Aktivovaná biela zem pri rafinácii jedlých olejov
Ako aktivovaná biela zem odstraňuje chlorofyl, mydlá, fosfolipidy, kovy a peroxidy
Aktivovaná biele zemina (ABE) odstraňuje niekoľko nečistôt prostredníctvom tzv. diferenciálnej adsorpcie. Možné to je vďaka jej jedinečnej štruktúre – materiálu s vysokou povrchovou plochou a pórovitosťou, ktorý je vyrobený z hliníkosilikátov. Pri kontaktnom filtrovaní zachytáva tieto otravné pigmenty chlorofylu, čím viditeľne zosvetľuje oleje bez ich skutočnej chemickej zmeny. Fosfolipidy sa na matrici ABE viažu prostredníctvom polárnych interakcií, čo zníži straty pri rafinácii približne o 15 percent alebo viac v porovnaní so vzorkami, ktoré neboli ošetrené. Prechodné kovy, ako napríklad železo a meď, ktoré sú známe tým, že zrýchľujú oxidačné reakcie, sa zachytia na kyslých miestach na povrchu častíc ABE. Tým sa zabráni ich účinku ako katalyzátorov v nežiaducich procesoch lipidovej oxidácie. Zvyšky mydla sa neutralizujú v dôsledku kyslého charakteru povrchov ABE. Peroxidy sa tiež adsorbujú na týchto povrchoch a čiastočne sa rozkladajú, čo má za následok pozorovateľný pokles hodnôt peroxidov v rozmedzí približne 5 až 10 meq/kg. Všetky tieto čistiace účinky prebiehajú veľmi rýchlo – zvyčajne efektívne pri teplotách medzi 90 °C a približne 110 °C po dobu 20 až 30 minút.
Porovnanie výkonnosti hlavných olejov: slnečnicový, sojový, palmový a bavlnený
Účinnosť ABE sa líši podľa zloženia oleja a profilu nečistôt:
| Typ oleja | Odstránenie chlorofylu | Zníženie fosfolipidov | Odstránenie kovov (Fe/Cu) | Odstránenie peroxidov |
|---|---|---|---|---|
| Slnečnicový | >95% | 85–90% | 93%/88% | 8,2 meq/kg |
| Soya | 75–80% | 92–95% | 89%/84% | 6,5 meq/kg |
| Dát | >98% | 70–75% | 95%/90% | 9,1 meq/kg |
| Bavlník | 85–90% | 80–85% | 91%/86% | 7,3 meq/kg |
Výnimočne vysoký obsah karotenoidov v palmovom oleji vyžaduje intenzívnu ABE úpravu, zatiaľ čo citlivosť sojového oleja na fosfolipidy vyžaduje presnú kontrolu kyslosti zeminy. V každom prípade sa teplota, dávkovanie a doba kontaktu nastavujú tak, aby sa maximalizovalo odstránenie nečistôt pri zachovaní výťažku neutrálneho oleja.
Znižovanie kontaminantov vznikajúcich počas spracovania pomocou aktivovanej bielej zeme
Zníženie esterov 3-MCPD a glycidylových esterov počas deodorizácie
Karcinogénne kontaminanty 3-MCPD a glycidylové estery vznikajú počas procesov odpažovania pri teplotách vyšších než 200 °C. Ak sa v tomto štádiu použije aktivovaná biele zemina (ABE), tieto škodlivé látky sa výrazne znížia. Účinnosť ABE je spôsobená jej schopnosťou zachytiť dôležité predchodcovské molekuly, ako sú ióny chloridu a čiastočné glyceridy, vo svojich jedinečných vrstvách kremičitanu prostredníctvom nevratnej adsorpcie. Štúdie ukazujú, že tento raný zásah zníži tvorbu nebezpečných esterov neskôr v procese výroby približne o 40 až 60 percent podľa správy Európskeho úradu pre bezpečnosť potravín z minulého roka. Chytrí výrobcovia upravujú úroveň kyslosti a veľkosť pórov svojich materiálov ABE špecificky tak, aby sa vysporiadali s rôznymi typmi predchodcovských látok, čo im pomáha dodržiavať prísne európske predpisy, ktoré obmedzujú obsah glycidylových esterov v výrobkoch pre kojencov na len 1 000 častí na miliardu. Zapojenie ABE do výrobného procesu v jeho ranom štádiu zvyšuje bezpečnosť výrobkov a zároveň zníži nákladné úsilie potrebné na čistenie po dokončení odpažovania.
Aktivovaná bielejšia zem výrobe hydrogenizovaných tukov a vanaspati
Odfarenenie, zvýšenie stability a ochrana katalyzátorov pri čiastočnej hydrogenácii
Pri výrobe hydrogenizovaných tukov a vanaspati hrajú aktivované bielejšie zeme kľúčovú úlohu, pretože súčasne poskytujú tri hlavné výhody: odstraňovanie farby, stabilizáciu proti oxidácii a ochranu katalyzátorov počas spracovania. Tento materiál účinne odstraňuje neprižiadateľné farbivá na báze chlorofylu a karotenoidy, ktoré by inak spôsobili nežiaducu sfarbenie výrobkov – práve preto majú väčšina vysokej kvality margarínov a pekárenských tukov čistý biely vzhľad, ktorý od nich spotrebitelia očakávajú. Súčasne odstraňuje problémové ióny kovov, ako sú železo a meď, ako aj látky tvoriace peroxidy – tieto látky zrýchľujú rozklad tukov v priebehu času. To znamená dlhšiu trvanlivosť hotových výrobkov pri zachovaní ich žiaducich textúrových a chuťových vlastností.
ABE chráni katalyzátory na báze niklu a palládia počas procesov čiastočnej hydrogenácie tým, že sa viaže na fosfolipidy a zvyškové mydlá, kým tieto látky nemôžu poškodiť aktívne miesta katalyzátorov. Priemyselné správy uvádzajú, že táto ochrana zníži spotrebu katalyzátorov o 15 % až 22 %. To umožňuje lepšiu kontrolu nad týmito zložitými profilmi mastných kyselín, čo je mimoriadne dôležité pri výrobe kvalitných alternatív trans-tukov. Výsledkom je výroba produktov s konzistentne vysokým výkonom, dlhšou stabilitou chutí a skutočnými úsporami nákladov pre spoločnosti, ktoré denne prevádzkujú veľkoscale hydrogenačné operácie.
Kľúčové preukázané výhody:
- Odstránenie pigmentov pre vizuálne vlastnosti preferované spotrebiteľmi
- Zníženie obsahu kovových iónov za účelom predchádzania zrýchlenej rancidite
- Adsorpcia fosfolipidov bráni deaktivácii katalyzátorov
Zdroj: Analýza reaktivity kyslíka Johnson & Decker (2015)
Čistenie pre viaceré priemyselné odvetvia: kozmetika, farmaceutika a biopalivá
Rafinovanie kozmetických olejov a voskov na dosiahnutie zhody s požiadavkami týkajúcimi sa farby, zápachu a ťažkých kovov
Aktivovaná biele zemina úžasne čistí oleje a vosky kozmetického stupňa, aby spĺňali prísne globálne štandardy týkajúce sa farby, zápachu a ťažkých kovov. Tento proces odstraňuje neprijemné prírodné pigmenty, ako sú karotenoidy a deriváty chlorofylu, ktoré spôsobujú nejednotnú farbu medzi jednotlivými šaržami. Zároveň viaže летné zlúčeniny, napríklad aldehydy a ketóny, ktoré produkтом udeľujú nežiadúci zápach. Najdôležitejšie je, že tento proces zníži nebezpečné látky, ako sú olovo, kadmium, arzén a ortuť, takmer na nezistiteľné úrovne. Tým sa splnia požiadavky stanovené nariadeniami EÚ o bezpečnosti kozmetických výrobkov a inými medzinárodnými predpismi. Okrem splnenia regulačných požiadaviek táto čistiaci metóda zachováva dôležité zložky výrobku: emolienty si zachovávajú svoju hydratačnú účinnosť, zhrubčovadlá si udržiavajú svoje textúrne vlastnosti a dokonca aj citlivé účinné látky zostávajú účinné počas celého výrobného procesu bez rozkladu pri vyšších teplotách.
Aktivovaná biele zemina pri čistení biodiesla a úprave mazív
Pri výrobe biopaliva typu bionafta pomáha ABE odstrániť zvyškové alkalické látky, ako sú hydroxid sodný a hydroxid draselný, spolu so šmydlami a fosfolipidmi v týchto surovinách po transesterifikácii. Tento čistiaci proces zabraňuje problémom, ako sú upchané vstrekovače a usadzovanie sa usadzovín vo vnútri spaľovacích komôr. Ďalšou výhodou je, že ABE rozkladá peroxidy, ktoré vznikajú pri dlhodobom skladovaní bionafty, čo výrazne ovplyvňuje stabilitu paliva v priebehu času. Ak hovoríme o iných aplikáciách, priemyselné mazivá tiež profitujú z úpravy pomocou ABE. Tento proces odstraňuje produkty oxidácie, ako sú aldehydy a rôzne organické kyseliny, ako aj mikroskopické častice, ktoré poškodzujú komponenty strojov za veľkých zaťažení. Čo to znamená v praxi? Zariadenia vyžadujú údržbu menej často a mazivo si udržiava správnu viskozitu a odolnosť voči rozkladu aj po opakovaných cykloch zahrievania a ochladzovania.
