Способ получения модифицированных жиров

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл.з С 07 С 69/30С 11 С 3/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 300980 В.А.Дементий, Ц.Ф.Папер,В.Ф.Гладкая,С.Д.Копыленко,И.А.Тарковская, С.С.Ставицкая, Б.А.Харитонов и И.Д.Плехно(72) Авторы изобретения Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательскогоинститута жиров и Институт Физической химииим.Писаржевского АН Украинской ССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЖИРОВ0 Изобретение относится к области органического синтеза, конкретно - к улучшенному способу получения модифицированных жиров, которые широко используются в масложировой и химической промышленности.Известны способы получения модифицированных жиров путем их каталитической переэтерификации в присутствии порошкообразных алкоголятов щелочных и щелочноземельных металлов; в присутствии щелочных металлов и их сплавов; в присутствии гидроокисей щелочных металлов и глицерина или моноглицеридов. 15Такие способы переэтерификации жиров имеют ряд недостатков, главными из которых являются значительные отходы и потери жира в процессепро" ивводства; пожаро- и взрывоопасность 20 установок, использующих щелочные металлы и их алкоголяты.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения модифицированных жиров, например из смеси 40 говяжего жира и 60 подсолнечного масла, путем ее нейтрализации шелочью при 80-90 оС, глубокой вакуумной сушкой полученного продукта при 145 оС, 30 с последующим нагреванием при 80-90 Сов присутствии гомогенного катализатора алкоголята натрия под вакуумомили в инертной атмосфере и с последуюцей дезактивацией катализатора,промывкой целевого продукта водойи высушиванием. Выход целевого продукта 89-93.Готовый продукт имеет т.пл.25-35 С,окислотное число не более 0,5 мг КОН.Недостатками известного способаявляются необходимость проведениядополнительной стадии нейтрализациижировых смесей с отделением соапстока, глубокая сушка смеси жиров, атакже заниженный выход целевого про.дукта и большие отходы производства.Цель изобретения заключается в упрошении процесса и повышении выхода продукта.Поставленная цель достигается описываемым способом получения моди" фицированных жиров путем нагревания при 200-250 оС в присутствии гетерогенного катализатора, окисленного активированного древесного угля в натриевой форме, в количестве 0,3-2 от веса жира, под вакуумом или в инертной атмосфере, а также в присутствии глицерина в количестве 1-2,767085 Т а блица 1 Исходный жирнерафинированный Исходный жир нерафинированный Нейтрализациясвободных жирных кислот Отсутствует Глубокая сушка смеси жировпри температуре 135-145 ф С Отсутствует Процесс проводят в присутствии гетерогенного катализатора окисленного активи рованного древесного угля в натриевой форме в количестве 0,03-0,5 от веса масла в присутствии глицерина в количестве 1-3,Процесс проводят в присутствии гомогенного катализатора этилатанатрия в количестве 0,12- 0,14 от весажира Процесс проводятпри 200-250 С втечение 60-120 мин Процесс проводят при 80-9 УСтечение 3040 мин с последующей Фильтрацией целевого ,продукта, Выход продукта 86-100.Отличительными признаками процесса является проведение нагревания при 200-250 С в присутствии глицерина в количестве 1-2 от веса жира и использование в качестве катализатора окисленного активированного древесного угля в натриевой Форме, в количестве 0,03-2 эт веса масла, с последующей фильтрацией целевого продукта, что позволяет упростить ф процесс и увеличить выход целевого продукта.Используемый в качестве катализатора окисленный активированный древесный уголь выпускается химической 15 промышленностью.Количество катализатора, использу; емое для процесса, определяется активностью, которая зависит от ряда его свойств, в том числе и от объем О ной емкости,Так, для наиболее применяемых углей с объемной емкостью порядка 3-5 мэкв/г расход катализатора составляет 0.,03-5 от веса эфира.Количественный интервал для глицерина, идущего на реакцию, определяется содержанием свободных жирных кислот в жире.Применение предлагаемого способа позволяет провести одновременный процесс переэтерификации жиров и этерификации свободных жирных кислот, присутствующих в исходном жире, сократив при этом стадию нейтрализации свободных жирных кислот, и увеличить выход готового продукта, так называемого пластифицированного саломаса, за счет этерификации свободных жирных кислот с получением глицеридов жира, Получаемый целевой продукт состоит из смеси триглицеридов статически распределенных жирных кислот (не менее 99);Таким образом, использование предлагаемого способа получения жиров с заданными свойствами имеет следующие преимущества;упрощение процесса, в том числе сокращение количества технологического оборудования и длительности технологического процесса за счет ликвидации стадии предварительной рафинации жиров, стадии дезактивации катализатора и промывки перезтерифицированного жира;сокращение отходов и потерь жира;увеличение выхода целевого продукта;отсутствие сточных вод;возможность многократного использования катализатора - окисленного активированного древесного угля в натриевой форме.Приведены сравнительные данные в табл.1 признаков прототипа и предлагаемого способа.767085 Продолжение табл. 1 Предлагаемый способ Прототип Протекает одновременно с переэтерификацией жиров, процессэтерификации свободных жирных кислотглицерином Протекает процесс переэтерификации жиров Процесс проводят подвакуумом или в атмосфере инертного газапри перемешивании Процесс проводят под вакуумом или в атмосфере инертного газа приперемешивании Отсутствует Процесс проводят вприсутствии 1,03,0 вес, глицерина Однократность использования катализатора Многократностьиспользования катализатора Дезактивация катализатора Отсутствует Промывка переэте ифицированного жира (пла- стифицированного саломаса) Отсутствует Сушка пластифицированного саломаса Отсутствует Отсутствует Фильтрация готовогопродукта П.р и м е р 1. В автоклав рабочейемкостью 1 л, загружают 1 кг смесинерафинированного подсолнечного маслаи нерафинированного говяжьего жира(1:1) с температурой плавления 40,8"Си содержанием свободных жирных кислот2,36. Смесь нагревают в токе водорода при перемешивании механической мешалкой до 200 ОС. При этой температуре в автоклав подают глицерин в количестве 20 г и гетерогенный катализатор - окисленный активированный березовый уголь в натриевой форме (обменнря емкость 2,1 мэкв/г), в количестве2 г. Процесс проводят при температуре 200 фС в течение 2 ч.Полученный продукт имеет температуру плавления 35 ОС, содержание свободныхжирных кислот 0,38 ,П р и м е р 2. В автоклав рабочей.емкостью 1 л загружают 1 .кг смеси нерафинированного подсолнечного маслаи нерафинированного говяжьего жира(1:1) с т.пл. 40,4 С и содержаниемсвободных жионых кислот 1,44.Смесь,чагревают в токе азота при перемеши,вании механической мешалкой до 235 С,При этой температуре в автоклав пода 4 ют глицерин в количестве 20 г и гетерогенный катализатор окисленныйактивированный древесный уголь (ДОУ)в натриевой форме (обменная емкость5 мэкв/г) в количестве 0,3 г. ПроцессО проводят при 235 С в течение 1 ч.Полученный продукт имеет температуру плавления 33,5 оС и содержаниесвободных жирных кислот 0,36,П р и м е р 3. В реактор, рабочей емкостью 700 кг, загружают 620 кгжировой смеси нерафинированного говяжьего жира и нерафинированного подсолнечного масла (1:1) с т.пл. 41,2 ОС исодержании свободных жирных кислот1,77. Смесь нагревают под вакуумом60 при перемешивании механической мешалкой до 230 оС. При этой температуре в реактор вводят глицерин в количестве 12,5 кг(2) и гетерогенныйкатализатор окисленный активирован 65 ный древесный уголь в натриевой фор-,(1 мм рт.ст.) при перемешивании механической мешалкой до 245 фС. При этой температуре в реактор вводят глицерин в колиестве 12 г (1,2) гетерогенный катализатор окисленный активированный древесный уголь в натриевой Форме с емкостью 5 мэкв/г в количестве 20 г (2). Процесс проводят при 245 ОС в течение 1 ч,Полученный продукт имеет температуру плавления 32 ОС и содержание свободных жирных кислот 0,2.П р и м е р ы 5,6 и 7 включены в табл.2. Т а,б л и ц а 2 Прототип ир говяжий0,маслоодсолнечно0 92,9 3 0 О,100,2 32,5 О,Про то- тип Жир говяжи 35, масло соевое 65 96,6 36,4 0,5 б Предлагаемый Жир говяж 35,масло соевое 65 100,1 36 О,0,5 Масло коко совое 50, масло подсолнечное 50 лагаемый 5 00,1 При ко,25мнатной температуре не застываПодсчет выхода (расчет ведутмасложировой промышленности)формула изобретения 55Способполучения модифицировайнцхжиров путем нагревания под вакуумомили в инертной атмосфере в нрисутствии катализатора, о т л и ч а ю -ц и й с я тем, что, с целью упроще-.ния процесса и увеличения выхода це-,левого продукта, нагревание проводятЭНИИПИ Заказ 7126/19 Тираж тодик ринято п еул. Про тная,ме (обменная емкость 3 мэкв/г) в количестве 180 г (0,03). Процесс проводят в течение 2 ч.Полученный продукт имеет температуру плавления 32,5 оС, содержание свободных жирных кислот 0,47.ФПр и м е р 4. В автоклав, рабо- чей, емкостью 1 л, загружают 1 кг смеси нерафинированного соевого мас ла и нераФинированного свиного жира (70, 80) с т.пл.38,7 ОС и содержанием свободных жирных кислот 2,1. Смесь нагревают под вакуумом 5 Жир говяжий Пред 40,масло лагаподсолнечное емый60 1 Филиал ППП ф Патент , г, Ужго ри температствии глицерве 1-2, и виспользуют одревесный угв количествес последующепродукта.495 Подписи уре 200-250 С в присутина, взятого в количесткачестве катализатора кисленный активированный оль в натриевой Форме, 0,03-2 от веса жира, й Фильтрацией целевого "