Технология производства масла растительного
Введение
Жиры широко используются в питании человека. Это высококалорийный продукт, имеющий большое физиологическое значение. Они употребляются для приготовления кулинарных блюд, выработки консервов, в пищевой промышленности, непосредственно в пищу.
Растительное масло является одним из видов пищевых жиров. Сырьем для получения растительных масел служат в основном семена и плоды масличных культур, в которых жирные масла накапливаются в таких количествах, что возможна промышленная их переработка с целью извлечения масел. К группе масличных относят более 100 растений. В мировом производстве для получения растительных масел используют семена подсолнечника, хлопчатника, сои, льна, рапса, арахиса, горчицы, рыжика, кунжута и др.; мякоть плодов маслин, кокосовых и масличных пальм, орехов, а также отходы пищевых производств — зародыши семян (например, кукурузы) и других зерновых культур, косточки слив и абрикосов.
Растительные жирные масла широко распространены в тканях растений. По современным представлениям, липиды являются обязательным компонентом живых клеток, хотя большинство растений накапливает сравнительно немного масла. Наряду с этим в настоящее время известно несколько сот растений, у которых в тканях отдельных органов - плодов, семян, корневищ, коры, спор и пыльцы - откладываются в запас значительные количества жирных масел. У некоторых растений в семенах содержание липидов составляет до 50-70% от их массы. Наибольшее количество запасных липидов, возможное для данного вида растений, обычно сосредоточено в семенах, в их активной ткани - зародыше семян и эндосперме, в то время как другие органы растений относительно бедны липидами.
Высокая концентрация липидов в отдельных органах растений позволила уже давно использовать их для промышленного получения растительных масел. Группа растений различных ботанических семейств, родов и видов, обладающих способностью концентрировать в своих органах большие количества масел, получила название масличной. Масличными поэтому называют такие растения, в семенах или плодах которых жирные масла накапливаются в количествах, экономически оправдывающих их промышленное использование.
Растительные масла также являются важнейшими источниками незаменимых жирных кислот. Эти масла, особенно нерафинированные, богаты фосфатидами (лецитин), ситостерином, витамином Е, полиненасыщенными жирными кислотами – это вещества, которые в организме человека участвуют в ряде важных процессов, из них образуются биологически активные вещества. Биологическое значение указанных пищевых веществ позволяет использовать растительные масла в диетах при большинстве заболеваний. Наиболее высока концентрация полезных пищевых веществ в подсолнечном, кукурузном, оливковом и особенно в соевом масле. В растительных маслах при воздействии высокой температуры, особенно длительном, разрушаются ценные жирные кислоты, витамин Е, накапливаются вредные продукты окисления. Поэтому такие масла лучше применять без тепловой обработки, в салатах, винегретах и т.д.
В Россию подсолнечник попал при Петре I в начале XVIII в., разводили его как декоративное растение. Только в конце XIX в. крестьянин Даниил Бокарев впервые начал добывать масло из семян подсолнечника.
В царской России имелось
около 400 цензовых маслозаводов, оснащенных примитивным оборудованием. В 1913 году выработка растительного масла составляла 538 тыс. тонн.
За годы Советской власти
В настоящее время в России
и странах СНГ культивируют
более 70 сортов и гибридов подсолнечника,
которые делят на несколько типов в
зависимости от состава триглицеридов
масла: подсолнечник линолевого
типа (содержание линолевой кислоты
до 70%, сорт Передовик); подсолнечник
олеинового типа (содержание олеиновой
кислоты до 70%, сорт Первенец);
кондитерский тип (крупноплодный сорт
Саратовский 82); гибридный подсолнечник,
включающий гибриды советской селекции
(Почин, Казахстанский 334, Донской 342 и
др.) и зарубежной селекции (Солдор
220, Санбред 254 и др.). [9, 10]
- Обзор литературы
1.1 Классификация и ассортимент масла растительного.
В зависимости от сырья растительные масла подразделяются на следующие виды: подсолнечное, кукурузное, горчичное, соевое, оливковое, хлопковое, льняное и др.
По
способу очистки растительное масло
для розничной торговой сети и
сети общественного питания
По консистенции растительные масла подразделяются на твердые и жидкие. Жидкие растительные масла в зависимости от их химической природы, жирно-кислотного состава и способности к высыханию (на поверхности масла образуются
пленки в результате окисления глицеридов жирных кислот кислородом воздуха) подразделяются на следующие:
невысыхающие — оливковое, миндальное, рапсовое и др. (йодное число не превышает 100) — содержат большое количество олеиновой кислоты и малый процент линолевой и линоленовой кислот;
полувысыхающие — подсолнечное, хлопковое, маковое, соевое, кукурузное и некоторые другие — имеют в своем составе кроме олеиновой значительное количество линолевой кислоты;
высыхающие — льняное, конопляное, древесное и др. — содержат большое количество высоконепредельных жирных кислот: линолевой, линоленовой и элеостеариновой;
масла рицинолевой кислоты (невысыхающие) — характеризуются наличием в их составе непредельных оксикислот. Представителем этой группы является касторовое масло (не высыхает на воздухе).
Растительные твердые жиры подразделяются на две подгруппы:
масло какао, мускатное и пальмовое масло, в которых отсутствуют летучие кислоты (масляная, капроновая, каприловая);
кокосовое и пальмоядровое масла, в составе глицеридов которых содержится значительное количество летучих кислот.
Наиболее распространены такие виды пищевых масел, как подсолнечное (около 60 % всей выработки масел), оливковое, хлопковое, соевое, арахисовое, горчичное, кунжутное, кукурузное и др. В нашей стране важнейшей масличной культурой является подсолнечник.
Подсолнечное масло получают из семян подсолнечника, содержащих до 50 % (и более) жира в пересчете на абсолютно сухое вещество. Это масло вырабатывают путем прессования (горячего или холодного) и экстракции. В зависимости от степени очистки подсолнечное масло делится на три вида — нерафинированное, гидратированное и рафинированное. Способ получения и степень очистки влияют на органолептические и физико-химические показатели подсолнечного масла.
Выделенное горячим прессованием подсолнечное масло приобретает интенсивный золотисто-желтый цвет и приятный привкус жареных семян. В масле холодного прессования эти показатели менее выражены. Экстракционное масло, подвергающееся рафинации (включая дезодорацию), не обладает свойствами предыдущих видов.
Нерафинированное
подсолнечное масло отличается натуральным
вкусом и запахом, присущим поджаренным
семенам, имеет светло-желтый цвет и
по органолептическим и физико-
Гидратированное подсолнечное масло по органолептическим показателям напоминает нерафинированное масло, но обладает менее интенсивной окраской. Делится на высший, первый и второй сорта. Этот вид подсолнечного масла лишен отстоя, во втором сорте допускается легкое помутнение или «сетка».
Рафинированное подсолнечное масло не делят на сорта. Оно бывает нейтрализованным и недезодорированным. Первое имеет свойственные рафинированному подсолнечному маслу вкус и запах, второе лишено запаха и имеет вкус обезличенного масла. Рафинированное масло обладает прозрачностью, не имеет отстоя, фосфатидов и характеризуется низким кислотным числом (не более 0,4).
При оценке качества подсолнечного масла органолептические показатели оценивают по 30-балльной шкале. Общая сумма баллов не должна быть ниже 27, в том числе по вкусу и запаху 15 (высшая оценка этого показателя — 15 баллов), по упаковке и оформлению не ниже 7 (высшая оценка — 9), по укупорке не ниже 5 (высшая оценка — 6).
Хлопковое масло вырабатывают прессованием или экстракцией из семян хлопчатника после предварительного съема с них волокна и соответствующей обработки. Содержание масла в семенах — в пределах 17—27 %. В состав семян входят от 0,5 до 1,5 % госсипола С30Н30О8 и его производных. Этот пигмент обладает ядовитыми свойствами, при прессовании переходит в масло и окрашивает его в темный цвет. Он вступает в соединение с фосфатидами, под влиянием кислорода воздуха конденсируется и подвергается другим превращениям. Полное освобождение масла от госсипола достигается рафинацией. Для удаления измененного госсипола из черного хлопкового масла применяют антралиновую кислоту, с которой он дает нерастворимое в жире соединение.
В зависимости от способов очистки хлопковое масло бывает нерафинированное и рафинированное (нейтрализованное недезодорированное и нейтрализованное дезодорированное); оно подразделяется на высший, первый и второй сорта. Для пищевых целей употребляется только рафинированное масло высшего и первого сортов.
В состав глицеридов хлопкового масла входит до 25 % высокомолекулярных насыщенных жирных кислот (в том числе пальмитиновой до 22 %), поэтому оно уже при комнатных температурах начинает мутнеть в результате фракционного кристаллообразования твердых глицеридов и практически застывает при 0 °С. Это дает возможность разделять масло на фракции. Из застывшего хлопкового масла путем прессования отделяют жидкую фракцию, которая поступает в продажу под названием «салатное масло». Твердая фракция, обогащенная глицеридами пальмитиновой кислоты, обладающей хорошими пластическими свойствами, используется в промышленности, в том числе кондитерской, маргариновой, для обжарки чипсов и крекеров.
Хлопковое
масло имеет характерную
Для
выработки хлопкового дезодорированного
салатного масла применяется
хлопковое рафинированное прессовое
масло высшего или первого
сорта. Выделение жидкой фазы осуществляется
фракционированием при
Соевое масло получают путем прессования или экстракции предварительно обработанных бобов сои, содержащих 14— 25 % жира. Соевые бобы являются также хорошим источником относительно полноценных белков (30—50 %). Поэтому соевый жмых широко используется в пищевой промышленности. Ценность соевого масла обусловлена сравнительно высоким содержанием в нем линолевой и линоленовой кислот (в среднем около 60 %).
В зависимости от обработки соевое масло делится на нерафинированное и гидратированное, которые по качественным показателям подразделяются на первый и второй сорта, и рафинированное (нейтрализованное и нейтрализованное дезодорированное). Нерафинированное соевое масло второго сорта не используется в пищевых целях. Рафинированное соевое масло не делится на сорта.
Арахисовое масло извлекают прессованием или экстракцией из бобов арахиса, в котором его содержится 40—60 %. Семена богаты также легкоусвояемым растворимым белком (до 37 %) с высоким содержанием незаменимых аминокислот. В связи с этим жмых арахиса широко используется в пищевой промышленности, особенно в кондитерской и хлебопекарной.
В зависимости от способа обработки выпускают нерафинированное арахисовое масло высшего и первого сортов и рафинированное (нейтрализованное недезодорированное и нейтрализованное дезодорированное, которое лишено вкуса и запаха). Так как арахисовое масло отличается повышенным содержанием (до 20 %) глицеридов высокомолекулярных насыщенных кислот (пальмитиновая, стеариновая, арахисовая), во время его хранения при 0 °С и ниже выделяется осадок, состоящий из твердой фракции масла.
Горчичное масло вырабатывают из семян горчицы, масличность которых составляет до 30 %. Эти семена содержат тиоглюкозиды, которые под влиянием фермента мирозина при наличии воды гидролизуются с образованием аллилового маела, обладающего острым вкусом. Во избежание гидролиза глюкозидов процесс жарки мятки проводят без увлажнения и при сравнительно низкой температуре (до 80 °С). Полученное при указанных режимах методом прессования горчичное масло обладает высокими вкусовыми свойствами. Образовавшийся жмых направляется на изготовление горчичного порошка.
Горчичное масло вырабатывают нерафинированным и в зависимости от показателей качества делят на высший, первый и второй сорта. Для непосредственного употребления в пищу предназначается масло высшего и первого сортов.
Кукурузное масло получают прессованием или экстракцией кукурузных зародышей, содержащих до 50 % жира и отделяемых в крахмалопаточном, мукомольно-крупяном и других производствах. Для поставки в торговую сеть и на предприятия общественного питания выпускается пищевое кукурузное масло, подвергнутое полной рафинации, которое на сорта не делится. Кукурузное масло ценится повышенным содержанием токоферолов, обладающих Е-витаминной активностью.
Оливковое (прованское) масло извлекают методом холодного прессования из мякоти плодов оливкового дерева, содержащих до 50 % жира. В его состав входит главным образом триолеин, в нем также присутствуют твердые глицериды. Оливковое масло не рафинируют, оно имеет слабо выраженный натуральный запах и приятный вкус, прозрачное без мути.
Кунжутное (сезамовое) масло выделяют из семян кунжута, масличность которых достигает 60 %. При поджаривании ядра с последующим его перетиранием на жерновах до гомогенного состояния получают тахинное масло, в котором кроме жира содержатся и другие составные части — белковые и безазотистые экстрактивные вещества. Такое масло является основой для изготовления халвы. Предназначенное для пищевых целей кунжутное масло получают прессованием. Лучшим является масло холодного прессования, обладающее приятным, нежным вкусом.
Пищевое кунжутное масло выпускается двух видов: нерафинированное первого и второго сортов и рафинированное.
Кокосовое
масло получают прессованием (и экстракцией)
копры — подсушенной и
Пальмоядровое масло выделяют из ядра семян плодов масличных пальм. Это масло близко по свойствам к кокосовому и находит аналогичное с ним применение. Оно обладает приятным ореховым вкусом и окрашено в желтый цвет. При хранении легко расщепляется и приобретает резкий вкус.
Пальмовое масло добывают прессованием мякоти плодов масличных пальм. Это масло содержит значительное количество (до 50 %) глицеридов, главным образом пальмитиновой и других высокомолекулярных насыщенных жирных кислот. Свежеприготовленное пальмовое масло имеет приятный вкус и запах, но в процессе неправильного хранения может легко гидролизоваться с достижением высокого кислотного числа.
Какао-масло получают из семян бобов какао. Это масло не поступает в розничную торговлю, а используется главным образом в производстве шоколада, так как обладает повышенной твердостью при сравнительно низкой температуре плавления (28—36 °С), что обусловлено смешанным типом триглицеридов.
Пищевая
ценность растительных масел обусловлена
большим содержанием жира (99,9 % жира
и 0,1 % воды) с высокой степенью его
усвояемости (95—98 %), а также биологически
ценных для организма веществ — непредельных
жирных кислот, фосфатидов, жирорастворимых
витаминов и др. Энергетическая ценность
100 г масла составляет 899 ккал, или 3761 кДж.
[3, 4, 6, 9, 10]
1.2 Химический состав и значение масла растительного
Растительные масла на 94-96% состоят из смесей триглицеридов высших жирных кислот. Оставшуюся часть составляют вещества, близкие к жирам (напр., фосфо-липиды, стерины, витамины), своб. жирные кислоты и другие компоненты.
Свойства растительных масел определяются главным образом составом и содержанием жирных кислот, образующих триглицериды. Обычно это насыщенные и ненасыщенные одноосновные жирные кислоты с неразветвленной углеродной цепью и четным числом атомов углерода (преим. С16 и С18). В подавляющем большинстве растительные масла содержат смеси глицеридов различных кислот, в некоторых присутствуют и глицериды одной кислоты. Кроме того, в растительных маслах обнаружены в небольших количествах глицериды жирных кислот с нечетным числом атомов углерода.
В зависимости от состава триглицеридов растительные масла могут быть жидкими (подсолнечное, хлопковое, соевое, рапсовое, кукурузное, льняное и др.) и твердыми (кокосовое, пальмовое, пальмоядровое и др.). У жидких масел, содержащих главным образом непредельные кислоты, температура застывания ниже 0°С, у твердых - достигает 40 °С. При контакте с О2 воздуха или при нагревании до 250-300°С многие растительные масла подвергаются окислительной полимеризации ("высыхают"), образуя пленки. Первые, например льняное масло, конопляное и тунговое масла, содержат триглицериды кислот с двумя или тремя двойными связями (линолевой, линоленовой, элеостеариновой); вторые, например подсолнечное масло, соевое и маковое масла,-триглицериды кислот с одной или двумя двойными связями (олеиновой, линолевой); третьи, например кокосовое и пальмовое масла - преимущественно триглицериды насыщенных кислот (лауриновой, пальмитиновой, стеариновой) и небольшое кол-во монрненасыщенной олеиновой. Невысыхающее касторовое масло содержит триглицерид рицинолевой кислоты.
Компоненты растительных масел, отличные от триглицеридов, подразделяют на омыляемые и неомыляемые. К первым относят свободные жирные кислоты (содержание 1-2%), фосфолипиды (0,5-4%), стерины (0,3-1,3%), воски и воскообразные вещества (0,002-0,4%), пигменты (не более 0,16%), ко вторым-белки (0,1-1,5%), витамины (до 0,5%), углеводороды и др.
Свободные жирные кислоты могут содержаться в растительном сырье (семена недозревших растений или семена, самосозревающие при хранении во влажном состоянии) или образовываться в процессе выделения масла в результате частичного гидролиза триглицеридов (высшие жирные кислоты) и их окисления под действием света и при длительном хранении (низкомолекулярные жирные кислоты - масляная, каприновая, капроновая, каприло-вая, ацетоуксусная, уксусная).
Фосфолипиды
в растительных маслах представлены
глицеро-фосфатидами (лецитины), в меньшем
количестве - инозитфосфатидами и
сфингомиелинами. Фосфолипиды растительных
масел участвуют в
Из стеринов растительного происхождения (фитостеринов) в растительных маслах наиболее часто содержатся ситостерин и стигмастерин, являющиеся предшественниками витамина D. Холестерин в растительных маслах практически не содержится. Наибольшее количество стеринов содержится в кукурузном масле-0,42-1,38%, в подсолнечном их 0,25-0,53%, в хлопковом 0,26-0,57%, в соевом 0,35-0,40%. При переработке и очистке растительных масел потери стеринов стараются свести к минимуму. При необходимости стерины из растительных масел могут быть извлечены с помощью алкалоида дигитонина, с которым они дают нерастворимые в этаноле соединения.
Воски и воскообразные вещества в растительных маслах образуют эмульсии и вызывают помутнение масла. Для их удаления масло обычно охлаждают до 8-12°С и осадок отфильтровывают (способ "вымораживания").
Пигменты, содержащиеся в семенах и плодах масличных растений, придают растительным маслам различную окраску. Красные и желтые оттенки в цвете растительных масел определяются присутствием в них каротиноидов (красный оттенок-каротин, желтый-ксантофилл), наибольшее их количество содержится в кукурузном масле (0,058-0,15%). Зеленый оттенок, характерный для соевого, кукурузного, рапсового, горчичного и других масел, определяется присутствием в них смеси хлорофиллов А и В. В хлопковом масле содержится токсичный пигмент госсипол (0,14-2,5% по массе), наибольшее содержание которого отмечается в масле, подученном из низкосортных и незрелых хлопковых семян. При переработке масла госсипол дает разные темно-окрашенные продукты. Удаляют госсипол из масла с помощью антраниловой кислоты, с которой он образует нерастворимое соединение. При очистке растительных масел с помощью адсорбентов происходит удаление пигментов и осветление масла.
Витамин А встречается в растительных маслах в виде провитаминов; содержится преимущественно в облепиховом, абрикосовом, персиковом и других маслах. Витамин D содержится главным образом в соевом и кунжутном маслах, витамин К (К1, К2, К3)-в конопляном, подсолнечном, льняном и сурепном маслах.
В растительных маслах присутствуют также незначительные количества насыщенных и ненасыщенных углеводородов с разветвленной цепью. В частности, в состав подсолнечного, хлопкового и соевого масел входит сквален (0,008-0,012%). Углеводороды, совместно с белками, в значительной степени определяют вкус и запах масла.
Растительные масла в процессе кулинарной обработки продуктов улучшает вкус и питательность пищи, применяется для улучшения внешнего вида и запаха блюда благодаря способности растворять некоторые красящие и ароматические вещества. Растительное масло используют при приготовлении холодных блюд, а также при обжаривании мяса и рыбы.
Кедровое масло является удивительно гармоничным по своему составу и биологической активности, но, несмотря на универсальность его действия на организм человека, нельзя объять необъятное. В природе существует множество растительных масел, которые хотя и уступают кедровому маслу по составу и соотношениям компонентов, но являются в своем роде уникальными, обладающими специфическими свойствами.
В
последние годы разработаны технологии
получения ценных растительных масел
из пищевых и лекарственных
Льняное масло содержит до 300 мг% стеринов (преимущественно бета-ситостерин), имеет высокую Е-витаминную активность: содержит гамма-токоферол (29,7 мг/кг), альфа-токоферол (0,55 мг/кг), дельта-токоферол (0,45 мг/кг). Льняное масло содержит витамины: Bl, B 2, фолиевую кислоту, витамин РР, пантотеновую кислоту, витаминоподобное соединение биотин; является источником минеральных веществ: калия, фосфора, магния. Белки семян льна богаты такими аминокислотами, как изолейцин, фенилаланин, тирозин, триптофан, валин, треонин. Семена льна содержат флавоноид линатин, обладающий бактерицидной активностью.
Льняное масло способствует нормализации липидного обмена, в частности, снижению уровня холестерина в крови, что важно для профилактики атеросклероза. Льняное масло улучшает функциональное состояние головного мозга, глаз, половых желез, желудочно-кишечного тракта; усиливает регенерацию тканей.
Рыжиковое масло забытое было, но вновь возрожденное традиционно российское масло. Вырабатывается из семян рыжика. Использование рыжикового масла в пищу долгое время было ограничено, поскольку оно содержало антинутриент - эруковую кислоту, оказывающую неблагоприятное влияние на организм человека. В настоящее время выведены новые, безэруковые сорта рыжика и это ценное масло вновь появилось на нашем столе. Рыжиковое масло имеет специфический аромат и вкус, присущий крестоцветным овощам (капусте, редьке, хрену), придает пикантный вкус салатам.
По
жирнокислотному составу
Подсолнечное масло относится к ценным растительным маслам, имеет хорошие органолептические свойства - янтарно-золотистый цвет, насыщенный вкус; хорошо усваивается организмом человека - на 83%.
Подсолнечное масло богато, главным образом, из глицеридами жирных кислот: мононенасыщенной олеиновой, полиненасыщенных линолевой и альфа-линоленовой кислотами; содержит до 1400 мг% фосфолипидов, до 300 мг% стеринов. Белки семян подсолнечника содержат все незаменимые аминокислоты, особенно богаты они метионином, содержат L -глутамин, обладающий седативным действием. Подсолнечное масло обладает высокой Е-витаминной активностью, содержит в основном альфа-токоферол - до 60 мг%, богато витаминами В1, В2, РР; содержит скополетин - соединение кумаринового ряда, обладающее спазмолитической и гипогликемической активностью. Семена подсолнечника являются богатым источником магния.
Горчичное масло имеет оригинальный приятный вкус и аромат, содержит глицериды насыщенных жирных кислот - миристиновой, бегеновой и лигноцериновой, мононенасыщенной олеиновой кислоты, полиненасыщенных линолевой и альфа-линоленовой кислот. Горчичное масло богато витаминами - Е (до 60 мг%), К, D , каротинами (провитамины А), В1, В2, РР, Р. Горчичное масло содержит бета-ситостерин, хлорофиллы (улучшают состав крови - повышают количество лейкоцитов, эритроцитов, гемоглобина). В горчичном масле много природных антибиотиков (изотиоцианаты, синегрин, эфирное горчичное масло), поэтому оно обладает бактерицидной и антигельминтной активностью. Горчичное масло слабо и медленно окисляется, при добавлении к другим маслам способствует их консервации.