Способ рафинации масел и жиров

 

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

@р 4 С 11 В 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭООБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ (21) 3704?05/28-13 (22) 20.02.84 (46) 15.07.86. Бюл. Ф 26 (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт жиров (72) В.P.Áóðíàøåâ, А.Б.Рафальсон, О.N.Êîíîíîâ, К.М.Едемская, С,Н.Криштофович и Н.Н.Майорова (53) 665.1,036(088.8) (56) Патент США N - 3895042, кл. 260-424, опублик. 1975.

Авторское свидетельство СССР

Р 897841, кл. С 11 В 3/04, 1982. (54)(57) СПОСОБ РАФИНАЦИИ МАСЕЛ И

ЖИРОВ, включающий обработку кислым рейгентом, удаление продуктов взаимодействия реагента с негидратируе„„SU„„1244370 А1 мыми фосфатидами, а также остаточного количества реагента путем жидкостьжидкостной экстракции водными растворами солей нутрия, калия, лития и одноосновных карбоновых кислот в качестве экстрагента, и последующее дистилляционное удаление свободных жирных кислот, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выхода и интенсификации процесса, в качестве кислого реагента используют

20-50%-ный водный раствор однозамещенных фосфорнокислых солей натрия и калия концентрацией 20,0-50,0% в количестве 0,05-0,25% (в пересчете на фосфорнокислую соль), а в экстрагент дополнительно вводят 0,2-2,0% хлорида натрия от его массы, 124417О

Изобретение относится к масложировой промышленности и касается способов бесщелочной рафинации масел и жиров.

Целью изобретения является повышение выхода и интенсификация процесса за счет снижения отходов и потерь масел и жиров, и салюбилиэации нейтрального жира мицеллами солей жирных кислот. 1Î

Способ осуществляют следующим образом.

Масло и жир обрабатывают кислым реагентом — водным раствором однозамещенных фосфорнокислых солей натрия 1. > и калия концентрацией 20,0-50,0% в количестве 0,05-0,257. (в пересчете на фосфорнокислую соль), перемешивают, потом смесь обрабатывают водным раствором солей натрия, калия и 2О лития одноосновных карбоновых кислот с введенным в него 0,2-2,01 хлорида натрия, перемешивают, после перемешивания смесь отстаивают до исчезновения эмульсионного слоя, отдеI ляют водную фазу от масла и удаляют тем самым продукты взаимодействия реагента с негидратируемыми фосфатидами, а также остаточного количества реагента, а затем поЛученное масло 3g подвергают дистилляционной нейтрализации для удаления свободных жирных кислот

IT р и м е р 1. 500 г гидратированного подсолнечного масла с содержанием фосфатидов 0,157. обрабатывают

40%-ным раствором однозамещенного фосфорнокислого натрия в количестве

0,15% от массы масла (в пересчете на содержание соли). Масло с реаген- 40 ом перемешивают 30 мин, после чего месь обрабатывают при 65 С 25 г раствором, содержащим 1„5% натриевых солей жирных кислот и 1,0% NaC1 ..

После 3 мин перемешивания полученную смесь отстаивают до практически полного исчезновения промежуточного эмульсионного слоя, Время отстаивания 45 мин. После отстаивания водную фазу от масла отделяют. Вес партии полученного масла составляет 498 (выход 99,6%), а содержание фосфатидов в нем 0,027. Полученное масло далее подвергают дистилляционной нейтрализации для удаления свободных жирных кислот.

Пример 2. Гидратированное соевое масло с содержанием фосфатидов

О, 28% обрабатывают 45%-ным раствором

КИ,РО„в количестве 0,20% от массы, (в пересчете на содержание соли).

Масло с реагентом перемешивают 30 мин, после чего смесь обрабатывают IlpH

70оС 25 г раствором, содержащим 2% олеата натрия и 1% хлорида натрия.

После 3 мин перемешивания полученную смесь отстаивают до практически полного исчезновения промежуточного эмульсионного слоя. Время отстаивания 60 мин. После отделения водного слоя определили выход масла. Он составляет 99,37 (по прототипу 98,87).

Остаточное содержание фосфатидов в маслах после обработки 0,0107.

П р и и е р 3. Отстбенное подсолнечное масло с содержанием фосфатидов 0,32%. 500 r масла обрабатывают

30%-ным раствором.NaH PO в количестве 0,25% от масла (в пересчете на содержание соли), масло перемешивают с раствором дигидрофосфата натрия

30 мнн, после чего смесь обрабатывают при 65 С 25 г раствором, содержащим 27. линолеата натрия и 0,5% хлорида натрия. После 3 мин перемешивания полученную смесь отстаивают до практически полного исчезновения эмульсионного слоя. Время отстаивания 40 мин (по прототипу 60 мин).

После отстаивания водную фазу отделяют, выход масла после обработки 99,27. (по прототипу 98,67). Остаточное содержание фосфатидов в масле 0,0157, по прототипу 0,0177.

Пример 4. Гидратированное соевое масло с содержанием фосфатидов 0,377. Масло обрабатывают 40%-ным раствором NaH PO„ (0,20% от массы масла в пересчете на NaH, РО„ ). Продукты взаимодействия реагента и негидратируемых фосфатидов удаляют путем жидкость-жидкостной экстрактации

27.-ным раствором смеси натриевых солей жирных кислот ряда С„, содержащего 0,7% ИаС1. Время отстаивания составляет 60 мин (по прототипу 80 мин).

Выхсд масла после обработки 99,07, по прототипу 98,2%. Остаточное содержание фосфатидов в обоих случаях

0,0087.

Объектом изобретения могут быть любые гидратированные, отстоенные или содержащие незначительное количество фосфатидов масла и жиры, водная гидратация которых нецелесообразна, 124417! 0

При концентрации растворов однозамещенных фосфорнокислых солей металлов 1 группы менее 20% и их количестве менее 0,057 степень выведения фосфатидов из масла снижается. Примененче растворов фосфорнокислых солей концентрацией выше 507. нетехнологично иэ-за трудностей, возникающих при приготовлении и воэможности кристаллизапии их йз растворов при

его использовании.

1а

Применение одноэамещенных фосфорнокислых солей металлов 1 группы в количестве более 0,257 нерационально, так как достаточно полное выведение фосфатидов достигается уже при использовании меньших количеств. Кроме того, избыток однозамещенных фосфорнокислых солей щелочных металлов, переходя при жидкость-жидкостной зкстракции в водную фазу, может вступать во взаимодействие с солями одноосновных карбоновых кислот с образованием соединений типа "кислое мыло" с общей формулой PCOOH.nPCOOMe.

Кислые мыла, концентрируясь на границе раздела фаз, а также частично растворяясь в масле, затрудняют проведение процесса жидкость-жидкостной экстракции.

При содержании хлорида натрия в, растворе солей металлов. 1 группы и одноосновных карбоновых кислот менее

0,27 не происходит требуемой интенсификации жидкость-жидкостной экстракции и для достижения достаточно полного разделения фаз необходимо увеличивать продолжительность процесса можно высаливание солей одноосновных карбоновых кислот из раствора.

Негидратируемые фосфатиды присутствуют в масле в виде ассоциатов, состоящих, как правило, из нескольких молекул, комплексно соединенных с микроколичествами металлов (Ca, Mg u др.). Указанные ассоциаты объединяются в компактные мицеллы за счет ориентирования полярных групп фосфатидов во внутреннее ядро мицеллы, включающее один или несколько атомов металла - комплексообразователя. Углеводородные (неполярные) радикалы фосфатидов образуют внешнюю=оболочку, хорошо сольвитируемую глицеридами. устойчивостьмицелл негидратируе.мыхфосфатидов к действию воды объясняотстаивания .При содержаниихлорида натрия в растворе большем,чем 2,07,воэ- ется тем, что они являются практически монофильными образованиями и не про— являют cpoJIcTBB к воде.,Цля удаления негидратируемых фосфатидов масло подвергают таким воздействиям, которые привели бы к нарушению устойчивости ассоциатов негидратируемых фосфатидов, изменению полярности и разрушению сложных комплексов, образуе-. мых ими, Одним из наиболее эффектив— ных воздействий на ассоциаты негидратируемых фосфатидов является обработка масла кислотными реагентами, Нарушение агрегативной устойчивости указанных ассоциатов происходит вследствие разрушения кальциевых и магниевых производных негидратируемых фосфатидов под действием реагента

СН CO OR СН -COORS

СН вЂ” COOR + 2НХ-2 СН вЂ” COOR

2 +Са Х

СН-ОРО Са СН, -ОРО(ОН), где Х вЂ” остаток кислотного реагента, В результате реакции происходит ослабление внутри мицеллярных связей, и она становится менее компактной, При этом появляется возможность частичного проникновения внутрь мицелл молекул гидратируемого агента, в частности воды, Химический процесс воздействия мицеллы фосфатидов сспровождается коллоидным — потерей ими агрегативной устойчивости, и перехо- . дом в водную фазу, .Вместе с тем жидкость-жидкостная экстракция водой недостаточно эффективна, поскольку продукты взаимодействия кислотного реагента с негидратируемыми фосфатидами выводятся неполностью. Проведенные исследования показывают присутствие при жидкостьжидкостной экстракции в водной фазе солей металлов 1 группы и одноосновных карбоновых кислот(общей формулой КСООИе), что способствует полному выведению негидратируемых фосфатидов. В этом случае соль карбоновой кислоты, являющейся поверхностно-активным веществом, вклинивается в мицеллы фосфатидов и способствует проникновению воды внутрь мицеллы.

В то же время жидкость-жидкостная экстракция растворами солей карбоновых кислот сопровождается побочным процессом — частичным эмульгированием масла в водной фазе, преьп у1 2 341 70

Способ I И,с""ходное

pадифи кации ° К33сло гРаствор концен

КонРеагент, цен траСоде жани фосф тидо ия ное чис

КОН

85,. 0

Водный раствор 65 натриевых солей жирных кислот концентрацией

2„0X

1- ред

Jo",» е нный

ИаН, РО, 0,15

2 раствор натриевых солей жирных кислот, концентрацией

2,0Х

То же

20,0

0,17

NaH РО, 0,25

0,17

NaH, РО„

2 4

0,5

3цественнО в промежуточном слое гра ничашем с масляной фазой, Эмульгирование обусловлено поверхностноактивными свойствами солей карбоновых кислот и их способностью ассоциироваться в водной фазе с образованием сферических и пластинчатых мицелл, к òîðûå хорп333п солюбялиэируют глицериды, Это проявляется в образовании при отделении водной фазы промежуточнога эмульсионногo co держащего масло. Недостаточная инс тенсивность процесса жидкость-жидкостной экстракции воцным раствора-ми солей металлов 1 группы и одноосновных карбоновых кислот при этом выражается в необходимости длительного отстаивания (1 ч и более) для удовлетворительного разделения фаз, В изобретении интенсификация npoqecca жидкость-жидкосгной экстрак!

3и33 и увеличение выхода масла до-1 стигается за счет добавления в рас1 вор солей металлов группы и однооснонных карбоновых кислот хлорида натрия и присутствия в водной фазе фосфорнокислой соли щелочного металла, не вступившей во взаимодействие с негидратируемыми фосфатидами. Их

1G совокупное действие выражается в ослаблении эмульгирующего действия солей карбоновых кислот и снижении эффекта сслюбилизации масла мицеллами этих вешеств. Однозамещенные фосфор15 нокислые соли щелочных металлов, адсорбируясь на границе раздела фаз и частично разрушая пограничный слой мицеллярных структур, образоа a 3333 333 С Олями карбо новых

:3б снижают их прочность и способствуют выделению солюбилизированного и механически увлеченного жира из водной фазь::.

40,,0 Водно-солевой 40

1244170

Продолжение таблицы

Масло после обработки

Примечание

Содержание хлоСодержание фосфатидов, 7 рида натрия р

Кислот

Выход, z ное чи сло мг/КОН

ИзвестHblA

99,0.3,8 0,01

1,0

Предложенный

3 6 0,01

3,6 0,02

99,7

99,5

0,2

3,7 0,01 99,8

2,0

3,6 0,06 99,0

0,05

3,0.ние

Составитель Е.Буданцева

Редактор Н.Горват Техред Л.Олейник Корректор И.Эрдейи, Производственно-полиграфическое предприятие,ir. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3773/27 Тираж 391 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Не было получено удовлетворительногб выведения фосфатидов

Процесс жидкость-жидкостной экстракции неосуществим, т.е. наблюдалось высалива