В правительственных документах РФ отмечается, что с целью комплексного решения существующих проблем научного обеспечения агропромышленного комплекса, необходимо создание условий для формирования конкурентоспособных научных и научно-технических результатов, а также принятия мер для внедрения передовых методов в производство и последующего их вовлечения в экономический оборот. Для достижения указанных целей, предлагается решить такие важнейшие задачи, с помощью внедрения современных технологий по переработке и хранению сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия.

В этой связи, мы отмечаем, что предлагаемый нами Проект, основанный на инновационных технологиях, направлен как раз именно для реализации задач, поставленных в этом направлении, а также тесно увязывается с доктриной национальной безопасности по обеспечению качественным продовольствием населения страны.

Во всех странах ЕС, отмечается устойчивая тенденция повышения интереса к потреблению пищевых продуктов и лечебно-профилактических препаратов из экологически безопасного сырья. Продукты и препараты, изготовленные из местного сырья, оказывают наибольший терапевтический эффект людям, проживающим на соответствующей территории, повышают устойчивость организма к экстремальным ситуациям, нормализуют умственную и физическую работоспособность.

Положительные свойства многих растений обусловлены их способностью активизировать ферментные системы и усиливать энергетическое обеспечение организма. Связано это с тем, что растительное сырье служит одним из основных источников биологически активных веществ, которые даже в минимальном количестве оказывают оздоровительное и защитное действие. Растительное биологически активное сырье повышает питательные и лечебные свойства пищи, а регулярное потребление таких продуктов снижает отрицательные последствия неблагополучных факторов как внешней, так и внутренней среды организма.

Одним из уникальных биологически активных видов сырья для получения продуктов питания являются семена масличных культур. Для получения масла, в промышленности, одним из основных способов является механическое прессование, обеспечивающее высокое качество получаемого продукта. Для осуществления механического прессования применяются шнековые пресса и ранее использовались гидравлические пресса. Однако при механическом прессовании, содержащиеся в материале вещества извлекаются не полностью (до 70-80% содержания масла), что требует применения высоких температурных режимов, проведения дополнительного процесса экстрагирования. Преимуществом экстракции с использованием растворителя является более глубокое извлечение (до 98% масла, содержащегося в материале), а также более экономным по затратам, чем прессование.

Однако использование традиционного растворителя (Нефрас) приводит к снижению качества получаемого масла, связанного с (наличием нежелательных компонентов в конечном продукте и дополнительными высоко температурными тепловыми процессами регенерации растворителей). Способы получения масла в маслоэкстракционном производстве, это сложные, непрерывные крупнотоннажные производства, в которых на стадии экстракции применяются схемы противоточного погружения и многоступенчатого противоточного орошения.

Скорость и полнота обезжиривания материала зависят от состояния масла в масличном материале, подготовленном к процессу экстрагирования. Свободное масло легко удаляется при хорошем контакте с растворителем, а для удаления связанного масла необходимо проникновение растворителя через плотные клеточные стенки и вторичные структуры, как в прямом, так и обратном направлении. Для более эффективного проникновения внутрь клетки растворителя и вымывания из неё масла, традиционно применяется высокотемпературная обработка.

Масложировая отрасль в агропромышленном комплексе во многих странах занимает ведущее место. Предприятия отрасли, перерабатывающие семена масличных культур, производят растительное масло и жировые продукты пищевого, технического и кормового назначения, в том числе и стратегического, в связи с этим состояние масложировой отрасли определяет развитие целого ряда отраслей АПК. В настоящее время перед масложировой промышленностью стоят новые задачи, которые связаны не только с количественным наращиванием объемов производства, но и требующие принципиально новых подходов и решений как в создании инновационных технологий и оборудования, так и с выпуском продуктов питания функционального назначения.

Растительные масла и сопутствующие фракции, обладают высокой биологической ценностью и являются источником незаменимых полиненасыщенных жирных кислот, витаминов и микроэлементов. Они являются структурной частью всех тканей организма, благоприятно воздействуют на многие его системы и функции и способствуют правильному обмену веществ. В связи с этим растительные масло продукты широко используются в медицине, косметологии и парфюмерии, пищевой промышленности и диетическом питании. И такое широкое их применение приводит к необходимости получения экологически чистых масел с максимальным содержанием биологически активных веществ.

Поэтому актуальной задачей является разработка способами комплексной и глубокой переработки маслосодержащего сырья с получением экологически безопасных жировых продуктов. Глубокая переработка подразумевает создание и применение технологий, позволяющих безотходно использовать все компоненты сырья и получать экологически чистые продукты. В нашем случае экстракция – это процесс разделения жидких смесей и извлечения компонентов смеси при помощи жидкого растворителя (экстрагента), избирательно растворяющего только извлекаемые компоненты.

Данная продукция занимает новую нишу по качеству среди товаров растительного происхождения, которые призваны удовлетворять потребности человека в таких незаменимых веществах, как нативный белок, фосфатиды, свободные ненасыщенные жирные кислоты, витамины, омега 3,6,9, антиоксиданты, ферменты, различного рода флавоноиды и другие биологически активные субстанции (БАВ) содержащихся в семенах многих видов масличных растений.

Растительные масла с высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот обладают широким спектром биологического действия, а получаемые попутно изолированные пищевые белки используются в качестве обогатителей многих пищевых продуктов незаменимыми аминокислотами.

Существующие способы получения растительных масел холодным прессованием не позволяют полностью выделить его из ядра, а горячее прессование приводит к денатурации белково-липидного комплекса. Наиболее совершенные способы извлечения липидов - экстракционные, в которых для экстракции растительных масел широко используются алифатические углеводороды. Однако использование токсичных растворителей неблагоприятно сказывается на качестве масла и шрота.

При производстве предлагаемой промышленной линии, включая процесс спиртовой экстракции нами учитывается максимальное количество факторов, влияющих на процесс экстракции масла из семян. Такими факторами являются: растворимость растительных масел в экстрагентах, диэлектрические характеристики обрабатываемого сырья и экстрагента, зависимость скорости экстракции от возрастания температуры, коэффициент диффузии масла и др. В ходе пуско-наладочных работ будет реализован процесс с показателями диэлектрической проницаемости экстрагента, так как, чем ближе по величине силы взаимодействия молекул в двух жидкостях, тем легче и быстрее они смешиваются друг с другом. Приближенной характеристикой, отражающей силу молекулярного взаимодействия, считается диэлектрическая проницаемость. Для большинства растительных масел диэлектрическая проницаемость при нормальной температуре находится в пределах 2,0 – 3,2. Поэтому почти все растительные масла хорошо растворяются в неполярных гидрофобных растворителях с диэлектрической проницаемостью, близкой к диэлектрической проницаемости масел. Такими растворителями являются гексан¸ бензин, бензол, дихлорэтан и другие органические растворители. Однако все эти растворители имеют такие недостатки как неоднородный химический состав, легкая воспламеняемость, взрывоопасность и высокая химическая токсичность. Учитывая эти недостатки, в качестве растворителя принимается, как уже общепризнанное мнение - этиловый спирт.

И несмотря на тот факт, что диэлектрическая проницаемость этилового спирта находится в пределах более 20 единиц, под воздействием ряда факторов данная характеристика будет нами изменена до 2,73 - 2,43, что примерно равно диэлектрической проницаемости масла (2,48 - 2,42). При таких условиях масло практически полностью растворяется в этиловом спирте. Однако скорость самого процесса экстракции, даже при таких близких показателях, очень низкая и требует большого количества часов, а значит и увеличенного количества оборудования для этих целей. Этот фактор является основным препятствием для самостоятельного и широкого использования спиртовой экстракции в промышленных масштабах. Этот фактор в решающей степени не позволил внедрить масштабно данный процесс.

Серьёзные преимущества этанола как экстрагента масла из жмыхов, отмечается в десятках научных работ, но практическая реализация новых технологий с этанолом в большей мере связана с производством белкового концентрата, так как спиртом растворяются и выводятся из производства многие компоненты шрота, которые ухудшают качество белка. В ходе такой очистки, тем самым увеличивается процент содержания протеиновой части в шроте, чего нельзя добиться с помощью нефраса.

Поэтому более 80% мирового производства соевого концентрата получают на основе противоточной спиртовой экстракции. И обусловлено это по причине низкой эффективности применения растворителей бензинового ряда и невозможности в последующем использования исключительно ценного соевого высокобелкового шрота в пищевых целях.