Важность адсорбционной обработки в производстве растительных масел

В процессе рафинации подсолнечного масла важную роль играет адсорбционная очистка, которая позволяет значительно снизить содержание нежелательных растворенных веществ. К ним относятся пигменты, остатки фосфолипидов, продукты окисления (как первичные, так и вторичные), ионы металлов. Это значительно улучшает качество и стабильность масла и облегчает дальнейшую обработку. Важность этого процесса подчеркивается его ролью в подготовке масла к следующим этапам, таким как винтеризация и дезодорация. Качественно проведенная адсорбционная обработка обеспечивает не только лучшие органолептические свойства продукта, но и более эффективное функционирование других линий обработки, повышая общую производительность производства.

Обзор технологического назначения и основных задач линий адсорбции растительных масел

Абсорбционная обработка, или отбеливание растительного масла, является важным этапом очистки на линии рафинации и дезодорации. Во время этого процесса из масла удаляют пигменты, которые придают продукту желтый, коричневый и зеленоватый оттенки. Кроме того, благодаря адсорбции устраняются остатки веществ, очистка от которых проводилась на предыдущих этапах рафинации, в частности на линии гидратации и нейтрализации, а также другие примеси. Линия отбеливания масла состоит из таких основных элементов:

• теплообменник;
• вакуум-отбеливающий аппарат;
• пароэжекторный блок;
• каплеотделители;
• фильтры;
• емкости.

Процесс отбеливания осуществляется методом перемешивания масла с адсорбентом под глубоким вакуумом (50-65 мм рт. ст.) и при высоких температурах (60-110ºС), что позволяет эффективно удалять нежелательные компоненты, которые влияют на качество масла и его товарные свойства. Для этого также применяют метод фильтрования масла, смешанного с адсорбентом.

Сравнение производительности и производственных мощностей линий отбеливания растительных масел

Отбеливание — один из ключевых этапов адсорбционной обработки, требующий точного выбора оборудования и сорбентов. Современные линии отбеливания могут варьироваться по производительности в зависимости от масштабов производства. Например, компактные установки для малых предприятий обеспечивают производительность до нескольких тонн в сутки, тогда как крупные промышленные линии способны перерабатывать десятки тонн масла за аналогичный период.

Для адсорбции используют различные вещества, в частности кислотно-активированные отбеливающие глины (бентонит или монтмориллонит), активированный уголь и силикатные адсорбенты. Однако возможности выбора адсорбентов ограничены технологическими условиями. В Украине сегодня отсутствует производство адсорбентов, что вынуждает предприятия использовать эффективные, но дорогие импортные материалы, такие как «Трисил-300», «Фумонд», «Фильтрон», «Тонсил» и другие.

Этапы адсорбционной обработки

Как мы отмечали выше, для обработки масла используются различные виды адсорбентов:

• Натуральные отбеливающие глины (например, бентонит или монтмориллонит), которые часто применяют для очистки животных жиров.
• Кислотно-активированные отбеливающие глины, к которым добавляют соляную или серную кислоту для удаления различных примесей.
• Активированный уголь, который эффективно очищает масло от ароматических веществ и других специфических загрязнителей.
• Синтетический аморфный диоксид кремния, используемый для удаления фосфатидов, следов металлов и мыла.

Принцип работы линии отбеливания заключается в том, что масло поступает в вакуум-отбеливающий аппарат через теплообменник, где оно нагревается до необходимой температуры в соответствии с технологией. Отбеливание включает обработку масла, предварительно очищенного от белковых и слизистых примесей, промытого для удаления остатков мыла, а также высушенного и нагретого. В вакуум-отбельном аппарате масло смешивается с адсорбентом с помощью механической мешалки. Все процессы происходят в условиях вакуума, чтобы избежать окисления масла кислородом из воздуха, что могло бы привести к образованию в продукте неприятного запаха. Вакуум создается пароэжекторным блоком, поддерживающим оптимальную температуру для эффективного процесса. После этого смесь перемешивается до образования однородной суспензии.

Особенности фильтрования

После завершения процесса адсорбции наступает этап фильтрования, когда суспензия масла с адсорбентом проходит через фильтровальные пластины. В течение этого процесса масло отделяется от адсорбента и собирается в специальную емкость для дальнейшей обработки. Адсорбент остается на фильтровальных перегородках, где он подсушивается паром, а затем выводится из фильтра. 

Для отделения воды и остатков масла применяется каплеотделитель, который позволяет разделить пар и влагу. Пар выводится в атмосферу, а влага с маслом попадает в специальную емкость для отстаивания. После некоторого времени масло всплывает на поверхность и извлекается обратно в вакуум-отливочный аппарат, а вода отводится в жироуловитель.

Адсорбент

В качестве адсорбента используют следующие смеси:

• Натуральные отбеливающие земли или глины полезны для обработки животных жиров.
• Кислотно-активированные отбеливающие земли, широко используемые для удаления всех типов примесей. Для получения такого вещества в отбеливающие земли добавляют соляную или серную кислоту.
• Активированный уголь для удаления ароматических веществ, а также широкого спектра специфических загрязнителей.
• Синтетический аморфный диоксид кремния, который используют для удаления фосфатидов, следов металлов и мыла.

К адсорбентам применяют определенные требования:

1. Поглощение как можно большего количества примесей, в частности тех, удаление которых является целью отбеливания. Применяя смеси разных адсорбентов, можно удалить все нежелательные примеси.
2. Чем меньше требуется адсорбента для достижения определенного эффекта осветления масла, тем он активнее. Выгоднее работать с малыми количествами высокоактивного адсорбента, потому что, кроме примесей он адсорбирует определенное количество масла. Чем больше приходится вводить адсорбента, тем больше потеря масла.
3. Масло, которое поглощает адсорбент, выраженное в процентах от его веса, называется его маслоемкостью. К адсорбенту выдвигается требование низкой маслоемкости, в этом случае потери масла невелики.
4. Химическая индифферентность к маслу — не вызывает в нем никаких химических преобразований, например, окисления, полимеризации, разложения. В частности, введение адсорбента не должно вызывать повышение кислотности масла.
5. Не придает маслу постороннего запаха или вкуса.

Кроме того, адсорбент должен легко отделяться от масла. Необходимо найти такую степень измельчения агента, при которой в достаточной степени проявляется его активность, и в то же время легко достигается отделение его от масла.

Роль адсорбционной обработки в производстве растительных масел и перспективы ее дальнейшего совершенствования

Сегодня адсорбционная обработка является неотъемлемой частью производства растительных масел, но ее возможности постоянно совершенствуются, а принципы могут несколько меняться. Новейшие разработки направлены на:

1. Уменьшение расхода сорбентов без потери эффективности и мощности производственных линий.
2. Внедрение экологически чистых материалов для адсорбции.
3. Автоматизацию всех этапов обработки для повышения стабильности процессов.

Дальнейшее развитие этой технологии будет способствовать повышению качества растительных масел, снижению себестоимости производства и минимизации воздействия на окружающую среду.