55. Рафинация растительных масел

В растительных маслах в зависимости от их природы, способа извлечения из исходного сырья, условий хранения, кроме основ­ной группы — запасных липидов (триацилглицеринов) содержат­ся также структурные липиды, определяющие цвет, вкус, запах, свойственные данному виду масла. В зависимости от назначения масла некоторые из этих групп липидов нежелательны. При полу­чении масла из семян прессованием в масло переходят, кроме того, твердые частицы мезги, а также группа чужеродных ве­ществ — остатки гербицидов и пестицидов, накапливающиеся в масличном сырье и переходящие в масло; полициклические аро­матические углеводороды, попадающие в семена и масло из окру­жающей среды; продукты жизнедеятельности микрофлоры, разви­вающейся на масличном сырье, — афлатоксины и другие токсины.

Процесс очистки масла от нежелательных групп липидов и примесей называется рафинацией, конечной целью которой явля­ется выделение из природных масел и жиров триацилглицеринов, свободных от других групп липидов и примесей. Однако не во всех случаях рафинацию проводят до полного удаления всех струк­турных липидов и примесей, за исключением механических при­месей и воды, удаление которых является обязательным уже при первичной очистке масла на маслодобывающих предприятиях.

Удаление из масла твердых взвешенных примесей и воды проводят методом отстаивания в отстойниках, механических гущеловушках, с помощью осадительных центрифуг и при фильт­ровании через ткань на рамных фильтрах-прессах.

Вследствие разнообразия физических и химических свойств липидов, входящих в состав природных масел и жиров, совре­менная рафинация представляет собой комплексный процесс, включающий последовательную цепь технологических операций, отличающихся по характеру химических и физических воздейст­вий на удаляемые группы липидов. Обязательное условие приме­няемых технологических операций — это сохранение триацилглицериновой части масел и жиров в нативном состоянии.

Современная технология полной рафинации предусматривает удаление из масел фосфолипидов (операция гидратации масла), восков и воскоподобных веществ (операция вымораживания), свободных жирных кислот (операция щелочной нейтрализации), красящих веществ (операция отбеливания масла), веществ, ответ­ственных за вкус и запах масел и жиров (операция дезодорации).

56. ПОЛУЧЕНИЕ ГИДРИРОВАННЫХ ЖИРОВ Для производства таких продуктов, как маргарин, кондитер­ские и кулинарные жиры, мыла, стеарин, технологические смаз­ки различного назначения, необходимы пластичные, высоко­плавкие и твердые (при комнатной температуре) жиры. Они могут быть получены из жидких растительных масел путем гид­рогенизации. Задача гидрогенизации масел и жиров — целена­правленное изменение жирнокислотного, а следовательно, и ацилглицеринового состава исходного жира в результате присо­единения водорода в присутствии катализатора к ненасыщенным остаткам жирных кислот, входящим в состав ацилглицеринов подсолнечного, хлопкового, соевого, рапсового и других жидких масел.Основная химическая реакция, протекающая при гидрогени­зации, — присоединение водорода к двойным связям непредель­ных жирных кислот: Гидрирование остатков полиненасыщенных жирных кислот, входящих в триацилглицерины, происходит ступенчато, т. е. более ненасыщенные последовательно превращаются в менее ненасыщенные:

Линоленовая Линолеваи Олеиновая Стеариновая ■

кислота кислота кислота кислота

(три двои- --- (две дво - --- (одна двои- --- (насыщенная

ные связи) ные связи) ная связь) кислота)

Селективность (избирательность) гидрирования объясняется большей скоростью гидрирования более ненасыщенных кислот, например линолевой, по сравнению с менее ненасыщенной олеиновой. Одновременно с основной химической реакцией из­меняется пространственная конфигурация остатков жирных кислот, входящих в состав ацилглицеринов (цис-транс-изомеризация). Гидрирование жиров проводят при участии катализаторов, важнейшими из которых являются никелевый катализатор на кизельгуре, выпускаемый промышленностью в виде таблеток, измельчаемых перед использованием, или в виде порошка, и никель-медный катализатор. Стационарные катализаторы — наиболее совершенные, позво­ляющие исключить операции приготовления суспензии катали­затора в масле и фильтрования саломаса для отделения катали­затора. Наиболее распространенный метод получения водорода для гидрирования — электролитический, который позволяет полу­чить наиболее чистый водород. Электролизу практически под­вергают не воду, а слабые водные растворы щелочей и кислот в электролизерах. Хранят водород в газгольдерах. На гидрирование поступает тщательно отрафинированное масло, так как примеси способны снизить активность катализаторов. В промышленности в основном применяют непрерывный процесс гидрирования. Для непрерывного гидрирования масел на суспензированных катализаторах применяют последовательно работающие реакто­ры с турбинными мешалками. Реактор — цилиндри­ческий аппарат из кислотоупорной стали со сферическим дном и крышкой, внутри которого находятся турбинная мешалка, работающая с частотой вращения 59 мин % барботер для по­дачи водорода, расположенный ниже мешалки, и шесть змееви­ков для подогрева и охлаждения масла. Обычно в схеме уста­новлено три последовательно работающих реактора. Частично прогидрированное масло по переливным патрубкам поступает из первого реактора во второй, а затем^в^/третий. Температура масла при гидрировании 210...230 "С (для пищевого саломаса) и 240...250 °С (для технического саломаса). Количество катализато­ра составляет от 0,5 до 2 кг (в пересчете на никель) на 1 т масла. Давление водорода в реакторе 0,5 МПа.

Маргарин представляет собой физико-химическую систему, в которой один из основных компонентов – вода (дисперсная фаза) распределен в другом – масле (дисперсионной среде) в виде мельчайших капелек, образуя эмульсию типа «вода в масле». В основу получения м входят процессы переохлаждения эмульсии Вода в Масле с одновременной механич обработкой.