Рафинирование

Сырое растительное масло содержит вещества, такие как фосфатиды, свободные жирные кислоты (FFA) и про-оксиданты, которые остаются в процессе прессования масла HUATAI или экстракции жмыха растворителем HUATAI. Эти вещества необходимо удалить из масла перед употреблением в пищу или для использования в промышленных целях. Пищевые масла и жиры полностью рафинируют для улучшения вкуса, запаха, цвета и стабильности. Масла и жиры для промышленного использования должны быль полностью или частично рафинированными, с удалением нежелательных веществ, нарушающих качество продукта.

Для рафинирования пищевых масел и жиров были разработаны две процедуры: физическое и химическое рафинирование. Решение о том, какую процедуру следует применить, зависит от типа и качества исходного маслаподлежащего обработке. Своё название "физическое" и "химическое" рафинирование получили благодаря технологии обработки, которая используется для удаления свободных жирных кислот (FFA), отвечающих за кислотность масла. Физическое рафинирование - это процедура, основанная на том, что температура кипения  свободных жирных кислот ниже, чем температура кипения триглицеридных масел. При химическом или щелочном рафинировании для нейтрализации свободных жирных кислот используются щелочами. Химическое рафинирование является традиционным методом, используемым в прошлых веках. Основной целью химического рафинирования является омыление FFA под действием щелочного раствора и разбавление полученных мыл в водной фазе. Эти мыла удаляются сепараторами. Для мелкосерийных процессов применяется статическая сепарация, но при непрерывной работе и при обработке больших партий применяется сепарация в центрифуге. Потом нейтральные масла отбеливаются и дезодорируются. Такое химическое рафинирование можно использовать для всех неочищенных масел надежного рафинирования , включая низкокачественные масла, кроме касторового масла.

Целью рафинации HUATAI является удаление нежелательных составляющих масла с минимальными повреждениями глицеридов и минимальными потерями необходимых составляющих веществ.

Данный процесс представляет следующие процедуры:

  • Рафинирование HUATAI для удаления фосфолипидов и смол из неочищенного масла.
  • Нейтрализация HUATAI для удаления свободных жирных кислот, остаточных фосфолипидов в рафинированных маслах, удаление всех фосфолипидов из неочищенных масел осуществляется в виде нерастворимых гидратов.
  • Отбеливание HUATAI  для удаления пигментов, металлов и мыл из масла-сырца.
  • Вымораживание HUATAI для удаления компонентов с высокой температурой плавления, присутствующих в небольших количествах.
  • Дезодорация HUATAI - удаление летучих соединений (в основном кетоны и альдегиды), для улучшения вкуса и запаха масла, снижения содержания свободных жирных кислот при физическом рафинировании и остаточных свободных жирных кислот из нейтрализованных отбеленных масел.

Рафинирование HUATAI

Неочищенное масло, получаемое в результате прессования HUATAI или экстракции HUATAI семян масличных культур, образует отложение так называемых смол при хранении. Химическую природу этих смол сложно определить. Они содержат азот и сахар, могут начать процесс ферментации, таким образом, чтобы оставаться на одном этапе при содержании гликолипидов и белков. Сейчас известно, что эти смолы состоят в основном из фосфатидов, но также содержат унесенное масло и частицы ядра. Они образуются, когда масло впитывает воду, которая гидратирует некоторые фосфатиды, и они становятся жиронерастворимыми. Таким образом, гидратирование смол и удаление их из масла перед хранением, может предотвратить образование осадка в виде смол. Данная обработка выполняется посредством процедуры рафинирования HUATAI.

Нейтрализация HUATAI

Масло обрабатывается каустической содой, в результате чего свободные жирные кислоты преобразуются в нерастворимые мыла, которые легко отделяются при центрифугировании. Таким образом, основной целью данного этапа является удаление свободных жирных кислот и остаточных фосфолипидов в рафинированных маслах или из неочищенных масел осуществляется удаление всех фосфолипидов в виде нерастворимых гидратов. Также нейтрализация каустической содой значительно улучшает цвет масла, частично за счет реагирования с полярными веществами (госсипол, кунжут, стеролы, гидроксильные жирные кислоты и т.д.) и частично за счет растворения. Рафинирование масла щелочью является обязательным для неочищенных масел с высокой кислотностью и высоким содержанием пигмента. Содержание свободных жирных кислот в масле является основным фактором, определяющим количество и концентрацию каустической соды, а также ее избыток (5 - 20%) для минимальных потерь масла. После проведения реакции в течение около 30 минут при медленном перемешивании и при температуре около 80 ºC, водная фаза удаляется методом центрифугирования, а масло промывается водой для удаления оставшегося мыла.

Отбеливание HUATAI

Горячее масло (около 100ºC) соединяется с кислотно инактивированной отбеливающей глиной (1-2%), нормализованным монтмориллонитом кальция или натуральным гидратированным силикатом алюминия. В этих условиях происходит абсорбция красителей, остатков металлов и продуктов окисления, а также остаточных мыл и фосфолипидов, оставшихся после промывания нейтрализованных масел. Для оптимальной абсорбции обоих веществ, отвечающих за масел продуктов окисления, время реакции должно составлять не менее 15 минут и не более 30 минут при обычной температуре отбеливания. Удаление пигмента хлорофилла очень важное, так как он не удаляется на каких-либо других этапах очистки. С другой стороны, заключительная фильтрация должна полностью удалять отбельные глины и реагенты, так как их остатки действуют на масло как прооксиданты из-за содержания в них железа.

Вымораживание HUATAI

Данный этап, также называемый депарафинизацией либо винтеризацией. Применяется в том случае, когда масло является мутным при комнатной температуре из-за наличия парафинов или насыщенных триглицеридов. Важно заметить, что эти вещества не оказывают отрицательного влияния на характеристики масла или его эксплуатационные показатели, но его внешний вид неприемлемый для потребителей. Таким образом, задачей данного этапа является удаление компонентов с высокой температурой плавления, присутствующих в масле в небольших количествах. Обычно применяемый процесс кристаллизации включает процедуру постепенного охлаждения масла до температуры 4 – 8 ºC в экспозиторах-кристализаторах. После увеличения размеров кристалла при данной температуре в течение 24 часов, твердые частицы отделяются методом центрифугирования, которая проводится при температуре не более 20ºC. Такая обработка обеспечивает превосходную прозрачность масел при хранении в комнатной температуре или холодильнике.

Дезодорация HUATAI

Дезодорация жиров и масел включает дистилляцию паром при вакуумом высокой температуры, хотя можно использовать газообразным азота. Целью данного этапа является удаление летучих соединений (в основном кетонов и альдегидов), чтобы способствует улучшению вкуса и запаха масла, и снижению содержания свободных жирных кислот при физическом рафинировании и остаточных свободных жирных кислот из нейтрализованных отбеленных масел. Процесс дезодорации способствуют удалению загрязнителей (легких ПАУ, пестицидов и т.д.) и снижению цветности масла благодаря разрушению оставшихся каротинов при высокой температуре. Эффективность процесса дезодорации зависит от степени вакуума в дезодорационной колоне (максимум 3м бар), температуры (230 – 260 ºC), времени удержания (0,5 - 3 ч) и объема отгоночного газа (1 - 3%). Тем не менее, Различия оборудования имеют большое влияние на эффективность. После дезодорации масло охлаждается, и для связывания остатков металлов и повышения стабильности хранении , рекомендуется добавление раствора лимонной кислоты в дезодоратор на последнюю ступень (100 мг / кг 20% раствора лимонной кислоты).

Дезодорация HUATAI будет удовлетворять требованиям для серийного изготовления, так в непрерывном режиме работы. При этом не имеет значения, какая система рафинации выбранв - в обычной системе химического рафинирования, или в устройстве для снижения кислотности, являющейся основной функцией современной устройства для физического рафинирования. Выбор метода непрерывной дезодорации буде подходящим для работы со сменой продуктов один-два раза в неделю. Если часто менять продукты, так подойдет способ периодической работы.

Преимущество процедуры управления PLC заключается в том, что это делает возможным переработку масла различных типов, не прерывая обычной работы дезодорации, и максимально снижая степень смешивания масел. При работе в автоматическом режиме, сигналом запуска является подача неочищенного масла. Каждая отдельная партия масла подается на этап дезодорации поэтапно после завершения стадий: дегазации, нагревания в устройстве теплообмена или в нагревателе, заключительное нагревание паром высокого давления, дезодорации, охлаждение на теплообменных рекуператорах, охлаждение жидкостью косвенным методом. Обработка масла осуществляется через различные ступени дезодорации, после чего оно охлаждается методом внутреннего теплообмена на последнем этапе, когда на последнюю ступеню кроме барботажного пара добавляется раствор лимонной кислоты.

Дезодорация, проводимая на последнем этапе процедуры рафинирования, представляет собой процесс дистилляции с применением барботажного пара в качестве носителя для удаления нежелательного цвета и вкуса из рафинированного или нейтрализованного масла, для получения высококачественных масел и жиров.

Управление будет удовлетворять требованиям переработки периодической или непрерывной работы дезодорации, несмотря на работу как в обычной проекте химического рафинирования, так и в устройстве для снижения кислотности, которая является основным методом современной установки для физического рафинирования.

Выбор непрерывной дезодорации буде подходящим для работы со сменой продуктов один-два раза в неделю. Если частая смена продуктов происходит , подойдет способ периодической работы.

МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ КОЛОНА ДЕЗОДОРАЦИИ HUATAI

Принцип процессов периодической дезодорации и уменьшения кислотности

Объем партии следует точно определить перед подачей рафинированного и отбеленного масла в устройстве для дезодорации. Определение точного объема загрузки можно провести взвешивания в промежуточных емкостях или объеме деаэратора.

Сигналом запуска при работе в автоматическом режиме, является подача сырого масла. Каждая отдельная партия масла подается на этап дезодорации поэтапно после завершения стадий: дегазации, нагревания в установке теплообмена или в нагревателе, заключительного нагревания паром высокого давления, дезодорации, охлаждения в установке теплообмена и охлаждение жидкостью косвенным методом.

Преимущество управления PLC заключается в том, что делает возможным подачу различных типов масел, непрерывые работы дезодорации и максимально снижая степень смешивания продуктов.

Обычно пищевые растительные масла и жиры дезодорируются при температурах от 230 до 260°C под давлением около 3 мбар.

Принцип процедуры непрерывной дезодорации и снижения кислотности в дезодорационной устройстве.

Рафинированное и отбеленное масло вначале предварительно нагревается посредством теплообмена в рекуператоре горячим дезодорированным маслом. Затем оно доводится до температуры для заключительной обработки посредством косвенного нагревания паром высокого давления.

Для снижения кислотности высших свободных жирных кислот, можно обработка в дезодорационном устройстве при меньшей температуре (теплообмен в устройстве может быть различным).

Обработка масла происходит при прохождении масла через ступени (тарелки) дезодоратора, после чего оно постепенно охлаждается за счет внутреннего теплообмена. На последней ступени к барботажному пару в дезодорационной колоне добавляется лимонная кислота.

Общие пищевые масла и жиры дезодорируют при температуре от 230 до 260°C и под давлением около 3-5 мбар.

ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ

  • Высокий вакуум в каждой ступени дезодоратора
  • Нагревание масла до температуры дезодорации в вакууме
  • Внутренний теплообмен при дезодорации
  • Внутренний теплообмен в дезодорационной колоне с использованием одинарных или двойных нагревателей при периодическом режиме работы.
  • Использование рекуперации тепла между холодным отбеленным маслом и горячим дезодорированным маслом в режиме непрерывной работы
  • Переработка пищевых растительных масел возможна при кратковременном пребывании масла, которое содержит высшие свободные жирные кислоты, при высокой температуре в дезодораторе в режиме непрерывной работы.
  • Использование деаэратора, который убирает воздух и остаточную влажность из масла, поступающего в дезодорационную колону
  • Дозированная подачи раствора лимонной кислоты, которая образует соединения с тяжелыми металлами, что в свою очередь способствует снижению степени окисления дезодорированного масла.
  • Малое смешивание разных партий масла на каждом этапе при смене продукта при периодическом процессе работы.
  • Низкая скорость роста содержания транс-изомеров при дезодорации на низких температурах.
  • Получение дезодорированного масла высокого качество из-за низкого содержания транс-изомеров, которые отбираются в отдельном сборнике кислого масла, в котором масло циркулирует в отдельном цикле.
  • Дезодорация с использованием теплообменных систем рекуперации тепла.
  • Отсутствие задержек и потерь продукта из-за частых смен видов масел при периодическом режиме работы
  • Рекуперация тепла между поступающим и выходящим маслом при непрерывном процессе работы.
  • Низкий уровень масла в тарелках дезодоратора при непрерывном процессе работы.
  • Постоянная максимальная производительность дезодорационной установки в непрерывном режиме достигается благодаря обработке кислого масла в скруббере, в котором масло циркулирует по своему замкнутому контуру.
  • Свободные жирные кислоты собираются в отдельном скруббере, что позволяет минимизировать количество воды в водооборотном цикле паро-вакуумной установки грязного водооборота.
  • Использование установок физического рафинирования в непрерывном процессе, позволяет избавится от отходов, таких как соапсток при химическом рафинировании. Это означает экономить себестоимость и стоимость работы.