Eļļas sēklu pārvēršana gatavā cepamā eļļā ir daudzpakāpju process, kurā no neapstrādātas sēklām pāriet uz tīru, stabilu, pārtikas eļļu, veicot rūpīgi secīgu mehānisku un ķīmisku darbību sēriju. Pamatdarbplūsma -, ko izmanto zemesriekstiem, sojas pupiņām, rapšu sēklām, saulespuķu sēklām, kokvilnas sēklām, sezama sēklām un lielākajai daļai citu eļļas augu sēklu -, ir konsekventa: sēklu uztveršana un uzglabāšana, tīrīšana un piemaisījumu noņemšana, pēc izvēles lobīšana, drupināšana un pārslošana, kondicionēšana un grauzdēšana, mehāniskā presēšana, izmantojot šķīdinātāju presēšanu, filtrēšanas eļļas kūka pēc izvēles. sveķu noņemšana, neitralizācija, balināšana un dezodorēšana ar izvēles ziemošanu dažām eļļām. Katrs posms sagatavo materiālu nākamajam, un katra iepriekšējā posma kvalitāte un efektivitāte tieši ietekmē gatavās eļļas ražu, garšu, krāsu un glabāšanas laiku. Posma izlaišana vai steidzināšana -, piemēram, zem-attīrītu sēklu presēšana vai atslāņošanās izlaišana - gandrīz vienmēr izpaužas kā zemāka eļļas raža, tumšāka jēlnafta vai lielāki rafinēšanas zudumi vēlāk.
Sēklu tīrīšana un sagatavošana
Tīrīšana ir pirmais un visvienkāršākais kvalitātes{0}}kontroles posms, kā arī viens no visbiežāk nenovērtētajiem. Neapstrādātas sēklas, kas piegādātas no saimniecības vai tirgotāja, satur piemaisījumu maisījumu: putekļus, pelavas, lapas, stublājus, akmeņus, metāla fragmentus, nezāļu sēklas un nenobriedušas vai bojātas sēklas. Šie piemaisījumi nesatur eļļu, tāpēc tie aizņem jaudu un nodilst pakārtotās iekārtas; akmeņi un metāls var sabojāt drupinātāja veltņus un preses tārpus; un putekļi un organiskie atkritumi veicina-garšu, tumšo krāsu un lielāku brīvo taukskābju saturu jēlnaftā. Tīrīšanai izmanto kombinācijuvibrējošie ekrāni(izmēram-atsevišķi),gaisa klasifikatori(lai izpūstu vieglas pelavas un putekļus),destoners(gravitācijas atdalīšana akmeņu noņemšanai), unmagnētiskie separatori(lai noņemtu dzelzs un tērauda šķembas). Labi-vadīta tīrīšanas līnija samazina svešķermeņu daudzumu zem 0,5% no svara, kas aizsargā aprīkojumu, uzlabo eļļas kvalitāti un nodrošina, ka katrs presē ievadītais kilograms ir īsta eļļas augu sēklas, nevis atkritumi. Sēklām, kurām piegādes laikā ir augsts mitrums, šajā posmā var būt nepieciešama arī žāvēšana, lai nodrošinātu mitrumu 8–10% diapazonā drošai uzglabāšanai un konsekventai apstrādei.
Atlobīšana, drupināšana un pārslošana
Daudzām eļļas augu sēklām ir ārējais apvalks vai apvalks, kurā ir maz eļļas vai tās nav nemaz, un tas var atšķaidīt eļļas iznākumu un padarīt eļļu tumšāku, ja tā tiek atstāta.Izlobīšanair standarta saulespuķu sēklām, zemesriekstiem, kokvilnas sēklām un dažiem palmu kodoliem, izmantojot trieciena vai berzes lobītājus, kam seko gaisa atdalīšana, lai noņemtu čaumalas (kas bieži tiek pārdotas kā dzīvnieku barība vai degviela). Sojas pupas un rapšu sēklas parasti apstrādā bez lobīšanas, lai gan augsta-proteīna daudzuma sojas pupiņu apstrāde var ietvert sēnalu noņemšanu. Pēc lobīšanas (vai tieši veselām sēklām) sēklas iziet cauridrupināšana- parasti ar zobainu-rullīšu drupinātāju, kas sadala sēklas 4–6 gabalos -, lai palielinātu virsmas laukumu un sāktu lauzt eļļas{5}}nesošās šūnas. Sasmalcinātie gabali pēc tam iet caurimīkstināšana(kondicionēšana 40–60 grādu temperatūrā ar mitruma regulēšanu līdz 8–10%), lai padarītu tās elastīgas, pēc tamzvīņošanāscaur gludiem rullīšiem, kas saspiež gabalus plānās pārslās, parasti 0,3–0,5 mm biezās. Atslāņošanās ir kritiska, jo tā pārrauj šūnu sienas, atbrīvo eļļu no eļļas ķermeņiem un rada lielu, plānu virsmas laukumu, kas ļauj karstumam un mitrumam vienmērīgi iekļūt grauzdēšanas laikā un ļauj eļļai brīvi izplūst spiešanas laikā. Vāji pārslas vai pārāk-biezas pārslas samazina eļļas iznākumu un lielāku eļļas atlikumu presē.
Kondicionēšana un grauzdēšana
Kondicionēšana un grauzdēšana - bieži tiek apvienota vienā tvaika plītī vai krāsnī - ir posms, kurā pārslu sēklas tiek pielāgotas precīzai temperatūrai un mitruma saturam, kas palielina eļļas izdalīšanos un garšu presēšanas laikā. Process ietver pārslu samitrināšanu, karsēšanu, tvaicēšanu un žāvēšanu, lai sasniegtu galīgo mitruma līmeni aptuveni 5–8% un temperatūru 100–130 grādos, noturot 20–40 minūtes atkarībā no sēklām. Šajās temperatūrās sēklu proteīni denaturējas un koagulējas, kas atbrīvo eļļu no proteīna matricas un samazina eļļas viskozitāti, lai tā vieglāk izplūstu no preses. Grauzdēšana arī attīsta raksturīgo riekstu, grauzdētu garšu, kas saistīta ar karsti spiestām eļļām - zemesriekstu eļļa, sezama eļļa un rapšu eļļa šajā posmā iegūst lielu daļu no raksturīgā aromāta -, kā arī samazina mitrumu kūkā, kas uzlabo presēšanas caurlaidību. Precīzs temperatūras un mitruma profils ir atkarīgs no sēklām: sojas pupiņas parasti kondicionē 100–110 grādos, zemesriekstus 110–120 grādos un sezamu 120–130 grādos, lai nodrošinātu maksimālu garšu. Parauksti spiestas{0}}eļļas, grauzdēšanas stadija tiek izlaista vai tiek uzturēta zem 60 grādiem, lai saglabātu karstumjutīgas uzturvielas, dabisko krāsu un maigu garšu - uz ievērojami mazākas eļļas iznākuma (bieži vien par 20–30% mazāk nekā karstās presēšanas gadījumā) un augstākas atlikuma eļļas daudzuma rēķina.
Nospiešana/izraidīšana
Presēšana ir mehāniskās ekstrakcijas stadija, kurā kondicionētais, grauzdētais materiāls tiek ievadīts askrūvju prese (izspiedējs)- rotējošs tārps rievotā mucā, kas nepārtraukti virza materiālu uz priekšu, vienlaikus palielinot spiedienu, izspiežot eļļu caur mucas spraugām un izvadot attaukoto kūku-izplūdes galā. Skrūvju spiedes ir nepārtrauktas, augstas{3}}caurlaidības iekārtas, kas nodrošina lielāko daļu komerciālo eļļas sēklu presēšanas, ar jaudu no dažiem simtiem kilogramu stundā maziem modeļiem līdz desmitiem tonnu stundā rūpnieciskajām līnijām. Alternatīva ir ahidrauliskā prese, kas darbojas pa partijām un ir priekšroka mazām -augstākās kvalitātes vai speciālajām eļļām (sezama, olīvu, argana), kur maigai spiešanai un maksimālai garšas saglabāšanai ir svarīgāka nekā caurlaides spēja. Labi-noregulēta skrūves prese parasti atstāj 5–8% eļļas atlikumu presē lielākajai daļai eļļas augu sēklu, un faktiskā eļļas raža ir atkarīga no sēklu eļļas satura: zemesriekstu un sezama raža ir 40–45% eļļas, rapšu un saulespuķu raža 30–40% un sojas pupiņas 15–20%. Jēlnafta, kas izplūst no presēšanas, ir tumša, duļķaina un satur smalkas cietvielas, mitrumu, fosfolipīdus (sveķus), brīvās taukskābes, pigmentus un smakas savienojumus - tā vēl nav ēdama, un tā ir jāfiltrē un jāattīra. Tikmēr presēšanas kūka ir vērtīgs blakusprodukts, ko izmanto kā dzīvnieku barību ar augstu{14}}proteīna saturu, mēslojumu vai - lielos uzņēmumos - barību ekstrahēšanai ar šķīdinātāju, lai atgūtu atlikušo eļļu.
Šķīdinātāja ekstrakcija (pēc izvēles)
Liela mēroga-komerciālās eļļas rūpnīcās tikai mehāniskā presēšana kūkā atstāj pārāk daudz eļļas (5–8%), lai tas būtu ekonomisks, tāpēc presēšanas kūka iziet cauri.šķīdinātāja ekstrakcija- parasti izmanto pārtikas-heksānu -, lai izšķīdinātu un atgūtu atlikušo eļļu, samazinot atlikušo eļļu pēdējā ēdienreizē līdz zem 1%. Process ietver kūkas saskari ar heksānu nepārtrauktā ekstraktorā (parasti perkolācijas vai iegremdēšanas veidā), iegūto dažādu vielu (eļļas -heksāna maisījumu) atdalīšanu no attaukotā miltiem un pēc tam heksāna iztvaicēšanu un atdalīšanu gan no miscellas, gan no miltiem vakuumā, reciklējot ar heksānu. Šķīdinātāja ekstrakcija ir ļoti efektīva, un tā ir standarta metode sojas pupu eļļai (kuras eļļas saturs ir pārāk zems ekonomiskai presēšanai vien) un lieljaudas iekārtām, kurās pārstrādā lielāko daļu citu eļļas augu sēklu. Tomēr tas ir kapitālietilpīgs-, prasa stingras drošības un šķīdinātāju{10}}atgūšanas sistēmas, un tas nav praktiski piemērots mazām vai vidējām darbībām. Mazas un vidējas eļļas dzirnavas parasti pārtrauc mehānisko presēšanu un pārdod presēšanas kūku kā barību, pieņemot zemāku kopējo eļļas ražu apmaiņā pret mazākiem ieguldījumiem un vienkāršāku darbību. Ar šķīdinātāju ekstrahētā jēlnafta parasti ir gaišāka krāsā un mazāk cietvielu nekā presētā jēlnafta, taču tai joprojām ir nepieciešama pilnīga attīrīšana.
Jēlnaftas filtrēšana
Pirms rafinēšanas jēlnaftai - neatkarīgi no tā, vai iegūta presēšana vai ekstrakcija ar šķīdinātāju -filtrētslai noņemtu sīkas cietās daļiņas (sēklu miltus, šķiedrvielas, smalkās olbaltumvielas), kas citādi traucētu rafinēšanas ķimikālijām, netīros siltummaiņus un izdalītu -garšu. Filtrēšana parasti tiek veikta arplākšņu-un-rāmja filtru presesvaivertikālā spiediena lapu filtriizmantojot filtrpapīru vai filtra audumu, dažreiz ar filtru palīglīdzekli, piemēram, diatomītu ļoti smalkām daļiņām. Filtrēto jēlnaftu pēc tam nostādina vai centrifugē, lai pirms nonākšanas rafinēšanas līnijā noņemtu atlikušo ūdeni un sveķus. Šis solis ir vienkāršs, bet svarīgs: nefiltrēta jēlnafta rada problēmas katrā pakārtotajā rafinēšanas posmā, sākot no sliktas attīrīšanas līdz pārmērīgam balināšanas zemes patēriņam.
Rafinēšana: no neapstrādātas līdz pārtikas eļļai
Rafinēšana ir vairāku{0}}pakāpju process, kurā tumša, stipri{1}}smaržojoša jēlnafta tiek pārveidota par dzidru, neitrālu, uzglabājamu-noturīgu pārtikas eļļu. Tam seko četri serdes posmi ar izvēles papildu soļiem atkarībā no eļļas veida un vēlamās kvalitātes.Gumijas attīrīšanavispirms atdala fosfolipīdus (sveķus), sajaucot jēlnaftu ar karstu ūdeni vai atšķaidītu skābi (fosforskābi vai citronskābi), kas hidratē fosfolipīdus par nešķīstošām sveķiem, kas tiek atdalīti ar centrifūgu. Atgūtās gumijas bieži pārstrādā komerciālā lecitīnā, vērtīgā pārtikas emulgatorā.Neitralizācija (atskābināšana)pēc tam noņem brīvās taukskābes, pievienojot kontrolētu daudzumu kaustiskās sodas (NaOH), kas reaģē ar brīvajām taukskābēm, veidojot ziepju masu, kas tiek atdalīta un izskalota; eļļa pēc tam tiek -mazgāta ar ūdeni un vakuumā-žāvēta, lai noņemtu ziepes un mitrumu. (Augstas -kvalitatīvām zema-skābuma eļļām ķīmisko neitralizāciju var aizstāt ar fizikālo attīrīšanu - ar tvaiku augstā vakuumā -.)Balināšanasajauc neitralizēto eļļu ar aktivētu balināšanas zemi (un dažreiz arī aktivēto ogli) vakuumā un karstumā, kas adsorbē pigmentus (hlorofilu, karotinoīdus), ziepju atlikumus, oksidācijas produktus un metālu mikroelementus; izlietoto balināšanas zemi pēc tam izfiltrē, atstājot gaišu, dzidru eļļu.Dezodorēšanair pēdējais posms: balināto eļļu uzkarsē līdz 200–250 grādiem augstā vakuumā un attīra ar dzīvu tvaiku, kas atdala gaistošos smaku savienojumus, atlikušās brīvās taukskābes un dažus oksidācijas produktus, iegūstot neitrālu-garšu, stabilu gatavo eļļu bez smaržas. Eļļām, kas satur vaskus vai augstas -kušanas triglicerīdus -, īpaši saulespuķu eļļu, kukurūzas eļļu un rīsu kliju eļļu -, papilduziemošana (atvaskošana)tiek pievienots solis: eļļu lēnām atdzesē līdz 5–10 grādiem, lai kristalizētos vaski, kas pēc tam tiek izfiltrēti, novēršot pudelēs pildītās eļļas duļķainību, kad tā atdzesēta. Kopējie rafinēšanas zudumi parasti svārstās no 3–8% no jēlnaftas atkarībā no jēlnaftas kvalitātes un vēlamās kvalitātes.
Secinājums
Pilnīga eļļas apstrādes darbplūsma ir rūpīgi sakārtota mehānisko un termisko darbību ķēde, katra balstās uz iepriekšējo: tīrīšana noņem netīrumus un aizsargā aprīkojumu; lobīšana, drupināšana un pārslošana pārrauj šūnu sienas un sagatavo sēklas eļļas izdalīšanai; kondicionēšana un grauzdēšana regulē mitrumu un temperatūru, lai palielinātu eļļas iznākumu un attīstītu garšu; presēšana mehāniski ekstrahē jēlnaftu un iegūst vērtīgu proteīna kūku; pēc izvēles ekstrakcija ar šķīdinātāju atgūst atlikušo eļļu lieliem augiem; un rafinēšana, attīrot sveķus, neitralizējot, balinot un dezodorējot, jēlnafta tiek pārveidota par dzidru, stabilu pārtikas eļļu. Gatavās eļļas raža, garša, krāsa un glabāšanas laiks ir atkarīgi no tā, cik labi katrs posms tiek kontrolēts - saīsne jebkurā iepriekšējā posmā gandrīz vienmēr maksā vairāk par ražas zudumu vai rafinēšanas izdevumiem vēlāk. Maziem un vidējiem ražotājiem vispraktiskākā un ienesīgākā konfigurācija ir labi-integrēta presēšanas līnija ar pareizu tīrīšanu, pārslošanu, grauzdēšanu un filtrēšanu; liela mēroga-operācijām, pievienojot šķīdinātāju ekstrakciju un nepārtrauktu rafinēšanu, tiek nodrošināta visaugstākā kopējā eļļas atgūšana un vienmērīgākā produkta kvalitāte.
