В сырых нерафинированных жирах всегда присутствуют сравнительно небольшие по массе, но разнообразные по составу примеси. Масса и состав примесей зависят от многих факторов, среди которых наибольшее значение имеют: вид жира и масла, поскольку многие из них имеют свои специфические примеси; качество сырья, из которого получен жир; технология извлечения жира из сырья, так как она влияет на качество получаемого продукта и условия хранения готового жира.
Ниже приводится характеристика основных примесей, присутствующих в жирах и маслах, с которыми приходится иметь дело в процессе рафинации жиров.
Механические примеси. Эти примеси попадают в жиры при извлечении их из семян или из сала-сырца животных. К механическим примесям относятся обрывки клеток растений, органическая и минеральная пыль и некоторые другие вещества, находящиеся в жирах в виде взвеси. На жироперерабатывающие предприятия жиры и масла поступают, как правило, с небольшим количеством механических примесей - 0,1-0,3%. Содержание их заметно увеличивается в масле, подаваемом в производство из нижней части запасных резервуаров, так как при длительном хранении большая часть механических примесей оседает на дно и скапливается.
Фосфатиды. Это большая группа органических веществ с разнообразным и относительно сложным составом.
Почти все фосфатиды относятся к полезным физиологически активным веществам, присутствие которых в салатных маслах не только не противопоказано, но даже желательно, так как они улучшают обмен веществ в организме человека.
Фосфатиды находятся в масле в растворенном состоянии. Эти растворы неустойчивы: при попадании в масло некоторого количества влаги, а также при охлаждении они набухают и выпадают, образуя объемистый осадок, который портит товарный вид масла. Фосфатиды затрудняют проведение некоторых технологических операций, например, рафинацию и гидрогенизацию масел. Поэтому в настоящее время признано целесообразным содержащиеся в сырых маслах, предназначенных для промышленной переработки, фосфатиды выделять и после соответствующей обработки использовать их для пищевых и кормовых целей.
Воски. В отдельных растительных маслах, особенно в подсолнечном, содержится некоторое количество растворенных природных восков, перешедших в масло из защитной пленки-оболочки семени. Ввиду сравнительно высокой температуры плавления эти вещества при охлаждении до 10-12° С выделяются, образуя очень тонкую взвесь (ее иногда называют «сеткой»), которая портит товарный вид масла.
При выпуске салатного масла, фасуемого в прозрачную стеклянную или из полимерных материалов тару, эти восковые вещества необходимо удалить, Для этой цели масло сначала охлаждают, а затем фильтруют.
Стерины. В растительных маслах и животных жирах содержится 0,1-0,5% растворенных стеринов. Это ненасыщенные, кристаллические, бесцветные вещества сложного строения, с высокой молекулярной массой, хорошо растворяющиеся в жирах. Присутствие стеринов в пищевых жирах не ухудшает их органолептических и товарных свойств. Стерины являются провитаминами, поэтому технологический процесс рафинации пищевых масел желательно вести так, чтобы сохранить их.
Витамины. Растительные масла сравнительно бедны витаминами. В заметных количествах в маслах содержится витамин Е. Это смесь спиртов сложного строения с высокой молекулярной массой, объединяемая общим названием «токоферолы». Они обладают сильно выраженными антиокислительными свойствами, поэтому сохранение токоферолов в салатных маслах желательно. Содержание токоферолов в различных маслах колеблется от 0,07 до 0,25%.
Красящие вещества. Среди красящих веществ хлопкового масла, придающих ему интенсивный темный цвет, особое место занимает госсипол.
Ароматические вещества. Ароматические, или одорирующие, вещества переходят в жиры из сырья или образуются в процессах получения или переработки жиров и масел.
Углеводы. В сырых маслах находится некоторое количество углеводов, в том числе: крахмал, целлюлоза, пектиновые вещества. В процессе влаготепловой обработки они взаимодействуют с фосфатидами и с госсиполом хлопкового масла, образуя сложные соединения, которые окрашивают масло в темно-желтый цвет. Из масла они удаляются обычно в процессе щелочной рафинации.
Пестициды. Пестициды, используемые в сельском хозяйстве, попадают в растения и могут накапливаться в небольших количествах в масличных семенах, так как они хорошо растворяются в растительном масле. Присутствие пестицидов в пищевых продуктах нежелательно. Они удаляются из жиров в процессе перегонки с паром при высокой температуре и глубоком разрежении. В схеме рафинации эта операция обычно совмещается с удалением ароматических веществ - дезодорацией.
Влага. Жиры и масла при обычной температуре не растворяют воду. Однако они довольно прочно механически удерживают в себе 0,2-0,3% воды. Эта влага удаляется из жира только при сушке.
Растворитель. В маслах и жирах, получаемых экстракционным методом, остаются следы растворителя (бензина, гексана и др.). При использовании масел для пищевых целей растворитель необходимо удалять. Полностью растворитель удаляется при дезодорации. Остаток растворителя в экстракционных маслах контролируется то температуре вспышки. Температура вспышки экстракционных масел должна быть не ниже 225-230° С.
Металлы. В некоторых маслах и жирах, особенно имеющих высокую кислотность или содержащих в молекуле заметное количество низкомолекулярных кислот, накапливается железо, которое попадает в масло из резервуаров и коммуникаций. В саломасе остается некоторое количество никеля и меди - металлов, которые используются в качестве катализаторов гидрогенизации. Одна часть указанных металлов находится в жире в виде химического соединения их со свободными жирными кислотами, другая часть - в форме очень тонкой взвеси. Для обеспечения высокого качества продукции и предупреждения окисления жира в процессе хранения металлы необходимо удалить из жиров и масел полностью.
Соли. В некоторых жирах содержится довольно заметное количество фосфорных и кальциевых солей. Особенно много их в животных жирах, извлекаемых из костей. Эти соли затрудняют процессы химической переработки жиров, в том числе расщепление, поэтому их удаляют, в частности, путем промывки жира минеральными кислотами.
Методы очистки жиров
Методы очистки растительных масел и животных жиров, количество и последовательность проводимых при рафинации технологических операций зависят от многих факторов. Определяющими являются требования к качеству жиров, используемых для тех или иных целей. В одних случаях проводят лишь первичную очистку от механических примесей. В других случаях, например, при подготовке жиров для выработки маргариновой продукции, майонеза, жидких салатных масел, производят многоступенчатую рафинацию.
Растительные масла и китовый жир, направляемые для выработки саломаса, как правило, подвергают рафинации, включающей удаление свободных жирных кислот и красящих веществ.
Льняное масло, используемое для выработки высококачественных лаков, рафинируют и доводят до кондиций так называемого «лакового» масла.
Животные топленые пищевые жиры в большинстве своем не требуют рафинации. Технические сорта животных жиров, используемые для выработки мыла, стеарина и других промышленных товаров, подвергаются специальным методам очистки в соответствии с требованиями технологического процесса.
Если очистка осуществляется на маслозаводах, рафинация является заключительным этапом технологической схемы производства. Если очистка осуществляется на жироперерабатывающих предприятиях (маргариновых, гидрогенизационных и др.), рафинация является предварительным этапом подготовки сырья к дальнейшей переработке. И в том и в другом случае проведение рафинации является важной операцией, обеспечивающей надлежащее качество вырабатываемой продукции.
Схема последовательной рафинации растительных масел и жиров.
Первичная очистка для удаления механических примесей обязательно осуществляется на маслозаводах. Предварительная рафинация (форрафинация) производится для удаления фосфатидов из сырого подсолнечного, соевого и других масел и госсипола из черного хлопкового масла. При щелочной рафинации из жиров выводят растворенные в них свободные жирные кислоты. Эта операция проводится на всех маслозаводах, вырабатывающих хлопковое масло, и, как правило, на маргариновых и гидрогенизационных заводах.
Щелочную рафинацию подсолнечного масла проводят также некоторые маслозаводы, поставляющие салатное масло для торговой сети и пищевых предприятий.
Отбеливание жиров для улучшения их цвета обычно проводится на гидрогенизационных и маргариновых заводах, реже на маслозаводах. Заключительным и очень важным этапом подготовки жиров для производства маргариновой продукции, майонеза и салатных масел является их дезодорация для удаления специфического запаха, свойственного тому или иному жиру.
При выпуске растительного масла, фасуемого в мелкую тару, оно часто подвергается еще вымораживанию. При этом из масла удаляют вещества, способные при его охлаждении образовывать мелкий осадок, портящий товарный вид готового продукта.
Общей схемой не исчерпываются все применяемые на практике методы рафинации. Приводимые описания технологических режимов являются типовыми. На предприятиях, в зависимости от местных условий разрабатываются рабочие инструкции на каждый процесс, которые могут иметь некоторые отклонения от описываемых в этом разделе. Они, как правило, не меняют принципиальной сущности режима.