RU1775465C - Process for separation of animal fat into fractions with different melting temperatures - Google Patents

Abstract

Использование: масло-жирова  промышленность , технологи  разделени  жиров на фракции охлаждением. Сущность изобретени : расплавленный животный жир предварительно охлаждают до геме- пературы. превышающей температуру начала кристаллизации тугоплавкой фракции на 1-2° С. Охлажденный жир смешивают с раствором электролита, содержащим поверхностно-активное вещество, в таком количестве и при такой температуре раствора, которые обеспечивают окончательное охлаждение жира до температуры, превышающей температуру плавлени  легкоплавкой фракции на 1-2° С. Смешение провод т в кольцевом зазоре при градиенте скорости смеси в радиальном направлении 1-250 м/мин/м. Выпавшие кристаллы тугоплавкой фракции отдел ют.Usage: oil-fat industry, technologies for the separation of fats into fractions by cooling. SUMMARY OF THE INVENTION: The molten animal fat is pre-cooled to the temperature. 1-2 ° C higher than the temperature of crystallization onset of the refractory fraction C. The cooled fat is mixed with an electrolyte solution containing a surfactant in such an amount and at such a temperature that the fat is finally cooled to a temperature above the melting point of the low-melting fraction by 1-2 [deg.] C. Mixing is carried out in an annular gap with a radial velocity gradient of the mixture of 1-250 m / min / m. The precipitated crystals of the refractory fraction are separated.

Description

Изобретение относитс  к области м сной промышленности, в частности к производству пищевых животных жиров, и может быть использовано дл  производства продуктов детского питани , маргариновой продукции и кондитерских изделий.The invention relates to the field of meat industry, in particular to the production of edible animal fats, and can be used for the production of baby food, margarine products and confectionery.

Известен способ разделени  жировой смеси на отдельные компоненты, включающий кристаллизацию смеси путем охлаждени  ее до температуры, образовани  кристаллов при одновременном перемешивании и последующее отделение образовавшихс  кристаллов.A known method for separating a fat mixture into separate components, comprising crystallizing the mixture by cooling it to a temperature, forming crystals while stirring, and then separating the crystals formed.

Известен также способ разделени  жировых смесей на фракции с различными точками плавлени  путем расплавлени  жира, добавлени  водного раствора смачивающего агента и электролита, охлаждени  испарением воды в вакууме, диспергировани  смеси в дополнительном количестве водного раствора смачивающего агента, разделени  дисперсии на легкую и т желую фазы, отделени  фазы смачивающего агента и рециркул ции последнего.There is also known a method of separating fat mixtures into fractions with different melting points by melting fat, adding an aqueous solution of a wetting agent and an electrolyte, cooling by evaporation of water in a vacuum, dispersing the mixture in an additional amount of an aqueous solution of a wetting agent, separating the dispersion into light and heavy phases, separating wetting agent phases and recirculation of the latter.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ разделени  животных жироп на фракции, заключающийс  в предварительном охлаждении расплавленного жира в теплообменнике, окончательном охлаждении и кристаллизации тугоплавкой фракции в кристаллизаторе, смешивании полученной массы с раствором, содержащем повер- . хностно-активное вещество и электролит, в смесителе, и последующем разделении фаз.Closest to the proposed method is the separation of animal fat into fractions, which consists in pre-cooling the molten fat in a heat exchanger, final cooling and crystallization of the refractory fraction in a crystallizer, mixing the resulting mass with a solution containing rotameter. active substance and electrolyte, in a mixer, and subsequent phase separation.

ега&ega &

Недостатками указанных способов  вл ютс  неравномерное протекание процессов охлаждени  - кристаллизации по объему аппаратов, низка  их интенсивность , что сказываетс  на чистоте разделе- ни  фракций, качестве готовой продукции (йодное число 14-15, точка помутнени  14- 15° С), а также высока  металлоемкость используемых аппаратов и неоправданные затраты производственных площадей.The disadvantages of these methods are the uneven flow of cooling and crystallization processes throughout the volume of the apparatus, their low intensity, which affects the purity of separation of fractions, the quality of the finished product (iodine number 14-15, cloud point 14-15 ° C), and also high metal consumption of the devices used and unjustified costs of production facilities.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества готовой продукции и интенсификаци  процесса.The aim of the invention is to improve the quality of the finished product and the intensification of the process.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе разделени  животного жира на фракции, заключающемс  в предварительном и окончательном охлаждении расплавленного жира,кристаллизации тугоплавкой фракции, смешивании полученной массы с раствором, содержащим поверхностно-ак- тивное вещество и электролит, и последующем разделении фаз, согласно изобретению, предварительное охлаждение провод т до температуры, превышающей температуру начала кристаллизации тугоплавкой фракции на 1-2° С, а окончательное охлаждение - в процессе смешивани  жира с раствором электролита. Количество и температуру раствора выбирают таким образом, чтобы обеспечить окончательное охлаждение до температуры, превышающей температуру плавлени  легкоплавкой фракции на 1-2° С. Смешивание жира с раствором ведут при градиенте скорости смеси в радиальном направлении от 1 до 250 м/мин/мм.The goal is achieved in that in the method of separation of animal fat into fractions, which consists in preliminary and final cooling of the molten fat, crystallization of the refractory fraction, mixing the resulting mass with a solution containing a surface-active substance and an electrolyte, and subsequent phase separation, according to the invention , preliminary cooling is carried out to a temperature exceeding the temperature of the onset of crystallization of the refractory fraction by 1-2 ° C, and the final cooling is in the process of mixing fat with electrolyte solution. The amount and temperature of the solution is chosen so as to ensure final cooling to a temperature that is 1-2 ° C higher than the melting point of the low-melting fraction. Fat is mixed with the solution at a radial velocity gradient of the mixture from 1 to 250 m / min / mm.

Процесс перемешивани  смеси и ее кристаллизацию совмещают в одном аппарате-смесителе . В составе жиров имеютс  глицерины (содержащее изогексадекано- вую и изооктадекановую кислоты), темпера- тура кристаллизации которых выше, чем у всех остальных глицеридов в составе животных жиров. Температура начала кристаллизации тугоплавкой фракции, определ ема  температурой кристаллизации наиболее ту- гоплавкого глицерида, составл ет 38° С. Температура плавлени  легкоплавкой фракции составл ет 23° С и определ етс  наличием олеиновой кислоты. Предварительное охлаждение расплавленного жира в тепло- обменнике до температуры, превышающей температуру начала процесса кристаллизации на 1-2° С, улучшает услови  проведени  процесса, т. к. обеспечивает лучшее перекачивание из теплообменника жира, наход щегос  в жидком состо нии вблизи температуры начала кристаллизации. Смешивание жира с раствором электролита и ПАВ производитс  до начала кристаллизации , причем раствор имеет пониженнуюThe process of mixing the mixture and its crystallization are combined in one mixer. Fats contain glycerins (containing isohexadecanoic and isooctadecanoic acids), the crystallization temperature of which is higher than that of all other glycerides in animal fats. The crystallization temperature of the refractory fraction, determined by the crystallization temperature of the most refractory glyceride, is 38 ° C. The melting point of the low-melting fraction is 23 ° C and is determined by the presence of oleic acid. Pre-cooling the molten fat in the heat exchanger to a temperature exceeding the crystallization process start temperature by 1-2 ° C improves the process conditions, since it provides better pumping of fat in the liquid state near the crystallization temperature from the heat exchanger. Mixing fat with a solution of electrolyte and surfactant is carried out before crystallization begins, and the solution has a reduced

температуру. С помощью этого раствора проводитс  окончательное охлаждение жира в процессе кристаллизации до температуры, превышающей температуру плавлени  легкоплавкой фракции на 1-2° С, путем использовани  необходимого дл  этого количества и температуры раствора. Это способствует более интенсивному протеканию процесса кристаллизации . При этом в составе легкоплавкой фракции жира уменьшаетс  содержание пен- тадекановой и миристиновой кислот, что выражаетс  в уменьшении температуры точки помутнени . Гомогенной перемешивание жировой смеси позвол ет выравн ть температуру эмульсии по всему объёму, что способствует повсеместному зарождению и росту кристаллов высокоплавкой фракции. Под действием однородного перемешивани  частицы твёрдой фазы слипаютс  в агломераты, которые гораздо легче отделить от жидкой фракции в процессе разделени . Турбулентность в жировом материале, подвергаемом однородному перемешиванию, должна быть минимальной, что достигаетс  в выбранном диапазоне значений градиента скорости смеси в радиальном направлении 1-250 м/мин/мм.temperature. With this solution, fat is finally cooled during crystallization to a temperature that is 1-2 ° C higher than the melting point of the low-melting fraction by using the quantity and temperature of the solution necessary for this. This contributes to a more intensive crystallization process. At the same time, the content of pentadecanoic and myristic acids in the composition of the low-melting fat fraction decreases, which is reflected in a decrease in the cloud point temperature. Homogeneous mixing of the fat mixture makes it possible to equalize the temperature of the emulsion throughout the volume, which contributes to the widespread nucleation and growth of crystals of the high melting fraction. Under uniform mixing, the solid particles coalesce into agglomerates, which are much easier to separate from the liquid fraction during the separation process. The turbulence in the fat material subjected to uniform mixing should be minimal, which is achieved in the selected range of the gradient of the velocity of the mixture in the radial direction of 1-250 m / min / mm.

Пример 1. Гов жий жир, предварительно расплавленный и имеющий температуру t 52° С, насосом подают в теплообменник, где производитс  его охлаждение до 39-40° С. Охлаждённый жир подают в аппарат-смеситель, где его смешивают с раствором электролита - 4,8% хлорида натри , содержащим 1,2% лаурил- сульфата натри ,  вл ющегос  поверхностно-активным веществом /ПАВ/. Раствор перед подачей его в смеситель охлаждают до 21-22° С и смешивают с жиром в соотношении 1,64 : 1. Одновременно осуществл етс  перемешивание смеси мешалкой, вращающейс  в кольцевом участке, градиент скорости которой составл ет 147 м/мин/м. Процесс кристаллизации при непрерывном перемешивании осуществл етс  в течение 4 ч. Через 2 ч после начала процесса кристаллизации температура составл ет 30-31° С. В конце процесса эмульси  имеет температуру 25° С. Образованную в смесителе эмульсию раздел ют на две фазы . Легкоплавка  жидка  фракци  выводитс  из сепаратора, после чего ее охлаждают до 8-10° С. Тугоплавкую фракцию, образующую суспензию твердых кристаллов с раствором электролита и ПАВ. подают в теплообменник, где ее нагревают до температуры 40° С гор чим раствором ПАВ в одной секции, а затем паром - в другой секции. Гор чую смесь воды и жира подают насосом в другой сепаратор, где происходитExample 1. Beef fat, previously melted and having a temperature of t 52 ° C, is pumped to a heat exchanger, where it is cooled to 39-40 ° C. Chilled fat is fed to a mixer, where it is mixed with an electrolyte solution - 4, 8% sodium chloride containing 1.2% sodium lauryl sulfate, which is a surfactant. The solution is cooled to 21-22 ° C before being fed to the mixer and mixed with fat in a ratio of 1.64: 1. At the same time, the mixture is stirred with a stirrer rotating in an annular section, the speed gradient of which is 147 m / min / m. The crystallization process with continuous stirring is carried out for 4 hours. 2 hours after the start of the crystallization process, the temperature is 30-31 ° C. At the end of the process, the emulsion has a temperature of 25 ° C. The emulsion formed in the mixer is separated into two phases. The low-melting liquid fraction is removed from the separator, after which it is cooled to 8-10 ° C. A high-melting fraction forming a suspension of solid crystals with an electrolyte solution and a surfactant. fed to a heat exchanger, where it is heated to a temperature of 40 ° C with a hot surfactant solution in one section, and then with steam in another section. A hot mixture of water and fat is pumped to another separator, where

отделение тугоплавкой фракции жира. Раствор электролита с ПАВ поступает в чан на охлаждение, а затем в теплообменник. В рециркул ционный раствор подают насосом порцию концентрированного раствора электролита с ПАВ дл  компенсации потерь .separation of the refractory fat fraction. The electrolyte solution with a surfactant enters the vat for cooling, and then to the heat exchanger. A portion of the concentrated electrolyte solution with a surfactant is pumped into the recirculation solution to compensate for the losses.

Пример 2. Свиной жир, предварительно расплавленный и имеющий температуру t 48° С, насосом нагнетают в теплообменник , где его охлаждают до 39-40° С. Частично охлажденный жир подают в смеситель, где его смешивают с 4,8% раствором хлорида натри , содержащим 1,2% лаурилсульфата натри . Перед подачей в смеситель раствор предварительно охлаждают до 21-22° С и смешивают с жиром в соотношении 1,58 :1. Одновременно осуществл ют перемешивание мешалкой с гладким профилем, вращающейс  в кольцевом участке, с градиентом скорости 210 м/мин/м. В конце процесса эмульси  имеет температуру 25° С. Последующие операции осуществл ютс  так же, как в примере 1.Example 2. Pork fat, previously melted and having a temperature of t 48 ° C, is pumped into a heat exchanger by a pump, where it is cooled to 39-40 ° C. Partially chilled fat is fed to a mixer, where it is mixed with a 4.8% sodium chloride solution, containing 1.2% sodium lauryl sulfate. Before serving in the mixer, the solution is pre-cooled to 21-22 ° C and mixed with fat in a ratio of 1.58: 1. At the same time, stirring is carried out with a mixer with a smooth profile, rotating in an annular section, with a speed gradient of 210 m / min / m. At the end of the process, the emulsion has a temperature of 25 ° C. The subsequent operations are carried out in the same manner as in Example 1.

Использование предлагаемого способа позвол ет интенсифицировать процесс разделени  жира, достигнуть более высокой степени разделени  на фракции и повысить качество готовой продукции (йодное число 10-12, точка помутнени  1-5° С). Кроме то- го, за счет использовани  дл  способа одUsing the proposed method makes it possible to intensify the process of separation of fat, to achieve a higher degree of separation into fractions and to improve the quality of the finished product (iodine number 10-12, cloud point 1-5 ° C). In addition, by using od

0 0

00

55

00

55

ного аппарата-смесител  снижаютс  металлоемкость оборудовани ,затраты на его эксплуатацию и затраты производственных площадей.The use of a mixing apparatus reduces the metal consumption of the equipment, the costs of its operation and the costs of production facilities.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Способ разделени  животного жира на фракции с различными температурами плавлени , включающий его расплавление, предварительное и окончательное охлаждение дл  кристаллизации тугоплавкой фракции , смешивание с раствором электролита, содержащим поверхностно-активное вещество , и последующее разделение фаз, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества целевых продуктов и интенсификации процесса, предварительное охлаждение провод т до температуры, превышающей температуру начала кристаллизации тугоплавкой фракции на 1-2° С, а окончательное охлаждение - в процессе смешивани  жира с раствором электролита, причем количество и температуру раствора электролита выбирают таким образом, чтобы обеспечить окончательное охлаждение до температуры, превышающей температуру плавлени  легкоплавкой фракции на 1-2° С, а смешивание ведут в кольцевом зазоре при градиенте скорости смеси в радиальном направлении 1-250 м/мин/м.The method of separation of animal fat into fractions with different melting points, including its melting, preliminary and final cooling to crystallize the refractory fraction, mixing with an electrolyte solution containing a surfactant, and subsequent phase separation, characterized in that, in order to improve the quality of the target products and the intensification of the process, pre-cooling is carried out to a temperature exceeding the temperature of the onset of crystallization of the refractory fraction by 1-2 ° C, and the end curative cooling - in the process of mixing fat with an electrolyte solution, the amount and temperature of the electrolyte solution being chosen so as to ensure final cooling to a temperature exceeding the melting point of the low-melting fraction by 1-2 ° C, and mixing is carried out in an annular gap with a mixture velocity gradient in the radial direction 1-250 m / min / m.