Способ адсорбционной очистки хлопкового масла

 

Изобретение относится к пищевой промышленности . Сущность изобретения в том, что для адсорбционной очистки хлопкового масла используют бентонит Огланлинского месторождения Туркменистана, который модифицируют на первой стадии раствором хлористого натрия из расчета 11.9 мг сухого хлористого натрия на 1 г бентонита , причем эту стадию ведут до соотношения катионов 1,5:1, а обработку хлопкового масла осуществляют суспензией, которая содержит 1% щелочи концентрацией 280 г/л и 3% модифицированного бентонита от массы масла.

(с1> G 11 В 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4936026/13 (22) 12.05,92 (46) 07.09.93. Бюл. N. 33 — 36 (71) Институт химии АН Туркменистана (72) Оразмурадов А„Сапарова 0.0., Мухамедкулиев А., Текаев А.Т., Тарасевич Ю.И„

Байлиев К.Д. (73) Институт химии АН Туркменистана (56) Арутюнян Н.С, Технология переработки жиров. — М.; 1985, с.68-72. (54) СПОСОБ АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ

ХЛОПКОВОГО МАСЛА (57) Изобретение относится к пищевой проИзобретение относится к способам производства хлопкового масла и предназначено для использования в масложировой промышленности, Наиболее близким техническим решением является способ адсорбционной рафинации масла, в котором в качестве адсорбента применяют природную бентонитовую глину, которую активируют в две стадии, причем вторую стадию осуществляют путем термообработки при 200 С, после чего готовят суспензию, которая содержит в качестве адсорбента активированный бентонит, и вводят в масло.

Недостатком данного способа является то, что при активации их кристаллической

+ решетки происходит удаление катионов Na

2+ и Са, следствием чего является снижение отбеливающих свойств.

Что же касается бентонита Огланлинского месторождения. то он относится к слоистым природным алюмосиликатам с расширяющейся структурной ячейкой Yr.„., ЯЦ „„. 2000612 C мышленности. Сущность изобретения в том, что для адсорбционной очистки хлопкового масла используют бентонит Огланлинского месторождения Туркменистана, который модифицируют на первой стадии раствором хлористого натрия из расчета

11,9 мг сухого хлористого натрия на 1 г бентонита, причем эту стадию ведут до соотношения катионов (Na ):(Ca ) = 1,5:1, а обработку хлопкового масла осуществляют суспензией, которая содержит 1% щелочи концентрацией 280 г/л и 3 модифицированного бентонита от массы масла. редненный химический состав и состав обменного комплекса бентонита Огланлинского месторождения приведен в табл.1.

Обменный комплекс природного бентонита г+ состоит преимущественно из катионов Са ийа.

В структуре бентонита имеет место изоз+ 2+ 2+ морфное замещение Al на Mg u Fe в октаэдрических позициях и в меньшей стез+ .4+ пени А! на Si в тетраэдрических позициях. Это приводит к появлению избыточного отрицательного заряда в решетке. который компенсируется обменными катионами, расположенными в межслоевых промежутках структуры минерала.

Недостатком известного бентонита. применяемого в качестве адсорбента, является наличие значительного количества ионов в обменном комплексе, вследствие чего происходит удерживание элементарных слоев минерала в вид . кристаллитов толщиной 20 — 30 нм (т.е. сод .и клщих до 2025 элементарных слоев). Из < этого больро !

1, t Ì

С)

1(С

О, Ю

2000612 шая внутренняя поверхность минерала (-750 м /г) не участвует в процессе сорбции красящих пигментов хлопкового масла, Цель изобретения — осуществление интенсификации производства хлопкового масла путем увеличения его выхода, улучшение цветности, Для достижения поставленной цели предложен способ увеличения выхода хлопкового масла, включающий использование модифицированного огланлинского бентонита совместно с каустической содой при адсорбционной рафинации черного масла.

Расход каустической соды при этом можно снизить с 1,5 до 1,0;(при расходе бентонита, равном 3, без потери качества рафинированного масла.

За счет снижения расхода щелочи при адсорбционной рафинации предложенным способом уменьшаются соответственно потери масла при отмывке его от щелочи и, таким образом, увеличивается выход рафинированного масла, Согласно предлагаемому изобретению в качестве адсорбента используют бентонит Огланлинского месторождения ТССР, модифицированный на первом этапе водорастворимой солью натрия до соотношения ионов натрия и кальция в бентоните соответственно 1,5:1. При этом происходит замещение большей части ионов Са2 ионами Na . В результате гидратации обменного катиона Na решетка бентонита расширяется и увеличивается доля внутренней поверхности, участвующей в адсорбционном процессе. Полное замещение

+ обменных катионов на катионы Na ведет при последующей термообработке к необратимому смыканию элементарных пакетов, уменьшению поверхности контакта адсорбента и масла, следствием чего является снижение отбеливающих свойств, уменьшение выхода хлопкового масла.

Вторым необходимым этапом получения адсорбента на основе огланлинского бентонита является его термообработка при

200 С. Именно при выбранной температуре достигается необходимая дегидратация катионов Na . Са в межслоевом пространстве при сохранении особенностей структуры исходного бентонита, обеспечивающих высокие отбеливающие свойства.

Адсорбент и масло подается в виде суспензии щелочь-бентонит (здесь щелочь— каустическая сода), В данном случае облегчается технология процесса подачи адсорбента в масло, для чего используется насос.

В примерах 1-8, 10-11 дано обоснование существенности признака "соотношение расхода каустической соды к расходу

55 бентонита" при адсорбционной рафинации черного хлопкового масла.

Пример 1, Производится рафинация черного хлопкового масла с исходной цветностью 70 красных единиц при 70 желтых, по показаниям цветометра Ловибонд, кислотным числом 4,78 мг КОН/г. Расход щелочи составил 1,5, бентонит не использовался. Цветность рафинированного масла составила 18 красных единиц при

35 желтых, выход отбеленного масла — 78, кислотное число хлопкового масла 0,16 мг

КОН/г.

Пример 2. Для адсорбционной рафинации черного хлопкового масла в качестве адсорбента используют бентопорошок Огланлинского месторождения ТССР, Модифицирование бентонита на первой стадии производится обработкой хлористым натрием из расчета 11,9 мг на 1 г бентонита. В приготовленном таким образом бентоните соотношение обменных катионов составляет (Na ):(Са ) = 1,5:1 (здесь и в дальнейших примерах сопоставлялись концентрации обменных катионов в мг-экв/г минерала).

На второй стадии производится термообработка при 200 С. Высушенный образец отсеивается до размера частиц 0,078-0,25 мм. Исходное черное масло прогревается до

60 С. вводится адсорбент в суспензии со щелочью, Расход щелочи — 1,5, расход бентонита — 1% от массы масла. Масло, щелочь, адсорбент в системе интенсивно перемешиваются (250 об/мин) при 90 С в течение 30 мин, Цветное число рафинированного масла составило 18 красных единиц при 35 желтых. Кислотное число 0,14 мг

КОН/г, выход масла — 78, Пример 3. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбционной рафинации проводят согласно примеру 2. В качестве адсорбента используют огланлинский бентонит, модифицированный аналогично примеру 2. Расход щелочи составил

1,5, расход бентонита — 2 от массы ь1Ъсла, Цветность рафинированного масла составила 17 красных единиц при 35 желтых, кислотное исло 0.14 мг КОН/г, выход рафинированного масла — 78, Пример 4. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбционной рафинации, модифицирования бентонита проводят согласно примеру 2. Расход щелочи составил 1,5ь, расход бентонита — 3% от массы масла. Цветность рафинированного масла составила 16 красных единиц при 35 желтых, кислотное число 0,12 мг КОН!г, выход рафинированного масла — 78, Пример 5. Приготовление исходного масла. условия и роц ег э зле >рб ионной ра2000612

20

30

40

Масло, щелочь, адсорбент в системе интен- 55 сивно перемешиваются (250 об/мин) при

90 С в течение 30 мин. Полученное масло прозрачно, не мутнеет при 0 — 5 С, по органолептическим и физико-химическим показателям соответствует маслу второго сорта финации. модифицирования бентонита проводят согласно примеру 2. Расход щелочи составил 1,4, расход бентонита — 3 от массы масла. Цветность рафинированного масла составила 16 красных единиц при 35 желтых, кислотное число 0.12 мг КОН/г, выход рафинированного масла — 80 (>.

Пример б. Приготовление исходного масла. условия процесса адсорбционной рафинации, модифицирования бентонита проводят согласно примеру 2. Расход щелочи составил 1,3, расход бентонита — 3 от массы масла. Цветность рафинированного масла — 16 красных единиц при 35 желтых, кислотное число — 0,12 мг КОН/г, выход рафинированного масла — 83 .

Пример 7. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбционной рафинации, модифицирования бентонита и роводят согласно примеру 2. Расход щелочи составил 1,2, расход бентонита — 3 от массы масла. Цветность рафинированного масла 16 красных единиц при 35 желтых, кислотное число — 0,12 мг КОН/г, выход рафинированного масла — 85 .

Пример 8. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбционной рафинации, модифицирования бентонита проводят согласно примеру 2, Расход щелочи составил 1,1. расход бентонита — 3 от массы масла. Цветность рафинированного масла 16 красных единиц при 35 желтых, кислотное число — 0,12 мг K0H/г, выход рафинированного масла — 87 .

Пример 9. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбционной рафинации, модифицирования бентонита проводят согласно примеру 2. Для адсорбционной рафинации черного хлопкового масла в качестве адсорбента используют бентопорошок Огланлинского месторождения ТССР. Модифицирование бентонита на первой стадии производится обработкой хлористым натрием из расчета 11,9 мг на 1 г бентонита. В приготовленном таким образом бентоните соотношение обменных катионов составляет (Na ИСа = 1.5:1.

На второй стадии производится термообработка при 200 С. Высушенный образец отсеивается до размера частиц

0,078-0,25 мм. Исходное черное масло прогревается до 60 С, вводится адсорбент в суспензии со щелочью. Расход бентонита—

3;(,, расход щелочи — 1 от массы масла, по ГОСТ 1128-75. Цветное чь сло рафинированного масла составило t 6 красных единиц при 35 желтых. кислотное число — 0,12 M(КОН/г. выход масла — 90%

5 Пример 10, Приготовление исходного масла. условия процесса адсорбционной рафинации, модифицирования бентонита проводят согласно примеру 2, Расход щелочи составил 0 9, расход бентонита — 3 от массы масла. Цветность рафинированного масла — 18 красных единиц при 35 желтых, кислотное число — 0.14 мг KOH/г, выход рафинированного масла — 92 .

Г р и м е р 11. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбционной рафинации, модифицирования бентонита проводят согласно примеру 2, Расход щелочи составил 0,8, расход бентонита — 3 от массы масла. Цветность рафинированного масла — 20 красных единиц при 35 желтых, кислотное число — 0,20 мг KOH/ã, выход рафинированного масла — 93 .

Полученные результаты адсорбционной рафинации черного хлопкового масла представлены в табл.2.

В примерах 12-13, 15-17 дано обоснование заявляемого соотношения обменных катионов (Na ):(Са ) в огланлинском бенто+, 2 ните при адсорбционной рафинации черного хлопкового масла.

Пример 12, Для адсорбционной рафинации черного хлопкового масла в качестве адсорбента используют бентопорвшок

Огланлинского месторождения ТССР, Модифицирование производится на первой стадии обработкой хлористым натрием иэ расчета 13,9 мг на 1 r бентонита, в приготовленном таким образом бентоните соотношение обменных катионов (Na ):(Ñà )

=2.5:1 (здесь и а дальнейших примерах сопоставлялись концентрации обменных катионов в мг-экв/г минерала):

На второй стадии производится термообработка при 200 С. Высушенный образец отсеивается до размера частиц 0,078-0,25 мм. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбционной рафинации, расходы щелочи и бентонита проводят согласно примеру 9. Цветность рафинированного масла составила 19 красных единиц при 35 желтых, кислотное число — 0,16 мг

КОН/г, выход масла — 84 .

Пример 13. Приготовление исходного масла. условия процесса адсорбционной рафинации, расходы щелочи и бентонита проводят согласно примеру 9, В качестве адсорбента используют огланлинский бентонит, модифицированный на первой стадии обработкой хлористым натрием иэ расчета 16.6 мг на 1 г бентонита Б лриго2000б12 товленном таким образом бентоните соотношение обменных катионов составляет (Na ):(Са ) - 4:1.

На второй стадии производится термообработка при 200 С. Цветное число рафинированного масла составило 18,5 красньх единиц при 35 желтых, кислотное число 0,14 мг КОН/г, выход масла — 80ф>.

Пример 14. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбционной рафинации, расходы щелочи и бентонита проводят согласно примеру 9. В качестве адсорбента используют огланлинский бентонит, модифицированный на первой стадии обработкой хлористым натрием из расчета 11,9 мг на 1 г бентонитэ. В приготовленном таким образом бентоните соотношение обменных катионов составляет (Na ):(Са ) = 1,5:1.

На второй стадии производится термообработка при 200 С. Цветное число рафинированного масла составило 16 красных единиц при 35 желтых, кислотное число 0,12 мг КОН/г, выход масла — 90 .

Пример 15, Приготовление исходного масла, условия процесса отбеливания, расходы щелочи и бентоните проводят согласно примеру 1. B качестве адсорбента используют огланлинский бентонит, модифицированный нэ первой стадии обработкой хлористым натрием из расчета 19,4 мг на 1 г бентонита, В приготовленном таким образом бентоните соотношение обменных катионов составляет (Na ):(Са ) =- 5:1.

На второй стадии производится термообработка при 200 С. Цветное число рафинированного масла составило 19 красных единиц при 35 желтых, кислотное число 0,14 мг КОН/г, выход масла — 80 .

Пример 16. Приготовление исходного масла. условия процесса адсорбционной рафинации, расходы щелочи и бентонита проводят согласно примеру 9. В качестве адсорбента используют огланлинский бентонит, модифицированный на первой стадии обработкой хлористым натрием из расчета 3,45 мг на 1 г бентонита. В приготовленном таким образом бентоните соотношение обменных катионов составляет (Na ):(Ca ) = 1:1, На второй стадии нроизводи ся термообработка при 200 С. Цветное число рафинированного масла составило 19,5 красных единиц при 35 желтых, кислотное число 0,16 мг КОН!г, выход масла — 86 .

Пример 17. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбционной рафинации, рагходы щелочи и бентонитэ проводят согласно примеру 9 R чегтве адсорбента использую бент ни. (1!л; «

55 линского месторождения 1ГСР, в котором соотношение (Na ИСа ) = 0,75:1.

Производится термообработка при

200 С. Цветное число рафинированного масла составило 20 красных единиц при 35 желтых, кислотное число 0,16 мг КОН/г, выход масла — 78 .

Полученные результаты адсорбционной рафинации черного хлопкового масла представлены в табл.2.

В примерах 18 — 19, 21 — 22 дано обоснование существенности признака "температура термообработки бентонита", Пример 18. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбцион ной рафинации проводят согласно примеру 9. В качестве адсорбента используют огланлинский бентонит.модифицированный на первой стадии обработкой хлористым натрием из расчета 11,9 мг на 1 г бентонита. В приготовленном таким образом бентоните соотношение обменных катионов составляет (Ма ):(Са ) = 1,5:1.

На второй стадии производится термообработка при 100 С. Цветное число рафинированного масла составило 20 красных единиц при 35 желтых, кислотное число 0,18 мг КОН/г, выход масла — 80 .

Пример 19. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбцион чай рафинации проводят согласно примеру 9. В качестве адсорбента используют огланлинский бентонит, модифицированный на первой стадии обработкой хлористым натрием

11з расчета 11 9 мг на 1 г бентонита. В приготовленном таким образом бентоните соотношение обменных катионов составляет (Na+):(Ña ) =- 1,5;1.

На второй стадии производится термообработка при 150 С. Цветное число рафинированного масла составило 19 красных единиц п ри 35 желтых, кислотное число 0,16 мг КОН/г, выход масла — 84, Пример 20. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбционнойрафинации проводят согласно примеру 9, В качестве адсорбента используют огланлинский бентонит,модифицированный на первой стадии обработкой хлористым натрием из расчета 11,9 мг на 1 г бентонита. В приготовленном таким образом бентоните соотношение обменных катионов составляет (Ма ):(Са ) = 1.5:1.

На второй стадии производится термообработка при 200 С. Цвегное число рафинированного масла сос1авило 16 красных единиц при 35 желтых, кислотное число 0.12 мг KOH/ã. выход масла 90 " ..

Пример 21 llpvrninnл .i «. аскоqt

2000612

Таблица 1

Усредненный химический состав обменного комплекса бентонита Огланлинского месторождения ТССР

Таблица 2 финации проводят согласно примеру 9. В качестве адсорбента используют огланлинский бентонит, модифицированный на первой стадии обработкой хлористым натрием из расчете 11,9 мг на 1 г бентонита. В при- 5 готовленном таким образом бентоните соотношение обменных катионов составляет (Na ):(Са ) = 1,5:1.

На второй стадии производится термообработка при 250 С. Цветное число рафи- 10 нированного масла составило 20 красных единиц при 35 желтых, кислотное число 0,18 мг КОН/г, выход масла — 81 .

Пример 22. Приготовление исходного масла, условия процесса адсорбционной 15 рафинации проводят согласно примеру 9. В качестве адсорбента используют огланлинский бентонит, модифицированный на первой стадии обработкой хлористым натрием иэ расчета 11,9 мг на 1 г бентонита. В flpH- 20 готовленном таким образом бентоните соотношение обменных катионов составляет (Na j:(Са j - 1,5:1.

На второй стадии производится термообработка при 300 С. Цветное число рафи- 25 нированного масла составило 22 красных единиц при 35 желтых, кислотное число 0,20 мг КОН/г, выход масла — 78 .

Полученные результаты адсорбционной рафинации черного хлопкового масла представлены в табл.4.

Формула изобретения

Способ адсорбционной о . стки хлопкового масла, включающий модификацию бентонита в две стадии, причем вторую стадию осуществляют путем термообработки при

200 С, приготовление суспенэии, которая содержит в качестве адсорбента модифицированный бентонит, и обработку хлопкового масла полученной суспенэией, о т л и ч à ioшийся тем, что в качестве бентонита используют бентонит Огланлинского месторождения Туркменистана, который на первой стадии модифицируют раствором хлористого натрия из расчета 11,9 мг сухого хлористого натрия на 1 г бентонита, причем процесс модификации на первой стадии ведут до соотношения катионов (Na ):(Са )-1,5:1. а для приготовления суспензии используют 1 щелочи с концентрацией 280 г/л и 3 модифицированного бентонита от массы масла.

Продолжение табл,2.

Продолжение табл,2, 2000612

Таблица 3

14

2000612

Продолжение табл.З.

Таблица 4

Составитель И.Питренас

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Козориз

Редактор Т.Юрчикова

Заказ 3079

Тираж Подписное

НПО "ПОИСК" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101