GOYUM GROUP является ведущим производителем и экспортёром установок физической и химической рафинации пищевых масел с производственными мощностями в Ludhiana. Мы предлагаем комплексные решения «под ключ» для рафинационных заводов периодического типа производительностью от 5 до 25 тонн в сутки, а также непрерывных установок рафинации пищевого масла производительностью от 30 тонн в сутки и выше. Наши машины и оборудование для переработки масел подходят для различных видов масел и жировой промышленности.
Процесс рафинации пищевого масла
Рафинация — это процесс обработки растительного масла с помощью физических и химических изменений для удаления нежелательных соединений и примесей, обеспечивающий оптимальный вкус, аромат, стабильность и внешний вид рафинированного масла. В процессе рафинации пищевая ценность масла сохраняется, одновременно обеспечиваются его стабильность, безопасность и высокий выход продукта. Рафинированное масло также не оказывает негативного влияния на здоровье потребителя и способствует лучшей усвояемости за счёт минимизации содержания трансжиров и соединений 3-MCPD.
Жирорастворимые витамины A и D добавляются после процесса рафинации в соответствии с рекомендациями World Health Organization, что способствует защите здоровья потребителей.
Процессы рафинации пищевого масла:
- Процесс физической рафинации масла
- Процесс химической рафинации масла
Типы рафинации пищевого масла:
- Рафинация масла периодического типа
- Рафинация масла непрерывного типа
Процесс работы непрерывного завода по рафинации пищевого масла
Описание процесса физической рафинации масла
С помощью этих этапов улучшаются качество и потребительские свойства рафинированного масла. Обычно удаление жирных кислот осуществляется с использованием раствора каустической соды в качестве нейтрализующего агента.
Однако твёрдые масла, такие как пальмовое масло, пальмоядровое масло, масло ши, а также лауриновые масла, например кокосовое масло и масло рисовых отрубей, содержат высокий уровень свободных жирных кислот (FFA).
Несмотря на то, что химическая рафинация позволяет получить масло приемлемого качества, мыло, образующееся при использовании каустической соды, удерживает часть масла, а избыток щёлочи в процессе может превращать нейтральное масло в мыло.
Чтобы предотвратить подобные нежелательные потери, масла с высоким содержанием FFA рафинируются методом физической рафинации без применения раствора каустической соды.
Метод физической рафинации обеспечивает высокую потребительскую ценность продукта и позволяет сохранять важные компоненты, такие как оризанол в масле рисовых отрубей. Именно поэтому данный процесс рафинации приобретает всё большее значение, а потери масла сводятся к минимуму.
Этапы физической рафинации
Описание процесса химической рафинации масла
Химическая рафинация в основном применяется для мягких масел с низким содержанием свободных жирных кислот (FFA) и повышенным содержанием фосфолипидов. Фосфолипиды извлекаются в виде камеди и могут быть переработаны в жидкий лецитин, что повышает добавленную стоимость продукта и увеличивает прибыльность производства.
Основное отличие химической рафинации от физической заключается в наличии трёх дополнительных этапов: дегуммирования, нейтрализации и промывки водой. Остальные процессы — отбеливание и дезодорация — остаются такими же, как и при физической рафинации.
Некоторые специальные виды масел, содержащие воски, такие как подсолнечное, кукурузное, масло рисовых отрубей и хлопковое масло (в основном для холодных стран), требуют дополнительного этапа удаления воска после отбеливания.
Этапы химической рафинации
Ниже представлены этапы работы установок физической и химической рафинации масла.
Предварительная обработка масла
Масло, подаваемое на переработку, нагревается до температуры 65–70°C в регенеративном теплообменнике за счёт выходящего дезодорированного масла, после чего дополнительно подогревается нагревателем (во время запуска установки). Концентрированная фосфорная кислота с концентрацией 85% и выше (0,05–0,10%) подаётся с помощью дозирующего насоса и интенсивно смешивается с маслом в ножевом смесителе. Затем смесь поступает в реактор-кондиционер, где выдерживается определённое время для полной обработки всех фосфатидов перед поступлением в секцию отбеливания.
Дегуммирование, нейтрализация и промывка водой
Дегуммирование:
Растительные масла представляют собой триглицеридные эфиры жирных кислот, также называемые липидами. Эти липиды содержат фосфолипиды, такие как лецитин, цефалин, инозитол и другие. Часть фосфолипидов является гидратируемой, а часть — негидратируемой. Гидратируемые фосфолипиды увлажняются, осаждаются, отделяются и высушиваются для получения жидкого лецитина. Негидратируемые фосфатиды обрабатываются концентрированной фосфорной кислотой для создания эффекта общего иона, что способствует их отделению от липидов. Эти негидратируемые фосфатиды удаляются на стадии нейтрализации.
Процесс включает нагрев масла до 65–70°C, смешивание с горячей водой в количестве до 2% в зависимости от содержания фосфора (ppm) и выдержку в реакторе в течение 20–25 минут. В периодическом процессе камеди отделяются методом отстаивания, а в непрерывном процессе — с помощью центробежных сепараторов.
Нейтрализация:
Это второй этап химической рафинации. На этой стадии масло обрабатывается раствором каустической соды, в результате чего свободные жирные кислоты нейтрализуются и образуется смесь мыла и масла. Мыльная фаза является тяжёлой, а масляная — лёгкой. Разделение осуществляется либо методом отстаивания в периодическом процессе, либо с использованием центрифуг в непрерывном процессе.
Дегуммированное масло из сепаратора подаётся в пластинчатый теплообменник, где нагревается до температуры нейтрализации — около 80–85°C. Затем горячее масло поступает в смеситель, где добавляется заранее рассчитанное количество фосфорной кислоты. После кратковременной выдержки происходит осаждение примесей и следовых металлов.
После добавления фосфорной кислоты масло поступает в смеситель, где смешивается с заранее рассчитанным количеством раствора каустической соды соответствующей концентрации по Боме. Свободные жирные кислоты реагируют с каустической содой с образованием мыла — по короткому или длительному процессу смешивания в зависимости от типа масла. Затем масло направляется в мыльный сепаратор. Осаждённые примеси удаляются из масла в виде тяжёлой водной фазы, называемой соапстоком. Отделённый соапсток может использоваться для производства мыла, переработки в кислотное масло или для производства биодизеля.
Промывка водой:
Остаточное мыло в дегуммированном и нейтрализованном масле удаляется путём промывки водой. Масло из сепаратора нагревается примерно до 95°C в нагревателе промывки, после чего смешивается с 10–15% мягкой воды в промывочном смесителе. После нескольких минут выдержки в реакторе промывки влажное масло поступает в сепаратор промывочной воды. Промытое масло, обычно содержащее менее 100 ppm мыла и пониженный уровень фосфора, направляется непосредственно на отбеливание. Тяжёлая фаза мыльной воды собирается в резервуаре для регенерированного масла и направляется на очистку сточных вод.
Вакуумная сушка:
Промытое масло непрерывно подаётся в вакуумную сушилку и распыляется через специально разработанные форсунки. В сушилке поддерживается вакуум около 70 торр. Высушенное масло непрерывно откачивается насосом в промежуточный резервуар хранения.
Основные преимущества
- Низкое потребление энергоресурсов и электроэнергии
- Минимальный расход химических реагентов
- Высокоэффективное удаление фосфатидов и камедей
- Снижение потерь масла при переработке
- Установка спроектирована для частичного дегуммирования, полного дегуммирования и нейтрализации
- Использование ножевого смесителя для эффективного распределения реагентов
- Возможность регулировки времени выдержки для достижения оптимальных результатов
Предварительно обработанное масло из реактора-кондиционера проходит через нагреватель, где его температура повышается до 95–105°C, после чего оно подаётся в смеситель суспензии с определённой скоростью в соответствии с производительностью установки, контролируемой расходомером. Система дозирования отбеливающей глины подаёт активированную или нейтральную отбеливающую глину в статический смеситель в соответствии с результатами лабораторных анализов. В статическом смесителе масло и глина тщательно перемешиваются, после чего суспензия поступает в трёхступенчатый отбеливатель. Пневматическая система дозирования синхронизирует подачу отбеливающей глины с потоком масла для обеспечения точности и эффективности. Отбеливатель работает под вакуумом.
Температура отбеливания масла также может дополнительно повышаться в первом отсеке отбеливателя. Отбеливатель оснащён как механической мешалкой, так и системой подачи острого пара. В системе одновременно реализованы эффекты сухого и влажного отбеливания, что позволяет адаптировать процесс в зависимости от результатов теста Добхи для конкретного масла. Отбеливающая глина адсорбирует обработанные камеди, следовые металлы, красящие вещества и другие полярные примеси. Внутри отбеливателя поддерживается определённое время выдержки для эффективного поглощения цветовых пигментов. Смесь масла и глины выгружается насосом в вертикальные напорные листовые фильтры, где отработанная глина удаляется. Отфильтрованное масло собирается в приёмнике фильтрата. Затем отбеленное масло подаётся в резервуар отбеленного масла через полировочные фильтры, оснащённые мешочными фильтрами с размером пор 5 микрон.
Основные преимущества
- Удаление содержания металлов и остаточного фосфора за счёт дополнительной предварительной обработки
- Отбеливание в одном реакторе — компактная система с подготовкой суспензии
- Исключён перенос отбеливающих химикатов в вакуумную систему
- Эффект сухого и влажного отбеливания в одной системе
- Улучшенное снижение цветности благодаря двойному эффекту отбеливания
- Минимальный расход отбеливающей глины
- Автоматизированная система дозирования обеспечивает точную подачу отбеливающей глины
- Минимальное потребление коммунальных ресурсов
Деацидификация и дезодорация
Отбеленное масло из резервуара отбеленного масла непрерывно перекачивается через расходомер и предварительно нагревается с помощью регенеративного теплообменника, нагревателя и пластинчатого теплообменника (PHE) во время запуска установки, после чего поступает в деаэратор. Деаэратор работает под полным вакуумом, что позволяет свести остаточное содержание воздуха к абсолютному минимуму. Насос выгрузки деаэратора подаёт масло через регенеративный теплообменник, где температура повышается за счёт горячего дезодорированного масла. Затем масло нагревается до полной технологической температуры в вакуумном нагревателе с использованием системы нагрева термомаслом. Финальный вакуумный нагреватель соединён с вакуумным каналом дезодоратора, через который удаляется часть свободных жирных кислот.
Горячее масло из финального вакуумного нагревателя (240–260°C) поступает в колонну дезодорации, оснащённую структурированными насадками, системой подачи острого пара и автоматической системой контроля уровня. Масло проходит через каналы вертикально расположенных тарелок и обрабатывается острым паром. Установленное время термического воздействия разрушает каротины и другие красящие вещества, благодаря чему цвет масла становится светлее. Остаточное содержание свободных жирных кислот снижается до минимального уровня. Максимальное время выдержки в дезодораторе может регулироваться и достигать 75 минут.
Дезодорированное масло выводится продуктовым насосом и используется в регенеративных теплообменниках, после чего охлаждается до температуры хранения в секциях дезодорации, деаэрации, отбеливания и в финальном охладителе масла. Антиоксиданты дозируются непосредственно в масло в дезодораторе. Готовое масло окончательно направляется в резервуар хранения через полировочные фильтры с размером пор 5 микрон, где удаляются оставшиеся частицы.
i) Рекуперация дистиллята жирных кислот:
Жирные кислоты, а также другие летучие пахучие вещества, такие как альдегиды, кетоны, токоферолы, сквален и прочие соединения, испаряющиеся из масла, конденсируются при непосредственном контакте с рециркулирующим охлаждённым дистиллятом в скруббере паров. Охлаждённый дистиллят циркулирует с помощью насоса через охладитель дистиллята, где непрерывно охлаждается водой. Накопленный дистиллят автоматически отводится из скруббера при превышении уровня и направляется в резервуар хранения дистиллята жирных кислот.
ii) Защита от загрязнения воздухом и окислительная стабильность:
На протяжении всего процесса дезодорации деаэратор с насадочной колонной обеспечивает максимальное удаление растворённого воздуха перед подачей масла в высокотемпературную систему нагрева. Такая полная деаэрация снижает полимеризацию масла внутри змеевиков теплообменников. Это позволяет сохранить оптимальное качество масла, особенно при переработке ненасыщенных масел, защищая продукт от контакта с воздухом и предотвращая окисление, поддерживая перекисное число ниже 10 PPM.
Основные преимущества
- Минимальный расход пара для удаления свободных жирных кислот и пахучих веществ
- Полное отсутствие образования масляных брызг
- Повышенная эффективность рекуперации свободных жирных кислот
- Простота и удобство монтажа благодаря единому корпусу установки
- Высокая экономия энергии благодаря регенеративным теплообменникам
- Минимальный расход отбеливающей глины
- Большая площадь поверхности структурированной насадки улучшает процесс отпарки
- Минимальная потребность в остром паре
- Минимальная нагрузка на вакуумную систему
- Исключение побочных реакций, таких как полимеризация и изомеризация
- Предусмотрены возможности очистки и обслуживания труб подачи острого пара
- Подходит для дезодорации всех видов жиров
Удаление воска
Некоторые масла, такие как подсолнечное, кукурузное, хлопковое и масло рисовых отрубей, содержат определённое количество восков, которые необходимо удалять в процессе деваксинга. Этот процесс может выполняться как в середине рафинации после отбеливания, так и в конце процесса после дезодорации.
Удаление воска — это технологический процесс отделения восков и веществ, вызывающих помутнение масла при температуре 20°C и ниже. Процесс деваксинга позволяет выделять жиры с высокой температурой плавления, кристаллизующиеся частицы которых являются причиной помутнения некоторых растительных масел в зимний период или после охлаждения.
Отбеленное масло из резервуара подаётся в кристаллизатор через несколько теплообменников. Сначала масло проходит через охладитель, где охлаждается до 40°C с помощью охлаждающей воды, затем дополнительно охлаждается в регенеративном теплообменнике с уже деваксированным маслом. После этого масло поступает в кристаллизационный охладитель, где охлаждается ледяной водой. Охлаждённое масло подаётся в кристаллизатор.
Кристаллизатор представляет собой вертикальный концентрический цилиндрический сосуд с коническим дном, оснащённый охлаждающим змеевиком и мешалкой, приводимой в действие мотор-редуктором с частотным преобразователем для регулировки оборотов в зависимости от типа масла. Кристаллизаторы выпускаются различной ёмкости, например 10 / 15 / 20 тонн.
После подачи рассчитанного количества масла через расходомер с тотализатором масло перемешивается для получения однородной массы и постепенно охлаждается под контролируемыми температурными условиями с помощью циркуляции ледяной воды через змеевик, что способствует образованию кристаллов. Охлаждённое и полностью созревшее кристаллизованное масло проходит через фильтры. Фильтры удерживают воск и пропускают очищенное масло. Очищенное масло собирается в резервуаре деваксированного масла и направляется на следующий этап переработки.
Воск, осевший в фильтрах, удаляется путём нагрева и плавления, после чего перекачивается в резервуар для воска. Полученный воск может продаваться различным отраслям промышленности, где он используется, например, в производстве жевательной резинки, свечей и других изделий.
Основные преимущества
- Высокая стабильность деваксированного масла при низких температурах
- Лёгкое поддержание заданной температуры помутнения
- Минимальный расход вспомогательных фильтрующих материалов
- Отсутствие окисления масла
- Низкое содержание масла в воске
- Минимальный расход отбеливающей глины
- Специально разработанные кристаллизаторы для улучшенного теплообмена
- Минимальное энергопотребление
Периодическая рафинация масла (физическая и химическая)
Это система, в которой процесс рафинации — физической или химической — осуществляется с использованием партий объёмом от 5 до 25 тонн. Оборудование изготавливается в соответствии с размером партии и управляется вручную согласно установленным техническим и эксплуатационным инструкциям.
Системы периодической рафинации подходят для производств небольшой мощности. Для более высоких производительностей использование таких систем становится затруднительным из-за необходимости изготовления крупногабаритных ёмкостей, а также увеличения эксплуатационных ограничений и вероятности человеческих ошибок.
Сравнение периодического и непрерывного процессов рафинации масла
| Параметр | Периодический процесс | Непрерывный процесс |
|---|
| Участие персонала | Ручное управление | Автоматическая непрерывная работа |
| Процесс | Партия за партией | Непрерывный |
| Количество персонала | Больше | Меньше |
| Производительность | Подходит для малых мощностей | Подходит для средних и высоких мощностей |
| Человеческий фактор | Возможны ошибки из-за человеческого фактора | Ошибки исключены благодаря фиксированным параметрам |
| Качество | Может отличаться от партии к партии | Стабильное |
| Рекуперация тепла | Минимальная | Максимальная за счёт регенеративных теплообменников |
| Потребление коммунальных ресурсов | Выше | Ниже по сравнению с периодическим процессом |
| Энергопотребление | Выше | Ниже по сравнению с периодическим процессом |
| Расход химикатов | Выше | Ниже по сравнению с периодическим процессом |
| Инвестиции | Ниже | Выше |
| Себестоимость процесса | Выше | Ниже по сравнению с периодическим процессом |
| Окупаемость инвестиций | Ниже | Выше по сравнению с периодическим процессом |
Связанные процессы завода по рафинации масла
Вы планируете запуск нового завода по рафинации пищевого масла или расширение существующего производства?
Завод по рафинации пищевого масла GOYUM отличается прочностью, универсальностью, надёжностью и высокой эффективностью. Данная установка для рафинации растительного масла основана на практически проверенной технологии, которая является не только энергоэффективной и экологически безопасной, но и экономически выгодной.