На формування їх асортименту та якості

Олії видаляють із сировини шляхом пресування й екстрагування, а іноді за допомогою комбінованого методу (спочатку пресуванням, потім екстрагуванням).

Сутність пресування полягає в тому, що олію віджимають з попередньо підготовленого насіння.

Екстрагування ґрунтується на принципі дифузії, сутність якої полягає у вилученні олії з олійної сировини за допомогою розчинника жиру (низькокиплячого бензину, гексану, дихлоретану).

Технологічні процеси сучасного виробництва рослинних олій можна поділити на:

· механічні – очищення насіння, відокремлення від ядер плодових та насінних оболонок, подрібнення ядра та жмиху;

· дифузійні та дифузно-теплові – кондиціювання насіння по вологості, термічна обробка мятки, екстракція олії, видалення розчинника з місцели та шроту;

· гідромеханічні – пресування мезги, відстоювання і фільтрація олії.

За технологічними ознаками виробничі процеси можна поділити на шість груп:

· підготовка до зберігання та зберігання олійних культур;

· підготовка насіння до виробництва олії;

· видалення олії з сировини;

· рафінація олії;

Всі ці процеси в тій чи іншій мірі впливають на формування споживних властивостей та якості рослинних олій.

Оскільки основним видом рослинних олій, що використовується в нашій державі для харчових цілей, є соняшникова олія, то процес виробництва рослинних олій розглянемо на прикладі соняшникової олії.

Підготовка насіння до зберігання та їхнє зберігання включає наступні технологічні операції: первинне очищення насіння від домішок, кондиціювання насіння по вмісту вологи, збереження насіння.

Насіння соняшника, що надходить на переробку, являє собою неоднорідну суміш насіння та органічних (листя, стебла рослин), мінеральних (земля, камінці, пісок) і зернових (частково пошкоджене насіння основної культури) домішок.

Наявність домішок у сировині погіршує якість насіння при збереженні, зменшують терміни його зберігання, зменшує вихід олії, погіршує якість жмиху, негативно впливає на якість основного продукту – олії.

Видалення домішок відбувається на спеціальному обладнанні – сепараторах та аспіраторах, робота яких заснована на таких засадах:

· розділення сміттєвих домішок і насіння за розмірами шляхом просіювання через сита з отворами різних розмірів та форми;

· розділення сміттєвих домішок і насіння за аеродинамічними властивостями шляхом продування через шар насіння повітря з певною швидкістю та під певним кутом;

· видалення металевих домішок за допомогою магнітів.

Кондиціювання насіння за вмістом вологи. Кількість вологи в насінні має вирішальне значення для його збереження та одержання продуктів переробки (олії та шроту) високої якості. Крім того, оптимальна вологість насіння поліпшує його технологічні властивості, тобто впливає на ефективність наступних операцій, як підготовчих, та і тих, що безпосередньо пов’язані з процесами видалення олії. З цією метою насіння направляють на підсушування. Висушування насіння проводять у спеціальних апаратах шляхом нагрівання його сумішшю повітря і димових газів при невисокій температурі (45–55⁰С) до масової частки вологи, що нижче критичної. Оптимальною вологістю насіння соняшника, що направляється на виробництво олії або на довготривале зберігання для подальшого використання у міжсезонний період, є вологість у межах 6–7%.

Зберігання насіння. Першим і основним завданням цього процесу є збереження від псування цінних речовини насіння з метою одержання при його переробці продуктів високої якості при максимальному виході олії. Друге завдання – покращення якості насіння при збереженні для більш ефективної його переробки. Третє завдання – підготовка великих однорідних партій насіння для безпосередньої переробки з метою забезпечення стабільних оптимальних технологічних режимів роботи обладнання.

Підготовчі процеси виробництва олії виконують в такій послідовності:

· очищення насіння від домішок та кондиціювання його по вмісту вологи перед направленням його на переробку;

· калібрування насіння за розміром;

· видалення оболонок з насіння;

· сортування рушанки на фракції;

· подрібнення ядра.

Очищення насіння від домішок та кондиціювання його по вмісту вологи проводяться аналогічно цим операціям, що проводяться перед направленням їх на зберігання.

Калібрування насіння за розміром необхідно проводити для того, щоб забезпечити ефективне їх обрушування. Це пов’язано з тим, що у рівномірному за розміром насінні плодові (або насінні) оболонки більш повно руйнуються, ядро насіння залишається цілим, зменшуються втрати маси насіння.

Обрушування – це руйнування оболонок соняшника шляхом механічної дії. На обрушеному насінні намагаються залишити 8–10 % оболонок, що полегшує подальше подрібнення ядра.

Внаслідок обрушування одержують рушанку, що являє собою суміш декількох фракцій: цілого насіння, частково необрушеного насіння, цілого ядра, половинок ядра, подрібненого ядра, олійного пилу і лузги.

Рушанку розділяють на ядро і лузгу.

Видалення оболонок має велике значення для одержання високоякісної олії. Справа в тому, що з лузги в олію можуть переходити ліпіди оболонок, що містять велику кількість супутніх речовин, в тому числі алкалоїдів, барвних речовин тощо. Крім того, збільшуються втрати олії з лузгою за рахунок її замаслювання.

Подрібнення насіння. Метою подрібнення ядра є руйнування клітинної структури ядра, що допомагає максимально видалити олію при подальших технологічних операціях.

Важливим чинником, що впливає на вихід олії та її якість є вологість зерна, що направляється на подрібнення.

Якщо на подрібнення буде направлятися насіння з підвищеною вологістю, то воно буде розплющуватися. Це не дасть змогу одержати оптимальну структуру ядра для наступної технологічної операції. Внаслідок цього збільшується час на процес виробництва, зменшується вихід олії, що буде відбиватися на собівартості готової продукції, а отже і на результатах фінансової діяльності підприємства.

Якщо подрібнюватися буде ядро з низькою вологістю, то це призведе до значного перетирання клітин, маса буде мати борошнисту структуру, з якої важко видалити жир. Крім того, надмірне подрібнення ядра буде утруднювати фільтрацію олії, внаслідок чого готовий продукт буде каламутним.

Після подрібнення одержують сипку масу – мятку практично готову для видалення олії.

Основні процеси виробництва рослинних олій. Видалення олії здійснюють трьома способами: пресуванням, екстракцією, або комбінованим. На основі цих способів розроблені наступні технологічні схеми виробництва рослинних олій:

· одноразове пресування;

· дворазове пресування;

· пряма екстракція

· холодне пресування.

Одноразове пресування має просту технологічну схему. За цією схемою переробляють переважно насіння з невисоким вмістом жиру. Ця схема не має широкого розповсюдження, тому що при її використанні невисокий вихід олії і одержують продукцію низької якості.

Дворазове пресування передбачає спочатку одержання олії шляхом попереднього форпресування, а потім використання більш жорстких режимів пресуванням – експелювання. Недоліком цієї схеми виробництва можна вважати значні втрати олії.

Форпресування – це видалення певної кількості олії за рахунок підвищення температури обробки мятки до 65⁰С. За цих умов до 60 % олії видаляється без використання механічного тиску. Цим способом одержують саму високоякісну олію. Але через невисокий вихід готової продукції метод не може застосовуватися на виробничих підприємствах. Тому цей метод використовують у комбінації з методом екстрагування. Сутність такого комбінованого методу полягає в тому, що напівзнежирену мятку, що залишається після форпресування, направляють спочатку на виробництво “пелюстків”, які потім піддають екстрагуванню будь-яким розчинником.

Пряма екстракція – це видалення олії екстрагуванням сировини з невисоким вмістом жиру без попереднього її видаленням іншими способами. Сьогодні цим методом одержують соєву олію.

Холодне пресування як метод виробництва рослинних олій полягає в тому, що перед пресуванням подрібнений напівфабрикат не піддається термічній або вологотермічній обробці. Цей метод використовується для виробництва олій спеціального призначення. Наприклад олій з фруктових кісточок – абрикосових, виноградних, персикових тощо.

Сьогодні частіше за все на виробничих підприємствах для виробництва рослинних олій використовують дворазове пресування та форпресування–екстракція.

Обидві ці схеми передбачають попереднє видалення олії методом пресування – форпресування.

Послідовність процесів в технологічних схемах форпресування–експелювання (дворазове пресування) і форпресування–екстракція наведена на рис.1.

Рис.1. Технологічна схема видалення олії з сировини

Якщо подрібнене насіння (мятку) без спеціальної обробки направити на пресування, то з цього напівфабрикату можна видалити приблизно 10–15 % жиру загальної його кількості. Це пояснюється тим, що тиск, який створюється в сучасних конструкціях пресів, набагато нижчий від тих сил, що утримують масло на поверхні подрібненого ядра. Для ефективного видалення олії необхідно послабити енергію зв’язку олії з сухими речовинами мятки.

З цією метою проводять волого-теплову обробку мятки – обжарювання зі зволожуванням. Ця операція являється найважливішою технологічною операцією, яка суттєво впливає не тільки на вихід олії, але й на якість олії й жмиху. Сутність цієї обробки мятки полягає в нагріванні (до температури 80—105 °С) зволоженої (до 14–20 %) мятки з наступним її висушуванням. Під дією вологи енергія зв’язку олії з сухими речовинами мятки стає слабшою і вона переходить у відносно вільний стан. При цьому змінюються фізичні властивості олії – зменшується в’язкість, густина і поверхневий натяг. Одержаний після такої обробки мятки напівфабрикат називають мезгою.

Мезга направляється на шнекові преси, на яких відбувається попереднє видалення олії (форпресування), при порівняно м’яких режимах (температура мезги 75–90⁰С, вологість – 5–6 %, тиск – 4–6 кг/см². При цьому видаляється біля 60–85 % олії, а в жмиху залишається 14–20 % олії. Використання жмиху з таким вмістом олії для годування тварин економічно не вигідно, тому форпресовий жмих направляють на додаткову обробку – пресування або екстрагування.

При використанні технологічної схеми дворазового пресування остаточне видалення олії проводиться на шнекових пресах при більш жорстких режимах (температура мезги 115–125⁰С, вологість – 2–3 %, тиск – до 400 кг/см²), а в жмиху залишається біля 6 % (а на підприємствах, що працюють на застарілому обладнанні до 10 %) жиру.

Екстракційний метод дозволяє видаляти із олійної сировини майже весь жир. Особливо ефективне його використання для переробки сировини, що містить мало жиру (до 25 %).

Процес екстрагування заснований на принципі дифузії, сутність якого полягає в тому, що розчинник, який знаходиться навколо клітин з олією, проникає через їхні стінки всередину і дифундує в олію, яка в свою чергу із клітин дифундує в розчинник.. Цей процес переміщення рідини через стінки клітин продовжується до того часу, доки не встановиться відповідна рівновага між вмістом олії в середині і зовні клітини, тобто до утворення по обидва боки клітинної стінки розчинів однакової концентрації. В разі безперервного надходження свіжого розчинника жир з клітин буде дифундувати майже до повного його видалення.

Для видалення жиру з олійної сировини існує багато розчинників, але не всі вони використовуються в практиці олійноекстракційних підприємств. До розчинників, що можуть використовуватися для виробництва харчових олій пред’являються досить жорсткі вимоги:

· не утворювати вибухових сумішей з повітрям і не повинні легко загорятися;

· бути не шкідливими для працюючих;

· бути леткими і не залишати запаху ні в олії, ні в шроті;

· легко розчиняти жир і не видаляти з жировмісних продуктів інші речовини;

· не утворювати з олією та шротом шкідливих сполук;

· бути дешевими та не дефіцитними.

Такі розчинники жирів, як бензин, сірководень, дихлоретан та інші не задовольняють усім перерахованим вимогам. Разом з тим, бензин завдяки своїм цінним властивостям на невисокій ціні (порівняно з іншими розчинниками) використовується в олійноексракційному виробництві, незважаючи на свою вогненебезпеку й шкідливість.

На сучасних олійноекстракційних підприємствах використовують два способи екстракції: занурення олійної сировини в розчинник, який рухається назустріч сировині; багаторазове поступове зрошення розчинником напівфабриката, який переміщується назустріч розчиннику. В обох схемах олійна сировини і розчинник рухаються назустріч одне одному. По мірі просування бензину через товщу олійної сировини концентрація розчиненої в бензині олії збільшується і на виході з екстрактора концентрація місцели (суміш олії з бензином) досягає 15–17 %.

Місцелу фільтрують, щоб видалити залишки сировини і направляють у дистилятор, де при нагріванні й під вакуумом відбувається видалення бензину з місцели – процес дистиляції. В результаті дистиляції одержують екстракційну олію, яку направляють далі на рафінацію.

Знежирений шрот виходить з ексрактора з високим вмістом розчинника і води – 25–40 %. Його направляють у шнекові випарники, в яких з нього видаляють бензин. Зі шнекового випарника виходить шрот з вмістом бензину не більше 0,1 %.

Пресування та екстрагування, як методи виробництва рослинних олій, розрізняються глибиною видалення компонентів із олійної сировини. Встановлено, що чим більша глибина видалення олії, тим більший вміст супутніх тригліцеридам речовин в готовому продукті.

Ексракційна олія порівняно з пресовою містить більше вільних жирних кислот, фосфатидів, барвних речовин (каратиноїдів), восків, окофероів, які по різному впливають на якість олії.

Ексракційна олія має більше кислотне число, більш темне забарвлення, а підвищений вміст восків обумовлює появу в олії так званої “сітки”, що робить її непрозорою. Сира екстракційна олія повинна мати більшу стійкість до окислювання, оскільки в ній міститься більше токоферолів та фосфатидів, що виконують роль антиоксидантів.

Олія, призначена для харчових цілей і одержана методом екстрагування повинна бути ретельно очищена від механічних домішок, вільних жирних кислот, але головним чином – від залишків розчинника. Це досягається рафінацією (очищенням) по повній схемі.

Рафінація жирів. Жири повинні відповідати певним вимогам залежно від їхнього призначення. Харчові рослинні олії не повинні мати неприємного присмаку та запаху, темне або не притаманне даному виду олії забарвлення, мати надлишок вільних жирних кислот. Олії, що використовуються в консервній, кондитерській, маргариновій промисловості повинні бути без смаку і запаху, майже безбарвними та прозорими. Все це досягається шляхом рафінації.

Різноманітний склад супутніх речовин обумовлює різні методи рафінації:

· фізичні методи (відстоювання, центрифугування, фільтрація);

· хімічні (лужна рафінація, гідратація);

· фізико-хімічні (відбілювання, дезодорація, виморожування).

Послідовність процесів рафінації та види олії, що одержують внаслідок даної операції, наведено в табл.9.

Механічне очищення олії проводиться для видалення різних механічних домішок і частково колоїдних речовин. Механічні домішки (частини жмиху або мезги) не тільки погіршують товарний вигляд готової олії, а також активізують ферментативні, гідролітичні та окислювальні процеси. Білкові речовини сприяють протіканню реакції Майера (меланоїдиноутворення) та утворенню ліпопротеїдних комплексів.

Таблиця 9

Поиск по сайту: