Дезодорация растительных масел и животных жиров

Наша компания проектирует, изготавливает и поставляет заказчикам линии дезодорации периодического действия, обычно, в комплексе с линией рафинации.

Дезодораторы периодического действия имеют простое устройство и надежны в работе. Дезодораторы периодического действия не заменимы при рафинации малых партий масла разных видов, а также при работе предприятий в одну или две смены.

Производительность линий составляет 6, 12 или 18 тонн сырого масла в сутки, в зависимости от нужд заказчика.

Основным оборудованием линии дезодорации являются три емкости из пищевой нержавеющей стали. Рафинированное масло поступает в вакуумируемую емкость - деаэратор.

В деаэраторе происходит удаление растворенного в масле воздуха для предотвращения при последующем нагревании в процессе дезодорации вероятности полимеризации и окисления жиров воздухом. Одновременно в деаэраторе масло подогревается до Т=110÷130°С, что способствует повышению отделения воздуха. После окончания деаэрации масло сливается самотеком в дезодоратор.

Разовая загрузка масла в реактор дезодорации (производительностью 12 тонн в сутки) составляет 2 тонны (6 циклов дезодорации в сутки).

Нагрев масла в дезодораторе производят в условиях вакуума с подачей через барботер необходимого количества острого пара. Остаточное давление в дезодораторе при работе должно быть не более 4÷5 мм рт. ст.

Процесс дезодорации ведут при температуре масла 200-230°С, при этом происходит удаление одорирующих и сопутствующих им летучих веществ. Подача острого пара через барботеры способствует интенсивному перемешиванию, снижает возможность местных перегревов, ускоряет теплообмен.

Температура масла в процессе дезодорации поддерживается автоматически.

Отходящая из дезодораторов паро-газовая смесь летучих веществ поступает в скрубберы, орошаемые маслом. Орошающее масло циркулирует по контуру: сборник, насос циркуляции, теплообменник, распылитель, скруббер. Жировые вещества в скруббере конденсируются и собираются в нижней его части, откуда поступают в сборники погонов жирных кислот.

Температура в скруббере должна находиться на уровне 50°С, что достигается регулировкой подачи охлаждающей воды. Сборники погонов по мере заполнения отсекаются от вакуумной системы и производится удаление погонов из процесса. Контроль за качеством масла начинают примерно через 1,5 часа после достижения температуры масла 180°С. Пробу масла из дезодоратора отбирают через пробоотборник.

По окончании процесса дезодорации выключают подачу острого пара, и горячее масло сливается самотеком в маслоохладитель. Охлаждение дезодорированного масла в маслоохладителе производится без доступа воздуха. В рубашки маслоохладителя подается охлаждающая вода. В ёмкости маслоохладителя масло перемешивается кратковременной подачей инертного газа и мешалкой.

При достижении температур 50-70°С масло насосом, через фильтр полировочной фильтрации, перекачивается в хранилище готовой продукции. Полировочный фильтр – фильтр с тканевой фильтрующей перегородкой для очистки от случайных механических включений.

Дезодорация представляет собой конечную стадию процесса рафинации и имеет своей целью получение совершенно обезличенных по вкусу и запаху жиров, а также полное удаление из них пестицидов, 3,4-бензпирена и и токсичных продуктов окисления масел. Особое значение этот процесс имеет для производства маргариновой продукции и для консервной промышленности.

К веществам, придающим вкус и запах, относят ненасыщенные углеводороды, низкомолекулярные кислоты, альдегиды (С6 – C12), кетоны, природные эфирные масла. Вкус и запах масел обусловлен качеством исходного масличного сырья, а также условиями извлечения масла и дальнейшей его обработки. Показано, что основные технологические схемы извлечения масла и различные вспомогательные операции оказывают значительное влияние на возникновение и развитие вкуса и запаха в маслах. В процессе добывания и переработки нативные одорирующие вещества претерпевают изменения, при этом не исключена возможность образования труднолетучих соединений, что является причиной плохой дезодорируемoсти жиров.

При щелочной и адсорбционной рафинации часть веществ, создающих комплексное ощущение вкуса и запаха, удаляется главным образом за счет сорбции мылом и адсорбентами, в то же время в процессе рафинации жиры иногда приобретают новые привкусы. Так, у жиров, рафинированных щелочью, при плохой отмывке мыла отмечают мыльный привкус; при отбелке жиров отбельной глиной они приобретают землистый привкус.

Специфический запах, саломаса, в том числе и подсолнечного, обусловлен наличием в нем ненасыщенных углеводородов, альдегидов С9 - Cl2, образующихся из соответствующих кислот при термическом распаде в процессе гидрирования, и продуктов распада свободного и связанного глицерина.

Дезодорация представляет собой дистилляционный процесс, осуществляемый паром в условиях глубокого вакуума и высокой температуры. Удаление одорирующих веществ в этих условиях происходит за счет того, что основная масса одорирующих веществ и жирных кислот имеет упругость паров примерно в десятки тысяч раз большую, чем триглицериды, иначе говоря, эти вещества обладают большей летучестью. Совместно с одорирующими веществами удаляются некоторые вещества, не обладающие запахом, но имеющие сходную упругость паров: углеводороды, жирные кислоты, моно- и диглицериды, стерины.

Перед дезодорацией жир должен быть тщательно отрафинирован. Жир, направляемый на дезодорацию, не должен содержать даже следов мыла и отбельной глины. Жир, в котором обнаружены мыло и отбельная глина, должен быть возвращен на дополнительную обработку раствором лимонной кислоты и фильтрацию через слой адсорбента. Из гидрированных жиров должны быть полностью yдaлены никель и максимально - железо.

На эффективность дезодорации оказывают влияние следующие факторы:

• температура;
• абсолютное давление;
• количество и качество впрыскиваемого пара;
• степень смешения пара и жира;
• продолжительность процесса;
• упругость паров отгоняемых веществ.

Все эти параметры связаны между собой, изменение одного из них вызывает изменение других. Так, количество впрыскиваемого пара неразрывно связано с величиной абсолютного давления в аппарате.

Повышение температуры до оптимальной для определенного вида жира способствует интенсификации процесса. Длительность дезодорации зависит от физических параметров процесса - температуры и вакуума, а также от конструкции аппарата. Опыт работы показал, что на первой стадии процесса дезодорации происходит интенсивная отгонка веществ, сообщающих жиру вкус и запах. Наряду с этим происходит отгонка жирных кислот, повышается стойкость жира при хранении, снижается цветность (для некоторых видов масел). Однако установлено также, что существует оптимальная продолжительность процесса дезодорации; если этот оптимум превышен, то заметно падает стойкость жира при хранении.

Соблюдение параметров процесса дезодорации является необходимым условием получения обезличенного жира, однако качество дезодората зависит также от герметичности, чистоты оборудования, качества впрыскиваемого пара и качества исходного жира. Качество дезодората определяется органолептически. Органолептичсская оценка жиров связана с рядом трудностей и является субъективной. Поиски физических и химических методов оценки вкуса и запаха, позволяющих объективно судить о качестве масел и жиров, пока не дали положительных результатов.

В дезодорированных жирах иногда отмечают тенденцию к реверсии (возврату) вкуса и запаха. Причиной реверси может быть недостаточная полнота дезодорации, а также контакт жира с кислородом воздуха.

Реверсия тем сильнее, чем больше контакт жира с кислородом и чем длительней проходил процесс дезодорации, по-видимому, это является результатом удаления (или разрушения) некоторой части природных антиоксидантов при сильном и длительном термическом воздействии. Установлено, что токоферолы удаляются в процессе дезодорации на 15-35%, стерины - на 7-10%, частично разрушаются витамины. Поэтому рекомендуется после охлаждения жира под вакуумом насытить его инертным газом. После тщательно проведенной дезодорации почти не наблюдается возврата вкуса и запаха. Приобретенный же в результате хранения вкус и запах дезодорированного жира не совпадает с первоначальным, характерным для исходного жира.

Для повышения устойчивости жира при дезодорации в него вводят искусственные антиокислители или синергетически действующие вещества, чаще всего лимонную кислоту. Лимонная кислота дезактивирует металлы, следы которых переходят в жир в процессе его переработки, и устраняет их вредное влияние как катализаторов окисления.

Количество уносимых паром жировых веществ определяет величину отходов и потерь в процессе дезодорации; вещества, конденсирующиеся в сепараторе-сборнике и снимаемые в виде пены в барометрических коробках, являются отходами, а вещества, растворенные в барометрической воде, определяют величину потерь.

Общее количество улавливаемых погонов при дезодорации одного и того же жира зависит от параметров процесса. Основная масса нейтрального жира, определяемая в погонах, попадает в них в результате механического увлечения острым паром. Степень унoca жира зависит от количества острого пара, подаваемого в дезадоратор, а также от способа его распыления в аппарате. При постоянных параметрах работы установки и постоянном количестве впрыскиваемогo пара количество уносимого нейтрального жира определяется работой распылительного устройства, что подтверждается опытом работы непрерывных дезодорационных установок на различных заводах. Для предотвращения уноса нейтрального жира в верхней части дезодораторов обычно предусмотрена система отбойников, конструктивное решение которых в какой-то мере меняется в различных моделях.

Унос триглицеридов возможен также в результате их отгонки, а эффект собственно дистиляции глицеридов на их потери незначителен.

Возможный источник потерь жира - потери в результате его гидролиза с последующей дистилляцией жирных кислот и глицерина, эти потери зависят главным образом от температуры, количества и степени сухости впрыскиваемого пара.

При соблюдении оптимальных условий дезодорации, отдезодорированный жир будет иметь безукоризненные органолептические показатели при минимальных энергетических затратах (пара, воды и электроэнергии).

КОМПЛЕКС ДЕЗОДОРАЦИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ И ЖИВОТНЫХ ЖИРОВ

Комплекс предназначен для получения высококачественного обезличенного растительного масла (отсутствие постороннего вкуса и запахов), используемого при производстве маргаринов, майонеза и другой пищевой продукции высокого качества.

Комплекс дезодорации, обычно, используется совместно с КОМПЛЕКСОМ РАФИНАЦИИ, так как дезодорация является следующей за рафинацией стадией обработки растительного масла.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Параметр	Ед. Изм.	Модель 1	Модель 2
Производительность по готовому маслу (не менее)	т/сутки	6	12
Установленная мощность (с парогенератором и электрическим нагревом)	кВт	150	250
Габаритные размеры оборудования ДхШхВ	м	10х7х5	14х8х5
Минимальные размеры помещения ДхШхВ	м	12х9х6	16х10х6
Численность обслуживающего персонала	Чел. в смену	1	1
Установленная мощность электрооборудования (без затрат на нагрев и производство пара)	кВт	74	74
Потребление пара	кг/час	50	50

Преимущества комплекса дезодорации периодического действия:

• Возможность работы и остановки в любое удобное время.
• Возможность внесения технологических корректировок во время прохождения циклов.
• Структура комплекса позволяет использовать различные варианты нагрева масла в дезодораторе:- электронагрев, теплогенератор на дизельном топливе, теплогенератор на природном газе.
• Глубокий вакуум (2-3 мм рт.ст.) в режиме барботажа.

В состав комплекса входят:

Модуль дезодоратора; Вакуумная система дезодорации; Система нагрева масла; Маслоохладитель;

Система перегрева водяного пара; Металлоконструкции лестничных модулей и рабочих площадок;

Пульт управления и электропитания; Управляющая и контрольно-измерительная аппаратура.