Для улучшения цвета технической и кормовой жиры
можно подвергать отбелке, которую целесообразно проводить только в том
случае, если по остальным показателям качества они отвечают требованиям
стандартов для I сорта. На отбелку направляют жиры после предварительной
очистки на сепараторах или в отстойниках.
Отбелку жиров проводят методами физической и химической рафинации. К
физическим методам относится адсорбционная рафинация, сущность которой
заключается в поглощении растворенных в жире красящих веществ
адсорбентами. При адсорбции не имеют места какие-либо химические
реакции, адсорбируемое вещество поглощается поверхностью твердого тела
или, если обработка ведется жидкостью, оседает на границе раздела
жидкость — жидкость или жидкость — газ [23].
При адсорбционном отбеливании жиров применяются специальные отбеливающие
порошки, которые обладают способностью поглощать растворенные в жирах
красящие вещества и удерживать их на своей поверхности. При последующем
фильтровании отбеливающие порошки вместе с поглощенными ими красящими
веществами отделяются от жира. На практике пользуются порошками с очень
развитой поверхностью. Большая поверхность порошков в процессе рафинации
может оказывать и отрицательное воздействие, так как на ней могут
интенсивно протекать процессы окисления жира кислородом воздуха. Чтобы
не допустить этого, адсорбционное отбеливание целесообразно проводить
без доступа воздуха — при разрежении. Для хорошего отбеливания
требуется, чтобы контакт жира с отбеливающими порошками был не менее
20—30 мин.
К отбеливающим порошкам минерального или органического происхождения, а
в последнее время и получаемым химическим путем предъявляет ряд
требований, к важнейшим из которых относятся следующие:
высокий отбеливающий эффект, чтобы с возможно меньшим количеством
порошков можно было получить наибольшее осветление жира;
минимальное поглощение обрабатываемого жира, чтобы отходы при
отбеливании были невысокими; важно также, чтобы последующее извлечение
жира из отработавших отбеливающих порошков не было чрезмерно сложным;
нейтральность по отношению к жирам: они не должны химически
взаимодействовать с жирами или сообщать им посторонние трудноудаляемые
запахи;
способность достаточно просто и полностью отделяться от обрабатываемого
жира; умеренная стоимость.
В промышленности для рафинации жиров в качестве отбеливающих порошков в
основном применяют разнообразные отбеливающие глины, реже —
активированные угли. Отбеливающие глины — это продукт минерального
происхождения кристаллического или аморфного строения, содержащие
преимущественно кремнекислоту и соединения алюминия с кремнекислотой.
Кроме того, в их составе находятся окислы железа, магния, кальция, калия
и др. Помол отбеливающих глин тонкий. Структура глин пористая, благодаря
чему они обладают большой удельной поверхностью (от 100 до 300 м2/г)» на
которой сорбируются красящие вещества. Для повышения отбеливающего
эффекта глины активируют — обрабатывают минеральными, преимущественно
серной, кислотами (химическое активирование) и прокаливают при
температуре 250—350°С (термическое активирование). В результате
активирования свободная поверхность отбеливающих глин увеличивается и
соответственно повышается осветляющий эффект (в 2 раза и более по
сравнению с неактивированными глинами).
На предприятиях для отбеливания жиров чаще всего применяют
активированные отбеливающие глины — гум-брин, асканит и др.
Для осветления жиров можно также применять активированные угли одной из
трех марок: А — осветляющий сухой щелочной, Б — осветляющий влажный
кислый, В — осветляющий влажный нейтральный или слабощелочной.
Размер отдельных зерен углей около 0,1 мм, удельная поверхность до 1000
м2/г. Активированные угли
довольно хорошо осветляют жиры, однако они труднее
отделяются от него, фильтрование идет медленнее, а пылевидные частички
угля иногда проходят через ткань и остаются в жире.
Для отбелки адсорбентами жир нагревают в котле до температуры 75—80 °С,
а затем при перемешивании вводят небольшими порциями отбельную землю
(асканит) или гумбрин в порошкообразном виде или в смеси с небольшим
количеством жира и перемешивают в течение 15—20 мин, после чего жир
фильтруют на камерных или рамных фильтрах через фильтровальную ткань
бель-тинг или диагональ. Отбельные земли добавляют в количестве 3—5 % к
массе жира. Потери жира при обработке его отбельными землями составляют
1 % на каждый процент добавляемых земель.
Осадки, остающиеся на фильтр-прессе, обезжиривают варкой в открытых
котлах или под давлением в автоклавах в течение 2—3 ч. Осадки
отработанных отбельных земель можно направлять для производства кормовых
добавок на комбикормовые заводы.
Химические методы отбелки технического жира основаны на глубоком
изменении красящих веществ в основном при окислении, в результате
которого они обесцвечиваются. К наиболее распространенным окисляющим
агентам следует отнести перекись водорода, перекись натрия, гипохлорит
натрия и кальция, перекись бензола и перекись дибензола. Химические
методы отбелки непригодны для жиров, предназначенные к использованию в
качестве кормового продукта или добавок в комбикорма, так как кислород,
выделяющийся при разложении перекиси водорода, окисляет также
ненасыщенные жирные кислоты жира и тем самым снижает кормовые
достоинства жиров.
Технологический процесс отбелки технического жира перекисью водорода
осуществляют следующим образом. Подлежащий отбелке жир подогревают в
котле (отстойнике) до температуры 60—65 °С. При этом отстойник
заполняется на % его объема. После подогрева из жира отбирают пробу для
определения цвета. Затем жир тщательно перемешивают и вводят в течение
5—7 мин тонкой струей перекись водорода (0,5—3 % к массе жира),
содержащую 27—33 % водорода. Далее смесь перемешивают в течение 1—1,5 ч.
Для контроля степени осветления жира отбирают пробы, которые после
охлаждения
проверяют на цвет. Для определения степени
осветления жира пробы отбирают после введения 0,5, 1, 2 и до 3 %
перекиси водорода.
При недостаточном осветлении добавляют перекись водорода до достижения
желаемого эффекта отбелки, т. е. до приобретения техническим жиром
светло-желтого цвета (для I сорта) и светло-коричневого цвета (для II
сорта). После осветления жир охлаждают до температуры 40 °С, подавая в
рубашку котла холодную воду.
Для удаления избытка перекиси водорода в охлажденный до 40 °С жир при
перемешивании равномерно в течение 2—3 мин вводят раствор фермента
каталазы из расчета 2 мл раствора фермента активностью 10 тыс. ед. на 1
кг жира. Раствор фермента каталазы готовят перед употреблением,
растворяя порошок культуры Penicilli-um Vitale в водопроводной воде из
следующего расчета: на 1 кг обрабатываемого жира 2 мл раствора фермента,
содержащего 10 тыс. ед. действия.
Порошок фермента каталазы хранят при температуре 3—8 °С не более 1 года.
При отсутствии фермента каталазы после отбелки жир отстаивают в течение
1—2 ч, образовавшийся осадок спускают, после чего жир 1—2 раза промывают
горячей водой, количество которой составляет 15—20 % массы жира. В
случае необходимости жир отслаивают поваренной солью или рассолом по
действующей технологии.
При работе с перекисью водорода необходимо соблюдать максимальную
осторожность, работать только в защитных очках, резиновых перчатках и
резиновом фартуке, а также строго руководствоваться правилами техники
безопасности для отбельщиков технического жира.
Другим химическим методом отбелки технического жира является обработка
его гипохлоритом кальция. Жиром заполняют половину котла и нагревают до
температуры 75—80 °С, а затем через распылительное кольцо в течение 3 ч
равномерно вводят 10 %-ный раствор гипохлорита кальция в соотношении 1
:1 к количеству жира. Затем из котла сливают образовавшийся отстой, а
жир для удаления из него избытка активного хлора и щелочи промывают
горячей водой, которую, как и гипохлорит кальция, подают через
распылительное кольцо. Промывку жира чередуют со сливом отстоя. При
сливе отстоя проверяют наличие в нем щелочи индикатором фенолфталеином.
Промывку жира продолжают до появ-ления бледно-розового окрашивания пробы
жира с фенолфталеином. После промывки жир сепарируют и сливают в тару
или приемные емкости.
Раствор гипохлорита кальция готовят следующим образом. Сначала готовят
20 %-ный раствор гипохлорита кальция, растворяя порошок соли Са(ОС1)2—2Са(ОН)2
в холодной воде при перемешиваьии в течение 2,5 ч. После отстаивания в
течение 12 ч раствор гипохлорита кальция перекачивают в сборник, из
которого его расходуют по мере надобности. Перед употреблением раствор
гипохлорита кальция доводят до 10 %-ной концентрации, добавляя горячую
воду (температура 90—95°С), повышая температуру раствора до 50—55 °С.