Способ рафинации масел и жиров Советский патент 1986 года по МПК C11B3/04 

Изобретение относится к масложи- ровой промышленности и касается способов бесщелочной рафинации масел и жиров.

Целью изобретения является повыше ние выхода и интенсификация процесса за счет снижения отходов и потерь масел и жиров, и салюбилизации нейтрального жира мицеллами солей жирных кислот.

Способ осуществляют следующим образом.

Масло и жир обрабатывают кислым реагентом - водным раствором одноза- мещенных фосфорнокислых солей натрия и калия концентрацией 20,0-50,0% в количестве 0,05-0,25% (в пересчете на фосфорнокислую соль), перемешивают, потом смесь обрабатывают водным раствором солей натрия, калия и лития одноосновных карбоновых кислот с введенпьм в него 0,2-2,01 хло

рида натрия, перемешивают, после перемешивания смесь отстаивают до исчезновения эмульсионного слоя, отделяют водную фазу от масла и удаляют тем самым продукты взаимодействия реагента с негидратируемыми фосфати- дами, а также остаточного количества реагента, а затем по;; ученное масло подвергают дистилляцнонной нейтрализации для удаления свободных жирных кислот.

t

Пример 1. 500 г гидратиро- ванного подсолнечного масла с содержанием фосфатидов 0,15% обрабатывают 40%-ным раствором однозвмещенного фосфорнокислого натрия в количестве 0,15% от массы масла (в пересчете на содержание соли), Масло с реагентом перемешивают 30 мин, после чего месь обрабатывают при 65°С 25 г рас трвором, содержащим 1,5% натриевых солей жирных кислот и 1,0% NaCI , 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 0,02%, Полученное масло далее подвергают дистилляционной нейтрализации для удаления свободных жирных кислот. ;

Пример 2. Гидратированное соевое 1 1асло с содержанием фосфатидо

10

5

441702

0,28% обрабатывают 45%-ным раствором в количестве 0,20% от массы , (в пересчете на содержание соли). Масло с реагентом перемешивают 30 мин, после чего смесь обрабатывают при 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 99,3% (по прототипу 98,8%), Остаточное содержание фосфатидов в маслах после обработки 0,010%.

Пример 3. Отстоенное подсолнечное масло с содержанием фосфатидов 0,32%, 500 г масла обрабатывают

15

20 30%-ным раствором-NaH РО в количест

ве 0,25% от масла (в пересчете на содержание соли), масло перемешивают с раствором дигидрофосфата натрия 30 мин, после чего смесь обрабатывают при 65°С 25 г раствором, содержащим 2% 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 отделя- ют, выход масла после обработки 99,2% (по прототипу 98,6%). Остаточное содержание фосфатидов в масле 0,015%, по прототипу 0,017%.

Пример 4. Гидратированное соевое масло с содержанием фосфатидов 0,37%, Масло обрабатьшают 40%-ным

раствором NaHjPO (0,20% от массы

масла в пересчете на NaH РО ). Про- дукты взаимодействия реагента и не- гидратируемых фосфатидов удаляют путем жидкость-жидкостной экстрактации

2%-ным раствором смеси натриевых солей жирных кислот ряда C,g, содержащего 0., 7% NaCE. Время отстаивания составляет 60 мин (по прототипу 80 мин). Выход масла после обработки 99,0%, по прототипу 98,2%. Остаточное содержание фосфатидов в обоих случаях 0,008%.

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

При концентрации растворов одно- замещенных фосфорнокислых солей металлов 1 группы менее 20% и их количестве менее 0,05% степень выведения фосфатидов из масла снижается. При- s мененче растворов фосфорнокислых солей концентрацией выше 50% нетехнологично из-за трудностей, возникающих при приготовлении и возможности кристаллизации их из растворов при ю его .использовании.

Применение однозамеденных фосфорнокислых солей металлов 1 группы в количестве более 0,25% нерационально, так как достаточно полное выве- 15 дение фосфатидов достигается уже при использовании меньших количеств. Кроме того, избыток однозамещенных фосфорнокислых солей щелочных металлов, переходя при жидкость-жидкостной зк- 20 стракции в водную фазу, может вступать во взаимодействие с солями одноосновных карбоновых кислот с образованием соединена. тИпа кислое мыло с общей формулой РСООН-пРСООМе. 25 Кислые мыла,- концентрируясь на границе раздела фаз, а также частично растворяясь в масле, затрудняют про- ведение процесса жидкость-жидкостной экстракции,30

При содержании хлорида натрия в , растворе солей металлов. 1 группы и одноосновных карбоновых кислот менее 0,2% не происходит требуемой интенсификации жидкость-жидкостной экстрак- , ции и для достижения достаточно полного разделения фаз необходимо увеличивать, продолжительность процесса отстаивания.При содержаниихлорида натрия в растворе большем,чем 2,0%,воз-) Q можно высаливание солей одноосновных карбоновых кислот из раствора.

Нег идратируемые фосфатиды присутствуют в масле в виде ассоциатов, со45

СТОЯЩИХ, как правило, из нескольких молекул, комплексно соединенных с микроколичествами металлов (Са, Mg и др.). Указанные ассоциаты объединяют- ся в компактные мицеллы за счет ориентирования полярных групп фосфатидов во внутреннее ядро мицеллы, включающее один или несколько атомов металла - комштексообразователя. Углеводородные (неполярные) радикаль фос- . фатидов образуют внешнюк оболочку,

хорошо сольвитируемую глицеридами.

Устойчивость мицелл негидратируе- мых фосфатидов к действию воды объясня s ю

1244170 - 4

ется тем, что они являются практически

монофильными образованиями и не проявляют сродства к воде. Для удаления негидратируемых фосфатидов масло подвергают таким воздействиям, которые привели бы к нарушентпо устойчивости ассоциатов негидратируемых фосфатидов, изменению полярности и разрушению сложных комплексов, образуе-. мых ими. Одним из наиболее эффективных воздействий на ассоциатынегидратируемых фосфатидов является о б- работка масла кислотнь ш реагента ш. FiapymeHHe агрегативной устойчивости указанных ассоциатов происходит вследствие разрушения кальциевых и магниевых производных негидрати- pyetvH)X фосфатидов под действием реагента .

CHj -COOR, СН - COOR СН-ОРО,

СН -COOR,

Ч CH-COOR Са, СН -ОРО(ОН)

где X - остаток кислотного реагента

В результате реакции происходит ослабление внутри мицеллярных связей, и она становится менее компактной. При этом появляется возможност частичного проникновения внутрь мицелл молекул гидратируемого агентау в частности воды. Химический процесс воздействия мицеллы фосфатидов сопровождается коллоидным - потерей агрегативной устойчивости, и перехо- дом в водную фазу.

-Вместе с тем жидкость-жидкостная экстракция водой недостаточно эффективна, поскольку продукты взаимодействия кислотного реагента с негзздра- тируемыми фосфатидами выводятся не- полностью. Проведенные исследования показывают присутствие при жидкость- жидкостной экстракции в водной фазе солей металлов 1 группы и одноосновных карбоновых кислот(общей формулой RCOOMe), что способствует полному выведению негидратируемых фосфатидов. В этом случае соль карбоно- вой кислоты, являющейся поверхностно-активным веществом, вклинивается в мицеллы фосфатидов и способствует проникновению воды внутрь M.KI целлы.

В то же время жидкость-жидкостная экстракция растворами солей карбоновых кислот сопровождается побочным процессом - частичным энульгиро™ ваниек{ масла в водной фазе, преимущественно в промежуточном слое, гра ничапгем с масляной фазой. Эмульгирование обусловлено поверхностно-активными свойствами солей карбоно- зых кислот и их способностью ассоци- ирозаться в Водной фазе с образованием сферических и пластинчатых мицелл j которые хорошо солюбилизируют глицериды. Это проявляется в образо- ванив при отделении водной фазы про- меж-уточного эмульсионного слоя, содержащего масло. Недостаточная ий- тенсивность процесса жидкость-жидкостной экстракции водньм растворами солей металлов 1 группы и одноосновных: карбоновых кислот при этом выражается в необходимости длительного отстаивания (1 ч я более) для удовлетворительного разделения фаз,

В изобре.тении интенсификация процесса жидкость-жидкостной экстракции и увеличение выхода до- стигается за счет добавления в paci вор солей металлов I группы и рдно5 основных карбоновых кислот .хлорида натрия и присутствия в водной фазе фосфорнокислой соли щелочного металла, не вступившей во взаимодействие с негидратируемьми фосфатидами. Их

10 совокупное действие выражается в ослаблении 3NrynbrHpyro4ero действия солей карбоновых кислот и снижении эффекта солюбилизации масла мицеллами этих веш;еств. Однозвмещенные фосфор 5 нокислые соли щелочных металлов, адсорбируясь- на границе раздела фаз и частично разрушая пограничный . слой мицеллярных структур, образо- аанньгх солями карбоновых кислот,

снюкагот их прочность и способствуют выделению сохпобилизированнсго и механически увлеченного жира из водной фазь;:.

3,6

OJ7

Н Р0„0,,1 85.,О

3,6

OJ7

0,17

NaHj, РО

0,15 КН,Р0„

3.6

OJ7

NaHj РО, 0,25

0,17

NaH,, РО

10

0,17 .KHjPO 60 . 0,5

Водный раствор натриевых солей жирных кислот концентрацией

2:.о%

Водно-солевой 40 раствор натрие- вьж солей жир- 50 ны:х кислот, концентрацией 2,0%

То же 45

10

60

Известный

-3,8 0,01

Предложенный

3,6 0,01 99,7 3,6 0,02 99,5

3,7 0,01

3,6 0,06

Составитель Е.Буданцева- ,Редактор Н.Горват Техред Л.Олейник Корректор И.Эрдейи

Заказ 3773/27 Тираж 391Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Продолженме таблицы

99,0

1,0 0,2

99,8

2,0

9,0

0,05 Не было получено удовлет3,0 ворительного

выведения фос- фатидов Процесс жидкость-жидкостной экстракции неосуществим, т.е. наблюдалось высалива- . ние