Дезодорація олій та жирів періодичним способом

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Міністерство науки і освіти України

ОНАХТ

Реферат

На тему:

«Дезодорація олій та жирів періодичним способом»

Одеса 2014

Зміст

Вступ

1. Процес дезодорації

2. Параметри процесу дезодорації

3. Вакуум

4. Температура

5. Барботуюча пара

6. Контроль і автоматичне регулювання роботи установок

7.Обгрунтування вибору методу виробництва

Список літератури

Вступ

В даний час перед масложировою промисловістю встають принципово нові завдання, що вирішуються не тільки нарощуванням обсягів виробництва, але і вимагають якісно нових підходів і технологічних рішень.

В умовах ринкової економіки і зростання частки імпортованих продуктів харчування на російському ринку, завдання вдосконалення якості продукції вітчизняної масложирової промисловості набуває особливої важливості. Галузь виробництва рослинної олії в Україні є потужним агропромисловим комплексом, який об'єднує виробників насіння і масложирової продукції. В основному ця галузь орієнтована на виробництво соняшникової олії і пов'язаних з нею продуктів.

У загальному обсязі виробництва олійних культур в Україні соняшник займає понад 90%, а в структурі посівних площ не менше 10%. Щорічний валовий збір постійно збільшується і у 2006р. досяг рекордної цифри - 5,4млн.т. Країна посідає друге місце в світовому рейтингу після Росії, забезпечуючи від 15 до 17% світового виробництва соняшнику.

Підприємства масложирової галузі можна розділити на три категорії. До першої категорії належать підприємства, що виробляють рослинну олію: олійножирові і олійноекстракційні комбінати. До другої категорії належать дрібні виробники рослинної олії в компаніях, для яких виробництво рослинної олії не є основним видом діяльності. Ці переробні підприємства, більш залежні від ситуації на внутрішньому ринку, оскільки на них налагоджено виробництво дрібних партій рослинної олії і вони використовуються для потреб сільського населення.

Дрібні виробники виробляють до 30% від загального обсягу соняшникової олії. Третю категорію складають виробники масложирової продукції - маргаринові заводи, миловарні комбінати.

1. Процес дезодорації

Дезодорація - це вирішальний та завершальний процес в складній технології рафінації масел та жирів.

Основне призначення дезодорації - видалення одоруючих речовин, визначаючих смак і запах, властивий різним видам масел та жирів. Дезодорація дозволяє отримати на завершальній стадії рафінації масла і жири вищої категорії якості, які використовуються для вживання в їжу.

Однак, цим не обмежується задача дезодорації. Лише на стадії дезодорації вдається видалити цілого ряду високотоксичних речовин, які переходять в масло при видаленні його з олійного насіння. До таких речовин відносяться бензпірени (вони утворюються в результаті горіння палива, при пожежах тощо), вони накопичуються в повітрі і в ґрунті, а також високомолекулярні хімічні сполуки - засобі захисту рослин - пестициди. Ці речовини і продукті їхнього метаболізму засвоюються рослинами та накопичуються в жировмістних тканинах олійного насіння. Та, нарешті, токсичними є продукти окислення масел та жирів.

Високий рівень токсичності вказаних та інших речовин призвів до необхідності використовування у харчових цілях лише рафіновані дезодоровані масла і жири.

Дезодорація являє собою процес вакуумної перегонки масла з водяною парою при підвищеній температурі, в результаті якої видаляються вільні жирні кислоти і невеликі кількості одоруючих речовин, що дозволяє отримати олії без смаку і запаху. На попередніх етапах обробки більшість рослинних масел зберігає характерні небажані присмаки і запахи і набуває інших. Відбілювання надає «земляний» присмак і запах, гідрогенізація надає аромат і присмак, який може бути описаний тільки як типовий і, безумовно, небажаний. Одоруючими речовинами є вільні жирні кислоти, альдегіди, кетони, перекису, спирти та інші органічні з'єднання. Крім того, деякі каротиноїдні пігменти руйнуються, що призводить до термічного відбілювання. Ефективне видалення цих речовин залежить від тиску їх парів, що є функцією температури і підвищеного із зростанням температури. Дезодорація є останнім етапом обробки, під час якої можна впливати на смак і запах, а також багато показників стабільності. При подальшій обробці основні зусилля спрямовані на збереженні якості дезодорованої олії, тому слід приділяти велику увагу вибору, експлуатації та обслуговування дезодоратораційного обладнання та забезпечення встановлених технологічних параметрів.

2. Параметри процесу дезодорації

Умови дезодорації залежать від типу конкретної олії, якості олії і рафінуючої системи, яку використовують. Використання в технології рафінації фізичних методів очищення, в яких вільні жирні кислоти видаляються виключно перегонкою з водяною парою, вимагає більш жорстких умов, ніж для хімічно рафінованих масел. При хімічному очищенню основна частина вільних жирних кислот нейтралізується до проведення дезодорації. Фізично рафіновані олії мають вміст вільних жирних кислот між 1,0 і 5,0%, тоді як хімічно рафіновані - від 0,05 до 0,1%. Умови для перегонки з водяною парою як фізично, так і хімічно рафінованої олії можуть досягатися при зміні одного або більше технологічних параметрів. Чотирма взаємопов'язаними параметрами процесу, що впливають на якість дезодорованої олії, є тиск вакууму, температура, кількість барботуючої пари, тривалість витримки при температурах дезодорації.

3. Вакуум

При відгонці жирних кислот і одоруючих речовин з використанням якомога нижчих температур перегонку слід проводити при низькому абсолютному тиску, яке забезпечує система вакуумування.

Температура кипіння жирних кислот і тиск пари одоруючих речовин зменшується по мірі зниження абсолютного тиску. Необхідна для процесу глибина вакууму, зазвичай від 2 до 4 мбар, створюється системами вакуумування, що складаються з комбінації пароежекторів, конденсаторів і механічних вакуумних насосів. Для досягнення більш низьких тисків і зниження експлуатаційних витрат при одно тимчасовому зменшенні викидів за рахунок більш ефективного конденсування летючих з'єднань були розроблені спеціальні системи вакуумування. У системах сухого конденсування парогазова суміш конденсується на пластинчастих конденсаторах, що працюють по черзі. Залишаються пари, які не конденсуються, вони віддаляються механічними насосами або ежекторними вакуум-насосами.

Глибокий вакуум вигідний з точки зору зниження витрат гострої пари, скороченню тривалості процесу та отриманню олії високої якості. Існують установки безперервної дії, які працюють при подачі тиску 0,2…0,27 кПа. Однак підтримка такого тиску вимагає великих затрат робочої пари та води при роботі паро ежекторних вакуумних насосів. У зв'язку з цим в більшості сучасних установок дезодорація здійснюється при тиску 0,5…1,0 кПа.

4. Температура

Масла і жири - це суміш тригліцеридів вищих жирних кислот (до 98...99%) і супутніх їм компонентів. Крім того, в незначній кількості можуть бути сторонні домішки - сполуки, які проникають в рослини з ґрунту, води та повітря, продукти життєдіяльності плісняви, яка пошкоджує олійне насіння, а також залишки розчинників, реагентів і сорбентів, які використовуються в процесі отримання, переробки та очищення олій.

Оптимальна температура в дезодоратор варіюється від продукту до продукту. Хімічно рафіновані олії легше дезодоруються, ніж рафіновані фізично в зв'язку з більш низьким вмістом вільних жирних кислот і більш ефективним видаленням полярних сполук, продуктів окислення і пігментів. Рослинні олії, що містять жирні кислоти з відносно коротким ланцюгом, наприклад, кокосова і пальмова вимагають більш низьких температур дезодорації, ніж вітчизняні олії, які мають жирні кислоти з більш довгим ланцюгом. Гідрогенізовані олії зазвичай важче дезодоруються у зв'язку з більш високим вмістом вільних жирних кислот та наявністю специфічного запаху, що виникає в результаті реакції гідрогенізації. Під час спостережень, отриманих в результаті практичної роботи на дезодорації було помічено, що дуже погано дезодорується "пересмажена олія". Для захисту від окислення жирів слід швидко охолодити масло після дезодорації.

5. Барботуюча пара

Для проведення процесу потрібна пара, параметри якої відповідають тим температурі і рівню вакууму в дезодоратор. Кількість необхідної пари залежить як від робочого тиску, так і від ефективності конструкції обладнання. Перемішування олії, необхідне для постійного впливу вакууму на все нові поверхні масла, досягається шляхом ретельного розподілу барботуючої пари. Тому товщина шару олії є найбільш важливим фактором як при встановленні вимог до пари, так і при виборі тривалості дезодорації або часу витримки. Кількість жирних кислот, відігнаних з кожним кілограмом пари, прямо пропорційна тиску парів жирних кислот. Ефективна кількість барботуючої пари залежить від тиску вакууму, наприклад, проведення процесу при 1 мбар потребує більш низької витрати пари за масою, ніж при 6 мбар. Відмінності між вихідними оліями також впливають на вимоги до пари, наприклад, рапсова олія вимагає більше пари для видалення запаху, ніж соєва олія. Надлишкова подача гострої пари може викликати гідроліз олій і підвищене споживання енергії системами вакуумування. Типові умови дезодорації з парою для хімічно рафінованих олій передбачають витрату пари 5-15% від маси олії для періодичних систем і від 0,5 до 2% для безперервних і напівбезперервних систем.

6. Контроль і автоматичне регулювання роботи установок

Для контролю процесу дезодорації використовується органолептична оцінка готової олії, а для регулювання процесу - вимірювання і регулювання режимних параметрів. Як зазначалося вище, на якість олії впливають температура дезодорації, тиск в апараті, витрата гострої пари, тривалість обробки. Автоматичне регулювання забезпечує підтримку заданих параметрів

До складу сучасних установок дезодорації масел входить пульт управління, на який виведені свідчення контрольно-вимірювальних приладів, світлова і звукова сигналізація; на пульті є мнемосхема з розміщеними на ній кнопками пуску і відключення насосів. Як правило, для контролю та автоматизації процесу дезодорації використовують загально-технічні засоби вимірювань і системи регулювання.

В установках періодичної дії контролюють обсяг або масу олії при заповненні дезодоратора.

Тиск в апаратах установок контролюють з допомогою вимірів. Тиск в дезодораторі залежить від роботи вакуумного обладнання, а тому крім тиску здійснюється контроль і регулювання параметрів робочої пари і води, яка подається в конденсатори вакуумної установки. Витрати гострої пари контролюють по її тиску на вході в звужувальний пристрій (перед дезодоратором).

Температуру олії, пари і води вимірюють термометрами опору, манометричними, термоелектричними і рідинними (крім ртутних) термометрами. В системі уловлювання жирових погонів передбачено автоматичне регулювання температурного режиму роботи скрубера. Воно здійснюється шляхом підтримки в оптимальних межах температури води, що дається в теплообмінник.

7. Обґрунтування вибору методу виробництва

дезодорація масло перегонка вакуум

Процес дезодорації заснований на різниці температури випаровування ароматичних речовин і самої олії. У промисловості використовують способи періодичної і безперервної дії дезодорації жиру.

Періодичний спосіб. Основним методом дезодорації є відгонка смакоароматичних речовин в струмі водяної пари - дистиляція. Профільтрований жири поміщають у спеціальні апарати-дезодоратори, додають лимонну кислоту для підвищення стійкості до окислення. Жир нагрівають до 170° С і під вакуумом з гострою парою температурою 250-350° С відганяють смакоароматичні речовини. Продуктивність дезодоратор періодичної дії в середньому 25 т / добу. У дезодоратора періодичної дії висота шару масла над паровим барботером велика, і умови ефективного контактування пара з жиром багато в чому залежать від даної швидкості пари або тиску його на виході в дезодоратор. Разом з тим задаються швидкості пара обмежені, тому що при цьому збільшуються втрати олії, унесеного паром з дезодоратора.

Безперервний спосіб. У дезодоратор безперервної дії завдяки ефективному контактування пара і жиру в невеликих шарах на різних насадках, тарілках, пластинах вдається досягти, рівноваги між парової та рідкої фазами, а отже, і рівномірності продування парою. Орієнтовні витрати пари на барботаж - 150 кг / т.

При періодичної дезодорації температура процесу 170 - 210 ° С, при безперервній - до 240°С і вище. Залишковий тиск у дезодоратора не повинно перевищувати більше 0,66 кПа (5мм.рт.ст.).

При періодичної дезодорації для створення вакууму застосовують конденсатори змішування і сухі вакуум насоси. Така система не дає можливості мати необхідну залишковий тиск. Тому в даний час переважно застосовують і при періодичній і при безперервній дезодорації паро-ежекторне вакуум - насоси.

Їх гідність - простота конструкції та експлуатації через відсутність рухомих будь - яких частин і можливість створення більш глибокого вакууму, вада - значна витрата робочого пара (більше 10 т / год при тиску 10 кгс / см.кв.) і охолоджуючої води (близько 18 м.куб / т.),тому ми вибираємо саме цей спосіб.

Рис. 1 - Дезодоратор періодичної дії: 1 - корпус дезодоратора: 2 - оглядів ліхтарі; 3 - патрубок для приєднаний до вакуумної системи; 4 - сухопар; 5 - каплевідбивач; 6 - кришка;7 - люк; 8 - змійовик зовнішній: 9 - зміїв внутрішній; 10 - барботер; 11 - днище

Дезодоратор, що представляє собою циліндричний апарат вертикального типу, робочої місткістю 5,4 м3 і продуктивністю близько 20 т / добу. Процес дезодорації ведеться в умовах розрідження (залишковий тиск 0,13-0,65 кПа) при температурі 210-230 ° С. Одночасно з жиром в дезодоратор подається 50% -вий розчин лимонної, кислоти з розрахунку 0,4 л на 1 т жиру. При досягненні температури жиру 100-150 ° С в дезодоратор через барботер подається гострий пар в кількості 250 кг / рік для інтенсивного перемішування жиру. При цьому тиск пари на вході в дезодоратор становить 0,2-0,3 МПа, а його температура 200-300єС. Середня, тривалість циклу дезодоратора дорівнює 4 березня ч і залежно від готовності жиру за органолептичними показниками. Потім жир охолоджується в дезодоратори до температури 100 ° С і направляється в маслоохолоджувач для охолодження до 25-30 ° С, а для саломаса - на 10 ° С вище його температури плавлення. Після охолодження дезодорат зберігається в спеціальних жиросховищах під розрідженням, або в атмосфері інертного газу. При дезодорації суворо контролюються такі важливі параметри, як температура жиру, залишковий тиск в дезодоратори, кількість і тиск пари для дезодорації і обігріву обладнання та ін. Один-два рази протягом доби каплезбірник звільняється від погонів. Через кожні 4-5 міс експлуатації рекомендується вилуговувати установку розчином NaOH концентрацією 20-40 г / л по викладеному вище режиму.

Для обігріву та охолодження жиру всередині апарата розташовані спіральні змієвики 9 поверхнею близько 35 м3, а для обігріву верхньої циліндричної частини дезодоратора і сухопарник 4 мається зовнішній змійовик 8 з поверхнею нагріву 3 м2. Барботер 10 служить для упорскування гострої пари. Тиск пари в барботері становить 0,03 МПа, а в змійовиках -3,0 МПа.

Список літератури

1. Масложировая отросль сегодня и завтра [Текст]: Масложировая промышленность // ОАО Союзмаргаринпром. - 2007, №4, С. 4 -5.

2. Тищенко, Є. В., Пономарев, П. Х. Харчові жири [Текст] : підручник. - 2 вид., 2005. - 227 с.

3. Масложировой комплекс в России в развитии [Текст] : Масложировая промышленность // Минсельхоз России. - 2006, №5, С. 4 - 5.

Размещено на Allbest.ru