Лекция № 24 Тема: Сырьё масложирового и маргаринового производств. - Лекция № 24 - ЛЕКЦИИ - Каталог файлов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

АЗЕРБАЙДЖАНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Дисциплина: «ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ»

Специальность: 050642 – « Инженерия пищевых продуктов »

Преподаватель: доц., к.т.н. Эльданиз Энвер оглы Байрамов

Тема: Сырьё масложирового и маргаринового производств.

1. Семена и плоды масличных культур для производства растительных масел.

Растительные масла используются в пищу и находят разнообразное применение во многих отраслях промышленности. Основным сырьем для производства растительных масел являются плоды и семена растений, которые относятся к группе масличных. Важнейшие масличные культуры - подсолнечник, кукуруза и хлопчатник. Большое внимание уделяется переработке маслины, семян сои, а также семян рапса новых сортов, при переработке которых получают пищевое масло и высокобелковый шрот. Другие масличные культуры (лен, клещевина, горчица и др.) перерабатывают в относительно небольших объемах.

Известно несколько сотен культур, у которых в тканях отдельных органов откладывается в запас значительное количество жирных масел. В семенах некоторых растений содержится до 50–70 масс. % липидов от массы семян. Наибольшее количество запасных липидов обычно сосредоточено в зародыше и эндосперме, другие органы относительно бедны липидами. В группу промышленных масличных включено в настоящее время более 100 растений.

Мировое производство масличного сырья в конце ХХ в. достигло 300 млн т (табл. 24.1).

Таблица 24.1. - Мировое производство масличного сырья

Перспективными источниками получения растительных масел являются маслосодержащие отходы пищевых производств - фруктовые косточки, а также отруби и зародыши, которые получают при производстве муки и крупы из зерна пщеницы, кукурузы, риса и других зерновых культур.

Масложировая промышленность Азербайджана перерабатывает в основ-ном масличное сырье.

Подсолнечник. На его долю приходится значительная часть общего объема производства растительных масел. Подсолнечник принадлежит к ботаническому семейству астровых, цветки которого собраны в соцветие типа корзинки. Плод - семянка с деревянистой нераскрывающейся оболочкой. Лучшие сорта подсолнечника («Юбилейный-60», «Флагман», «Лидер», «Передовик») отличаются высокой урожайностью (до 3,5-3,7 т/га), высокой масличностью (до 52-56%) и пригодностью к механизированной уборке. В Азербайджане подсолнечник выращивается, в основном, в Шеки, Закатале, Исмаиллы, и Шемахе.

По составу жирных кислот в масле различают подсолнечник линолевого типа, в масле которого в преобладающем количестве содержится линолевая кислота, и подсолнечник олеинового типа, в масле которого преобладает олеиновая кислота. Масло этого типа подсолнечника (сорт «Первенец») полноценно заменяет импортируемое оливковое масло. Кондитерский тип подсолнечника (сорт «Кондитерский») отличается высоким содержанием белка и относительно легко отделяемой плодовой оболочкой. Особый тип подсолнечника – гибридный.

Белки семян подсолнечника имеют высокую пищевую ценность. Их используют для обогащения хлебобулочных и кондитерских изделий, применяют в качестве белкового компонента в производстве комбикормов для сельскохозяйственных животных. Кондитерский тип подсолнечника используют для получения кондитерского изделия - поджаренных ядер подсолнечника.

Хлопчатник принадлежит к семейству мальвовых. Цветки хлопчатника собраны в соцветие типа извилины. Плод в форме коробочки при созревании растрескивается. В коробочке находится 20-40 семян, покрытых волокном. Семена производятся в большом количестве в среднеазиатских странах и Азербайджане. Хлопководство – является стратегически важной и прибыльной отраслью. В основном хлопок выращивается в Кура-Араксинской низменности.

Специфической особенностью семян хлопчатника является наличие в них высокотоксичного химического соединения – госсипола, который является нервным ядом для животных и человека. При переработке семян он переходит в масло и белок, поэтому следует обязательно удалять его из этих продуктов. Масличность семян составляет 22…26%, содержание оболочки - 28…54%.

Соя относится к семейству бобовых. Цветки сои собраны в соцветие (кисть). Плод сои - боб содержит два или три семени. Масличность семян - 19…22%, содержание белковых веществ - около 40%, оболочки – 5…10%. Соевые семена делят в зависимости от цвета оболочки на четыре типа: желтые, зеленые, коричневые и черные. Большинство сортов сои, («Виза», «Лань», «Руно», «Фора») и за рубежом, относится к маньчжурскому подвиду. В западном регионе Азербайджана выращивается соя примерно на 500-600 гектарах. Благоприятные климатические условия для выращивания сои имеются в Азербайджане по побережью Каспийского моря.

Соя - белково-масличная культура. Содержание легкоусвояемых белков в ее семенах велико. Значительная часть соевых семян после обезжиривания ис-пользуется для получения пищевых белков. В этом случае перед обезжириванием соевых семян отделяют их семенную оболочку, а также зародыш. В семенах сои много антипитательных веществ - токсичных белков, лектинов, ингибиторов пищеварительных (протеолитических) ферментов и других нежелательных соединений. Поэтому при переработке семян сои необходимо включать технологические операции, инактивирующие эти соединения и повышающие таким образом пищевую и кормовую ценность получаемых из семян сои белковых продуктов.

Лен принадлежит к семейству льновых. Соцветие льна - кисть, плод-коробочка, содержащая от 1 до 10 семян. Масличность семян 40…48%. Раз-личают масличный (кудряш) и прядильный (долгунец) лен. Он является второй массовой и ценной культурой, дающий волокно, отличающееся высокой прочностью и эластичностью, блеском и влагоемкостью.

Лен - культура умеренного климатического пояса с повышенной влажностью воздуха.

Главными районами посевов являются области: север Центрального, юг Северо-Западного экономических районов, Белорусь, Полесье Украины и республики прибалтики. Имеется лен-долгунец также и в Волго-Вятском районе, а также небольшие количества в лесной зоне Урала и Западной Сибири.

Беларусь - технические культуры занимают менее 5%. Главной товарной продукцией является лен-долгунец, т.к. из-за климатических условий там можно выращивать только лен и картофель. Основные районы льноводства - Витебская, Могилевская, Минская, Гродненская области и северо-восток Гомельской области.

Украина - в основном лен выращивался в полесье Украины, но на этих землях можно выращивать другие, более рентабельные культуры.

Льноволокно в России не выращивается в Центрально-Черноземном, Поволжском, Северо-Кавказском и Дальне-Восточном районах в связи с неподходящими климатическими условиями.

Специфической особенностью обработки семян льна является обезжиривание их без предварительного отделения семенной оболочки, прочно сросшейся с ядром семян, а также наличие на поверхности семян слизей - веществ углеводной природы, осложняющих ведение процессов получения масла и его последующую переработку. В ядре семян льна содержится линамарин – соединение, при гидролизе которого образуется свободная синильная кислота. Поэтому семена льна следует перерабатывать при условиях, исключающих образование токсичной синильной кислоты в обезжиренных семенах льна, идущих на корм скоту. Льняное масло можно употреблять в пищевых целях, но главное его использование - техническое. В составе льняного масла много линоленовой кислоты. Высока химическая активность линоленовой кислоты: ее легкая окисляемость делает льняное масло незаменимым в производстве лаков и олиф.

Клещевина относится к семейству молочайных. Ее цветки собраны в соц-ветие (сложная кисть), плод - коробочка, содержащая три семени. Масличность семян клещевины 54…56%, лузжистость 22…25%.

Специфической особенностью семян клещевины является содержание в них нескольких токсичных соединений, важнейшими из которых являются токсичные белки – рицин, лектины, алкалоиды и др. Поэтому при переработке семян клещевины предусматривается специальная технологическая операция – обезвреживание обезжиренных семян влаготепловой обработкой после извлечения из них масла. Данная операция позволяет получить кормовой белковый продукт.

Горчица относится к семейству капустных. Цветки ее собраны в соцветие (кисть), плод - стручок. Возделывают преимущественно сизую, или саретскую, горчицу сортов «Южанка-15» и «ВНПИМК-517».

Для масличных растений этого семейства характерно присутствие в семенах гликозинолатов (тиогликозидов), образующих при гидролизе горчичные эфирные масла, обусловливающие использование горчичного порошка в пищевой промышленности и медицине. Горчичное (жирное) масло употребляется в пищу, но в масле семян старых сортов отмечено высокое содержание жирной эруковой кислоты, нежелательной для пищевых продуктов. Поэтому селекция горчицы ориентируется на создание сортов, богатых эфирными маслами, а также с пониженным содержанием гликозинолатов в ее семенах и эруковой кислоты в масле.

Рапс, как и горчица, принадлежит к семейству капустных. Поэтому у них одинаковые по типу плоды и соцветия, а также много общего в химическом составе. Как и у горчицы, в семенах рапса присутствуют гликозинолаты, дающие при гидролизе эфирные масла, хотя содержание их существенно меньше, а так-же нелетучие токсичные соединения. Масло в семенах рапса по составу близ-ко к маслу горчицы. Масличность семян рапса 47…50%.

Новые сорта рапса («Шпат», «Талант», «Ярвэлон», «ВНИПМК-214»), получившие название безэруковых из-за пониженного содержания в составе масла эруковой кислоты. Низкое содержание гликозинолатов в семенах новых сортов (0,6-1,0%) позволяет использовать обезжиренные семена на корм скоту без дополнительной обработки, а при снижении содержания эруковой кислоты в масле до 0,1¸0,5% можно отнести рапсовое масло к полноценным пищевым маслам. После создания селекционерами безэруковых и низкогликозинолатных сортов рапс по объему производства занял ведущее место в мире вместе с соей, оттеснив хлопчатник и подсолнечник.

Арахис, или земляной орех, относится к семейству бобовых. Его родина Южная Америка. Плоды – нераскрывающиеся бобы, содержащие одно или два семени. Cвоеобразной биологической особенностью арахиса является то, что после опыления завязь цветка погружается в землю и плод развивается в земле. Белки семян арахиса легко усваиваются организмом человека, но в их состав, как и в белки сои, входят ингибиторы пищеварительных ферментов и другие антипитательные вещества, включая токсичные белки и пектины. Перспективными являются крупноплодные сорта арахиса «Краснодарец-14» и «Краснодарец-15».

Конопля принадлежит к семейству коноплевых. Цветки ее собраны в густые колосовидные (женские) и метельчатые (мужские) соцветия. Плоды конопли - орешки раскрываются только при прорастании. Семя покрыто тонкой кожурой. Коноплю выращивают для получения масла (из семян) и волокна (из стеблей) для грубых тканей, а также для получения наркотических средств.

Кокосовая и масличная пальмы принадлежат к семейству пальмовых. Это тропические неветвистые деревья высотой до 30 м. Плоды собраны в соцветия (кисть метельчатого типа). Плоды представляют собой костянки. У кокосовой пальмы диаметр плода (кокосового ореха) доходит до 300¸400 мм, у маслич-ной пальмы - до 40-60 мм. Экспортируемым масличным сырьем являются копра - высушенная маслосодержащая ткань (эндосперм) плодов кокосовой пальмы, а также пальмиста - ядра масличной пальмы.

В последние годы особое значение приобретает проблема безвредности продуктов, получаемых при переработке масличных семян, для человека и животных. Поэтому в семенах масличных: рапса, кунжута, сафлора, рыжика, сурепицы, льна (масличного и долгунца), конопли - остаточное количество хлорорганических пестицидов (ДДТ и его метаболитов, гексахлорана и ГХЦГ - суммы изомеров) не должно превышать максимально допустимых уровней.

Особые требования предъявляются к масличным семенам, применяемым в продуктах для детского питания. Так, в семенах подсолнечника, предназначенных для выработки продуктов детского питания, остаточное количество пестицидов не должно превышать максимально допустимого уровня, а содержание тяжелых металлов - меди, ртути, свинца, а также афлатоксинов - предельно допустимой концентрации.

Оливки, или маслины. Основной продукт, получаемый из оливок (маслин) – оливковое масло, на производство которого уходит до 90% выращиваемых в мире оливок. Оливковое масло представляет собой в первую очередь высококачественное пищевое масло, широко применяемое в кулинарии многих стран мира. Кроме пищевых целей оливковое масло широко применяют в парфюмерии, мыловарении и химической промышленности.

Менее жирные сорта оливок консервируют различными способами: в масле, в соли или в уксусе, с косточкой и без нее; вместо косточки в маслину вкладывают различные начинки - каперсы, кусочки перца или маленькие сардинки. Консервированные малины добавляют в различные холодные закуски, салаты, а также в горячие блюда, прежде всего пиццу, пасту и супы, тушеные овощи и блюда из мяса или птицы.

2.Маслосодержащие отходы пищевых производств.

Зародыши злаковых культур. В качестве масличного сырья также используют зародыши, отделяемые в виде отрубей при получении из зерна муки и крупы. Липиды в семенах зерновых культур сосредоточены в зародыше, внешних тканях эндосперма и частично в оболочке. Выход зародышей при получении муки и крупы колеблется от 2% (при переработке пшеницы, ржи и проса) до 6¸8% (при переработке риса и кукурузы).

Фруктовые косточки. Плодовые косточки - это отходы производства консервов. На маслодобывающие заводы поступают косточки абрикосов, слив, вишни, миндаля и др. Масло сосредоточено в ядре, покрытом прочной одревесневшей оболочкой.

Получают также растительные масла из семян кориандра, поступающих от эфиромасличных предприятий, после извлечения из них эфирного масла (содержание липидов - 20-26%), из семян томатов - отходов при производстве томатного сока и томата-пасты (26-28% липидов), из виноградных семян, поступаю-щих от винодельческих и сокоэкстракционных производств (5-6%), а также из семян арбуза, табака, чая и др.

3.Морфология и анатомия семян и плодов масличных культур

Масличные культуры относятся к различным ботаническим семействам: семейство сложноцветных - подсолнечник, сафлор; молочайный - клещевина; крестоцветных - горчица, рапс, сурепица, рыжик; льновых - лен; крапивных - конопля; мальвовых - хлопчатник, кенаф; маковых - мак; губоцветных – ляллеманция, перилла; сезамовых - кунжут; бобовых - соя, арахис.

Масличные культуры различаются по размерам, форме, окраске, строению семян и по химическому составу. Строение их семян резко отличается от строения семян злаковых и бобовых культур.

Размеры семян наиболее распространенных культур приведены в табл. 24.2.

Таблица 24.2. - Средние размеры семян масличных культур (мм)

Семена одних масличных культур покрыты плодовой, других - семенной оболочкой. Под семенной оболочкой находится эндосперм, который покрывает зародыш. Зародыш состоит из двух семядолей. Между семядолями, в одном их конце, лежат зачаточные осевые органы - стебель и корень, называемые геммулой.

Масличные растения принадлежат к группе семенных (цветковых) растений. Масличными семенами часто называют и плоды, у которых семена после уборки остаются в неразрушающихся околоплодниках.

Семена масличных растений представляют собой сложные многоклеточные образования, построенные из нескольких типов тканей. Наиболее развиты у них покровные и основные (запасающие) ткани. Запасающая ткань наиболее развита в зародыше и эндосперме (табл. 24.3).

Таблица 24.3. - Характеристика клеток маслосодержащих тканей (мкм)

У семян подсолнечника, хлопчатника, сои зародыш сильно развит и занимает основной объем семени; эндосперм состоит из одного ряда клеток. У клещевины основную массу семени составляет эндосперм; семядоли имеют вид тонких листочков, расположенных внутри семени. В семени льна зародышевая ткань по объему несколько превышает массу эндосперма.

Основные физико-механические свойства масличных семян приведены в табл. 24.4.

Таблица 24.4. - Физико-механические свойства семян и семенных масс масличных растений