Способ получения саломаса из растительных масел и жиров Советский патент 1982 года по МПК C11C3/12 

1

Изобретение относится к масло-жировой отрасли пищевой промышленности и может быть использовано для селективного гидрирования масел и жиров.

Возможность одновременного гидрирования глицеридов растительного масла и свободных жирных кислот масла представляют значительный практический интерес, так как при зтом исключается стадия щелочной нейтрализации масла, сокращается расход жиров, каустической соды, серной кислоты, др. вспомогательных материалов и знергоресурсов на выработку саломаса. Также решается проблема использования соапстоков (мыльных отходов при рафинации жиров), сокращается расход пищевых жиров на технические цели, значительно снижается объем промышленных стоков предприятий и уменьшаются загрязнения окру:жающей среды.

Известен способ гидрирования растительных масел, содержащих 3,5-7,5% свободных жирных кислот на порошкообразном никельмедном катализаторе при повышенных давления водорода в реакторах колонного типа Ц.

Такой способ гидрирования имеет существен п 1е недостатки; применение высокого избыточного давления водорода, не ниже 1471,0-1961,0 кПа, вызванное стремление создать условия, при которых подавляется реакция образования катализаторного мыла; использование для осзтдествлеиия процесса сложной технологической аппаратуры (колонные реакторы, газовые компрессоры и ресснверы высокого давления и др.), ввиду не10 возможноср проведения гидрировання в наиболее распространенной в промышленности непрерывнсш схеме из батареи барботажных автоклавов, работающих при давлении водорода, близком к атмосферному; несмотря

15 на применение повышенного (до 1961,0 кПа) давления водорода, имеет место снижение производительности гидрогенизационной установки в 1,5-2 раза при насьпцении кислых масел по сравнению с нейтрализованными,

20 из-за наличия в них комплекса сопутствующих веществ, обладающих ингибирующим действием; возможность использования конечныхпродуктов (саломас и гидрированные жирные кислоты) только д;1я технических целей; повышенная взрывоопасность производства. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения саломаса из раститель ных масел и жиров путем гидрирования их в присутствии никелевого на: I носителе катали затора при 160-220° С, избыточном давлении водорода и перемешивании (2. В данном способе гидрирование осуществляют в присутствии никелевых умеренной активности полуфункциональных катализаторов селективного действия, изомеризующих и перезтерифицирующих. При зтом жировое сырье, направляемое на гидрогенизацию, подвергается рафинированию, включая процесс щелочной нейтрализации, в результате которой удаляются свободные жирные кислоты. Цель изобретения - осуществление одновр менного гидрирования свободных жирных ки лот в масле. Поставле1шая цель достигается тем, что, в способе получения саломаса путем гидрирования растительных масел и жиров в присутствии никелевого на носителе катализатора при 160-220° С, избыточном давлении водоро да и перемешивании, в качестве сырья: для гидрироват я используют систему глицериды - , свободные жирные кислоты, содержащую 1,10-3,00% свободных жирных кислот, а в качестве никелевого катализатора - катализатор, содержащий 27-52 вес.% ннкеля при соотношении фаз восстановленного никеля и никеля в виде закиси в пределах 9:1-1:4, при этом гидрирование ведут при давлении водорода 9,80-196,13 кПа и частоте вращени мешалки 50-1500 об/мин. Способ получения саломаса осуществляют путем гидрирования растительных масел и жиров в найденном оптимуме содержания свободных жирных кислот 1,10-3,00% от мас сы масла. Для объяснения механизма процесса, лежащего в основе настоящего изобретения, установлена корреляция между скоростью гидрирования системы глицериды - свободные жирные кислоты к концентрацией свободных жирных кислот в масле. Увеличение концентрации последних выше 3,00% приводит к резкой интенсификации рбразования мыл катализаторного металла (в основном никелевых мыл), которые накапливаясь на поверхности катализатора, блокируют активные центры последнего. Это приводит к снижению скорости насьпцения глицеридов. Кроме того, с увеличением концентрации ; свободных жирных кислот, усиливается конкурирующее гидрирование свободных жирных кислот как более реакционноспособных в системе глицериды - свободные жирные кислоты. Для осуществления способа применяют предварительно восстановленные катализаторы с регламентированным соотношением восстановленной и невосстановленной фаз 9:1-1:4, что уменьшает образование катализаторных мыл через окись и карбонаты никеля. Для предотвращения гидролитических процессов при гидрогенизации водород и жировое сырье подвергают осушке одним из известных методов. Растительные масла, направляемые на каталитическое гидрирование, подвергают глубокой очистке от веществ, сопутствующих триглицеридам, одним из известных способов рафинации, обеспечивающим получение растительного масла, по своим технологическим свойствам приближающегося к системе глицериды - свободные жирные кислоты. В зтих условиях не происходит развитие побочных реакций при гидрировании масел (гидролитических, обменных, комплексообразования и др.), а создаются наиболее благстриятные условия для протекания основной реакции. Использование предварительно восстановленных катализаторов с регламентированным соотношение11 | фаз, оптимальная концентрация свободных жирных кислот в масж и гидрирование в условиях, обеспечивающих подавление побочных реакции, позволяет отказаться от применения высоких давлегаш водорода. Свободные жирные кислоты, как более реакционноспособные, насьццаются в первую сяередь, затем происходит насыщение двойных связей радикалов жирных кислот тригль церидов растительного масла. Саломас, содержащий гидрированные свободные жирные кислоты, подвергают щелочной нейтрализации и после разделения фаз получают два высококачестеенных продукт пищевой саломас и гшфированный соапсток Пример 1.В лабораторных услсмш ях 1000 г гидратированного прессового подсолнечного масла с кислотным числом 3,26 мг КОН (1,63% свободных жирных кислот), содержанием фосфатидов 0,417%, неомыляемых веществ 0,81%, цветностью 16 кг йода и йодным числом 131,50% йода обрабатывают при 24°С фосфорной кислотой, концентрацией 10% в количестве 0,20% к массе масла и окликатом натрия, плотностью 1500 кг/м в количестве 0,30% к массе масла. Осадок отделяют центрифугированием. Выдаленное масло обрабатьтают при 80° С и интенсивном перемешивании реагентом, имеющим рН 3, в количестве 10%K массе масла. После разделения фаз центрифугировэ

нием маспо промьгевют водой в количестве 8% к массе масла при 95 С и высушивают под вакуумом.

OcHOBHBie физико-химические показатели масла следующие: Кислотное число,

мг КОН, %3,08 (1,54)

Цветность Mf йода2,01

Содержание

фосфатидов, %Нет

неомыляемых

веществ, %0,22

каротиноидов, мг/гСледы

воскоподобных

веществ, %Нет

мыла,%Нет

Подготовлениое таким образом масло гидрируют в лабораторном автоклаве емкостью 1 л с использованием 0,04%, считая на никель от массы масла, катализатора никель на кизельгуре, содержащем 46,59% никеля, в токе злектролитического водорода 1 л/мин.

Условия осуществления процесса н характеристика гидрогенизатов приведены в табл. I Пример 2. В лабораторных условиях 1000 г пщ)атированного стракцнонного масла с кислотным числом 4,12 мг КОН (2,06% свободных жирных кислот), содержанием фосфатидов 0,19%, неомыляемых веществ 0,64%, цветностью 17 мг йода и йодным числом 131,50% йода обрабатывают при перемещивашш и 70° С концентрнрованной фосфорной кислотой в количестве 0,15% к массе масла в течение 30 мин. Про052706

мывку осуществляют 4% воды к массе ла в течение 10 мин. От водяного слоя масло отделяют центрифугированием с последующим высушиванием под вакуумом. Вы5 сущенное масло при 90-95° С отбеливают длиной в количестве 3% к массе масла. Показатели очищенного масла: Кислотное число,

мг КОН, %4,01 (2,00)

10 Содержанием

фосфатидов, %0,007

Цветность, мг йода5,3

Затем масло, содержащее свободные жирные кислоты, гидрируют в лабораторной 15 установке на предварительно восстановленном никельмедном катализаторе, содержащем 30,65% никеля.

Количество катализатора, считал на никель, на единичное гидрирование 0,075%, количест20 во водорода 1,0 л/мин.

Условия осуществления процесса и характеристика гидрогенизатов приведены в табл. 2. Как видно, предлагаемый способ позволяет получить пищевые гидрированные жиры, 5 содержащие глубокогидрированные свободные жирные кислоты.

Таким образом, использование предлагаемого Я1особа гидрирования растительных масел, содержащих свободные жирные кислоты, 0 .позволяют получить целый ряд технико-зкономических преимуществ и, прежде всего, резко повысить товарную ценность жирных кислот соапстока за счет их глубокого; гидрировашш.

Таблица 1

9.Ю

100,70

196,13

Формуламзобретения i

Способ получения- саломаса из растительных масел и жиров дрем гидрирования их в присутствии никелевого на- носителе ка-гализатора при 160-220° С,избыточном давлении-водорода и Ц5ремеши:вании, отличающийся fw что, с целью осуществления одновременногогидрирования свободных жирных кислот в масле в качестве сырья для гидрирования используют систему глицериды - свободные жирные кислоты, содержащую 1,10-3,00% свободных жирных , а в качестве никелевого катализатоТаблица 2

ра - катализатор, содержащий 27-52 вес.% никеля при соотнощении фаз восстановленного никеля и никеля в виде закиси в пределах 9:1-1:4, при этом гидрирование ведут при давлении водорода 9,80-196,13 кПа и частоте вращения мещалки 50-1500 об/мин.

Источники информащ1и, , принятые во внимание при зкспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 503574, кл. С 11 С 3/12, 1972 (прототип).