Способы очистки растительного масла механическая очистка

Способы получения и очистки растительных масел

Растительные масла выделяют из масличного сырья прессованием и экстрагированием, а иногда комбинированным методом (вначале прессованием, затем экстрагированием).

Сущность прессования заключается в отжатии масла из предварительно подготовленных семян под высоким давлением.

Экстрагирование основано на диффузии и заключается в извлечении масла из масличного сырья с помощью растворителя жира (экстракционного бензина).

Перед извлечением масла любым способом семена очищают от примесей, освобождают от оболочек и измельчают (получают мятку).

Мятку перед прессованием или экстрагированием подвергают гидротермической обработке, т.е увлажняют и прогревают в жаровнях или острым паром до температуры 80-105 0С В результате из мятки получают мезгу, из которой легче извлекается жир.

Полученное масло содержит различные примеси, наличие большинства из которых не желательно в доброкачественном масле.

Процесс очистки растительного масла от примесей называется рафинацией, конечной целью которой является выделение из природных масел и жиров триацилглицеринов, свободных от других групп липидов и примесей.

Рафинация растительных масел включает механическую очистку, гидратацию, вымораживание, нейтрализацию, отбелку, дезодорацию, полировку.

При механической очистке из масла удаляют взвешенные механические примеси (частицы семян, жмыхов, шерсти, волокон, пыли, воды) отстаиванием, фильтрованием через специальную хлопчатобумажную ткань на фильтрпрессах или центрифугированием.

Гидратация — это обработка масла небольшим количеством (2-3%) горячей воды, которая способствует набуханию фосфолипидов, белковых и слизистых веществ и выпаданию их в осадок, удаляемый после отстаивания. Полученные при гидратации фосфолипиды применяют в хлебопекарном и кондитерском производстве.

Вымораживание — это способ удаления из подсолнечного масла восков и воскоподобных веществ путем медленного охлаждения масла до 10-12 0С и слабом перемешивании. Профильтрованное масло становится прозрачным и не мутнеет даже при охлаждении до 5 0С.

Нейтрализация масел заключается в обработке масла водными растворами NaOH, в ходе которой свободные жирные кислоты, взаимодействуя с щелочью, дают водные растворы мыла — соапстоки.

Соапстоки нерастворимы в масле и образуют осадки (отстои), которые затем отделяют от масла.

Отбеливание масел (адсорбционная рафинация) — это удаление из масла жирорастворимых пигментов — каротиноидов, хлорофиллов, а для хлопкового масла также госсипола и его производных и др.

Отбеливают масло под вакуумом при температуре 75-80 0С, вводя в масло 2-5 % отбеливающие бентонитовые порошки и размешивая в течение 20-30 мин для адсорбции красящих веществ, с последующим отстаиванием и фильтрацией на фильтр-прессах.

Дезодорация масел представляет собой дистилляционный процесс, цель которого — удаление из масла одорирующих (odor — запах) веществ — низкомолекулярных жирных кислот, альдегидов, кетонов и других летучих продуктов, определяющих запах и вкус масла, а также выделение из масла полициклических углеводородов, ядохимикатов, токсичных продуктов — афлотоксинов и др. Дезодорацию проводят в вакууме путем продувания через масло, нагретого до 170-230 0С, острого водяного пара.

Не всегда необходима полная рафинация. Ее проводят при получении салатного масла, поступающего для непосредственного потребления в пищу, для масел и жиров, используемых в производстве маргарина, кондитерских, кулинарных жиров и майонеза.

Источник

Способы очистки растительного масла механическая очистка

Первичная очистка проводится непосредственно после извлечения масла без значительного разрыва во времени.

Растительные масла, полученные в прессовом цехе, подвергают первичной очистке в два приема: сначала от крупных частиц на механизированной гущеловушке или вибрационном классификаторе, затем последующее более тщательное отделение мелких взвешенных частиц на фильтрах различной конструкции. Экстракционные масла очищают только фильтрацией. После такой очистки масла подвергают гидратации с целью выделения из них фосфатидов.

Для очистки масел используют гидромеханические процессы: отстаивание, центрифугирование, фильтрация.

Отстаивание. Это процесс разделения фаз различной плотности под действием силы тяжести. Оседание частиц затрудняется из-за высокой вязкости масла. Процесс отстаивания можно ускорить снижением вязкости масла за счет повышения температуры. Верхний температурный предел ограничен растворимостью в горячем масле некоторых взвешенных веществ, которые после охлаждения вновь выпадают в осадок.

Для реализации процесса отстаивания в производстве используют одинарные и двойные гущеловушки (рис. 41).

Рис. 41. Схема устройства одинарной гущеловушки

Масло с механическими примесями поступает в карман 1, заполняет объем гущеловушки и отстаивается. Механические примеси подхватываются со дна гущеловушки скребковым транспортером 4 и поднимаются на сетчатую решетку 5, на которой сливаются остатки масла, а отстой выгружается шнеком 3. Для предотвращения повторного попадания твердых частиц в отстоявшееся масло служат боковые перегородки 2, 6.

Двойные гущеловушки содержат две секции: одна – для предварительного, вторая – для окончательного отстаивания. Они также снабжены системой скребков, расположенных по вертикальному периметру и обеспечивающих удаление примесей, осевших на дно и их фильтрацию на сите для частичного обезжиривания гущи.

В вибрационных гущеулавливателях на ½ высоты устанавливается металлическая сетка, на которую передается вибрация в направлении, перпендикулярном действию сил гравитации. Виброкипящий слой высококонцентрированной суспензии ниже сетки образует своеобразный фильтрующий слой, задерживающий механические примеси. Грязное масло подается вниз ловушки, отстоявшееся – сливается вверху. Содержание примесей до очистки 2…2,5 %, после – 0,6…0,9 %. В современных схемах очистки применяют отстойники непрерывного действия, в которых процесс интенсифицирован в результате осаждения частиц в тонком слое (30…50 мм).

Фильтрация. Для фильтрования широко используют фильтр-прессы, дисковые самоочищающиеся фильтры. В качестве фильтрующих перегородок используют бельтинг, миткаль, лавсан, капрон, мелкую металлическую сетку. Образующийся при фильтровании слой осадка (фосфатиды, белки, слизи) вначале тоже выполняет функцию фильтрующей перегородки. Но со временем осадок сжимается и уплотняется, и фильтрация затрудняется. Фильтровальную перегородку необходимо чистить и весьма часто. Для увеличения продолжительности работы фильтра в масло добавляют некоторое количество природных дренажных материалов, например, глины, которые образуют несжимаемый осадок и увеличивают фильтрующую поверхность. Однако при этом увеличиваются потери масла. Фильтрование проводят при постоянном давлении или постоянной скорости и увеличивающемся давлении. Отстой масла после фильтрации снижается до 0,05 %.

Центрифугирование. Используется на стадии тонкой очистки масел и является наиболее эффективным способом для удаления мелких взвешенных частиц. Основным оборудованием являются центрифуги, называемые также сепараторами. Характеристикой оборудования служит фактор разделения К_р:

где r – радиус вращения ротора, И – частота вращения.

Разделяющее действие оборудования возрастает пропорционально росту К_р. На заводах используют нормальные центрифуги (сепараторы) с К_р 3500) – для тонких дисперсий (эмульсий и суспензий).

Различают разделяющие центрифуги (для отделения воды от масла) и осветляющие (для удаления механических примесей).

Технологические схемы первичной очистки масла различаются по количеству ступеней и используемому оборудованию, например:

схема 1 (двухступенчатая): двойная гущеловушка – фильтр-пресс;

схема 2 (двухступенчатая): виброловушка – дисковый фильтр;

схема 3 (трехступенчатая): двойная гущеловушка – центрифуга – фильтр (рис. 42).

Осадок, получаемый в результате первичной очистки прессового масла на гущеловушках, центрифугах и фильтрах, направляется в жаровни, где смешивается со свежей мяткой.

Растительное масло сразу после получения должно быть охлаждено до температуры н/б 60 0 С. Это необходимо для предотвращения окислительных процессов, возможных при соприкосновении горячего масла с кислородом воздуха.

Рис. 42. Схема первичной очистки прессового масла:

1 — центрифуга НОГШ – 325; 2 – шнек для осадка; 3 – фильтр ФГДС; 4, 6, 9 – баки для масла; 5, 7, 8 – насосы; 10 – гущеловушка; 11 – маслосборный шнек

Источник

Способы очистки растительных масел

Какие бывают способы очистки растительных масел? Все ли сырье масла нужно очищать? Разберемся более подробно в рамках данной статьи.

По своей химической сути растительные масла являются сложными многокомпонентными системами. Эти системы состоят преимущественно из сложных эфиров глицерина и жирных кислот различного состава, а также веществ, которые могут растворяться в них в различной степени.

Изначально растительные масла могут содержать примеси, которые могут снижать их качество и (или) товарный вид: свободные жирные кислоты, фосфолипиды, ароматические вещества и пигменты. При таком химическом составе мы имеем дело с так называемым сырьем масла, которое только что было выделено из семян и плодов и еще не поддавалось никакой обработке.

Некоторые из типов такого сырья (рапсовое, соевое, кукурузное) имеют неудовлетворительные вкус и запах. А хлопковое сырье непригодно для употребления в пищу, так как содержит в себе токсические вещества.

Для того, чтобы улучшить потребительские свойства растительного масла, его поддают очистке различной степени. В применении к растительным маслам этот процесс еще называют рафинацией.

Она представляет собой достаточно сложный технологический процесс, который, тем не менее, допускает выделения пяти стадий.

Гидратация

Первая – это гидратация. Ее целью является извлечение из необработанного продукта фосфатидов, а также некоторых гидрофильных веществ. Для этого масло обрабатывают раствором лимонной или фосфорной кислоты, а потом разделяют образовавшиеся фазы с помощью сепаратора или емкостного аппарата с перемешивающим устройством – нейтрализатора. Побочным продуктом гидратации выступает гидрофуз. Он может быть реализован предприятиями вместе с соапстоком или же превращен в фосфатидный концентрат.

Нейтрализация

На второй стадии, получившей название нейтрализации, полученный после гидратации продукт обрабатывают щелочью. Конечная цель – удаление жирных кислот.

Существует непрерывная и периодическая нейтрализация. При проведении операции первого типа используют сепараторы, а сам продукт нагревают до температуры 90-100 о С. Однако, не так давно появились новые технологии, которые позволяют удалять воскоподобные вещества вместе с соапстоком. Последний может быть использован в мыловаренной промышленности.

Периодическая нейтрализация проводится в специальных аппаратах – нейтрализаторах. Она объединяет гидратацию и нейтрализацию. Продукт сначала обрабатывается раствором лимонной или фосфорной кислоты, а уже потом щелочью или силикатом натрия.

Использование силиката натрия для нейтрализации имеет как преимущества, так и недостатки. К первым относят то, что не требуется промывка масла от остатков щелочи. Ко вторым – получение очень густого соапстока, который нужно обрабатывать дальше. Если проводить силикатную рафинацию при температурах в диапазоне от 20 до 25 о С, то можно увеличить количество выводимых из масла воскоподобных веществ, а также сократить потенциальные затраты на при вымораживании.

Отбеливание

Третья стадия – отбеливание. Ее проводят с целью очистки от пигментов, мыла и фосфатидов, которые остались после нейтрализации. Технически реализуется за счет отбельных аппаратов периодического или непрерывного действия.

Операция проходит под вакуумом (30-50 мм.рт.ст.). В зависимости от используемой технологии процесс может протекать при высоких (85-110 о С) или низких (25-30 о С) температурах. Низкие температуры обработки менее предпочтительны, так как не позволяют в достаточной мере уменьшить интенсивность окраски продукта и плохо выводят фосфатиды.

Как адсорбенты используют вещества природного происхождения – природные вещества монтмориллониты. Их еще называют отбеливающей землей или глиной. Добывается такое вещество в карьерах. Перед обработкой отбеливающие земли измельчают, а потом добавляют соляную или серную кислоту.

Конкретный вид минерала подбирают в зависимости от того, какое сырье нужно обрабатывать, а также условий производства и возможности фильтрации полученной суспензии (разделения использованной глины и масла).

На практике активность поглощения примесей и тонкость гранулометрического состава являются обратно пропорциональными величинами. Поэтому очень важно найти допустимый баланс.

В результате отбеливания образуются отходы в виде отработанной отбеливающей глины. Ее вывозят на полигоны для промышленных отходов.

Вымораживание

Четвертая стадия – это вымораживание или еще ее называют винтеризацией. Используется для удаления из подсолнечного и кукурузного масла воскоподобных веществ. Также может быть периодической и непрерывной, а проводится в кристаллизаторах и экспозиторах. Суть вентеризации состоит в следующем. Масло смешивается с кизельгуром или перлитом и медленно охлаждается до температуры 5-8 о С. В таком виде его выдерживают несколько часов и уже потом отправляют на фильтрацию. После вымораживания образуются отходы в виде отработанного фильтровального порошка. Их, также как и отработанные отбеливающие земли, вывозят на специальные полигоны для промышленных отходов.

Кизельгур (диатомит) – это природный материал, который образовался на основе остатков древнейших микроорганизмов. Именно от его свойств во многом зависит качество получаемого масла и скорость последующей фильтрации. Также в качестве добавки можно использовать и перлит, но он приводит к повышенной маслоемкости. Перлит имеет низкую плотность, что может способствовать возникновению трудностей при транспортировке.

Дезодорация

Последняя стадия – дезодорация. Масло находится в дезодораторе, где поддается обработке острым паром при высоких температурах (225-260 о С) и остаточном давлении 1-3 мм. рт. ст. Главным результатом дезодорации является удаление из растительного масла пестицидов, одорирующих веществ, жирных кислот и гербицидов.

Время нахождения масла в дезодораторе – от 40 минут до двух часов. Очень важно, чтобы обработка масла на предыдущих этапах была качественной. Поскольку если не удалось убрать нежелательные вещества на первых четырех стадиях, то они также будут обработаны в дезодораторе.

Например, при наличии фосфатидов при дезодорации происходит их пригорание в масле, что приводит к тому, что при потреблении продукта в пищу будет ощущаться привкус гари. А само масло приобретет опалесцирующую окраску.

С приведенного обзора можно сделать вывод о том, что очистка растительного масла (рафинация) является технически очень сложной процедурой. Получение качественного конечного продукта возможно только при полном соблюдении всех технологических условий и требований на каждом из этапов технологического цикла.

Методы очистки растительных масел

На практике масло из семян масленичных культур получают путем механического воздействия, которое реализуется прессованием измельченного сырья. При этом кроме масла на выходе получают также жмых.

Доступные литературные источники утверждают, что растительное масло, производимое таким способом, содержит значительное количество витаминов и биологически активных веществ.

Холодное прессование

Если используется холодное прессование, то это позволяет сохранить натуральные вкус и цвет масла. Но при этом оно получается мутным из-за наличия слизистых и белковых веществ, которые попадают в продукт из исходного сырья и должны быть отфильтрованы.

Двойное прессование

В случае, когда масличность перерабатываемых культур достигает 50%, наибольший эффект достигается при использовании так называемого «двойного прессования»: предварительного на прессах непрерывного действия и вторичного на шнековых прессах.

Суть очистки

По своей сути очистка растительного масла – это разделение суспензий. Ее классифицируют в зависимости от того, движение какой фазы происходит относительно другой.

При осаждении частицы движутся относительно сплошной среды, а при фильтровании – имеет место проход дисперсионной фазы сквозь концентрированную дисперсную. Доказано, что в случае центрифугирования неоднородных продуктов можно добиться удаления не только взвешенных примесей, но также и воды.

Центрифугирование

Показателем эффективности работы центрифуги может служить фактор разделения и индекс производительности. Например, конические центрифуги имеют средний класс производительности приблизительно в 3 раза больше, чем цилиндрические.

Если вести речь о центрифугах, базовым предназначением которых является очистка растительных масел, то тут важнейшими показателями считаются производительность при заданной степени очистки, а также зависимости качественных показателей от параметров центрифуг, исходных свойств масла и параметров фильтра.

Сепарирование масла

При использовании сепараторов для решения задачи очистки растительных масел удалить механические примеси в полной мере не удается.

Фильтрация

Если в центрифугах конического типа задействовать дополнительную фильтрационную перегородку, то можно добиться более глубокой очистки в сравнении с сепарированием.

Фильтрование с постоянной скоростью приводит к повышению сопротивления осадков, что обусловлено увеличением их толщины.

В случае высоких давлений, которые могут возникать в центрифугах, происходит сильное уплотнение сжимаемых осадков, что в свою очередь приводит к возрастанию сопротивления потоку до очень больших значений. Этим и обусловлена нежелательность использования фильтрующих центрифуг для разделения суспензий с сильно сжимаемым осадком.

Очистку растительного масла с применением конических центрифуг условно можно разделить на следующие этапы: образование осадка в порах цеолита, уплотнение примесей и уменьшение объема пор цеолита, вытеснение жидкости. Чтобы повысить качество очистки растительных масел, отвод сырья из ротора центрифуги происходит через отверстия, расположенные недалеко от ее центра.

Источник