Структурная схема производства горчичного масла и обоснование технологических операций.

Производство горчичного масла состоит из следующих технологических стадий:

- очистка семян горчицы от металлических примесей;

- хранение в производственном бункере;

- измельчение;

- инактивация ферментной системы;

- жарение;

- прессование с получением масла;

- отстаивание масла;

- фильтрование масел;

- розлив и укупоривание.

Структурная схема производства горчичного масла представлена на рисунке 1.

Основными процессами производства растительных масел являются: очистка семян от примесей, обрушивание (безкожурные семена обрабатывают без обрушивания), отделение оболочек от ядра, измельчение ядра (получение мятки), влаготепловая обработка мятки — получение мезги.

Из полученной мезги масло извлекают прессованием или экстракцией, или комбинированным способом — сначала прессованием, а затем экстракцией.

Извлечение масла прессованием осуществляется на прессах под давлением. Сначала производится предварительный отжим масла из мезги. При этом извлекается 60-85% жира. Полученное масло называется прессованным. В жмыхе (остаток масличного материала) содержание масла составляет 14-20%. Поэтому из жмыха после его соответствующей подготовки дополнительно извлекают масло прессованием при более высоком давлении. Содержание масла в жмыхе снижается до 6%.

Извлечение масла экстракцией основано на способности жиров растворяться в некоторых растворителях (низкокипящий бензин). При этом способе подготовленный масличный материал движется в экстракторе навстречу растворителю. Растворитель извлекает масло из экстрагируемого материала, образуется мисцелла (раствор растительного масла в растворителе). Из мисцеллы фильтрованием удаляют примеси, а затем при нагревании и под вакуумом происходит отгонка растворителя (бензина). Полученное экстракционное масло охлаждают. В шроте остается до 1 % жира.

Масло, извлеченное из семян любым способом, содержит частицы мезги, красящие и белковые вещества, свободные жирные кислоты, фосфатиды, вкусовые, ароматические вещества, а экстракционное — еще и следы бензина. Для удаления этих примесей масло подвергают очистке (рафинации). При механической очистке путем отстаивания и фильтрования масло освобождают от взвешенных частиц (жмыха и др.), при гидратации — от белковых веществ, фосфатидов и слизистых веществ, при нейтрализации — от свободных жирных кислот, при отбеливании — от красящих веществ, при дезодорации — от следов бензина, ароматических веществ.

Очистка (рафинация) растительных масел. Полученные растительные масла содержат различные механические примеси, сопутствующие вещества, белковые, слизистые, ароматические вещества, пигменты, могут содержать продукты распада жиров (свободные жирные кислоты и продукты их окисления) и другие.

Используемые для пищевых целей жиры должны быть нейтральными.

В растительных маслах, предназначенных для длительного хранения, не должно быть также и воды, белковых, слизистых и других веществ, создающих питательную среду для развития микроорганизмов. Рафинация масел и жиров преследует цель удалить из них нежелательные примеси и вещества, оказывающие, отрицательное влияние на показатели качества готового продукта.

В зависимости от назначения масла его подвергают полной или частичной рафинации различными способами. В основе этих способов лежат физико-химические процессы.

Основные операции при полной рафинации пищевых жиров складываются из механической очистки, гидратации, щелочной обработки, отбелки и дезодорации.

При механической очистке из масла удаляются взвешенные примеси (частички жмыха или шрота и другие). Такую очистку производят отстаиванием, фильтрованием или центрифугированием. Отстаивание проводится в цилиндрических баках с коническим дном. При выдержке в них масел, кроме механических примесей, на дно оседает вода, а также частично выпадают в осадок фосфатиды. белковые и слизистые вещества.

Отстаивание масел является длительным процессом. Для его ускорения используют принудительную фильтрацию масел на фильтрпрессах через салфетки из особой хлопчатобумажной ткани или искусственного волокна. Наиболее быстрым способом является центрифугирование масел.

Гидратация жиров преследует цель выделить из них белковые, слизистые вещества и фосфатиды. Этот процесс осуществляется в баках с коническим дном, снабженных мешалками с распылителями. Через нагретое до 60° масло пропускается в расплыленном состоянии горячая (70°) вода в количестве до 3% или 1%-ный раствор поваренной соли. В этих условиях белковые, слизистые вещества, фосфатиды, находящиеся в коллоидно-растворимом состоянии, набухают, коагулируют и выпадают в осадок, захватывая механические взвеси. Осадок выводится, а масло подвергают фильтрованию или сепарированию. [4]

Щелочная обработка (нейтрализация) применяется для удаления из масел свободных жирных кислот. Нейтрализацию проводят в таких же емкостях (баках), как и гидратацию. Раствор щелочи в распыленном состоянии пропускают при включенной мешалке через масло. Образовавшееся мыло в виде хлопьев оседает на дно, образуя осадок (соапсток), который отделяют после отстаивания. Остатки мыла или щелочи из масла удаляют водой с последующим высушиванием жира в вакуум-аппаратах.

Способ нейтрализации с применением водно-солевой подкладки состоит в том, что после введения щелочи в масло добавляют 1 — 1,5%-ный раствор поваренной соли, который, оседая на дно, образует слой. Мыло соабстока, попадающее в этот слой, осаждается, и жир, который образовал с ним эмульсию, освобождается и всплывает, присоединяясь к основной его массе. Такая обработка снижает потери масла и ускоряет отстаивание после нейтрализации.

На многих заводах применяется непрерывная нейтрализация, сущность которой состоит в смешивании масел с соответствующим количеством раствора щелочи. Соабсток отделяют центрифугированием или пропусканием через слой водно-солевого раствора. Начинает широко применяться способ непрерывного смешивания с автоматической дозировкой обрабатываемого продукта и раствора щелочи с последующим отделением соапстока на сепараторах с соблюдением поточности производства. Способ непрерывной нейтрализации масел позволяет увеличить степень очистки готового продукта, повысить производительность труда, улучшить культуру производства и т. д.

Отбелка проводится для удаления из масла красящих веществ. Эту операцию осуществляют в том случае, когда жиры используют в качестве сырья при изготовлении других продуктов (например, кулинарных жиров, маргарина и др.), в которых присущий жирам цвет нежелателен. Осветление проводят обработкой разнообразными глинами, вносимыми в жир в тонкоизмельченном состоянии, обладающими способностью адсорбировать и удерживать пигменты. К числу таких материалов относятся разнообразные виды отбельных глин — гумбрин, флоридин и др., а также инфузорная земля, активированный древесный уголь. Отбельные земли предварительно активируют прокаливанием при 300— 400° или обработкой серной кислотой. Это удаляет из них примеси, посторонние запахи и улучшает структуру, связанную со способностью адсорбировать красящие вещества. Отбельный порошок вводят в жир в количестве около 1%, и процесс ведут в нагретом до 100° состоянии при перемешивании в течение получаса. Затем порошок с поглощенными им пигментами отделяют от масла на фильтр прессах.

В процессе дезодорации жир лишается природных ароматических веществ, свойственных жирам или образовавшихся во время хранения и придающих им специфический вкус и запах, и следов бензина из масел, полученных методом экстрагирования. Эти вещества летучи, поэтому их легко можно отделить перегонкой с водяным паром.

Дезодорацию проводят в специальных аппаратах — дезодораторах, в которых создается вакуум, и через массу жира, нагретого до 170—230°, снизу с помощью барботеров пропускается острый пар. В верхней части аппарата жир разбрызгивается на мельчайшие капельки, что увеличивает суммарную поверхность для испарения ароматических веществ. Эти вещества вместе с паром выводятся в вакуумную линию. На аппаратах с непрерывной дезодорацией жир разливается тонким слоем по поверхности многочисленных колец, размещенных посекционно в специальных колонках. В колонку сверху непрерывно поступает жир, навстречу ему подается пар, удаляющий из продукта летучие вещества.

Вышеизложенная схема полной рафинации жиров применяется обычно в случае подготовки их в качестве сырья для производства других продуктов, например, маргарина, майонеза, кулинарных жиров. При этом имеется в виду обезличить жир таким образом, чтобы он не оказывал влияния на вкус, запах и цвет этих продуктов.

При рафинации масел и жиров удаляются многие сопутствующие им вещества, имеющие важное физиологическое значение, что снижает пищевую ценность готового продукта. Поэтому масла и жиры, поступающие в розничную торговлю, не всегда подвергают рафинации. Очень часто выпускают продукты с частичной очисткой.

Вымораживание – процесс удаления высокообразных веществ. Процесс проводят в начале или после рафинации. Масло охлаждают до t – 10 –12° С, выдерживают до образования кристаллов, нагревают до 20° С, а затем фильтруют.