Методы извлечения масла

В процесс подготовки семян к извлечению масла входят мероприятия по очистке семян от примесей, калиброванию по размерам, кондиционированию по влажности. Они аналогичны операциям перед закладкой семян на хранение, обрушивание семян, разделение рушанки на фракции и измельчение ядра.

По характеру оболочек масличные семена делят на группы кожурных (хлопчатник, подсолнечник) и бескожурных (кунжут, лён, рапс, сурепка). Кожурные семена перерабатываются после отделения оболочки, бескожурные без её отделения. Обрушивание (шелушение) или разрушение оболочек масличных семян происходит путём
раскалывания оболочки ударом, например, у подсолнечника, сжатия оболочки у клещевины, разрезания оболочки у хлопчатника, обдирания оболочки о шероховатые поверхности у конопли. Вот потому рабочие органы машин для шелушения имеют разную конструкцию. Для удара семян о металлические поверхности применяют бичевые и центробежные семенорушки, обрушивающими элементами которой являются колосники с волнистой поверхностью деки, с режущими стальными рабочими органами и дисковые, ножевые, вальцовые шелушилки, с гладкими или рифлёными металлическими поверхностями для раздавливания. Недостатки этих методов в том, что частично разрушается ядро, появляется сечка и масличная пыль. Современные методы обрушивания семян, такие как аэродинамический и создание избыточного давления внутри семени, позволяют ядру практически не дробится и снизить потери масла с отходящей лузгой.
Эродинамический способ заключается в том, что семена, поступающие в аппарат, подхватываются сжатым воздухом, подающимся через сопло, затем семена выбрасываются через трубу в разгрузитель. Семена обрушиваются из-за истирающего действия самой струи, сил инерции и избыточного давления в самих семенах.
Создание избыточного давления внутри семени представляет собой метод, использующийся в нескольких вариантах. В электромагнитном поле сверхзвуковой частоты, под действием которого влага из ядра испаряется практически мгновенно, пары концентрируются в пространстве между ядром и оболочкой, повышая давление внутри семени и тем самым разрушая оболочку.
Еще один вариант извлечения в многократном изменении давления, когда в герметичной камере семена подвергаются пульсирующему действию высокого давления, затем появляются усталостные явления в семенах, которые впоследствие и разрушают оболочку.
Однократный сброс давления представляет собой действия, когда семена помещают в аппарат с повышенным давлением, откуда они после быстрой разгерметизации попадают в приёмник с атмосферным давлением. Разрушение оболочки происходит за счёт мгновенного перепада давления внутри и снаружи семени. Достоинство методов в том, что максимально возможно сохраняются ядра, мало сечки и масличной пыли. Недостатки в дорогом техническом воплощении и больших затратах электроэнергии.
Извлечение масла происходит способом прессования и экстракции.
Получать качественные низкоокислённые масла можно применяя антиоксиданты-ингибиторы и инертные газы, устраняя доступ воздуха, получая масло с сохранённой природной структурой масла в сферосомах (экструзионные технологии) и смешивая масло.
Использовать одни антиоксиданты малоэффективно, так как они начинают действовать в момент окисления. Хранение в герметичной таре исключает доступ воздуха в масло.
Инертные газы для защиты от окисления масла молекулярным кислородом уже давно используются в пищевой промышленности. Инертными газами замещают воздушное пространство (объём) в ёмкостях для хранения, при бутилировании масла или придеаэрации масла путём барботирования через него азота.
После введения капли азота в масло при бутилировании она опускается на дно ёмкости и образует вращающийся конвективный поток жидкости в ёмкости, одновременно минимально охлаждая масло и заполняя азотом пространство над маслом. Однако при вскрытии бутылки масло быстро окисляется.
Повысить стабильность масла к окислению возможно снижением содержания в масле линолевой кислоты за счёт смешения с маслом, которое содержит большее количество олеиновой кислоты. Применяя различные технологические приёмы извлечения масла и их комбинации, можно повысить стабильность масла к окислению.
Перспективными способами извлечения масла признаны методы применения СВЧ-энергии, охлаждения жидким азотом и экструзионные.
В настоящее время СВЧ-энергия довольно широко используется в пищевой промышленности. СВЧ-обработка разрушает липидные сферосы до разрушения клеточной структуры. Вытекающее из них масло более текучее, оно коалесцирует и поэтому нужно подбирать надлежащий режим СВЧ-обработки.

При экструзионном способе масло извлекается за счёт влаги, температуры и сдвиговых усилий. Обрабатываемый материал получает реологические свойства, позволяющие передать механические усилия от частей клетки к сферосомам. Они разрушаются, масло коалесцирует и вытекает, практически минуя капиллярно-пористую структуру, предохраняя его от окисления кислородом воздуха, который находится в капиллярно-пористой структуре.
Нагревание или охлаждение масла в сферосомах приводит к их разрушению, что позволяет избегать больших механических усилий при извлечении масла.
Применяя жидкий азот или углекислый газ можно добиться резкого охлаждения маслосодержащего материала и обеспечить при замораживании такую текучесть, которая не позволит ему после измельчения маслосодержащего материала растекаться по поверхности.
Масло при разрушении сферосом экструзией в случае ввода жидкого азота или углекислого газа будет находиться в атмосфере инертного газа.
После нагрева семян до 60°С для охлаждения применяют жидкий азот или углекислый газ, что приводит к замене кислорода в семенах на инертный газ. Охлаждение жидким азотом, углекислым газом или их смесью хорошо сочетается с экструзионной обработкой.
Сочетание СВЧ и экструзионной обработки также даёт положительный эффект по получению низкоокислённого масла, особенно в случае замены кислорода на углекислый газ в порах и капиллярах материала. Снижение содержания кислорода достигается и в процессе маслодобывания, при отжимании масла за счёт сжатия мезги в маслоотжимном прессе в системе с удалением воздуха на первой стадии сжатия через зеерные колосники и удаляя воздух из интактного ядра масличных семян путём подогрева неизмельченных семян до температуры 70°С перед переработкой, экспозиция до достижения семенами температуры окружающей среды.

Источник: «ПищеПромЭксперт»