Способ получения саломаса из растительных масел и жиров

О П И С А Н И Е и 905270ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистмчесникРеспублик Фйа делам изобретений и открытий о(71) Заявитель нодарскии политехннческии институт 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САЛОМАСА ИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХМАСЕЛ И ЖИРОВ1 З оИзобретение относится к масло-жировойотрасли пищевой промышленности и можетбыть использовано для селективного гндриро-вания масел и жиров,Возможность одновременного гидрирования глицеридов растительного масла и свободных жирных кислот масла представляютзначительный практический интерас, так какпри этом исключается стадия щелочной нейтрализации масла, сокращается расход жиров,каустической соды, серной кислоты, др.вспомогательных материалов и энергоресурсовна выработку саломаса. Также решаетсяпроблема использования соапстоков (мыльныхотходов при рафинации жиров), сокращаетсярасход пищевых жиров на технические цели,значительно снижается обьем промышленныхстоков предприятий и уменьшаются загрязнения окрукающей среды,Известен способ гидрирования растительныхмасел, содержащих 3,5 - 7,5% свободных жирных кислот на порошкообразном никельмедном катализаторе при повышенных давленюцводорода в реакторах колонного типа 11,Такой способ гидрирования имеет существенные недостатки: применение высокого избыточного давления водорода, не ниже1471,0 - 1961,0 кПа, вызванное стремлениесоздать условия, при которых подавляетсяреакция образования катализаторного мыла;использование для осуществления процессасложной технологической аппаратуры (колон.ные реакторы, газовые компрессоры и рессн- Оверы высокого давления и др.), ввиду неЮвозможности проведения гидрирования в наи.более распространенной в промышленностинепрерывной схеме из батареи барботажныхавтоклавов, работающих прн давлении водорода, близком к атмосферному; несмотряна применение повышенного (до 1961,0 кПа)давления водорода, имеет место снижениепроизводительности гидрогенизационной установки в 1,5 - 2 раза при насьпцении кислых 20масел по сравнению с нейтрализованными,из-за наличия в них комплекса сопутствующих веществ, обладающих ннгибирующимдействием; воэможность использования конечных продуктов (саломас и гидрированныежирные кислоты) только для техническихцелей; повышенная взрывоопасность произ.водства.Наиболее близким к предлагаемому является способ получения саломаса из раститель.ных масел и жиров путем гидрирования ихв присутствии никелевого на: . носителе катали.затора при 160 - 220 С, избыточном давленииводорода и перемешивании Щ.В данном способе гидрирование осуществляют в присутствии никелевых умереннойактивности полуфункциональных катализаторов селективного действия, изомеризующихи переэтерифицирующих. При этом жировоесырье, направляемое на гидрогенизацию, под.вергается рафинированию, включая процессщелочной нейтрализации, в результате которой удаляются свободные жирные кислоты.Цель изобретения - осуществление одновре.менного гидрирования свободных жирных кислот в масле.Поставленная цель достигается тем, что, вспособе получения саломаса путем гидрирования растительных масел и жиров в присутствии никелевого на носителе катализатора эчпри 160 - 220 С, избыточном давлении водорода и перемешивании, в качестве сырья: длягидрирования используют систему глицериды -, свободные жирные кислоты, содержащую1,10 - 3,00% свободных жирных кислот, а вкачестве никелевого катализатора - катализатор, содержащий 27 - 52 вес.% никеля присоотношении фаз восстановленного никеляи никеля в виде закиси в пределах 9:1 - 1:4,при этом гидрирование ведут при давленииводорода 9,80 - 196,13 кПа и частоте вращенияМмешалки 50 - 1500 об/мин,Способ получения саломаы осуществняют путем гидрирования растительных масел и жиров в найденном оптимуме содержания свободных жирных кислот 1,10 - 3,00% от мас. сы масла. Для объяснения механизма процесса, лежащего в основе настоящего изобретения, установлена корреляция между скоростью гидрирования системы глицериды - свободные жирные кислоты и концентрацией свободных жирных кислот в масле, Увеличение концентрации последних выше 3,00% приводит к резкой интенсификации рбразования мыл катализаторного металла (в основном никелевых мыл), которые накапливаясь на поверхности катализатора, блокируют активные центры последнего. Это приводит к снижению скорости насьпцения глицеридов, Кроме того, с увеличением концентрации ;свободных жирных кислот, усиливается конкурирующее гидрирование свободных жирных кислот как более реакционноспособных в 905270 асистеме глицериды - свободные жирные кис.лоты.Для осуществления способа применяютпредварительно восстановленные катализаторыс регламентированным соотношением восста.новленной и невосстановленной фаз 9:1 - 1:4,что уменьшает образование каталиэаторныхмыл через окись и карбонаты никеля.Для предотвращения гидролитических про.цессов при гидрогенизации водород и жиро.вое сырье подвергают осушке одним изизвестных методов.Растительные масла, направляемые на каталитическое гидрирование, подвергают глу.бокой очистке от веществ, сопутствующихтриглицеридам, одним из известных способоврафинации, обеспечивающим получение расти-тельного масла, по своим технологическимсвойствам приближающегося к системе глицериды - свободные жирные кислоты, Вэтих условиях не происходит развитие побоч.ных реакций при гидрировании масел (гидролитических, обменных, комплексообразования и др.), а создаются наиболее благоприятные условия для протекания основной ре.акции. Использование предварительно восстановленных катализаторов с регламентированным соотношением фаз, оптимальная концентрация свободных жирных кислот в масжи гидрирование в условиях, обеспечивающихподавление побочных реакции, позволяетотказаться от применения высоких давленийводорода.Свободные жирные кислоты, как болеереакционноспособные, насьпцаются в первуюочередь, затем происходит насыщение двойных связей радикалов жирных киснот тригл,церидов растительного масла.Саломас, содержащий пщрированные свободные жирные кислоты, подвергают щелочной нейтрализации и после разделения фазполучают два высококачественных продуктапищевой саномас и гидрированный соапстокП р и м е р 1, В лабораторных условиях 1000 г гидратированного прессового подфф солнечного масла с кислотным числом3,26 мг КОН (1,63% свободных жирныхкислот), содержанием фосфатидов 0,417%,неомыляемых веществ 0,81%, цветностью16 кг йода и йодным числом 131,50% йодаобрабатывают при 24 С фосфорной кислотой,концентрацией 10% в количестве 0.,20% кмассе масла и силикатом натрия, плотностью1500 кг/м в количестве 0,30% к массемасла, Осадок отделяют центрифугированием.Я Выделенное масно обрабатывают при 80 Си интенсивном перемешивании реагентом,имекицим рН 3; в количестве 10%к массемасла. После разделения фаз центрифугировэ905270 Таблица 1 7,14 0,55 6,21 0,47 5,52 0,56 50 82,20 31,8 500 74,50 32,2 1500 62,10 34,0 160 9,80 190 100,70 220 196,13 47,3 43,132,7 49,6 5нием масло промывают водой в количестве8% к массе масла при 95 С и высушиваютпод вакуумом,Основнве физико химические показателимасла следующие:Кислотное число,мг КОН, % 3,08 (1,54)Цветность м 1 йода 2,01Содержвниефосфатидов, % Нетнеомыляемыхвеществ, % 0,22каротиноидов, мг/г Следывоскоподобныхвеществ, % Нетмыла,% НетПодготовленное таким образом масло гидрируют в лабораторном автоклаве емкостью1 л с использованием 0,04%,. считая на ни.кель от массы масла, катализатора "никельна кизельгуре", содержащем 46,9% никеля,в токе электролитического водорода 1 л/мин.Условия осуществления процесса и харак.теристика гидрогениэатов приведены в табл.1П р и м е р 2. В лабораторных условиях 1000 г гидратированного экстракционногомасла с кислотным числом 4,12 мг КОН(2,06% свободных жирных кислот), содержанием фосфатидов 0,19%, неомыляемых веществ 0,64%, цветностью 17 мг йода и йодным числом 131,50% йода обрабатываютпри перемешивании и 70 С концентрированной фосфорной кислотой в количестве0,15% к массе масла в течение 30 мин. Про. бмывку осуществляют 4% воды к массе мас.ла в течение 10 мин. От водяного слоямасло отделяют центрифутированием с последующим высушиванием под вакуумом, Вы.сушенное масло при 90 - 95 С отбеливают.глиной в количестве 3% к массе масла.Показатели очищенного масла;Кислотное число,мг КОН, % 4,01 (2,00)1 О Содержаниемфосфатидов, % 0,007Цветность, мг йода 5,3Затем масло, содержащее свободные жирные кислоты, гидрируют в лабораторной15 установке на предварительно восстановленномникельмедном катализаторе, содержащем30,65% никеля.Количество катализатора, считая на никель,на единичное гидрнрование 0,075%, количест.20 во водорода 1,0 л/мин.Условия осуществления процесса и характеристика гидрогенизатов приведены в табл. 2,Как видно, предлагаемый способ позволяет получить пищевые гндрированные жиры,2 содержащие глубокогидрированные свободные, жирные кислоты,Таким образом, использование предлагаемого способа гидрирования растительных масел,содержащих свободные жирные кислоты,30 .позволяют получить целый ряд технико-эко.комических преимуществ и, прежде всего,резко повысить товарную ценность жирныхкислот соапстока эа счет их глубокого .гидрирования. 50,8 39,1 Светло желтый905270 Таблица 2 51,3 39,0 Бело желтый42,6 45,2 Белый 9,80 50 77,80 160,31,2 5,89 0,51 33,7 7,13 0,52 35,6 8,11 0,48 500 64,10 190 100,70 196,13 30,4 49,7 Белый 1500 60,0 220 Способ получения саломаса из растительных масел и жиров путем гидрирования их в присутствии никелевого на носителе катализатора при 160-220 С, избыточном давлении водорода и Церемешивании, о т л ич а ю щ и й с я "вм что, с целью осу. ществления одновременного гидрирования свободных жирных кислот в масле,в качестве сырья для гидрирования используют систему глицериды - свободные жирные кислоты, содержащую 1,10 - 3,00% свободных жирных кислот, а в качестве никелевого катализатоСоставитель В. ЖиденкоТехред Э.Вереш Корректор С, Шомак Редактор Н. Киштулинец Тираж 424 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытик113035, Москва, Ж - 35, Раушская набд. 45 Заказ 290/37 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Формула изобретения ра - катализатор, содержащий 27 - 52 вес.%никеля при соотношении фаз восстановленного никеля и никеля в виде закиси в пре.20делах 9:1 - 1:4, при этом пщрирование ведутпри давлении водорода 9,80 - 196,13 кПаи частоте вращения мешалки 50 - 1500 об/мин,Источники информации25 принятые во внимание при экспертизе1, Клочко Н. Д, и др. К вопросу г 6 дрогенизации кислых масел. "Масло-жировая промышленность", 1975, У 11, с. 17-20.2, Авторское свидетельство СССР У 503574,ЗО кл. С 11 С 3(12, 1972 (прототип).