Жиры и масла. Сравнительная характеристика

1.3. Техника производства

      Извлечение  жира из жировой или костной ткани  под действием тепла называется вытопкой. Получаемые этим способом жиры называют топлеными животными жирами.

      В технологической схеме производства топленых животных жиров можно выделить три группы операций:

      подготовительные  операции — оборка, сортировка, предварительная промывка, грубое измельчение, окончательная промывка, охлаждение, частичное обезвоживание и тонкое измельчение сырья;

      вытопка жира из жирового сырья;

      операции  очистки жиров от примесей — извлечение механических примесей, а также находящихся в жирах в растворенном состоянии свободных жирных кислот, красящих и одорирующих веществ.

      Подготовительные  операции. Оборка и сортировка сырья. Оборкой сырья называется удаление нежировых прирезей — остатков мышечных тканей, кусочков кровеносных сосудов, концов кишок, лимфатических узлов. Эти нежировые примеси не только интенсифицируют процессы порчи жира-сырца, но и ухудшают качество готового топленого жира, так как пригорают при вытопке и сообщают жиру неприятные вкус и запах (при сухом способе) или образуют клеевой бульон (при мокром способе).

      Сортировка  сырья производится в зависимости  от вида животных, от места отложения жировой ткани в организме, а также в соответствии с упитанностью скота.

      Предварительная промывка. Сырье промывают одновременно с оборкой и сортировкой проточной холодной водой, поэтому оно частично охлаждается и уплотняется. При промывке с поверхности сырья удаляются нежировые прирези и загрязнения.

      Грубое  измельчение. Цель грубого измельчения — подготовка сырья к окончательной промывке и охлаждению перед тонким измельчением. Осуществляется в салорезках, где жировое сырье разрезается на полосы шириной 35—40 мм.

      Окончательная промывка. Эта операция преследует несколько целей. Во-первых, удаляются остатки загрязнений — крови, белковых тканей, содержимого желудка и других, ухудшающих качество готового жира. Кроме того, происходит набухание соединительной ткани, в результате чего прочность ее уменьшается, а это облегчает процесс тонкого измельчения и последующего выделения жира при вытапливании. И наконец, при промывке осуществляется дополнительное фракционирование сырья в зависимости от плотности на плавающее (с высоким содержанием жира) и тонущее (с низким содержанием жира). Промывку проводят при температуре воды 10—15 °С.

      Охлаждение. Жировое сырье охлаждают прежде всего для предохранения от порчи в период накопления партий его перед вытопкой. Одновременно улучшаются некоторые показатели качества жировой ткани. Так, жировая ткань уплотняется, что позволяет повысить эффективность процесса тонкого измельчения; улучшаются вкус и запах жира вследствие поглощения водой летучих веществ, сообщающих ему неприятные вкус и запах.

      Тонкое измельчение. Тонкое измельчение жирового сырья осуществляется главным образом различными механическими методами: резанием (по этому принципу работают волчок и машина АВЖ), ударом (дезинтегратор), трением (коллоидная мельница), разрушением под давлением (агрегат «Ленинград»)

      В результате механического воздействия измельчается жировая ткань в целом и, кроме того, вскрывается клеточная структура материала, что способствует более полному выделению жира из жировой ткани.

      Вытопка жира из жирового сырья Из животного жирового сырья жир извлекают, как правило, под воздействием тепла в различных условиях и аппаратах периодического или непрерывного действия.

      При вытопке тепловое воздействие на жировое сырье оказывает горячая вода или пар. Причем жировое сырье контактирует с водой или паром либо непосредственно (воду или пар вводят в жировое сырье), либо через греющую поверхность (воду или пар подают в паровую рубашку котла). В зависимости от характера контакта греющего агента (вода, пар) и жирового сырья различают два основных способа вытопки животных жиров: мокрый — воду или пар вводят в жировое сырье и сухой — греющие агенты непосредственно не контактируют с жировым сырьем, а поступают в паровую рубашку.

      Жир из кости вытапливают сухим и  мокрым способами. Перед извлечением жира костное сырье сортируют и промывают. Затем измельчают кость для производства клея и кость для производства желатина (у поделочных костей, которые используют для выработки художественных изделий, пуговиц, только опиливают кулаки).

      Рафинация животных жиров. Сырые топленые животные жиры, так же как и растительные масла, содержал разнообразные примеси во взвешенном, заэмульгированном или растворенном в них состоянии. Состав и количество примесей зависят от качества сырья  и способа извлечения жира.

      Основными операциями рафинации животных жиров являются отстаивание, включающее отсолку жира, фильтрация, сепарирование, нейтрализация, отбелка и дезодорирование.

      Отстаивание. Этот процесс протекает медленно, так как взвешенные частички оседают только под действием силы тяжести. Отстойники громоздки и занимают большие производственные площади. Горячий жир, находясь в отстойниках длительное время, начинает окисляться при взаимодействии с кислородом воздуха. При отстаивании проводят отсолку жира сухой поваренной солью. Соль разрушает жироводную эмульсию, в результате вода отделяется от жира. Отсолка способствует более интенсивному осаждению некоторых примесей. Процесс отстаивания считается закопченным, когда жир становится прозрачным. Содержание влаги в отстоявшемся жире 0,2—0,3%.

      Сепарирование. Процесс разделения неоднородных систем (суспензий, эмульсий) под действием центробежных сил называется сепарированием. С помощью этого процесса можно не только удалить из жира взвешенные частицы (механические примени), но и разделить эмульсию жира и воды, т.е. выделить воду.

      Фильтрация. Фильтрацию проводят перед сепарированием в тех случаях, когда жир содержит большое количество шквары.

      Нейтрализация. Нейтрализацией называется процесс обработки жира щелочью. Проводится с целью удаления из жира свободных жирных кислот, т. е. для снижения кислотного числа до норм, установленных стандартом. Процесс аналогичен процессу нейтрализации растительных масел. После нейтрализации разделяют нейтральный жир и выделившийся соапсток, затем жир промывают горячей водой для удаления следов мыла и сушат.

      Щелочную  нейтрализацию проводят, когда жир  имеет вкус, запах и цвет, соответствующие  пищевому жиру, и только кислотное число превышает нормы стандарта. Если жир, помимо повышенного кислотного числа, имеет неудовлетворительные органолептические характеристики, его относят к техническим жирам.

      Цель  процессов отбелки и дезодорирования  жира та же, что и при рафинации  растительных масел.

     В продажу поступают также сырые (нетопленые) животные жиры: говяжий, бараний, свиной внутренние и бараний курдючный. Свиной, говяжий и бараний нетопленые жиры делят на 1-й и 2-й сорта; курдючный на сорта не подразделяют. Свиной жир бывает соленый в виде шпика или копченый.

     Технологические процессы современного производства растительных масел согласно классификации проф. В. В. Белобородова, делятся на:

     -механические  очистка семян, обрушивание семян, отделение от ядер плодовых и семенных оболочек, измельчение ядра и жмыха;

     -диффузионные и диффузионно-тепловые – кондиционирование семян по влажности, жарение мятки, экстракция масла, отгонка растворителя из мисцеллы и шрота;

     -гидромеханические – прессование мезги, отстаивание и фильтрация масла;

     -химические и биохимические процессы – гидролиз и окисление липидов, денатурация белков, образование липидно-белковых комплексов.

     По  технологическому признаку технологические  процессы делятся на шесть групп:

     1. подготовка к хранению и хранение  масличных семян

     2. подготовка семян к извлечению масла

     3. собственно извлечение масла

     4. рафинация полученного масла

     5. розлив

     6. упаковка и маркировка 

     Подготовка  к хранению и хранение масличных семян. Она включает следующие технологические процессы: очистку семян от примесей, кондиционирование семян по влажности, хранение семян.

     Очистка семян от примесей. Семенная масса, поступающая на хранение и переработку, представляет собой неоднородную смесь из семян и органических, минеральных, масличных примесей.

     Очистку семян от примесей производят на очистительных  машинах – сепараторах, аспираторах, камнеотборниках, используя следующие методы:

     Кондиционирование семян по влажности. Длительному хранению подлежат семена, влажность которых на 2-3% ниже критической. Кроме того, кондиционирование по влажности улучшают технологические свойства семян. Для уменьшения влажности семян применяют метод сушки в промышленных сушилках, а также метод активного вентилирования в специальных хранилищах, оборудованных устройствами для подвода и распределения воздуха по семенной массе. В отличие от других масличных культур семена хлопчатника перед обработкой подвергают увлажнению до 11%.

     Хранение  семян преследует цели сохранения их от порчи при переработке продуктов  высокого качества с минимальными потерями; улучшение качества семян для  их более эффективной переработки.

     Подготовка семян к извлечению масла. Эта подготовка предусматривает очистку семян от примесей, калибрование семян по размерам, кондиционирование семян по влажности, аналогичные соответствующим операциям перед закладкой семян на хранение; обрушивание семян; разделение рушанки на фракции; измельчение ядра.

     Обрушивание семян и отделение  ядра от оболочки. Масличные семена по характеру оболочек делят на две группы – кожурные (подсолнечник, хлопчатник) и бескожурные (лен, рапс, сурепка, кунжут). Кожурные семена перерабатывают после отделения оболочки, бескожурные – без ее отделения.

     Обрушивание – разрушение оболочек масличных  семян путем механического воздействия  осуществляется в семенорушках. В результате обрушивания семян получают рушанку, представляющую собой смесь нескольких фракций: целых семян – целяка, частично необрушенных семян – недоруша, целого ядра, половинок ядра, разрушенного ядра сечки, масличной пыли и лузги (оболочки подсолнечника, у хлопчатника – шелуха). Установлены нормы содержания целяка, недоруша, сечки и масличной пыли.

     Рушанку разделяют на ядро и лузгу (шелуху). Отделение оболочек от ядр имеет большое значение. При этом повышается качество масла, так как в него не переходят липиды оболочек, содержащие большое количество сопутствующих веществ; повышается производительность оборудования; уменьшаются потери масла с лузгой за счет замасливания.

     Измельчение ядра. Целью этой операции является разрушение клеточной структуры ядра для максимального извлечения масла при дальнейших технологических операциях. В результате получают сыпучую массу – мятку. При лепестковом помоле получают лепесток – пластинки сплющенного жмыха толщиной менее 1мм.

     Собственно  извлечение масла. Извлечение масла производят двумя способами:

     прессование

     экстракция

     На  основе этих двух способов разработаны следующие технологические схемы производства растительного масла:

     однократное прессование 

     двукратное  прессование – извлечение масла  путем предварительного отжима –  форпрессования с последующим окончательным  отжимом – экспеллированием;

     холодное  прессование – извлечение масла из сырья без предварительной влаготепловой обработки

     форпрессование-экстракция – предварительное обезжиривание  масла путем форпрессования с  последующим его извлечением  путем экстракции бензином;

     прямая  экстракция - экстракция растворителем без предварительного обезжиривания.

     Предварительный отжим масла –  форпрессование. Прессованием называется отжим масла из сыпучей пористой массы – мезги. В результате прессования извлекается 60-85% масла, т.е. осуществляется предварительное извлечение масла – форпрессование. Содержание масла в жмыхе составляет 14-20%. Его направляют на дополнительное извлечение масла. Мезгу направляют на окончательное прессование или для получения лепестка.