Способ получения растительных масел из маслосодержащего сырья

 

Изобретение относится к масложировой промышленности и предназначено для получения высококачественного масла и высококачественного жмыха с высоким содержанием протеина. Сырье предварительно подогревают до 20-70°С, а прессование масла производят в две стадии: на первой стадии сырье подвергают экструзии, совмещенной с отжимом масла, а на второй - окончательному прессованию. Это обеспечивает высокое качество масла за счет снижения кислотного и перекисного чисел. 3 табл.

Способ относится к области получения растворительных масел из маслосодержащих семян растительного происхождения, таких как подсолнечные, соевые - (с оболочкой) и рапсовые, люпиновые, сурепные, льняные, кукурузный зародыш и др. - (бескожурные) способом сухой экструзии - окончательного прессования.

В настоящее время известен способ получения растительных масел способом однократного окончательного прессования /1/.

Способ заключается в следующем. Очищенные от сорных примесей семена подсолнечника, сои поступают на стадию обрушивания, а бескожурные семена перерабатываются минуя эту стадию. Полученная рушанка поступает в аппараты, которые разделяют ее на ядровую фракцию и оболочку. Здесь же оговоримся, что есть технологии, где семена сои и подсолнечника перерабатывают без обрушивания и отделения оболочки, но это приводит к увеличению клетчатки в жмыхе, или, что то же, снижению содержания белка в жмыхе, а также превносит в масло канцерогенные вещества, содержащиеся на оболочке, вска, что ухудшает качественные показатели масла.

В ядре остается оболочка в определенных массовых пределах. Как правило, маслодобывающие предприятия работают на уровне содержания оболочки в ядре: для подсолнечника (9 - 13)%, сои - порядка (1,5 - 2)%. Конструктивные особенности прессового оборудования не позволяют, кроме сои, работать на более низком содержании оболочки в семенах подсолнечника, и эти пределы являются оптимальными.

Далее ядро семян и подсолнечника, а также бескожурные семена подвергаются измельчению на специальных вальцевых станках для получения мятки, которая затем подвергается влаготермической обработке в чанных или барабанных жаровнях посредством нагрева "глухим" и "острым" паром с доведением влажности мезги до 2,0 - 6,0% в зависимости от вида перерабатываемой культуры и температуры (100 - 110)^oC, причем исходным влажность может быть или равновесная, на уровне (7 - 12)% в зависимости от вида культуры (больший предел для сои,) или производят дополнительное увлажнение мятки до уровня (9 - 14)% (больший предел для хлопчатника). В первом случае процесс называется "сухое жарение", во втором - влажное жарение. Полученная мезга подается в непрерывно-действующий пресс однократного окончательного отжима, на котором получают жмых и масло, которое затем подвергают очистке от механических примесей путем отстаивания и тонкой очистки (фильтрация, центрифугирование). Данный способ имеет недостатки в том, что процессы: измельчения ядра, транспортирования мятки шнековыми, норийными и другими конвейерами, жарения в жаровнях при доступе кислорода воздуха приводят к окислению масла, особенно при жарении, к химическим реакциям, приводящим к окрашиванию масла.

Кроме того, как уже упоминалось выше, жмых имеет пониженное содержание белка за счет повышенного содержания оболочки семян.

Частично лишен недостатков, указанных выше, способ получения растительных масел методом сухой экструзии - окончательного отжима. Данный способ разработан фирмой Инста-Про (США) первоначально для семян сои /2/. Данный способ выбран нами за прототип.

Способ заключается в следующем. Очищенные от сора семена сои грубо измельчаются до 1/4 - 1/8 части размеров семени. Затем производят сепарацию оболочки до практически нулевого состояния от исходного содержания (0,5 - 2)%. Есть вариант переработки сои и без отделения оболочки. Измельченное ядро подвергают обработке "острым" паром в шнековом кондиционере или не проводят такую обработку. Соевое дробленое ядро подают затем в экструдер, где оно измельчается, обрабатывается "острым" паром, т.е. осуществляется совмещенный процесс тонкого измельчения структуры ядра и влаготермическая обработка. Полученный экструдат подается в пресс, где происходит отжим масла, идущего потом на очистку от примесей, и получают жмых. Семена подсолнечника и семена бескожурных культур подают в экструдер в неизмельченном виде и необрушенные, без отделения оболочки, т.к. конструктивные особенности экструдера не позволяют перерабатывать обрушенные, с отделенной оболочкой высокомасличные (более 45%) семена масличных культур. В этих экструдерах применен принцип одновалковой экструзии и повышенное содержание масла не дает возможности сформировать необходимую структуру экструдата для последующего отжима, да и просто машина не может транспортировать такой материал, она забивается кашеобразной массой.

К преимуществам данного способа следует отнести совмещение процессов тонкого измельчения и влаготермической обработки материала, протекающего примерно за 30 секунд, в то время как при вышерассмотренном традиционном способе это время составляет порядка 30 - 40 минут. Это приводит к уменьшению окисления масла, следовательно, к повышению его качественных показателей.

К недостаткам можно отнести то, что данный способ не универсален для переработки всех культур. Так, он не позволяет переработать семена подсолнечника с обрушиванием и отделением оболочки, что несет в себе недостатки вышерассмотренного способа; не позволяет устойчиво перерабатывать культуры с высоким, более 45%, содержанием масла. Применение для нагрева "острого" водяного пара может приводить к окислению масла за счет воздуха, который может содержаться в паре, если вода для получения пара недостаточно деаэрирована.

Предлагаемым изобретением является способ получения жмыхов и масел с применением метода "сухой" экструзии, который является универсальным для всех видов маслосодержащего сырья растительного происхождения. Универсальность способа заключается в возможности перерабатывать сырье с любым содержанием масла как с отделением оболочки, так и без отделения.

Целью предлагаемого изобретения является получение высококачественного масла и высококачественного жмыха с высоким содержанием протеина.

Для этого в способе получения растительных масел из маслосодержащего сырья растительного происхождения, заключающемся в обрушивании и отделении оболочки для семян подсолнечника и сои, сухой экструзии ядра семян подсолнечника и сои, а также необрушенных семян бескожурных маслосодержащих культур и прессовании получаемого экструдированного материала, после очистки маслосодержащее сырье предварительно подогревают до температуры (20 - 70)^oC, а отжим масла проводят в две стадии: на первой стадии сырье подвергают экструзии, совмещенной с отжимом масла, а на второй стадии - окончательному прессованию Предлагаемый способ заключается в следующем.

Очищенные от минерального и органического сора семена подогреваются, например, теплым воздухом, получаемым от воздушного калорифера электрообогреваемого или обогреваемого газами сгорания, т.е. не допускается прямой контакт продуктов сгорания с семенами и насыщение их концерогенными веществами. Возможен кондуктивный подогрев паром через стенку, ТВЧ-нагревы и другие способы. Подогрев ведут до температуры семян (20 - 70)^oC. Подогрев служит двум целям. Во-первых, эта температура необходима и достаточна, чтобы обеспечить необходимый тепловой баланс работающего экструзионного и прессового оборудования без снижения производительности, причем подогрев биологически защищенных семян, еще не разрушенных механическими воздействиями, не приводит к окислению масла. Во-вторых, указанная температура, верхний предел, достаточна для подсушивания оболочки семян сои и подсолнечника без практического изменения влажности ядра. Подсушивание оболочки приводит при обрушивании к более полному обрушиванию данных семян, что несомненно скажется впоследствии на стадии сепарации обложки, т.к. с неполностью обрушенного семени сепарировать оболочку невозможно, а это приводит к увеличению оболочки в ядре, и как следствие, снижению содержания протеина в жмыхе. Кроме того, температура семян, ограниченная пределом не более 70^oC, не приводит к растрескиванию оболочки семян, а это важно для предохранения масла от окисления, которое биологически защищено в семени в том числе и оболочкой. Таким образом, данная операция служит обеим целям предлагаемого изобретения.

После сепарации оболочки (для сои и подсолнечника) ядро семян, а также семена бескожурных культур, подогретые предварительно, подаются в экструдер, в котором совмещаются операции измельчения, влаготермической обработки и отжима масла. В данном типе экструдера применена двухвалковая конструкция, которая в совокупности с наличием зеерной поверхности для отвода отжимаемого масла позволяет работать на любом виде маслосодержащего сырья с любым начальным уровнем содержания масла, известным в природе, и, кроме того, конструкция предоставляет возможность работать на материале с любым содержанием оболочки в ядре, что важно для получения жмыха с высоким содержанием протеина. Подогрев материала в экструдере осуществляется от корпуса, обогреваемого электроэнергией, и регулируется в заданных технологических пределах. Совмещение процесса экструдирования с отжимом масла позволяет перерабатывать культуры с различным содержанием масла (18 - 60)%, также получать на этой стадии несколько более высококачественное масло, чем на стадии окончательного отжима. Примерное соотношение по массе получаемых масел прессового к экструзионному получается (1 : 3) - (1 : 4).

В соответствии с отличительными признаками приводим данные по показателям вырабатываемых масел и жмыха по различным технологиям, представленные в таблицах 1, 2, 3.

Как видно из приведенных данных, заявляемый способ во всех случаях позволяет получить более качественное масло, а судя по уровню конечной масличности жмыха, при одинаковом его выходе. По содержанию протеина в жмыхе способ наиболее выигрышен для подсолнечных семян, поскольку позволяет перерабатывать семена практически полностью обрушенные и сепарированные от оболочки. Оболочка семян сои в массовом отношении биологически содержащаяся в семенах достаточно невелика и ее удаление практически одинаково для всех способов. Разница в удалении оболочки на 1% дает прирост содержания протеина в жмыхе примерно на 0,4%, поэтому для всех способов уровень содержания протеина в жмыхе примерно одинаков. Бескожурные семена перерабатывают без обрушивания, поэтому уровень содержания протеина для всех способов примерно одинаковый. Однако следует отметить, что, благодаря слабым температурным воздействиям, масло, которое остается в жмыхе, менее окислено, что важно для приготовления качественных продуктов из жмыхов пищевого и кормового назначения. Белок в жмыхе также менее денатурирован, в нем больше содержится водорастворимой фракции, что повышает достоинство жмыха как пищевого и кормового продукта. Качество масла, полученного на процессе окончательно отжима чуть хуже экструзионного. По материальному балансу массовое отношение экструзионного масла к прессовому составляет (3 : 1) - (4 : 1). Поэтому масла экструзионное и прессовое можно смешивать без заметного ухудшения качества или использовать раздельно.

Формула изобретения

Способ получения растительных масел из маслосодержащего сырья, включающий очистку сырья, сухую экструзию и прессование полученного материала, отличающийся тем, что после очистки маслосодержащее сырье предварительно подогревают до 20 -70^oC, а прессование ведут в две стадии: на первой стадии сырье подвергают экструзии, совмещенной с отжимом масла, а на второй - окончательному прессованию.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3