Очищення масла від супутніх речовин називається рафінуванням. Під час проведення рафінування-необхідно не тільки видалити небажані, а й зберегти всі цінні речовини, що містяться в жирі, не допустити їх втрати і розпаду.
Сучасні способи рафінування жирів і масла поділяють на фізичні (відстоювання, центрифугування, фільтрування), хімічні (гідратованих, лужна рафінування) та фізико-хімічні (адсорбційна рафінування, дезодорування). Вибір способу рафінування залежить від складу і кількості домішок, їх властивостей і призначення масла. В основному для повного очищення масла поєднують кілька способів.
Відстоювання. Тверді домішки (частинки мезги, шрот і макуха) вилучають з олії відстоюванням на механізованих гущепастках-відстійниках, за допомогою осаджувальних центрифуг безперервної дії, а також фільтрацією на рамних фільтр.
Центрифугування. Для очищення масла від зважених домішок і води ефективним спосіб центрифугування. Розрізняють розподільні центрифуги (використовуються для відділення масла від води) і такі, які використовуються для вилучення механічних домішок. У розподільному сепараторі початкова масло під тиском до 0,3 МПа надходить через порожнистий вал робочого барабана, де під дією відцентрової сили відбувається поділ на два потоки: важка рідина з осадом і жир. Осад накопичується у внутрішніх стінок барабана, важка рідина переміщається уздовж нижньої поверхні тарілок, виходить, а жир переміщається уздовж верхньої площини тарілок до центру барабана і виводиться.
Масло, що містить значну кількість домішок, очищають центрифугуванням за допомогою саморозвантажні центрифуги.
Фільтрація. Для видалення осаду міститься в рослинних оліях, широко застосовують фільтрацію на фільтр. В процесі фільтрації рідини через щілини фільтруючого матеріалу, а зважені частинки затримуються на поверхні матеріалу.
Хімічні способи рафінування застосовуються для виведення вільних жирних кислот, фосфоліпідів, білків, слизу та інших з'єднань.
Гідратовані. Одним з найважливіших способів хімічного очищення жирів є гідратовані (видалення домішок за допомогою води), що дає можливість виділити з масла речовини з гідрофільними властивостями, в першу чергу фосфоліпіди. Фосфоліпіди хоча і є цінними в харчуванні і біологічному відношенні сполуки, мають антиокислювальні властивості, але під час зберігання масла випадають у вигляді осаду, який легко розкладається. Наявність їх в олії ускладнює також проведення ряду технологічних операцій наступні переробки. Тому необхідно виключити їх з масла гідратованих, а потім використовувати в харчових і кормових продуктах у вигляді самостійного продукту.
Під час гідратованих масло обробляють водою в струменевому змішувачі типу ежектора, в якому забезпечується інтенсивне змішування олії та води. Суміш олії та води (для соняшникової олії при температурі 45 ... 60 ° С) подають коагулятора, де відбувається формування гідратаційні осаду у вигляді пластівців, який потім відділяється в відстійнику безперервної дії.
Гідратаційні осад з нижньої частини відстійника безперервно подається в ротаційно-плівкового апарату для сушки. Осад рівномірно розподіляється за допомогою лопатей ротора по внутрішній поверхні апарату. Ротор обертається зі швидкістю 800 хв / 1 Пилосос в апараті 5,0 ... 8,0 кПа. Температура осаду 60 ... 70 ° С, час сушки 2 хв. У цих умовах вологість гідратаційні осаду знижується від 35 до 2%. Висушена фосфатидний концентрат подають на фасування і упаковку в металеві банки.
Гідратовану масло для зневоднення подають сушильно-деаераційного апарату, де масло розсіюють за допомогою форсунок в вакуумі. Волога випаровується, а краплі висушеної олії потрапляють на контактні поверхні, вони додатково зневоднюються в тонкому шарі. Початкова вологість масла 0,2, кінцева - 0,05%, температура 85 ... 90 ° С. Пилосос в апараті 2,7 ... 5,3 кПа.
Гідратована соняшникова олія повинна бути також звільнений від воску і воскоподібних речовин. Для цього масло виморожують, тобто охолоджують спочатку до 20, а потім до 10 ... 12 ° С і направляють в експозитори - циліндричного апарату, оснащеного рамною мішалкою з уповільненим обертанням, де протягом 4 год. відбувається кристалізація воску, розчиненого в маслі. Одночасно з масла видаляються фосфорсодержащие речовини (фосфоліпіди, які не гидратируются), які під час гідратованих не відділено. Трохи підігріту олію (при температурі 18 ... 20 ° С) з експозитори подають рамні фільтр. Така операція виведення воску і воскоподібних речовин з рослинної олії називається виморожування.
Лужна рафінування. Для нейтралізації вільних жирних кислот масло обробляють лугом. Реакція проходить з утворенням нерозчинних в маслі солей (мила). Вони випадають в осад, частково захоплюючи разом з собою різні домішки: барвники, білки, слиз. Опади, освічені після лужного рафінування, називаються соапсток.
Лужна рафінування супроводжується також частковим розпадом нейтрального жиру небажано, так як зменшує вихід рафінованої олії. Швидкість рафінування, ефективність, освіти соапсток, його структура і величина втрат нейтрального жиру залежать від кислотності олії, характеру і кількості домішок, концентрації лугів, температури і умов проведення лужного рафінування.
Гідратована виморожена соняшникова олія надходить до нижньої частини нейтралізатора безперервної дії, заповненого розчином лугу. Тут за допомогою перфорованих масло у вигляді крапель діаметром2 ммрозподіляеться в лужному розчині і повільно піднімається на його поверхню, оскільки щільність масла менше, ніж щільність водного розчину лугу. Завдяки належному розподілу масла в розчині лугу відбувається нейтралізація вільних жирних кислот.
З поверхні розчину лугу масло відводять в сушильно-деа-ераційного апарату. Попередньо її обробляють розчином лимонної кислоти для розкладання мила в змішувачі ежекційні типу або промивають водою.
Мильно-лужний розчин з нейтралізатора передається на миловарний завод. Нейтралізатор заповнюють водним розчином лугу концентрацією 8 ... 15 г / л. Температура масла і розчину для більшості масел - 68 ... 75 ° С. Варіантом лужного рафінування є рафінування (нейтралізація) в міцелій, який застосовується для бавовняного масла.
Оптимальна концентрація міцели для рафінування - 35 ... 45%. Тому міцели, що виходить з екстрактора з більш низькою кон-
Концентрація, заздалегідь випаровують або додають масло попереднього пресування, отриману з цього самого насіння. Температура міцели під час вступу на рафінування повинна дорівнювати 20 ... 22 ° С. Міцела надходить в струменевого змішувача (турбулі-затору) для змішування з розчином лугу. Отриману суміш міцели, пластівців мила, фосфоліпідів та інших речовин «підігрівають до 60 ... 70 ° С і обробляють знесоленої водою для кращого видалення соапсток з міцели у відстійниках безперервної дії. Звідси міцела надходить на перегонку розчинника в апарат екстракційного цеху. Отримане масло промивають водою (або розчином лимонної кислоти) і сушать в сушильно-деаераційному апараті.
Розчинник з соапсток відганяють за дві стадії під вакуумом з обробкою гострим паром в апаратах колонного типу. Адсорбционное рафінування (відбілювання масла). Після лужного рафінування колір масла погіршується, тому що обробка лугом, а також часткова сорбція пігментів соапсток знижують колір олії. Разом з тим такі жиророзчинні пігменти, як каротиноїди, хлорофіли значною мірою зберігаються і після нейтралізації масла. Для відбілювання масла використовують включеної кислотним обробкою відбілюючі бентонітової глини, основними компонентами якої є алюмосилікати А1 2 0 3 і 8і0 2. До їх складу входять лужні і лужноземельні метали (3 ... 10%).
Включеної глину вносять в масло в кількості до 2,0 ... 2,5% від її маси (для бавовняного масла дозу збільшують до 4 ... 5%). У невеликій кількості для освітлення використовують активоване вугілля (в суміші з глиною або самостійно). Одночасно з відбілюванням в маслі відбуваються небажані процеси - ізомеризація жирних кислот і зниження стабільності блекотою масла при зберіганні.
Процес відбілювання масла полягає в створенні суспензії масла і отбеливающей глини (для утворення суспензії використовують 1/4 вібілюваноі масла).
Основна частина олії (3/4 загальної кількості) надходить до апарату попереднього відбілювання, де масло, потрапляючи на дно обертального диска (п = 274 хв »1), розсіюється і контактує з розпорошеною на верхньому диску апарату суспензією. Розпорошена суспензія і масло у вигляді тонкої плівки стікає в нижній частині апарату, де інтенсивно перемішується. Апарат працює під вакуумом.
Остаточне відбілювання здійснюють в іншому апараті, де суміш суспензії і масла розсіюється за допомогою розсіювача. Суміш олії та суспензії надходить на фільтрування. Обігрів ведуть глухий парою під вакуумом з залишковим тиском 3,9 кПа. Тривалість остаточного відбілювання - ЗО хв. Масло з осаду, отриманого після фільтрації, що відокремлюють обробкою осаду водяною парою.
Дезодорування. Цей спосіб застосовується для вилучення речовин, надають олії специфічного смаку і запаху: нена-сичений вуглеводнів, низькомолекулярних кислот, альдегідів, кетонів, природних ефірних масел і ін. Частково ці сполуки виводяться з масла на попередніх етапах рафінування.
Дезодорації - це дистиляція зазначених сполук з масла водяною парою при високій температурі і низькому залишковому тиску. Перед дезодорування масло рафінують лугом, відбілюють, підігрівають до 60 ° С і подають у деаератора, де вона розсіюється в вакуумі і підігрівається в плівці на поверхні змійовиків до оптимальної температури. Після деаератора масло підігрівають до 150 ... 160 ° С і подають у дезодоратора для усунення запахів.
Тривалість перебування масла в дезодоратор 25 хв. Пилосос в дезодоратор - 50 Па, тиск водяної пари - 3 ... 4 МПа.
Отже, в умовах глибокого вакууму, високої температури і борботування перегрітого водяної пари з масла видаляються сполуки, які надають олії смаку і запаху, - відбувається дезодорації олії. Для запобігання окислення масла в нижню секцію дезодоратора вводять 20% розчин лимонна кислоти. У разі призупинення дезодоратора (аварійне або для планового ремонту) всю систему заповнюють інертним газом. Дезодорована олія охолоджують і зберігають під вакуумом в атмосфері інертного газу.