Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Бесплатно Личный кабинет — избранное и расчёты ★ Регистрация →
Новинка Симуляторы и тренажёры — ЧПУ, допуски, ПИД Попробовать →
Правовая информация →

INNER
Контакты

Что такое пищевая экстракция

  • 27.05.2026
  • Инженерные термины и определения

Пищевая экстракция — это технологический процесс извлечения целевых веществ из растительного или животного сырья с помощью селективного растворителя (экстрагента). Метод применяется для производства растительных масел, сахара из свёклы, растворимого кофе, эфирных масел, специй и биологически активных компонентов. Экстракция позволяет получать чистые целевые продукты без разрушения их свойств.

Что такое пищевая экстракция

В химической технологии экстракция (от лат. extractio — извлечение) определяется как процесс разделения смеси жидких или твёрдых веществ при помощи избирательных растворителей. Растворитель растворяет целевые компоненты, оставляя нерастворимую часть в виде шрота или жома.

Пищевая экстракция работает по тем же физико-химическим законам, что и экстракция в фармацевтике или химической промышленности, но с обязательным условием: экстрагент должен быть разрешён для контакта с пищевыми продуктами и легко удаляться из готового экстракта.

Ключевые понятия

  • Экстрагент — селективный растворитель (вода, этанол, гексан, CO₂).
  • Мисцелла — раствор целевого вещества в экстрагенте.
  • Шрот / жом — обезжиренный или истощённый твёрдый остаток.
  • Гидромодуль — массовое соотношение сырья и экстрагента.
  • Степень извлечения — доля целевого вещества, перешедшего в раствор.

Принцип работы и стадии процесса

Процесс пищевой экстракции основан на диффузии: молекулы целевого вещества переходят из твёрдой фазы (сырья) в жидкую (экстрагент) до выравнивания концентраций. Скорость диффузии зависит от температуры, площади контакта, разности концентраций и вязкости растворителя.

Основные стадии

  1. Подготовка сырья — измельчение, плющение или резка для увеличения площади контакта.
  2. Контакт сырья с экстрагентом — настаивание, перколяция или противоток.
  3. Массообмен — диффузия целевых веществ в растворитель.
  4. Разделение фаз — фильтрация, отстаивание или центрифугирование.
  5. Регенерация экстрагента — дистилляция, выпаривание, десорбция.
  6. Доработка экстракта — концентрирование, сушка, очистка.

Виды экстракции в пищевом производстве

Экстракцию классифицируют по агрегатному состоянию фаз, способу контакта и природе экстрагента.

ТипКраткое описаниеПример применения
Твёрдое-жидкостьИзвлечение из твёрдого сырья жидким растворителемМасло из семян, сахар из свёклы
Жидкость-жидкостьПерераспределение вещества между двумя несмешивающимися фазамиОчистка растительных масел
Сверхкритическая (СКФЭ)Растворитель — газ выше критической точкиДекофеинизация, экстракция хмеля
Ультразвуковая (UAE)Кавитация ускоряет массообменБиоактивные вещества
Микроволновая (MAE)СВЧ-нагрев экстрагентаЭфирные масла, антиоксиданты
ПротивоточнаяСырьё и растворитель движутся навстречу друг другуСахар, растительные масла

Экстрагенты для пищевой промышленности

Выбор экстрагента определяется природой целевого вещества, требованиями к остаточным количествам и пищевой безопасностью.

ЭкстрагентЦелевые компонентыУсловия
ВодаСахара, водорастворимые вещества, ароматика20–95 °C
Этанол (95%)Пигменты, флавоноиды, ароматические вещества20–78 °C
Гексан (н-гексан)Растительные масла из шрота50–70 °C
Сверхкритический CO₂Эфирные масла, кофеин, олеорезины≥ 31,1 °C, ≥ 7,38 МПа
Сжиженный пропан / бутанЖирорастворимые компонентынизкие температуры

Ацетон, бензол и хлорсодержащие растворители не используются в пищевом производстве из-за токсичности. Этанол и вода — наиболее «дружелюбные» к продукту экстрагенты.

Применение пищевой экстракции

Производство растительных масел

Сырьё (соя, подсолнечник, рапс) сначала прессуется, затем жмых обрабатывают гексаном при температуре около 55–60 °C. Остаточная масличность шрота — не более 1%. Мисцелла поступает на дистилляцию: гексан испаряется и возвращается в цикл, а очищенное масло идёт на рафинацию.

Свеклосахарное производство

Свёклу нарезают в стружку и подают в диффузионный аппарат (колонный, ротационный или наклонный шнековый). Экстрагентом служит горячая вода с температурой около 70–75 °C при противоточном движении. Получают диффузионный сок с содержанием сахарозы 13–15%, который далее очищается и упаривается.

Производство растворимого кофе

Обжаренный и молотый кофе подаётся в каскад экстракторов, через который прокачивают воду при 140–180 °C и повышенном давлении. Получают концентрированный экстракт с содержанием сухих веществ 25–40%, который высушивают распылительной или сублимационной сушкой.

Декофеинизация и эфирные масла

Сверхкритический CO₂ при 40–50 °C и 20–30 МПа избирательно растворяет кофеин, оставляя ароматические вещества зерна. По той же технологии получают экстракты хмеля, ромашки, календулы, специй.

Оборудование и режимы экстракции

Тип оборудования выбирается под конкретное сырьё и экстрагент.

  • Перколяторы — настаивание сырья в неподвижном слое.
  • Шнековые экстракторы — непрерывный противоток в наклонной или горизонтальной шнековой колонне.
  • Ротационные диффузионные аппараты — для свекловичной стружки.
  • Карусельные и ленточные экстракторы — масложировая отрасль (Crown, De Smet).
  • СКФЭ-установки — реактор высокого давления и сепаратор.
  • УЗ- и СВЧ-экстракторы — лабораторное и опытно-промышленное применение.

Ключевые управляемые параметры: температура, давление, гидромодуль (1:5–1:60 в зависимости от задачи), время контакта, скорость движения фаз и степень измельчения сырья.

Преимущества и ограничения метода

Преимущества: высокая степень извлечения целевого вещества, селективность, возможность работы с термолабильным сырьём (СКФЭ, УЗ-экстракция), безотходные технологии с регенерацией экстрагента.

Ограничения: энергоёмкость, необходимость удаления остатков растворителя, требования взрывопожарной безопасности при использовании гексана и спиртов, высокие капитальные затраты на СКФЭ-установки.

Частые вопросы (FAQ)

Чем экстракция отличается от прессования?
Прессование — механический способ отделения жидкой фазы при сжатии. Экстракция — массообменный процесс с применением растворителя. В масложировой отрасли часто используются последовательно: сначала прессование, затем экстракция жмыха гексаном.
Опасен ли гексан в масле?
Гексан удаляется на стадии дистилляции и дезодорации. Остаточное содержание контролируется и должно быть в пределах требований технических регламентов и ГОСТ на конкретный вид масла.
Чем СКФЭ лучше классической экстракции?
Сверхкритический CO₂ не оставляет остатков, безопасен, работает при умеренных температурах и сохраняет термолабильные вещества — витамины, эфирные масла, антиоксиданты.
Какая температура нужна для диффузии сахара?
В диффузионных аппаратах поддерживают около 70–75 °C — это оптимум для денатурации клеточных мембран свёклы и быстрого перехода сахарозы в раствор без потерь.
Чем экстракция растворимого кофе отличается от заваривания эспрессо?
Эспрессо — кратковременная экстракция (20–30 с) при 91–96 °C и давлении 9 бар. В промышленном производстве растворимого кофе экстрагент — горячая вода 140–180 °C при давлении до 15–17 бар, и процесс идёт каскадом несколько часов.

Пищевая экстракция — универсальный массообменный процесс, лежащий в основе производства масел, сахара, растворимого кофе, эфирных масел и биологически активных экстрактов. Выбор экстрагента (вода, этанол, гексан, сверхкритический CO₂), температуры, давления и типа аппарата напрямую определяет качество и выход продукта. Грамотное проектирование режимов экстрагирования позволяет получать чистый целевой компонент с минимальными энергозатратами и сохранением биологической активности.

Материал носит ознакомительный характер и не является технической документацией, регламентом или руководством по проектированию. Автор не несёт ответственности за решения, принятые на основании изложенной информации. Конкретные режимы экстракции, требования к остаточному содержанию растворителей и параметры оборудования определяются действующими нормативными документами, технологическими картами и компетентными специалистами.

Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.