lovesouthernsocial.com

Понимать самые традиционные и передовые методы экстракции растительных масел.

Растительные масла - это жиры, получаемые из растений. Хотя другие части, такие как корни, ветви и листья, можно использовать для получения растительного масла, экстракция происходит почти исключительно из семян. Масла образованы триглицеринами (которые представляют собой объединение трех жирных кислот в молекулу глицерина), и из-за неполярной химической природы они нерастворимы в воде и растворимы в органических растворителях.

Разнообразие источников растительного масла приводит к большой вариативности процентного соотношения экстракции. Обычными технологиями являются экстракция путем механического прессования с меньшими масштабами и инвестиционными заказами и химическая экстракция с более крупными масштабами и вложениями, в которых для этого используются растворители, в то время как самые передовые технологии выполняют экстракцию с использованием сверхкритической жидкости и ферментов.

Независимо от используемого процесса экстракции, подготовка сырья обычно проходит несколько начальных этапов перед самой экстракцией: очистка, декортикация (то есть отделение шелухи, если таковая имеется), дробление, прокатка и варка.

С химической точки зрения невозможно выбрать наиболее эффективную методологию экстракции этих соединений, на которую могут влиять несколько факторов, таких как природа растения, растворитель, используемый при экстракции, размер частиц, время. и температура экстракции.

С экологической точки зрения выбор становится проще. Метод прессования является наиболее естественным, дает масло более высокого качества и не образует токсичных остатков.

Ниже вы можете узнать немного больше о каждом методе и оттуда сделать более осознанный выбор продуктов, которые вы покупаете, в соответствии с воздействием каждого из них на окружающую среду.

Отжим растительных масел

Экстракция прессованием - это процесс, широко используемый сегодня для получения растительных масел в небольших масштабах для удовлетворения местных потребностей кооперативов, небольших производств и т. Д.

Семена или миндаль, содержащие от 30% до 50% масла, могут быть подвергнуты экстракции масла в прессах непрерывного действия, называемых экспеллер, или в гидравлических прессах (периодический процесс). Этот процесс можно использовать для клещевины, бабассу, бразильских орехов и миндаля в целом, то есть для материалов с низкой влажностью (ниже 10%) и наличием волокнистого материала.

Прессы непрерывного действия оснащены бесконечным винтом или резьбой, которые измельчают материал, выделяя масло. Гидравлические прессы (прерывистое прессование) имеют перфорированный цилиндр, в котором движется поршень, который оказывает давление на сырье (которое находится внутри тканевого или брезентового мешка).

В этом процессе возникает большое внутреннее трение, которое повышает температуру материала и масла, поэтому термин «холодное прессование» не применяется или его очень трудно достичь в этих условиях. Даже если он не нагревается перед прессованием, выделяемого тепла достаточно для повышения температуры оборудования, частично обезжиренного осадка (который является материалом, оставшимся после прессования) и масла.

При прессовании экстракция масла не завершается, и полученный жмых может иметь высокое остаточное содержание масла, что может способствовать прогорклости материала при хранении в течение длительного времени. В этом случае, если сырье содержит 50% масла, прессование 100 кг материала даст не 50 кг масла, а меньшее количество масла и частично обезжиренный жмых. Эффективность экстракции зависит от оборудования, условий процесса и сырья.

Таким образом, прессование материалов с низким содержанием масла может быть экономически невыгодным. С другой стороны, масла с высокой добавленной стоимостью, например, для использования в косметике, могут обеспечить процесс извлечения масла прессованием в этом масштабе.

Масло, полученное путем прессования, является сырой нефтью и, в зависимости от используемого сырья, оно может быть темным и иметь отложения. Поскольку эти масла неочищенные, они образуют темный осадок при нагревании. Вкус не будет таким, как у рафинированного масла, и все эти факторы могут привести к браку продукта.

С точки зрения окружающей среды, это метод, который оказывает наименьшее воздействие, поскольку он не использует и не производит токсичных продуктов и отходов.

Экстракция органическим растворителем

При экстракции органическим растворителем зерна измельчаются, чтобы облегчить проникновение растворителя (гексан - производное нефти, этиловый эфир, этанол, метанол и др.) Внутрь их. Масла мигрируют из семян в растворитель, потому что они имеют большее сродство к нему, и затем необходимо восстановить растворитель, который можно повторно использовать в процессе.

Чаще всего он используется для удаления масла из семян, что вызывает неудобства: возможность термического разложения многих полезных компонентов, которые теряются в этом процессе, в зависимости от условий, используемых при традиционной экстракции, в дополнение к необходимости удаления органических растворитель масла. Следовательно, требуется строгий контроль таких факторов, как выбор используемого растворителя, время и температура экстракции, а также сам производственный процесс, который при неправильном проведении может вызвать утечку этих токсичных растворителей, загрязнение окружающей среды и опьянение людей.

Экстракция органическими растворителями может быть эффективной в некоторых случаях, но она становится агрессивной для окружающей среды из-за используемых продуктов и отходов, образующихся при использовании токсичных веществ, таких как, например, нефтепродукты, которые, поскольку они происходят из невозобновляемых источников энергия, может нанести серьезный ущерб экосистеме.

Сверхкритическая флюидная экстракция

Что такое сверхкритическая жидкость?

Когда соединение ограничено определенным пространством, газ и жидкость находятся в равновесии друг с другом. При нагревании системы внутренние свойства обоих сходятся в одну и ту же точку до тех пор, пока они не станут идентичными (например, плотность, вязкость, показатель преломления, теплопроводность и т. Д.). Эта точка называется критической точкой, и на ней заканчивается граница раздела газ / жидкость, поскольку с этой точки существует единственная сверхкритическая фаза. Следовательно, сверхкритический флюид - это любое вещество, которое находится в условиях давления и температуры, превышающих его критические параметры.

В этих условиях изменяются различные свойства жидкостей (которые могут быть жидкими или газообразными), становясь аналогичными свойствам некоторых газов и жидкостей. Плотность сверхкритической жидкости аналогична плотности жидкости, ее вязкость аналогична плотности газов, а ее диффузионная способность является промежуточной между двумя состояниями.

Следовательно, сверхкритическое состояние флюидов можно определить как состояние, в котором жидкость и газ неотличимы друг от друга. Благодаря своей низкой вязкости и высокой диффузионной способности сверхкритические жидкости обладают лучшими транспортными свойствами, чем жидкости. Эти характеристики наделяют жидкость большей способностью действовать как растворитель. Они могут легко диффундировать через твердые материалы, удаляя масло и приводя к лучшему выходу экстракции. Двуокись углерода (CO2), наиболее часто используемая жидкость из-за ее умеренной температуры (31,3 ° C) и критического давления (72,9 атм), является газообразным при комнатной температуре.

Эта методология считается желательной, поскольку она не выделяет токсичных остатков растворителя в окружающую среду и имеет преимущество в получении продуктов, не содержащих растворителей, поскольку разделение между растворенным веществом (в данном случае маслом) и растворителем (зависит от используемого типа, Наиболее распространенным является CO2), это происходит при изменении условий давления и / или температуры, так что используемый растворитель в этих условиях является газообразным. Кроме того, этот метод показан, когда существует опасность термического разложения экстрактов, поскольку его рабочий контроль позволяет использовать умеренные температуры.

Пищевая, косметическая и фармацевтическая промышленность заинтересованы в сверхкритической экстракции для замены традиционных процессов экстракции (таких как экстракция органическими растворителями и гидродистилляция) для получения эфирных масел и олеорезинов. Сверхкритическая экстракция дает экстракты без остатков и может проводиться при низких температурах, сохраняя качество соединений, которые разлагаются при высоких температурах. Сверхкритический флюид по-прежнему обладает высокой селективностью благодаря изменению температуры и рабочего давления, поэтому можно определить оптимальные условия для извлечения конкретных веществ и, таким образом, получить лучший выход.

Большое неудобство сверхкритической экстракции заключается в высоком давлении, необходимом для операции, что требует чрезмерно дорогостоящего оборудования, увеличивая стоимость конечного продукта. Другие преимущества, такие как, например, высокая чистота экстрактов и высокая эффективность процесса, могут сделать его пригодным для применения в пищевых продуктах.

Следовательно, необходимо провести исследования, чтобы оптимизировать эти процессы и снизить их затраты, что сделает их жизнеспособными в качестве эффективной альтернативы контролю окисления липидов в маслах, жирах и жирной пище, в том числе из-за меньшего воздействия на окружающую среду по сравнению с методом. в настоящее время используется экстракция органическими растворителями.

Экстракция ферментов

Ферменты - это группа органических веществ белковой природы, способных ускорять химические реакции. Они присутствуют в наших жизненно важных процессах, таких как переваривание пищи, разложение соединений и многие другие.

Ферментативная экстракция заключается в использовании ферментов, которые используют молекулы воды для разрушения клеточной стенки овощей, высвобождая масло в водную среду. Масло отделяется от воды центрифугированием, в результате получается более чистый продукт, чем, например, процесс, в котором используются органические растворители.

Эта технология возникает как потенциальная альтернатива экстракции растительных масел, поскольку в будущем использование растворителей, полученных из нефти, должно быть заменено более устойчивыми технологическими процессами для удовлетворения требований государственных органов по охране окружающей среды. Из-за высокой стоимости коммерческих ферментов промышленное внедрение этого процесса пока ограничивается получением оливкового масла, добавляемого во время прессования оливок для улучшения процесса экстракции.

Использование ферментов мацерации увеличивает количество антиоксидантов и витамина Е в оливковом масле первого холодного отжима, снижает индукцию прогорклости (разложение жиров, которое придает характерный вкус и запах), увеличивает эффективность экстракции, улучшает фракционирование при центрифугировании и производит масло с низкая влажность.

Водно-ферментативная экстракция - очень интересный процесс, особенно для влажных материалов или влажных фруктовых пюре, в которых вода используется как средство переноса масла. Мякоть или масличные семена измельчают, разбавляют водой и добавляют ферменты, чтобы разрушить клеточную стенку и высвободить масло. Температура процесса в целом низкая (от 40 ºC до 60 ºC) и близка к оптимальной температуре для активности ферментов. После контакта при перемешивании необходимо центрифугирование для разделения твердых частиц и жидкой фазы с последующим новым центрифугированием для разделения масла и воды.

В зависимости от масличных семян твердые вещества необходимо направлять в другие процессы для извлечения белка с последующей их сушкой или другими процессами извлечения. Водную фазу следует рассматривать как сточные воды. Это интересный процесс, но он все еще сталкивается с препятствиями из-за эмульгирования, происходящего между водой и маслом, и стоимости ферментов.

Теперь, когда вы знаете основные методы получения растительных масел, вы можете сделать более осознанный выбор при покупке своего. Ознакомьтесь с его преимуществами в статье: «Растительные масла: узнайте о пользе и косметических свойствах».