DE2025739C - Verfahren zur Entschleimung und Alkaliraffination von rohem Glycendol - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entschleimung und Alkaliraffination von rohem Glyceridöl. Die Erfindung soll eine Arbeitsweise ermöglichen, bei der es vor der Alkaliraffination nicht notwendig ist, «Jas Glyceridöl zu entschleimen oder in anderer Weise vorzii behandeln.

Glyceridöle, insbesondere eßbare Glyceridöle, werden als Salatöle, Backöle, Bestandteile von Margarine und für andere Lebensmittelzwecke verwendet. Häufig kommt bei diesen und anderen Verwendungszwecken Maisöl zum Einsatz.

Ein Problem, das bei der Raffination von Glyceridölen auftritt, besteht darin, daß rohe Glyceridöle dazu neigen, einen hohen Gehalt an freien Fettsäuren, Phosphatiden bzw. Phospholipiden und teilchenförmigen Fettbegleitstoffen aufzuweisen, und daß sie häufig relativ viskos sind. Da freie Fettsäuren, Phosphatide und Fettbegleitstoffe in vielen Lebensmitteln unerwünscht sind, werden die rohen Glyceridöle raffiniert, um diese unerwünschten Stoffe zu entfernen.

Bevor die Alkaliraffination wirkungsvoll durchgeführt werden kann, müssen rohe Glyceridöle mit hohem Phosphatidgehalt entschleimt werden. Das Entschleimen wird gewöhnlich durch Behandlung der Cilyceridöle mit Wasser allein oder mit Wasser, das eine geringe Menge I.ntschleimungsmittel enthält, wie beispielsweise Essigsaiireanhydrid, durchgeführt. Nach dem Entschleimen weisen die rohen Glyceridöle einen deutlich geringeren Gehalt an freien Fettsäuren, Phosphatiden und 1 etlbegleitstoffen auf. Auch besitzen sie im allgemeinen eine viel geringere Viskosität. Selbst- \ erständlieh erhöh! die Fintschleimung eines rohen (ilyceridöls die Küsten dei ölgewinnung.

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Mengen Seift

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die beträchtliche Ölverluste zur

Folge habein weil die Neutralöle an der Seife aiii··.'ilen oder von ihr eingeschlossen werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Glyceridöl emulgierende Stoffe, wie Phosphatide, enthält. Im allgemeinen liegt der Ölverlust beim Raffinieren solcher Öle ir. der gleichen Größenordnung wie die Menge der freien Fettsäuren, die in dem Glyceridöl ursprünglich vorhanden ist.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Raffination eines viskosen, Schleimstoffe und Fettbegleitstoffe enthaltenden Glyceridöls mit Hilfe von Alkali in einem einzigen Arbeitsgang bei niedrigerem Raffinationsverlust durch Verseifung und Einschluß von Neutralöl im abgetrennten Seifenstock.

Das Verfahren der Erfindung besteht darin, daß eine wäßrige Nalriumhydroxydlösung mit dem rohen Glyceridöl zur Reaktion gebracht und die entstandene Öl-Wasser-Seifenstock-Zusammensetzung zu einem Öl-Seifenstock dehydratisiert wird, woraufhin dieser rehydratisiert wird und das dehydratisierte öl in üblicher Weise mit Hilfe einer unter Druck betriebenen Zentrifuge von dem Seifenstock abgeschleudert wird.

Die Erfindung liefert den Vorteil, daß auch die Alkaliraffination eines viskosen Glyceridöls, insbesondere von Maisöl, das erhebliche Mengen an freien Fettsäuren, Schleimstoffen und Fettbegleitstoffen enthält, in verbesserter Weise durchgeführt werden kann. Da das Verfahren in einem einzigen kontinuierlichen Prozeß durchgeführt werden kann, bietet es auch über die Ausbeuteverbesserung hinaus noch verfahrenstechnische Vorteile.

Vorzugsweise wird die Rehydratisierung in der unter Druck betriebenen Zentrifuge durchgeführt, was es gestattet, gleichzeitig e Rehydratisierung und die Tren-

aung vom raffinierten Öl durchzuführen. Das Deny- rungsform erfolgt die Vakuumtrocknung durch kontidratisieren wird vorzugsweise durch Sprühtrocknung n.iierliches Versprühen der Zusammensetzung in eine unter Vakuum durchgeführt, da dies ein elegantes kontinuierlich evakuierte Kammer. In der Vakuumk.-> niinuierlicnes Verfahren ermöglicht. Dabei wird vor- kammer entweichen das Wasser und die flüchtigen _Zl,gswe.se eine temperatur im Bereich von etwa 66 bis 5 Stoffe dampfförmig. Das entwässerte Öl-Seifenstockeiwa )i C angewandt, da hierbei ein schnelles und Gemisch, das wesentlich weniger flüchtig als Wasser wirkungsvolles Arbeiten möglich ist. Es wird auch be- ist, sammelt sich im unteren Teil der Kammer und vor/ugi, das Rehydratisieren und die Zentrifugal- wird herausgepumpt. Wie gefunden wurde, sollte für separation kontinuierlich durchzuführen, da durch das eine wirkungsvolle Durchführung des Vakuumtrockner unuieriicne Arbeiten ein besonders glatter und 10 nungs-Prozesses die Temperatur der Kammer im Be^leC'" ^zweckmaßiger Verfahrensablauf gewähr- reich von etwa 40 bis etwa 93°C liegen, was auch für Ic₁Md ^w'^rö· ihren Inhalt gilt, damit der Dampfdruck de^ Wassers

!.■as Verfahren ist auf ein viskoses Glyceridöi an- hoch genug ist für eine wirksame Entfernung des

wc--ohar, das Schleimstoffe, wie Phosphatide, gelöstes Wassers.

Ι·,, '.η, und andere Fettbegleitstoffe, wie Cellulose, 15 Um befriedigende Ergebnisse zu erhalten, sollte das

M,,!;e, unlösliche anorganische Verbindungen und dehydratisierte Öl-Seifenstock-Gemisch nicht mehr als

•!,'-•'■,.•he StOfTe, enthält. Selbstverständlich ist das Ver- etwa 3,0 Gewichtsprozent Wasser enthalten.

f..: ™ auch auf ein Glyceridöi anwendbar, das diese Nach der Dehydratisierung wird das Öl-Seifenstock-

\ Reinigungen nicht enthält. Es wird aber vorteil- Gemisch vorzugsweise in eine unter Druck arbeitende

h.; : ;>ei einem Glyceridöi angewendet, das diese natür- ao Zentrifuge überführt und gleichzeitig rehydratisieri

Iv vorkommenden Stoffe enthält, da das erfindungs- und zentrifugiert. Als Rehydratisierungsmittel dient

ν-. -.Qe Verfahren diese Stoffe zusammen mit den vorzugsweise Wasser, das vor der Rehydratisierung

f:.-. ui Fettsäuren bei einem minimalen Verlust an auf mindestens etwa 74"C erhitzt wird. Andere ge-

(., xndol entfernt. Im Hinblick auf die Tatsache, daß eigneie Rehydratisierungsmittel außer Wasser sind

P: jxphatide emulgierende Mittel sind, die üblicher- as wäßrige Lösungen von neutralen, schwach sauren oder

\ .C Glyceridöle im Seifenstock zur Lösung bringen basischen Stoffen, die mit dem öl nicht in Reaktion

1:1..; dadurch die Ölverluste vergrößern, ist dies über- treten. Beispiele für derartige Stoffe sind Salze, wie

ι ,v.hend. Natriumchlorid, Natriumsulfat, Natriumsilikat, KaIi-

Die bei der praktischen Durchführung der Erfindung umacetat und ähnliche Salze, und schwache organische

■ .endete Natriumhydroxidlösung hat bevorzugt 30 Säuren, wie Citronensäure.

>:üKi Konzentration von mindestens 10° Baume. Da- Der Seifenstock wird bei einer Temperatur im Bedach wird die Menge Wasser reduziert, die bei der reich von etwa 74 bis etwa 93°C mit Hilfe von Zentri-Ouichführung der Dehydratationsstufe entfernt wer- fugen von dem raffinierten öl getrennt. Besonders vor-Jc.'i muß. Vorzugsweise liegt die Konzentration der teilhaft ist es, wenn die Zentrifuge bei einer Tempe-Natriumhydroxidlösung im Bereich von etwa 10 bis 35 ratur arbeitet, die in den Bereich von etwa 85 bis etwa etwa 32°Baume. 93°C fällt.

Die Gesamtmenge an Natriumhydroxid, die dem Für die Durchführung der Erfindung ist es wesentulyceridöl zugesetzt wird, beträgt vorzugsweise nicht lieh, daß beim Raffinieren eines Glyceridöles, welches mehr als etwa 0,3% mehr, als zum Neutralisieren der nicht entschleimt worden ist oder vorher einer Alkalivorhandenen freien Fettsäuren erforderlich ist. Nach 40 raffinationsstufe unterworfen wurde und das erhebciner bevorzugten Ausführungsform liegt der Über- liehe Mengen freie Fettsäuren, Phosphatide und Fettschuß an Natriumhydroxid im Bereich von etwa 0,1 bis begleitstoffe enthält, die unter Druck arbeitende Zenetwa 0,3% oberhalb der theoretischen Menge. Durch trifuge mit einem Druck-Differential von mindestens die Verwendung dieser Menge Natriumhydroxid bleibt 1,75 at betrieben wird. Bei niedrigeren Druck-Differendie Verseifung von Glyceridöi auf ein Minimum be- 45 tialen ist das dehydratisierte Öl-Seifenstock-Gemisch schränkt, während gleichzeitig die Neutralisation der zu viskos für eine wirksame Trennung, freien Fettsäuren gesichert ist. Die Rehydratisierung der Öl-Seifenstock-Masse wird

Die Natriumhydroxidlösung wird mit dem rohen vorzugsweise in der Zentrifuge durchgeführt, und der

Glyceridöi bei einer Temperatur vermischt, die vor- Seifenstock wird sofort nach der Rehydratisierung von

zugsweise im Bereich von etwa 66 bis etwa 93°C liegt. 50 dem raffinierten öl durch Zentrifugieren abgetrennt.

Die Mischdauer beträgt vorzugsweise etwa ^l/a Minute Vorzugsweise wird das Rehydratisierungsmittel in der

bis etwa 12 Minuten, insbesondere etwa 1 Minute bis Zentrifuge der (schweren) Seifenstock-Phase der öl-

etwa 3 Minuten. Seifenstock-Masse zugesetzt.

Der Mischprozeß wird vorzugsweise so durchge- Im allgemeinen ist es vorteilhaft, die unter Druck

führt, daß man die Ströme von Natriumhydroxidlösung 55 arbeitende Zentrifuge bei einem Druck-Differential zu

und Glyceridöi in einem Rohr zusammenführt, das betreiben, das in dem Bereich von etwa 1,75 bis 5,27 at

hemmende Mittel und ein mechanisches Rührwerk liegt. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß

aufweist. Während des Durchflusses des Gemisches man die unter Druck arbeitende Zentrifuge mit einem

durch das Rohr sorgen die hemmenden Mittel und das Entleerungsdruck des raffinierten Öls (leichte Phase)

Rührwerk für eine gründliche Durchmischung. Die 60 betreibt, der im Bereich von etwa 1,75 bis etwa 7,03 atü

totale Verweilzeit und die Temperatur in dem Rohr liegt, und mit einem Eingangsdruck im Bereich von

liegen vorzugsweise in dem bereits angegebenen Be- etwa 5,27 bis etwa 10,55 atü. Vorzugsweise wird der

reich. Die Zeit in dem bevorzugten Temperaturbereich Entleerungsdruck so kontrolliert, daß er im Bereich

ist ausreichend, damit das Natriumhydroxid mit den von etwa 2,81 bis etwa 4,92 atü liegt, und der Fiin-

freien Fettsäuren reagieren kann. 65 gangsdruek wird so eingestellt, daß er im Bereich um

Die erhaltene Öl-Wasser-Seifenstock-Zusammen- etwa 6,33 bis etwa 7,73 atü liegt. Der Enllcerungsdruck

Setzung wird dann vorzugsweise durch Trocknung im des anfallenden Seifenstocks (schwere Phase) enl-Vakuum dehydratisiert. In einer typischen Ausfüh- spricht dem atmosphärischem Druck.

Der Eingangsdruck in der unter Druck betriebenen Zentrifuge wird im dllgemeinen durch Einstellung des Pumpensystems kontrolliert. Der Enlleerungsdruck wird üblicherweise durch Einstellungeines Entleerungsventils in der Leitung für das raffinierte öl kontrolliert. Einzelheiten der Ventilanordnung sind unwichtig, solange eine angemessene Zufiußinenge und erwünschter lintleerungsdruck erreicht werden können. Geeignete Druckiensrifugen sind im Handel erhältlich.

Vorzugsweise werden die Rehydratisierung und die Zentrifugalseparation kontinuierlich durchgeführt.

Das bevorzugte Glycridöl für die praktische Anwendung des erfind imgsgemäßen Verfahrens ist ein viskoses nicht entschleimtes (rohes) Maisöl. Vor der Raffination enthäl: cm rohes Maisöl im allgemeinen eine Menge an freien Fettsäuren im Bereich von etwa 1 bis etwa 7%, eine Menge an Schleimstoffen (Phosphatide, gelöstes Protein usw.) im Bereich von etwa 1 bis etwa 4°/,, und eine Menge von teilchenförmigen Fettbegleitstoffen im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 1,0°/_u, wobei sich alle Prozentangaben auf Gewicht beziehen und auf das Gesamtgewicht des rohen Maisöls bezogen sind.

Das folgende Beispiel erläutert die Raffination eines typischen rohen Maisöls, das eine hohe Viskosität und einen hohen Gehall an Fettsäuren aufweist, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Das Beispiel soll die Erfindung nur illustrieren, aber selbstverständlich nicht begrenzen. Alle Teil- und Prozentangaben beziehen sich auf Gewicht, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird.

Beispiel

Rohes nicht enlschleimtcs Maisöl (68 100 kg) wurde in einem kontinuierlichen Pro/.eß raffiniert, der wie folgt durchgeführt wurde:

Das Öl und eine 15-Baume-Natriuinhydroxidlösung wurden jeweils auf 82 C vorerhitzt und in einem mit hemmenden Mitteln und mit einem mechanischen Rührwerk ausgerüstetem Rohr zum Zusammenflieüen gebracht. Die Temperatur des Rohres wurde auf 82 C eingestellt. Die hemmenden Mittel und das Rührwerk in dem Rohr sorgten für ein gutes Vermischen des Öls mit dem Alkali. Dabei wurde ein Überschuß von 0,2"/„ Natriumhydroxid über der zum Verseifen der freien Fettsäuren erforderlichen Menge aufrechterhalten. Die durchschnittliche Vcrweil/eit für das Gemisch in dem Rohr betrug etwa 2 Minuten. Nach dem Durchgang durch das mit hemmenden Mitlein versehene Rohr wurde die rohe Öl-Alkali-Mischung kontinuierlich unter Vakuum sprühgetrocknet. Die Eingangsicmpcratur im Sprühtrockner war auf etwa SS C eingestellt. Die Temperatur wurde durch Hindurchleiten von Dampf durch in den Sprühtrockner eingebaute Rohrschlangen kontrolliert. In dem Sprühtrockner wurde ein Druck zwischen etwa 0,83 und etwa 0,97 atü aufrechterhalten.

Das dehydratisierte, sprühgetrocknete Gemisch wurde in eine unter Druck arbeitende Zentrifuge überführt. Der Entleerungsdruck (leichte Phase) der Zentrifuge wurde zur wirksamen Separation periodisch eingestellt, er wurde im Bereich von etwa 2,81 bis etwa 4,92 atü aufrechterhalten. Der Eingangsdruck in der

ίο Zentrifuge wurde eingestellt und aufrechterhalten im

Bereich von etwa 6,33 bis etwa 7,73 atü, so daß in der Zentrifuge ein Druck-Differenzial von mindestens 1,75 atü vorhanden war.

In das Gemisch in der Zentrifuge wurde kontinuierlieh Wasser mit einer Temperatur von etwa 93 C injiziert. Die »Foots« bzw. der Seifenstock wurden kontinuierlich aus dem Austritt der Zentrifuge für die schwere Phase abgezogen, und raffiniertes Maisöl wurde aus dem Austritt für die leichte Phase abgezogen. Für die Verarbeitung der gesamten 68 100 kg Öl waren etwa 10 Stunden erforderlich.

Während der Durchführung der Raffination wurden vier Probenahmen durchgeführt. Jede Probenahme bezog sich auf fünf Einzelproben, und zwar rohes

Maisöl, dehydratisiertes Gemisch, rohes Öl-Alkali-Gemisch, raffiniertes Maisöl und Seifenstock. Jede der Proben rohes Maisöl wurde analysiert, um den Gehali an freien Fettsäuren zu ermitteln. In jeder der vier Proben des dehydratisierten Gemisches wurde der Wassergehalt bestimmt.

Jede der vier Proben des Öl-Alkali-Gemisches, des raffinierten Öls und des Seifenstocks wurde hinsichtlich des Natriumgehalts analysiert. Die prozentuale Ausbeute Λη raffiniertem Maisöl bezieht sich auf die Gesamtmenge Rohöl, sie wurde nach der Nalriumbilanz-Melhode berechnet, die von L. S. C r a u e r und F. E. S u 11 i ν a η in J. Am. Oil Chemist' Soc, 3X. S. 172 (1%1), beschrieben worden ist.

Das gleiche rohe Maisöl wurde in derselben Weise untersucht, aber ohne Dehydratation, und zwar zu Vergleichszwecken.

Die Ergebnisse, die durch die Behandlung des rohen Öls erhalten wurden, sind in der Tabelle zusammengestellt worden.

Wie aus den Zahlen zu ersehen ist, werden deutlich höhere Ausbeuten an raffiniertem Maisöl erhalten, und es geht deutlich weniger eingeschlossenes öl mit dem Seifenstock verloren, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des rohen Maisöls in dem dehydratisieren Gemisch auf unter etwa 3,0 "/„gehalten wird, als es der Fall ist, wenn das gleiche Maisöl ohne die Dehydratisierungsslufe raffiniert wird. Gleichzeitig zeigen die Zahlen, daß das Verfahren erfolgreich im technischen Bereich durchgeführt werden kann, für den die Ausbculeverbesserung von erheblicher Bedeutung ist.

Probe

•1

Kontrolle

(ieliall ;in freier I ellsiiiire im rohen M:iisiil

3.70
3.70
3.74
3.74

",■Ι, I eucliligkeii im ilehyili'iil isiei ten C iemiseh

2.1S 2.04 2.5S 3.54

" „ Neuliiilol im	Ausbeute an
Seifensloek	raffiniertem Maisöl
24.0	92,25
23,5	92,46
24.0	91,86
27.2	91,03
32.()	90,72

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entschleimung und Alkaliraffination von rohem Glyceridöl, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Natriumhydroxydlösung mit dem rohen Glyceridöl zur Reaktion gebracht und die entstandene Öl-Wasser-Seifenstock-Zusammensetzung zu einem Öl-Seifenstock dehydratisiert wird, woraufhin dieser rehydratisiert wird und das dehydratisierte öl in üblicher Weise mit Hilfe einer unter Druck betriebenen Zentrifuge von dem Seifenstock abgeschleudert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rehydratisierung in der unter Druck betriebenen Zentrifuge erfolgt.

3. Verfahren nach vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Dehydratisieren durch Sprühtrocknung unter Vakuum durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühtrocknung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 66 bis etwa 93⁰C erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rehydratisieren und die Zentrifugalseparation kontinuierlich durchgeführt werden.

die Bildung von Öl-Seifenstoek-Emulsionen wahrend der Aikaliraflination und haben die Wirkung, daü sich die Givceridöle τη Seifenstock lösen. So kommt es, daß bei dem konventionellen Prozeß der Alkaiirafiinaiion dV NeuuaiöKeriusie im Seifenstock wesentlich höher sind wenn die Phosphatide nicht zunächst durch Entschie'iiiLn aus dem rohen Glyceridöl entfernt werden. Πι. anderes Enischleimungsverfahren verwendet vwei aufeinanderfolgende Schritte der Alkaiiraffi-Imm Der ersie Schritt vermindert die Me>:i>e an freien' Ii eitsäuren. Phüsphatiden und Fettbegleii-.ioffcn. D-'- rvmiü Sehriit reduziert diese Menge weiter bis auf ar^ehrl;v.:e Aüte-ile. Dieser Zweistufenpro/el· läßt X-'nfii!¹'·-"'!'<·' kosten der Glyceridölgewinnur:- an-

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