DE874188C

DE874188C - Process for refining fatty acid glycerides

Info

Publication number: DE874188C
Application number: DEL9429A
Authority: DE
Inventors: Norbert William Ziels
Original assignee: Unilever PLC
Current assignee: Unilever PLC
Priority date: 1950-06-29
Filing date: 1951-06-27
Publication date: 1953-04-20
Also published as: US2678326A

Description

Verfahren zum Raffinieren von Fettsäureglyceriden Die Erfindung bezieht sich auf das Raffinieren von freien Fettsäuren enthaltenden Fettsäureglyceriden und insbesondere auf das alkalische Raffinieren solcher Glyceride.Process for Refining Fatty Acid Glycerides The invention relates to focus on the refining of fatty acid glycerides containing free fatty acids and particularly to the alkaline refining of such glycerides.

In der Technik wird das alkalische Raffinieren entweder in einem Chargenverfahren durchgeführt, wobei jeweils eine Menge Glyceridöl mit der erforderlichen Menge an wäßrigem Alkali gemischt und das Öl von der gebildeten Seife unter Wirkung der Schwerkraft abgetrennt wird, oder es wird ein kontinuierliches Verfahren angewendet, wobei Ströme von Glyceridöl und wäßrigem Alkali stetig in geeigneten Mengen gemischt werden und der Soapstock von dem raffinierten Öl durch Zentrifugieren getrennt wird.In the art, alkaline refining is done either in a batch process carried out, each taking an amount of glyceride oil with the required amount of aqueous alkali mixed and the oil from the soap formed under the action of gravity is separated, or a continuous process is used, with streams of glyceride oil and aqueous alkali are constantly mixed in suitable quantities and the soapstock is separated from the refined oil by centrifugation.

Ein ernstlicher Übelstand beim alkalischen Raffinieren ist der Neutralölverlust, welcher zum großen Teil darauf beruht, daß Neutralöl in dem Soapstock, abgesehen von einer geringen Verseifung, emulgiert oder eingeschlossen wird. Diese Verluste sind bei Chargenverfahren verhältnismäßig hoch, aber in merklicher Weise durch das kontinuierliche Verfahren verringert. Nichtsdestoweniger stellen aber diese Verluste im Hinblick auf die gewaltigen Ölmengen, welche nach dem letzteren Verfahren raffiniert werden, einen beträchlichen Posten dar. Überdies sind sie beträchtlicher Schwankung in Abhängigkeit von dem Öl und der Menge von natürlich darin vorkommenden oberflächenaktiven Substanzen unterworfen.A serious drawback with alkaline refining is the loss of neutral oil, which relies in large part on the neutral oil in the soapstock aside from a little saponification, emulsified or entrapped. These losses are relatively high in batch processes, but noticeably due to the continuous process decreased. Nonetheless, however, these represent losses in view of the vast amounts of oil that are refined by the latter process represent a considerable item. Moreover, they are considerable fluctuation depending on the oil and the amount of naturally occurring surfactants therein Subject to substances.

Die Erfindung schafft ein kontinuierliches Verfahren zum alkalischen Raffinieren von Fettsäureglyceriden, wobei das Raffinieren in Gegenwart einer kleinen Menge einer aliphatischen Polycarbonsäure oder deren Salzen durchgeführt wird und die raffinierte Ölphase und die unerwünschten Verunreinigungen enthaltende wäßrige Phase durch Zentrifugieren getrennt werden.The invention provides a continuous process for alkaline Refining of fatty acid glycerides, the refining in the presence of a small Amount of an aliphatic polycarboxylic acid or its salts is carried out and the nifty Oil phase and the unwanted impurities containing aqueous phase are separated by centrifugation.

Die Polycarbonsäure oder deren Salze kann entweder dem Ö1 oder der wäßrigen Lösung vor dem Mischen einverleibt oder mit dem Raffmierungsgemisch vor oder während seiner Bildung vermischt werden.The polycarboxylic acid or its salts can either be the Ö1 or the aqueous solution incorporated before mixing or with the refining mixture before or mixed during its formation.

Im allgemeinen sollte die Menge der Polycarbonsäure oder deren Salze ausreichend sein, um den Raffinierungsverlust zu verringern. Die erforderliche Menge ist sehr gering, und es ist in wirtschaftlicher Hinsicht wichtig, daß kleine Mengen angewendet werden können. Große Mengen können eine ungünstige Wirkung haben, aber jedenfalls würden sie wegen der Kosten nicht angewendet werden. Ein Betrag von 10/0, vorzugsweise im Bereich von o,o2 bis etwa o,2 Gewichtsprozent, berechnet als wasserfreie Substanz und bezogen auf das zu behandelnde Glyceridgemisch, ist im allgemeinen geeignet, und eine Menge von 0,04 bis o,i % gibt gewöhnlich die besten Resultate.In general, the amount of the polycarboxylic acid or its salts should be be sufficient to reduce the refining loss. The required amount is very small, and it is economically important that small amounts can be applied. Large amounts can have an adverse effect, however in any case, because of the cost, they would not be used. An amount of 10/0, preferably in the range from 0.02 to about 0.2 percent by weight, calculated as anhydrous Substance and based on the glyceride mixture to be treated, is in general is suitable, and an amount from 0.04 to 0.1% will usually give the best results.

Vorzugsweise enthält die Polycarbonsäure oder ihr Salz 2 bis 5 Kohlenstoffatome in der aliphatischen Kette. Die Salze können die des Ammoniums, der Alkalien oder Erdalkalien sein. Oxycarbonsäuren oder deren Salze sind besonders wertvoll. Beispiele von Polycarbonsäuren, welche gebraucht werden können, sind Citronen-, Wein-, Malein-, Apfel- und Oxalsäure. Die besten Ergebnisse im kontinuierlichen Raffinierverfahren werden erhalten, wenn eine Säure mit mindestens drei Hydroxylgruppen und mindestens zwei Carboxylgruppen wie Citronensäure verwendet wird.Preferably the polycarboxylic acid or its salt contains 2 to 5 carbon atoms in the aliphatic chain. The salts can be those of ammonium, alkalis or Be alkaline earths. Oxycarboxylic acids or their salts are particularly valuable. Examples of polycarboxylic acids that can be used are citric, wine, maleic, Malic and oxalic acid. The best results in the continuous refining process are obtained when an acid with at least three hydroxyl groups and at least two carboxyl groups such as citric acid is used.

jedes Alkalimetallhydroxyd oder -carbonat kann für die Bildung der wäßrigen alkalischen Raffinierlösung verwendet werden, jedoch wird Natriumhydroxyd in der Technik im allgemeinen angewendet und bevorzugt.any alkali metal hydroxide or carbonate can be used for the formation of the aqueous alkaline refining solution can be used, however, sodium hydroxide is used generally used and preferred in the art.

Es wird bevorzugt, den Zusatz in Form einer wäßrigen Lösung, im allgemeinen von einer 5%igen bis zu einer gesättigten Lösung, hinzuzufügen.It is preferred to use the additive in the form of an aqueous solution, generally from a 5% to a saturated solution.

Befriedigende Resultate können erhalten werden, wenn die Bestandteile der Raffinierungsmischung bei Raumtemperatur, d. i. bei etwa 16 bis 24°, vermischt werden. Jedoch wird bei dem technischen Verfahren oft vorgezogen,, i bis 2 % Dampf in die Mischung aus unraffiniertem Öl und Zusatz vor dem Vermischen mit dem Alkali einzuführen.Satisfactory results can be obtained if the ingredients the refining mixture at room temperature; d. i. at about 16 to 24 °, mixed will. However, in the technical process, 1% to 2% steam is often preferred into the unrefined oil and additive mixture prior to mixing with the alkali to introduce.

Die Erfindung ist insbesondere auf ein kontinuierliches alkalisches Raffinierungsverfahren unter Verwendung von verseifendem Alkali und Abtrennen des Soapstocks aus dem raffiniertem Öl durch Zentrifugieren anwendbar. Bei diesem Verfahren wird vorzugsweise das Raffinierungsgemisch heiß zentrifugiert, um das Brechen der Emulsion aus Soapstock und Öl zu erleichtern: Dieses Erhitzen wird mindestens teilweise durch Einblasen von Dampf in einem beliebigen Zeitpunkt des Verfahrens, z. B. in das unraffinierte Öl, bewerkstelligt.The invention is particularly directed to a continuous alkaline Refining process using saponifying alkali and separating the Soapstocks can be used from the refined oil by centrifugation. In this procedure the refining mixture is preferably centrifuged hot to break the To facilitate emulsion of soapstock and oil: This heating is at least partially by blowing steam at any point in the process, e.g. Am the unrefined oil, accomplished.

Dieses Verfahren ist seit seiner ersten Einführung beträchtlichen Abänderungen unterworfen worden. Die vorliegende Erfindung ist gleichfalls auf diese Abwandlungen ebenso gut wie auf andere kontinuierliche alkalische Reinigungsverfahren anwendbar, gleichgültig ob verseifende oder nicht verseifende Alkalien dabei benutzt werden.This procedure has been sizable since it was first introduced Changes have been made. The present invention is based on these as well Modifications as well as other continuous alkaline cleaning processes applicable, regardless of whether saponifying or non-saponifying alkalis are used will.

Die folgenden Beispiele erläutern die Anwendung der Erfindung auf das obige alkalische mit zentrifugaler Abtrennung arbeitende Raffinierungsverfahren. In allen Beispielen bedeutet Raffmierwirksamkeit die Menge an gewonnenem Neutralöl, dividiert durch die Menge an Neutralöl im Rohöl, ausgedrückt als Prozentverhältnis. Beispiel i Ein nichtentschleimtes Expellersoj aöl mit einem Gehalt an o,55 % freien Fettsäuren wurde mit Ätznatronlösung unter Einblasen von 1,5 % Dampf, wie oben beschrieben, und unter Erzeugung folgender Resultate raffiniert Ver Raffinier- Raffinier- nngerung wirk- verlust des samkeit Verlustes °i o ° u Kontrollversuch ..... 4,53 - 9799 Mit o,o6 % Citronen- säure (als io%ige wäßrige Lösung) .. 4,22 0,31 98,3i Mit o,o6 % Weinsäure (als io%ige wäßrige Lösung) . . . . . . . . . . . 4,12 0,41 98,41 Beispiel 2 Rohes Baumwollsaatöl mit 0,7 % freien Fettsäuren wurde nach dem gleichen Verfahren wie im Beispiel i unter Verwendung einer wäßrigen alkalischen Lösung und 0,4 % Citronensäure, als io%ige wäßrige Lösung und unter Einblasen von 1,3 % Dampf mit den nachstehenden Resultaten behandelt: Ver- Raffinier- Raffinier- ringerung Wirk- verlust des samkeit Verlustes °i0 `@i o °: n Kontrollversuch ..... 3,00 - 98,o5 Mit 0,4% Citronen- säure ...... ..... 2,64 o,36 98,41 Mit 0,40/, Citronen- säure ............ 2,65 0135 98,40 Beispiel 3 Nicht entschleimtes Expellersojaöl mit o,550/, freien Fettsäuren wurde mit Natriumhydroxydlösung unter Einblasen von 1,50/, Dampf raffiniert. Der Raffinierverlust war 4,2 und die Raffinierwirksamkeit 9755 0/0. Wenn dieses Verfahren mit einem zweiten Teil des gleichen Öles unter Zusatz von 0,04 % Citronensäure zu dem Öl vor dem Vermischen wiederholt wurde, war der Raffinierverlust 3,98 0jo, die Verringerung des Verlustes o,22 0/0, und die Raffinierwirksamkeit wurde auf 97,77 % erhöht. Beispiel Ansätze von extrahiertem Sojaöl und Natriumhydroxyd (Z4,36 Gewichtsprozent als Lösung von 2o° B6) wurden zuerst ohne und dann mit einem Zusatz von o,= °/o der nachstehenden Säuren bei Raumtemperatur verrührt und stetig in eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge eingeführt. Jeder Ansatz brauchte 30 Minuten zum Durchgang durch die Zentrifuge. Die Verluste wurden dann aus den Gewichten der abgetrennten Rückstände berechnet und die prozentuelle Raffinierwirksamkeit bestimmt. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten: Raffinier- Differenz Raffinier- Zur Lauge vertust in im wirksam- zugesetzte Säure Verlust keit 0l 0 0110 keine .............. 3,54 - 97#9o Weinsäure .......... 2,76 o,78 98,70 Citronensäure........ 2,54 1,00 98,92 Oxalsäure .......... 3,Z4 0,40 98,32 Apfelsäure .......... 2,04 1,50 9943 Bei den obigen Beispielen mag mitunter die erzielte Verbesserung, wenn sie bloß zahlenmäßig betrachtet wird, nicht bemerkenswert erscheinen, sie ist aber in technischer Hinsicht bedeutungsvoll. Dies trifft besonders zu, wenn das Verfahren auf große Ölmengen angewendet wird, wobei eine geringe prozentuelle Verbesserung bemerkenswerte Gewinne in der gesamten Neutralölausbeute liefert. Dies ist auch deshalb besonders beachtlich, weil das Verfahren selbst hoch entwickelt und vervollkommnet ist und daher die Möglichkeiten für weitere Verbesserungen nur gering sind.The following examples illustrate the application of the invention to the above alkaline centrifugal separation process. In all examples, refining efficiency means the amount of neutral oil recovered divided by the amount of neutral oil in the crude, expressed as a percentage. Example i A non-degummed expeller soy oil with a content of 0.55% free fatty acids was refined with caustic soda solution while blowing in 1.5% steam, as described above, and produced the following results Ver refining Refining effective loss of quality Loss ° io ° u Control attempt ..... 4.53 - 9799 With o, o6% lemon acid (as 10% aqueous solution) .. 4.22 0.31 98.3i With 0.06% tartaric acid (as 10% aqueous Solution) . . . . . . . . . . . 4.12 0.41 98.41 Example 2 Crude cottonseed oil with 0.7% free fatty acids was prepared by the same method as in Example i using an aqueous alkaline solution and 0.4% citric acid, as a 10% aqueous solution and while blowing in 1.3% steam with the treated the following results: Refining Refining reduction active loss of quality Loss ° i0 `@io °: n Control attempt ..... 3.00 - 98, o5 With 0.4% lemon acid ...... ..... 2.64 o, 36 98.41 With 0.40 /, lemon acid ............ 2.65 0 135 98.40 EXAMPLE 3 Expeller soya oil which had not been degummed with 0.550% free fatty acids was refined with sodium hydroxide solution while blowing in 1.50% steam. The refining loss was 4.2 and the refining efficiency 9755 0/0. When this procedure was repeated with a second portion of the same oil with the addition of 0.04% citric acid to the oil before blending, the refining loss was 3.98%, the reduction in loss was 0.22%, and the refining efficiency was increased to 97.77%. EXAMPLE Mixtures of extracted soybean oil and sodium hydroxide (Z4.36 percent by weight as a solution of 20 ° B6) were stirred first without and then with an addition of 0, =% of the following acids at room temperature and continuously introduced into a continuously operating centrifuge. Each batch took 30 minutes to pass through the centrifuge. The losses were then calculated from the weights of the residues separated and the percent refining efficiency determined. The following results were obtained: Refining difference refining To the lye lost in the effective added acid loss 0l 0 0110 none .............. 3.54 - 97 # 9o Tartaric acid .......... 2.76 o, 78 98.70 Citric acid ........ 2.54 1.00 98.92 Oxalic acid .......... 3, Z4 0.40 98.32 Malic acid .......... 2.04 1.50 9943 In the above examples, the improvement achieved may not seem remarkable when viewed in terms of numbers, but it is technically significant. This is particularly true when the process is applied to large quantities of oil, with a small percentage improvement providing notable gains in overall neutral oil recovery. This is also particularly noteworthy because the process itself is highly developed and perfected and therefore the possibilities for further improvements are only small.

Das nach dem Verfahren der Erfindung raffinierte Öl ist im wesentlichen völlig neutral und frei von restlichen Verunreinigungen, von ausgezeichneter Qualität und entspricht den Farbanforderungen der Technik.The oil refined by the process of the invention is essentially completely neutral and free of residual impurities, of excellent quality and corresponds to the color requirements of the technology.

Die Polycarbonsäure oder deren Salze haben keine nachteiligen Einwirkungen auf die normale Durchführung des kontinuierlichen alkalischen Raffinierungsverfahrens, und es ist keine Abänderung der üblichen Maßnahmen in irgendeiner Stufe der Raffinierung erforderlich. Nach dem Verfahren raffinierte Öle lassen sich mit vermindertem oder gar keinem Schaum auswaschen.The polycarboxylic acid or its salts have no adverse effects the normal operation of the continuous alkaline refining process, and it is not a modification of the usual procedures at any stage of the refinement necessary. Oils refined according to the process can be reduced with or Do not wash out any foam.

Claims

PATEN ACCEPTANCE: i. Continuous process for the alkaline refining of fatty acid glycerides, characterized in that the refining is carried out in the presence of a small amount of an aliphatic polycarboxylic acid or its salts and the refined oil phase and the aqueous phase containing the undesired impurities are separated by centrifugation.

2. Procedure according to Claim Z, characterized in that the amount of polycarboxylic acid or its Salts between o, o2 and o, 2 ° / o, calculated as anhydrous substance and based on the weight of the glyceride to be treated is.

3. The method according to claim 2, characterized in that the amount of polycarboxylic acid or its salts is between 0.04 and o, o = ° / o.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the polycarboxylic acid compound is citric acid.

5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the polycarboxylic acid is tartaric acid.

6. The method according to any of the preceding Claims, characterized in that steam is in the oil prior to the addition of the alkali is blown in.