Способ рафинации сырых и регенерации отработанных растительных масел

,А, Таран, В.В. Лисицкий, В.А, Бурцев н В.П. Криулин Краснодарский политехнический инстит(54). СПОСОБ РАФИНАЦИИ СЫРЫХ И РЕГЕНЕРА ОТРАБОТАННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ Изобретение относится к пищевой промышленности, преимущественно к ко сервной и.масложировой, и может быть применено для регенерации отработанных растительных масел, использованных для обжаривания рыбы, овощей, мяса пирожков и других кулинарных изделий, а также для рафинации сырых нерафинированных масел в процессе их производства в масложировой промышленности.Эти масла содержат свободные жирные кислоты, а также продукты окисления и полимеризации. Наиболее употребительными в промьдпленности являются способы рафинции (регенерации) масел щелочами.В частйости известен способ регенеции отработанных растительных маселпутем обработки их смесью 2 ОХ-ноговодного раствора каустической содь 1(МаОН) и 102-ного водного растворакальцинированной соды (йа 2 СО) 13 Однако продолжительность обработки масла этим способом 1 О"12 ч, выход регенернрованносо масла 75-85 Х, Использование концентрированных растворов едких щелочей приводит к гидро- лизу трислицеридов масла.Темноокрашенные продукты окисления и полимеризации при обработке этим способом удаляются в незначительной степени, В регенерированном масле сохраняется прогорклый вкус и запах.Известен также способ рафинации сырых и регенерации отработанных растительных масел путем обработки их газообразным аммиаком и отделения выпавших в осадок примесей 23.При такой обработке снижается кислотность масла эа счет нейтрализации свободных жирных кислот, однако не в достаточной степени (кислотное число составляет 0,75 мс КОН на 1 с масла) . С другой стороны этот способ является трудоемким, так как включает большое количество опе 85943раций. После обработки аммиакомили его растворами необходимо дополнительно провести перемещивание в те.чение 30 мин. После прекращения перемешивания ооразовавшуюся смесь подвергают нагреванию до 32-58 оС дляосаждения мыла. После декантациимасло промывают теплой водой,Цель.изобретения - упрощение способа, увеличение выхода и улучшениекачества готового продукта путемболее полного удаления свободных.жирных кислот и продуктов окисленияи полимеризации.С этой целью в способе рафинациисырых и регенерации отработанных растительных масел путем обработки их .газообразным аммиаком и отделениявыпавших н осадок примесей обработкуведут в присутствии водного растворасернокислого натрия.Целесообразно использовать растворсернокислого натрия концентрацией3-53 в количестве 4-403 от массымасла, а количество аммиака братьиэ расчета 2-3 ч. на 1 единицу сниже.ния кислотного числа 1 кг масла,прн этом температуру обработки поддерживать в пределах 25"90 С,С целью удаления газообразных примесей обработанное масло можно про-.дуть азотом.При обжариванин пищевых продук.тов растительные масла подвергаютсятермоокислительным, деструктивными конденсационно-полимеризационныипроцессам при этом образуются высокомолекулярные окрашенные продукты,содержащие различные полярные группировки. За счет деструкции триглице-,ридов в масле накапливаются свободныежирные кислоты различного строения.Эти два вида примесей и приводят кпорче масла.Свободные жирные кислоты содержати нерафиниронанные масла, а зтоприводит к их быстрой порче при ис"пользовании.Эффективность процесса регенера"ции и рафинации возрастает благодарятому, что обработка проводится путемпропускаиия газообразного аммиака,вводимого с помощью барботирующегоустройства через смесь растворенногомасла и воды, При этом одновременнопроходят процессы образования гидроокиси аммония (МНОН) иэ аммиакаи воды и нейтрализации свободныхжирных кислот образовавшейся гидроокисью. Высокая скорость нейтрализации обеспечивается за счет увеличения поверхности контакта маслаи раствора гидроокиси аммония, так у как способ подачи газа обеспечиваетобразование и интенсивное перемешивание большого количества мелких капелек гидроокиси и масла.В процессе обработки смеси отрар ботанного масла и ноды газообразным,Зммиаком создается наибольшая доверхность контакта меящу образующими",ся хлопьями соапстока н отработанногомасла, именно в момент образования 13 хлопьев, Тщательное перемешиваннедостигаемое с помощью предлагаемогоспособа обработки, позволяет получитьтонкодисперсную эмульсию. На огромной поверхности пленок аммиачного эр мыла, образующихся при этом адсорбируются и коллоидно растворяются( солюбилизируются) красящие вещества, в результате чего масло осветляется. Однако получающаяся при 33 атом эмульсия отличается высокойустойчивостью и разрушение ее представляет определенные трудности. Прииспользовании различных способовразрушения эмульсии, таких как отстаищ ванне, центрифугйрование, нагреваннепод раэрежеклем, оработка поваренной солью и ее растворами, обработкахлористым кальцием и его растворами,добавлением растворителей масла,разделения полученной смеси удается добиться при длительном ее отстаинании. Однако и этих условияхконтакт масла с соапстоком растяги-,вается на время больше одного часа р и под влиянием набухания и пептизации мыльных пленок сорбированные нсолюбилизированные красящие веществавысвобождаютсяи снова переходятв масло, ухудпая его цвет.Использование при обработке аммиаком водного раствора сернокислогонатрия позволяет добиться разрушенияэмульсий и необходимого оснетляющегоэффекта. Сернокислые соли и их растворы обладают способностью разрушатьэмульсии, как поверхностноактнвныевещества, за счет вытеснения изповерхностного слоя эмульгатора (выла) . В этом качестве растворы сернокислого натрия используют как гидротропные добавки, подавляющие процессэмульгирования нейтральных жиров.С другой стороны, пептиэация образующегося после обработки аммиакомЬ 859431 аосадка мыла с сорбнрованнымн и солкг достаточно использовать водные растбнлнзнрованными нм красящими вещест" воры сернокислык солей 3 5 Х-иой вами в случае использования добавок концентрации. В других случаях коисернокнслых солей затруднена что оба- центрации водных растворов сернокисясняется действием сульфат-ионов, з лых солей зависят от качества исход" прочно удерживающихся на поверхности ного масла. Оптимальная коицентраадсорбнровавших их частиц, цня водных растворов сернокислого.Способ осуществляют следукюцим об- , натрия определена по покаэателян разом. эффективности процесса обработки. В исходное масло добавляют водой16 и качества обработанного гаэообраз-. раствор сернокнслого натрия, а затем ным аммиаком масла. Для масел с кисчерез слой масла пропускают аммиак лотным чнслок (к.ч.) до 1 О кг КОН в течение 1-Э мнн с помощью барбо- она находится в пределах 3-53 тирующего устройства. После обработки Влияние концентрации водных растрафинированное ( регенерированное мас- э воров йа 04 на показатели эффективло отделяют отпримесей путем от- ,ности процесса регенерации и качвстстаивания или сепарнрования,ва регенернрованного газообразнымУстановлено, что для разрушения аммиаком масла иллюствивчет .табл, 1эмульсий с одновременным осветлени- , Исходное количество маслакг ем масла в процессе регенерации отра- к.ч. 5,2 мг КОН 2 440 нм0,910 ботанных растительных масел аммиаком Т 25 С). ТаблицаКонцентрацияраствора Й а%0количество раст"вора 100 мл) К.ч. масламг КОН 44 нм масла (цвет) Время отстаивания,Ц Выход масла, Х 0,3 80,0 50,0 0,0 80,5 48,0 1,0 45,0 0,3 81,0 86,0 86,5 87,0 87,0 87,0 3,0 0,3 25,0 4,0 23,0 0,3 0,3 20,0 5,0 20,0 20,0 6,0 0,3 7,0 Таким образом, как следует из данных табл.1, концентрация Ма 50 в пределах 3-5 Х.является наиболее оптимальной, так как повышение концентрации сверх 5 Х не дает количественного и качественного эффекта кон 1 центрацнн ниже ЗХ являются неэффективными иэ-з,а увеличения продолжительности отстаивания н повышения показателя оптической плотности О , указывающего на присутствие в масле примесей, в данном случае продуктов окисления н полнмеризацни.Согласно данным табл.2 добавле 0700 0,650 0,500 . 0,180 0,170 0,165 0,165 0,165 ние йа 04 сверх 403 ведет к увеличению йоказателя Р и не дает увеличения показателей эффективности придобавлении менее И На 50, увеличивается к.чухудшаются другие показатели. Таблица иллюстрирует влияниеколичества водных растворов йа 0на, показатели эффективности процессарегенерации и качества регеиерированого газообразным аммиаком масла859431 Таблица 2 К.ч. масла; мг КОН Время отстаивания Вйход масла, ч Х В 440 нммасла(цвет) 40 2,5 0,700 О, 600 40 90,0 1 в 5 88,0 10 20 87,0 0,3 20 12 86,5 0,3 0,3 86,0 40 86,0 0,3 84,0 45 О,З 50 0,3 82,0 Табл.3 иллюстрирует влияние температурного режима на достигаемый эффект при регенерации обработанного масла газообразным аммиаком в присутствии 100 мл 53-ного водного раствора Ма 50 нв показатели эф фективности процесса регенерации и качества регенерированного масла (исходные количества масла - 1 кг; к.ч. - 5,2 мг КОН; 3 440 нм0,910).Таблица 3 Температур, проведения процесса, С 0,285 О, 165 0,120 0,150 8 91,091,592 3 0,250 0,500 Тем ие мечее более высокие темпер туры можно испольэовать для снижения вязкости масел и ускорения процесса отделения примесей от масла.Продувка азотом способствует такж удалению не только остаточных количеств амнаака, но и обескислороживанию и стабилизации масла.Н р и к е р 1. В нейтрализвтор 1 предстввглющ:й собой цилиндр с отношением диаметра к высоте :10, снабженаай барботнрующнм устройством, расположенным у днища, подают отработанное растительное масло, а затем добавляю". ЗХ-ий водный раствор сернокислого натрия. Полученную смесь обрабатывают газообраэадм аммиаком в течение 2 мин. Регенерированное масло отделяют от выпавших в осадок примесей путем отстаивания. Для удале я остатков аммиака и стабилизации полученногомасла его обрабатывают азотом 3 мин.Количество отработанного растительного масла 1 кг, к.ч. 5,2 мг КОН, количество предварительно добавленного в масло ЗХ-ного водного раствора сернокислого натрия 42 мл, расход аммиака на обработку 10 г.Время отстаивания 40 ч, темперва проведения всего процесса +25 ОС,од регенерированного масла 883.П р и м е р 2. В нейтралнэатор, представляющий собой цилиндр с отни тур вых Количество раствора йа 5 О, от общей массы масла илираствора,Х 0,170 О, 65 0,165 0,165 0,165 0,205 0,26585943ношением диаметра к высоте 1;10, снабженный барботирующнм устройством,расположенным у днища, подают отработанное растительное масло, а затемдобавляют 33-ный водный раствор3сернокнслого натрия, Полученную смесьобрабатывают газообразным аммиакомв течение 1,5 мин. Регенернрованноемасло отделяют от выпавших в осадокпримесей путем отстаивания, Для уда- аления остатков аммиака и стабилизации полученного масла его обрабатывают азотом в течение 2-х мин.Количество обработанного растительного масла 1 кг, к.ч. 5,2 мг КОН, 1 уколичество предварительно добавленного в масло 37.-ного водного растворасернокислого натрия 42 ил, расходаммиака на обработку 10 г,Время отстаивания 2,5 ч.темпераотура проведения всего процесса 90 С,выход регенерированного масла 917.П р и м е р 3. В нейтрализаторпредставляющий собой цилиндр с отно"шением диаметра к высоте 1:10, снаб- иженный барботирующим устройством,расположенным у днища, подают отработанное растительное масло, а затемдобавляют 57-ный водный раствор сернокислого натрия. Полученную смесьобрабатывают газообразным аммиакомв течение 3-х мин 1 регенерированноемасло отделяют от выпавших в осадокпримесей путем отстаивания. Для удаления остатков аммиака н стабилизации35полученного масла его обрабатываютазотом в течение 5 мин.Количество отработанного растительного масла 1 кг, к.ч. 10,0 мг КОН,количество предварительно добавлен 40ного в масло 5 Х-ного водного раствора сернокислого натрия 100 мл, расход аммиака на обработку 20 г,Время отстаивания 22 ч. Температура проведения всего процесса +25 С943выход регенерированного.масла 863.П р и м е р 4. В нейтралнэатор,представляющий собой цилиндр с отношением диаметра к высоте АЙ 0, снабженный барботирующнм устройством,расположенным у днища, подают отра-30ботанное растительное масло, а затемдобавляют 37-ный водный раствор сернокислого натрия, взятый в избытке.Полученную смесь обрабатывают аммиаком в.течение 3-х мин. Регеиернрованное масло отделяют от пылавших я осадок примесей путем отстаивания, Дляудаления Остатков лмялка и стабилн 1 Озации полученного масла его,.обрабатьг. вают азотом в течение 5 мин.Количество отработанного растительного маслакг, к.ч, 5,2 мг КОН, количество предварительно добавленного в масло ЗХ-ного водного раствора сернокислого натрия 42 илрасход аммиака на обработку 6 г.Время отстаивания 7 ч. температура проведения всего процесса +25 С,о выход регенерированного масла 8 ЬХ. Кислотное число О,З мг КОН, что соответствует требованиям, предъявляемым к пищевому маслу, Сумма продуктов окисления в регенерированном масле составляет О,203. Этот показатель находится в пределах, рекомендованных Иинистерством эдравоохранения СССР. По остальным показателям и свойствам регенернрованное предлагаемым способом масло не отличается от натуральных. Оно бесцветно, прозрачно, в нем отсутствуют вкус и запах продуктов окисления и полимериэации.П р и м е р 5, В нейтрализатор, представлявший собой цилиндр с отношеюем диаметра к высоте 1 10, снабженный барботирующнм устройством, расположенным у днища, подают отработанное растительное масло, а затем добавляют 37-ный водный раствор сер " нокислого натрия. Полученную смесь обрабатывают газообразным аммиаком в течение 15 мин. Регенерированное масло отделяют от выпавших в осадок примесей путем отстаивания. Для удаления остатков аммиака и стабилизации полученного масла его обрабатывают азотом в течение 2-к мин.Количество отработанного растительного маслакг, к.ч. 5,2 мг КОН, количество предварительно добавленного в масло ЗЗ"ного водного раствора сернокислого натрия 42 мл, расход аммиака на обработку 5 г.Время отстаивания 35 ч температуо рэ проведения всего процесса 25 С. Выход регенерированного масла 903. Кислотное число регенерированного масла 0,10 мг КОН, сумма продуктов окисления 0,43.Иэ приведенных примеров видно, что при соблюдении укаэанных условий процесса кислотное число масла, обработанного предлагаемым способом, достигает О.,Ь мг КОН ня 1 г масла, Кроме того, обработка предлагаемым способом позволяет практически полностью8594 Э 20 формула изобретения Составитель Н, Коровяковскаяредактор К. Лембак Техред С.МигуноваКорректор С,Шекмар Заказ 1034 Тираж 453 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Жв Раушская нвб д, 4/5филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ППП,Пвтввт Звв, 061" б 5удалить нэ масла продукты окисления н полимернзации (суммарное содержание продуктов окисления и полимериаации согласно приведенным примерам снижается в обработанном масле с 1,2 до 0123). Выход масла 86-913.Ожидаемый экономический эФфект от использования предлагаемого спосо ба может быть получен эа счет значительного сбкращеиия времени обработки, снижения трудозатрат, а также эа счет улучшения качества продукта, Ище одним преимуществом способа является его универсальностьв т.е.возможность использовать его как в консервной, так и в масло-жировой промышленности для обработки растительных масел самых различных видов и качества. 1. Способ рафинвции сырых и регенерации отработанных растительных масел путем обработки их газообразным аммиаком и отделения выпавших в осадок примесей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения способа, увеличения выхода и улучшения качества готового продукта путемболее полного удаления свободныхжирных кислот и продуктов окисленияи нолимеризации, обработку маслааммиаком ведут в присутствии водногораствора сернокислого натрия,2. Способ по н,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что используют раствор сернокислого натрия концентрацией ЭХ в количестве 4-403 от массы, в количество аммиака берут иэрасчета 2-3 ч, на 1 единицу снижения. кислотного числа 1 кг масла, приэтом температуру обработки поддерживают в пределах 25-90 оС.Э. Способ по пп.1 и 2о т л ич а,ю щ и й.с я . тем, что, с цельюудаления газообразных примесей, обработанное масло продувают азотом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Восстановление (регенерация) растительного масла после обжаривания внем рыбы и других кулинарных иэделий. Инструкция Краснодарского краевого управления рыбной промышленности1971.2. Патент Франции Р 1295595,кл. С 11 С, опублик, 1962.