СПОСОБ РАФИНАЦИИ СМЕСИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КЕТЧУПА Российский патент 2006 года по МПК C11B3/00 

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для очистки растительных масел и жиров, которые используются для получения пищевого продукта - кетчупа с улучшенным ингредиентным составом для диетического питания с оптимальными функциональными и реологическими свойствами.

Влияние повышенных температур и давления, а также обработка органическими растворителями приводит к тому, что вместе с маслом из клеток семян извлекают другие вещества, способные растворяться в масле. В масле всегда находятся моно - и диацилглицерины, окрашивающие вещества, а также продукты гидролиза этих веществ - свободные жирные кислоты и др.

Рафинация - процесс очистки масел от нежелательных групп липидов и примесей. Существуют различные способы очистки и рафинирования масла: физические (отстаивание, центрифугирование, фильтрование), химические (гидратация, щелочная рафинация и др.) и физико-химические (отбеливание, дезодорация и др.).

В настоящее время технология рафинации растительных масел в отечественной и зарубежной практике реализуется путем удаления из масел сопутствующих им веществ. При этом с целью удаления фосфолипидов применяется процесс гидратации, осуществляемый путем взаимодействия масел с водой, а процесс нейтрализации свободных жирных кислот осуществляется путем воздействия на них водного раствора едкого натра. Для удаления красящих веществ (пигментов) растительных масел применяются твердые активированные адсорбенты. Эти процессы проводятся раздельно с использованием многочисленных аппаратов, обеспечивающих указанные технологические процессы, при которых образуются большие отходы и потери растительного масла. Кроме того, отработанный адсорбент отправляется в отвал.

Известен способ дистилляционной или физической рафинации масел и жиров, включающий две основные стадии. Первая заключается в подготовке масел и жиров к дистилляционной рафинации путем максимального извлечения из них фосфолипидов, пигментов, металлов, а вторая представляет собой собственно отгонку свободных жирных кислот с острым паром, совмещенную с процессом удаления одорирующих веществ в условиях глубокого вакуума и высокой температуры. Этот способ рафинации является комплексным и состоит из следующих модулей: гидратация (удаление фосфолипидов путем кислотной гидратации); адсорбционная рафинация (удаление пигментов, остатков фосфатидов, кислоты); винтеризация (удаление восковых веществ); дезодорация (удаление свободных жирных кислот, одорирующих веществ и продуктов окисления) (см. Технология переработки жиров, под ред. С.Арутюняна и др. М.: Пищепромиздат, 1998, стр.123-134).

Недостатками данного способа являются многостадийность процесса, недостаточно высокое качество получаемых масел вследствие накопления значительного количества первичных продуктов окисления (перекисей) на стадии первой кислотной обработки, а также уменьшение выхода масел и увеличение их себестоимости.

Известен способ рафинации растительных масел, предусматривающий выведение фосфолипидов, свободных жирных кислот, красящих веществ, восков и одорирующих веществ с помощью водного раствора лимонной кислоты и водного раствора силиката натрия, в постоянном магнитном поле (см. RU 2145340 С1, С 11 В 3/00, 10.02.2000).

Недостатками данного способа являются проведение процесса при определенных технологических условиях (температурный и использование магнитного поля), что приведет к удорожанию готового продукта, при этом образуются большие отходы и потери растительного масла. Кроме того, отработанный адсорбент отправляется в отвал.

Наиболее близким аналогом является способ рафинации растительных масел, предусматривающий выведение фосфолипидов, свободных жирных кислот, красящих веществ, восков и одорирующих веществ с помощью реагента, отличающийся тем, что в качестве растительного масла используют смесь подсолнечного, соевого, льняного, рапсового и кукурузного масел в соотношении 1:1:1:1:1, а в качестве реагента - универсальный композиционный реагент, состоящий из мочевиноформальдегидной смолы, природного бокситно-алюмосиликатного адсорбента, нитрилотриметиленфосфоновой кислоты и оксиэтиленцеллюлозы в количестве 30, 30, 30 и 10 мас.% соответственно, а перемешивание масла и реагента осуществляют при температуре 20-50°С (RU 2242506 С1, С 11 В 3/00, 20.12.2004).

Недостатками наиболее близкого аналога являются высокая себестоимость полученного масла за счет использования конкретного комплексного реагента и низкое качество продукта, который невозможно использовать для получения эмульсионных жировых продуктов.

Задачей изобретения является создание высокотехнологичного способа рафинации, который позволяет увеличить выход смеси масел и снизить ее себестоимость, а также повысить качество смеси масел, которая предназначена для производства пищевых продуктов, например кетчупа.

Поставленная задача решается тем, что способ рафинации смеси растительных масел, предназначенной для производства пищевых продуктов, преимущественно кетчупа, согласно изобретению предусматривает выведение фосфолипидов, свободных жирных кислот, красящих веществ, восков и одорирующих веществ с помощью реагента, в качестве смеси растительных масел используют смесь подсолнечного, морковного, масла из отрубей пшеницы и орехового в соотношении 1:1:1:1, а в качестве реагента - универсальный композиционный реагент, состоящий из оксиэтиленцеллюлозы, метасиликата натрия и фосфорной кислоты в количестве, мас.%: 50, 45, 5 соответственно, при этом перемешивание масла и реагента осуществляют при температуре 20-50°С.

Техническим результатом изобретения является сохранение биологически активных веществ в растительном масле - витамины, токоферолы, стерины, изофлавоноиды, при совмещении технологических параметров процесса с новым универсальным композиционным реагентом, состоящим из оксиэтиленцеллюлозы, метасиликата натрия и фосфорной кислоты. При использовании предлагаемого универсального композиционного реагента не образуются натриевые соли жирных кислот (мыло) и не требуется проведение процессов промывки с лимонной кислотой для разложения и удаления этих солей. Универсальный композиционный реагент существенно понижает жесткость воды.

Использование нового универсального композиционного реагента для рафинации заявленной смеси четырех видов растительных масел позволяет в одном аппарате осуществлять совмещенный технологический процесс, включающий в себя гидратацию фосфолипидов, щелочную рафинацию свободных жирных кислот, адсорбционную рафинацию свободных жирных кислот, адсорбционную рафинацию (отбелку), винтеризацию (удаление восков) и дезодорацию. Полученную смесь масел, обладающую всеми необходимыми характеристиками, используют в качестве основного компонента для получения пищевого продукта, например кетчупа, обладающего оптимальными функциональными и реологическими свойствами.

Оксиэтиленцеллюлоза С₆Н₇О₂(ОН)₃[(ОСН₂СН₂)ОН] твердое аморфное вещество белого цвета, насыпная масса 0,550-0,750 г/см³ хорошо растворимо в воде, обладает свойствами адсорбировать красящие вещества растительного масла и воски.

Метасиликат натрия - Na₂Si₂·5H₂О существует в двух кристаллических формах: пятиводный с температурой плавления 78,2°С и девятиводный с температурой плавления 48°С. Первый содержит 42,5% воды, а второй - 57,3%.

Зависимость рН растворов метасиликата натрия от концентрации характеризуется следующим образом: концентрации от 0,12 до 0,44 соответствует рН от 12 до 12,9. Это обстоятельство дает возможность связывать металлы растительного масла, которые в других условиях препятствуют взаимодействию свободных жирных кислот и реагента и таким образом интенсифицируют процесс нейтрализации. Кроме того, метасиликат натрия является хорошим ингибитором коррозии металлов оборудования.

Метасиликат катализирует процесс взаимодействия свободных жирных кислот, фосфолипидов, пигментов и металлов с оксиэтиленцеллюлозой.

Для увеличения эффективности процесса рафинации, совмещающего гидратацию фосфолипидов, нейтрализацию свободных жирных кислот, выведение восков и удаление пигментов, в качестве реагента, способствующего образованию геля, используют фосфорную кислоту, разрушающую фосфолипидно-белково-углеводный комплекс и частично защищающую масло от влияния металлов.

Фосфорная кислота не реагирует с жирными кислотами триглицеридов. Она не взаимодействует также с моно- и диглицеридами, оксикислотами и их эфирами. Наиболее активно она реагирует с фосфолипидами и эпоксисоединениями. Количество образующихся при этом оксифосфатных производных определяется содержанием эпоксисоединений в исходных маслах.

Лабораторные испытания нового универсального композиционного реагента показали эффективность его применения в совмещенном технологическом процессе рафинации смеси четырех видов растительных масел. Вместо существующих в настоящее время на практике пяти отдельных технологических процессов рафинации, то есть гидратации фосфолипидов, щелочной рафинации свободных жирных кислот, адсорбционной рафинации (отбелки), винтеризации (удаление восков) и дезодорации, предложен один совмещенный технологический процесс, который реализуется для смеси четырех растительных масел: подсолнечного, морковного, масла из отрубей пшеницы и орехового в соотношении 1:1:1:1. При этом перемешивание смеси масла с универсальным композиционным реагентом осуществляют при температуре 20-50°С.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не охватывают, а тем более не ограничивают весь объем притязаний данного изобретения.

Пример 1.

Смесь подсолнечного, морковного, масла из отрубей пшеницы и орехового в соотношении 1:1:1:1 смешивают с универсальным композиционным реагентом, состоящим из оксиэтиленцеллюлозы, метасиликата натрия и фосфорной кислоты в количестве, мас.%: 50, 45, 5 соответственно, при температуре 20°С.

Пример 2.

Смесь подсолнечного, морковного, масла из отрубей пшеницы и орехового в соотношении 1:1:1:1 смешивают с универсальным композиционным реагентом, состоящим из оксиэтиленцеллюлозы, метасиликата натрия и фосфорной кислоты в количестве, мас.%: 50, 5, 5 соответственно, при температуре 50°С.

Пример 3.

Смесь подсолнечного, морковного, масла из отрубей пшеницы и орехового в соотношении 1:1:1:1 смешивают с универсальным композиционным реагентом, состоящим из оксиэтиленцеллюлозы, метасиликата натрия и фосфорной кислоты в количестве, мас.%: 50, 45, 5 соответственно, при температуре 35°С.

Средние показатели исходных образцов смесей растительных масел составили: фосфолипиды - 1,4%, кислотное число - 2,0 мг КОН, цветность - 25 мг J₂, воски - 0,11%, одорирующие вещества - 0,010%.

В результате применения нового универсального композиционного реагента в совмещенном технологическом процессе рафинации смеси четырех видов растительных масел достигается удаление фосфолипидов до 85-96%, свободных жирных кислот до 90%, пигментов до 90%, восков до 80-90%, одорирующих веществ до 85-95%.

Таким образом, предлагаемый способ рафинации растительных масел эффективен тем, что позволяет удалить из масел 85-95% сопутствующих веществ, а при традиционном способе удаляется 50-70%, а также одновременно обеспечивается экономия энергии и капиталовложений, что особенно важно, существенно повышается качество рафинированного масла.

Полученную смесь масел возможно использовать для производства пищевого продукта, например кетчупа, для диетического питания с улучшенными функциональными и реологическими свойствами на основе смеси растительных масел, рафинированных по разработанной технологии, с сохранением в них естественных антиоксидантов (токоферола - 65 мг% в подсолнечном и 75 мг% в масле из отрубей пшеницы).

Изобретение позволяет создать высокотехнологический способ рафинации, который позволяет получить смесь масел, в которой сохранены биологически активные вещества - витамины, токоферолы, стерины, изофлавоноиды, а также существенно сократить процесс рафинации.

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для очистки растительных масел и жиров, которые используются для получения пищевого продукта - кетчупа с улучшенным ингредиентным составом для диетического питания с оптимальными функциональными и реологическими свойствами. Способ рафинации смеси растительных масел предусматривает выведение фосфолипидов, свободных жирных кислот, красящих веществ, восков и одорирующих веществ с помощью реагента. При этом в качестве смеси растительных масел используют смесь подсолнечного, морковного, масла из отрубей пшеницы и орехового в соотношении 1:1:1:1, а в качестве реагента - универсальный композиционный реагент, состоящий из оксиэтиленцеллюлозы, метасиликата натрия и фосфорной кислоты в количестве, мас.%: 50, 45, 5 соответственно. Перемешивание масла и реагента осуществляют при температуре 20-50°С. Изобретение позволяет увеличить выход смеси масел и снизить ее себестоимость, а также повысить качество смеси масел, которые предназначены для производства пищевых продуктов, например кетчупа.

Способ рафинации смеси растительных масел, предназначенный для производства пищевых продуктов, преимущественно кетчупа, характеризующийся тем, что он предусматривает выведение фосфолипидов, свободных жирных кислот, красящих веществ, восков и одорирующих веществ с помощью реагента, в качестве смеси растительных масел используют смесь подсолнечного, морковного, масла из отрубей пшеницы и орехового в соотношении 1:1:1:1, а в качестве реагента - универсальный композиционный реагент, состоящий из оксиэтиленцеллюлозы, метасиликата натрия и фосфорной кислоты в количестве, мас.%: 50, 45, 5 соответственно, при этом перемешивание масла и реагента осуществляют при температуре 20-50°С.