Методы очистки растительных масел

Очистку сырых масел от различных примесей называют рафинацией, а масла, не подвергавшиеся после получения никакой обработке, кроме фильтрации, - сырыми. Они содержат разнообразные примеси, в том числе нежелательные или даже вредные. К примесям относят вещества различной природы и происхождения. Их делят на три группы: первая включает сопутствующие триацилглицеринам вещества, переходящие в масло в процессе его извлечения из доброкачественного сырья; вторая - вещества, образующиеся в результате химических реакций (окисления, гидролиза и т. п.) при извлечении и хранении масла; третья - собственно примеси (минеральные вещества — песок, частички жмыха или шрота, остатки растворителя).

Однако помимо нежелательных или вредных примесей в жирах всегда имеются сопутствующие вещества, которые не только полезны, но и необходимы для нормальной жизнедеятельности организма человека. К таким примесям относятся, например, жирорастворимые витамины (К, Е), каротиноиды, стеролы, незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты. Некоторые сопутствующие вещества занимают как бы промежуточное положение. Например, фосфолипиды, с одной стороны, физиологически активные вещества, имеющие важное значение в обменных процессах организма, являющиеся ингибиторами окисления масел, с другой - присутствие их в маслах, особенно в больших количествах, приводит к выпадению осадка, что резко снижает товарный вид и затрудняет дальнейшую переработку масла.

Рафинированные жиры легче подвергаются порче, так как при рафинации из них выводятся естественные антиоксиданты - фосфолипиды, токоферолы. Поэтому процесс рафинации стремятся вести так, чтобы, извлекая нежелательные примеси, по возможности сохранить полезные свойства. С этой же целью ограничивают глубину очистки масел. В зависимости от происхождения примесей, от того, в каком состоянии они находятся в жире (в виде грубой взвеси, коллоидно-растворенном состоянии или в состоянии истинного раствора), а также в зависимости от назначения масла используют разные методы рафинации.

В соответствии с механизмом протекания процессов методы рафинации условно делят на физические, химические, физико-химические. К физическим методам относятся отстаивание, фильтрация, центрифугирование. С помощью этих методов из масел удаляют механические примеси и частично коллоидно-растворенные вещества, например, фосфолипиды, выпавшие в осадок, воду, попавшую в масло в процессе его извлечения.

Удаление механических примесей (первичная очистка). Механические примеси (частички лузги, жмыха) не только ухудшают товарный вид масла, но и обусловливают протекание ферментативных, гидролитических и окислительных процессов. Кроме того, эти примеси имеют белковое происхождение и способствуют протеканию сахароаминных реакций, образованию липопротеидных комплексов. В результате денатурации белковых веществ в масло переходят одорирующие и красящие вещества. Все эти процессы ухудшают органолептические показатели и физиологическую ценность масел, поэтому механические примеси удаляют сразу же после получения масел. Обычно схема первичной очистки включает комбинацию процессов отстаивания, фильтрации и центрифугирования.

Гидратация фосфолипидов. Обработку масла водой при нагревании для выведения фосфолипидов называют гидратацией. В результате гидратации фосфолипиды теряют растворимость в масле и выпадают в осадок, который отфильтровывают.

Химический метод (щелочная рафинация). Нейтрализация - обработка масла щелочью для выведения избыточного количества свободных жирных кислот. В процессе нейтрализации образуются мыла - соли как результат взаимодействия жирных кислот и щелочи. Мыла нерастворимы в нейтральном жире и образуют осадок - соапсток. Для щелочной рафинации на промышленных предприятиях применяют растворы каустической соды (NaOH) различной концентрации, растворы Na2CO3, иногда КОН.

Физико-химические методы очистки. С помощью этих методов из масел удаляют примеси, образующие в маслах истинные растворы, без химического изменения самих веществ (красящие, вкусовые и одорирующие вещества).

Вымораживание. Подсолнечное масло подвергают вымораживанию для удаления воскообразных веществ.

Отбеливание жиров. Процесс извлечения из масла красящих веществ путем обработки его адсорбентами называют отбеливанием.

Дезодорация масла. Это процесс отгонки летучих веществ, сообщающих маслу запах и вкус. Дезодорацию проводят с целью получения «обезличенных» (почти полностью лишенных характерных для данного вида запаха и вкуса) масел, а также извлечения из масел посторонних привкусов и запахов.

Процессы, протекающие при хранении масел. Достоверно установлено, что некоторые продукты липидного окисления обладают токсичными и, возможно, канцерогенными свойствами. Накопление этих продуктов в товарных маслах значительно снижает биохимическую ценность пищевых растительных масел. Это актуально для технологии получения растительных масел, биологически ценных в пищевом отношении, стойких при длительном хранении. Особое значение окислительные процессы приобрели в последние годы в связи с широким внедрением в практику подсолнечных семян высокомасличных сортов. Факторами, инициирующими радикалообразование, могут служить ионы металлов переменной валентности, действие тепла, лучистая энергия и другие агенты.

Окисление липидов молекулярным кислородом приводит к образованию перекисных радикалов, перекисей и гидроперекисей, эпокисей, различных карбонильных соединений, спиртов, оксикислот, полимерных соединений. Свободные жирные кислоты могут ускорить распад гидроперекисей на свободные радикалы и этим оказывают каталитическое действие на процессы автоокисления. Температура, продолжительность нагревания и давление кислорода существенно влияют на скорость окисления липидов. Наличие следов солей таких металлов, как железо, медь, марганец, кобальт, также ухудшают стойкость масел.

Условия хранения масел. Основная задача в процессе хранения заключается в том, чтобы предохранить масло от действия факторов, вызывающих процессы пищевой порчи.

Подготавливать масла к хранению начинают на маслодобывающих предприятиях. Так, масло, предназначенное для розлива в бутылки, подвергают обязательной деаэрации и полировочной фильтрации, которую часто осуществляют в цехе розлива. В результате деаэрации из масла удаляется определенная часть кислорода, вызывающего процессы окислительной порчи. При полировочной фильтрации из масла удаляются взвешенные частицы, которые могут либо являться источником ферментов, либо служить питательной средой для микроорганизмов.

Основные рекомендации, выполнение которых обеспечивает сохранение качества масел при их длительном хранении, приведены ниже:

- масла, подлежащие хранению, должны иметь минимальные показатели гидролитической и окислительной порчи;

- для снижения влияния гидролитических процессов на качество масла последнее закладывают на хранение с влажностью не выше 0,1%;

- важнейший фактор защиты масла от окисления - уменьшение контакта его с кислородом воздуха, что может быть достигнуто использованием герметичной тары (бочек, бутылей из окрашенного стекла);

целесообразно, учитывая, что с повышением температуры скорость взаимодействия компонентов масла с кислородом увеличивается, хранить масло при возможно низких температурах в емкостях с достаточно хорошей термоизоляцией;

- для предотвращения перехода из металлической тары в масло металлов - катализаторов окисления она должна быть покрыта защитной пленкой или изготовлена из соответствующего материала, например из титановых сплавов;

- для сохранения качества исходных масел следует избегать нежелательного смешения их.

Для упаковки растительных масел применяют наиболее жиростойкие материалы, при этом они должны быть минимально проницаемы для ультрафиолетовых лучей. Масло, расфасованное в бутылки, следует хранить в темных помещениях при температуре не выше 18 0С. Необходимо соблюдать сроки хранения, установленные для различных масел, считая со дня их розлива.

Побочные продукты производства и рафинации растительного масла. Побочными продуктами производства растительных масел являются жмых, шрот, оболочка (лузга, шелуха) масличных семян.

Жмых и шрот - прекрасный белковый корм для скота. При обработке шрота повышаются его кормовые качества. Так, при обработке шрота в шнековых испарителях стремятся к оптимальной денатурации белковых веществ. Кроме того, обработка шрота должна обеспечивать инактивацию токсичных и антипитательных веществ. Оболочку семян (лузгу, шелуху) применяют, в частности, в гидролизной промышленности.

Побочные продукты рафинации: фосфатидный концентрат, соапсток.

Фосфатидный концентрат широко применяют в пищевой промышленности: в производстве маргарина и кулинарных жиров, в кондитерском и хлебобулочном производствах, в медицине, а также для кормовых целей.

Соапсток образуется в процессе нейтрализации. Ценной его частью являются нейтральный жир и жирные кислоты, находящиеся в соединении со щелочью, чаще всего соапстоки после концентрирования, так как они содержат 50...92 % воды, отправляют непосредственно на мыловарение.