способ очистки растительных масел от восков

Формула изобретения

1. Способ очистки растительных масел от восков, в рабочем цикле которого вымораживают растительное масло с добавлением вспомогательных фильтровальных порошков, выдерживают его при низкой температуре, отделяют отработанный фильтровальный порошок с воскосодержащим осадком от очищенного растительного масла, проводят регенерацию отделенного отработанного фильтровального порошка, для чего отработанный фильтровальный порошок смешивают с дополнительно вводимым жиропродуктом до пастообразного состояния, нагревают при перемешивании до температуры плавления всех фракций восков и разделяют полученную смесь центрифугированием на регенерированный фильтровальный порошок в сухом состоянии и воскосодержащий жиропродукт, а полученный регенерированный фильтровальный порошок многократно используют в качестве вспомогательного фильтровального порошка в последующих рабочих циклах вымораживания новых порций растительного масла с проведением в каждом рабочем цикле регенерации отработанного фильтровального порошка.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что отделенный отработанный фильтровальный порошок смешивают с дополнительно вводимым жиропродуктом в соотношении 1:0.5÷3.

3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что смесь отделенного отработанного фильтровального порошка и дополнительно вводимого жиропродукта нагревают при перемешивании до температуры 60÷100°С.

4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что отделенный отработанный фильтровальный порошок осушают в центробежном поле до остаточного содержания воскосодержащего жиропродукта в количестве 10÷35%.

5. Способ по п.1, характеризующийся тем, что часть полученного при центрифугировании воскосодержащего жиропродукта смешивают с отделенным отработанным фильтровальным порошком в качестве дополнительно вводимого жиропродукта при проведении регенерации.

6. Способ по п.1, характеризующийся тем, что избыточную часть полученного при центрифугировании воскосодержащего жиропродукта выводят на реализацию.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии рафинации растительных масел, а точнее к технологии очистки масел от восковых веществ вымораживанием или винтеризацией, и может быть использовано для совершенствования существующих технологий и создания новых.

Известен способ очистки растительных масел от восков вымораживанием, заключающийся в медленном охлаждении масла с добавлением вспомогательных фильтровальных порошков для образования центров кристаллизации, выдержки его при низкой температуре и последующем отделении осадка фильтрованием, который используют в дальнейшем для кормовых целей или вывозят на свалку ("Технология переработки жиров" под ред. д.т.н., проф. Н.С.Арутюняна. М.: Пищепромиздат, 1998, с.119-121, 130-131).

Недостатки известного способа заключаются в том, что применяемые для интенсификации отделения восковых веществ вспомогательные фильтровальные порошки (цеолиты, кизельгур, фильтрперлит и др.), обладая высокоразвитой поверхностью, содержат внутренние поры и капиллярные каналы, достигающие, например, для фильтрперлитов более 70% общего объема частиц. Это приводит к высоким потерям масла, уносимого внутренними порами, и повышенному расходу фильтровального порошка, так как не вся поверхность частиц обладает адсорбционной активностью к воскам. Кроме того, в этом способе фильтровальные порошки используются однократно, а адсорбированный на их поверхности восковой жиропродукт не утилизируется.

Известен способ очистки масел от восков вымораживанием с применением фильтровальных порошков (SU 1730129 А1, опублик. 30.04.92, МПК С 11 В 3/10), в котором отработанный фильтровальный порошок обезжиривают в технологии экстракционного извлечения масла из жмыха путем добавления в нефильтрованную мисцеллу, интенсивно перемешивают, затем фильтруют, отделившийся осадок направляют в экстрактор и выводят со шротом.

Недостатком способа является невозможность повторного использования обезжиренного фильтровального порошка на операции вымораживания из-за его загрязненности шротом (остатки жмыха после экстракции из него масла), а также повышенное загрязнение экстракционного масла воском, полученного при последующей дистилляции мисцеллы, переводящего его в разряд технических продуктов.

Известен способ очистки растительных масел от восковых веществ, включающий введение в масло инициатора кристаллизации и отделение выкристаллизовавшихся примесей путем использования восковых веществ растительных масел, причем в качестве источника восковых веществ используют отработанный фильтровальный порошок, получаемый при вымораживании растительных масел (SU 1822864 А1, опублик. 23.06.93, МПК С 11 В 3/10).

К недостаткам известного способа в части, касающейся повторного использования отработанного фильтровального порошка в качестве инициатора кристаллизации, относится следующее. Исследованиями установлено, что при вымораживании восковые вещества образуют в масле не агрегаты кристаллов, а сетчатые коллоидные структуры, известные как глобулярные студни, без выраженной кристаллической структуры. В каркасе глобул таких студней до 90% растворителя (масло), они адсорбируются на поверхности фильтровальных порошков без образования полислойных покрытий, характерных для кристаллических структур, с соблюдением "стехиометрии" количества адсорбированных глобул на единице поверхности частиц порошка. Поэтому введение восковых веществ растительных масел в качестве инициатора кристаллизации оправдано и может в заявленных пределах дать небольшой положительный эффект, так как структура вводимых восков уже не глобулярная, после их отделения от порошков и концентрирования.

Введение отработанных фильтровальных порошков в качестве инициаторов кристаллизации в заявленных узких пределах в дополнение к вводимым новым порошкам для интенсификации фильтрования восковых структур незначительно повышает степень очистки от восков в основном за счет не занятой глобулами свободной поверхности на частицах, что и следует из приведенных примеров. При этом введение отработанного фильтровального порошка затрудняет процесс разделения фаз вследствие залипания пор фильтрующего элемента и многократное повторное использование отработанного фильтровального порошка без изменения перед повторным использованием физико-химической структуры поверхности частиц невозможно.

Технический результат изобретения заключается в осуществлении возможности многократного повторного использования фильтровальных порошков на операции вымораживания, при одновременном повышении адсорбционной активности к восковым глобулам поверхности частиц фильтровального порошка, снижения его общего расхода, получения концентрированных восковых жиропродуктов непосредственно из отработанных осадков, снижения потерь винтеризованного масла за счет блокирования внутренних пор частиц восковым жиропродуктом.

Указанный технический результат достигается следующим образом.

В способе очистки растительных масел от восков, в рабочем цикле которого вымораживают растительное масло с добавлением вспомогательных фильтровальных порошков, выдерживают его при низкой температуре, отделяют отработанный фильтровальный порошок с воскосодержащим осадком от очищенного растительного масла, проводят регенерацию отделенного отработанного фильтровального порошка. Для этого отработанный фильтровальный порошок смешивают с дополнительно вводимым жиропродуктом до пастообразного состояния, нагревают при перемешивании до температуры плавления всех восков и разделяют полученную смесь центрифугированием на регенерированный фильтровальный порошок в сухом состоянии и воскосодержащий жиропродукт.

Полученный регенерированный фильтровальный порошок многократно используют в качестве вспомогательного фильтровального порошка в последующих рабочих циклах вымораживания новых порций растительного масла с проведением в каждом рабочем цикле регенерации отработанного фильтровального порошка.

Кроме того, отделенный отработанный фильтровальный порошок смешивают с дополнительно вводимым жиропродуктом в соотношении 1:0.5÷3.

Также смесь отделенного отработанного фильтровального порошка и дополнительно вводимого жиропродукта нагревают при перемешивании до температуры 60÷100°С.

Также отделенный отработанный фильтровальный порошок осушают в центробежном поле до остаточного содержания воскосодержащего жиропродукта в количестве 10÷35%.

Кроме того, часть полученного при центрифугировании воскосодержащего жиропродукта смешивают с отделенным отработанным фильтровальным порошком в качестве дополнительно вводимого жиропродукта при проведении регенерации.

Также избыточную часть полученного при центрифугировании воскосодержащего жиропродукта выводят на реализацию.

После регенерации внутренние поры и капилляры частиц фильтровального порошка заполняются воскосодержащим жиропродуктом, а поверхность частиц покрывается пленкой кристаллического воска, обладающей высокой адсорбционной активностью к воскам из масла при вымораживании. Таким образом увеличивается выход винтеризованного масла на величину объема заблокированных пор.

Так как при первом использовании нового фильтровального порошка все внутренние поры в отработанном фильтровальном порошке заполнены сырым маслом, поступающим на вымораживание, которое при регенерации вытесняется воскосодержащим жиропродуктом, то выделяемый в центробежном поле воскосодержащий жиропродукт при повторном использовании регенерированного фильтровального порошка получается повышенной концентрации по содержанию воска на величину объема заблокированных пор. Это новый товарный продукт.

Пример осуществления способа.

На ОАО "Масложиркомбинат" Краснодарский" вымораживанию подвергается растительное масло, прошедшее полный цикл пищевой рафинации до дезодорации. Предварительно охлажденное масло непрерывно подается в кристаллизатор, туда же с помощью дозировочного устройства подается вспомогательный фильтровальный порошок кизельгур под торговой маркой Celite-545 в количестве 8-15 кг/т от поступающего на вымораживание масла, где в течение 4-8 часов охлаждается до 4-12°С. Далее в экспозиторе происходит дозревание восков и последующее отделение отработанного фильтровального порошка с воскосодержащим осадком на фильтрах. Разгружаемый из фильтров отработанный фильтровальный порошок через бункер осадка направляют в обогреваемый смеситель, куда также подается воскосодержащий жиропродукт от предыдущей стадии регенерации в количестве 1:0,5-2,5 к отработанному фильтровальному порошку, выбранному в пределах диапазона значений по п.2 формулы изобретения. Смесь нагревают при перемешивании до температуры плавления всех фракций восков (75-95°С), выбранной в пределах диапазона значений, указанных в п.3 формулы изобретения, затем загружают в отжимную центрифугу периодического действия и удаляют в центробежном поле воскосодержащий жиропродукт до сухого состояния фильтровального порошка (остаточное содержание воскосодержащего жиропродукта в порах частиц порошка 20-30%, что находится в пределах значений, указанных в п.4 формулы изобретения). С помощью специального устройства при медленном вращении центрифуги регенерированный фильтровальный порошок разгружают в циклон, откуда через систему дозирования направляют в кристаллизатор на повторное использование. Воскосодержащий жиропродукт, выделяемый в центробежном поле, через промежуточную сборную емкость частично направляют для разжижения новых партий отработанного фильтровального порошка, остальной избыточный воскосодержащий жиропродукт направляют на склад и реализацию, как новый товарный продукт. Содержание восков в нем, в зависимости от состава винтеризуемого масла, 15-45%. Способ применяется при производительности по винтеризованному маслу 200 т/сутки и позволяет в 4-6 раз снизить расход нового фильтровального порошка, снизить потери винтеризованного масла на 0,8-1 т/сутки, получать более 3 т/сутки нового воскосодержащего жиропродукта, концентрация воска в котором в 1,2-1,5 раз выше, чем при прямой экстракции отработанного фильтровального порошка.

Таким образом способ позволяет существенно снизить затраты на операцию очистки растительных масел от восков, снизить загрязнение окружающей среды от выброса отработанных фильтровальных порошков, повысить производительность процесса, получить новый пищевой товарный продукт.