Способ сорбционной очистки нерафинированных растительных масел

 

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к очистке от примесей нерафинированных масел с помощью сорбентов. Способ сорбционной очистки включает введение в масло суспензии из отбельной земли и части масла, тщательное перемешивание в течение 28-32 мин, выдержку при температуре 25-30^oС в течение 70-72 ч и декантацию. Причем количество используемой отбельной земли пропорционально величине объемного отстоя исходного масла и составляет 0,5-2,0% от массы обрабатываемого масла. Изобретение позволяет получить продукт с пониженным содержанием в нем продуктов окисления, фосфолипидов, восков и свободных жирных кислот. 3 табл.

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к очистке от примесей нерафинированных подсолнечных масел с помощью сорбентов.

Одним из недостатков подсолнечного масла, получаемого на малотоннажных прессовых линиях, является высокое содержание в нем веществ, присутствие которых в пищевом масле нежелательно или недопустимо.

Это объясняется тем, что малотоннажные прессовые линии, число которых в России быстро увеличивается, не располагают оборудованием, позволяющим эффективно отделять от семян плодовую оболочку (лузгу), и отжим масла на шнековых прессах или экструдерах ведется из материала, в котором содержание плодовой оболочки практически не отличается от содержания в исходных семенах.

В то же время, в плодовой оболочке подсолнечника содержатся воски, окисленные липиды, пестициды, тяжелые металлы и нежелательные соединения, переходящие в извлекаемое из семян масло.

Условия отжима масла из семян на прессовых линиях малой производительности инициируют интенсивный переход в масло полярных и неомыляемых липидов, а также способствуют дальнейшему развитию в масле при хранении гидролитических и окислительных процессов.

Наиболее кардинальным способом очистки масел, гарантирующим получение масла, свободного от указанных нежелательных веществ, является классическая рафинация, включающая последовательную цепь операций - гидратацию, вымораживание, нейтрализацию, промывку, сушку, отбелку и, наконец, дезодорацию масла (Технология переработки жиров // Н.С. Арутюнян, Е.П. Корнена, Л.И. Янова и др., под ред. Н.С. Арутюняна. - М.: Пищепромиздат, 1978. - 452с.).

К сожалению, в условиях малотоннажных прессовых линий применение рафинации по указанной полной схеме экономически нереально. Продолжительное хранение масел перед рафинацией, неизбежное при создании больших объемов масла, позволяющих рационально использовать существующее оборудование, приведет к быстрому развитию в масле гидролитических, окислительных и других процессов с потерей маслом пищевой ценности.

Известны способы очистки нерафинированных масел путем введения, в предварительно разбавленные органическим растворителем масла, сорбентов различной природы.

Наиболее близкими техническими решениями (аналогами) являются способы очистки растительных масел (патент 2117031, Россия, МПК⁶ С 11 В 3/00 // Русанова Г. Г. , Свириденко Е.А. ОАО Волгоградский маслоэкстракционный завод "Сарепта". - 97108331/13, заявка 20.05.97. Опубл. 10.08.98. Бюл. 22) и (патент 2155797, Россия, МПК⁷ С 11 В 3/16 // Трусов Н.А., Нюшков Н.В., Власов В.Н., ОПКТБ Сиб. НИ проект, технол. ин-та животноводства. - 98110776/76. Заявл. 01.06.1998. Опубл. 10.09.2000. Бюл. 25). В этих способах в качестве сорбента использован осадок, ранее отделяемый от масла при фильтрации и последующем отстаивании. Следует отметить, что при использовании этих способов для очистки масла, полученного на малотоннажных прессовых линиях, неизбежен рост окислительных и гидролитических процессов в масле на поверхности осадков, через которые фильтруется масло.

Третий способ очистки нерафинированного масла также основан на использовании активированного угля в качестве сорбента (Toro-Vazquez J.E., Mendrez-Montealvo G. / Competetive adsorbtion among sesame oil components in a concentrated miscella system.// J. Amer. Oil Chem. Soc. - 1995, - 72, 6, pg. 675-679). Согласно этому способу удаление из неочищенного масла примесей, карбонильных соединений, свободных жирных кислот, фосфолипидов и каротиноидов, производится путем введения в масло, растворенное в гексане (мисцеллу), активированного угля в качестве сорбента.

В аналогичном способе (прототип) (Э.И. Зуев, В.В. Ключкин, Т.В. Ткаченко / К вопросу о целесообразности отбеливания соевой мисцеллы перед дистилляцией //Труды ВНИИЖ, вып.27. - Л.: Изд-во ВНИИЖ, 1970. - С. 108-116) масло после растворения в бензине обрабатывали отбельными глинами (землями), традиционно используемыми при отбелке нейтрализованных, промытых и высушенных масел. Затем производили отделение сорбента фильтрацией, отгоняли растворитель из мисцеллы и растворитель из осадка сорбента с примесями.

Следует отметить, что, несмотря на эффективность этих способов очистки, для малотоннажных прессовых линий они неприменимы из-за необходимости применения органического растворителя с его последующей отгонкой из масла и регенерацией.

Традиционно отбельные земли используются для отбелки масел, т.е. удаления красящих веществ. В предлагаемом способе отбельная земля позволяет удалить из нерафинированного подсолнечного масла, полученного на малотоннажной прессовой линии, практически все сопутствующие вещества.

Это достигается тем, что отбельную землю смешивают с частью масла, поступающего на переработку, затем суспензию вводят в очищаемое масло, тщательно перемешивают 28-32 мин, выдерживают при температуре 25-30^oС в течение 70-72 ч, а затем очищенное масло снимают с осадка декантацией, причем количество используемой отбельной земли пропорционально величине объемного отстоя исходного масла, определенного по объему осадка в мерном цилиндре при отстаивании масла, и составляет 0,5-2% от массы очищаемого масла.

В отличие от прототипа в предлагаемом способе не требуется предварительное растворение масла в органическом растворителе и, следовательно, отпадает необходимость в отгонке растворителя из мисцеллы и из осадка после завершения очистки.

Выбранные нами температурные и временные параметры обусловлены тем, что при выдерживании масла ниже 20^oС существенно увеличивается вязкость масла, замедляется процесс осаждения частиц отбельной земли и в целом процесс отбеливания. Кроме этого, создание более низкой положительной температуры требует использования специальной холодильной техники. При температурах выше 35^oС наблюдается более ускоренное протекание в масле окислительно-гидролитических процессов, катализируемых ферментами, присутствующими в нерафинированном масле. Применение более высоких температур для отбеливания рафинированных масел, принятых в масложировой промышленности (80-90^oС), не эффективно, оно решает только проблему снижения цветного числа. Предлагаемые температурные пределы позволяют для нерафинированного масла комплексно снизить содержание красящих веществ и продуктов окисления.

Время отстаивания масла в течение 3 сут в данных условиях по нашим исследованиям являются оптимальными. Более продолжительное отстаивание приводило к увеличению кислотного числа масла.

Как показали испытания, дозировка добавляемой для очистки масла отбельной земли находится в прямой зависимости от величины объемного отстоя исходного масла. Она не должна быть ниже доз, представленных в табл.1.

Изложенное выше позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения основным критериям по Патентному закону РФ 3517-1 от 23 сентября 1992 г., статья 4.

Пример осуществления заявляемого способа.

В образце нерафинированного масла массой 1000 г предварительно определили объемный отстой, который составил 1,2%. В 50 г масла размешивали 15 г отбельной земли ЗАО "Сорбент" (г. Калуга) из Зикеевского месторождения, и полученную взвесь вводили в исходный образец масла. Суспензию тщательно перемешивали в течение 30 мин и выдерживали при температуре 25^oС в течение 72 ч.

В процессе отстаивания отбельная земля осаждалась, концентрируясь в нижней части емкости, образуя плотный, не смешивающийся с маслом осадок.

По завершению отстаивания масло снимали с осадка декантацией.

Изменения в качественных показателях масла до и после обработки отбельной землей представлены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что обработка нерафинированного растительного масла отбельной землей позволяет значительно снизить кислотное число, цветность масла, содержание токоферолов и фосфолипидов.

Далее приводится табл.3, содержащая экспериментальные данные, полученные при осуществлении предлагаемого способа. В вариантах 2, 3, 4 представлены результаты в области заявляемых технологических параметров. В вариантах 1 и 5 представлены результаты опытов вне границ заявляемых параметров.

Из табл.3 видно, что только в пределах заявляемых параметров наблюдается улучшение показателей качества масла: снижение содержания продуктов окисления, о котором судили по величине перекисного числа, и цветности, что позволяет использовать данные интервалы как оптимальные.

Предлагаемый способ сорбционной очистки позволяет получить нерафинированное подсолнечное масло, отвечающее требованиям ГОСТ 1129-93 по цветности, с пониженным содержанием продуктов окисления, фосфолипидов, восков и свободных жирных кислот.

Формула изобретения

Способ сорбционной очистки нерафинированных растительных масел от комплекса сопутствующих веществ с помощью отбельной земли, отличающийся тем, что в масло вводят суспензию из отбельной земли и части масла, поступающего на обработку, тщательно перемешивают в течение 28-32 мин, выдерживают при температуре 25-30^oС в течение 70-72 ч, затем очищенное масло снимают с образовавшегося осадка декантацией, причем количество используемой отбельной земли пропорционально величине объемного отстоя исходного масла и составляет 0,5-2,0% от массы обрабатываемого масла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3