E‑book – Wademekum technologii produkcji produktów spożywczych
ROL.05. Organizacja i prowadzenie przedsiębiorstwa w agrobiznesie – technik agrobiznesu 331402
Technologie stosowane w przemyśle olejarskim
Przetwórstwo surowców olejarskich to przede wszystkim produkcja oleju z nasion roślin takich jak rzepak, rzepik, słonecznik, soja, len, czarnuszka, dynia oraz orzechów i innych. W dalszych etapach oleje przetwarzane są też na inne tłuszcze, np. margarynę, tłuszcze kuchenne, piekarskie i cukiernicze.
Produkcja oleju
Na zimno czy na gorąco?
Tłoczenie oleju można przeprowadzać dwiema metodami: na zimno lub na gorąco. Różnią się one przebiegiem tłoczenia i wydajnością, a oleje pozyskiwane w tym procesie mają różne parametry.
Tłoczenie na zimno odbywa się w dość niskiej temperaturze (około 40–50°C) przy użyciu prasy ślimakowej. Ta technologia stosowana jest zazwyczaj w małych wytwórniach. W pierwszej fazie ziarna są rozgniatane i ściskane w prasie. Tłoczony olej wycieka przez cedzidła do wanien olejowych. Uzyskany produkt wstępnie się filtruje, a potem za pomocą pomp transportuje się go do zbiornika, gdzie jest poddawany właściwej filtracji. To, co pozostaje z nasion po wytłoczeniu oleju, to makuch lub wytłok. Można go wykorzystać jako paszę dla zwierząt.
Tłoczenie oleju na gorąco jest bardziej wydajne. Nasiona są płatkowane i prażone i w postaci miazgi trafiają do prasy ślimakowej. Wyższa temperatura sprawia, że zmniejsza się napięcie powierzchniowe i lepkość oleju, a to ułatwia jego mechaniczne wytłoczenie. Kolejne etapy produkcji są takie same jak w przypadku tłoczenia na zimno.
Z pierwszego tłoczenia i ekstrahowany
W trakcie tłoczenia nasion roślin oleistych, np. rzepaku lub słonecznika, uzyskuje się olej z pierwszego tłoczenia. Jednak powstały makuch zawiera jeszcze ok. 15% oleju. Aby go pozyskać, wytłok jest poddawany procesowi ekstrakcji i otrzymuje się wówczas olej ekstrahowany. Olej z pierwszego tłoczenia wraz z olejem ekstrahowanym to olej surowy, który zawiera zanieczyszczenia i substancje szkodliwe dla zdrowia. Z tego powodu otrzymany produkt poddaje się oczyszczaniu.
Proces przetwarzania nasion oleistych i uzyskanie oleju surowego
Etap pierwszy. Nasiona oleiste.
Etap drugi. Silos.
Etap trzeci. Oczyszczanie i ważenie.
Etap czwarty. Wstępne odtłuszczanie.
Etap piąty. Rozdrabnianie.
Etap szósty. Kondycjonowanie.
Etap siódmy. Tłoczenie wstępne. Od tego punku odchodzi oddzielna strzałka w prawo z podpisem „surowy olej tłoczeniowy". Dochodzi ona do punktu odszlamowanie oleju.
Etap ósmy. Przygotowanie do ekstrakcji.
Etap dziewiąty. Ekstrakcja. Do tego punku dochodzi oddzielna strzałka z prawej strony z podpisem „heksan" oraz z lewej strony od punktu kondycjonowanie metodą Alcon.
Od ekstrakcji odchodzą strzałki w dół do kolejnych punktów. Pierwszy z nich to tostowanie, suszenie, chłodzenie. Drugi to odbenzowywanie śruty. Trzeci to destylacja misceli.
Od tostowania, suszenia i chłodzenia odchodzi strzałka w dół do punktu końcowe odtłuszczenie, a następnie do punktu śruta wysokoprocentowa.
Od punktu odbenzynowanie śruty odchodzi strzałka w bok do destylacji miosceli, druga do odszlamowania oleju oraz strzałka w dół do punktu suszenie śruty. Następnie stąd strzałka idzie w dół do punktu chłodzenie śrudty, a na końcu do śruty.
Od punktu odszlamowanie oleju odchodzi w dół strzałka do punktu otrzymywanie letycyny i jeszcze niżej do punktu olej surowy oraz punktu letycyna.
Na schemacie dodano również punty interaktywne z opisami.
Punkt pierwszy. Oczyszczanie surowca. Usuwanie zanieczyszczeń, które mogłyby utrudnić proces produkcyjny oraz wpłynąć negatywnie na jakość oleju przeprowadza się za pomocą odsiewaczy, tryjerów, wialni i magnesów. Nasiona (oprócz nasion rzepaku przerabianego w Polsce) poddaje się procesowi łuszczenia.
Punkt drugi. Rozdrabnianie. Czynność ta ułatwia wydobywanie oleju w czasie tłoczenia i ekstrakcji. W tym celu stosowane są młynki walcowe, młynki tarczowe, a także płatkownice.
Punkt trzeci. Tłoczenie. Na tym etapie do pozyskania oleju wykorzystuje się różnego rodzaju prasy: ślimakowe, hydrauliczne i rotacyjne.
Punkt czwarty. Ekstrakcja. Do wydobycia oleju z rozdrobnionych nasion lub wytłoków używa się rozpuszczalnika organicznego, np. benzyny ekstrakcyjnej lub heksanu. W kolejnym etapie jest on odparowywany z oleju i ze śruty poekstrakcyjnej. Wykorzystuje się do tego ekstraktory, np. ślimakowe lub Bollmana.
Punkt piąty. Kondycjonowanie metodą Alcon. W procesie tym enzymy są inaktywowane przez obróbkę parą wodną w celu zahamowania tworzenia się niehydratujących fosfatydów (NHP).
Oprac. na podst.: E.H. Lada, Agrobiznes. Podstawy przetwórstwa spożywczego, Warszawa 2008, s. 129.
W następnym etapie produkcji oleju usuwane są zanieczyszczenia mechaniczne przez filtrowanie lub wirowanie. Aby usunąć szkodliwe dla zdrowia związki, np. pestycydy, metale ciężkie, toksyczne związki siarkowe, olej poddawany jest rafinacji. Za sprawą tego procesu olej pozbawiany jest substancji powodujących mętnienie, a także nieprzyjemnego zapachu i ciemnej barwy, czyli cech charakterystycznych dla olejów surowych. Poza tym rafinacja wydłuża okres przydatności do spożycia. Podczas teraz tego procesu odbywa się:
hydratacja – usuwanie za pomocą wody substancji białkowych, fosfatydów (np. lecytyny oraz substancji koloidowych, które negatywnie wpływają na dalszy proces),
odkwaszanie – neutralizacja kwasów tłuszczowych występujących w oleju za pomocą zasady sodowej,
odbarwianie,
odwanianie (dezodoryzacja) – usuwanie substancji zapachowych i smakowych.
Aby poprawić klarowność oleju, niektóre jego rodzaje, np. olej kukurydziany lub słonecznikowy, poddawane są winteryzacji (wymrażaniu).
Schemat produkcji oleju rzepakowego
Oprac. na podst.: Jak powstaje olej?, dobretluszcze.pl [dostęp 06.07.2023].
Produkcja margaryny
Margaryna jest emulsją typu woda w oleju. Oznacza to, że kropelki wody są rozproszone w tłuszczu stanowiącym od 40% do 80% produktu. Inne składniki margaryny to m.in. białka mleka, emulgatory, witaminy (A i D dodawane są w Polsce obowiązkowo), lecytyna, sól, barwniki (najczęściej beta‑karoten) i dodatki zapachowo‑smakowe.
W skład margaryny wchodzi osnowa margarynowa, czyli frakcja tłuszczowa. Jest to połączenie oleju ciekłego (np. rzepakowego lub słonecznikowego) i tłuszczu stałego (palmowego). Zaprzestano używania do produkcji margaryn tłuszczów częściowo utwardzonych (częściowo uwodornionych), aby nie wprowadzać do produktu szkodliwych tłuszczów trans. (Więcej na temat procesu uwodornienia tłuszczów można dowiedzieć się z materiału Jak z tłuszczu ciekłego zrobić stały, czyli o procesie utwardzania tłuszczów umieszczonego na ZPE).
Aby z oleju palmowego częściowo pozbyć się niekorzystnych dla zdrowia nasyconych kwasów tłuszczowych, poddaje się go procesowi estryfikacji. Powstaje wówczas tłuszcz stały o strukturze krystalicznej, który może utrzymać dużą ilość ciekłych olejów.
Drugą frakcją w margarynie jest frakcja wodna, która zawiera oczywiście wodę, a poza tym składniki mleczne współtworzące smak: mleko, jogurt, serwatka itp., kwasek cytrynowy, sól, aromat rozpuszczalny w wodzie pochodzenia mlecznego.
Podstawowe etapy produkcji margaryny
Etap pierwszy. Przygotowanie części tłuszczowej i wodnej z odpowiednimi dodatkami.
Etap drugi. Mieszanie i wytworzenie emulsji.
Etap trzeci. Pasteryzacja.
Etap czwarty. Schładzanie i krystalizacja.
Etap piąty. Formowanie i pakowanie.
Na grafice interaktywnej znajdują się również punkty interaktywne z opisami.
Punkt pierwszy. Na tym etapie wykorzystuje się pompy dozujące, które pod kontrolą komputerów odmierzają precyzyjnie wszystkie składniki.
Punkt drugi. Pasteryzację w temperaturze 70–80% przeprowadza się w celu usunięcia z produktu drobnoustrojów.
Punkt trzeci. Schładzanie odbywa się w rurach chłodzących. Na tym etapie margaryna ulega zestaleniu.
Oprac. na podst.: Jak powstaje margaryna?, dobretluszcze.pl [dostęp 06.07.2023].