Способ получения рафинированного ароматного подсолнечного масла

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для очистки подсолнечного масла.

До настоящего времени не известен способ получения рафинированного ароматного подсолнечного масла с сохранением в нем натурального вкуса и запаха, натуральных физиологических и биологически активных веществ, с длительными сроками хранения, пригодного в качестве салатного масла, а также для всех видов кулинарной обработки, в том числе и высокотемпературной. Потребность в таком масле очевидна. Удовлетворяется эта потребность ограниченно при использовании нерафинированного подсолнечного масла. Однако это масло имеет существенные недостатки.

Нерафинированное подсолнечное масло, имеющее натуральный вкус и аромат и натуральные физиологически и биологически активные вещества, содержит продукты окисления, легко окисляемые свободные жирные кислоты и фосфолипиды, нерастворимые примеси, влагу, воски и воскоподобные вещества, что существенно снижает его качество, товарный вид и сроки хранения. Осадки, образующиеся при хранении за счет выпадения фосфолипидов и влаги, вызывают ускоренную порчу масла за счет окисления.

Нерафинированное подсолнечное масло не используют для жарения и других видов кулинарной обработки из-за интенсивного вспенивания и быстрого окисления масла в пене. Нерафинированное масло ограниченно используется в свежевыработанном виде только в качестве салатного масла.

Из-за отсутствия рафинированного ароматного подсолнечного масла используют дезодорированное масло, которое лишено натурального вкуса и запаха, практически не содержит каротиноидов, а содержание токоферолов и стеролов снижено на 30% при химической рафинации и на 70% при физической рафинации. Дезодорированное масло неустойчиво при хранении и, особенно при жарении и высокотемпературной обработке из-за ускоренного окисления. Дезодорированное масло не вспенивается при жарении, но его использование для этих целей нежелательно из-за высокого окисления.

Из уровня техники известен способ рафинации подсолнечного масла (см. RU №2377280, МПК С11В 3/00, опубл. 27.12.2009), включающий выведение свободных жирных кислот, фосфолипидов, восков и воскоподобных веществ, красящих соединений и продуктов окисления на стадии гелевой сорбции с последующими контрольными стадиями отбелки и вымораживания, при этом гелевую сорбцию проводят при температуре 16-20°C, а гель создают путем равномерного распределения в масле лимонной кислоты в количестве 0,06-0,12% от массы масла и последующего ввода раствора метасиликата натрия, полученного растворением в воде порошка 9-ти водного метасиликата натрия в соотношении 1:(1,2-1,3), в количестве, обеспечивающем выведение свободных жирных кислот, с избытком до 30%, перемешивают масло 40-60 минут, отстаивают 6-9 часов, отделяют масло от гелевого осадка, дополнительно выделяют масло из гелевого осадка при 18-30°C, затем масло после стадии гелевой сорбции и выделенное из гелевого осадка направляют на контрольную отбелку, которую проводят в течение 30 минут при температуре 18-20°C с вводом адсорбента с рН 2-5 в количестве 0,35-0,55% от массы масла и далее на контрольное вымораживание с вводом в масло 0,25-0,3% сорбента (патент RU №2337280; МПК С11В 3/00, опубл. 27.12.2009).

Недостатком способа является необходимость последующей дезодорации масла, что приводит к полной потере натурального вкуса и запаха, к значительной потере токоферолов, каротиноидов и стеролов, к снижению устойчивости масла к окислению при хранении и употреблении, а также многостадийность технологической схемы, большие отходы и потери и высокие энергозатраты.

Задача, положенная в основу настоящего изобретения, заключается в создании экономически эффективного и высокотехнологичного способа получения рафинированного ароматного подсолнечного масла, который позволяет получить продукт повышенного качества.

Техническим результатом изобретения является повышение качества масла за счет сохранения в нем натурального вкуса и запаха, натуральных физиологически и биологически активных веществ и естественных антиоксидантов при глубоком выведении свободных жирных кислот, фосфолипидов, восков и воскоподобных веществ, нежировых примесей, влаги и продуктов окисления, а также универсальность применения рафинированного ароматного подсолнечного масла, увеличение выхода целевого продукта и сроков его хранения, сокращение расхода вспомогательных материалов, уменьшение отходов и потерь и существенное снижение энергозатрат.

Задача, положенная в основу настоящего изобретения, с достижением заявленного технического результата, решается тем, что в способе получения рафинированного ароматного подсолнечного масла, включающем выведение свободных жирных кислот, фосфолипидов, восков и воскоподобных веществ, красящих веществ, влаги и продуктов окисления на стадии гелевой сорбции с последующей стадией контрольного вымораживания, причем гелевую сорбцию проводят путем смешивания нерафинированного масла с гелевым раствором, отстаивания, формирования и осаждения гелевого осадка и отделения масла от гелевого осадка, при этом гелевую сорбцию проводят при температуре 14-15°C модифицированным гелевым раствором плотностью 1,33-1,38 г/см³, взятым с избытком 35-50% по отношению к необходимому для хемосорбции свободных жирных кислот, причем последнюю и осаждение гелевого осадка проводят в течение 10-12 часов, а контрольное вымораживание проводят при температуре 6°C в течение 4-х часов с вводом сорбента, преимущественно ацетатного, в количестве 0,2-0,25% от массы масла, с последующей фильтрацией при температуре 12°C.

Кроме того, модифицированный гелевый раствор готовят путем растворения в воде, нагретой до температуры 60-65°C, метасиликата натрия, преимущественно 9-ти водного, до достижения плотности 1,33-1,38 г/см³ с последующим вводом двуокиси кремния до получения отношения двуокиси кремния к окиси натрия 1,25-1,35, при этом гелевый раствор вводят в масло с температурой 18-22°C.

Кроме того, для получения ароматного масла гарантированно высокого качества используют свежевыработанное нерафинированное низкоокисленное подсолнечное масло с числом тотокс до 10 ед.

Перечисленные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения указанного технического результата.

Технический результат достигается при исключении из технологической схемы стадий отбелки и дезодорации масла путем повышения хемосорбционной способности силикатного геля по отношению к свободным жирным кислотам, фосфолипидам, продуктам окисления, влаге и снижению способности к удерживанию токоферолов, стеролов, каротиноидов и веществ, определяющих вкус и запах, за счет изменения состава гелевого раствора, технологических режимов и условий формирования и осаждения гелевого осадка.

В производственных условиях экспериментально была определена способность силикатного геля к хемосорбции и сорбции свободных жирных кислот, фосфолипидов, продуктов окисления, каротиноидов, токоферолов и стеролов, восков и воскоподобных веществ в зависимости от гидромодуля (отношения двуокиси кремния к окиси натрия) силикатного геля, количества влаги, удерживаемой гелем, плотности гелевого раствора, его количества и температуры гелевой сорбции.

Установлено, что чем выше плотность и гидромодуль, меньше содержание воды в силикатном геле и ниже температура, тем выше его хемосорбционная способность к свободным жирным кислотам, фосфолипидам и особенно продуктам окисления и к окисленным каротиноидам. При этом токоферолы, натуральные каротиноиды и стеролы проявляют устойчивость к перечисленным факторам и остаются в масле. Эти зависимости показывают возможность снижения температуры, увеличения гидромодуля, и уменьшения содержания воды, вводимой с гелевым раствором, до величин, максимально возможных для практики. Экспериментально подтверждена возможность снижения температуры гелевой сорбции до 14-15°C, увеличение плотности гелевого раствора до 1,33-1,38 г/см³ и гидромодуля до 1,25-1,35; выше этих значений гелевый раствор становится насыщенным, из него выделяется твердая дисперсная фаза, и он непригоден для гелевой сорбции. Кроме того, снижение температуры гелевой сорбции и повышение плотности способствует сохранению натурального вкуса и запаха подсолнечного масла.

В зависимости от качества нерафинированного подсолнечного масла для получения рафинированного ароматного подсолнечного масла необходимо провести взаимозависимый выбор оптимальных технологических параметров в заявленных пределах изменения каждого из них.

Предлагаемый способ поясняется тремя примерами из заводских экспериментов.

Пример 1. В условиях производства было взято на рафинацию 18452 кг нерафинированного масла с кислотным числом 3,2 мг КОН, содержащего 0,6% фосфолипидов, 1,2% неомыляемых веществ, 0,2% нерастворимых в масле веществ, 0,2% влаги, с перекисным числом 2,81 1/2 O₂ ммоль/кг, анизидиновым числом 1,8 у.е., числом тотокс 6,41 у.е. (масло относится к низкоокисленному продукту), с цветностью 20 ед. йода, вкус и запах были свойственны подсолнечному маслу, масло было мутным над осадком. Масло было отрафинировано модифицированным гелевым раствором, полученным путем растворения в воде при температуре 65°C порошка 9-водного метасиликата натрия до достижения плотности раствора 1,38 г/см³ с последующим вводом в него двуокиси кремния до получения гидромодуля 1,35 и охлаждения приготовленного раствора перед вводом в масло до температуры 22°C. В масло, охлажденное до 14°C, был введен модифицированный гелевый раствор с избытком 50%. После отстаивания в течение 12 часов масло было отделено от осадка и направлено на контрольное вымораживание при температуре 6°C в течение 4-х часов с вводом 0,25% сорбента с последующей фильтрацией при 12°C. Показатели рафинированного ароматного подсолнечного масла приведены в таблице 1.

Пример 2 и 3. Для примеров 2 и 3 были взяты масла, показатели которых приведены в таблице 1. Масла были отрафинированы аналогично описанному для примера 1 с учетом переменных условий, приведенных в таблице 2.

Как следует из данных, приведенных в таблице 1, в промышленных условиях подтверждается достижение высоких технических результатов заявляемого способа получения рафинированного ароматного масла, включающего стадии гелевой сорбции и контрольного вымораживания, и производство прозрачного ароматного масла, освобожденного от свободных жирных кислот, фосфолипидов, влаги, веществ, нерастворимых в масле, восков и воскоподобных веществ с низким содержанием продуктов окисления и красящих веществ, сохранившего натуральный вкус и запах, токоферолы, стеролы, каротиноиды, отличающегося повышенной стойкостью к окислению при хранении, пригодного в качестве салатного масла, для жарения и других видов высокотемпературной обработки, при котором оно не пенится и дополнительно не окисляется, при этом выход масла от теоретически возможного составляет 98,8-99,9% при сокращении отходов, расходов вспомогательных материалов и топливно-энергетических затрат за счет проведения рафинации при низких температурах.

Предлагаемый способ получения рафинированного ароматного подсолнечного масла может быть осуществлен на любом предприятии масложировой промышленности, так как для этого не требуется разработка нового оборудования и переоснащение существующих производств, а используемые средства широко применяются отечественной промышленностью.