10.Способы получения растительного масла. Технологический процесс, Средства механизации. Оценка качества растительного масла. Маслобойные цеха.

Растительное масло — это многокомпонентная смесь органических веществ (липидов), выделяемых из тканей растений (подсолнечник, хлопчатник, лен, оливки и др.).

ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И ПРОДУКЦИИ

Сырьем для производства растительных масел являются главным образом семена подсолнечника. Плод подсолнечника — удлиненная клиновидная семянка, состоящая из кожуры (лузги) и белого семени (ядра), покрытого семенной оболочкой. На долю лузги приходится 22...56% общей массы семянки. Содержание масла в семенах подсол­нечника более 50 %, а в очищенном ядре — около 70 %.

В состав растительных масел, получаемых из семян подсолнечника, входят 95.-98% триглицеридов, 1...2% свободных жирных кислот, 1...2 % фосфолипидов, 0,3...0,1 % стеринов, а также каротиноиды и ви­тамины. В подсолнечном масле содержится 55...71 % линолсвой и 20...40% олеиновой кислот.

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ

Технология производства растительных масел на малых предприя­тиях включает в себя подготовку семян подсолнечника к хранению, от­деление и измельчение ядра, гидротермическую обработку мятки, прес­сование, очистку, фасование и хранение готовой продукции.

Подготовка семян к хранению, Семена подсолнечника поступают после уборки на хранение с содержанием влаги, превышающим опти­мальные значения для хранения и технологической переработки. Наиболее распространенный метод снижения содержания влаги в се­менах подсолнечника перед хранением — тепловая сушка, в процессе которой семена нагреваются с помощью сушильного агента (обычно в смеси воздуха и дымовых газов). Сушильный агент температурой 300...350*С движется в сушилке навстречу семенам, влажность кото­рых снижается на 10... 12 %. Высушенные семена охлаждают и направ­ляют в бункер.

Отделение ядра. Особенностью данной операции является разделе­ние семян по геометрическим размерам на крупную и мелкую фракции, а также отделение примесей, отличающихся от основной культуры аэродинамическими и металломагнитными свойствами.

Отделение оболочек от ядра состоит из операций разрушения по­кровных тканей семян — обрушивания и последующего разделения (от­веивания) полученной смеси — рушанки на ядро и шелуху (лузгу). Важ­нейшее требование к операции обрушивания состоит в сохранении це­лостности ядра. Роторы рушальных машин вращаются с частотой вра­щения 35...40 с^-1, обрушивание происходит за счет однократного направленного удара вдоль большой оси семянки.

Разделение рушанки на лузгу и ядро основано на различии в их раз­мерах и аэродинамических свойствах. Поэтому сначала получают фрак­ции рушанки, содержащие частицы лузги и ядра одного размера, а за­тем в потоке воздуха рушанку разделяют на лузгу и ядро. Такой способ разделения рушанки применен в аспирационных рушально-веечных машинах.

Измельчение ядра. Для извлечения масла из семян необходимо раз­рушить клеточную структуру их тканей. Конечным результатом опера­ции измельчения является переход масла, заключенного в клетках се­мян, в форму, доступную для дальнейших технологических операций. Получаемая мятка отличается большой удельной поверхностью, так как помимо разрушения клеточных оболочек при измельчении нару­шается также внутриклеточная структура маслосодержащей части клетки. Значительная доля масла высвобождается и сразу же адсорби­руется на поверхности частиц мятки. Хорошо измельченная мятка должна состоять из однородных по размеру частиц, проходящих через сито с отверстиями диаметром 1 мм, не должна содержать целых, не­разрушенных клеток, и в то же время содержание очень мелких частиц в ней должно быть невелико. Для получения мятки на малых предпри­ятиях используют вальцовые станки с диаметром валков 600 мм и час­тотой вращения 5,0 с^-1.

Гидротермическая обработка мятки. Целью данной операции явля­ется ослабление поверхностных сил, удерживающих масло на частицах мятки. На мини-предприятиях приготовление мезги осуществляют в две стадии. Первая — увлажнение мятки до 8...9 % и подогрев ее до тем­пературы 80...85 'С, способствующей равномерному распределению влаги в мятке и частичной инактивации гидролитических и окисли­тельных ферментов семян, ухудшающих качество масла. Вторая — на­гревание мятки до 105 'С и ее подсушивание до конечного содержания влаги 5...6 %.

Прессование мезги. Осуществляется в шнековых прессах, обеспечи­вающих давление около 30 МПа и степень уплотнения мезги 2,5...3,0. В процессе прессования получают жмых масличностью 15...17 % и рас­тительное масло.

Очистка растительного масла. Операция состоит в удалении из рас­тительного масла твердых механических примесей и взвесей.

Фасование и упаковывание. Растительное масло фасуют в прозрачную пластиковую тару, укупоривают и этикетируют с использованием уку­порочных и этикетировочных машин. В некоторых случаях использует­ся упаковка пластиковой тары в термоусадочную пленку. Фасованная и упакованная продукция направляется на хранение и реализацию в тор­говую сеть.

При наличии определенных достоинств технология известных мас­лозаводов обладает рядом недостатков. Основным из них является по­вышенная остаточная масличность прессуемого материала, что снижа­ет выход масла. Наличие большого количества лузги в масличном материале из-за отсутствия в ряде случаев операций обрушивания и специальной подготовки или жесткие режимы жарения мятки перед прессованием приводят к получению растительного масло низкого ка­чества.

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Машинно-аппаратурная схема комплекса технологического обору­дования для производства растительного масла представлена на рисунке 1.

Комплекс состоит из ситового сепаратора 7, нории 2, магнитного сепаратора 6, рушльно-веечной машины 5, вальцового станка 3, шнековых конвейеров 11, 12 и 14, бункеров для мятки 9 и лузги 10 соответственно, жаровен 8, шнекового зеерного пресса 13, емкостей 15 и 16 для неочищенного масла, емкости 18 для очищенного масла, насосов 17 для отстоявшегося масла и бункеров для лузги 20 и пыли 19.

Поступающие на кратковременное хранение в силос семена под­солнечника предварительно взвешивают на весах, которые затем но­рией 2 подают в ситовой 7 и магнитный 6 сепараторы для отделения примесей. Примеси растительного происхождения, отделяемые на се­параторах, собирают и используют в комбикормовом производстве. Затем семена поступают в сушилку 20, где доводятся до необходимой влажности.

Дальнейшая переработка семян подсолнечника заключается в мак­симальном отделении оболочки от ядра. Этот процесс предусматривает две технологические операции: шелушение (обрушивание) семян и от­деление оболочки от ядра (отвеивание, сепарирование), осуществляемые в рушально-веечной машине 5. При этом формируется на выходе три потока, которые в зависимости от их состава направляются на следую­щие участки технологической схемы: первый поток является недорушем — возвращается в приемный бункер; второй поток, состоящий из ядра семян подсолнечника и частиц лузги, направляется в аспирационное устройство рушально-веечной машины 5, где потоком воздуха уно­сится лузга; третий поток ядра вместе с сечкой поступает в жаровни 8.

После взвешивания на весах ядра подсолнечника измельчаются на вальцовом станке 3. Процесс измельчения может осуществляться за один раз либо за два раза — предварительно и окончательно. При измельчении происходит разрушение клеточной структуры ядер подсолнечника, что необходимо для создания оптимальных условий для наиболее полного и быстрого извлечения масла при дальнейшем прессовании.

Продукт измельчения — мягка после вальцового станка 3 поступает в жаровню 8, в которой за счет гидротермической обработки достигает­ся оптимальная пластичность продукта и создаются условия для облег­чения отжима масла на прессах. При жарении влажность мезги пони­жается до 5..7 %, а температура повышается до 105...115 "С.

Из шнекового зеерного пресса 13, в который после жаровни подает­ся мезга, выходят два продукта: растительное масло и жмых. Очистка прессового масла осуществляется при помощи рамных фильтров-прес­сов или отстойников.

Машинно-аппаратурная схема комплекса технологического оборудо­вания КМ-400 для производства растительного масла производительнос­тью 400 кг/ч представлена на рис. 2. Комплекс состоит из сушилки 1, сепаратора 2, рушально-веечной машины 3, вальцового станка 4, двух жаровен 6 и гидравли­ческого пресса 5.

Вначале семена со склада подаются в сепаратор 2, предназначенный для разделения примесей, отличающихся от основной культуры линей­ными размерами, аэродинамическими и металломагнитными свойствами, при помощи системы подвижных сит, нагнетательного вентилятора и постоянных магнитов.

Затем очищенные семена подсолнечника поступают в рушально-веечную машину 3 для отделения ядер семян от лузги за счет прохож­дения семян между вращающимся бичевым барабаном и рифленой поверхностью неподвижных дек с последующим их просеиванием че­рез сито.

Отделенная лузга используется для топки жаровен 6, предназначен­ных для гидротермической обработки мятки. После этого мятка направляется на вальцовый станок 4 для ее из­мельчения перед прессованием. Измельченная и обработанная в жаро­вне мезга подается в гидравлический пресс 5, в котором от нее отделя­ется растительное масло.

качество масел

2.2. Оценка и экспертиза качества растительного масла в соответствии с ГОСТ (физико-химические и органолептические свойства).

Оценка качества – совокупность операций по выбору номенклатуры показателей, определению их действительного значения и сопоставлению с базовыми показателями.

Деятельность по оценке качества складывается из трех групп операций, каждой из которых свойственны специфические особенности.

Выбор номенклатуры потребительских свойств и показателей, их определяющих. Основными критериями выбора являются: этап жизненного цикла продукции; потребности, которые должен удовлетворять товар; субъективные особенности оценщика.

При выборе номенклатуры потребительских свойств и показателей чрезвычайно важно правильно выбрать из всего многообразия такие показатели, которые имеют решающее значение для определенных целей.

Определение действительных значений показателей качества проводится путем количественных и качественных измерений. Количественные измерения применяются для определения размера показателя, а качественные – для размерности.

Сопоставление действительных значений измеряемого показателя с базовым. В качестве базовых показателей могут быть приняты регламентированные значения стандартов или других НД, а также стандартные образцы, вещества, эталоны.

При сравнении выявляется соответствие или несоответствие действительных значений показателей качества базовым.

Экспертизу растительного масла производят на предмет идентификации, фальсификации и безопасности.

При идентификации растительного масла определяют видовую принадлежность, степень очистки и товарный сорт в соответствии с нормативной документацией.

Видовую принадлежность и степень очистки устанавливают органолептически.

Органолептически целесообразно определять видовую принадлежность нерафинированного, гидратированного, отбеленного и рафинированного недезодорированного масла. При этом решающее значение имеют вкус и запах.

Нерафинированное масло обладает интенсивной окраской, имеет ярко выраженный вкус и запах, образует осадок, над которым может быть легкое помутнение или сетка.

Гитратированное масло в отличии от нерафинированного имеет менее выраженный вкус и запах, менее интенсивную окраску без помутнения и отстоя.

Рафинированное недезодорированное масло прозрачно, не образует отстоя, обладает достаточно выраженными вкусом и запахом.

Рафинированное дезодорированное масло также прозрачно, не образует осадка или отстоя, обезличено по вкусу и запаху, имеет окраску слабой интенсивности.

Отбеленное масло имеет слабую окраску, поскольку красящие вещества удалены при обработке адсорбентами.

О степени очистки также судят по цветному числу.

В спорных случаях, а также видовую принадлежность дезодорированного масла определяют по физическим показателям: относительной плотности и показателю преломления.

Наиболее распространенным способом фальсификации растительного масла является частичная замена дорогого масла более дешевыми видами: оливкового – рапсовым, кукурузного – соевым, подсолнечного – хлопковым; частичная замена масла высшего сорта маслом более низкого сорта. Так, оливковое масло имеет самое низкое значения показателей преломления (показатель преломления – это отношение скорости света с определенной длиной волны в вакууме к скорости света в данной среде). При фальсификации оливкового масла рапсовым, подсолнечным или соевым маслом этот показатель а также плотность увеличиваются. При фальсификации кукурузного масла соевым показатель преломления существенно возрастает. При фальсификации подсолнечного масла хлопковым увеличивается плотность.

Фальсификацию растительного масла выявляют с помощью качественных реакций и хроматографического анализа жирнокислотного состава в соответствии с ГОСТ 30623-98 « Масла растительные и маргариновая продукция. Метод обнаружения фальсификации».

Качественной реакцией на хлопковое масло является реакция с раствором азотнокислотного серебра. Исследуемое масло или смесь масел окрашивается в темный цвет при наличии в масле даже 5% хлопкового масла.

Качественной реакцией на кунжутное масло является реакция с раствором сахарозы в соляной кислоте. При наличии кунжутного масла в смеси появляется красная окраска.

Качественной реакцией на рапсовое масло является реакция с уксуснокислым свинцом. Предварительно смоченная им фильтровальная бумага чернеет при нанесении нескольких капель исследуемого масла, содержащего рапсовое или другое масла из семян растений семейства крестоцветных.

О чистоте оливкового масла можно судить по элаидиновой реакции, сущность которой состоит в смешивании масла, азотной кислоты и ртути в соотношении 10: 5: 1 и в определении времени застывания реакционной смеси. Чистое оливковое масло затвердевает через 1 час. Добавление в оливковое масло рапсового увеличивает время застывания смеси.

Кроме указанных показателей нормируются:

Массовая доля нежировых примесей: в рафинированных маслах – отсутствуют, в большинстве нерафинированных – не более 0,03-0,02%, в кукурузном не определяется;

В хлопковом, кукурузном, арахисовом, рапсовом, соевом маслах определяют наличие мыла по качественной пробе – должно отсутствовать; йодное число должно составлять (J2/100 г), не более: для подсолнечного – 125-145, хлопковое – 101-116, соевого – 120-140, горчичного – 92-123, арахисовое – 83-105, рапсового – 94-106, кокосового – 12.

Массовая доля неомыляемых веществ в растительных маслах не должна превышать (в %): 8 – в соевом и арахисовом рафинированных; 1,0 – в хлопковом, соевом гидратированном, горчичном, кукурузном, арахисовом рафинированном; 1,2 – в подсолнечном; 1,5 – в рапсовом нерафинированном.

Температура вспышки экстракционного масла подсолнечного, арахисового, кукурузного дезодорированных – не ниже 234*С; подсолнечного, соевого гидратированного, арахисового и кукурузного нерафинированных – не ниже 225; хлопкового – не ниже 232; рапсового – не ниже 230*С.

Согласно ГОСТ 1129-93 в подсолнечном масле нормируют степень прозрачности (в фем.): рафинированного – 25; гидратированного и нерафинированного высшего и 1-го сортов – 40; перекисное число (0,5 О ммоль/кг), не более: для свежевыработанного масла – 5,0, для хранившегося масла – 10,0.

Дефектами растительного масла являются: затхлый запах, возникающий при использовании дефектного сырья; посторонние или неприятные привкусы и запахи как следствие несоблюдения товарного соседства при хранении; прогорклый вкус и запах олифы в результате несоблюдения температурно-влажностного режима хранения; интенсивное помутнение или выпадение осадка в рафинированных маслах как следствие попадания влаги в масло , чрезмерного охлаждения.

Цветное число, мг

Не более 10,0

Кислотное число мг, КОН/г

Не более 0,35

Массовая доля нежировых примесей %

отсутствует

Отсутствует

Массовая доля фосфорсодержащих веществ %

отсутствует

Отсутствует

Массовая доля влаги и летучих веществ %

Не более 0,10

Перекисное число моль

Не более 1,0

мыло

отсутствует