АННОТАЦИЯ

В работе исследована переработка соевого масла с целью получения фосфотидного концентрата и гидрированного жира. Определены оптимальные режимы процессов гидратации и гидрогенизации соевого масла. Разработаны рецептуры маргарина из местного жирового сырья: соевого масла, хлопкового масла и их саломасов, а также исследованы физико-химические показатели полученного маргарина.

ABSTRACT

In the work investigated the processing of soybean oil in order to obtain a phosphotide concentrate and hydrogenated fat. The optimal modes of water degumming and hydrogenation processes of soybean oil are determined. Developed the formulation of margarine from local fatty materials: soybean oil, cottonseed oil and their hydrogenated oils, and also investigated the physico-chemical parameters of the obtained margarine.

Ключевые слова: соевое масло, хлопковое масло, маргарин, саломас, янтарная кислота, жирнокислотный состав, ненасыщенные жирные кислоты, структурообразователь, диетический маргарин.

Keywords: margarine, hydrogenated oil, succinic acid, fatty acid composition, unsaturated fatty acids, structure- forming agent, dietary margarine.

Соевые бобы выращиваются в нескольких странах мира, и получают из них соевое масло. Восточная Азия является родиной сои, и она была важной частью рациона питания в течение многих столетий. Соя выращивалась в Узбекистане уже с 1932 г., но оставалась сельскохозяйственной диковинкой и имела незначительные урожаи в течение более чем полувека. В настоящее время началось выращивание сои на государственном уровне .

Соевое масло получают из семян сои прессованием или экстракцией. Наряду с маслом важными компонентами семян сои являются белки (30-50%) и фосфатиды (0,55-0,60%).

Соевое масло широко используется в пищевой промышленности, а также в домашнем хозяйстве для заправки салатов из сырых или вареных овощей (содержание ненасыщенных жирных кислот в нем около 60%). В промышленных масштабах его часто используют в качестве сырья для производства маргарина и майонеза. Соевое масло содержит линоленовую, линолевую, олеиновую, арахиновую, пальмитиновую, стеариновую жирные кислоты, витамины Е, В 4 , K, а также минеральные элементы .

Известно, что полиненасыщенные жирные кислоты избавляют организм от плохого холестерина. Кроме того, соевое масло богато фитоэстрогенами (растительные гормоны), которые оздоровляют флору желудочно-кишечного тракта. Соевое масло нормализует процессы свертывания крови, обогащает организм железом. Соевое масло является источником лецитина, который широко применяют в пищевой и фармацевтической промышленности .

Сначала исследована гидратация соевого масла в лабораторных условиях и получен фосфатидный концентрат.

При производстве диетических маргаринов, майонезов, комбинированных масел и спредов в качестве эмульгатора и пищевых биологически активных добавок применяются пищевые растительные фосфолипиды .

Фосфолипиды извлекаются из жидких растительных масел (соевое, подсолнечное, рапсовое, кукурузное) путем гидратации с целью производства самостоятельных продуктов, называемых фосфатидными концентратами, различного состава и свойств. Из-за дифильного характера молекул фосфолипидов они являются поверхностно-активными веществами (ПАВ).

С целью установления оптимальных условий гидратации и определения оптимального количества воды мы провели комплекс исследований по гидратации соевого масла.

В опытах использованы нерафинированное форпрессовое соевое масло со следующими показателями: кислотное число – 2,5 мг КОН, цветное число – 50 мг йода, массовая доля влаги и летучих веществ – 0,2%, массовая доля нежировых примесей (отстой на массе) – 0,2%. Для определения влияния количества воды на показатели масла применяли следующие количества воды: 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0%.

В таблице 1 приведены результаты опытов, из которых следует, что с увеличением количества воды уменьшается кислотное число гидратированного соевого масла и увеличивается выход гидратированного осадка.

Таблица 1.

Влияние количества воды на показатели форпрессового соевого масла

С увеличением количества воды с 1,0 до 3% выход гидратированного масла увеличивается с 95,93% до 96,71% и выход гидратационного осадка – с 2,91% до 4,52%. Однако дальнейшее увеличение количества воды с 4 до 6% приводит к снижению выхода гидратационного масла с 95,81 до 94,89%, а выход гидратационного осадка увеличивается с 5,49 до 6,95%. При проведении экспериментов кислотное число гидратированного масла снижается с 1,98 до 1,64 мг КОН, а влажность масла увеличивается с 0,04 до 0,06%.

На основании проведенных исследований пришли к заключению, что оптимальное количество воды для гидратации соевого масла составляет 2-3%.

При гидратации нерафинированных растительных масел наряду с гидратированным маслом получают осадок, называемый фосфатидная эмульсия. Фосфатидная эмульсия состоит из воды, фосфолипидов и увлеченного в осадок растительного масла. После сушки фосфатидной эмульсии в вакууме получают фосфатидный концентрат.

Для получения фосфолипидного концентрата мы исследовали режимы сушки фосфолипидной эмульсии. Фосфолипидную эмульсию, полученную после гидратации, сушили в лабораторной установке при температурах 60-90ºC. При этом изучали влияние температуры процесса на длительность сушки. Высушивание фосфолипидной эмульсии проводили до достижения фосфатидного концентрата с содержанием влаги до 1-3%. Результаты опытов представлены на рисунке 1.

Рисунок 1. Влияние температуры процесса сушки фосфолипидного концентрата на его продолжительность

Показано, что сушка при температуре 70-90ºС в течение 30-50 мин. обеспечивает снижение влажности до значений, регламентированных ГОСТ.

Повышение температуры при сушке фосфолипидной эмульсии способствует усилению окислительных процессов. Протекание окислительных процессов контролировали путем определения перекисного числа получаемого фосфатидного концентрата. Установлено, что при температуре выше 80°С значительно повышается скорость окислительных процессов, т. е. происходит возрастание перекисного числа концентрата (рис. 2).

Рисунок 2. Влияние температуры сушки фосфолипидной эмульсии на перекисное число

Таким образом, были установлены следующие оптимальные режимы сушки фосфолипидной эмульсии: температура – 70-80 о С, остаточное давление – 5 кПа, продолжительность сушки – 50 минут.

В результате исследования физико-химических показателей фосфатидного концентрата были получены следующие результаты: цветное число – 12 мг йода, содержание влаги и летучих веществ – 0,9%, содержание фосфатидов – 55,0%, содержание масла – 43,0%, содержание веществ, не растворимых в этиловом эфире – 2,5%, кислотное число масла, выделенного из фосфатидного концентрата, – 8 мг КОН, перекисное число – 3,4 моль актив. кислорода/кг.

Установлено, что показатели качества полученного фосфатидного концентрата соответствуют требованиям ГОСТа и он является конкурентоспособным по отношению к импортному фосфатидному концентрату.

Маргарин – эмульсия обратного типа, состоящая из воды и жира. Основным сырьем для маргарина являются растительные масла в жидком и гидрированном виде, а также животные жиры. Наиболее широко применяются подсолнечное, хлопковое и соевое масла.

Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты, фосфатиды (полученные с помощью гидратации из растительных масел), витамины в составе маргарина определяют его пищевую и биологическую ценность.

Жирнокислотный состав маргарина определяет его назначение. Так, например, в жирнокислотном составе диетического маргарина для лиц пожилого возраста с нарушенным липидным обменом должна содержаться линолевая кислота на уровне 50%. В зависимости от целевых назначений диетического маргарина вводятся фосфатиды и витамины в определенном количестве.

На основе вышеописанных данных мы разработали рецептуры маргарина из местного жирового сырья: соевого, хлопкового масел и их саломасов, а также исследовали физико-химические свойства полученного маргарина.

Основным сырьем для производства маргарина является пищевой саломас. Саломас – продукт, получаемый путем гидрогенизации растительных масел и животных жиров.

Путем частичного (селективного) гидрирования растительных масел и их смесей с животными жирами получают пластичные жиры, с температурой плавления 31-34 о С, твердостью 160-320 г/см и йодным числом 62-82, предназначенные для использования в качестве основного (структурирующего) компонента маргаринов и кулинарных жиров.

Гидрогенизация соевого масла является одним из перспективных способов производства твердых саломасов пищевого и технического назначения. Для осуществления данного процесса предложены различные виды катализаторов: никелевые, никель-медные и никель-хромовые.

Гидрогенизация соевогомасла относится к сложным гетерогенным каталитическим процессам, где наряду с насыщением этиленовых связей водородом протекает множество побочных реакций, влияющих на качество целевого продукта с заданными свойствами. При использовании сравнительно активных катализаторов наблюдается характерное для гидрирования соевого масла «отставание» температуры плавления и в особенности твердости саломаса от степени его ненасыщенности. Кроме того, из-за высокой ненасыщенности масла продолжительность процесса гидрогенизации увеличивается.

Для устранения этих недостатков и увеличения скорости гидрирования целесообразно гидрировать в виде его смесей с другими маслами, например с хлопковым. Кроме того, известно, что пассивированные катализаторы обладают наибольшей изомеризующей способностью в отношении мононенасыщенных кислот. Это способствует получению гидрогенизата с высокой твердостью. Поэтому гидрировали смеси соевого (йодное число 137,1 J 2 %) и хлопкового (йодное число 108,5 J 2 %) масел в присутствии высокоактивного (N-820) и пассивированного (N-210) никелевого катализатора при температуре 180-200 о С. Количество катализатора и продолжительность процесса при гидрировании составляло соответственно 0,1%, 0,2% и 90 мин. Полученные саломасы для отделения катализатора фильтровались через бумажный фильтр при температуре 80 о С. Результаты опытов представлены в табл. 2.

Таблица 2.

Влияние состава масла и активности катализатора на физико-химические показатели гидрогенизатов

Как свидетельствуют данные табл. 2, с повышением массовой доли соевого масла в смеси от 5 до 30 снижается температура плавления саломаса. Следует отметить, что саломасы, полученные в присутствии пассивированного катализатора, имеют низкую температуру плавления и кислотного числа в отличие от полученных на высоком активном катализаторе. Кроме того, использование пассивированного катализатора способствует повышению селективности процесса гидрирования.

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что гидрирование соевого масла и его смеси с хлопковым маслом в присутствии пассивированного никелевого катализатора дает возможность получения пищевого саломаса, отвечающего требованиям ГОСТа.

При длительном хранении стойкость маргаринов тесно связана с их консистенцией, в частности со степенью дисперсности влаги в продукте. Высокая степень дисперсности влаги и воздуха в таких продуктах может быть достигнута только при использовании эмульгаторов и стабилизаторов структуры. Поверхностное окисление маргарина, или, как говорят, штафф, ухудшает внешний вид, вкус и запах продуктов.

Новые разновидности таких продуктов можно разделить на виды, при выработке которых не используют эмульгаторы и стабилизаторы структуры, маргаринов, в состав которых вводят структурообразователи.

Для улучшения качества маргаринов и повышения термоустойчивости продукта рекомендуется использовать структурообразователи – низкойодные саломасы. Низкойодные саломасы повышают прочность кристаллической решетки продукта, способствуют удерживанию низкоплавких жировых фракций. Это позволяет вырабатывать термоустойчивое масло, которое даже при повышенных режимах хранения и реализации продукции сохраняет свой товарный вид.

Низкойодные саломасы часто называют полностью гидро-генизированными твердыми жирами, или стеаринами, однако нормативные документы требуют нулевого значения йодного числа лишь для полностью насыщенных жиров. Поскольку для проведения гидрогенизации этих жиров единственным критерием является активность катализатора, можно применять повторно исполь­зуемый катализатор. Обычно для максимального ускорения реакции используют высокое давление и высокую температуру. Однако получение низкойодного саломаса является очень трудоемким, особенно от высоконенасыщенного соевого масла. Поэтому мы исследовали получение низкойодного саломаса из хлопкового масла.

Для получения низкойодного саломаса осуществляется глубокое гидрирование хлопкового масла на порошкообразных никелевых катализа­торах путем дробной подачи катализатора.

Поэтому с целью интенсификации процесса гидрогенизации и стабилизации активности катализатора хлопковое масло (йодное число – 108,5 J 2 %, цветность – 8 кр. ед., кислотное число – 0,2 мг КОН/г, содержание влаги летучих веществ – 0,2%,) гидрировали с вводом катализатора в два этапа, т. е. производили дробную подачу. Гидрирование проводилось при температуре 180 о С, при атмосферном давлении водорода и скорости подачи водорода на барботаж 3 л/мин. в течение 3 ч. При этом количество N-820 катализатора в пересчете на никель составляло 0,2% от массы масла. Загрузка катализатора в начале процесса составляла 50-60%, а через час, во втором этапе, остальные 40-50% от общего количества подаваемого катализатора. Йодное число сырья и гидрогенизата определяли рефрактометрическим методом, а температуру плавления и кислотное число масла – по известной методике .

Как показали полученные результаты, дробная загрузка катализатора позволяет в лабораторных условиях сократить в 1,4-1,7 раза длительность глубокого гидрирования хлопкового масла при получении низкойодного и высокотитрового саломаса. Полученные саломасы по йодному числу (5-8 J 2 %) и температуре плавления (не ниже 60 о С) отвечают требованиям, предъявляемым к низкойодному саломасу – сырью для использования как структурообразователя при производстве маргарина.

На основе полученных в лабораторных условиях компонентов мы проводили исследования для создания рецептуры диетического маргарина с оптимизированными свойствами. В исследовании использованы пищевой саломас, саломас из смеси хлопкового и соевого масел, хлопковый пальмитин, соевое и хлопковое масла, эмульгатор, фосфатидный концентрат и другие компоненты. Из-за введения молока и высоконенасыщенного соевого масла в рецептуру добавляют лимонную кислоту. Также добавляют янтарную кислоту для повышения дисперсности и стабильности к окислению маргарина.

Предлагаемый рецепт маргарина показан в таблице 3.

Таблица 3.

Рецептура маргарина

На основе составленной рецептуры приготовлен маргарин в лабораторных условиях. Для этого смесь рецептурных компонентов перемешивают до получения однородной эмульсии и переохлаждают.

Полученный маргарин обладает высокой пластичностью, большей степенью дисперсности, технологичностью, стойкостью, стабильностью к окислению. Кроме того, добавление пищевых растительных фосфолипидов и янтарной кислоты повышает пищевую ценность предлагаемого маргарина.

В результате проведенных экспериментов было установлено, что использование в составе маргарина структурообразователя – глубокогидрированного хлопкового масла, подобранного его количественного содержания и растительных масел дало возможность частичного вывода из рецептуры маргарина саломаса (гидрированного жира), что позволило получить продукт с низким содержанием транс-изомеров.

Список литературы:
1. Лабораторный практикум по технологии переработки жиров. – 2-е изд., перераб. и доп. / Н.С. Арутюнян, Л.И. Янова, Е.А. Аришева и др. – M.: Агропромиздат, 1991. – 160 с.
2. Петибская В.С. Соя: химический состав и использование. – Майкоп: Полиграф-ЮГ, 2012. – С. 432.
3. Постановление Президента Республики Узбекистан от 14 марта 2017 года № ПП-2832 «О мерах по организации посева сои и увеличению возделывания соевых бобов в республике на 2017-2021 годы» // Все законодательсвто Узбекистана [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://nrm.uz/contentf?doc=509888_&products=1_vse_zakonodatelstvo_uzbekistana (дата обращения: 10.12.2018).
4. Практическое руководство по переработке и использованию сои / Под ред. Д. Эриксона; пер с англ. – М.: Макцентр, 2002. – С.659
5. Терещук Л.В., Савельев И.Д., Старовойтова К.В. Эмульгирующие системы в производстве молочно-жировых эмульсионных продуктов // Техника и технология пищевых производств. – 2010. – № 4. – С.108

На масложировых предприятиях страны вырабатывают широкий ассортимент растительных масел из отечественного и импортного сырья: подсолнечное, хлопковое, соевое, горчичное, кукурузное, кокосовое, кунжутное, оливковое, рапсовое, арахисовое, косточковое, льняное, касторовое и др.

В зависимости от способа очистки растительного масла выпускают следующие виды растительного масла для розничной торговой сети и сети общественного питания: нерафинированное, подвергнутое только механической очистке; гидратированное, подвергнутое механической очистке и гидратации; рафинированное недезодорированное, подвергнутое механической очистке, гидратации и нейтрализации; рафинированное дезодорированное.

Подсолнечное масло

Подсолнечное масло получают из семян подсолнечника методом прессования и экстрагирования. Производство этого масла в России составляет около 70 % выпуска всех растительных масел. В его состав входят незаменимые жирные кислоты, каротины, витамин Е.

Нерафинированное масло имеет выраженный вкус и запах поджаренных подсолнечных семян, светло-желтый цвет, допускается небольшой осадок. По качеству его делят на три сорта – высший, 1-й, 2-й. Масло высшего и 1-го сортов должно быть прозрачным, допускаются лишь отдельные мельчайшие частицы воскоподобных веществ. В масле 2-го сорта может быть легкое помутнение.

Гидратированное масло вырабатывают высшего, 1-го и 2-го сортов. В отличие от нерафинированного масла не имеет осадка.

Во 2-м сорте допускается легкое помутнение.

Рафинированное масло выпускают недезодорированным и дезодорированным. Дезодорированное масло по вкусу и запаху является обезличенным, недезодорированное имеет слегка выраженный вкус и запах подсолнечных семян, масло прозрачное, не содержит отстоя. Для поставки в торговую сеть и на предприятия общественного питания предназначается дезодорированное рафинированное подсолнечное масло.

Хлопковое масло

Хлопковое масло получают из семян хлопчатника прессовым и экстракционным способами. Выработка хлопкового масла составляет более 20% общего объема производства растительных масел в нашей стране. Особенностью хлопковых семян является содержание в них специфичного пигмента (госсипола), который придает маслу интенсивный коричневый и бурый цвет. Госсипол обладает ядовитыми свойствами, поэтому в пищу хлопковое масло употребляют только после рафинации.

Рафинированное хлопковое масло подразделяют на рафинированное недозорированное и рафинированное дезодорированное. Рафинированное дезодорированное хлопковое масло подразделяют на высший и 1-й сорта, а рафинированное недезодорированное масло на высший, 1-й и 2-й. Для пищевых целей используют высший и 1-й сорта. Рафинированное хлопковое масло имеет светло-желтый цвет и не содержит отстоя. Масло должно быть без запаха и отстоя, постороннего вкуса.

Соевое масло

Соевое масло получают из семян сои методами прессования и экстрагирования. Выработка этого масла составляет около 9% общего объема производства растительных масел в России. Наряду с маслом важными компонентами семян сои являются белки (30-50%) и фосфатиды (0,55-0,60%), белки сои обладают высокой биологической ценностью и используются для пищевых и кормовых целей.

Соевое масло выпускают следующих видов; гидратированное, рафинированное недезодорированное и рафинированное дезодорированное. Гидратированное масло по качеству подразделяют на 1-й и 2-й сорта, рафинированное на сорта не делят. Для торговой сети и общественного питания рекомендуется рафинированное дезодорированное соевое масло и гидратированное масло 1-го сорта.

Для соевого масла характерны бурые оттенки цвета. Масло должно быть прозрачным, без отстоя.

Кукурузное масло

Кукурузное масло получают из зародышей семян кукурузы, которые содержат от 30 до 50% жира. При производстве маисового крахмала и муки зародыш отделяется от остальной части зерна, так как большое содержание в нем жира отрицательно влияет на качество этих продуктов.

Вырабатывают кукурузное масло нерафинированное, рафинированное дезодорированное и рафинированное недезодорированное. В торговую сеть и на предприятия общественного питания направляется рафинированное дезодорированное масло. Это масло без запаха, имеет желтый цвет, не содержит осадка, вкус обезличенный. На сорта его не подразделяют.

Биологическая активность кукурузного масла обусловлена высоким содержанием в нем биологически активной линолевой кислоты, а также витамина Е (75 мг на 100 мл масла).

Горчичное масло

Горчичное масло вырабатывают из семян горчицы методом прессования: жмых используют для получения горчичного порошка. Горчица содержит вещества, которые придают маслу специфический вкус и аромат, к таким веществам относят тиогликозиды и продукты их гидролиза.

Выпускают горчичное масло нерафинированным, высшего, 1-го и 2-го сортов. Для непосредственного употребления в пищу предназначается масло высшего и 1-го сортов. Масло имеет светло-коричневый цвет. Ввиду выраженных вкуса и аромата горчичное масло применяется в консервном производстве.

Оливковое масло

Оливковое масло получают из мякоти плодов оливкового дерева, произрастающего на Кавказском побережье, в зоне Средиземноморья и др. Масло прессового способа имеет золотисто-желтый цвет, иногда с зеленоватым оттенком. Рафинированное оливковое масло почти бесцветно, имеет едва уловимый запах, приятный вкус. Оливковое масло содержит от 55 до 85% ценной олеиновой кислоты.

Льняное масло

Льняное масло вырабатывают из семян льна методами прессования и экстрагирования. Оно содержит около 50% линоленовой кислоты, поэтому нестойко при хранении, быстро окисляется на воздухе, приобретая специфический запах олифы. Льняное масло используется главным образом для технических целей, хотя имеет пищевую ценность и лечебные свойства, о чем расскажем ниже.

Ореховое масло

Ореховое масло получают из ядер грецкого ореха, в которых до 58 % жира. Ореховое масло получают холодным прессованием. Оно имеет светло-желтый цвет, приятные вкус и запах. Широко применяется в кондитерском производстве.

Арахисовое масло

Арахисовое масло вырабатывается из ядра арахиса (земляного ореха). Рафинированное масло, полученное холодным прессованием, обладает хорошим вкусом и приятным запахом. Используют его как заправку для салатов и для обжаривания. Применяется арахисовое масло также в кондитерском производстве.

Пихтовое масло

Пихтовое масло получают из хвои пихты сибирской. Используется как лекарственный препарат с применением при ряде заболеваний, данные о чем будут приведены в других категориях на нашем сайте.

Облепиховое масло

Облепиховое масло вырабатывается из плодов облепихи крушиновидной. Содержит каротиноиды в концентрации выше 50 мг %, комплекс витаминов С, Р, А, Е. Обладает многосторонним действием. Используется как пищевое и лекарственное средство (см. ниже).

Кедровое масло

Кедровое масло вырабатывается из кедровых орешков. Имеет многокомпонентный состав. Используется с пищевой и лечебной целями, имеет высокую биологическую активность.

Указанным перечнем не ограничивается использование растительных масел.

В лечебной практике также используются масляные настои многих лекарственных растений, которые применяются по определенным показаниям. Именно таким маслам мы также посвятили отдельный раздел нашей книги – о рецептах целебных масел из лекарственных растений.

Изобретение относится к масложировой промышленности. Способ включает смешивание нерафинированного масла с гидратирующим агентом, экспозицию полученной смеси, отделение фосфолипидной эмульсии от гидратированного масла. В качестве гидратирующего агента используют смесь, состоящую из белков, полученных из зерна злаковых, фосфолипидов, полученных из растительного масла и воды, при соотношении по массе (1:2:100)÷(1:3:100) соответственно, в количестве 1-4% к массе нерафинированного растительного масла. Изобретение позволяет получить высококачественные гидратированные масла с низким содержанием фосфолипидов и низкими цветным и кислотным числами. 2 табл.

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для гидратации растительных масел.

Известен способ гидратации растительного масла, включающий смешивание нерафинированного масла с гидратирующим агентом, экспозицию полученной смеси, последующее разделение фаз на гидратированное масло и фосфолипидную эмульсию и сушку гидратированного масла и фосфолипидной эмульсии (Н.С.Арутюнян. Рафинация масел и жиров: Теоретические основы, практика, технология, оборудование / Н.С.Арутюнян, Е.П.Корнена, Е.А.Нестерова. - СПб.: ГИОРД, 2004. - С.82-99).

К недостаткам способа относятся низкая степень гидратации фосфолипидов, высокая цветность гидратированных масел, что при последующей рафинации требует более высокой концентрации щелочного агента и его избытка, большой расход отбеливающих глин, в результате чего снижается выход рафинированного масла.

Задача изобретения - создание высокоэффективного способа гидратации растительного масла.

Задача решается тем, что в способе гидратации растительного масла, включающем смешивание нерафинированного масла с гидратирующим агентом, экспозицию полученной смеси, отделение фосфолипидной эмульсии от гидратированного масла, в качестве гидратирующего агента используют смесь, состоящую из белков, полученных из зерна злаковых, фосфолипидов, полученных из растительного масла, и воды, при соотношении по массе (1:2:100)÷(1:3:100) соответственно, в количестве 1-4% к массе нерафинированного растительного масла.

Техническим результатом является получение гидратированного масла высокого качества с низким содержанием фосфолипидов, а также с низкими цветным и кислотным числами.

Экспериментально было показано, что применение в качестве гидратирующего агента смеси, состоящей из белков, фосфолипидов и воды, позволяет снизить межфазное натяжение на границе раздела фаз «нерафинированное масло - гидратирующий агент», что увеличивает на межфазной поверхности адсорбцию как гидратируемых, так и негидратируемых фосфолипидов, а также красящих веществ.

Заявляемый способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Предварительно получают фосфолипиды из соевого масла путем его гидратации с получением фосфолипидной эмульсии и последующей ее сушки, а также белки из зерна пшеницы путем экстракции измельченного зерна пшеницы водой. По окончании экстракции раствор белка отделяют от небелковых компонентов центрифугированием. Из полученного раствора белок осаждают минеральной кислотой, а осадок отделяют центрифугированием. Затем готовят смесь, состоящую из белков, фосфолипидов и воды в соотношении по массе 1:2:100 соответственно.

Нерафинированное прессовое подсолнечное масло смешивают при температуре 60°С с гидратирующим агентом, в качестве которого используют смесь, полученную из белков, фосфолипидов и воды, в количестве 1% к массе нерафинированного прессового подсолнечного масла. Затем полученную смесь подвергают экспозиции в течение 10 минут и направляют на разделение фаз «гидратированное подсолнечное масло - фосфолипидная эмульсия». Гидратированное масло и фосфолипидную эмульсию сушат по известным режимам.

Основные показатели масел, полученных по заявляемому и известному способам, приведены в таблице 1.

Пример 2. Предварительно получают фосфолипиды из нерафинированного подсолнечного масла путем его гидратации с получением фосфолипидной эмульсии и последующей ее сушки, а также белки из зерна ячменя путем экстракции измельченного зерна ячменя водой. По окончании экстракции раствор белка отделяют от небелковых компонентов центрифугированием. Из полученного раствора белок осаждают минеральной кислотой, а осадок отделяют центрифугированием. Затем готовят смесь, состоящую из белков, фосфолипидов и воды в соотношении по массе 1:3:100 соответственно.

Нерафинированное соевое масло смешивают при температуре 60°С с гидратирующим агентом, в качестве которого используют смесь, полученную из белков, фосфолипидов и воды, в количестве 4% к массе нерафинированного соевого масла. Затем полученную смесь подвергают экспозиции в течение 20 минут и направляют на разделение фаз «гидратированное соевое масло - фосфолипидная эмульсия». Гидратированное масло и фосфолипидную эмульсию сушат по известным режимам.

Параллельно осуществляют гидратацию известным способом.

Основные показатели масел, полученных по заявляемому и известному способам, приведены в таблице 2.

Как видно из данных таблиц, степень гидратации при осуществлении ее заявляемым способом увеличивается на 14,4-43,9% по сравнению с известным способом, цветное число гидратированного масла снижается на 14-25 мг J 2 , а кислотное число на 0,45-0,50 мг КОН/г.

Таким образом, заявляемый способ гидратации растительного масла позволяет получить высококачественные гидратированные масла.

Способ гидратации растительного масла, включающий смешивание нерафинированного масла с гидратирующим агентом, экспозицию полученной смеси, последующее разделение смеси на гидратированное масло и фосфолипидную эмульсию, сушку гидратированного масла и фосфолипидной эмульсии, отличающийся тем, что в качестве гидратирующего агента используют смесь, состоящую из белков, полученных из зерна злаковых, фосфолипидов, полученных из растительного масла и воды, при соотношении по массе (1:2:100)÷(1:3:100) соответственно, в количестве 1-4% к массе нерафинированного растительного масла.

Характеристика и технология химических методов рафинации жиров

Выведение восков и воскообразных веществ из растительного масла

Присутствие восков и воскообразных веществ в подсолнеч­ном масле способствует образованию мутной взвеси или осадка при длительном хранении. Это ухудшает товарный вид, затруд­няет переработку и фильтрацию масла, отрицательно сказы­вается на активности катализатора при гидрогенизации.

ВНИИЖем разработана непрерывная технологическая схема выведения (вымораживания) восков из подсолнечного масла (рис. 5.2.).

При помощи насоса 2 масло из бака 1 подается в первый охладитель 3, где охлаждается до температуры 20°С, затем в охладителе 4 доводится до температуры 10-12°С и посту­пает в экспозитор 5 , который представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с рабочей вместимостью 12 м 3 и про­изводительностью до 80 т/сут.

К химическим методам рафинации жиров относится гидра­тация – удаление фосфолипидов из сырых растительных масел, которые перешли в масло из семян масличных культур. Необходимость выведения фосфолипидов из масла обусловлена тем, что они являются эффективным кормовым продуктом для сельскохозяйственных животных, успешно используются в хлебопекарном, кондитерском, лакокрасочном, парфюмерном и маргариновом производствах. Кроме того, присутствие фосфолипидов понижает товарные качества масла и затрудняет даль­нейшую переработку его.

Гидратацией в технике рафинации жиров называется процесс обработки растительных масел водой, в результате которой находящиеся в них фосфолипиды, присоединяя воду, теряют растворимость и выделяются в виде объемистого осадка. Содержание фосфолипидов в маслах колеблется в широком интервале и зависит от вида масла и метода его получения.

По своему строению фосфолипидв близки к жирам, но в отличие от жиров с глицерином связаны только 2 молекулы жирных кислот, а место третьей кислоты занято сложным радикалом, в составе которого присутствует фосфор и азот.

Фосфолипиды легко взаимодействуют с другими веществами, присутствующими в масличном семени и в масле, в том числе с углеводами (сахарами), госсиполом и др., образуя темно-окрашенные соединения. Чистые фосфолипиды мене устойчивы, чем жиры, они разлагаются при температуре около 150ºС и при этом сильно темнеют. Фосфолипиды обладают кислой реакцией. Их кислотное число колеблется в зависимости от вида масла от 20 до 100. Кислотное число фосфолипидов подсолнечного масла составляет 25-30. это значит, что при содержании в подсолнечном масла 1% фосфолипидов его кислотное число повышается на 0,25-0,3 мг КОН.

В мировой практике и в нашей стране осуществляются ме­роприятия по улучшению и совершенствованию технологии вы­деления фосфолипидов из масла и повышению качества фосфолипидных концентратов с сохранением их биологической и физиологи­ческой ценности.

Но не всегда следует удалять фосфолипиды из масла (напри­мер, при использовании растительных масел в качестве салат­ных приправ). Между тем установлено, что при содержании в подсолнечном масле 1% фосфолипидов кислотное число его по­вышается на 0,25-0,3 мг КОН.

В технологии гидратации важное значение имеет количество вводимой воды. Это зависит от вида масла, содержания фосфолипидов, примесей и их состава. Рекомендуется вводить от 0,3 до 10% воды от массы масла, а в некоторых случаях и больше. Оптимальное ведение процесса гидратации на практике опре­деляется эмпирически путем проведения предварительных ла­бораторных опытов.

Ввод излишнего количества воды или другого агента может привести к пептизации фосфолипидно-белково-углеводного комплекса или к образованию трудноразрушаемой эмульсии. Насы­щение фосфолипидов водой завершается тогда, когда объем по­глощенной воды соответствует количеству связанной воды и содержанию фосфолипидов в масле. Недостаток воды ведет к не­полному удалению гидрофильных примесей, а избыток – к пептизации, проходящей при набухании частиц и ведущей к час­тичному растворению фосфолипидов в масле. Кроме того, излиш­няя влажность увеличивает затраты на сушку масла после гидратации.

Химическая реакция гидратации фосфолипидов может быть представлена на примере взаимодействия лецитина с водой.

Приведенная реакция дает только общее представление о процессе гидратации. В действительности же здесь происхо­дят более сложные физико-химические процессы.

Удаление фосфолипидов из масла облегчает последующую его переработку. Соапсток, получаемый при рафинации из гидратированного масла, более ценен при использовании в мыловарении он легче разлагается при кислотной обработке.

С целью интенсификации процесса гидратации некоторые исследователи предлагают вести этот процесс в ультразвуко­вом поле.

Известно, что при проведении процесса гидратации только водой полного удаления фосфолипидов из масла не достигается. Это объясняется тем, что в растительных маслах найдены соли магния и кальция. Установлено, что чем больше фосфора в масле, тем выше количество кальция и магния, т. е. кальцие­вые и магниевые производные фосфатидных и лизофосфатидных кислот мало или совсем не взаимодействуют с водой, но могут растворяться в углеродных неполярных растворителях, в том числе в жирах.

Исследованиями проф. Н. С. Арутюняна с сотрудниками и зарубежных авторов показано, что мисцеллы негидратируемых фосфолипидов построены таким образом, что их полярные группы соединяются за счет водородных связей, образуя ядро, а угле­водородные цепи составляют наружную оболочку, которая хорошо сольватируется глицеридами и препятствует проникновению воды.

Для удаления из мас­ла таких негидратируе­мых или трудногидрати-руемых фосфорсодержа­щих веществ в заводской практике в качестве гид-ратирующего агента ис­пользуется фосфорная кислота. В этом случае фосфорная кислота действует на фосфолипиды разрушающе, т.е. фосфолипидно-белковый комплекс, со­держащийся в масле, раз­рушается и выделение фосфолипидов из масла зна­чительно затрудняется. Это влечет за собой по­тери ценного фосфолипидногопродукта. Но фос­форной кислотой обраба­тывают не всегда, а толь­ко в тех случаях, когда это вызвано технологиче­ской необходимостью, на­пример для последую­щего более эффективного проведения рафинации, дезодорации и гидро­генизации жиров. Во многих случаях совмещают две операции (обработку масла фосфорной кислотой и щелочную рафи­нацию).

Кроме воды и фосфорной кислоты в качестве гидратирующих агентов рекомендуются слабые растворы электролитов, танина, силикаты натрия, крахмал, лимонная кислота и др.

В производственной практике широко применяются различ­ные методы, способы, схемы и режимы гидратации фосфолипидов в периодическом и непрерывном исполнении. Использование той или иной схемы или метода зависит от вида, качества и сорта масла, от объема производства, дальнейшего назна­чения гидратированного масла и фосфолипидоного концентрата.

Согласно исследованиям ВНИИЖа, ниже приведены неко­торые показатели соевого фосфолипидного концентрата.

фосфолипидов 61,1

веществ, нерастворимых в петролейном эфире 2,6

Кислотное число масла, выделенного из

концентрата, мг КОН 6

По литературным данным, содержание основных групп фосфолпидов (в%) в промышленных фосфолипидных концентратах соевого масла колеблется в следующих пределах:

Фосфатидилхолин 27,3-36,0

Фосфатидилэтаноламин 14,2-30,0

Инозитолфосфатид 16,7-32,0

Ввиду многообразия использования методов гидратации в заводских условиях в настоящем разделе рассматриваются некоторые наиболее прогрессивные и перспективные из них.

На рис. 5.3 приведена принципиальная структурная схема непрерывного процесса гидратации фосфолипидов растительных масел. Процесс гидратации состоит из трех основных операций:

1. Смешение сырого масла с конденсатом или другим аген­том (узел 5).

2. Отделение масла от гидратационного осадка (узел 9).

3. Сушка масла (узел 11 ) и гидратационного осадка (узел 15).

С целью интенсивного смешения фаз масло – конденсат ус­пешно применяются смесители эжекционного, струйного и ло­пастного типа, а также струйный реактор-турбулизатор, обеспе­чивающий тесный контакт разнополярных жидкостей. Для раз­деления двух фаз масло – гидратационный осадок используются непрерывно действующие отстойники и сепараторы, а для сушки масла и гидратационного осадка – вакуум-сушильный аппарат форсуночного типа и вакуумная ротационно-пленочная сушилка.

Применение сепараторов для разделения фаз и ротационно-пленочных аппаратов для сушки гидратационного осадка обес­печивает высокую производительность линии, комплексность переработки растительных масел на стадии гидратации с полу­чением продуктов сравнительно высокого качества.

На рис 5.4 приведена непрерывная технологическая схема гидратации фосфолипидов растительных масел, предложенная ВНИИЖем. При помощи насосов 1 и 4 масло, предварительно отфильтрованное в фильтрах 2 и 5 и подогретое в теплообмен­нике 3, поступает в смеситель 6.

Подсолнечное и арахисовое масла подогреваются до темпе­ратуры 45-50°С, а соевое – до 65-70° С. Смеситель снабжен лопастной мешалкой, куда одновременно поступает конденсат, количество которого определяется предварительно пробной гид­ратацией в лабораторных условиях. Вместо указанного смеси­теля может быть использован струйный реактор-турбулизатор, обеспечивающий тесный контакт разнополярных жидкостей, а также смеситель эжекционного типа и др. Смеситель выби­рают в зависимости от требуемой производительности, вида и качества исходного сырого масла.

После перемешивания масла и конденсата в смесителе 6 смесь направляется в сепаратор 7 для разделения фаз.

Гидратированное масло из сепаратора поступает в подогре­ватель 9, а затем на сушку в вакуум-сушильный деаэрационный аппарат 10 или на рафинацию. Мутное масло из сепара­тора вновь возвращается на гидратацию. Производительность сепаратора 120 т/сут. Сушка масла осуществляется при темпе­ратуре 85-90° С при остаточном давлении в сушилке 2,66-3,99 кПа. Разрежение в сушилке создается трехступенчатым пароэжекторным блоком. Начальная влажность масла в сред­нем может составлять около 0,2%, а конечная – 0,05%. Производительность сушилки 3,5-6,2 т/ч, вместимость 1,625 м 3 , ко­личество форсунок – 3 шт.

Из бобов сои добывают очень насыщенное по цвету, жидкое и текучее, легко распределяющееся по коже соевое масло, которое обладает целым спектром целебных и косметических свойств. На Дальнем Востоке оно является лидером среди растительных баз, его активно употребляют в пищу. Это доступная, но оттого не менее ценная база, идеально раскрывающая свои антиоксидантные и противовозрастные свойства на сухой коже. Хороший жирнокислотный состав сои обеспечивает ей высокую антихолестериновую активность. Это прекрасная основа для применения в различных методиках ароматерапии.

На что обращать внимание при покупке масла

Соевое масло производят в таких количествах и оно столь популярно, что его можно встретить буквально в любой продуктовой лавке. В Корее, Японии и Китае эта база и вовсе считается лидером среди растительных масел, используемых как в пищевых целях, так и в косметической отрасли.

Оно представлено почти так же широко, как признанные фавориты среди базовых масел: его можно найти в аптеках, на специализированных ресурсах, в продуктовых магазинах. Но при покупке крайне важно внимательно сверять всю информацию, ведь на рынке встречается продукция с большим разбросом цены и качества.

Наряду с собственно маслом сои, в продаже есть так называемые косметические соевые масла, в которых в количестве десятипроцентной добавки присутствуют другие базы, чаще всего или . Такие продукты не могут считаться полноценным аналогом чистого масла, так как у них много дополнительных характеристик и свойств. О сфере и методиках их применения судить тяжело, каждый конкретный случай требует изучения инструкции производителя.

Название и маркировки

Это масло распространяют только под названием «соевое масло» или «масло сои». Даже зарубежные наименования тоже весьма ограничены, обычно встречаются маркировки «soybean oil» , « glycine hispida oil» , « soya oil» .

У нас соевое масло часто распространяют просто как «растительное масло», но с таким же именем можно приобрести и продукты пальмового происхождения. Поэтому нужно внимательно сверять используемые в производстве масел растения.

На масле обязательно должно фигурировать латинское ботаническое наименование сои – glycine max .

Растение и регионы производства

Соя прославилась как растительный заменитель мяса благодаря более чем 50%-му содержанию белков в своем составе. Это однолетнее травянистое бобовое растение, у которого для производства масла и в пищевых целях используют зрелые семена, более известные как соевые бобы (однако, называть их бобами не совсем верно с ботанической точки зрения).

Сою выращивают буквально по всему земному шару. Одно из самых древних культурных растений также считается и одной из самых ценных промышленных и питательных культур современности. Мировыми лидерами по промышленным посадкам остаются США, Бразилия и Аргентина, хотя с каждым годом доля азиатского и российского рынка сои растет.

Ограничений на регионы добычи масла нет, как и разницы в качестве между маслом сои, полученным в европейских странах, Америке и у нас. В конечном счете качество продукта всегда определяется используемыми технологиями добычи, степенью рафинации и очистки, добросовестностью производителя.

Фальсификация

Соевое масло производят в больших количествах, но разница в качестве самого масла, способах его добычи и составе делает процесс поиска действительно качественного продукта достаточно сложным. Его часто подменяют в продуктах пищевой линии пальмовыми маслами, у которых состав и характеристики кардинально отличаются.

При покупке данного масла нужно очень внимательно проверять используемое сырье и метод получения, степень рафинации, но все же основное внимание следует уделить составу масла и способам его применения, которые рекомендует производитель.

Метод получения

Разнообразие представленных на рынке соевых масел во многом объясняется совершенно разными технологиями производства. Их получают несколькими методами, при этом наличие или отсутствие последующей обработки и очистки приводит к почти кардинальному изменению характеристик базы.

Масло сои добывают из цельных или предварительно измельченных спелых семян, очищенных от шелухи. Из-за сравнительно невысокого выхода масла при холодном отжиме и, как следствие, повышенной стоимости производства, сегодня все чаще применяют более продуктивный метод экстракции с органическими растворителями (обычно используется гексан).

Перед экстракцией семена нагревают в среднем до 75 °C для коагуляции соевого белка и облегчения дальнейшего процесса добычи масла. Полученное этим методом масло всегда рафинируют, нерафинированный продукт может быть использован только в технических целях. Рафинация предполагает очистку разной степени сложности, ее обычно дополняют дезодорацией.

В процессе производства сырое соевое масло используют для получения лецитина, которого в нем содержится до 3%.

Согласно ГОСТ 31760-2012 можно выделить следующие виды соевого масла отечественного производства, пригодные для употребления в пищу:

1. Нерафинированное высшего сорта, полученное холодным отжимом. Именно оно считается самым качественным, наиболее полно сохраняющим все полезные характеристики.
2. Рафинированное и дезодорированное масло, полученное экстракцией, которое бывает высшего и первого сорта.
3. Гидратированное (при условии получения его из масла холодного отжима). Гидратация – это физико-химический метод рафинации, при котором нежелательные примеси удаляются с помощью воды. Таким образом из масла выделяют ценные фосфолипиды, в том числе и лецитин. Очищенное этим способом соевое масло лишено всех полезных свойств, использовать его для кулинарных и ароматерапевтических целей не рекомендуется.

Остальные виды используются только в технических целях для промышленной переработки, их нельзя применять в кулинарии и в методах ароматерапии.

Сою активно используют в производстве маргарина, используя для этих целей гидратированное масло. Гидрогенизация переводит растительное масло из жидкого состояния в твердое, увеличивает его стабильность и срок хранения. Однако, соевое масло в процессе гидрогенизации образует большое количество трансжиров (трансизомеров жирных кислот), употребление которых приводит к увеличению риска сердечно-сосудистых заболеваний. От использования такого маргарина лучше отказаться.

Характеристики

Состав

Химический состав масла сои достаточно сложен. Его характеристики во многом определяет жирнокислотный состав. Около половины объема масла составляет линолевая кислота, около четверти – олеиновая, до 12% – пальмитиновая, до 8% – альфа-линоленовая, до 6% – стеариновая. Доля насыщенных жирных кислот незначительна, что позволяет причислить сою к свободным от холестерина растительным маслам.

Уникальной характеристикой этого масла считается присутствие в составе кислот, характерных только для жиров рыб, благодаря чему соевое масло может выступать как их альтернатива в лечении сердечно-сосудистых заболеваний.

Одной из самых ценных характеристик считают наличие в составе лецитина (конечно, при отсутствии глубокой очистки, лишающей масло столь важного компонента). В масле из сои также присутствуют кальций, магний, калий, натрий, витамины Р, С, Е.

Окрас и аромат

Соевое масло достаточно легко узнать по внешнему виду. Оно жидкое, текучее, прозрачное, хорошо улавливающее и отражающее свет, красиво переливающееся, совершенно не плотное, по консистенции напоминает распространенные пищевые растительные масла.

Окрас у этого масла – один из самых красивых среди всех баз. Насыщенный, яркий, чистый и густой янтарный оттенок очень благороден, благодаря ему соевое масло напоминает жидкое золото. Правда, следует уточнить, что красивый янтарный цвет характерен лишь для самого качественного масла, полученного прессованием, которое не проходило рафинацию и не потеряло своего вкуса и запаха вместе с окрасом . Чем в большей степени очищают продукт, тем больше он теряет свой окрас: базы многократной очистки практически полностью лишаются запаха и вкуса.

Аромат соевого масла, несмотря на принадлежность самого растения к бобовым, отнюдь не неприятен и практически неузнаваем, лишен специфических для всех продуктов из сои оттенков. Он очень нежный, органичный. Тонкий вкус масла полностью повторяет особенности аромата, в нем доминирует ореховый приятный привкус.

Поведение на коже

При нанесении масла на кожу возникает ощущение явной жирности и неприятного следа, но оно проходит очень быстро. Это масло быстро поглощается эпидермисом, эффективно тонизирует кожу, повышает способность клеток удерживать влагу и противостоять воздействию среды, оказывает легкий вяжущий эффект.

Данная база кажется очень нежной и дарит приятные тактильные ощущения.

Лечебные свойства

Соевое масло – одно из самых доступных антихолестериновых средств . Уникальный состав и комбинация жирных кислот позволяют ему выступать как высокоэффективное профилактическое средство, снижающее риск сердечно-сосудистых заболеваний . В качестве средства улучшения обмена веществ и профилактики атеросклероза это масло может заменить в рационе рыбий жир. Оно очень легко усваивается, влияет как на показатели холестерина, так и на метаболизм в целом.

Соевое масло способствует улучшению иммунитета , повышает резистентность организма, активизирует обмен веществ , стимулирует работу кишечника, благотворно влияет на состояние организма при заболеваниях нервной системы и почек, способствует накоплению витаминов А и D и их качественному усвоению.

К уникальным характеристикам соевого масла принадлежит и крайне высокое содержание токоферолов в количестве 114 мл на каждые 100 г масла . Они не только стимулируют потенцию и способствуют сексуальному долголетию, но и препятствуют негативным процессам в течение беременности, поддерживают нормальное развитие плода. Большое содержание токоферолов еще более усиливает профилактические свойства базы в отношении сердечно-сосудистых заболеваний, а также позволяет рассматривать данное масло как укрепляющее и противовозрастное средство.

В Японии и Кореи, где соевое масло является основным пищевым маслом, активно исследуются его способности в онкологической медицине.