Растительные масла - это извлекаемые из растительного сырья продукты, которые состоят из триглицеридов жирных кислот и сопутствующих им веществ.
Выделяют два основных способа получения растительных масел из семян масличных растений - прессование и экстрагирование. Кроме того, в некоторых случаях используется комбинированный метод, в соответствии с которым вначале проводят прессование, а после него – экстрагирование.
Прессование
В основу прессования положено оказание на масличное сырье механического воздействия, благодаря которому отделяется жировая фракция. Для того чтобы жировая фаза лучше отделилась, следует предварительно обработать мятку - продукт измельчения ядер или семян. Суть обработки состоит в увлажнении мятки (водой и острым паром), в ее нагреве и в последующем высушивании.
Увлажнение выполняют одновременно с нагреванием в специальных аппаратах - жаровнях, где мятка непрерывно перемешивается. В результате такой обработки вода вытесняет масло, которое адсорбировано гидрофильными частицами мятки. Кроме того, повышенная температура способствует уменьшению вязкости масла, благодаря чему выделение масла из тканей происходит быстрее и полнее.
После обработки в жаровне получают массу, которая называется мезгой. Ее затем направляют на прессование - так получают масла горячего прессования.
Холодное прессование мятки проводится без ее подогревания в жаровнях. Применение такого метода, с одной стороны, позволяет сохранить натуральные запах и вкус масла, с другой стороны, получается мутное масло, поскольку из масличного сырья в него перешли белковые и слизистые вещества. Отсюда следует, что масло холодного прессования необходимо подвергнуть фильтрованию.
Сырьем для получения масел холодного прессования являются оливки, вишневые, персиковые, абрикосовые косточки, ядра кедровых орехов. После холодного прессования в жмыхе остается значительное количество жира (14-20 %), что обуславливает необходимость проведения вторичной обработки жмыха методом горячего прессования.
Свойства исходного сырья и метод его подготовки во многом предопределяют выбор в пользу одной из следующих технологических схем выработки растительного масла:
- Однократное прессование - в настоящее время не имеет широкого распространения, так как выход растительного масла оказывается небольшим.
- Двукратное прессование - сначала выполняют прессование под малым давлением с отжимом лишь части масла (60-85 %), после чего следует прессование жмыха под высоким давлением (данный метод дает наибольший эффект при переработке подсолнечных семян и кедровых орехов).
- Прессование-экстракция - масло предварительно отжимается на прессах, после чего жировая фракция окончательно отделяется с помощью экстракции.
- Прямая экстракция.
Прессование преимущественно выполняют при помощи шнековых прессов, которые зачастую соединены со шнековыми жаровнями. Так, мезга из жаровни передается на пресс, где давление на прессуемый материал возрастает по мере его продвижения к выходу. Отпрессованное масло стекает в маслосборник, который располагается под прессом.
Масло, которое было отжато на прессах, предварительно отстаивают в баках, а затем фильтруют. После отжима масла еще получают жмых, который обычно используется в качестве корма скоту.
Экстрагирование
Почти полностью извлечь жир из семян позволяет экстракционный метод. В соответствии с ним извлечение жира из масличного сырья выполняют при помощи растворителя.
Основой процесса экстракции является диффузия. Она проявляется в том, что растворитель проникает через стенки внутрь клеток и диффундирует в жир, который переходит в растворитель. Данный процесс продолжается, пока концентрация жира в клетке и растворителе не придет в равновесное состояние. Если свежий растворитель непрерывно поступает, то жир практически полностью переходит в растворитель, в результате чего масличное сырье обезжиривается.
Растворители, которые используются в заводской практике, должны соответствовать следующим требованиям:
- безвредность для персонала и оборудования;
- достаточная летучесть;
- неогнеопасность;
- дешевизна и др.
В настоящее время в большинстве случаев в качестве растворителя промышленные предприятия используют бензин высокой очистки.
Сейчас самым современным методом извлечения жира из семян является непрерывная экстракция. Экстрагируемый материал (в виде лепестка или крупки) поступает в загрузочную колонку экстракционного аппарата, где он шнеком перемещается сначала вниз, а затем вверх - в экстракционную колонку к выходному отверстию. Одновременно навстречу перемещаемому масличному сырью подается бензин с температурой 55-60 градусов.
Благодаря такой организации данного процесса растворитель постоянно извлекает жир. Это приводит к увеличению концентрации масла, которое растворено в бензине. В итоге на выходе из экстрактора содержание жира составляет 15-17 %.
Мисцелла, которая насыщена жиром, после отстаивания поступает в дистиллятор, где при нагревании и под вакуумом будет выполнена отгонка бензина. Полученное экстракционное масло охлаждают и направляют на рафинацию с целью его очистки от:
- механических примесей;
- свободных жирных кислот;
- остатков бензина.
Из экстрактора выходит шрот, т. е. обезжиренный остаток масличного материала, который подвергается пропариванию и высушиванию, что приводит к удалению влаги и бензина. Шрот содержит небольшое количество жира - 1-2 %.
Таким образом, растительные масла получают в результате реализации определенных технологий. Основными технологическими схемами в настоящее время считаются прессование и экстрагирование, которые к тому же могут применяться не только по отдельности, но и комбинированно, что позволяет лучше отделить от сырья жировую фракцию.