Изучение процесса гидрогенизации сафлорового масла

АННОТАЦИЯ

Метод гидрогенизации сафлорового масла является рациональным, однако в этом методе имеются трудности, т.е. физико-химические показатели и выход гидрированного масла не отвечают требованиям стандарта. Поэтому повышение эффективности гидрогенизации сафлорового масла является актуальной задачей.

Основными целями и задачами исследования явились разработка эффективной технологии гидрогенизации сафлорового масла, обеспечение значительного повышения выхода и улучшение качества саломаса. Объектом исследования явилось прессовое сафлоровое масло. Предметы исследования – изучение влияния катализатора на качественные и количественные показатели саломаса и исследование влияния соотношения катализаторов на показатели саломаса. В работе были использованы химические и современные физико-химические методы. Также разработана эффективная технология гидрогенизации сафлорового масла, позволяющая снизить количество потерь и повысить качество саломаса. Были получены новые сведения о качестве сафлорового масла, позволяющие повысить эффективность технологии гидрогенизации сафлорового масла. Усовершенствована технология гидрогенизации сафлорового масла и установлены оптимальные режимы.

ABSTRACT

The method of hydrogenation of safflower oil is rational, however there are difficulties in this method, i.e. physical and chemical parameters and the yield of hydrogenated oil do not meet requirements of the standard. Therefore, improving the efficiency of hydrogenation of safflower oil is an urgent task.

Main goals and objectives of research were to develop an effective technology for hydrogenation of safflower oil, providing a significant increase in the yield and improving the quality of salomas. The object of research is pressed safflower oil. Subjects of research – the study of influence of the catalyst on the qualitative and quantitative indicators of salomas and the study of the influence of the ratio of catalysts on the indicators of salomas. Chemical and modern physical and chemical methods have been used in the work. An effective technology of hydrogenation of safflower oil has also been developed, which reduces the number of losses and improves the quality of salomas. New information has been obtained about the quality of safflower oil, which makes it possible to increase the efficiency of the technology of hydrogenation of safflower oil. The technology of hydrogenation of safflower oil has been improved and optimal modes have been established.

Ключевые слова: процесс гидрогенизации, сафлоровое масло, масложировая отрасль.

Keywords: hydrogenation process; safflower oil; fat and oil industry.

В масложировой отрасли народного хозяйства основным направлением технического прогресса является создание новой и совершенствование существующей технологии переработки масел и жиров, обеспечивающие значительное повышение производительности технологического оборудования. Особое значение в этом направлении принадлежит производству гидрированных жиров различного назначения [1].

Специфической особенностью применяемых в жироперерабатывающей промышленности процессов жидкофазного гидрирования растительных масел и жиров является использование высокодисперсных, суспендированных в сырье катализаторов [2].

Область использования гидрированных жиров в развитых странах резко расширяется. Это объясняется большим разнообразием сырьевой базы и усовершенствованием технологии каталитического гидрирования. Следует отметить, что большой ассортимент саломасов, вырабатываемых в США и странах Западной Европы, определяется стремлением более полно удовлетворить весьма широкие потребности при производстве салатных масел, масел для консервирования, маргаринов, кулинарных, кондитерских и хлебопекарных изделий, а также в мыловаренной, косметической и химической промышленности.

Гидрогенизацию рафинированного прессового сафлорового масла проводили в опытной лабораторной установке.

Для проведения опыта сначала в реактор загружается расчетное количество масла, а в патрубок вставляется мерник для катализатора, заполненный необходимым количеством суспензии катализатора. По достижении заданной температуры гидрогенизации в реактор подается водород из баллона через редуктор, газовый счетчик, очистную систему, состоящую из трех последовательно соединенных склянок Тищенко. По показаниям газового счетчика устанавливается необходимая скорость подачи водорода в реакционную среду. Затем открывается краник, и в реактор вводится катализатор. Момент загрузки катализатора принимается за начало процесса гидрогенизации.

Через 30 минут через пробоотборник с помощью шприца отбирается первая проба гидрогенизата, затем последующие через каждые 15 минут в количестве 10 мл. Для этого быстро открывается и закрывается краник «к», чтобы вытеснить застоявшийся в пробоотборнике гидрогенизат. После отбора пробы снова открывается краник для вытеснения гидрогенизата струей водорода.

Отобранный гидрогенизат тут же отфильтровывается при температуре 70–100 °С через бумажный фильтр для отделения от мелких частиц катализатора. Фильтраты каждой пробы собираются в отдельные бюксы для проведения анализов.

На протяжении всего опыта периодически проверяется равномерность подачи водорода в единицу времени по показанию газового счетчика.

Учитывая значительное влияние термодинамических факторов на направление процесса гидрогенизации сафлорового масла и с целью установления оптимальных условий гидрирования на порошкообразных катализаторах, мы исследовали влияние природы и количество катализатора, продолжительности гидрирования (температуры) на скорость процесса насыщения и качество получаемого саломаса.

Изучено влияние количества катализатора на скорость процесса гидрогенизации (выраженная через Δ й.ч.) сафлорового масла и физико-химические показатели гидрогенизата. Гидрирование вели при постоянной температуре 200 °С.

Полученные результаты показали (табл. 1), что с увеличением количества катализатора от 0,1 до 0,6 % от веса гидрируемого масла йодное число гидрогенизата уменьшается от 70,5 до 57,4 % йода, при этом температура плавления и кислотное число повышаются соответственно от 44,3 до 50,5 °С и от 1,5 до 2,0 мг КОН.

Таблица 1.

Влияние количество катализатора на скорость процесса и показатели саломаса

В следующий серии опытов изучали влияние продолжительности гидрирования на скорость процесса насыщения и показатели гидрогенизата при количестве катализатора 0,2 % от веса гидрируемого масла и постоянной температуре 200 °С.

Из данных табл. 2 видно, что с ростом продолжительности гидрирования йодное число гидрогенизата уменьшается, температура плавления и кислотное число повышаются, следовательно, количество свободных жирных кислот увеличивается.

Таблица 2.

Влияние продолжительности гидрирования на скорость насыщения и показатели саломаса

Для изучения влияния температуры гидрирование проводили на катализаторе FА в интервале температур 160–240 °С, при постоянном количестве катализатора 0,2 % от веса масла. Полученные результаты приведены в табл. 3.

Таблица 3.

Влияние температуры процесса на скорость гидрирования и показатели гидрогенизата

Как видно из данных табл. 3, с повышением температуры процесса число гидрогенизата уменьшается. Следует отметить, что с ростом температуры резко увеличивается кислотное число гидрогенизата из-за разложения триацилглицеридов.

Cписок литературы:

1. Технология переработки жиров / Н.С. Арутюнян, Е.А. Аришева [и др.]. – М. : Агропромиздат, 1985. – 368 с.
2. Товбин И.М., Меламуд Н.Л., Сергеев А.Г. Гидрогенизация жиров. – М. : Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 296 с.