5.3-rasm. O’simlik moylarini uzluksiz usulda rafinatsiyalash texnologik sxemasi
Hosil bo’lgan aralashma nasos (10) bilan isitgich (11) (u yerda 65-70
0
C gacha
soapstokning qovushqoqligini kamaytirish uchun qizdiriladi) orqali fazalarga ajratish
uchun separatorga-ajratgich (12) apparatiga keladi. Yog’ uzluksiz ravishda bak(14)ka
quyilib turadi, u yerda qo’shimcha tindiriladi. Bak(14)da ajralgan soapstok, asosiy
ajralgan soapstok bilan birga qayta ishlash uchun yuboriladi. Agar kerak bo’lsa,
separator-ajratgich apparatiga tushishdan oldin, aralashma suv bilan aralashtirgichda
(72) aralashtiriladi. Yog’ bak(14)dan nasos (16) bilan uzluksiz ravishda yuvish uchun,
isitkich (17) orqali (85-90
0
Cgacha qizdiriladi) pichoqli aralashtirgichga (19) yuboriladi
va bir vaqtning o’zida suv ham beriladi. Aralashma ajratgich(20)da ajratiladi. Yog’
isitgich (21) orqali nasos bilan ikkinchi marta yuvish uchun pichoqli
aralashtirgich(22)ga yuborilib, ajratgich (23)da ajratiladi. Ajratgichlardan chiqqan
yuvindi suv yog’-tutgichga (24) keladi. Bu yerda ajralgan yog’ nasos orqali bak (25) ga
yuboriladi, suv esa nasos (28) bilan tozalash sistemasiga beriladi. Yog’ isitgich (34)ga
kelib, keyin vakuum-quritish apparatiga (35) yuboriladi. Quritishdan oldin yog’
bak(31)da tayyorlangan limon kislotasi eritmasi bilan aralashtiriladi.
Quritilgan moy nasos(36) yordamida sovutkich(27) va filtrpress(38)dan o’tib moy
yig’gich(39)ga yig’iladi. Nasos(42) orqali tayyor moy realizasiyaga yoki boshqa
maqsadlarda qo’llash uchun yuboriladi.
Moylarni ishqoriy rafinatsiyalash texnologiyisini takomillashtirishga
oid tadqiqot ishlarining tahlili
Taran A.A. va b. [4] xom moylarni rafinatsiya qilish va ishlatilganlarini
regenirasiya qilishda moy massasiga nisbatan 4-40% olingan 3-5% konsentrasiyali
natriy sulfat eritmasi ishtirokida gazsimon ammiak ishlatish texnologiyasini
yaratishgan. Bu usul olinadigan mahsulot sifati, erkin yog’ kislotalari va oksidlangan
mahsulotlar ko’proq chiqarib yuborilishi hisobiga, oshishiga sabab bo’ladi. Undan
tashqari moyni yo’qotishlari kamayib oksidlanishga chidamliligi oshadi.
Koyfman T.Sh. [5] o’simlik moylarini moy massasiga nisbatan 3-20%
miqdorida olingan karbon kislotalarini 5-30% li eritmasi bilan ishlov berishni
nazarda tutuvchi rafinatsiya turini ishlab chiqqan. Rafinatsiyalangan moy chiqishi
va glisiridlar sovunlanishi kamayishi hisobiga sifati oshishiga asos bo’ladi.
64
Arutyunyan N.S., Tarabicheva L.A. va Kornena Y.P. lar tomonidan rangi
yaxshi moylarni 1,0-10% li fosfor kislotasining suvli eritmasi bilan moy massasiga
nisbatan 0,2-2,5% miqdorda qo’shib, 25-30
0
C haroratda gidratasiya qilib, keyin
gidratasiyalangan moyni zichligi 1200-1600 kg/m3 bo’lgan natriy silikati bilan
rafinatsiya qilish usuli ishlab chiqilgan [6]. Qo’shiladigan natriy silikatning miqdori
moy massasiga nisbatan 0,3-2,0% ni tashkil qiladi. Moy tarkibidagi yo’ldosh
moddalar kamayishi hisobiga sifati oshib, chiqishi ko’payadi.
A.A.Shmidt ekstraksiya usulida olingan moyni suyultirilgan tuzli eritmalar va
5-10% konsentrasiyali ishqoriy metallar bilan gidratasiya qilib yaxshi natijaga
erishgan [7]. Gidratasiya qilingan moy konsentrasiyasi 200-250 g/l bo’lgan ishqor
eritmasi bilan neytrallangan. Bunda rafinatsiya qilingan moyni sifati oshishiga
erishiladi, chiqishi ko’payadi va ekstraksiyalangan moydan fosfatidlar nisbatan to’la
ajratiladi.
V.V.Beloborodov va boshqalar moylarni rafinatsiya qilishda ishqoriy agent
sifatida moy massasiga nisbatan 0,25-3,0% ishqoriy sellyuloza ishlatish
mumkinligini aniqlashgan. Bu usulda rafinatsiyadan oldin moyni natriy xlorning
4,5-5,0% konsentrasiyali suvli eritmasidan moy massasiga nisbatan 1,0-1,1%
miqdorida qo’shib namlanadi. Aniqlanishicha bu usulda rafinatsiyalangan moy
tarkibidan sovunni to’laroq chiqarib yuborishga erishiladi [8].
O’simlik moylarini rafinatsiya qilishda ishqoriy metallarning borogidridlari
ishlatilganda hidi, mazasi, rangi yaxshilanishi aniqlangan. Borogidridlar miqdori
moy massasiga nisbatan 0,005-0,2% ni tashkil etadi [9].
Moylarni rafinatsiya qilishni binar muhitda amalga oshirishni nazarda
tutadigan usul ishlab chiqilgan [10]. Binar sistemadagi erituvchilar turli qutbga ega
bo’lib, erituvchi va moy nisbati 4:1-5:1 ga yetadi. Qutbli erituvchi sifatida ishqoriy
metallar gidrookisining bir yoki ikki atomli alifatik spirtdagi eritmasi, qutbsiz
erituvchi sifatida esa benzin, kerosin kabilar ishlatiladi. Qutbli va qutbsiz
erituvchilar nisbati 1:1 ni tashkil qilgan. Ishlov berish 5-10 minut davom ettirilgan.
Moy rangi sezilarli darajada yaxshilanishiga erishilgan.
Konsentrasiyasi 125-400 g/l bo’lgan ishqor eritmasi bilan ortiqcha ishqor
65
miqdori 0,2-0,8% bo’lganda rafinatsiyalash o’rganilgan [11]. Aniqlanishicha harorat
40-45°S bo’lganda reaksion aralashmani moy massasiga nisbatan 7% miqdorida suv
bilan namlanganda fazalarni samarali ajralishi kuzatilgan. Neytrallangan moy
tarkibidan qoldiq sovunni chiqarish uchun limon kislotasi eritmasi bilan rafinatsiya
qilish tavsiya qilingan.
A.K.Mosyan va boshqalar moylarni sovun-ishqor muhitida rafinatsiya
qilganda nordon sovun hosil bo’lishi jarayonini o’rganishgan [12]. Izlanishlar
natijasida rafinatsiya jarayonida vujudga keladigan nordon sovun o’zgaruvchan
xarakterga ega bo’lib, faqatgina erkin ishqor bo’lmagandagina kimyoviy mustahkam
degan xulosaga kelingan.
Keyingi vaqtlarda moylarni rafinatsiyalashning tejamkor texnologiyalarni
ishlab chiqishga katta ahamiyat berilmoqda [13]. Erkin yog’ kislotalarini natriy
silikat bilan neytrallash usuli ma’lum. Bu neytrallash past haroratda (20
0
C) borishi,
neytrallangan moyning yuvish quritish zarur emasligi bilan ahamiyatli. Ushbu
texnologiyani o’ziga xosligi natriy silikatning sarfi yuqori, uni ortiqcha miqdori 30%
dan kam emasligidir. Neytrallovchi agentning sarfini kamaytirish va neytrallash
jarayonini jadallashtirish maqsadida neytrallovchi agentni elektromagnitli qayta
ishlash bo’yicha ilmiy tadqiqot ishi olib borilgan. Tadqiqot obyekti sifatida
gidratlangan kungaboqar, raps va soya moylari olingan. Neytrallovchi agentni
induksiyasi 0,6 Tl bo’lgan o’zgaruvchan E.M.M. da qayta ishlash erkin yog’
kislotalarini neytrallash jarayonini jadallashtiradi.
Xamroqulova M.X., Qodirov Y. va boshqalar[14] “O’zbekiston” va
“O’zbekiston yog’i” moylarini ko’rsatkichlariga ishqor konsentrasiyasining ta’siri
o’rganishdi. Rafinatsiyalash uchun ishqorning tozaligi 46,7% dan kam bo’lmaganda
konsentrasiyasi 556 va 508 g/l bo’lgan va tozaligi 92% dan kam bo’lmaganda esa,
konsentrasiyasi 508 va 400 g/l bo’lgan eritmalardan foydalanish zarurligi aniqlandi.
Tozaligi 46,7% dan kam bo’lmagan kaustik soda uchun rafinatsiyalangan moyning
chiqishi ishqor konsentrasiyasi 556 g/l bo’lganda 508 g/l dagiga nisbatan kamroq va
tozaligi 92% dan kam bo’lmagan kaustik soda uchun konsentrasiyasi 400 g/l dan
ko’ra 508 g/l bo’lganda yuqoriligi aniqlandi. Rafinatsiyalash uchun tozaligi 92% dan
66
kam bo’lmagan kaustik soda qo’llanganda ishqor konsentrasiyasi kamayishi bilan
soapstok chiqishi ortadi.
O’simlik yog’larida doimo ma’lum miqdorda erkin yog’ kislotalari bo’lib,
bular yog’ning va moyli xom ashyoning sifatiga bog’liq. Yetilmagan urug’, uning
yuqori nuqsondorligi va boshqa omillar moyning yuqori kislota soniga ega
bo’lishiga olib keladi. Erkin yog’ kislotalarining bo’lishi yog’ sifatini
yomonlashtiradi, oziqaviy qiymatini kamaytiradi. Yuqori haroratda erkin yog’
kislotalari apparatlarning korroziyalanishiga olib keladi. Oziq-ovqat uchun
ishlatiladigan yog’larning kislota soni 0,2-0,3 mg KON dan oshmasligi kerak.
Bundan esa erkin yog’ kislotalarini yo’qotish zarurligi kelib chiqadi.
Sanoatda quyidagi usullar bilan yog’ kislotalari yo’qotiladi.
1. Erkin yog’ kislotalarini ishqor bilan neytrallash (ishqorli rafinatsiya).
2. Yuqori haroratda va vakuum ostida erkin yog’ kislotalarini yo’qotish
(distillyasiyali rafinatsiya).
3. Erkin yog’ kislotalarini yog’dan selektiv erituvchilar yordamida ajratib
olish (ekstraksiyali rafinatsiya)
Sanoatda asosan ishqorli rafinatsiya va oxirgi yillarda distillyasiyali
rafinatsiya ko’proq ishlatilmoqda. Selektiv erituvchilar yordamida rafinatsiyalash
hali amaliy jihatdan yog’-moy korxonalarida ishlatilgani yo’q.
Lojenin neytrallash jarayonida yog’ni sovunlanishini oldini olish yo’li bilan
neytral moy yo’qolishini kamaytirish usulini taklif etgan. Ishqorning suvli eritmasini
tayyorlashda elektroliz yo’li bilan aktivlashtirilgan pH>7 bo’lgan suv qo’llaniladi.
Yog’ va moylarni yuvishda eritma sifatida kislotaligi pH>7 bo’lgan aktivlangan suv
qo’llaniladi. Bunda yog’ va moylar dastlab pH >7 bo’lgan suv bilan yuviladi.
Fosfatid miqdori 0,1% dan ko’p bo’lgan moylar pH >7 bo’lgan aktivlangan suv bilan
ishlov beriladi.
Ovcharenko V.Ye. trinatriy fosfatni qo’shimcha reagent sifatida qo’llash
moyni ishqoriy neytrallash usuliningg samaradorligini oshirishini aniqlagan. Taklif
etilgan usulga ko’ra neytrallangan moyni yuvishda tarkibida ishqor va ishqoriy
metallarni mineral kislotalar bilan hosil qilgan o’rta tuzlari bo’lgan yuvindi eritma
67
qo’llaniladi. Eritmadagi sovunning miqdori 8-10% ni tashkil etadi. Neytrallangan
moydagi sovunni yo’qotishda ortofosfat kislota yoki natriy digidrofosfat kabi
reagentlarni qo’llab sovunni ajratish usuli qo’llaniladi. Reagentning kerakli miqdori
hosil bo’lgan natriy monogidrofosfatni hisoblash bilan aniqlanadi [15].
Dementiy V.P. va Gladkaya R.F. ishqorli modda sifatida moy massasiga
nisbatan 0,25-3% miqdorida ishqoriy sellyulozani qo’llab yog’ va moylarni
neytrallash usulini o’rgangan. Bunda jarayon 20-45
0
C haroratda olib borilgan va
neytrallashdan oldin moy 1-1,1% miqdoridagi konsentrasiyasi 3,5-5% bo’lgan osh
tuzi eritmasi bilan yuvilgan [16].
Gidratlangan moyni ishqoriy reagent bilan neytrallash, olingna aralashmani
neytrallangan moy va soapstokka ajratish va neytrallangan moyni yuvish
jarayonlaridan iborat qiyin rafinatsiyalanadigan o’simlik moylarini rafinatsiyalash
usuli mavjud[17]. Gidratlanga moyni neytrallash va oqlash 55-65
0
C da 200-245 g/l
konsentrasiyali natriy silikatning suvli eritmasi bilan bir vaqtda olib boriladi. Erkin
yog’ kislotalarini to’liq neytrallash uchun natriy silikat eritmasi 5-10% ortiqcha
miqdorda olinadi. Bunda neytrallangan moy va soapstok aralashmasi 55-65
0
Sda
0,2-0,4 Tl magnit induksiyali o’zgaruvchan aylanma elektromagnit maydon
ta’siridagi zonada qayta ishlanadi. Neytrallangan moy va soapstok aralashmasini
ajratish oqim tezligi 4-6 m/s bo’lganda 20-25 mm li yupqa qatlamda olib boriladi.
Ushbu ixtiro rafinatsiyalangan moy sifati va unumini oshirish imkonini beradi.
Mualliflar[18] moyni birlamchi gidratlash bilan ishqoriy rafinatsiyalash
usuliga patent olishgan. Moyga ortofosfor kislotasi bilan ishlov berish, ishqoriy
neytrallash, soapstokni ajratish, filtlash shunisi bilan farq qiladi, gidratlashda moy
60
0
С gacha qizdiriladi, ortofosfor kislotasi 1 t moyga 0,8 kg miqdorida ishlatiladi,
neytrallangan moydagi soapstok ajratilishidan oldin esa unga 4% li FL45C
polikationit eritmasi qo’shiladi. Bunda eritmani sarfi 1 moyga 50 g bo’lib, atmosfera
bosimida 15-20 minut davomida aralashtiriladi.
Tadqiqot ishi[19]da kislotaliligi turli xil bo’lgan moylarni rafinatsiyalashda
neytrallash bosqichining matematik modelini parametrlari aniqlangan. Neytrallash
samaradorligiga ishqor eritmasi konsentrasiyasining ta’siri, neytrallangan moydagi
68
natriy tuzlari miqdori va soapstokning texnologik xarakteristikalari tadqiq qilingan.
Gidrotrop qo’shimchalarni yog’larni ishqoriy rafinatsiyalash samaradorligiga ta’siri
o’rganilgan va optimal miqdori aniqlangan. Rafinatsiyalash jarayoninii
optimallashtirish uchun hisoblashlarda qo’llash mumkin bo’lgan moyni yuvishning
tipik sxemasi ishlab chiqilgan.
O’simlik moylarini rafinatsiya qilishni jadallashtiruvchi, rafinatsiyalangan
moyni sifatini yaxshilovchi turli usullar ustida ko’plab izlanishlar olib borilgan.
Jumladan, aralashtirish jarayonida elektromagnit maydonini ta’sir ettirish va doimiy
elektromagnit maydonida fazalarni (soapstok va moy) ajratishdan oldin ishqor bilan
ishlov berish mualliflar fikriga ko’ra maqsadli mahsulot chiqishi va sifatini
oshishiga olib keladi [99].
Ilmiy tadqiqot ishi [100] da moydan fosfolipidlar, pigmentlar, erkin yog’
kislotalarini oson yo’qotish va tayyor mahsulotlarni keyingi bosqich tozalash
jarayoniga tayyorlash uchun membranalar qo’llanildi. Sirt aktiv moddalar
ishtirokida teshiklari diametri 0,05 va 0,01 mkm bo’lgan membranalarda missellani
(25-30% moy, 70-75% geksan) dastlabki tozalash earayoni o’tkazildi. Bunda,
tegishli ravishda 93,30% va 96,09 % fosfolipidlar yo’qotildi.
Yuqori kritik gazlar bilan ishlov berish orqali o’simlik moylari va yog’larni
rafinatsiyalash usuli ishlab chiqilgan. Bunda yog’ yoki moydan trigliserid, erkin
yog’ kislotalari, ta’m va hid beruvchi moddalar ajratib olinadi, gazli muhitda esa
shilimshiq moddalar va iflosliklar qoladi. Mualliflar, qurilmada 130
0
C harorat va
150 bar bosimda kelayotgan propan oqimida xom raps moyini qayta ishlashgan.
Berilgan moydan 80,6% moy erkin yog’ kislotalari, hid va ta’m beruvchi moddalar
bilan birgalikda ekstraksiyalangan. So’ng moy fraksiyalarga ajratilgan. Ekstraktni
yuqori kritik gaz fazasidan separatlash 7,4 bar bosim va 40
0
C haroratda amalga
oshirilgan. Ajratilgan moy rangi jigarrangda tillarang-sariq rangga o’zgargan. Gaz
fazada tarkibida neytral moy, shilimshiq moddalar va iflosliklar bo’lgan 19,4%
modda qolgan. Ushbu usul barcha turdosh moylarni hamda texnik o’simlik
moylarini qayta ishlash uchun samaralidir. Yuqori kritik gaz sifatida inson sog’ligi
uchun xavfsiz bo’lgan CO
2
, C
2
H
6
, C
3
H
8
kabi gazlar qo’llaniladi [101].
69
O’simlik moylari va yog’larni ishqor eritmasi bilan aralashtirish, kislotali
eritma qo’shish, erimaydigan moddalarni ajratish va kerak bo’lganda bug’ bilan
haydashga asoslangan yangi rafinatsiya usuli ishlab chiqilgan. Ushbu usulga ko’ra,
aralashtirgan holda 35
0
C haroratda kislota soni 1,08 mg KOH bo’lgan 1 kg maxsar
moyini 0,025% miqdorida 85% fosfor kislotasi qo’shiladi. 250 ayl/min tezlikda 2
soat davomida aralashtiriladi. So’ng kerakli miqdorda NaOH qo’shib yana 2 soat
aralashtiriladi. 70
0
C gacha qizdiriladi va erimaydigan cho’kma ajratiladi. 99,5%
unum bilan kislota soni 1,12 mg KOH bo’lgan 995 g rafinatsiyalangan moy olinadi
[102].
Gidrotop modda sifatida ishqordan foydalanib rafinatsiyalangan moyni
yuvish jarayoni tadqiq qilingan. Moyni ishqorning suvli eritmasi bilan yuvishning
afzalliklaridan biri rafinatsiyalangan moyni kislota sonini kamaytirishdir.
Separatordan foydalanilgan holda moyni yuvishning birinchi bosqichida suvga
uzluksiz ravishda ishqor dozalab beriladi. Bunda eritmaning konsentrasiyasi 0,05%
dan oshmaydi. Neytral moyni sovun-ishqor muhitida yuvilganda yuvindi suv
miqdorini qisqartirish va moyni yo’qolishini kamaytirish imkoniyati mavjud bo’ladi
[103].
Arutyunyan N.S. va Nazaryan R.V. moyni kuchlanish 40000-24000 A
0
va
aylanish chastotasi 8-50 1/s bo’lgan elektromagnit maydoni ta’siridagi zonada
neytrallash usulini taklif etishgan. Kislota soni 2,85 mg KOH bo’lgan gidratlangan
soya moyi 85
0
C da bevosita aylanish chastotasi 8 1/s va kuchlanish 40000 a/m
bo’lgan elektromagnit maydon ta’siridagi zonada ishqorning suvli eritmasi bilan
neytrallangan. So’ng 3000 ayl/min tezlikda 5 minut davomida sentrifugalangan.
Taklif etilayotgan texnologiya bo’yicha neytrallash jarayonini olib borish
neytrallangan moyning chiqish unumini oshishiga olib kelgan [104].
So’ngi
vaqtlarda
moylarni
rafinatsiyalashning
resurstejamkor
texnologiyalarini ishlab chiqishga katta e’tibor berilmoqda. Erkin yog’ kislotalarini
natriy silikat bilan neytrallash usuli mavjud. Jarayonning past harorat(20
0
C)da
borishi, neytrallangan moyni yuvish va quritish jarayonlariga zaruriyatni yo’qligi
ushbu neytrallash usulining afzalligi hisoblanadi. Bu texnologiyaning asosiy
70
xususiyati natriy silikat sarfining ko’pligi bo’lib, bunda uning ortiqcha miqdori
30%dan kam emasdir. Neytrallovchi agent sarfini kamaytirish maqsadida unga
elektromagnit ishlovi berish yo’li bilan neytrallash jarayonini jadallashtirish
mumkinligi tadqiq qilingan[105]. Tadqiqot obyekti sifatida gidratlangan soya,
kungaboqar va raps moylari qo’llanilgan. Neytrallovchi agent(natriy silikat)ga 0,6
Tl induksiyali elektromagnit maydonida ishlov berish erkin yog’ kislotalarini
neytrallash jarayonini sezilarli darajada jadallashtirishi aniqlangan.
|
