Рапсовое масло

К семенам, предназначенным  для получения пищевых масел, предъявляют требования по содержанию в них эруковой кислоты и тиогликозидов. Содержание эруковой кислоты в триглицеридах масла семян не должно превышать 5%, а тиогликозидов 3%.

Достижения селекции по созданию безэруковых сортов рапса с низким содержанием тиогликозидов (сорт 00 – канола) позволили перевести рапсовое масло в разряд пищевых и значительно улучшить качество вырабатываемых жмыхов и шротов, поскольку эти соединения при маслодобывании концентрируются именно в этих продуктах переработки маслосемян как в неизменном состоянии, так и в виде продуктов их ферментативного распада.

По российскому стандарту  семена рапса подразделяются на два  класса в зависимости от массовой доли в них эруковой кислоты и количества тиогликозидов (гликозинолатов): 1-й класс – эруковой кислоты не более 5,0%, тиогликозидов не более 3,0%; 2-й класс (для технических целей) – эти показатели не нормируются. Культивируемые безэруковые сорта рапса – Агат, Проминь, Шпат, Кубанский 1 и др. – содержание эруковой кислоты менее 5%, а многие сорта только следы; содержание гликозинолатов – 1,4 – 1,6%.

Рапсовое масло – высококалорийный продукт, широко используемый в натуральном  виде на пищевые цели, для приготовления  маргаринов и майонезов, в консервном и косметическом производстве как  аналог оливкового масла. С точки  зрения физиологии питания человека рапсовое масло имеет преимущество перед другими растительными  маслами, так как содержит все  физиологически важные кислоты в  оптимальном соотношении. В нем  мало насыщенных и умеренное количество полиненасыщенных незаменимых жирных кислот линолевой (~19-20%) и линоленовой (до 9%), которые не синтезируются в организме животных. А по содержанию мононенасыщенных кислот оно стоит на втором месте после оливкового (содержит 55 - 63% олеиновой кислоты).

Благодаря своему составу, рапсовое масла очень полезно. Употребление рапсового масла способствует улучшению обмен веществ в организме человека, уменьшает возможность тромбообразования, противодействуют развитию сердечнососудистых заболеваний, снижают и регулируют содержание холестерина в крови.

Масло рапса привлекает все  большее внимание как источник возобновляемого  сырья для химической промышленности и энергетики.

Спектр его использования  для технических целей чрезвычайно  широк – от использования в  качестве исходного материала для  химического синтеза до применения в виде смазочных средств и  перспективного вида топлива. Широкое  применение рапсовое масло находит  в каучуковой и сталелитейной  промышленностях.

Для пищевых целей и  для производства маргарина желательно иметь масло без эруковой кислоты или с минимальным ее содержанием, в то время как для технических целей наоборот желательно высокое ее содержание.

Химические производные  эруковой кислоты известны как эрукамиды, используются для придания свойств эластичности и скользкости полиэтиленовой пленке. Кроме того, эруковую кислоту с помощью озона превращают в брасилиновую и пеларгоновую кислоты, которые используют для производства нейлонов, пластификаторов, модифицированных каучуков, фармацевтических препаратов, ароматических веществ и т.д.

Жмых и шрот, получаемые из семян рапса, содержат до 37 - 43% ценного белка. По уровню аминокислот, в первую очередь незаменимых, семена рапса приближаются к сое. Соевый шрот, по сравнению с рапсовым, содержит больше лизина, но беднее по сумме метионина и цистина.

Рапсовый жмых и шрот по энергетической ценности (11,3 и 10,4 МДж  обменной энергии) не уступает подсолнечным (11,4 и 10,6 МДж соответственно).

По содержанию кальция, фосфора, магния, меди и марганца рапсовые жмых и шрот превосходят соевые. Доступность в них кальция составляет 68%, фосфора – 75%, магния – 62%, марганца – 54%, меди – 74%, цинка – 44%. Рапсовый шрот содержит значительное количество холина, ниацина, рибофлавина, фолиевой кислоты и тиамина.

В настоящее время селекционеры работают над созданием желтосемянных (трехнулевых) сортов рапса с более тонкими оболочками, меньшим содержанием клетчатки, но повышенным содержанием жира. Различия жирнокислотного состава масла между рапсом типов «000» и «00» незначительны.

В жмыхе и шроте таких  семян содержится больше белка.

Рапсовые жмыхи и шроты  используются в качестве питательных  добавок при составлении комбикормов. Однако использование рапсовых жмыхов и шротов в качестве кормов ограничено ввиду содержания в них некоторого количества глюкозидов горчичного масла.

 

Рапс. Переработка на маслодобывающих предприятиях.

 

 

Переработка семян рапса  с целью получения высококачественного  масла связана с определенными  трудностями.

Семена рапса плохо  отдают масло из-за маленького размера  клеток. Эту особенность и специфический  химический состав учитывают при  разработке технологий переработки  рапса.

В настоящее время масло  из семян рапса в основном извлекают  на экстракционных заводах. В связи  с увеличением производства семян  рапса и переходом на рыночные отношения некоторое количество семян перерабатывается на прессовых  заводах малой мощности. Рентабельность работы таких предприятий ниже, чем  экстракционных заводов, из-за больших  потерь масла, его низкого выхода, более высокой стоимости переработки 1 т семян.

 

Структурная схема переработки  рапса

 

 

* - данную операцию можно  исключить из технологического  потока семена миную бичерушку сразу направлять на вторую очистку.

** - проведение данной операции  позволяет снизить переход продуктов  расщепления в масло, снизить  содержание серы в готовой  продукции увеличить выход масла  на 1-2%, уменьшить цветность масла,  снизить перекисное и кислотное  число (можно в технологический  поток не включать).

 

Рапс. Очистка семян.

 

Семена рапса после  взвешивания и магнитной сепарации  проходят первую очистку. Первая очистка  проводится перед сушкой и служит для удаления минерального и органического  сора.

Для удаления металлопримесей используются – магнитные сепараторы.

Для первичной очистки  – ситовые сепараторы.

 

При первичной очистке  семян рапса сепаратор должен иметь:

 

Уклон ситовой рамы - 10 градусов;

Ход ситовой рамы - 10 мм;

 

Частоту вращения, об/мин:

 

эксцентрикового вала - 450 об/мин;

вентилятора - 600 об/мин;

 

Размеры отверстий плетеных сит:

 

подситка - 10 х 10 мм;

верхнего сита - 4 х 4, 5 х 5 мм;

нижнего сита - 1 х 1 мм.

 

Сепаратор работающий на первой очистке, должен снимать не менее 25% от общего количества сора в семенах  при содержании минерального сора до1%, органического - до 5% и не менее 35% при содержании минерального сора до1%, органического более 5%.

Вторую очистку производят после сушки для удаления оставшихся в семенах примесей на сепараторах  того же типа, что и на первой очистке. Перед второй очисткой семена рапса  желательно пропускать через сухомойку. В качестве сухомоек можно использовать бичевые семенорушки.

Технические условия работы сепараторов те же, что и при  первой очистке.

 

При второй очистке применяют  сита с отверстиями следующих  размеров:

 

на подситке - 6 х 6 мм;

на верхнем сите - 3 х 3, 4 х 4 мм;

на нижнем сите - 1 х 1 мм.

 

Качественные показатели работы сепараторов на второй очистке следующие (при исходном содержании минерального сора до 1% и органического до 5%):

 

- при комбинированной  работе с сухомойками съем минерального сора не менее 80%, органического – не менее 25%;

- при работе без сухомоек съем минерального сора не менее 50%, органического - не менее 25%

 

Рапс. Сушка семян.

 

При складировании семян  на хранение влажность их не должна превышать 8%.

Сушка товарного рапса  производится сушильными установками  различных конструкций и типов  путем активной вентиляции как обычным, так и подогретым воздухом.

Как уже было сказано выше – семена рапса обладают физическими  и физиолого-биохимическими особенностями, которые необходимо учитывать при  их обработке и хранении. Развитая удельная поверхность, повышенная сыпучесть  и повышенное аэродинамическое сопротивление  плотного слоя предопределяют интенсивность  нагрева семян и повышенное испарение  в зоне активного теплообмена. Поэтому  сушку семян рапса, особенно современных  высокомасличных сортов, необходимо производить при более низких температурах по сравнению с семенами подсолнечника. Кроме того, при высоких  температурах протекает гидролиз тиоглюкозинолатов и происходит переход эфирного масла в жирное масло семени, что снижает качество последнего.

Установлены оптимальные  режимы сушки семян рапса современных  сортов: при исходной влажности семян  до 15% температура агента сушки не более 90-100 град С, нагрева семян – не более 60 град С; в интервале влажности семян 15-20% соответственно 85-95 град С и нагрев семян не более 55 град С; свыше 20 до 25% соответственно 80-90 град. С, нагрев семян не более 50 град С.

Тепловую сушку семян  желтосемянного сорта Янтарь необходимо проводить при более низком температурном режиме: агент сушки 70-80 гр. С, нагрев семян не более 45гр. С, во избежании значительного растрескивания семян, так как семенная оболочка данных семян тоньше, чем сизосемянных. Как показали исследования семенная оболочка у желтосемянного сорта Янтарь составляет 10-12% массы семени против 14-17% у сизосеменных сортов, и толщина ее примерно на треть меньше, чем у темноокрашенных сортов.

По окончании сушки  семена подвергают обязательному охлаждению в специальных охладительных  камерах с продувкой холодным воздухом.

После охлаждения семена должны иметь температуру не выше 30 град С.

 

Рапс. Измельчение семян.

 

Очищенные семена рапса с  влажностью до 8% измельчают на пятивальцевых станках через четыре прохода.

Измельченные семена (мятка) должны содержать прохода через одномиллиметровое сито не менее 65-70%.

Не допускается попадание  в мятку целых семян.

 

Рапс. Подготовка мезги (жарение  мятки).

 

При подготовке мятки к прессованию в жаровнях по общепринятому технологическому режиму глюкозид рапса глюконопин под влиянием ферментов миросульфатазы и тиогкозидазы и воды при температуре 35-60 град С расщепляется на глюкозу, кротониловое масло, бисульфат калия и другие вещества, содержащие серу. Указанные вещества, главным образом кротониловое масло, в процессе прессования переходят из гелевой части мятки в масло и при гидрогенизации масла снижают активность катализатора, в результате чего получаемый саломас имеет низкую температуру плавления; кроме того, при расщеплении глюконопина получается трудно рафинирующиеся масло.

 

Чтобы уменьшить скорость гидролиза глюкозида глюконопина и предотвратить переход в масло большого количества веществ, содержащих серу, технологический режим жарения в жаровнях мятки из семян рапса рекомендуется производить следующим образом:

 

1. В пропарочно – увлажнительном шнеке (инактиваторе) производят быстрое (в течение 30-40 сек) нагревание мятки (для инактивации фермента мирозиназы) пропаркой острым паром до температуры 85-90 град С (стенки или дно первого чана жаровни в этом случае тоже должны быть прогреты паром давлением 4,5 – 5,0 кгс/см.кв.

2. В последующих чанах  жаровни мезгу подсушивают в  самопропаривающихся слоях высотой 200 – 250 мм до 5,0 – 6,0% и подогревают до 100 – 105 град С. при подсушивании мезги отвод пара из чанов жаровни производят с помощью естественной аспирации через вытяжные трубы, не допуская подсоса воздуха в чаны жаровни. Два форпресса обслуживаются шестичанной жаровней с поверхностью нагрева 22,8 м 2 или пятичанной жаровней с поверхностью нагрева 30 м 2 . В сутки на 1 т перерабатываемых семян требуется 0,38 м 2 поверхности нагрева при давлении глухого пара 4,5-5 кгс/см кв .

 

Рапс. Прессование мезги.

 

Для использования всей мощности пресса по производительности и глубине  отжима масла без ухудшения его  качества необходимо поддерживать непрерывное  и равномерное поступление мезги  в пресс.

Нормальной считается  такая работа пресса, при которой  наибольшее количество масла вытекает в конце первой и второй секций зеера. По направлению к выходу жмыха интенсивность вытекания масла постепенно падает.

 

Режим и показатели работы прессов типа ФП или МП следующие:

 

рекомендуемые зазоры между  зеерными колосниками:

 

I секция - 1,00 мм;

II секция - 0,75 мм;

III и IV секции - 0,50 мм;

 

Нагрузка на приводной  электродвигатель, (при напряжении 380В) - 25-30 А;

Частота вращения шнекового  вала - 24-25 об/мин;

Толщина жмыховой ракушки - 8-10 мм;

Масличность жмыха, - 12-14% при  фактической влажности

 

Рапс. Первичная очистка  масла.

 

Масло, из семян рапса полученное прессовым способом подвергается первичной  очистке идентичной подсолнечному  маслу. Масло с прессов собирается и направляется на фузоловушку, а далее фильтруется.

Рапсовое масло, предназначенное  для пищевых целей и производства продуктов из него, подвергают рафинации, дезодорации и гидрированию.

 

Современные технологии переработки  рапса.

 

Переработка семян рапса  с целью получения высококачественного  масла, как уже было сказано выше, связана с определенными трудностями. Семена рапса плохо отдают масло  из-за маленького размера клеток. Эту  особенность и специфический  химический состав учитывают при  разработке технологий переработки  рапса.

Процесс переработки семян  рапса на отечественных и зарубежных заводах состоит из одних и  тех же основных технологических  операций: очистка семян, измельчение, влаготепловая обработка, форпрессование, последующая экстракция масла из жмыха растворителем, удаление растворителя из мисцеллы и шрота и первичная очистка полученного масла.

Различия состоит в  режимах отдельных технологических  операций, особенно тех, которые на стадии подготовки семян к извлечению масла определяют содержание соединений серы в готовой продукции и  качественные показатели масла (кислотное  и перекисное число, цветность, содержание нежировых примесей) и шрота (содержание масла, фракционный состав белка).

За рубежом традиционно  подготовку семян рапса к извлечению масла осуществляют путем так  называемого «сухого» жарения, постепенно нагревая мятку до 80…90 градусов цельсия, без дополнительного ввода влаги. При такой технологии извлекаемое масло имеет темный цвет, высокое содержание серы, свободных жирных кислот и нежировых примесей.