Przedmiotem wynalazku jest sjposób rafinacji tluszczów zwierzacych, zwlaszcza drobiowych tluszczów odpadowych,. Tluszcze roslinne i zwie¬ rzece znajdujace zastosowanie przemyslowe wy¬ magaja oczyszczania. W tym celu tluszcze pod¬ daje sie rafinacji. Rafinacja ma ma celu pozba¬ wienie tluszczów zanieczyszczen takich jak bial¬ ka, lecytyny, aldehydy, ketony, epoksykwasy czy produkty zjelczenia.Znane sa rózne metody oczyszczania tluszczów polegajace na rafinacji rozcienczonymi lub ste¬ zonymi kwasami mineralnymi czy alkaliami. Nie¬ które tluszcze rafinuje sie rozpuszczalnikami.Z opisu patentowego PRL nr -68881 znany jest sposób rafinowania olejów roslinnych i zwierze¬ cych polegajacy na dzialamiu na surowy olej w podwyzszonej temperaturze rozcienczonym wod¬ nym roztworem alkaliów w obecnosci srodka po- wierzchniowo-czynnego, który nie obniza napie¬ cia powierzchniowego wody, to jest takiego, któ¬ rego rodnik alkilowy zawiera .najwyzej 4 atomy wegla. W metodzie tej przed rafinowaniem olej rozpuszcza sie w rozpuszczalniku weglowodoro¬ wym. Pozbawienie tluszczów substancji takich jak ketony, fosfatydy, weglowodory jest procesem 25 ¦skomplikowanym, temperatury wrzenia tych skladników sa wysokie a ich zawartosc w tlusz¬ czu mala, totez preznosc par tych substancji nad tluszczem nawet w podwyzszonej do okolo 200°C temperaturze nie przekracza kilku .-milimetrów 30 10 15 20 slupa rteci. Z tych wzgledów do usuniecia trud¬ no lotnych substancji sltosuje sie destylacje z para -wodna, a w celu zwiekszenia w'ydajnosci proces prowadzi sie pod obnizanym cisnieniem podgrze¬ wajac tluszcze dó 180—200°C.W procesach oczyszczania temperatura nie mo¬ ze byc zbyt wysoka, prowadzenie rafinacji w .tem¬ peraturze powyzej 240°C nie jest wskazane, gdyz tluszcze ulegaja niepozadanym zmianom polime¬ ryzacji i rozkladowi. Równiez czas rafinacji nie moze byc zbyt dlugi. Aby zapobiec zmianom a uzyskac duza powierzchnie zetkniecia i dobry stopien oczyszczenia opracowano sposób polega¬ jacy na krótkotrwalym szybkim przegrzaniu tlusz¬ czu powyzej temperatury 230—240°C, nawet do temperatury 300^C, roztartej cienkiej warstewki cieczy oczyszczonej przy jednoczesnym wielokrot¬ nym, energicznym przepakowywaniu para wodna (opis patentowy PRL. nr 72193).Znane sa równiez sposoby polegajace na roz¬ puszczalnikowej ekstrakcji roztworów tluszczu.Z belgijskiego opisu patentowego nr 516203 znany jest nastepujacy sposób: weglowodór, w którym rozpuszczony jest surowy tluszcz, miesza sie z in¬ nym rozpuszczalnikiem bedacym zwiazkiem che¬ micznym o przynajmniej jednej grupie polarnej i jednym lancuchu alifatycznym o 1—5 atomach wegla, otrzymana mieszanine pozostawia sie do odstania, rozdziela powstale warstwy i oddzielnie obrabia obydwie warstwy. Weglowodorem, w któ- 109 468s rym rozpuszcza sie tluszcze moze ibyc heksan a 'tjnpa drugim rozpuszczalnikiem na przyklad al- ^fc^ol izopropylowy.Tluszcze 'drobiowe sa produktami odpadowymi czesto o; wysokim stopniu zjelczenia, zanieczysz- wysoka^kwasowosc i przykry zapach. Po dluzszym przechowywaniu barwa ich jest tiemno-brunatna.Znane metody rafinacji tluszczów okazaly sie tu zawodne, 'tluszcze rafinowane tymi sposobami sa niejednorodne, dalej ulegaja starzeniu, sa miekkie i posiadaja nadal jarzykra won.Celem wynalazku bylo znalezienie takiego spo¬ sobu rafinacji tluszczów zwierzecych, zwlaszcza , drobiowych tluszczów odpadowych, aby po oczysz¬ czeniu nadawaly sie do produkcji olejów, smarów i mydel.Istota sposobu rafinacji tluszczów zwierzecych, zwlaszcza drobiowych tluszczów odpadowych po¬ lega na tym, ze weglowodorowy roztwór tlusz¬ czów poddaje sie ekstrakcji w temperaturze 15— 1(PC roztworem alkoholowo-wodnym, po czym po oddzieleniu faz odzyskuje sie z nich rozpuszczal¬ niki przez oddestylowanie, odpedzenie z para wod¬ na lub w inny znany sposób.Korzystnie jest rozpuszczac tluszcze w weglo¬ wodorze niepolarnym, takim jak ksylen, toulen, hepten lub ich mieszaninie. Do ekstrakcji moze byc uzyty 5—23% roztwór wodny alkoholu etylo¬ wego lub metylowego. Korzystnie jest stosowac na 1 czesc objetosciowa roztworu weglowodoro¬ wego tluszczów 0,25—3 czesci roztworu alkoholo- -wodnego. Roztwór alkoholowy moze byc zawra¬ cany do ekstrakcji i taki roztwór moze zawierac weglowodory.Sposobem wedlug wynalazku ekstrakcje mozna prowadzic w sposób periodyczny lub ciagly, prze- ciwpradowo lub wapólpradowo.W wyniku ekstrakcji uzyskuje sie dwie fazy alkoholowa zawierajaca bialka, fosfatydy, alde¬ hydy i ketony oraz pewna ilosc tluszczów o niz¬ szym ciezarze czasteczkowym, oraz faze weglo¬ wodorowa zawierajaca oczyszczone tluszcze o wyz¬ szym ciezarze czasteczkowym. Po odzyskaniu z poszczególnych faz rozpuszczalników^^uzyskuje sie dwa rózne produkty, z których jeden po¬ chodzacy 2 fazy alkoholowo-wbdnej moze byc stosowany jako skladnik pasz tresciwych, mimo swojej ciemno-zoltej barwy, niejednorodnosci i ostrego zapachu, drugi pochodzacy z fazy weglo¬ wodorowej w zaleznosci od pochodzenia rafino¬ wanych tluszczów moze byc stosowany do wy¬ twarzania smarów, olejów i detergentów.W przypadku rafinacji sposobem wedlug wy¬ nalazku tluszczów drobiowych do fazy alkoholo- wo-wodnej przechodzi do 33% calkowitej masy tluszczu, przecietnie jednak od 2—5%. Tluszcze drobiowe uzyskane z fazy weglowodorowej sa czyste i nadaja sie do produkcji detergentów, przy stosowaniu ich do olejów i smarów, ze wzgledu na duza zawartosc nienasyconych wiazan nalezy je jeszcze*poddac dalszej obróbce polegajacej na uwodornieniu i czesciowej polimeryzacji w znany sposób.Sposobem wedlug wynalazku mozna rafinowac 9 468 4 surowe tluszcze drobiowe oraz inne .tluszcze zwie¬ rzece, szczególnie tluszcze utylizacyjne, kanalowe,, odpadowe oraz mieszaniny tluszczów bedacych baza wyjsciowa do produkcji detergentów. Pro- 5 ces mozna prowadzic w aparacie ekstrakcyjnym,, kolumnie ekstrakcyjnej do której od góry wpro¬ wadza sie rozpuszczony w weglowodorze tluszcz a od dolu wprowadza sie roztwór alkoholu. Z gó¬ ry kolumny odbiera sie faze alkoholowa a z dolu 10 faze weglowodorowa, w przypadku stosowania benzyny kierunek faz jest odwrotny.Nieoczekiwanym w sposobie wedlug wynalazku jest to, ze zastosowane warunki ekstrakcji po-- zwalaja na prowadzenie procesu w sposób ciagly, 15 obnizenie temperatury obróbki tluszczów, uprosz¬ czenie procesu. Stosowany rozdzial pozwala na zagospodarowanie obydwu faz, a tym samym wy¬ korzystanie w 100% masy tluszczów poddawanych rafinacji. Uzyskanie tych efektów bylo niemozli- 20 we przy ekstrakcji opisanej w 'belgijskim opisie patentowym," gdzie sposób polega na prostym zmieszaniu i rozdziale powstalych faz.W sposobie wedlug wynalazku opisane zja¬ wisko zachodzi wielokrotnie, dzieki wprowadzeniu 23 jako ekstrahentu ukladu alkohol — woda. Wlasnie woda zawarta w alkoholu nieoczekiwanie wply¬ wa na taki przebieg ekstrakcji.W porównaniu z klasyczna rafinacja kwasami sposób wedlug wynalazku ma te zalety, ze pro¬ so wadzic go mozna w prostych urzadzeniach nie wymagajacych specjalnych materialów kwasood- pornych, gabaryty instalacji sa o wiele mniejsze.Dalszymi zaletami wynalazku jest prosta ob¬ sluga stosowanych aparatów, brak odpadów i scie- 35 ków, wielokrotne stosowanie rozpuszczalnika i eks- trahentów. Analiza ekonomiczna kosztów aparatu¬ rowych i produkcyjnych dla rafinerii klasycznej i przy stosowaniu sposobu wedlug wynalazku wykazala, ze sposób wedlug wynalazku jest okolo 40 trzykrotnie tanszy. Oszczednosci wynikaja z mniej¬ szego zuzycia pary, stosowania prostych i tanich urzadzen.P r z y*kl a d I. Tluszcz drobiowy o liczbie jo¬ dowej 80, liczbie kwasowej 61, liczbie nadtlenko- 45 wej 7, zawartosci bialka 1,6% wagowych i fosfo¬ lipidów 1,2% wagowych rozpuszczono w touienie w stosunku wagowym 1:1, roztwór ten poddano ekstrakcji równowagowa iloscia roztworu etano- lowo-wodnego 'zawierajacego 10% wody. Otrzy- 50 mano dwie fazy. Z obydwu wydzielono frakcje tluszczu przez oddestylowanie rozpuszczalników.Frakcja otrzymana z fazy alkoholowo-wodnej by¬ la niejednorodna, stanowila okolo 5% masy oczysz¬ czonego tluszczu, zawierala glównie bialka, fosfo- 55 lipidy i tluszcze o nizszym ciezarze czasteczko¬ wym, posiadala przykry zapach. Frakcja wydzie¬ lona z toulenu byla jednorodna, bezwonna, za¬ wierala % wagowych fosfolipidów i 0,1% wa¬ gowych bialka, posiadala liczbe nadtlenkowa 2, 60 liczbe kwasowa 36, liczbe jodowa 63. Odzyskane rozpuszczalniki ponownie zastosowano do ekstra¬ kcji.Przyklad II. Tluszcz drobiowy scharakte¬ ryzowany w przykladzie I rozpuszczono w ksy- 65 lenie w stosunku wagowym 1:1, otrzymany roz-l 109' 5 twór poddano ekstrakcja i rozdzialowi tak samo j.ak w przykladzie I. Uzyskana frakcja z fazy alkoholowo-wodnej posiadala wlasnosci -takie sa¬ me jak taka sama frakcja uzyskana w przykla¬ dzie I, natomiast frakcja uzyskana z fazy ksyle- 5 nowej nie zawierala bialka a pozostale wlasnosci posiadala bardzo podobne do frakcji toluenowej z .przykladu I.Przyklad III. 25 g tluszczu drobiowego scharakteryzowanego w przykladzie I rozpuszczo- io no w heptanie w stosunku wagowym 1:1, otrzy¬ many roztwór poddano ekstrakcji równowagowa iloscia roztworu metanolowo-wodnego zawieraja¬ cego 6,3% wody, podzielonego na trzy porcje.Otrzymano 77 g fazy metanolowej i 23 g fazy 15 heptanowej. Po odpedzeniu rozipuszczaikiików frak¬ cja z fazy metanolowo-wodnej posiadala sklad - i wlasnosci bardzo zblizone do takiej samej frak¬ cji opisanej w przykladzie I, natomiast frakcja z fazy heptanowej skladem i wlasnosciami byla 2o zblizona do takiej samej frakcji jak w przykla¬ dzie II.Przyklad IV. Tluszcz drobiowy scharakte¬ ryzowany w przykladzie I rozpuszczono w mie¬ szaninie weglowodorów parafinowych o dlugosci 25 lancucha weglowego C6 — C12 w stosunku wago¬ wym jak 1:1. Otrzymany roztwór poddano eks¬ trakcji równowagowa iloscia roztworu metanolo¬ wo-wodnego zawierajacego 5% wody, podzielo¬ nego na trzy czesci. Po odpedzeniu rozpuszczal- 30 ników uzyskano frakcje o wlasnosciach opisanych w przykladzie III.Przyklad V. 100 g odpadowego tluszczu drobiowego rozpuszczono w toulenie w stosunku wagowym 1:1, poddano ekstrakcji 200 g tnetano- 35 lu technicznego (zawierajacego 5% wody) uzys¬ kano 314 g fazy metanolowej i 85 g fazy tolue- nówej. Tluszcz uzyskany z fazy toluenowej nie zawieral bialka. Stwierdzono w nim sladowe ilosci fosfolipidów. 40 Przyklad VI. Tluszcz drobiowy o skladzie takim jak w przykladzie I rozpuszczono w ksyle¬ nie w stosunku wagowym 1 :1, tak przygotowany roztwór wprowadzono na szczyt kolumny ekstrak¬ cyjnej o wysokosci wypelnienia 1,5 metra. Na dól kolumny doprowadzono 9,2% roztwór wody w metanolu. Surówka zawierala 0y17% wago¬ wych wody, posiadala liczbe kwasowa i estrowa jak 19,3 i 77,2. Ekstrakcje prowadzono przy sto¬ sunku objetosciowym faz jak 1 : 1. Z góry kolum- 50 ny odbierano ekstrakt o nastepujacych parame¬ trach: liczba kwasowa 4,8, liczba estrowa 17,6.Z dolu kolumny odbierano rafinat o nastepuja¬ cych parametrach: liczba kwasowa 22, liczba es¬ trowa 92, zawartosc wody 0,65%. Z raflinatu i eks- 55 traktu przez odparowanie na wyparce do tempe¬ ratury 100—140°C, a nastepnie przez oddestylo¬ wanie z para wodna reszty rozpuszczalnika uzys¬ kano "dwie frakcje. Frakcja tluszczu wydzielona z rafinatu charakteryzowala sie jednolitoscia, bra- 60 kiem zapachu,, wyzsza temperatura- topnienia niz tluszcze poddawane oczyszczaniu, sladowa zawar¬ toscia wolnych kwasów tluszczowych, zawartoscia 0,3%«wagowych fosfolipidów, brakiem bialka, licz¬ ba nadtlenkowa 0,8, Uczba jodowa okolo 80. Frafl*- 65 6 cja wydzielona z ekstraktu alkoholowego byla niejednolita, stanowila okolo 5% masy oczyszczo¬ nego tluszczu, zawierala glównie bialka, fosfoli¬ pidy i nizsze kwasy tluszczowe, miala przykry zapach i wysoka liczbe kwasowa.Przyklad VII. Tluszcz drobiowy o skladzie takim jak w przykladzie I Tozpuszczono w ksy¬ lenie w stosunku wagowym jak 1:1, tak przy¬ gotowany roztwór wprowadzono na szczyt kolum¬ ny wypelnionej pierscieniami ceramicznymi. Od dolu do kolumny doprowadzono roztwór 10% wo¬ dy w metanolu. Z góry kolumny odbierano eks¬ trakt o liczbie kwasowej 6,8, liczbie estrowej 9,1, liczbie jodowej 4,6 i zawartosci wody 11,7%. Z do¬ lu kolumny odbierano rafinait o liczbie kwaso¬ wej 19,3, liczbie estrowej 80,4, liczbie jodowej 37 i zawartosci wody 1%. Wydzielono frakcje tlusz¬ czu przez destylacje na wyparce cyrkulacyjnej, a nastepnie przez destylacje z para wodna, tak odzyskane rozpuszczalniki stosowano ponownie do ekstrakcji. Frakcja wydzielona z ekstraktu byla jasniejsza, posiadala silny, nieprzyjemny zapach, miala liczbe kwasowa 95,6, liczbe estrowa 27,5, liczbe jodowa 79,5. Frakcja tluszczu wydzielona z rafinatu posiadala barwe zólta, nie posiadala zapachu, byla jednorodna, miala liczbe kwasowa 37,7, liczbe estrowa 145, liczbe jodowa 77,8, liczbe nadtlenkowa 0,8, zawartosc fosfolipidów 0,3, brak bialka. Tak otrzymany tluszcz posiadal jeszcze wysoka liczbe jodowa. W celu zmniejszenia jej w -trakcie hydrolizy dodawano do tluszczu 0,*5— 1,5% nadtlenku benzoilu, po hydrolizie otrzymy¬ wano kwasy tluszczowe o zmniejszonej liczbie jodowej do 60 jednostek. Tak otrzymane kwasy nde ulegaly „starzeniu" i nadawaly sie do pro¬ dukcji olejów i smarów i takze niektórych de¬ tergentów.Przyklad VIII. Tluszcz utylizacyjny, który jest tluszczem uzyskanym w zakladach utylizacyj¬ nych przy przerobie . róznego rodzaju surowców utylizacyjnych na maczki zwierzece, bedacy mie¬ szanina róznych tluszczów odpadowych o wlas¬ nosciach zgodnych z BN-74/8d8i6-Pl, przykrym za¬ pachu i barwie ciemnozóltej zawierajacej 0,30% wagowych bialka, fosfatydów 0,6% o liczbie nad- tlenkowej 3,9, liczbie kwasowej 26,4 rozpuszczono w stosunku wagowym 1 :1 w ksylenie i poddano ekstrakcji objetosciowo równa iloscia roztworu metanolowo-wodnego zawierajacego 10% wody.Ksylen odzyskano przez destylacje z para wodna, otrzymano tluszcz z wydajnoscia 95%, byl on po¬ zbawiony zapachu, zawieral 0,16% bialka, 0,4% fosfolipidów, liczbe nadtlenkowa 0,81.Przyklad IX. Tluszcz mieszany bedacy mie¬ szanina topionych tluszczów: pogarbarskich, po- zazelatynowych, poklejowych i kanalowych o wlas¬ nosciach zgodnych z RN-74-8186-01 w ilosci 480 g rozpuszczono w 4£0 g ksylenu i ekstrahowano w temperaturze 40°C trzema porcjami po 320 g roztworu metanolowo-wodnego zawierajacego 10% wody. Po ekstrakcji otrzymano 900 g fazy ksy- lenowej, która poddano destylacji pod cisnieniem normalnym do temperatur a na¬ stepnie destylacji z paca wodna do calkówlteio odpedzenia ksylenu. Otrzymano 'tluszcz bez za-109 468 pachu, o barwie jasnozielonej z wydajnoscia 94%, o zawartosci bialka 0,06%, fosfolipidów 0,39%, liczbie nadtlenkowej 1,4. Ekstrakt metanolowc- -wodny poddano destylacji pod normalnym cis¬ nieniem do temperatury wrzenia 140°C, a nastep¬ nie z para wodna, otrzymano 27 g frakcji o przy¬ krym zapachu i .niejednorodnej strukturze.Przyklad X. Tluszcz zwierzecy bedacy mie¬ szanina tluszczu utylizacyjnego surowego loju technicznego, tluszczów miepelnowartosciowych, tluszczu drobiowego i tluszczu kostnego surowego o skladzie podobnym jak w przykladzie V'III w ilosci 470 g (rozpuszczono w 470 g n-oktanu i 150 g trójchloroetylenu. Ekstrakcje prowadzo¬ no w temperaturze 40°C trzema porcjami roztworu metanolowo-wodnego zawierajacego 7% wody, calkowita ilosc ekstrahentu wynosila 940 g. Frak¬ cje n-oktylowa po ekstrakcji poddano destylacji jak w przykladzie IX, wydzielony tluszcz byl pozbawiony przykrej woni, nie zawieral bialka, zawieral fosfolipidów 0,36%, liczbe nadtlenkowa 0,6. Frakcje metanolowo-wodna destylacji mial jak w przykladzie IX i otrzymano emulsje wodna tluszczu o przykrym zapachu.Przyklad XI. Tluszcz zwierzecy utylizacyj¬ ny o skladzie jak w przykladzie VIII rozpuszczo¬ no w stosunku wagowym 1 :1 w ksylenie i pod¬ dano ektrakcji przeciwpradowej na kolumnie eks¬ trakcyjnej wypelnionej na wysokosci 1,5 m piers¬ cieniami Raschiga 10 X 10 X 2 w temperaturze 40^-50°C metanolem o zawartosci wody 6,3%.Przeplyw faz po 2 1/ godz. Faza dyspergowana byl ekstrahent. Z rafinatu wydzielono tluszcz jak w przykladzie IX. Wydzielony tluszcz byl bez za¬ pachu o zawartosci fosfolipidów 0,3% pozbawio¬ ny bialka o liczbie nadtlenkowej 0,6.Przyklad XII. 100 g tluszczów drobiowych o Lkw = 19,9 i LE = 77,2 zawierajacych 0,17% wo¬ dy i 1,12% bialka rozpuszczono w 100 g toluenu.Otrzymany roztwór poddano ekstrakcji w tempe- V 8 raturze 30qC, 200 g mieszaniny etanolu z woda zawierajaca 10% wody. Po rozdzieleniu faz z oby¬ dwu wydzielono frakcje przez 'oddestylowanie roz¬ puszczalników. Z frakcji alkoholowej uzyskano a 10 g .substancji niejednorodnej o przykrym za¬ pachu, barwie ciemno-zóltej, liczbie kwasowej 98 i liczbie estrowej 60.W celu obnizenia liczby jodowej i podniesienia trwalosci" tluszczu produkt z frakcji weglowodo- io rowej poddano hydrolizie w temperaturze 180— ldO^C pcd cisnieniem 30 atn w obecnosci 0,5% wagowych nadtlenku benzoilu. Uzyskano kwasy tluszczowe o temperaturze topnienia 38°C, liczbie jodowej 58, nie ulegajace „starzeniu", nadajace 15 sie do produkcji olejów i smarów.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób rafinacji tluszczów zwierzecych, zwla¬ szcza drobiowych tluszczów odpadowych przez ekstrakcje rozpuszczalnikowa rozpuszczonego w weglowodorze surowca, znamienny tym, ze we¬ glowodorowy roztwór tluszczów poddaje sie eks¬ trakcji w temperaturze 15—70°C roztworem alkc-. 25 holcwo-wodnym, po czym po oddzieleniu faz od¬ zyskuje sie z nich w znany sposób rozpuszczalnik. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze tluszcz rozpuszcza sie w weglowodorze niepolar- nym. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze uzyty do ekstrakcji roztwór alkoholowo-wodny jest roztworem etanolowym lub metanolowym^ w którym zawartosc wody wynosi 5—23% wago¬ wych, przy czym roztwór alkoholu uzyty jest 35 w ilosci 0,25—3 czesci objetosciowych na 1 czesc objetosciowa roztworu weglowodorowego tlusz¬ czów. 4. Sposób wedlug zastrz. t albo 2, znamienny tym, ze alkoholowY roztwór zawiera rozpuszczal- 40 nik weglowodorowy. 20 30 RSW Z.<5. W-wa, Srebrna 16, z. 568-30/0 —105 + 20 egz.Cena 45 zf PL