Щелочная рафинация жиров

Для рафинации (очистки) технических жиров применяют различные приемы, в основе которых лежит способность некоторых реагентов избирательно взаимодействовать с веществами, сопутствующими жирам.

Существующие методы рафинации базируются на изменении химической и физической связи примесей с жиром путем разрушения коллоидной устойчивости дисперсной фазы (веществ в виде малых частиц) методами физико-химического воздействия. К ним относятся кислотная обработка, щелочная рафинация, дистилляция и дезодорация, избирательная адсорбция красящих веществ, окислительные, восстановительные и другие методы физико-химического воздействия.

Свободные жирные кислоты при нейтрализации удаляют путем обработки их водными растворами щелочей, в результате чего кислоты в виде мыл и другие гидратируемые (белковые) вещества выделяются из жира. Щелочную обработку применяют для нейтрализации свободных жирных кислот. При этом щелочь частично воздействует как на нейтральные жиры, так и на другие составные его части. Здесь наблюдаются потери жира с соапстоками (мыльный осадок) и выход товарного жира тем больше снижается, чем выше кислотное число жира. При обработке щелочью, кроме нейтрализации свободных жирных кислот, может быть также достигнуто и некоторое осветление жира, так как мыло, выпадая в осадок, поглощает небольшое количество красящих веществ.

В зависимости от назначения технического Жира и его исходного качества намечают необходимый комплекс технологических операций по рафинации, который обеспечивает получение продукции с заданными свойствами. Технические жиры, предназначенные для добавления в корма, обрабатывают только щелочью и промывают с добавлением лимонной кислоты, так как применение других методов рафинации, например химической отбелки, приводит к их окислению.

Процесс щелочной рафинации состоит из нейтрализации, отстаивания, промывки и сушки жира. Химизм процесса заключается в нейтрализации свободных жирных кислот жира водными растворами едкого натра (NaOH). Концентрацию щелочи для жиров с кислотным числом выше 5 мг КОН целесообразно применять не более 130—150 г/Л. Избыток щелочи не должен превышать 10—00% от теоретического количества.

Практически нейтрализации подвергают светлые технические жиры с кислотным числом не более 25.

Нейтрализация жиров натриевой щелочью средней крепости (8—12% или 87—136 г/л) производят в открытых двухстенных котлах, снабженных мешалкой. Процесс ведут следующим образом. Предварительно приготовленный и нагретый до температуры 70—80° С раствор щелочи постепенно при перемешивании в течение 15 мин вводят в подогретый в котле жир и доводят температуру массы до 80° С. После введения всей щелочи перемешивание продолжают еще 10 мин. Затем перемешивание и подогрев прекращают и массу оставляют в покое для осаждения выделившихся хлопьев мыла (соапстока).

После нейтрализации жир отстаивают (в течение 2—3 ч) в котле-нейтрализаторе или в специальном отстойнике. Отстойник должен быть снабжен паровой рубашкой, устройством для разбрызгивания соляного раствора, спускным краном для выгрузки мыльного осадка и шарнирной трубой для слива отстоявшегося жира. Для ускорения отстаивания по поверхности нейтрализованного жира разбрызгивают раствор поваренной соли крепостью 20%. Расход раствора соли составляет 15 л на 1 т жира.

Отстоявшийся мыльный осадок (соапсток) спускают в отдельный приемник, а нейтрализованный жир промывают 1—2 раза горячей водой (20% от массы жира) при температуре 75° С до удаления остатков мыла (промывная вода не должна давать ярко выраженную щелочную реакцию с фенолфталеином). Окончательно жир рекомендуется промывать конденсатом, так как мыло в жесткой воде плохо растворяется. После каждой промывки жир отстаивают в течение 30—40 мин и промывные воды, содержащие некоторое количество мыла и жиры (до 1%), сливают через жироуловитель. Высушивают жир в течение 2 ч в открытых котлах с мешалкой при температуре 100—105° С. Вместо сушки жир можно подвергнуть сепарированию. При этом высушенный жир сливают в тару, а в случае неудовлетворительного цвета его подвергают адсорбционной рафинации — отбелке.

Мыльный осадок (соапсток), получающийся после нейтрализации и отстаивания жира, представляет собой смесь мыла, нейтрального жира, остатка щелочи и воды. Состав его различен и зависит от качества жира и условий нейтрализации. Так, мыльный осадок, полученный при нейтрализации костного жира раствором натровой щелочи крепостью 12% с кислотным числом 6,6, содержит 33,8% неомыленного жира и 37,5% жирных кислот в виде мыла. Мыльный осадок используют для варки мыла. Для выделения нейтрального, жира из мыльного осадка (соапстока) его отсаливают 10—(12%-ным раствором поваренной соли и кипятят или сепарируют. При кипячении, с раствором соли из осадка можно извлечь до 40% содержащегося в ней нейтрального жира, а при сепарировании до 95%.