Мало кто знает, как в действительности производится масло, которое попадает на прилавки магазинов и которое мы потом употребляем в пищу. На самом деле, способов получения масла достаточно много.
Рафинированные масла
Рафинированные масла, с которыми мы сталкиваемся на каждом шагу, в основном производятся методом экстрагирования. Это значит, что масло «выгоняется» из семян и орехов растворителем — в большинстве случаев это гексан (составная часть бензина) — причем сырье еще и подготавливают, нагревая его до высоких температур. Потом гексан испаряется в дистилляторах — а с ним и львиная доля еще оставшихся в масле полезных веществ, но и это еще не все.
Чтобы окончательно очистить продукт от растворителя, смесь пропускают через горячую воду — гидратируют — и нейтрализуют щелочью. В итоге получается очень большое количество дешевого масла, которое не несет практически никакой ценности для здоровья.
Какие бывают способы очистки растительных масел? Все ли сырье масла нужно очищать? Разберемся более подробно в рамках данной статьи.
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 оС. 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 оС, 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 оС) или низких (25-30 оС) 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 оС. 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 оС) 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.
масла холодного отжима
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.
Растительное масло, производимое таким способом, содержит значительное количество витаминов и биологически активных веществ.
Но есть одно существенное НО. При холодном отжиме очень часто используют шнековый пресс — устройство, похожее на мясорубку. И из-за трения температура поднимается до 60°С, что ведет к частичной потере полезных веществ в готовом масле.
Метод холодного отжима на гидравлических прессах. Данная технология хоть и является старинным и наиболее простым методом получения растительных масел из семян и орехов, тем не менее, практически не востребована на производствах масложировой продукции в России. Это связано с тем, что процесс холодного отжима долгий по времени.
Единственный способ, который позволяет получить масло при сохранении 100% пользы семян и орехов — это отжим деревянным прессом без нагревания и контакта с металлом, в ходе которого и получается сыродавленное масло. При таком методе до отжима сырье только режется, а потому его могут употреблять даже сыроеды!
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.