В группу масличных объединяют растения, семена и плоды которых содержат много жира (от 20 до 60%) и являются основным сырьем для получения растительного масла. Растительные жиры используются в пищу и находят разнообразное применение во многих отраслях промышленности.
Из этой группы в нашей стране наиболее распространены подсолнечник, соя, клещевина, лен, горчица. В последние годы расширяются посевы рапса. На небольших площадях высевают арахис, сафлор, кунжут, мак, рыжик, периллу и др.
Семена масличных культур предназначены для получения растительного масла.
Подсолнечник, сафлор, клещевину, рапс, сурепицу, рыжик, кунжут, ляллеманцию, периллу возделывают только для получения семян. Хлопчатник, лен, коноплю, кенаф, кендырь возделывают для получения волокна. А из их семян, богатых жиром, получают масло. В качестве побочного продукта при переработке льна на волокно получают паклю, необходимую для строительства. См. статью переработка подсолнечника.
Масличные растения семейства крестоцветных ( Cruciferae L .) насчитывают большое число видов. Главными представителями крестоцветных являются горчица, рапс и рыжик. Семена многих крестоцветных вследствие сходства признаков трудно различимы.
Кроме перечисленных выше масличных, имеющих большое значение, в настоящее время выявлен еще ряд растений, семена которых могут быть использованы как масличное сырье. К таким растениям относится перилла ( Perilla ocymoides ), масло которой отличается способностью быстро высыхать, что является очень ценным для изготовления лаков и красок.
Молочай ( Euphorbium latyrus ) содержит в семенах значительное количество масла — до 53%. Молочайное масло имеет в своем составе до 30% олеиновой кислоты и может заменить ее при обработке шерстяных тканей.
Семена крамбе абиссинской ( Crambe abyssiniam ) содержат ценное пищевое масло, близкое по качеству к маслу белой горчицы.
Содержание жира и качество его является одним из основных показателей, характеризующих ценность той или иной масличной культуры.
Растительное масло, полученное из семян масличных культур, используют в пищу, для изготовления маргарина, консервов. В кулинарии пищевые растительные жиры используют в чистом виде или в виде маргарина и специальных кулинарных жиров. Для производства маргарина и кулинарных жиров широко используются гидрированные подсолнечное и хлопковое масла. Растительные масла содержат ряд важнейших алифатических кислот, выделенных из растительных масел
К столовым относят жиры, полученные из семян при относительно низкой температуре, и все рафинированные жиры, независимо от метода получения.
Растительные масла идут на производство моющих средств для бытового назначения, мойки технологического оборудования и т. д. Их используют в качестве смазочных средств, применяют для производства лаков, красок, олиф, линолеума, клеенок и непромокаемых тканей, в текстильном производстве, в металлообрабатывающей промышленности, в литейном производстве, производство топлива
Растительные жиры и продукты их переработки находят применение в производстве фармацевтических препаратов
.При изготовлении консервов применяют рафинированное подсолнечное и хлопковое масла, а также оливковое, горчичное, арахисовое, кунжутное и их смеси.
Масло горчицы идет в пищу и для технических целей (как смазочное). Применяют его в консервной, маргариновой, мыловаренной, текстильной и фармацевтической отраслях промышленности, а также в хлебопечении и кондитерском производстве. В качестве побочного продукта при переработке на масло сарептская горчица дает горчичный порошок и эфирное масло (аллиловое), используемое в медицине, ветеринарии, химической промышленности, как антисептик в виноделии, консервном производстве, пивоварении, при переработке молока. Масло рапса имеет техническое и пищевое значение. Для употребления в пищу его очищают от специфического неприятного привкуса. Рапсовое масло применяется в металлургической, лакокрасочной, мыловаренной и текстильной промышленности. При соединении с серой из него получают фактис — материал для изготовления мягких и упругих резиновых изделий. Рапсовое масло используют при изготовлении туши, для смазывания шерсти и кожи, добавляют к минеральному смазочному маслу для увеличения его вязкости.
Кротоновое, касторовое и молочайное масла используют в качестве слабительных средств, оливковое и некоторые другие — для приготовления растворов витаминов и препаратов для инъекций.
Многие косметические средства изготовляют с применением масел: какао, оливкового, миндального, касторового.
Масло рыжика по своим пищевым качествам уступает подсолнечному и горчичному. В смеси с льняным (1:1) дает хорошую олифу. Рыжиковое масло используют в металлургии и мыловарении (дает хорошее зеленое мыло).
Отходы от производства растительных масел - нежировая часть, богатая белками, является сырьем для приготовления халвы и других кондитерских изделий, получения аминокислот, в частности глютаминовой кислоты.
Плодовая и семенная оболочка отдельных масличных культур является сырьем для гидролизного производства и для получения ряда химических продуктов.
Побочные продукты: лузга, жмыхи (дуранда, колоб, макуха, избоина, жмак) - остатки после выжимания из семян жира прессованием, содержащие 8 - 10% остаточного жира и 30 - 35% белковых веществ, а также шрот - отходы после экстракции жира из семян при помощи растворителей, содержащие до 3% жира и от 20 до 50% белковых веществ - являются ценным концентрированным белковым кормом для сельскохозяйственных животных. Многие масличные культуры возделывают на зеленый корм и силос (подсолнечник, соя, рапс). Являясь в большинстве случаев пропашными культурами, они способствуют очищению полей от сорняков и служат хорошими предшественниками многих полевых культур.
Морфология и анатомия семян масличных растений
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.
Имеются также различия в строении семян отдельных масличных культур.
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.
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.
Технологическая оценка семян масличных культур
Растительные масла получаются (извлекаются из семян) на предприятиях масложировой промышленности двумя способами: механическим отжимом (прессованием) и извлечением органическими растворителями (экстракцией) масла - бензином (нефрас) , дихлорэтаном и др. Часто оба способа сочетаются.
При переработке семян масличных культур решаются следующие связанные между собой технологические задачи: наибольшее извлечение масла; (Получение масел, жмыхов и шротов наилучшего качества; извлечение других ценных веществ (фосфатидов).
Основные показатели качества семян масличных культур.
О качестве партий семян масличных культур судят по следующим основным показателям.
Цвет и запах семян. Указывают на свежесть семян. Цвет семян нередко характеризует степень зрелости, влияющей на Содержание жира семенах.
Недозревшие семена представляют меньшую ценность, так как содержат меньше жира.
В стандартах на кунжут и мак масличный типы этих культур установлены по цвету семян.
Влажность семян. Предельная влажность, при которой семена масличных культур более стойки при хранении, значительно ниже, чем для зерна злаковых или бобовых культур. Это объясняется содержанием в семенах масличных культур большого количества жира, не способного поглощать и удерживать влагу, что приводит к большому насыщению влагой других веществ семян.
Чрезмерное увлажнение некоторых частей семени может вызвать активизацию биохимических процессов, что нежелательно при хранении семян.
Высокая влажность при прочих равных условиях свидетельствует о более низком содержании сухого вещества и, следовательно, о более низком выходе жира.
Общие нормы содержания влаги в семенах некоторых масличных культур приведены в таблице.
|
Растения
|
Влажность масличных семян, %
|
|
Сухие (до)
|
Средней сухости (от - до)
|
Влажные (от - до)
|
Сырые (свыше)
|
|
Клещевинное
|
6
|
6 - 7
|
7 - 9
|
9
|
|
Кунжутное и рапсовое
|
8
|
8 - 10
|
10 - 12
|
12
|
|
Рыжиковое, сурепное и салоровое
|
9
|
9 - 11
|
11 - 13
|
13
|
|
Маковое
|
10
|
10 - 11
|
11 - 12
|
12
|
|
Хлопковое и горчичное
|
10
|
10 - 12
|
12 - 14
|
14
|
|
Конопляное
|
11
|
11 - 12
|
12 - 14
|
14
|
|
Подсолнечное и льняное
|
11
|
11 - 13
|
13 - 14,5
|
14,5
|
|
Соевое
|
12
|
12 - 14
|
14 - 16
|
16,0
|
|
| |
Уровень влажности при хранении зерна до года согластно «Инструкции по хранению зерна, маслосемян муки и крупы № 9-7-88 » не должен превышать: для пшеницы, ржи, ячменя, риса-зерна, гречихи - 14,5%, кукурузы в зерне, проса, сорго, овса - 13,5%, семян подсолнечника, рапса - 7%, гороха, фасоли, чечевицы, кормовых бобов люпина - 16%, сои - 12%; при длительном хранении (более года): для пшеницы, ржи, ячменя, овса, гречихи - 13%, кукурузы и проса - 12%, риса-зерна - 14%, гороха - 15%.
Засоренность. Примеси не только снижают выход жира, но и ухудшают его качество. Примеси в партии семян масличных культур делят на две группы — сорную и масличную. Масличная примесь имеет некоторое сходство с зерновой примесью в партии злаковых и бобовых культур.
Представление о масличной примеси дает нормируемый состав ее у семени подсолнечника: обрушенные семена; семена с остатками ядра менее половины (изъеденные вредителями, битые); испорченные самосогреванием, загнившие, обуглившиеся, заплесневевшие, с измененным цветом ядра; поджаренные семена с измененным наружным видом и с затронутым ядром, получившим коричневый цвет, и про росшие семена подсолнечника. При анализе некоторых масличных культур к масличной примеси относят также семена других масличных культур. Например, в партии семени льняного к масличной примеси, кроме основной культуры, относят целые семена рыжика, индау, гордана, сурепицы, горчицы, рапса и конопли.
Лузжистость. Влияет на содержание жира в семенах: чем ниже лузжистость, тем выше содержание жира. Лузжистость (подсолнечное семя) и масса 1000 семян позволяют косвенно судить о технологических свойствах семян: чем ниже лузжистость и выше масса 1000 зерен, тем больше запасных тканей семян, содержащих масло, тем при прочих равных условиях можно ожидать большего выхода масла.
Йодное число. Содержание, свойства и качество жира. Один из основных признаков качества масличных культур. Содержание масла в семенах различных культур колеблется в больших пределах в зависимости от сорта, района и условий произрастания, степени зрелости зерна.
Для характеристики свойств и качества жира применяют ряд показателей (числа), из которых наиболее часто используют число омыления, йодное число и кислотное число.
Свойства жира у различных культур зависят от содержания в нем ненасыщенных (олеиновая, линолевая, линоленовая и др.) и насыщенных (пальмитиновая, стеариновая и др.) жирных кислот. Ненасыщенные жирные кислоты легко присоединяют кислород, и жир окисляется. Показателем содержания ненасыщенных кислот в жире является йодное число (количество граммов йода, которое необходимо для окисления 100 г Жира). Чем выше йодное число, тем быстрее жир высыхает. По способности жира высыхать в тонком слое (затвердевать, прочно скрепляясь с поверхностью), зависящей от соотношения между количествами ненасыщенных и насыщенных жирных кислот в составе жира, все масла делятся на три группы: высыхающие - с большим йодным числом 170 - 203; (льняное, конопляное, перилловое и др.); полувысыхающие - со средним йодным числом 130 -160 (подсолнечное, горчичное, рапсовое, рыжиковое, соевое, сафлоровое и др.); невысыхающие и слабовысыхающие - с малым йодным числом 85 и ниже (клещевинное, арахисное и др.).
Невысыхающие и полувысыхающие масла применяются как пищевые. Высыхающие и некоторые полувысыхающие (рыжиковое, рапсовое и др.) в основном используются для технических целей.
| |
|
Растение
|
Йодное число, гр. йода на 100 гр. жира
|
Кислотное число, мг. КНО на 1 гр. жира
|
Высыхаемость
|
|
Клещевина
|
81 - 86
|
0,98 - 6,8
|
Невысыхающее
|
|
Арахис
|
90 - 103
|
0,03 - 2,24
|
Невысыхающее
|
|
Горчица сарептская
|
92,0 - 119,6
|
0,0 - 3,04
|
Слабовысыхающее
|
|
|
94,0 - 112,2
|
0,13 - 11,0
|
Слабовысыхающее
|
|
Крамбе
|
92,4 - 92,7
|
4,1 - 10,1
|
Слабовысыхающее
|
|
Подсолнечник
|
119 - 144
|
0,1 - 2,4
|
Полувысыхающее
|
|
Кунжут
|
103 - 112
|
-
|
Полувысыхающее
|
|
Соя
|
107 - 137,2
|
0,0 - 5,71
|
Полувысыхающее
|
|
Лен масличный
|
165 - 192
|
0,55 - 3,50
|
Высыхающее
|
|
Конопля
|
145 - 167
|
-
|
Высыхающее
|
|
Рыжик
|
132 - 153
|
0,25 - 13,20
|
Высыхающее
|
|
|
|
Прочие показатели качества
Показателями технологического достоинства семян масличных культур, кроме общих показателей состояния и качества (цвет, запах, влажность, засоренность, лузжистость), являются: содержание жира, а также легкость его извлечения; свойства и качество жира (кислотное число, йодное число); рафинируемость сырого жира; масса 1000 зерен; лузжистость семян, поступающих на маслозаводы в плодовых оболочках; качество нежирной части семян (степень свежести, кислотность).
Использование жира определяется его физико-химическим составом и качеством. Растительные жиры - это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина с жирными кислотами. В состав жира входит три элемента: углерод (75 - 79%), водород (11 - 13%) и кислород (10 - 12%). По калорийности жиры значительно превосходят белки и углеводы. В 1 кг жира калорий (9500) содержится в 2 раза больше, чем в белке (4400 - 5500) и углеводах (4000 - 4200) .
|
|
Растения
|
Содержание масла % на сухое вещество
|
Плотность, г/см.кв
|
Температура застывания жира, град. С. ниже нуля
|
Число омыления, мг КНО на 1 гр жира
|
|
Клещевина
|
54,3
|
0,951 - 0,964
|
10,0 - 18,0
|
182,0 - 187,0
|
|
Арахис
|
48,7
|
0,911 - 0,926
|
0,0 - 3,0
|
182,5 - 206,7
|
|
Горчица сарепская
|
41,5
|
0,912 - 0,921
|
5,0 - 12,0
|
167,7 - 185,0
|
|
|
42,4
|
0,911 - 0,921
|
5,0 - 12,0
|
167,7 - 185,0
|
|
Крамбе
|
37,3
|
0,915 - 0,924
|
8,0 - 10,0
|
173,2 - 179,5
|
|
Подсолнечник
|
45,1
|
0,920 - 0,926
|
16,0 - 19,5
|
183,3 - 196,0
|
|
Кунжут
|
50,2
|
0,921 - 0,924
|
3,0 - 7,0
|
187,0 - 197,0
|
|
Соя
|
20,0
|
0,920 - 0,926
|
-
|
190,0 - 216,6
|
|
Лен масличный
|
42,5
|
0,930 - 0,938
|
8,0 - 27,0
|
186,1 - 195,2
|
|
Конопля
|
34,2
|
0,929 - 0,934
|
27,5
|
190,0 - 194,0
|
|
Рыжик
|
36,2
|
0,919 - 0,933
|
15,0 - 19,0
|
181,2 - 188,1
|
|
| |
Количественное содержание жира - важнейший показатель технологической ценности семян масличных культур. Основным способом определения количества жира в этих семенах является извлечение его этиловым эфиром в аппарате Сокслета. Способ этот довольно сложный, длительный, требует хорошо оборудованной лаборатории и квалифицированных лаборантов. При оценке качества семян масличных культур важно определять не только содержание масла, но и его кислотное число.
Под показателем кислотности (кислотным числом) понимается количество миллиграммов КОН, пошедшего на нейтрализацию 1 г масла, извлеченного из семян. По кислотному числу судят о количестве свободных жирных кислот. Причинами высокого кислотного числа масла может быть недозрелость семян и порча их при хранении.
Порча семян при хранении - наиболее частая причина большого кислотного числа масла. При неблагоприятных условиях хранения в семенах масличных культур происходит расщепление масла и его прогоркание, а также распад других веществ с образованием соединений, обладающих неприятным запахом и вкусом. Эти продукты распада частично растворяются в масле при его извлечении. Повышенная кислотность масла может указывать и на другие неблагоприятные изменения в Семенах при их порче. При повышенной кислотности масла увеличивается отстой и снижается выход рафинированного масла. Высокая цветность ухудшает рафинируемость масла.
Кислотное число пищевого масла, полученного из семян подсолнечника, должно соответствовать требования ГОСТ и Техническим регламентом на масложировую продукцию № 90-ФЗ
При оценке качества масла учитываются также органолептические показатели: запах, вкус, цвет, прозрачность, мути и осадки (отстой).
Для оценки качества масла определяют также содержание воды и зольность.
Масло содержит воду в растворенном состоянии (незначительное количество), связанную воду в растворенных гидрофильных нежировых веществах или суспензированных мельчайших частицах других тканей перерабатываемых семян и, наконец, в состоянии эмульсии.
В масле допускается содержание воды в количестве от 0,05 до 0,30%, в зависимости от масличной культуры и сорта масла. Жир в химически чистом виде при сжигании не оставляет золы. Зола жира образуется за счет минеральных элементов, содержащихся в нежировых фракциях (фосфатиды и др.). Заводское масло горячего гидравлического прессования имеет зольность 0,122 - 0,187%.
Рафинация снижает зольность масла до сотых и тысячных долей процента. Зольность масла служит дополнительным показателем степени очистки масла.
В оценке технологического качества эфирномасличных культур решающее значение имеют содержание и качество эфирных и жирных масел.
Жирные масла исследуют методами, применяемыми для масел, выделенных из семян масличных культур.
Содержание эфирных масел в растительном сырье определяется в аппаратах различной конструкции путем перегонки с паром. Для оценки качества эфирных масел применяют следующие показатели: визуальную и органолептическую оценку, консистенцию, прозрачность и цвет масла, запах, точку кипения, йодное число, плотность, молекулярный вес, растворимость, показатель преломления.
Литература:
Е.Д. Казаков. Зерноведение с основами растениеводства. Москва. Колос. 1973
Н.И. Козьмина. Зерно и продукты его переработки. Москва 1961
Инструкция по хранению зерна, маслосемян муки и крупы № 9-7-88
|
