Исследование процесса нейтрализации экстракционного хлопкового масла

АННОТАЦИЯ

В статье приводятся результаты изучения получения рафинированного масла, соответствующего стандартам, в процессе щелочного рафинирования экстракционного хлопкового масла.

ABSTRACT

The article presents the results of a study on the preparation of refined oils that meet the standards in the process of alkaline refining of extraction cottonseed oil.

Ключевые слова: рафинация, побочные вещества, примеси, госсипол, соапсток, экстракционное.

Keywords: refining, by-products, impurities, gossypol, soap stock, extraction.

Процесс рафинирования растительного масла включает в себя удаление из его состава побочных веществ, механических примесей и других веществ, присутствие которых не предполагается.

В состав побочных веществ входят фосфаты, жирные кислоты, пигменты и различные вещества, которые не мылятся, а также некоторые вещества, синтезирующиеся в процессе периода роста растений и периода созревания масляного зерна [6]. В процессе переработки технологические параметры (температура, влажность, давление и др.) изменяют свойства многих этих веществ, и это не только отрицательно влияет на качество масел, но также снижает эффективность использования их в качестве вторичного сырья.

Процесс рафинирования хлопкового масла считается несколько сложным за счет присутствия в составе масла специфического госсипола и его различных производных.

При щелочной рафинации свободный госсипол в виде натрия легко осаждается в соапсток, в виде мыла, из которой после переработки получаются свободные жирные кислоты. Полностью не окисленные производные госсипола плохо взаимодействуют с щелочью, поэтому в процессе нейтрализации трудно выделяются из масла. Они имеют свойства сильного красителя. 0,55% полностью не окисленные производные госсипола в составе масла изменяют цвет рафинированного масла и приводят к повышению по единичному измерению красноты масла с 5,5 до 65,8 ед. Известно, что вывод из масла полностью не окисленных нейтральных производных госсипола производится за счет адсорбции на поверхности частиц [7].

При выборе технологического режима рафинации каждого вида масла необходимо учитывать свойственные качества. К процессу рафинации предъявляются следующие требования: глицеридную часть масла полностью сохранить неизмененной, сохранить употребительность, уменьшить потери и отходы. В положительном решении этих проблем большую роль играют самые благоприятные условия ведения процесса рафинирования масел.

При исследованиях были получены экстракционные хлопковые масла со следующими значениями: число кислот – 1,84 мг КОН, цвет – 30 ед. красноты, 3 ед. синего, 70 ед. желтого цвета, для его нейтрализации изучались концентрация щелочного раствора и воздействие его количества на качественные значения рафинированного масла, на количественный выход масла с соапстоком. Средние значения результатов проведенных опытов приведены в таблице. Для ведения процесса нейтрализации экстракционного хлопкового масла даются растворы щелочи с концентрациями 700; 508; 400; 296,7; 201,2 г/л, его температура – 25-30 ^оС, температура масла – 60 ^оС, на процесс коагуляции соапстока подается 4% воды в соотношении к массе масла. А избыточное количество щелочи берется в соотношении к массе масла 0,5; 0,75; 1,0% и для нейтрализации одной тонны экстракционного хлопкового масла используется щелочь 92% чистоты в количестве 6,3 кг; 8,58 кг; 11,3 кг.

Из анализа значений полученных результатов видно, что при избытке щелочи на 0,5%, концентрации 700 г/л, расходе щелочи 6,3 кг/т выход рафинированного масла составляет максимальное количество – 94,72%, но полученное рафинированное масло не соответствует стандарту по цвету и числу кислот. При концентрации щелочи 508; 400 г/л выход количества рафинированного масла уменьшился и составил 91,42; 91,94%.  По цвету и числу кислот соответствовало рафинированному маслу 1-го сорта, но не удалось добиться полной очистки от пигментов, дающих синий цвет.

Наблюдалось повышение количества выхода соапстока при уменьшении концентрации щелочи.

При избытке количества щелочи 0,75% и расходе 8.58 кг/т на процесс нейтрализации экстракционного рафинированного хлопкового масла наблюдалось, что выход рафинированного масла при концентрации щелочи 508; 201,2 г/л выше, в отличие от процессов нейтрализации щелочью с концентрацией 700; 400; 296,7 г/л, и его количество составило 92,97; 92,34%. Но получение рафинированного масла высшего сорта удалось достичь при концентрациях щелочи 201,2; 296,7 г/л.

Таблица 1.

Влияние количества и концентрации щелочи на показатели рафинированного экстракционного масла

Изучалось влияние концентрации щелочи при избытке количества щелочи 1,0% и расходе 11,3 кг/т на процесс нейтрализации экстракционного хлопкового масла. По анализу средних значений полученных результатов наблюдалось снижение выхода рафинированного масла и повышение выхода соапстока при уменьшении концентрации щелочи. При концентрации щелочи 508, 400 г/л не удается получить рафинированное масло, соответствующее стандартам по цвету. При концентрации щелочи 296,7; 201,2 г/л цвет рафинированного масла был схож с результатами получения рафинированного масла в процессе нейтрализации с использованием избытка щелочи 0,75% и расхода щелочи 8,58 кг/т.

В заключение можно сделать выводы, что получение рафинированного масла 1-го сорта можно достичь с использованием экстракционного хлопкового масла со значениями числа кислот 1,84 КОН, цветом 30 ед. красного, 6,3 кг/т расхода щелочи, а для получения рафинированного масла высшего сорта необходимо 0,75% щелочного избытка и 8,58 кг/т расхода щелочи.

Список литературы:
1. Дадаходжаев А.Т., Маматалиев Н.Н. Способы извлечения никеля из отходов производств и его применение // Universum: технические науки. – 2019. – № 4 (61). – С.
2. Нарзиев М.С., Абдуллаева М.А., Ибрагимов Р.Р. Аналитический метод определения концентрации легколетучих компонентов при перегонке острым паром многокомпонентного раствора // Технологии производства пищевых продуктов питания и экспертиза товаров: Мат-лы Междунар. науч.-практ. конф. (Курск, 2-3 апреля 2015 г.). – Курск: ЗАО «Университетская книга», 2015. – С. 141-144.
3. Нарзиев М.С., Абдуллаева М.А., Шарипов Н.З. Определение оптимальной начальной концентрации этилового спирта для проведения процесса дезодорации хлопкового масла // Технологии производства пищевых продуктов питания и экспертиза товаров: Мат-лы Междунар. науч.-практ. конф. (Курск, 2-3 апреля 2015 г.). – Курск: ЗАО «Университетская книга», 2015. – С. 138-140.
4. Нуржамолов У., Қодиров Ю.К., Хамракулова М.К. Экстракция пахта мойини нейтраллаш жараёнининг тадқиқоти. – Республиканский межвузовский сборник научных трудов. ТКТИ. Ташкент, 2018. – С.83-84.
5. Разработка системы управления процессом окончательной дистилляции мисцеллы хлопкового масла на основе адекватной математической модели / Ф.Ю. Хабибов и др. // Интеграция современных научных исследований в развитие общества: Сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф. (Кемерово, 28-29 декабря 2016 г.). – Кемерово: ООО «Западно-Сибирский научный центр», 2016. – С. 41-43.
6. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров / Под общ. ред. А.Г. Сергеева. – Л.: ВНИИЖ, 1973. – Т. II. – 350 с.
7. Сергеев А.Г. Рафинация хлопкового масла. – М.: Пищепромиздат, 1959. – 119 с.
8. Хамракулова М.Х., Кадиров Ю.К. Исследование процесса рафинации форпрессового хлопкового масла // Современные тенденции развития науки и производства: Мат-лы VII Междунар. науч.-практ. конф. (Кемерово, 5 декабря 2017 г.). – Кемерово: ООО «Западно-Сибирский научный центр», 2017. – С. 194-197.
9. Хамракулова М.Х., Кадиров Ю. Совершенствование процесса адсорбционной рафинации хлопкового масла сорбентами местного происхождения // International scientific review of the problems and prospects of modern science and education (Boston, USA, 24-25 сентября 2018 г.). – 2018. – С. 13-16.