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La présente invention concerne un procédé perfectionné pour la production de saindoux modifié au point de vue moléculaire. Suivant l'un de ses aspects, cette invention concerne un procédé perfectionné pour l'é- limination de catalyseur usé et de produits latéraux indésirables à partir du saindoux modifiéo
On sait que le saindoux possède des propriétés de levage non surpassées, mais que les levures végétales hydrogénées sont généralement considérées comme ayant des propriétés supérieures de formation de crème et d'émulsionnement,
de même qu'un meilleur aspect et de meilleures pro- priétés de stockageo L'infériorité du saindoux en ce qui concerne les pro- priétés prémentionnées doit être attribuée à l'aptitude normale du saindopx à se cristallisero Lors de la solidification, les molécules de glycéride de saindoux forment de longs cristaux analogues à des aiguilles, dont la croissance continue pendant le stockage;
ces cristaux confèrent au saindoux une texture cireuse analogue au caoutchouc ou une nature granuleuse deve- nant plus pronçncée et très nuisible au repos, en particulier aux tempéra- tures relativement hautes que l'on rencontre en général au cours de la dis- tribution par les voies commerciales normaleso Cependant., on a récemment développé un procédé dans lequel la molécule de glycéride de saindoux est redisposée de façon à conférer au saindoux une aptitude à la cristallisation analogue à celle des levures végétales hydrogénées (voir par exemple les brevets américains Re 230499, 206250478 à 2.625.486).
Ce procédé est très important en ce qu'il permet à du saindoux, qui est la matière à base de glycéride la plus importante' provenant d9une source animale que l'on trouve dans le commerce, de concurrencer dans des conditions favorables les levures végétales hydrogénées sur le marché, ce qui était impossible antérieurement.
L'un des principaux problèmes dans la fabrication de produits comestibles est l'élimination de matières non comestibles et de substances pouvant être toxiques lors de la consommation humaine. Ce problème se présente en particulier dans la production de saindoux modifié au'point de vue moléculaire., parce que la matière de saindoux naturelle est traitée avec un catalyseur qui doit être retiré avec les produits latéraux indésirables qui sont formés au cours de la modification moléculaire.
Lorsqu'on utilise dans la réaction de modification des catalyseurs à réaction alcaline, tels que les alcoolats métalliques, en général le catalyseur n'est pas entièrement utilisé et il en reste en mélange avec le saindoux, duquel il faut le séparer avant que le produit puisse être mis sur le marché pour la consommation humaineo Il se forme aussi pendant la réaction de modification des produits latéraux indésirables, les plus courants étant des savons formés par la réaction entre le catalyseur alcalin et une partie de l'acide gras libre qui est naturellement présent dans le saindoux..
Dans une réaction effectuée masse par masse, le procédé normal pour détruire le catalyseur et hydrater le savon consiste à ajouter une certaine quantité d'eau au récipient de réaction après que la modification a été achevée et à mélanger pendant un certain temps pour détruire le catalyseur et hydrater le savono On laisse ensuite le mélange se déposer en une phase saindoux et une phase aqueuse, cette dernière étant entraînée du fond de la cuve. L'un des principaux inconvénients de ce procédé est que le mélange n'est habituellement pas suffisant et que le- contact de l'eau avec le catalyseur usé et le savon n'est pas aussi bon qu'il le faudrait.
Si le mélange est plus poussé, il faut plus de temps pour que les phases se séparent, ce qui nécessite une plus longue période de maintien.
Conformément à la présente invention, on crée un procédé pour épurer le saindoux modifié qui est continu et qui peut être adapté à un traitement de modification soit par masses, soit en continu. Conformément au procédé, le mélange de saindoux modifié, de catalyseur usé et de produits
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latéraux indésirables est amené en continu à une zone de mélange où il est mélangé automatiquement avec une quantité prédéterminée d'eau chaude et agité complètement avec vigueur. De cette manière, le contact de l'eau avec le catalyseur usé et le savon est beaucoup plus complet et l'on obtient une meilleure efficacité. Cependant, on sait que le savon est un excellent émulsionnant et qu'il se produit, par ce mélange, une émulsion qui améliore le contact de l'eau avec le catalyseur et le savon.
Cette émulsion est cassée en la faisant passer dans une zone de chauffage où la température est élevée à environ 71 à 82 C. L'émulsion ainsi cassée est ensuite amenée à passer à une zone de séparation dans laquelle la phase aqueuse contenant le catalyseur usé et le savon hydraté est retirée du saindoux modifié.
En conséquence, la présente invention a pour but de créer un procédé perfectionné de modification moléculaire de saindoux.
Un autre but de l'invention est de créer un procédé perfectionné pour le retrait du catalyseur usé et des produits latéraux indésirables du saindoux modifié.
D'autres buts, caractéristiques et avantages ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit et du dessin schématique annexé illustrant un mode de réalisation préféré de l'invention.
Sur ce dessin, du saindoux non raffiné ordinaire provenant du magasin est refoulé par la canalisation 10 dans le réservoir récepteur 11 où il est maintenu pendant un certain temps avant de passer, sous la phase liquide, par la canalisation 12 et le robinet 13 dans la cuve de raffinage 14. Dans cette cuve, on ajoute par l'orifice 15 une certaine quantité de terres de diatomées, environ 1%, et une petite quantité de charbon de bois pulvérisé, environ 0,1 %, puis le mélange est agité au moyen d'un agitateur 16 commandé au moteur pendant environ 30 à 60 minutes à une température de l'ordre de 82 à 93 C. A la fin de cette période, on fait passer le mélange par la canalisation 20 et le robinet 21 dans le filtre-presse 22, où les matières solides contenant des impuretés occluses sont retirées.
Le saindoux raffiné est ensuite amené à passer par la canalisation 23 dans le réservoir 24 où il est maintenu sous la phase liquide jusqu'à ce qu'il soit prêt pour l'utilisation.
Dans la réaction de modification, il est nécessaire que le saindoux soit sec,de façon que le catalyseur ne soit pas affecté par l'eau et qu'une plus grande quantité ne soit pas nécessaire. Pour obtenir ce résultat, on fait passer le saindoux arrivant du réservoir 24 par la canalisation 25 et le robinet 26 dans un sécheur sous vide 30 où l'eau qui bout est évacuée par la canalisation 31. Le saindoux quittant le sécheur sous vide 30 par la canalisation 32 et la pompe 33 contient au maximum 0,04% en poids d'eau. Suivant l'expérience, avec des concentrations d'eau supérieures à 0,04 % en poids, il faut une quantité de catalyseur trois fois plus grande que nécessaire à l'habitude.
Le saindoux arrivant du sécheur 30 par la pompe 33 peut être amené à passer dans l'un des réacteurs 34 ou 35 par la canalisation 36 et le robinet 37 ou la canalisation 40 et le robinet ± respectivement. Par cette disposition de l'appareillage, on peut obtenir une réaction dans un réacteur pendant que l'autre est vidé du mélange de réaction. La réaction de modification peut être effectuée de la manière ordinaire décrite dans les brevets prémentionnés. Le catalyseur préféré, le méthoxyde de sodium, est ajouté sous la forme d'un corps solide au réacteur 34 ou 21 par des ouvertures 42.ou 43 respectivement en une quantité d'environ 0,5 à 1 % en poids du saindoux. Il est évident que l'on peut aussi utiliser d'autres catalyseurs d'inter-estérification à réaction alcaline.
Le mélange de réaction est maintenu sous la phase liquide à une température comprise entre 49 et 93 C pendant environ 2 à 60 minutes et est agité au moyen d'agitateurs 44 ou 45 entraînés au moteur.
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Il est évident que la réaction de modification peut être exécu- tée au cours d'un traitement par masses,comme représenté, ou en continu, en prévoyant un réacteur de dimensions convenables et en réglant l'addition continue de catalyseur et de saindoux séché, puis en réglant la durée de séjour du mélange de réaction dans le réacteur.
.Après achèvement de la réaction, le mélange quitte les cuves 34 ou 35 en passant par les robinets 46 ou fil., puis passe par la canalisation
50 et le filtre 51 à une pompe 52 où il est refoulé par la canalisation 53 dans un séparateur d'air 54, puis l'air entraîné dans le mélange de réac- tion dans les réacteurs 34 ou 35 est retiré. Le mélange de réaction désaé- ré passe en continu du séparateur d'air %par la canalisation 55 et le robinet 56 qui peut être utilisé pour régler la vitesse du courant. Le mé- lange de réaction est mesuré par un roto-compteur 60. qui est relié au moyen d'un conducteur électrique 61 à un contrôleur de rapport 62 quand il passe par la canalisation 63 à un mélangeur 64 à grande vitesse.
Suivant la quantité de mélange de réaction passant par le roto-compteur 61, le con- trôleur de rapport 62 peut être amené à commander automatiquement le robi- net .65.pour régler la quantité d9eau chaude passant par la canalisation 66 dans le mélangeur 64. Dans la pratique, on préfère utiliser une quantité d'environ 5% en poids d'eau, basée sur le poids du mélange de réaction.
L'eau chaude,qui est à une température de 60 à 65 C environ, passe par un roto-compteur 70. qui est également relié au contrôleur de rapport 62 avant d'entrer dans le robinet 65 et de passer par la canalisation 66.
Dans le mélangeur 64, l'eau et le mélange de réaction sont agités vigoureusement, puis l'eau est amenée en contact intime avec le catalyseur et le savono L'émulsion formée dans le mélangeur 64.passe par la canalisation 71 dans une zone de chauffage 72 où l'émulsion est casséeo L'émulsion est maintenue dans la zone de chauffage 72 pendant environ 1 à 2 minutes à une température comprise entre 71 et 82 C.
Outre qu'elle sert à casser l'émulsion, cette haute température élève également la vitesse de réaction entre l'eau et le catalyseur usé ainsi que l'hydratation du savon, en servant ainsi à la double fonction de casser l'émulsion et d'améliorer la séparation des impuretéso Dans la zone de chauffage 72, la température est réglée par l'admission contrôlée de vapeur d'eau par la canalisation 73.dans les logements extérieurs de la zone de chauffage 72.au moyen d'un contrôleur de température 74 et d'un robinet 75. La température de l'émulsion quittant la zone de chauffage par la canalisation 76 est continuellement mesurée au moyen d'un thermocouple placé dans la canalisation reliée au contrôleur de température 74.
L'émulsion cassée passe à une centrifugeuse de raffinage 80 où les fonds solides et le catalyseur usé contenus dans la phase aqueuse sont retirés par la canalisation 81. La phase saindoux est amenée à passer par la canalisation 82 à une cuve d'écumage 83, de laquelle elle passe par la canalisation 84 à la cuve de lavage 85. En fait, la cuve d'écumage 83 peut être évitée par un by-pass, si on le désire. Le rôle principal de cette cuve d'écumage est d9être en mesure d'éliminer une partie de l'écume qui pourrait ne pas être entraînée avec la phase aqueuse et elle sert plutôt comme un barrage lors du fonctionnement de la centrifugeuse de raffinage 80.
Dans la cuve de lavage 85, le saindoux est mélangé avec une certaine quantité d'eau chaude, en général environ 10 % en poids basés sur le poids du saindoux,admise par la canalisation 86 et le robinet 87. La température de l'eau de lavage est d'environ 65 C. Le mélange eau-saindoux quitte la cuve de lavage 85 par la canalisation 90 et est refoulé au moyen de la pompe 91 par la canalisation 92 dans un réservoir en charge 93. Une partie du mélange eau-saindoux est amenée à passer par la canalisation 94 à travers un obturateur 2$ contrôlé mécaniquement, qui est monté dans une rangée de centrifugeuses 96.
La partie restante du mélange eau-saindoux est amenée à descendre par la canalisation 97 pour revenir à la cuve de la-
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vage 85, en assurant ainsi une circulation continue du mélange eau-saindoux.
La durée de lavage approximative du saindoux est d'environ 5 minutes. La quantité de mélange eau-saindoux quittant le réservoir en charge 93 par la tuyauterie 94 est égale, sur une base volumétrique, à la quantité de saindoux et d'eau chaude qui est continuellement ajoutée au moyen d'un flotteur dans la cuve de lavage 85, non représentée, qui est reliée au moyen de bras 100 et 101 à l'obturateur 95.
Cette opération de lavage a pour but de nettoyer le saindoux en en éliminant tout catalyseur ou savon résiduel qui peut ne pas avoir été retiré dans la centrifugeuse de raffinage 80. La phase aqueuse provenant de l'opération de lavage est retirée de la rangée de centrifugeuses en passant par le collecteur 102 et la canalisation 103. puis conduite à l'égout.
Le saindoux épuré est amené à passer par la canalisation 104 au réservoir 105 d'où il est conduit par la canalisation 106 et l'obturateur 107 au sécheur sous vide 110. Le saindoux fini quittant ce sécheur par le tuyau 111 et l'obturateur 112 a une teneur en eau d'environ 0,05 % en poids ou moins.
On fait passer la vapeur d'eau par une canalisation 113 à un condenseur (non représenté) d'où elle est retirée du système.
Le saindoux modifié séché est ensuite amené à passer à un appareil désodoriseur 114,dans lequel il est soumis à un traitement de désodorisation pour retirer les matières odorifères, telles que les esters méthyliques formés pendant la réaction de modification et pendant l'opération de retrait du'catalyseur. Les matières odorifères sont retirées du désodoriseur 114 en passant par la tuyauterie 115. Le saindoux désodorisé modifié est récupéré par là canalisation 116. Si on le désire, le saindoux modifié peut ensuite être mélangé avec du saindoux non modifié et/ou des flocons végétaux ou des flocons de saindoux.
Il est évident que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux exemples de réalisation représentés et décrits sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de production et d'épuration de saindoux modifié contaminé par un catalyseur à réaction alcaline, caractérisé en ce que le mélange de réaction est tout d'abord mélangé avec une quantité prédéterminée d'eau chaude en agitant, après quoi l'émulsion formée par cette agitation est chauffée à une température suffisante pour casser l'émulsion en une phase aqueuse et une phase organique, puis la phase aqueuse est séparée.
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The present invention relates to an improved process for the production of molecularly modified lard. In one aspect, this invention relates to an improved process for the removal of spent catalyst and unwanted side products from modified lard.
Lard is known to have unsurpassed leavening properties, but hydrogenated vegetable yeasts are generally considered to have superior cream-forming and emulsifying properties,
as well as better appearance and better storage properties o The inferiority of lard with regard to the aforementioned properties must be attributed to the normal ability of sardopx to crystallize o Upon solidification, the molecules of lard glyceride form long, needle-like crystals, the growth of which continues during storage;
these crystals impart to the lard a waxy rubber-like texture or a grainy nature which becomes more pronounced and very detrimental on standing, especially at the relatively high temperatures which are generally encountered during distribution by However, a process has recently been developed in which the lard glyceride molecule is rearranged so as to give lard a crystallization ability similar to that of hydrogenated vegetable yeasts (see, for example, U.S. Patents Re 230499, 206250478 to 2.625.486).
This process is very important in that it allows lard, which is the most important glyceride material from a commercially available animal source, to compete under favorable conditions with hydrogenated vegetable yeasts. on the market, which was previously impossible.
One of the main problems in the manufacture of edible products is the elimination of inedible materials and substances that can be toxic during human consumption. This problem arises particularly in the production of molecularly modified lard, because the natural lard material is treated with a catalyst which must be removed with the unwanted side products which are formed during the molecular modification. .
When alkaline-reacting catalysts, such as metal alcoholates, are used in the modification reaction, in general the catalyst is not fully utilized and remains mixed with the lard, from which it must be separated before the product can be placed on the market for human consumption o It is also formed during the modification reaction of undesirable side products, the most common being soaps formed by the reaction between the alkaline catalyst and part of the free fatty acid which is naturally present in lard.
In a mass-to-mass reaction, the normal method of destroying the catalyst and hydrating the soap is to add a certain amount of water to the reaction vessel after the modification has been completed and mix for a while to destroy the catalyst. and hydrate the soap. The mixture is then allowed to settle in a lard phase and an aqueous phase, the latter being entrained from the bottom of the tank. One of the main disadvantages of this process is that the mixing is usually not sufficient and the contact of the water with the spent catalyst and the soap is not as good as it should be.
If the mixing is more thorough, it takes more time for the phases to separate, which requires a longer holding period.
In accordance with the present invention, there is provided a process for purifying modified lard which is continuous and which can be adapted for modification processing either in bulk or continuously. In accordance with the process, the mixture of modified lard, spent catalyst and products
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Unwanted sides is continuously fed to a mixing zone where it is automatically mixed with a predetermined amount of hot water and thoroughly stirred vigorously. In this way, the contact of the water with the spent catalyst and the soap is much more complete and a better efficiency is obtained. However, it is known that soap is an excellent emulsifier and that, by this mixing, an emulsion is produced which improves the contact of water with the catalyst and the soap.
This emulsion is broken by passing it through a heating zone where the temperature is raised to about 71 to 82 C. The emulsion thus broken is then caused to pass to a separation zone in which the aqueous phase containing the spent catalyst and the hydrated soap is removed from the modified lard.
Accordingly, the present invention aims to provide an improved method of molecular modification of lard.
Another object of the invention is to provide an improved process for the removal of spent catalyst and unwanted side products from modified lard.
Other objects, characteristics and advantages will moreover emerge from the detailed description which follows and from the appended schematic drawing illustrating a preferred embodiment of the invention.
In this drawing, ordinary unrefined lard from the store is discharged through line 10 into receiving tank 11 where it is held for a certain time before passing, under the liquid phase, through line 12 and tap 13 into the receiver. Refining vessel 14. In this vessel, a certain amount of diatomaceous earth, approximately 1%, and a small amount of pulverized charcoal, approximately 0.1%, are added through port 15, then the mixture is stirred with water. by means of a stirrer 16 controlled by the motor for about 30 to 60 minutes at a temperature of the order of 82 to 93 C. At the end of this period, the mixture is passed through line 20 and tap 21 into the filter press 22, where solids containing entrained impurities are removed.
The refined lard is then passed through line 23 into tank 24 where it is kept under the liquid phase until it is ready for use.
In the modification reaction, it is necessary that the lard be dry, so that the catalyst is not affected by the water and that more is not needed. To achieve this result, the lard arriving from tank 24 is passed through line 25 and tap 26 into a vacuum dryer 30 where the boiling water is discharged through line 31. The lard leaving vacuum dryer 30 through the pipe 32 and the pump 33 contains a maximum of 0.04% by weight of water. According to experience, with water concentrations greater than 0.04% by weight, an amount of catalyst three times greater than usual is required.
The lard arriving from the dryer 30 through the pump 33 can be made to pass into one of the reactors 34 or 35 through the line 36 and the tap 37 or the line 40 and the ± tap respectively. By this arrangement of the apparatus, one can obtain a reaction in one reactor while the other is emptied of the reaction mixture. The modification reaction can be carried out in the ordinary manner described in the above mentioned patents. The preferred catalyst, sodium methoxide, is added as a solid to reactor 34 or 21 through openings 42 or 43 respectively in an amount of about 0.5 to 1% by weight of the lard. It is obvious that other alkaline reacting interesterification catalysts can also be used.
The reaction mixture is maintained in the liquid phase at a temperature between 49 and 93 C for about 2 to 60 minutes and is stirred by means of agitators 44 or 45 driven by the motor.
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Obviously, the modification reaction can be carried out during bulk processing, as shown, or continuously, by providing a reactor of suitable dimensions and controlling the continuous addition of catalyst and dried lard, then by adjusting the residence time of the reaction mixture in the reactor.
After completion of the reaction, the mixture leaves the tanks 34 or 35 passing through the taps 46 or wire., Then passes through the pipeline
50 and the filter 51 to a pump 52 where it is discharged through the line 53 into an air separator 54, then the air entrained in the reaction mixture in the reactors 34 or 35 is withdrawn. The deaerated reaction mixture passes continuously from the air separator% through line 55 and valve 56 which can be used to control the speed of the flow. The reaction mixture is measured by a rotometer 60, which is connected by means of an electrical conductor 61 to a ratio controller 62 as it passes through line 63 to a high speed mixer 64.
Depending on the amount of reaction mixture passing through the rotometer 61, the ratio controller 62 may be caused to automatically control the valve 65 to adjust the amount of hot water passing through line 66 into the mixer 64. In practice, it is preferred to use an amount of about 5% by weight of water, based on the weight of the reaction mixture.
The hot water, which is at a temperature of about 60 to 65 C, passes through a rotometer 70. which is also connected to the ratio controller 62 before entering the tap 65 and passing through the pipe 66.
In the mixer 64, the water and the reaction mixture are stirred vigorously, then the water is brought into intimate contact with the catalyst and the soap. The emulsion formed in the mixer 64 passes through the line 71 into a zone of heating 72 where the emulsion is broken o The emulsion is held in the heating zone 72 for about 1 to 2 minutes at a temperature between 71 and 82 C.
Besides serving to break the emulsion, this high temperature also increases the reaction rate between the water and the spent catalyst as well as the hydration of the soap, thus serving the dual function of breaking the emulsion and '' improve the separation of impurities o In the heating zone 72, the temperature is regulated by the controlled admission of water vapor through the pipe 73. into the outer housings of the heating zone 72. by means of a temperature controller temperature 74 and a valve 75. The temperature of the emulsion leaving the heating zone through the pipe 76 is continuously measured by means of a thermocouple placed in the pipe connected to the temperature controller 74.
The broken emulsion goes to a refining centrifuge 80 where the solid bottoms and the spent catalyst contained in the aqueous phase are removed through line 81. The lard phase is passed through line 82 to a skimming tank 83, from which it passes through line 84 to wash tank 85. In fact, skim tank 83 can be bypassed, if desired. The main role of this skimming tank is to be able to remove some of the scum which might not be entrained with the aqueous phase and rather it serves as a barrier during the operation of the refining centrifuge 80.
In wash tub 85, the lard is mixed with a certain amount of hot water, usually about 10% by weight based on the weight of the lard, taken in through line 86 and tap 87. The temperature of the water washing is about 65 C. The water-lard mixture leaves the washing tank 85 through the pipe 90 and is delivered by means of the pump 91 through the pipe 92 into a tank under load 93. Part of the water-mixture. Lard is passed through line 94 through a mechanically controlled shutter, which is mounted in a row of centrifuges 96.
The remaining part of the water-lard mixture is brought down through line 97 to return to the tank of the-
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vage 85, thus ensuring a continuous circulation of the water-lard mixture.
The approximate washing time for lard is about 5 minutes. The quantity of water-lard mixture leaving the charging tank 93 through the piping 94 is equal, on a volumetric basis, to the quantity of lard and hot water which is continuously added by means of a float in the wash tank 85, not shown, which is connected by means of arms 100 and 101 to the shutter 95.
The purpose of this washing operation is to clean the lard by removing therefrom any residual catalyst or soap which may not have been removed in the refining centrifuge 80. The aqueous phase from the washing operation is removed from the row of centrifuges. passing through the collector 102 and the pipe 103. then led to the sewer.
The purified lard is brought to pass through line 104 to tank 105 from where it is conducted through line 106 and the shutter 107 to vacuum dryer 110. The finished lard leaving this dryer through pipe 111 and shutter 112 has a water content of about 0.05% by weight or less.
The water vapor is passed through a line 113 to a condenser (not shown) where it is withdrawn from the system.
The dried modified lard is then passed to a deodorizer 114, where it is subjected to a deodorization treatment to remove odoriferous materials, such as methyl esters formed during the modification reaction and during the removal operation. 'catalyst. The odoriferous material is removed from the deodorizer 114 through line 115. The modified deodorized lard is recovered through line 116. If desired, the modified lard can then be mixed with unmodified lard and / or vegetable flakes or lard flakes.
It is obvious that numerous modifications can be made to the embodiments shown and described without departing from the scope of the invention.
CLAIMS.
1.- A process for the production and purification of modified lard contaminated with an alkaline reaction catalyst, characterized in that the reaction mixture is first mixed with a predetermined amount of hot water with stirring, after which the emulsion formed by this stirring is heated to a temperature sufficient to break the emulsion into an aqueous phase and an organic phase, then the aqueous phase is separated.