Katarzyna Bukacz

Piotr Gawarkiewicz

Jakub Pasterz

SPRAWOZDANIE

Ćwiczenie 2

EKSTRAKCJA W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM

Cel ćwiczenia:

Przeprowadzenie ekstrakcji tłuszczu z nasion rzepaku metodą periodyczno-ciągłą w aparacie Soxhleta i ekstrakcji barwnika z buraka ćwikłowego.

Pomiary i obliczenia:

1. Czas przepływu.

1. 31:10,50 min (15- przelewów)

2. 30:01,35 min (5-przelewów)

3. 38:04,41 min (10-przelewów)

2. Oznaczanie zawartości wody i suchej substancji w rzepaku.

Zawartość wody, po wcześniejszym wysuszeniu próbek, można obliczyć ze wzoru:

w = [(b-c) : (b-a)] x 100%

a)masa naczyńka pustego,

b)masa naczyńka z rzepakiem przed suszeniem,

c)masa naczyńka z rzepakiem po suszeniu,

a = 36,136 g

b = 41,138 g

c = 40,865 g

w = 5,458 % - wody w rzepaku

Zawartość suchej substancji :

s.s = 100 - w

s.s = 100 – 5,458

s.s = 94,542 %

2. Obliczenie ilości eteru naftowego pobranego do ekstrakcji

Dla każdego ekstraktora pobrano 78cm³

W zależności od ilości przelewów do ekstrakcji w poszczególnych zestawach użyto następujące ilości rozpuszczalnika:

zestaw 1 (15-przelewów) 78 cm³ x 15 = 1170 cm³

zestaw 2 (5-przelewów) 78 cm³ x 5 = 390 cm³

zestaw 3 (10-przelewów) 78 cm³ x 10 = 780 cm³

2. Masa oleju wyekstrahowanego

masa pustych kolb:

1 kolba – 111,201 g

2 kolba – 109,991 g

3 kolba – 117,169 g

masa kolb z tłuszczem po usunięciu rozpuszczalnika:

1 kolba – 113,833 g

2 kolba – 112,120 g

3 kolba – 119,505 g

masa oleju :

1 kolba – 113,833 – 111,201 = 2,632 g

2 kolba – 112,120 – 109,991 = 2,129 g

3 kolba – 119,505 – 117,169 = 2,336 g

Do ekstrakcji pobraliśmy następujące ilości rzepaku:

masa pustej gilzy:

1 gilza – 2,747 g

2 gilza – 2,357 g

3 gilza – 2,412g

masa gilzy z odważka śruty rzepaku:

1 gilza - 12,897g

2 gilza – 12,292 g

3 gilza – 12,422g

masa śruty rzepaku:

1 gilza – 10,150 g

2 gilza – 9,935 g

3 gilza – 10,010g

Obliczamy procentową ilość tłuszczu otrzymanego z poszczególnych ekstrakcji:

1 zestaw - po 15-ekstrakcjach:

z 10,150 g ---- 2,632 g oleju

100 g ---- x

x =25,93 %

2 zestaw - po 5 ekstrakcjach:

z 9,935g --- 2,129 g oleju

100 g --- x

x =21,43 %

3 zestaw - po 10 ekstrakcjach:

z 10,010 g --- 2,336 g oleju

100 g --- x

x = 23,34%

Przyjmując za 100% olej otrzymany po 15 ekstrakcjach (1 zestaw),obliczamy % oleju wyekstrahowanego w pozostałych ekstrakcjach:

z 2,632g --- 100%

2,336 g --- x

x = 88,75% - wydajność ekstrakcji w zestawie 3

w stosunku do zestawu 1

z 2,632g % ---- 100 %

2,129g ---- x

x = 80,89% - wydajność ekstrakcji w zestawie 2

w stosunku do zestawu 1

5. Masa oleju wyekstrahowanego w pierwszym aparacie w procentach suchej substancji śruty .

s.s = 94,542 %

naważka rzepaku w pierwszym aparacie m = 10,150 g

10,150 g --- 100 %

x --- 94,542%

x = 9,596g - suchej masy w naważce

z 9,596 g suchej substancji rzepaku otrzymaliśmy 2,632 g oleju

9,596 g ---- 100%

2,632 g ---- x

x = 27,428 % - procentowa zawartość oleju w suchym rzepaku

Przyjmując, że zawartość tłuszczu w rzepaku wynosi ok. 43% obliczamy wydajność ekstrakcji (po piętnastu przelewach) :

43,00 % --- 100%

27,428 % --- x

x = 63,786 % - wydajność ekstrakcji

6. Straty rozpuszczalnika w % eteru naftowego pobranego do ekstrakcji

ilość eteru naftowego pobrana: 78cm³

ilość eteru naftowego odzyskana po ekstrakcji :

1 aparat : 38 cm³

2 aparat : 48 cm³

3 aparat : 46 cm³

Straty rozpuszczalnika :

1 aparat 78 cm³ --- 100%

38 cm³ --- x

x = 48,717 %

100 % - 48,717 % = 51,283 % - strat w 1 aparacie

2 aparat: 78 cm³ ----- 100%

48 cm³ ----- x

x = 61,538 %

100 % - 61,538 % = 38,462 % - strat w 2 aparacie

3 aparat: 78 cm³ ---- 100%

46 cm³ ---- x

x = 58,974 %

100. -58,974 % = 41,025% - strat w 3 aparacie

6. Ilość eteru naftowego pochłoniętego przez śrutę

1 zestaw:

masa nieodparowanego rzepaku – 17,071 g

masa odparowanego rzepaku -10,251 g

2 zestaw:

masa nieodparowanego rzepaku – 17,728 g

masa odparowanego rzepaku -10,821 g

3 zestaw:

masa nieodparowanego rzepaku – 18,575 g

masa odparowanego rzepaku -10,345 g

Zawartość ekstraktu naftowego w śrucie mokrej:

1 zestaw: 6,766 g

2 zestaw: 6,907g

3 zestaw: 8,230 g

Gęstość eteru naftowego d = 0,65 g / cm³.Objetość rozpuszczalnika obliczamy przeliczając ją z masy:

V = m. * d

1. v = 4,397cm³

2. v = 4,489cm³

3. v = 5,350cm³

Obliczamy ilość eteru naftowego pochłoniętego przez śrutę w % eteru naftowego pobranego do ekstrakcji.

1 aparat 78 cm³ --- 100%

4,397 cm³ --- x x = 5,637 % - eteru naftowego pozostałego w śrucie

2 aparat 78 cm³ ---- 100%

4,489 cm³ ---- x x =5,755 %

3 aparat 78 cm³ --- 100%

5,350 cm³ --- x x = 6,858 %

6. Wnioski

Eter naftowy jest bardzo dobrym ekstraktorem ponieważ wydajność ekstrakcji w odniesieniu do ogólnej zawartości oleju była bardzo wysoka i kształtowała się w granicach ok. 64%.

Straty mogą być spowodowane wysokim stopniem parowania eteru naftowego (szczególnie podczas rozmontowywania aparatu oraz podczas pracy aparatu).

Otrzymana przez nas różnica w ilości wyekstrahowanego oleju między ekstrakcją 5-przelewową, a 15-przelewową wynosi 4,5% na korzyść ekstrakcji 15-przelewowej. Mogłoby to oznaczać iż niema ekonomicznego uzasadnienia by prowadzić tak długi proces. Jednak zestawiając ten wynik z czasem procesów którego różnica wynosiła zaledwie 1:09 min możemy pokusić się o stwierdzenie, ze jednym z najważniejszych czynników wpływającym na wydajność są parametry zestawu służącego nam do ekstrakcji. Zgodnie z naszymi przewidywaniami największe straty rozpuszczalnika powstały przy ekstrakcji 15-przelewowej i są one związane z ilością przelewów podczas procesu a nie z jego czasem.

Różnica strat rozpuszczalnika pomiędzy dwoma skrajnymi powtórzeniami wynosi 12,821%.

Porównując straty rozpuszczalnika w przeprowadzonym przez nas doświadczeniu do strat rozpuszczalnika w przemyśle, które nie powinny wynosić więcej niż 0,1% możemy stwierdzić, że aparaty przemysłowe są nieporównywalnie bardziej oszczędne w przeciwieństwie do aparatów na których prowadziliśmy doświadczenie.