отделения воды от масла) и осветляющие (используются для удаления механических примесей). В разделяющем сепараторе (см. рис. II-15) исходное масло под давлением до 0,3 МПа поступает через полый вал 1 в рабочий барабан 2, где под действием центробежной силы разделяется на два потока: тяжелую жидкость с осадком и жир. Осадок накапливается у внутренних стенок барабана, тяжелая жидкость, перемещаясь вдоль нижней поверхности тарелок, удаляется через патрубок 3, жир, проходя вдоль верхней поверхности тарелок к центру барабана выводится через патрубок 4.
Осветление масел, содержащих значительное количество примесей, проводят с помощью саморазгружающейся центрифуги НОГШ. Для удаления осадка, содержащегося в маслах, широко применяется фильтрация жиров на фильтр-прессах (см. рис. I—14). При фильтрации жидкость проходит через поры фильтрующего материала, а взвешенные частички задерживаются на фильтре.
Химические и физико-химические методы рафинации
С помощью этих методов из масла удаляют свободные жирные кислоты, фосфолипиды, белки, слизи и некоторые другие соединения. Распространенными химическими методами являются гидратация и щелочная рафинация.
Гидратация (удаление примесей с помощью воды). Это — один из важнейших методов химической очистки жиров (в последнее время гидратацию часто относят к физико-химическим методам). Гидратация дает возможность выделить содержащиеся в жире вещества с гидрофильными свойствами, в первую очередь фосфолипиды, которые при хранении масел выпадают в виде легко разлагающегося осадка, затрудняя проведение ряда технологических операций. Выведенные гидратацией из масла фосфолипиды используют в пищевых и кормовых целях.
В процессе гидратации масло обрабатывают водой или раствором поваренной соли в струйном смесителе, представляющем собой эжектор и обеспечивающем интенсивное смешивание масла и воды, которой вводят 0,5—2% к массе масла; температура масла 45— 60°С. Смесь масла и воды направляют в коагулятор, где происходит формирование гидратационного осадка, отделяемого из масла. Коагулятор представляет собой цилиндрический аппарат с рамной мешалкой, имеющей частоту вращения 13 об/мин. Продолжительность прохождения масла через коагулятор 0,5 ч. Из коагулятора выходит масло, содержащее крупные, сформированные хлопья фосфолипидов, отделяемые в отстойнике непрерывного действия. Гидратационный осадок поступает из отстойника в ротационно-пленочный аппарат цилиндрической формы для сушки фосфолипидов. Аппарат имеет паровую рубашку, внутри аппарата расположен полый вал, к которому приварены четыре лопасти. Между концами лопастей и внутренней поверхностью корпуса расстояние 0,5—1,0 мм.
Осадок (фосфолипиды) равномерно распределяется с помощью лопастей по внутренней поверхности аппарата (полый вал имеет частоту вращения 800 об/мин) и высушивается в вакууме при температуре 60—70°С. Продолжительность высушивания 2 мин. В этих условиях влажность гидратационного осадка снижается с 35 до 2%. Высушенный фосфатидный концентрат направляют на расфасовку в металлические банки. Гидратированное масло для обезвоживания поступает в су- шильно-деаэрационный аппарат, где распыляется с помощью форсунок в вакууме. Начальная влажность масла 0,2%, конечная — 0,05%, температура 85—90°С.
Гидратированное подсолнечное масло должно быть освобождено от восков и воскоподобных веществ. Для этого масло охлаждают до 10—12°С и направляют в экспозитор — цилиндрический аппарат, снабженный медленно вращающейся рамной мешалкой (частота вращения 2 об/мин). Здесь в течение 4 ч происходит кристаллизация восков, растворенных в масле. Затем масло слегка подогревают до температуры 18—20°С и фильтрацией через ткань отделяют воски, воскоподобные вещества и частично негидратируемые фосфолипиды, оставшиеся в масле после гидратации. Выведение восков и воскоподобных веществ из масла описанным способом называется вымораживанием их.
Щелочная рафинация.Щелочной рафинацией называется обработка масла щелочью. При этом происходит главным образом нейтрализация свободных жирных кислот с образованием нерастворимых в масле солей (мыла). Последние выпадают в осадок, увлекая вместе с собой разнообразные примеси: фосфолипиды, красящие вещества, белки, слизи. Образующийся осадок получил название соапстока.
Щелочная рафинация сопровождается также частичным расщеплением нейтрального жира, что приводит к уменьшению выхода масла.
Скорость рафинации, эффективность образования соапстока, его структура, потери нейтрального жира зависят от качества масла (кислотного числа масла, характера и количества примесей и т. д.), концентрации щелочи, температуры и условий проведения щелочной рафинации. Рафинацию масла с кислотным числом до 5 проводят слабыми растворами щелочи (до 45 г/л),, при кислотном числе масла до 7 его нейтрализуют более концентрированными растворами (до 100 г/л), а при кислотном числе масла свыше 7 применяют растворы щелочи концентрацией до 200 г/л.
Гидратированное масло (подсолнечное также и вымороженное) поступает в нижнюю часть нейтрализатора непрерывного действия, заполненного раствором щелочи. Нейтрализатор’ представляет собой аппарат цилиндрической формы с коническим днищем. В его верхней части имеется расширитель для увеличения площади раздела масляной и мыльно-щелочной фаз. Масло поступает в перфорированный распределитель, расположенный в нижней части нейтрализатора, в виде капель диаметром 2 мм распределяется в щелочном растворе и медленно всплывает на его поверхность, так как относительная плотность масла меньше относительной плотности водного раствора щелочи. Благодаря хорошему распределению масла в растворе щелочи происходит нейтрализация свободных жирных кислот и образуются мыла— соли щелочных металлов и жирных кислот. С поверхности раствора щелочи масло отводят в сушильно-деаэрационный аппарат, предварительно обрабатывая раствором лимонной кислоты для разложения мыла в смесителе эжекционного типа или промывая водой. Мыльно-щелочной раствор — соапсток — выводят из нейтрализатора непрерывно и передают на мыловаренный завод. Для большинства масел температура нейтрализации 68—75°С„ концентрация водного раствора щелочи 8—15 г/л.
Вариантом щелочной рафинации является рафинация (нейтрализация) в мисцелле, применяемая для хлопкового масла. Оптимальная концентрация мисцеллы 35—45%. Поэтому мисцеллу, выходящую из экстрактора с более низкой концентрацией, предварительно
упаривают или добавляют в нее масло, получаемое прессованием из этих же семян. Мисцеллу при температуре 20— 22°С направляют в струйный смеситель для смешивания с раствором щелочи. Полученную смесь мисцеллы, хлопьев мыла, фосфолипидов и других веществ подогревают до 65—70°С и обрабатывают водой для лучшего отделения соапстока в отстойниках непрерывного действия. Отсюда мисцелла возвращается в экстракционный цех для отгонки растворителя, масло из дистилляторов промывают водой или раствором лимонной кислоты и высушивают в сушильно- деаэрационном аппарате. Отгонку растворителя из соапстока ведут в аппаратах колонного типа под вакуумом при обработке острым паром.
Из физико-химических методов широкое распространение получили адсорбционная рафинация и дезодорация.
Адсорбционная рафинация. Метод применяется главным образом для удаления из масла содержащихся в нем красящих веществ, поэтому этот метод рафинации получил название отбелки. Полнота удаления пигментов определяется видом масла и его назначением: масла, направляемые на гидрогенизацию, используемые в производстве маргарина, полностью обесцвечиваются; при производстве салатных масел они обесцвечиваются частично.
Применяемые при адсорбционной рафинации сорбенты (отбельные глины, порошки) должны обладать большой адсорбционной емкостью по отношению к удаляемым пигментам, удерживать минимальное количество масла (иметь низкую маслоемкость), не вступать в химическое взаимодействие с маслом и легко от него отделяться.
Для производства отдельных порошков (глин) используют природные материалы: гумбрин, чехословацкую глину, трепел, асканагель. Для повышения отбеливающей способности они должны подвергаться специальной обработке— активации.
Отбелка жиров может осуществляться периодически или непрерывно. Для удаления красящих веществ масло перемешивают с сорбентом и отделяют его фильтрацией. Количество сорбента и условия проведения процесса зависят от вида масла, его назначения, характеристики сорбента.
Дезодорация. Дезодорация жиров применяется для удаления нежелательных летучих ароматических и частично вкусовых веществ. Большинство веществ, определяющих вкус и запах масла, относится к оксосоединениям (альдегиды, кетоны), низкомолекулярным кислотам, углеводородам.
В основе процесса дезодорации лежит отгонка (дистилляция) ароматических веществ с водяным паром. Для интенсификации дезодорации жиров и масел процесс осуществляют под глубоким вакуумом и при высокой температуре. Распространение получили непрерывно действующие дезодораторы системы Де-Смет (рис. 1).
Рис. 1. Дезодоратор системы Де-Смет.
Масло, направляемое на дезодорацию, подогревают до 60°С и подают в деаэратор, где оно распыляется в вакууме и подогревается в тонкой пленке на поверхности змеевиков до 130— 180°С. После деаэратора масло нагревают до 220—230°С и подают в дезодоратор. Внутри верхней цилиндрической части дезодоратора укреплены 38 вертикальных пластин из нержавеющей стали, по которым опускается тонкая пленка распыляемого в верхней части аппарата масла. Обогрев дезодоратора осуществляется через наружные змеевики и паровую рубашку. Тонкая пленка масла, стекающего по вертикальным пластинам, хорошо контактирует с водяным паром, подаваемым паровыми инжекторами, установленными в нижней части дезодоратора. Продолжительность пребывания масла в дезодораторе 25 мин, давление водяного пара 3—4 МПа, остаточное давление в дезодораторе 0,13—0,27 кПа. Растительные масла должны отвечать требованиям ГОСТов. Так, подсолнечное масло должно соответствовать требованиям ГОСТ 1129—73. Этим ГОСТом масло подразделяется на рафинированное — дезодорированное и недезодорированное, гидратированное высшего, I и II сорта, и нерафинированное—высшего, I и II сорта. В торговую сеть и на предприятия общественного питания может быть направлено только рафинированное дезодорированное подсолнечное масло.
Источник
Рафинация подсолнечного масла
Рафинация — это технологияочистки масел и жиров при производстве масла 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.
Рафинация(нейтрализация) – обработка масла раствором щелочи.
Отбеливание и дезодорация масла – удаление веществ, обуславливающих цвет, запах и вкус масла.
Рафинацияподсолнечного масла состоит из нескольких технологических этапов:
Первый этап предусматривает извлечение из сырья различных механических примесей посредством процедур отстаивания, фильтрации и центрифугирования. По завершении данного этапа полученное подсолнечное масло может реализовываться в виде товарного нерафинированного.
Второй этап рафинирования предусматривает удаление из сырья фосфатидов или, говоря проще, гидратацию, представляющую собой обработку сырья небольшим количеством горячей воды температурой до +70 о С. В результате чего это может привести к быстрой порче подсолнечного масла. Белковые и слизистые вещества набухают и выпадают в осадок. Процедура нейтрализации представляет собой воздействие на нагретое масло основой – щелочью с целью удаления из его состава свободных жирных кислот, провоцирующих окисление и образование дыма во время жарки масла.
Технология 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.
В результате щелочной рафинации при производстве подсолнечного масла уменьшается содержание свободных жирных кислот, жиры осветляются, удаляются механические примеси.
. Отбеливание— процесс извлечения и производства из жиров красящих веществ путем их обработки сорбентами.
Процесс дезодорации подсолнечного масла основан на разнице температуры испарения ароматических веществ и самих масел. Производителиподсолнечного масла используют технологии и способы периодического и непрерывного действия дезодорации жира.
1. Периодический способ.Основным методом дезодорации при производстве подсолнечного масла является отгонка вкусоароматических веществ в токе водяного пара — дистилляция. Профильтрованные жиры помещают в специальные аппараты-дезодораторы. Жир нагревают до 170 °С и под вакуумом с острым паром температурой 250-350 °С отгоняют вкусоаромати-ческие вещества.
2. Непрерывные способы дезодорации жира осуществляются как на отечественных, так и импортных установках.
На первом этапе производства 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. Дезодорацию жира проводят при температуре 200—230 °С.
Вымораживание— процесс удаления при производстве подсолнечного масла воскообразных веществ, которые переходят в подсолнечное масло 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. Профильтрованноеподсолнечное масло прозрачное, не мутнеет при охлаждении даже до 5 «С.
Рафинированное подсолнечное масло характеризуется меньшим уровнем биологической ценности, в отличие от сырого. В результате данной обработки готовый продукт становится прозрачным и пригодным для реализации в виде товарного продукта
Рафинация подсолнечного масла обеспечивает производство продукта, практически не имеющего цвета, вкуса и запаха. Что также обусловливает его название «обезличенное», характеризующееся в плане пищевой ценности минимальным содержанием незаменимых жирных кислот в виде линолевой и линоленовой, также называемых витамином F. Данный витамин отвечает за синтез гормонов и поддержание иммунной системы, так как обеспечивает устойчивость и эластичность кровеносных сосудов, а также способствует уменьшению чувствительности организма к воздействию ультрафиолетовых лучей и, соответственно, радиоактивного излучения, регулирует сокращение гладкой мускулатуры и осуществляет еще целый ряд функций, влияющих на жизнедеятельность человека.
Если взять разные рафинированные масла: масло подсолнечное, кукурузное, соевое, оливковое и т.д., мы не сможем отличить их друг от друга. В процессе рафинации масло подсолнечное теряет не только прелесть индивидуальности, вкус, аромат, из масла удаляются вещества, имеющие физиологическую ценность: витамины, незаменимые жирные кислоты, каротины, витамин Е. Рафинированные масла прозрачные, но безжизненные. Рафинированное масломенее полноценно, оно очищено от компонентов исходного сырья, биологически неактивно и не имеет особой ценности для организма.
Источник
