Спосіб нейтралізації екстракційних олій та жирів у місцелі

Спосіб нейтралізації екстракційних олій та жирів у місцелі шляхом їхньої обробки органічними розчинниками за участю пдротропного агента з наступним поділом системи водою і відділенням шару полярного розчинника з милами, продуктами окислення, нежировими домішками і дистиляцією розчинника, який відрізняється тим, що при ней тралізації олій (жирів), які виробляються екстракційним способом, в отриману в результаті екстракції місцелу вводиться розчин пдротропного агента в ізопропіловому спирті з наступним переведенням системи з гомогенної в гетерогенну шляхом додавання води, відділенням ізопропілового шару і подальшою дистиляцією місцели, передбаченою технологічною схемою одержання екстракційних олій та жирів, вже після нейтралізації олії (жиру) в ній, при цьому КІЛЬКІСТЬ пдротропного агента для нейтралізації беруть у надлишку, який складає від 25 до 65% до розрахункової КІЛЬКОСТІ, об'ємне співвідношення ізопропіловий спирт неполярний розчинник у місцелі складає 1 4 15, а тривалість проведення процесу -1 2 хвилини Корисна модель відноситься до способів очищення олій та жирів від вільних жирних кислот і інших супутніх речовин і може бути використана в олієжировій, м'ясній І рибній промисловості при виробництві олій і жирів екстракційним способом Відомий спосіб очищення олій і жирів від вільних жирних кислот обробкою їх водяними розчинами лугів Водно-мильно-жировий шар (соапсток), який утворюється при цьому, ВІДДІЛЯЮТЬ відстоюванням або відцентровою сепарацією [1] Недоліками способу є необхідність очищення олії (жиру) від СЛІДІВ мил, активізація окисних та гідролітичних процесів під дією високих температур та води у складі розчинів лугу, що приводить до зниження виходу нейтралізованої оли (жиру) та руйнування біологічно цінних поліненасичених жирних кислот, особливо в рибних жирах, а також додаткові втрати нейтральної оли (жиру) із соапстоком Найбільш близьким до запропонованого способу є спосіб нейтралізації жирів, який передбачає обробку їх бінарною системою органічних розчинників різної полярності, як розчинником нейтралізуючої складової (лугу), при співвідношенні бінарної системи і жиру 4 1 5 1 і співвідношенні полярного і неполярного розчинників 1 1 протягом 5 10хв , поділ системи на два шари шляхом додавання води з наступним відділенням розчину жиру в неполярному розчиннику, промиванням його водою і відгоном розчинника [2] Зазначений спосіб може бути застосовано для очищення рослинних олій, жирів тваринного походження, а також жирів морських гідробіонтів Недоліком цього способу для очищення екстракційних олій (жирів), які знаходяться в місцелі, є необхідність видалення екстрагента з місцели з метою одержання оли і наступне введення його ж у складі бінарної системи з метою очищення продукту, який отримується При цьому не визначена оптимальна КІЛЬКІСТЬ пдротропного агента, необхідна для повного проведення процесу нейтралізації даним способом при мінімальних втратах продукту, який одержується В основу винаходу покладена задача удосконалити спосіб нейтралізації олій (жирів) у бінарних системах органічних розчинників для використання його в процесі одержання олій і жирів екстракційним шляхом 3 цією метою пропонується введення в місцелу (розчин оли в гексані, бензині чи інших розчинниках) розчину пдротропного агента в ізопропіловому спирті При цьому утворюється гомогенна система, що складається з олії, полярного і неполярного розчинників і пдротропного компонента, у якій буде відбуватися процес нейтралізації Уведення через певний час у цю систему води, як більш полярної сполуки, ніж спирт, приве (21)20041008638 (22)22 10 2004 ю CM CD о> 8425 де до її розшарування й утворення гетерогенної системи, яка складається з шару неполярного розчинника з розчиненою у ньому нейтралізованою олією, тобто неполярними тригліцеридами, і ізопропілового шару з розчиненими в ньому милами, продуктами окислення і нежировими домішками, тобто полярними сполуками. Після видалення спиртового шару процес йде за традиційною схемою одержання екстракційних олій: дистиляція розчинника й одержання готового продукту. Крім того, спосіб відрізняється тим, що з метою збільшення виходу готового продукту, зниження його кислотного числа і запобігання солюбілізації води в масляній фазі, для нейтралізації беруть деякий визначений надлишок гідротропного агента від теоретично розрахованої кількості (у залежності від виду олії або жиру), при цьому об'ємне співвідношення ізопропіловий спирт: неполярний розчинник у місцелі складає 1:4...1:5, а тривалість проведення процесу - 1...2 хвилини. Таким чином, нейтралізацію зазначеним способом можливо проводити в процесі одержання екстракційних олій і жирів, при цьому спосіб нейтралізації дозволяє не змінювати технологічну схему одержання олії (жиру), не передбачає використання складного устаткування і відрізняється низькою енергоємністю. Встановлено, що збільшення кількості полярного розчинника при нейтралізації зазначеним способом веде до збільшення кислотного числа нейтралізованої олії (жиру) і зниження її виходу. Це пояснюється зменшенням товщини шарів неполярного розчинника в полярному і порушенням співвідношення, зумовленого домірністю величин молекул розчинника і вільних жирних кислот, що веде до екранування, і, отже, зменшення приступності карбоксильних груп для атаки молекулами нейтралізуючого компонента. Поряд з цим, розподіл таких систем більш полярним агентом найчастіше веде до солюбілізації води в масляній (жировій) фазі, а також утворення стійкої емульсії, що значно ускладнює процес розшарування. Однак недостатня кількість полярного розчинника також призводить до збільшення кислотного числа олії за інших рівних умов, що пояснюється зменшенням кількості шарів полярного розчинника, а, отже, і поверхні зіткнення розчинників, які беруть участь у процесі нейтралізації, внаслідок чого збільшується тривалість останнього. Мінімальне значення кислотного числа олії (жиру) досягається при обробці місцели зазначеним способом вже по закінченні 60 секунд, у зв'язку з чим можливо скоротити час проведення процесу з 5...10 до 1...2 хвилин. Таким чином, введення у місцелу олії (жиру) розчину гідротропного агента в ізопропіловому спирті при об'ємному співвідношенні спирту і неполярного розчинника в місцелі від 1:4 до 1:5, перемішування системи протягом 1...2 хвилин і її наступне переведення з гомогенної в гетерогенну шляхом додавання води, як більш полярної речовини, ніж спирт, приводить до миттєвої зупинки процесу нейтралізації, а, отже, запобігає омиленню нейтрального жиру. Це дає можливість одержати продукт із досить високим виходом і низьким кислотним числом, який відповідає вимогам нор мативно-технічної документації. Запропонований спосіб нейтралізації екстракційних олій передбачає наступні стадії: 1) підготовка розчину гідротропного агента (гідроксида калію) у ізопропіловому спирті, при цьому об'ємне співвідношення ізопропілового спирту і неполярного розчинника в місцелі, яка буде піддаватися нейтралізації, повинне складати від 1:4 до 1:5, а гідротропний агент необхідно брати в надлишку, який складає 25...65% від теоретично розрахованої кількості в залежності від виду олії (жиРУ); 2) введення розчину гідротропного агента в ізопропіловому спирті в місцелу і перемішування системи протягом 1...2 хвилин; 3) додавання до системи води в кількості, необхідній для переведення системи з гомогенної в гетерогенну; 4) відділення шару полярного розчинника з розчиненими в ньому милами, продуктами окислення й іншими домішками; 5) дистиляція неполярного розчинника з місцели. Більш повно спосіб пояснюється прикладами. Приклад 1 До 250мл місцели, що містить 20% (50мл або 46г) соняшникової олії з кислотним числом (к. ч.) 1,96мг КОН/г, додають 50мл розчину КОН у ізопропіловому спирті. Гідроксид калію беруть у надлишку, який складає 25% від теоретично розрахованої кількості і дорівнює 0,115г. Систему перемішують протягом 1 хвилини і додають 1мл води. Після розшарування системи відокремлюють спиртовий шар, а шар гексана з розчиненою у ньому нейтралізованою олією направляють на дистиляцію. У результаті одержують соняшникову олію з к. ч. 0,28мг КОН/г. Вихід олії складає 98,5%. Приклад 2 До 50мл місцели, що містить 20% (Юмл або 9,1г) оливкової олії з к. ч. 1,0 мг КОН/г, додають Юмл розчину КОН у ізопропіловому спирті. Гідроксид калію беруть у надлишку, який складає 38% від теоретично розрахованої кількості і дорівнює 0,0137г. Систему перемішують протягом 1 хвилини і додають 0,2мл води. Після розшарування системи відокремлюють спиртовий шар, а шар гексана з розчиненою у ньому нейтралізованою олією направляють на дистиляцію. У результаті одержують оливкову олію з к. ч. 0,Змг КОН/г. Вихід олії складає 99%. Приклад З До 50мл місцели, що містить 20% (Юмл або 9,17г) соєвої олії з к. ч. 0,86мг КОН/г, додають 8мл розчину КОН у ізопропіловому спирті. Гідроксид калію беруть у надлишку, який складає 5 1 % від теоретично розрахованої кількості і дорівнює 0,0119г. Систему перемішують протягом 1 хвилини і додають 0,2мл води. Після розшарування системи відокремлюють спиртовий шар, а шар гексана з розчиненою у ньому нейтралізованою олією направляють на дистиляцію. У результаті одержують соєву олію з к. ч. 0,3мг КОН/г. Вихід олії складає 99,8%. Приклад 4 До 50мл місцели, отриманої при знежиренні рибного борошна яка містить 20% (1 Омл або 9,27г) 5 8425 6 рибного жиру з к. ч. 8,93мг КОН/г, додають Юмл 96,7%. розчину КОН у ізопропіловому спирті. Гідроксид Джерела інформації: калію беруть у надлишку, який складає 65% від 1. Технология переработки жиров / Н.С. Арутеоретично розрахованої кількості і дорівнює тюнян, Е.Н. Корнена, А.И. Янова и др. Под ред. 0,1391г. Систему перемішують протягом 2 хвилин і проф. Н.С. Арутюняна. -3-е изд. -М.: Пищепромиздодають 0,2мл води. Після розшарування системи дат, 1999, с.60-69. відокремлюють спиртовий шар, а шар гексана з 2. Описание изобретения к авторскому свидерозчиненим у ньому нейтралізованим жиром нательству СССР №1169983, кл. А, 4 С11ВЗ/02, правляють на дистиляцію. У результаті одержують 1985г. рибний жир з к. ч. 0,3мг КОН/г. Вихід жиру складає Комп'ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601