Reinigungsverfahren für Fette und fette Öle Die meisten Fette und fetten Öle, welche zu Le bensmitteln, beispielsweise Margarine, industriell ver arbeitet werden, enthalten in dem Zustand, in wel chem sie z. B. durch Extrahieren oder Pressen aus dem pflanzlichen oder tierischen Rohstoff gewonnen sind und der auf ihre Verarbeitung eingestellten Lebensmittelindustrie feilgeboten werden, eine grös- sere oder kleinere Menge freier Fettsäuren, welche entfernt werden muss.
Dies erfolgt durch Raffination, die in den meisten Fällen so ausgeführt wird, dass das Fett, bzw. das fette Öl, üblicherweise bei erhöhter Temperatur, mit in Wasser gelöstem Alkali, das ist Lauge, in der Regel Natronlauge, zur Umwandlung der freien Fettsäuren im Fett, bzw. fetten Öl, in von diesem auf physikalischem Wege abscheidbare Seifen behandelt wird.
Während die Raffination somit in erster Linie auf das Neutralisieren und das Abschnei den der während der Neutralisierung entstandenen Seifen abzielt, wirkt sie jedoch ausserdem je nach der Art des Fettes, bzw. fetten Öles, mehr oder weniger entfärbend und auch in anderen Hinsichten reinigend. Bei den bisher bekannten und verwendeten Reini gungsverfahren ist jedoch die entfärbende Wirkung der Raffination meistens nicht ausreichend, sondern muss durch ein nachfolgendes Bleichen ergänzt wer den. Dieses Bleichen wird meistens mit aktivierten Bleicherden ausgeführt.
Im Zusammenhang mit der Raffination von Fett mit Lauge wurde bereits vorgeschlagen, das Fett einer Vorbehandlung mit Phosphorsäure zu unter ziehen. Es wurde festgestellt, dass nicht-hydratisier- bare Phosphatide im Fett von einem Zusatz von Phosphorsäure in hydratisierbare Phosphatide umge wandelt werden, so dass sie bei der folgenden Be handlung des Fettes mit Lauge in eine solche Form umgewandelt werden, dass sie auf physikalischem Wege aus dem Fett entfernt werden können,
und zwar zusammen mit der Lauge oder durch Filtrieren des Fettes. Man meint, dass diese Umwandlung eine Folge des Entfernens von Calcium und Magnesium aus den Phosphatiden durch Einwirkung der Phos phorsäure ist.
Eine im wesentlichen Grade verbes serte Reinigungswirkung, insbesondere Entfärbungs- wirkung, der Raffination infolge der Vorbehandlung des Fettes mit Phosphorsäure wird jedoch nicht erzielt, wenn diese Vorbehandlung in der bisher vor geschlagenen Weise durchgeführt wird.
Die Erfindung betrifft ein Reinigungsverfahren für Fette und fette Öle, welches die Raffinaiion des Fettes, bzw. fetten Öles, mit Alkali nach einer Vor behandlung mit Phosphorsäure umfasst und dadurch gekennzeichnet ist, dass diese Vorbehandlung mit Phosphorsäure (H3P04) darin besteht, dass das Fett, bzw.
das fette Öl, in zu praktisch vollständiger Was serfreiheit vakuumgetrocknetem Zustand bei einer Temperatur von 60-900 C während mindestens 5 Minuten im Vakuum mit einer Phosphorsäure hoher Konzentration in einer Menge von 0,025-0,3 Volu menprozent des Fettes, bzw. fetten Öles, je nach dessen Art und Qualität, berechnet für 85'o/o-ige Phosphorsäure, behandelt wird, um eine Steigerung des Gehalts des Fettes, bzw.
fetten Öles, an freien Fettsäuren und eine Verminderung des Gehalts an natürlichen Oxydationshemmkörpern durch die Phos- phorsäurebehandlung zu vermeiden und um durch Reaktion der zugesetzten Phosphorsäure mit im Fett, bzw.
fetten Öl, anwesenden Verunreinigungen, insbe sondere grünen Farbstoffen und Oxydationsproduk ten, Stoffe zu bilden, weiche in aus dem Fett, bzw. fetten Öl, in dessen getrocknetem Zustand abscheid- barer, fester Form anfallen, wonach die somit im Fett, bzw. fetten Öl, entstandenen Fällungen durch Filtrieren oder Schleuderabscheiden abgeschieden werden, während sich das Fett, bzw.
das fette Öl, noch in dem zu praktisch vollständiger Wasserfreiheit getrockneten Zustand befindet, ehe es der Raffina- tion mit Alkali unterzogen wird.
Durch dieses Reinigungsverfahren erzielt man vor allem, dass das Fett, bzw. das fette Öl, nach der Raffination mit Alkali kaum noch irgendwelche anderen Farbstoffe als solche von Karotincharakter enthält, welche sich nicht nachteilig auswirken, wenn das Fett, bzw. fette Öl, zur Herstellung von Marga rine verwendet werden soll, wo das Fett, bzw. das fette Öl, nämlich normalerweise mit gelben und roten Farbstoffen, meistens von Karotincharakter, versetzt wird.
Behandelt man das Fett, bzw. das fette Öl, mit Phosphorsäure in der oben beschriebenen Weise, das heisst bei einer der Art des Fettes, bzw. fetten Öles, angepassten Temperatur von 601, C und mehr, jedoch unter 900 C, während mindestens 5 und sogar bis zu 30 Minuten oder länger, in praktisch vollständiger Abwesenheit von Luft oder anderer oxydierender Atmosphäre und in praktisch vollständig wasserfreiem Zustand - abgesehen von der äusserst geringen Menge, welche in der geringen Menge zugesetzter Phosphorsäure hoher Konzentration enthalten ist wodurch ein Verdünnen der Phosphorsäure mit im Fett, bzw. fetten Öl, anwesendem Wasser vermieden wird, so reagiert die Phosphorsäure mit im Fett, bzw.
fetten Öl, enthaltenen grünen Farbstoffen (wahr scheinlich dadurch, dass die Phosphorsäure das Ma gnesiumatom in den grünen Farbstoffen engagiert, von denen man meint, dass sie Chlorophylleharakter besitzen) und mit im Fett, bzw.
fetten<B>Öl,</B> enthalte nen, hauptsächlich aus Peroxyden und Aldehyden bestehenden Oxydationsprodukten, und bildet dabei in fester Form im Fette, bzw, fetten Öl, ausfallende Stoffe, welche durch Filtrieren und in gewissen Fällen auch durch Schleuderabscheiden im Zentrifugalschei- der abscheidbar sind, jedoch bei der Raffination des vorbehandelten Fettes, bzw.
fetten Öles mit Alkali, falls sie nicht erfindungsgemäss demzuvor vom Fette, bzw. fetten Öl, in dessen noch bis zur praktisch voll ständigen Wasserfreiheit getrocknetem Zustand abge schieden worden sind, völlig oder teilweise wieder aufgelöst werden, so dass die hier erstrebte Endwir kung der Phosphorsäurebehandlung ausbleibt.
Die kombinierte Wirkung der Raffination mit Alkali und der erwähnten Vorbehandlung mit Phos phorsäure äussert sich einerseits in einer wesentlichen Herabsetzung des Oxydationsgrades des Fettes, bzw.
fetten Öles, und andererseits auch vor allem in einer derart bedeutenden Entfärbung, dass das in den meisten Fällen sonst erforderliche Bleichen mit adsor- bierenden Bleichmitteln (Bleicherde, aktivierter Bleicherde, Entfärbungskohle) völlig entbehrt werden kann oder dass der Bedarf an Bleichmitteln für ein gegebenenfalls erforderliches Bleichen des Fettes, bzw. fetten Öles, nach der Raffination wesentlich ge ringer wird, was alles eine erhebliche Kostenersparnis bedeutet.
Wird das Filtrieren des Fettes, bzw. fetten Öles, nach der Behandlung mit Phosphorsäure mit Hilfe eines geeigneten Filtermittels, z.B. Kieselgur, ausge führt, beseitigt man in dieser Weise auch einen ev. Überschuss an Phosphorsäure, der sonst bei der fol genden Neutralisierung mit Alkali störend wirken könnte.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist im folgenden auf die Zeichnungen hingewiesen, in der Fig. 1 und 2, beispielsweise je einen Abschnitt einer Anlage zur Ausübung des erfindungsgemässen Ver fahrens in einer als besonders vorteilhaft befundenen Ausführungsform veranschaulichen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird das zu behan delnde Fett satzweise mittels einer Waage 1 eingewo gen, zu deren Waagebehälter 2 das Fett durch eine Rohrleitung 3 geleitet wird. Die Phosphorsäure behandlung wird halbkontinuierlich in einem senk rechten Behälter 4 ausgeführt, der durch eine an eine Vakuumpumpe angeschlossene Leitung 5 eva kuiert gehalten wird. Im Behälter 4 sind untereinan der vier nach oben offene, aus säurefestem Werkstoff hergestellte Behälter oder Tröge 6, 7, 8 und 9 ange bracht. Vom Waagebehälter 2 wird jeder einge wogene Fettsatz durch eine Rohrleitung 10 und eine über dem obersten Trog 6 vorgesehene Sprühvor richtung 11 zu diesem Trog zwecks Entlüftung und Trocknung des Fettes sowie zu dessen Erhitzung zur erwünschten Temperatur geleitet.
Für die Erhitzung enthält der Trog 6 eine Rohrschlange 12, die unter der Kontrolle eines thermostatgeregelten Ven tils mit Dampf erhitzt wird. Zum Erreichen einer gu ten Wärmeübertragung zwischen der dampferhitzten Rohrschlange 12 und dem Fett im Trog 6 besitzt letzteres ein Rührwerk 13.
Die drei obersten Tröge 6, 7 und 8 besitzen von automatisch gesteuerten Ven tilen überwachte Bodenablässe 14, 15 und 16 mit grossem Durchlauf zum raschen Abzapfen jedes Fett satzes vom obersten Trog 6 zum darunterliegenden Trog 7 und später von diesem zum darunterliegenden Trog 8 und schliesslich von diesem zum untersten Trog. 9.
Unter der Kontrolle eines automatisch ge steuerten Dosierventils oder Dosierpumpe 19 wird dem Fett im Trog 7 über eine Rohrleitung 18 Phos- phorsäure hoher (85 %-iger) Konzentration aus einem Behälter 17 hinzugesetzt. Der Trog 8 soll der Phos phorsäure eine bestimmte, genügend lange Zeit zur Einwirkung auf das Fett geben, da es sich herausge stellt hat, dass die erwünschte Reaktion langsam fort schreitet.
Der unterste Trog 9 dient als Puffer zwi schen dem satzweise stattfindenden Abzapfen des Fettes aus dem darüberliegenden Trog 8 und einem kontinuierlichen Wegpumpen des Fettes aus dem untersten Trog 9 durch eine Pumpe 20. Es kann zweckmässig sein, das Fett im Trog 9 mittels einer darin vorgesehenen Kühlwasser-Rohrschlange 21 mehr oder weniger abzukühlen. Auch die Tröge 7, 8 und 9 enthalten Rührwerke 22, 23 und 24. Die Rührwerke in den Trögen können von einem gemein- Samen Motor 25 oder von je einem Motor oder auch in irgendeiner anderen zweckdienlichen Weise ange trieben werden.
Für die Ventile in den Bodenab lässen 14, 15 und 16 der Tröge 6, 7 und 8, das Phosphorsäure-Zugabeventil 19, ein Ventil 26 in der Fettzufuhrleitung 3 und ein Ventil 27 in der Lei tung 10 kann zweckmässigerweise eine gemeinsame automatische Programmsteuerung 28 in einem B,e- triebsautomatisierungs.system vorgesehen sein, welches nach bekannten Grundsätzen ausgebildet sein kann und deshalb nur sehr schematisch in der Zeichnung veranschaulicht ist.
Dieses System kann beispielsweise unter der Konrolle zweier im Puffertrog 9 vorgesehe ner Schwimmer 29 und 30 stehen, derart, dass ein neuer Fettsatz eingewogen und dem Behälter 4 zuge führt wird, sobald das Fett im Puffertrog 9 auf ein unterbrochen wird, wann das Fett im Trog 9 zu einem gewissen höheren Niveau gestiegen ist.
Die der Leistung der Anlage entsprechende Pumpe 20 pumpt das mit Phosphorsäure fertig behandelte Fett durch eine Rohrleitung 31 zu einem Filter 32, das von einem mit Filtermittel arbeitenden, aus säurefestem Werkstoff hergestellten Standardtyp (z.B. Niagara Filters Europe ) sein kann. Das Filter besteht aus einem Behälter, in den eine Anzahl Filterblätter aus feinmaschigem Stahldrahtnetz einge setzt ist, durch die der Fettstrom läuft.
Beim Ein leiten der Filtrierarbeit wird auf die Filterblätter ein Bett eines zweckmässigen Filtermittels (z.B. reines Kieselgur) aufgetragen. Dies findet derart statt, dass das Filtermittel in einem an die Leitung 31 über eine Zweigleitung 33 und ein Schwimmerventil angeschlos senen Mischbehälter 34 mit Fett gemischt wird, wonach das Gemisch mittels einer zwischen dem Boden des Behälters 34 und der Leitung 33 ange schlossenen Pumpe 35 durch das Filter 32 gepumpt wird, wobei sich das Filtermittel auf den Filter blättern absetzt. Beim Einleiten der Filtrierarbeit werden das Filter 32 und der Behälter 34 unter Vakuum gehalten, um zu vermeiden, dass das Fett mit der Luft in Berührung kommt.
Die Evakuierung geschieht durch eine an den evakuierten Behälter 4 angeschlossene Leitung 36. Bis sich alles Filter mittel auf den Filterblättern abgesetzt hat, wird das Fett durch die Leitung 31, das Filter 32, die Lei tung 37 und zurück zum Trog 9 durch eine mittels eines Überdruckventils 39 an die Leitung 37 ange schlossene Leitung 38 rundgepumpt.
Nachdem sich das Filtermittel auf den Filter blättern im Filter 32 abgesetzt hat, wird das filtrierte Fett durch die Leitung 37 zu einer Anlage zur konti nuierlichen Nassraffination des Fettes mit Alkali geleitet.
Das nach einer Vorbehandlung gemäss Obigem einer gründlichen Nassraffination mit Alkali unter- zogene Fett ist praktisch frei von freien Fettsäuren, grünen Farbstoffen und Schleimstoffen. Ausserdem ist sein Oxydationsgrad wesentlich herabgesetzt wor den. Im folgenden sind schliesslich einige nähere Anga ben über die Behandlung einiger verschiedener Fett und fetten Öle in der in der Zeichnung veranschau lichten Anlage gemacht.
Gehärtetes Walöl, gehärtetes Erdnussöl, gehärte tes Baumwollsaatöl, Talg und Schweinefett sind Beispiele von Fettarten, die beim Einliefern in die Raffinerie meistens einen derart hohen Oxyda tionsgrad aufweisen, dass das Fett vor seinem Neu tralisieren mit Alkali zweckmässigerweise mit Phos phorsäure zu behandeln und anschliessend in der oben beschriebenen Weise zu filtrieren isst. Die Menge, in der die Phosphorsäure hinzuzusetzen ist, schwankt mit dem Oxydations- und Verunreini gungsgrad des Fettes.
Bei normalen Fettqualitäten ist es zweckmässig, die Phosphorsäure - berechnet als 85 %-ig - in einer Menge von 0,1 Volumenprozent des Fettes hinzuzusetzen.
In manchen Fällen kann es zweckmässig sein, das Fett vor der nach der Phosphorsäurebehandlung und vor der folgenden Laugenbehandlung auszuführenden Filtrierung einer Grobreinigung im geschlossenen Zentrifugalscheider oder Klärapparat zu unterziehen.
Rapsöl ist ein fettes Öl dessen Verunreinigungs- grad meistens so hoch liegt, dass die Phosphorsäure (85'o/o-ig) in einer Menge von 0,15-0,3 Volumen prozent des fetten Öles hinzuzusetzen ist. Die zweck- mässige Menge 85 /o-iger Phosphorsäure zur Behandlung von Erdnussöl üblicher Qualitäten be trägt 0,05-0,15 Volumenprozent des fetten Öles.