Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для адсорбционной очистки растительных масел от свободных жирных кислот, перекисных соединений, а также катионов тяжелых металлов.

Известен способ адсорбционной очистки нерафинированного подсолнечного масла от продуктов окисления, в котором в качестве адсорбента используют пшеничную муку при соотношении мука и масло равном 1:1 и адсорбцию проводят перемешиванием при комнатной температуре в течение 15-20 мин. В результате повышается качество нерафинированного подсолнечного масла за счет выведения из него продуктов окисления, в частности свободных жирных кислот (их содержание уменьшается в 1.3 раза) [А.с. №1735349 СССР, МПК С11В 3/02. Способ очистки нерафинированного подсолнечного масла от продуктов окисления / Чернова Е.Г. (RU), Маркатюк Л.Н. (RU); заявитель и патентообладатель Восточно-Сибирский технологический институт (RU). - №4705183, заявл. 14.06.1989, опубл. 23.05.1992. - 4 с.: 4 табл.].

Недостатки данного способа:

- большой расход муки, а именно 10 кг муки на 100 кг масла;

- невысокая степень очистки масла от продуктов окисления.

Известен способ адсорбционной очистки масла, включающий добавление в масло, нагретое до 80°C, кислотно-активированного диатомита с частицами размером 0.1-0.3 мм, перемешивание суспензии мешалкой в течение 20 мин и последующее отделение адсорбента от масла при помощи центрифугирования [Пат. №2392299 Российской Федерации, МПК С11В 3/00. Способ адсорбционной очистки растительных масел / Бакун В.Г. (RU), Савостьянов А.П. (RU), Пономарев В.В. (RU); заявитель и патентообладатель Бакун В.Г. (RU), Савостьянов А.П. (RU), Пономарев В.В. (RU). - №2008119153/13, заявл. 14.05.2008, опубл. 20.06.2010, Бюл. №17. - 5 с.: 1 табл.].

Недостатками данного способа являются:

- низкая экономичность способа из-за дополнительных энергозатрат, поскольку очистку масла проводят при повышенной температуре (80°C);

- ухудшение качества масла, а именно нежелательные изменения в структуре жирных кислот масла, из-за проведения очистки при повышенной температуре;

- высокая маслоемкость адсорбента - 37 г масла/г адсорбента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ очистки нерафинированных растительных масел от катионов тяжелых металлов, заключающийся в использовании в качестве адсорбента неорганического каркасного материала - смеси каолинит-кварц [Пат. №2391387 Российской Федерации, МПК С11В 3/00, 3/10. Способ адсорбционной очистки растительных масел / Разговоров П.Б. (RU), Прокофьев В.Ю. (RU), Захаров О.Н. (RU), Ильин А.П. (RU); заявитель и патентообладатель государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет (RU). - №2008150286/13, заявл. 18.12.2008, опубл. 10.06.2010, Бюл. №16. - 6 с.: 2 табл.]. Масло пропускают при комнатной температуре через слой адсорбента, представляющего собой гранулы размером 3-5 мм и высотой 5-7 мм, полученные путем формования природной смеси в присутствии раствора силиката натрия с последующей резкой и высушиванием.

Недостатками известного способа являются:

- высокий расход адсорбента (20-50 г на 1 л масла);

- недостаточно высокая степень очистки масла от перекисных соединений, свободных жирных кислот и катионов тяжелых металлов.

Техническим результатом изобретения является повышение экономичности и степени удаления из растительных масел свободных жирных кислот, перекисных соединений, а также катионов тяжелых металлов.

Указанный результат достигается тем, что в способе адсорбционной очистки растительных масел, заключающемся в обработке их адсорбентом, имеющим каркасную структуру, согласно изобретению в качестве адсорбента используют титансодержащее металлоорганическое каркасное соединение типа MIL-125 формулы Ti₈O₈(OH)₄[O₂C-C₆H₄CO₂]₆, содержащее в качестве линкера остатки 1,4-дикарбоновой кислоты бензола, а в узлах решетки кластеры в виде оксометаллатных многогранников, содержащих ионы титана, при его концентрации 0.8-1.4 г/л и времени контакта при комнатной температуре 1.5-2.5 ч.

Изобретение позволяет:

- повысить экономичность процесса очистки растительных масел за счет низкого расхода адсорбента;

- обеспечить более высокую степень очистки растительных масел от свободных жирных кислот, перекисных соединений, а также катионов тяжелых металлов.

Изобретение осуществляют следующим образом.

Пример 1.

К 50 мл нерафинированного подсолнечного масла добавляли сорбент в количестве 0.04 г, смесь перемешивали магнитной мешалкой в течение 1.5-2.5 ч при комнатной температуре. Далее адсорбент отделяли фильтрованием.

Пример 2.

К 50 мл нерафинированного подсолнечного масла добавляли сорбент в количестве 0.06 г, смесь перемешивали магнитной мешалкой в течение 1.5-2.5 ч при комнатной температуре. Далее адсорбент отделяли фильтрованием.

Пример 3.

К 50 мл нерафинированного подсолнечного масла добавляли сорбент в количестве 0.07 г, смесь перемешивали магнитной мешалкой в течение 1.5-2.5 ч при комнатной температуре. Далее адсорбент отделяли фильтрованием.

Пример 4.

К 50 мл нерафинированного льняного масла добавляли сорбент в количестве 0.04 г, смесь перемешивали магнитной мешалкой в течение 0.5-1.5 ч при комнатной температуре. Далее адсорбент отделяли фильтрованием.

Пример 5.

К 50 мл нерафинированного льняного масла добавляли сорбент в количестве 0.06 г, смесь перемешивали магнитной мешалкой в течение 0.5-1.5 ч при комнатной температуре. Далее адсорбент отделяли фильтрованием.

Пример 6.

К 50 мл нерафинированного льняного масла добавляли сорбент в количестве 0.07 г, смесь перемешивали магнитной мешалкой в течение 0.5-1.5 ч при комнатной температуре. Далее адсорбент отделяли фильтрованием.

Основные показатели качества растительных масел - кислотное и перекисное числа определяли по стандартным методикам (Н.С. Арутюнян, Е.П. Корнена, Е.А. Нестерова. Рафинация масел и жиров: теоретические основы, практика, технология, оборудование, 2004, 288 с.). Содержание тяжелых металлов оценивали атомно-абсорбционным методом на приборе «Сатурн-3» (ГОСТ 35038-97. Продукты пищевые. Методика определения токсичных элементов атомно-эмиссионным методом. 31 с.). Полученные данные представлены в таблицах 1 и 2.

Из представленных данных следует, что введение в нерафинированное подсолнечное масло сорбента в количестве 1.4 г/л при времени контакта 2.5 ч обеспечивает максимальный эффект очистки от свободных жирных кислот, перекисных соединений, а также катионов тяжелых металлов. При этом степень снижения кислотного числа подсолнечного масла по сравнению с прототипом больше на 20%, перекисного числа на 30%, содержания тяжелых металлов: железа - на 32%, цинка - на 10%, содержание меди изменяется незначительно. Кроме того, расход сорбента в предлагаемом способе существенно ниже, в 15-35 раз, по сравнению с прототипом.

Использование предлагаемого способа очистки позволяет добиться уменьшения в нерафинированном льняном масле кислотного числа на 33%, а перекисного - на 90% по сравнению с исходными значениями.