Меню сайта Рубрики

Соевые продукты

 

В результате переработки сои получают широкий ассортимент продуктов – продукты питания, корма, фармацевтическое и промышленное сырье. Традиционно соя использовалась главным образом в виде ферментированных (например, соус, мисо, натто) и неферментированных (например, масло, молоко, тофу, мука) продуктов питания. Однако в XX веке произошел рост спроса на мясо и яйца, что повлекло за собой увеличение численности скота и птицы; поэтому использование соевых продуктов в качестве корма получило широкое распространение в странах Запада и, в меньшей степени, в Азии. Кроме того, в 1980–2000-х годах произошли крупные улучшения технологий переработки сои наряду со значительными процессами в маркетинговой сфере. Технологии продолжают постоянно адаптироваться для получения еще более качественного молока, молочных продуктов и изолятов соевого белка.

В настоящее время продукция на основе сои приобретает все большее значение не только как питательные пищевые продукты, но и как источник веществ, которые способны уменьшать риск ишемической болезни сердца, остеопороза, рака, диабета и т.д. Особое значение на рынках непродовольственной продукции уделяется биорастворимым клеям, пластмассам, покрытиям, краскам, смазочным материалам, биотопливу и многим другим продуктам.

Научный прогресс в изучении химических и молекулярных свойств компонентов сои с помощью сложных исследовательских инструментов и технологического оборудования, приводит к открытию новых структурных и функциональных свойств ингредиентов и характеристик продуктов. Особых успехов удалось достичь в изучении химических и физиологических свойств соевого масла и белка и связать их с изменениями, вызванными программами селекции или генетическим развитием, изменением вегетационного периода, агрономическими факторами и параметрами обработки.

Как правило, соя используется в качестве сырья в виде цельных семян, частично или полностью обезжиренного жмыха, или муки грубого помола для изготовления различных соевых продуктов питания. Цельные семена используются для изготовления цельной соевой муки, аналогов молочных продуктов, ферментированных пищевых продуктов и закусок. Соевую муку также изготавливают из частично или полностью обезжиренных бобов (жмых/шрот); ее используют для изготовления хлебобулочных изделий, текстурированных соевых белков, белковых изолятов и концентратов, экструдированных закусок и т.д. Для приготовления различных ферментированных и неферментированных соевых продуктов питания используется целый спектр физических, химических и биологических технологий или их комбинаций (табл. 1). Однако выбор технологии определяется типом продукта и способом его использования.

Таблица 1.

Изучение потенциала соевых продуктов питания: технологии и продукты (ферментированные и неферментированные)

Форма сои Технология Продукты
Цельные семена сои (непосредственное использование в пищевых продуктах) Сепарация, замачивание, бланширование, кипячение, высушивание, измельчение, ферментация, экструдирование, упаковка, хранение, продажа Цельная соевая мука, молоко, тофу, мороженое, темпе, соус, закуски из пророщенной и жареной сои, закуски из экструдированной сои, обогащенные соей хлебобулочные изделия, ферментированные пищевые продукты
Частично обезжиренная соя (масло и жмых) Механический отжим, аппаратная очистка, тепловая обработка, измельчение, упаковка, хранение, продажа Масло, маргарин, полуобезжиренная соевая мука, хлебобулочные изделия
Полностью обезжиренная соя (масло и мука грубого помола) Экстракция растворителем, очистка, гидрогенизирование, измельчение, сепарация и концентрирование, упаковка, хранение, продажа Масло, гидрированное масло, соевые продукты, обезжиренная соевая мука, лецитин, концентрат соевого протеина, изоляты и гидролизаты, специализированные и диетические продукты питания
Соевые субпродукты (шелуха, окара и сыворотка) Измельчение, ферментация, сепарация, упаковка, хранение, продажа Клетчатка, одноклеточные белки, лимонная кислота, энзимы, алкоголь


Соевые орешки

Соевые орешки – это цельные соевые семена, которые замачивают в воде и обжаривают до коричневого цвета. Как и целые соевые семена, соевые орешки являются отличным источником белков, жиров и изофлавонов. Соевые орешки можно употреблять в пищу в качестве альтернативы арахису, который достаточно дорог и может содержать афлатоксины. Соевые орешки обеспечивают большее количество белка при меньших затратах, а жареные соевые орешки содержат на 60 % меньше жира, чем арахис. Большинство обычных орехов отличаются высоким содержанием жира, а соевые орешки содержат меньше жира и больше белка (табл. 2). По текстуре и вкусу они напоминают арахис, но стоят гораздо дешевле.

Таблица 2.

Сравнение питательной ценности орехов с соевыми орешками

Орех Калорий (в 100 г) Углеводы, % Жиры, % Белки, %
  Миндаль 618 26,4 53,6 15,4
  Кешью 607 18,2 49,3 31,8
  Соевые орешки 500 28,2 26,4 37,1
  Арахис 607 25,0 53,6 17,9

Многие соевые продукты, в том числе жареные соевые орешки, тофу, темпе (ферментированный продукт наподобие сыра, приготовляемый из соевых бобов), текстурированный растительный белок и соевое молоко богаты кальцием. Кальций, содержащийся в соевых продуктах, легко усваивается организмом.

Как известно, растительные продукты содержат пищевые волокна. Введение в рацион продуктов, богатых клетчаткой, помогает снизить риск заболевания некоторыми видами рака и болезнями сердца. Соевые бобы, особенно жареные соевые орешки, являются отличным источником клетчатки.

Соевый белок – это «полноценный белок высочайшего качества, равнозначный белку, содержащемуся в мясе и молочных продуктах». Содержание белка в сое исключительно высоко, поэтому она является недорогим способом пополнения белка в рационе. Около 40 % калорий в сое поступают из белка, в то время как другие бобовые содержат около 20–30 % белка. На рис. 1 показана схема производства соевых орешков. В табл. 2 и 3 дается сравнение питательной ценности основных видов орехов и соевых орешков, а также питательной ценности соевых орешков, жареных во фритюре и приготовленных методом сухого обжаривания, соответственно.

Соевые орешки
Рис. 1 Схема изготовления соевых орешков

Таблица 3.

Состав соевых орешков, жареных во фритюре и методом сухого обжаривания

Компонент Сухое обжаривание Обжаривание во фритюре
  Углеводы, % 32,7 33,6
  Клетчатка, % 5,4 4,6
  Кальций, мг/100г 4,0 3,9
  Энергетическая ценность, ккал/100 г 450 474
  Жиры, % 21,5 25,4
  Влага, % 1,0 2,0
  Белки, % 39,6 35,2
  Цинк, мг/100 г 4,8 3,1

Соевое молоко и тофу

Соевое молоко – это похожий на молоко продукт кремовой консистенции, который производится путем замачивания и измельчения сои в воде. В континентальном Китае соевое молоко было известно на протяжении веков. Горячее соевое молоко используется в качестве типичного утреннего напитка в Китае, Японии, Тайване и Таиланде. В течение последних десятилетий соевое молоко начали употреблять и в других странах мира.

Помимо того, что соевое молоко богато белком, витаминами и минералами, оно является очень экономичной, не содержащей лактозы, легко усваиваемой и питательной альтернативой молочным и мясным продуктам. Эго не содержащий холестерина продукт с очень низким содержанием жира, богатый полиненасыщенными жирными кислотами фосфолипидов, особенно лецитином, а также линоленовой кислотой. Соевое молоко обычно содержит около 7–8 % сухого вещества. Если добавить 3–4 % сахара и 0,05 % соли, то уровень содержания сахара, соли и общего сухого вещества будет примерно таким же, как и у коровьего молока 2 %-ной жирности (т.е. около 12–13 % общего сухого вещества). Его можно употреблять в натуральном виде или подсластить и разбавить. Кроме того, из соевого молока можно производить йогурт (творог) или тофу (панир).

Тофу, или соевый творог (в Индии его называют паниром) – пожалуй, самый популярный соевый продукт. Этот вкусный и очень питательный продукт, изготавливается путем коагуляции горячего соевого молока с пищевыми химическими веществами, такими как хлорид кальция и магния, сульфат кальция, уксусная кислота и лимонная кислота. Это универсальный продукт питания. Тофу – идеальная и недорогая замена сыру и молоку. По качеству его белок так же питателен, как и белок животного происхождения. Поскольку тофу имеет пористую структуру, он приобретает вкус пищи, с которой приготовлен.

Тофу относится к чрезвычайно скоропортящимся продукта. Его следует хранить в воде, которую необходимо ежедневно менять, при надлежащем охлаждении. Это позволит сохранить тофу свежим в течение недели или дольше, в зависимости от режима охлаждения. Предпочтительно использовать тофу как можно более свежим. На рынке также доступен тофу в вакуумной упаковке.

Нерастворенный остаток, оставшийся в процессе производства соевого молока после его извлечения из соевых семян, называется окарой. Окара богата белком и клетчаткой и используется в основном в приготовлении бисквитов и других хлебобулочных изделий, а также для сгущения соусов и супов. Окару также используют в качестве основного источника белка в корме для скота. Это скоропортящийся продукт с очень ограниченным сроком хранения в нормальных условиях. Надлежащее охлаждение поможет продлить срок хранения окары до недели или дольше.



Продукт из текстурированного соевого белка

Текстурированный соевый белок (ТСБ), известный также как соевые наггетсы или гранулы, производится из обезжиренной соевой муки пищевого сорта, содержащей около 50 % белка. ТСБ является универсальным, экономичным и питательным источником высококачественного белка. Этот продукт, например, исключительно хорошо сочетается с блюдами, популярными в Индии. Так как ТСБ представляет собой удобную, богатую белком и доступную замену свежим овощам, он нашел широкое применение в тех регионах, где возникает нехватка этих овощей или где они недоступны в определенные времена года.

ТСБ производится с помощью экструзионной технологии. Экструдер предоставляет собой емкость, в которой пищевой материал – обезжиренная соевая мука – перемешивается вращающимся винтом и подвергается интенсивной силе трения, которая генерирует тепло под высоким давлением. Температура и давление достигают максимума к тому времени, когда пищевой материал достигает конечной точки аппарата, где он выбрасывается через сопло. Во время прохождения через емкость текстура продукта претерпевает значительные изменения, от зернистой до волокнистой, и когда материал выходит через сопло, он расширяется. В результате получается пористая текстура. В связи с высоким давлением и температурой во время обработки в емкости термолабильные вредные вещества уничтожаются, в то время как питательные свойства сохраняются. Экструдер легко приспособить для любой муки. Текстура продукта может варьировать от сильно вспененной до плотной, как у мясных продуктов. Длину емкости для тепловой обработки можно изменять. Когда продукт выходит наружу, его нарезают с помощью вращающихся ножей. Форма конечного продут может быть изменена путем изменения штампов и регулирования нарезки. ТСБ содержит около 50 % белка и других питательных веществ.

Экстракция масла

Большая часть соевого масла используется в пищевой промышленности для приготовления пищи, в качестве салатного масла и жира для теста, для приготовления соусов, маргарина, майонеза и кондитерских глазурей. Соевое масло используется также для производства биодизельного топлива, смазочных материалов и моющих средств. Возросли объемы производства лецитина, который сначала считался побочным продуктом рафинации неочищенного масла, а теперь стал сопутствующим продуктом переработки сои. Это ценный ингредиент, в первую очередь представляющий собой смесь фосфолипидов, состоящую из фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина, фосфатидилсерина, фосфатидилинозитола и фосфатидной кислоты. Эти компоненты обладают исключительными функциональными свойствами. Фармацевтическая и косметическая отрасли значительно выиграли от применения этого ингредиента. Уникальные липофильные и гидрофильные свойства лецитиновых компонентов делают их очень полезными.

Соевое масло извлекается с помощью технологий сольвентной экстракции и шнекового пресса. Самым распространенным растворителем, используемым при производстве соевого масла, является гексан. Технология увеличения объема отличается улучшенной производственной мощностью и снижением потерь растворителя и энергии. Технология сверхкритической (СК) флюидной экстракции (СКФЭ) доказала свою пригодность в качестве безопасной и эффективной системы экстракции. Механическая экстракция соевого масла с привлечением экструзии является экологически безопасной технологией производства соевого масла и соевого жмыха пищевого класса. Для отделения масла можно прибегнуть к использованию мембранных технологий. Физическое рафинирование дает возможность увеличить выход масла и снизить потребление энергии. Рафинированное соевое масло используется при приготовлении пищи и может быть переработано в маргарин, жир для теста и другие продукты. Множество применений имеет и соевый лецитин. Соевый шрот, содержащий 50 % белка, используется в качестве корма для скота. Соевая шелуха считается хорошим источником одноклеточного белка, используемого в кормах для животных.

Если масло отделяют посредством пресса, растворителя или комбинации этих двух методов, семена, как правило, сначала подвергают тепловой обработке и расплющивают, чтобы разорвать клеточные стенки, уменьшить вязкость масла и увеличить скорость диффузии.

Технология извлечения растительного масла практически не претерпела изменений, и оба метода – шнековый пресс и экстракция растворителем – являются стандартными для производства масла во всем мире. Методу экстракции растворителем отдают предпочтение при обработке семян, содержащих низкий уровень масла. Усовершенствованные механические и термические конструкции, позволяющие улучшить процесс, а также оборудование для удаления растворителя и дистилляции мицеллы помогают значительно сэкономить электроэнергию. Для производства шрота с высоким содержанием белка пищевого класса используется технология мгновенного удаления растворителя. При дистилляции мицеллы применяется утилизация избыточного тепла и трехступенчатое выпаривание с помощью сферической системы жидкой пленки. Эти современные технологии позволяют снизить потребление электроэнергии и потери растворителя.

Одной из новейших технологических разработок стала подготовка семян с использованием экструдера/экспандера. Она обеспечивает более эффективное использование энергии и растворителя и повышает производственную мощность предприятия. Использование технологии экспандера (увеличения объема) помогает заводам прямой экстракции, обрабатывающим семена с низким содержанием масла, сократить количество используемого пара до 60 кг/т семян, снизить потери растворителя и извлечь приблизительно на 0,3 % больше масла из отходов. Эта технология также может быть адаптирована к семенам с высоким содержанием масла. Технология СКФЭ демонстрирует свою пригодность в качестве безопасной и эффективной системы экстракции. Механическая экстракция соевого масла с использованием экструзии – экологически безопасная технология для частных малых предприятий, которая подходит для областей с низким уровнем производства сои. Она позволяет получать не содержащие химических веществ, высококачественные соевое масло и жмых.

Процесс подготовки сои к выжиманию/экстракции масла заключается в подготовке семян с помощью механического способа, растворителя или комбинации обоих методов. По мере возможности шелуха и другие примеси должны быть удалены из ядер или мякоти семян. Типовые процессы, связанные с подготовкой семян, и их цели приведены в табл. 4.

Инновационная технология предварительной экстракции заключается во включении экспандера, также известного как экструдер (или пресс-усилитель), в обычный процесс подготовки после шелушения. Хлопья экструдируются в форме гранул. Такая форма позволяет ускорить экстракцию и увеличивает дренажные свойства хлопьев. Экструдер состоит из червячного винта в корпусе. Хлопья с содержанием влаги около 18 % подаются внутрь, во время их прохождения через корпус внутри создаются высокие температура и давление. Когда материал выходит из корпуса, внезапное падение давления вызывает расширение пара, который вздувает конечный продукт, наделяя его свойствами, благоприятными для дренажа и экстракции. Перед началом экстакции избыточная влага удаляется, а материал охлаждают до 60°С. Попытки экструдирования сои с содержанием влаги 10–14 % также были успешными. Последующее повышение эффективности экстракции и качества масла оправдывает дополнительные расходы на экструдер или экспандер.


Таблица 4.

Основные типовые процессы подготовки семян к экстракции масла

Типовой процесс Цель
Очистка Удаление посторонних примесей из массы семян. Включает удаление растительных тканей, камешков, пыли и т.д., для защиты обрабатывающего оборудования, позволяет производить высококачественный соевый продукт
Осушка Для эффективного удаления соевой шелухи содержание влаги не должно превышать 10 %, следовательно, перед очисткой сою необходимо просушить
Раскалывание Раскалывание необходимо для того, чтобы измельчить соевые семена на мелкие кусочки перед шелушением и плющением. При этом из одного семени получается 4–6 фрагментов семядолей, а шелуха отделяется путем просеивания. Полученные в процессе отруби добавляются в муку, подготовленную для экстракции масла. Это позволяет увеличить выход продукции
Приведение к требуемым условиям Расколотая соевая крупа/масса доводится до требуемых условий с использованием тепла и влаги для получения оптимальной пластичности, необходимой для производства соевых хлопьев, из которых получают масло. Паровой нагрев повышает содержание влаги приблизительно до 11 %
Плющение на вальцах Приведенная к требуемым условиям соевая крупа прессуется до толщины 0,25–0,37 см. Это позволяет улучшить прохождение потока растворителя сквозь слой, что улучшает проникновение растворителя. Плющение также снижает диффузионное расстояние, на которое перемещается растворитель или мицелла (смесь масла и растворителя) при экстракции масла

Масло извлекается из хлопьев или гранул с использованием органического растворителя (n-гексана), в результате получается смесь масла и растворителя под названием мицелла. Масло отделяется от мицеллы путем удаления растворителя. Поскольку гексан является взрывчатым, легковоспламеняющимся и дорогим веществом, были предприняты усилия по поиску альтернативных растворителей, таких как спирт, изопропиловый спирт и СО2. Масло под давлением (получившее название СК-жидкость), полученное с помощью СО2, содержит меньше фосфолипидов, чем масло, полученное с использованием гексана, но по всем другим характеристикам эти масла одинаковы. Однако такой способ получения масла довольно дорог из-за стоимости оборудования и необходимости создания высокого давления. Обезжиренные хлопья из экстрактора содержат около 30 % гексана по весу, который удаляется через установку для удаления растворителя. Этот процесс также повышает питательную ценность соевого белка, поскольку инактивирует ингибиторы трипсина и других природных токсикантов. Пар вступает в контакт с хлопьями, и теплота парообразования, выделяющаяся при охлаждении пара, испаряет гексан, который впоследствии конденсируется и восстанавливается.

Процесс экстракции растворителем предпочтительнее механических шнековых прессов, потому что оставляет в шроте меньше масла. Тем не менее при таком способе возможна утечка из системы растворителя, который является устойчивым загрязнителем воздуха, к тому же взрывоопасным. Экономические и социальные факторы возродили интерес к поискам более дешевых и безопасных растворителей, таких как этанол и изопропанол. Однако именно технология СК-жидкости может оказаться эффективной альтернативой существующим методам экстракции. СКФЭ является развивающейся технологией. Это способ отделения растворимых экстрактивных веществ из подготовленного растительного материала без физических повреждений или химических изменений. СКФЭ – это замещение жидкости в ее СК-состоянии гексаном во время обычного процесса экстракции растворителем.

Метод СКФЭ нашел коммерческое применение в декофеинизации кофе и производстве экстрактов из специй, а также в производстве некоторых дорогостоящих пищевых и фармацевтических компонентов из растительных материалов. Перспективными для использования в СКФЭ являются аммиак, этилен, толуол и СО2. Из них СО2 обладает уникальными преимуществами: он имеется в больших количествах, нереактивен, нетоксичен и экологически безопасен. Незначительные утечки или случайные потери не принесут ощутимого ущерба. В СК-СО2 растворяются все растительные масла. Было установлено, что оптимальная эффективность СК-С02 достигается при температуре от 35 до 70оС.

Цельные соевые хлопья легко экстрагируются с помощью СК-СО2 при давлении 200–700 кг/см2 и при температуре 50°С. Полученное таким образом соевое масло более светлое по цвету, содержит меньше железа и в десять раз меньше фосфора, чем неочищенное масло, полученное из той же сои с помощью гексана. Успешное использование СК-СО2 позволяет высвободить более 20 миллионов галлонов дорогостоящего гексана в год для основного использования энергии. Технология по получению масла с помощью СК-СО2 нуждается в адаптации иди развитии. В ближайшие годы она может заменить существующие технологии экстракции масла.

При механической экстракции масла семена подвергаются интенсивной обработке теплом и давлением, которое механически выдавливает масло из масляных клеток. Когда во время этой процедуры материал подвергают воздействию высокой температуры, происходит деактивация, природной уреазы и денатурированного белка, что делает продукт пригодным для использования в производстве кормов. Качество механически выжатого и отфильтрованного масла выше, чем у масла, полученного путем экстракции растворителем, поскольку оно содержит больше маслорастворимых примесей (например, фосфатидов) и подходит для непосредственного употребления в пищу. Эффективно выжатый шрот сохраняет до 4–6 % остаточного масла. Содержание остаточного масла в шроте после экстракции растворителем составляет менее 1 %. Тем не менее основной недостаток экстракции растворителем – высокая стоимость оборудования, а также его экономическая нецелесообразность, если производственные возможности составляют менее 50 т/день.

Небольшие предприятия часто отдают предпочтение механической экстракции соевого масла, как правило, используя при этом винтовой пресс. Преимуществами этого метода являются низкие первоначальные затраты и отсутствие необходимости в растворителе. Однако у него есть и недостатки – низкий выход масла. Экструзия с сухим пропариванием цельной или очищенной от шелухи сои разрушает клеточную структуру семядолей. Соответственно, масло из сферосом выделяется в матрицу. Когда такой соевый экструдат пропускается через винтовой пресс, удается за один подход извлечь около 70 % от общего содержания соевого масла. Эта технология может быть использована для переработки сои в масло и пищевой жмых в областях с низким уровнем производства сои. Этот способ не требует использования никаких химических веществ, а значит, безопасен для окружающей среды и рабочего персонала.

Чтобы сделать сою съедобной, ее необходимо подвергнуть тщательной обработке с использованием термического воздействия. Одним из таких способов обработки является сухая экструзия. Использование сухой экструзии при предварительной обработке сои помогает извлечь за один проход около 70 % от общего объема масла и получить соевый жмых пищевого класса с 50 %-ным содержанием белка и 4–6 %-ным содержанием масла. Этот жмых может быть преобразован в соевую муку с умеренным содержанием жира, которая является хорошим источником белка и калорий для человека.

Очищенная соя лущится, превращается в крупу и подается на экструдер после приведения к требуемым условиям. Во время экструзии соевой крупы стенки клеток масляных шариков разрываются, и масло выходит на поверхность частиц поступающего материала. Это способствует быстрому и легкому отжиму масла при относительно низком давлении, применяемом к подающемуся в пресс полужидкому экструдату.

Соевая мука со средним содержанием жира может быть использована для обогащения муки из злаковых или зернобобовых культур (10–15 %-ным уровнем соевой муки). Такая смешанная мука (соя и злаковые или зернобобовые культуры) отлично подходит для выпечки хлеба, печенья и т.п. Оба соевых продукта – масло и мука – представляют собой отдельный сегмент рынка, который, в дополнение к высокой питательной ценности, требует улучшенных функциональных свойств традиционных рецептов. Масло имеет уже готовый рынок сбыта среди потребителей пищевого масла, а также может продаваться на заводы по переработке. Соевая мука со средним содержанием жира может найти свое применение в общественном питании.

Экструзионно-прессовая фабрика имеет большой потенциал в странах с низким уровнем производства сои (3000–15000 т/год) или там, где сою планируют возделывать в ближайшем будущем. В дополнение к техническим и экономическим преимуществам эта система является экологически безопасной и позволяет извлекать растительное масло без использования химикатов. С ее помощью можно производить натуральное масло с длительным сроком хранения и содержанием высококачественного протеина, так как она сохраняет большую часть аминокислот лизина, которые при смешивании (5–15 % соевой муки) со злаковыми или зернобобовыми культурами улучшают коэффициент эффективности белка.

Экструзионно-прессовая фабрика, перерабатывающая 1 тонну сои в час и состоящая из комплекса зданий, транспортных средств и оборудования, такого как зерноочистительная, камнеотборочная и лущильная машины, камера сухой экструзии и аксессуары, маслоотделитель, масляный фильтр и дробилка, может потребовать серьезных капиталовложений. Из 4800 тонн сои такой завод может производить 3600 тонн соевой муки средней жирности, 600 тонн масла и 600 тонн побочных продуктов, работая 16 часов/сутки в течение 200 дней в году.

Анализ технико-экономического обоснования производства соевой муки средней жирности (4–6 %) и масла с использованием экструзионно-прессовых технологий показал эффективность этого метода с финансовой точки зрения, в дополнение к тому, что он позволяет производить качественные и недорогие продукты питания.


Рафинация неочищенного соевого масла

Неочищенное соевое масло содержит много неглицеридных примесей. Одни из этих веществ полезны, другие – нет. Самыми нежелательными примесями являются свободные жирные кислоты, смолы/фосфатиды, эфирные/душистые вещества и пигменты темного цвета. Чтобы получить пищевое масло, их удаляют или снижают их концентрацию, насколько это представляется возможным, с помощью процесса рафинации. Неочищенное масло можно рафинировать химической обработкой либо физической очисткой. Тем не менее по состоянию на данный момент, около 90 % неочищенного соевого масла в мире перерабатывается химическими методами (табл. 5), и только небольшое количество – физическим.

Таблица 5.

Операции/реакции, задействованные в химической рафинации соевого масла

Операция Описание
Рафинирование гидратацией Фосфатиды (соевый лецитин) удаляют с помощью гидратации и центрифугирования
Нейтрализация Нейтрализация устраняет свободные жирные кислоты или уменьшает их концентрацию. Ее производят с помощью химической реакции между свободными жирными кислотами и водным раствором NaOH. Во время этого процесса также устраняются негидролизуемые фосфатиды, следы металлов и омыляемое вещество или сокращается их концентрация. Нейтрализация осуществляется как периодически, так и в непрерывном режиме
Отбеливание Проводится для устранения или уменьшения интенсивности цвета масла. Как правило, это физические операции, связанные с поглощением цветных пигментов в масле микропорами активированной земли под вакуумом и при подходящей температуре. Три обязательных составляющих оборудования – это отбельный реактор, активированная земля/глина и система фильтрации
Дезодорирование Осуществляется для устранения или уменьшения содержания летучих и душистых веществ. Процесс представляет собой вакуумно-паровую дистилляцию при температуре 200–250оС и давлении 3 торр

Срок годности рафинированного соевого масла зависит от содержания жирных кислот и типа используемой упаковки. Масла, богатые полиненасыщенными кислотами, быстрее портятся под воздействием кислорода и света. Таким образом, наиболее подходящим способом упаковки соевого масла является использование непрозрачного контейнера с нулевой проницаемостью для кислорода и заливка масла до самого верха, без свободного пространства. К таким упаковкам и контейнерам относятся металлические банки, бутылки из темного стекла и непрозрачные пластиковые контейнеры. Некоторые из составляющих соевого неочищенного и рафинированного масла приведены в табл. 6.

Применение и свойства соевого масла

Физико-химические свойства соевого масла зависят от условий обработки и содержания жирных кислот. Они контролируются и измеряются в терминах показателей преломления, температуры дымообразования, йодного числа, возгорания и вспышки, кристаллизации полиморфизма, температуры плавления и некоторых других. Правильно обработанное соевое масло, в частности гидрогенизированное, подходит для применения в качестве пищевых добавок.

Таблица 6.

Некоторые из компонентов неочищенного и рафинированного соевого масла

Элемент Содержание в
неочищенном масле рафинированном масле
  Триглицериды, % 95–97 99
  Фосфатиды, % 1,5–2,5 0,003–0,045
  Неомыляемое вещество, % 1,6 0,3
  Фитостеролы, % 0,33 0,13
  Токоферолы, % 0,15–0,21 0,11–0,18
  Углеводороды, % 0,014 0,010
  Свободные жирные кислоты, % 0,3–1,0 ≤ 0,05
  Железо, мг/ кг 1–3 0,1–0,3
  Медь, мг/ кг 0,03–0,05 0,02–0,06

Одними из самых доступных продуктов на основе соевого масла являются майонез, кулинарное и салатное масло, маргарин, жир для добавления в тесто, кондитерские глазури и салатные заправки.

Соевое масло, используемое в майонезе, как правило, частично гидрогенизируют, а затем вымораживают. Оно также используется в салатной заправке. Соевое масло нашло применение в смесях для пудингов, кондитерских глазурях, консервах, вафель и блинов, сыров и макарон, сухих завтраках, соусах, пирожках, морепродуктах и смесях для пиццы. Оно используется также в производстве пластификаторов, пластмасс, смазочных материалов, эмульгаторов, растворителей, поверхностно-активных веществ и смол. Соевое масло является возобновляемое и биоразлагаемое, отличается низкой токсичностью для экосистемы и человека и не выделяет летучих органических веществ. Соевое масло успешно применяется в производстве красок, смазочных материалов, печатной краски, покрытий и носителей пестицидов. Лецитин (рис. 2) – съедобный побочный продукт рафинации неочищенного соевого масла – имеет множество полезных функций. Лецитин представляет собой смесь фосфолипидов. Очистка соевого лецитина состоит в удалении не лецитиновых компонентов, таких как углеводы, белки и другие загрязняющие вещества. Благодаря широкому спектру функциональных возможностей лецитин нашел применение в различных отраслях промышленности, таких как пищевая, фармацевтическая и косметическая (табл. 7).

Лецитин соевый
Рис. 2 Лецитин соевый

Повышение качества соевого масла

Одной из главных характеристик качества соевого масла является его устойчивость к окислению, приводящему к появлению неприятного привкуса. Речь идет об устойчивости соевого масла к окислительной реакции во время транспортировки, хранения и переработки. Нормальное соевое масло содержит около 4 % стеариновой, 8 % линоленовой, 11 % пальмитиновой, 23 % олеиновой и 54 % линолевой кислоты. Из-за большой доли полиненасыщенных жирных кислот (85 %), особенно линоленовой кислоты, соевому маслу присуще отсутствие вкусовой стабильности в процессе обработки, хранения и применения. Существуют два способа повысить стабильность качества соевого масла. Первый – обработка, второй – с помощью генетики и селекции. Дополнительная обработка рафинированного соевого масла подразумевает переэтерификацию, вымораживание и фракционирование (табл. 8).

Таблица 7.

Использование соевого лецитина в пищевой и промышленной продукции

Продукт Применение
Маргарин Эмульгатор и антиразбрызгивающий агент
Кондитерские изделия и закуски Регулирует кристаллизацию в шоколаде и вязкость в карамели, снижает прилипаемостъ глазурей; используется в качестве смягчителя в жевательных резинках и для предотвращения агломерации в сухих завтраках и батончиках
Продукты быстрого приготовления Увлажняющий и диспергирующий агент; эмульгатор в какао-порошке, растворимом кофе, протеиновых напитках, забеливателях для кофе, тортовых смесях, пудингах, глазурях и супах быстрого приготовления
Хлебобулочные изделия Крахмальный комплексообразующий агент для регулирования кристаллизации; эмульгатор. Увлажняющий и антиадгезионный агент. Сферы применения включают производство хлеба, булочек, пончиков, печенья, тортов, макаронных изделий, пирогов
Сырные продукты Эмульгатор и антиадгезиониый агент
Обработка мяса и птицы Поверхностно-активный, герметизирующий и колеровочиый агент; эмульгатор
Молочные продукты Эмульгатор, увлажняющий и диспергирующий агент; антиразбрызгивающий агента
Разнообразные продукты Эмульгатор; для регулирования кристаллизации в таких продуктах, как арахисовое масло и салатные продукты; для повышения растворимости красящих и вкусовых добавок
Упаковка Антиадгезиониый агент и герметик
Технологическое оборудование Антиадгезиониый агент, лубрикант, антикоррозионный агент в таком технологическом оборудовании, как жарочные поверхности, экструдеры, конвейеры, котлы, сушилки, блендеры и испарители
Косметика Эмульгатор, лубрикант, смягчающий и антикоррозионный агент; регулятор консистенции в шампунях и помадах, кремах и маслах для рук и тела
Фармацевтика Диетическая добавка для людей и животных; эмульгатор и диспергирующий агент в препаратах для внутримышечных инъекций, в витаминах, кремах и мазях
Изготовление пластика и резины Внутренний антиадгезионный агент и пластификатор при инжекционном и прессовом формовании полиэтилена, полипропилена, нейлона и резины, производстве автомобильных покрышек, экструдировании полимеров, окраске, пигментации и производстве игрушек
Стекло и керамика Антиадгезионный и диспергирующий агент
Бумага и печать Эмульгатор, увлажняющий и диспергирующий агент в лентах для пишущих машинок и в производстве бумаги
Нефтяная промышленность Лубрикант и моющая присадка
Металлообработка Лубрикант, средство для промывки и антикоррозионный агент при нарезке резьбы, измельчении, обточке, сварке, волочении проволоки, вальцевании, отливке, полировке и т.д.
Разное Эмульгатор, увлажняющий и диспергирующий агент в производстве пестицидов и клеящих материалов; лубрикант, смягчающий и пропиточный агент в текстильной промышленности

Таблица 8.

Дополнительная обработка рафинированного соевого масла для повышения его качества

Процесс Цель
Переэтерификация Изменяет температуру плавления триглицерида и кристаллизации, не влияя на состав жирных кислот
Вымораживание Процесс удаления твердых веществ, которые оседают в масле при температуре 4–10°С. Отделяют, чтобы масло не выпадало в осадок во время охлаждения салатного масла в холодильнике. Конечный коэффициент маслоотдачи составляет 75–85 % от общего вымороженного масла
Фракционирование Альтернатива вымораживанию, при которой триглицериды отделяются с помощью термомеханических средств. При этом на выходе получают масляные фракции с совершенно другими свойствами

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *