Способ получения саломаса из растительных масел и жиров

 

О П И С А Н И Е „„OO5ZVO

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистмчесник

Республик

Ф

à —,л / г (61) Дополнительное к апт. саид-ву— (5I)M. Кл.

С 11 С 3/12 (22) Заявлено 19.06.79 (21) 2783209/28 — 13 с присоединением заявки № (28) Приоритет

3Ъеудерстееииый комитет

СССР ие делам изобретений и открытий о

Опубликовано 15 02 82. Бюллетень № 6

Дата опубликовании описания 15.02.82 (53 ) УД К66.094.1 (088.8) Н. С. Арутюнян, В, П. Жиденко, P. В. Казарян, Л.. Тарабаричева, Н. Л. Меламуд, Ю. А. Гулезов, Г. В. Редько, Б. А. Харитонов;. "

Ъ. Г. Павлов, Д. Ф. Агарышев, А. М. Казинный и . H, Козьмин -.;. (".

:., „;;:;.е ° (72) Авторы изобретения

Краснодарский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САЛОМАСА ИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ

МАСЕЛ И ЖИРОВ о

Изобретение относится к масло-жировой отрасли пищевой промышленности и может быть использовано для селективного гндриро- вания масел и жиров, Возможность одновременного гидрирования глицеридов растительного масла и свободных жирных кислот масла представляют значительный практический интерес, так как при этом исключается стадия щелочной нейтрализации масла, сокращается расход жиров, каустической соды, серной кислоты, др. вспомогательных материалов и энергоресурсов 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 окружающей среды.

Известен способ гидрирования растительных масел, содержащих 3,5 — 7,5% свободных жирных кислот на порошкообразном никельмед. ном катализаторе при повышенных давлени ц .водорода в реакторах колонного типа (1).

Такой способ гидрирования имеет существенные 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 осуществления процесса сложной технологической аппаратуры (колонные реакторы, газовые компрессоры и ресси10 веры высокого давления и др.), ввиду неЮ возможности проведения гидрирования в наиболее распространенной в промышленности непрерывной схеме из батареи барботажных автоклавов, работающих прн давлении водо1% рода, близком к атмосферному; несмотря на применение повышенного (до 1961,0 кПа) давления водорода, имеет место снижение производительности гидрогениэационной установки в 1,5 — 2 раза при насьпцении кислых

20 масел по сравнению с нейтрализованными, из-за наличия в них комплекса сопутствующих веществ, обладающих ннгибирующим действием; воэможность использования конечP ных продуктов (саломас и гидрированные жирные кислоты) только для технических целей; повышенная взрывоопасность производства.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения саломаса из растительных масел и жиров путем гидрирования их в присутствии никелевого на: . носителе катализатора при 160 — 220 С, избыточном давлении водорода и перемешивании 12).

В данном способе гидрирование осущест- 10 вляют в присутствии никелевых умеренной активности полуфункциональных катализатоI ров селективного действия, изомеризующих и переэтерифицирующих. При этом жировое сырье, направляемое на гидрогенизацию, подвергается рафинированию, включая процесс щелочной нейтрализации, в результате которой удаляются свободные жирные кислоты.

Цель изобретения — осуществление одновременного гидрирования свободных жирных кис- п лот в масле.

Поставленная цель достигается тем, что, в способе получения саломаса путем гидрирования растительных масел и жиров в присутствии никелевого на носителе катализатора э$ при 160 — 220 С, нзбыточпом давлении водорода и перемешивании, в качестве сырья: для гидрирования используют систему глицериды—, свободные жирные кислоты, содержащую

1,10 — 3,00% свободных жирных кислот, а в 3@ качестве никелевого катализатора — катализатор, содержащий 27 — 52 вес.% никеля 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 вращения

3$ мешалки 50 — 1500 об/мин.

Способ получения саломаы осуществняют путем гидрирования растительных масел и жиров в найденном оптимуме содержания свободных жирных кислот 1,10 — 3,00% от массы масла. Для объяснения механизма процесса, лежащего в основе настоящего изобретения, установлена корреляция между скоростью гидрирования системы глицериды— свободные жирные кислоты и 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 концентрапии

;свободных жирных кислот, усиливается конкурирующее гидрирование свободных жирных кислот как более реакционноспособных B

905270 4 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 каталиэаторных 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 расти- тельного масла, по своим технологическим свойствам приближающегося к системе глицериды — свободные жирные кислоты. В этих условиях не происходит развитие побочных реакций при гидрировании масел (гидролитических, обменных, комплексообразования и др.), а создаются наиболее благоприятные условия для протекания основной реакции. Использование предварительно восстановленных катализаторов с регламентированным соотношением фаз, оптимальная концентрация свободных жирных кислот в масж и гидрирование в условиях, обеспечивающих подавление побочных реакции, позволяет отказаться от применения высоких давлений водорода.

Свободные жирные кислоты, как более реакционноспособные, насьпцаются в первую очередь, затем происходит насыщение двойных связей радикалов жирных киснот тригл; церидов растительного масла.

Саломас, содержащий пщрированные сво. бодные жирные кислоты, подвергают щелочной нейтрализации и после разделения фаз получают два высококачественных продукта пищевой саномас и гндрированный соапсток

Пример 1. В лабораторных услови ях 1000 r 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 силикатом натрия, плотностью

1500 кг/м в количестве 0,30% к массе масла. Осадок отделяют центрифугированием.

$$ Выделенное масло обрабатывают при 80 С и интенсивном перемешивании реагентом, имекицим рН 3, в количестве 10%к массе масла. После разделения фаз центрифугировэ

905270

Таблица 1

7,14 0,55

6,21 0,47

5,52 0,50

5082,,20 31,8

500 74,50 32,2

1500 62,10 34,0

160 9,80

190 100,70

220 196.13

47,3 43,!

32,7 49,6

5 нием масло промывают водой в количестве

8% к массе масла при 95 С и высушивают под вакуумом.

Основнв|е физико-химические показатели масла следующие:

Кислотное число, мг КОН, % 3,08 (1,54)

Цветность мг йода 201

Содержание фосфатидов, % Нет неомыляемых веществ, % 0,22 каротиноидов, мг/г Следы воскоподобных веществ, % Нет мыла,% Нет

Подготовленное 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 электролитического водорода 1л/мин.

Условия осуществления процесса и характеристика гидрогениэатов приведены в табл.1

Пример 2. В лабораторных условиях 1000 г гидратированного экстракционного 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 перемешивании и 70 С концентрированной фосфорной кислотой в количестве

0,15% к массе масла в течение 30 мин. Про6 мывку осуществляют 4% воды к массе масла в течение 10 мин. От водяного слоя масло отделяют центрифутированием с последующим высушиванием под вакуумом. Высушенное масло при 90 — 95 С отбеливают .глиной в количестве 3% к массе масла.

Показатели очищенного масла;

Кислотное число, мг КОН, % 4,01 (2,00)

1О Содержанием фосфатидов, % 0,007

Цветность, мг йода 5,3

Затем масло, содержащее свободные жирные кислоты, гидрируют в лабораторной

15 установке на предварительно восстановленном никельмедном катализаторе, содержащем

30,65% никеля.

Количество катализатора, считая на никель, на единичное гидрнрование 0075%, количест2О во водорода 1,0 -л/мин.

Условия осуществления процесса и характеристика гидрогенизатов приведены в табл. 2.

Как видно, предлагаемый способ позволяет получить пищевые гндрированные жиры, 2S содержащие глубокогидрированные свободные, жирные кислоты.

Таким образом, использование предлагаемого способа гидрирования растительных масел, содержащих свободные жирные кислоты, 30 позволяют получить целый ряд технико-эко номических преимуществ и, прежде всего, резко повысить товарную ценность жирных кислот соапстока эа счет их глубокого . гидрирования.

50,8 . 39,1 Светло.желтый

905270

Таблица 2

51,3 39,0 Бело- желтый

42,6 45,2 Белый

9,80

50 77,80

160, 31,2 5,89 0,51

33,7 7,13 0,52

35,6 8,11 0,48

500 64,10

190

100,70

196,13

30,4 49,7 Белый

1500 60,0

220

Способ получения саломаса из растительных масел и жиров путем гидрирования их в присутствии никелевого на. носителе катализатора при 160-220 C, избыточном давлении-водорода и Церемешивании, о т л ич а ю щ и и с-я "вм» что, с целью осуществления одновременного гидрирования свободных жирных кислот в масле, в качестве сырья для гидрирования используют систему глицериды — свободные жирные кислоты, содержащую 1,10 — 3,00% свободных жирных кислот, а в качестве никелевого катализатоСоставитель В. Жиденко

Техред Э.Вереш Корректор С. 1цомак

Редактор Н. Киштулинец

Тираж 424 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытик

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 290/37

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения ра — катализатор, содержащий 27 — 52 вес.% никеля при соотношении фаз восстановленного никеля и никеля в виде закиси в пре20 делах 9:1 — 1:4, при этом пщрирование ведут при давлении водорода 9,80 — 196,13 кПа и частоте вращения мешалки 50 — 1500 об/мин, !

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1, Клочко Н. Д. и др. К вопросу г6дрогенизации кислых масел. "Масло-жировая промышленность", 1975, У 11, с. 17 — 20.

2. Авторское свидетельство СССР N 503574, 30 кл. С 11 С 3/12, 1972 (прототип).