Rząsa Anna

Semenowicz Ewelina

Tomaka Ewelina

Gr.9

Ćwiczenie nr 2

TEMAT: EKSTRAKCJA W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM

1.Cel ćwiczenia:

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

1. 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 = 18,540 g

b = 23,560 g

c = 23,490 g

w = 1,39 % - wody w rzepaku

Zawartość suchej substancji :

s.s = 100 - w

s.s = 100 - 1,39

s.s = 98,61 %

2. Obliczenie ilości benzyny ekstrakcyjnej pobranej do ekstrakcji.

Dla ekstraktora pobrano następujące ilości eteru:

1 zestaw- 131 cm³+20 cm³=151 cm³

2 zestaw- 149 cm³+20 cm³=169 cm³

3 zestaw- 160 cm³+20 cm³=180 cm³

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

zestaw 1 (dwa przelewy) 151cm³ x 2 = 302cm³

zestaw 2 (cztery przelewy) 169 cm³ x 4= 676 cm³

zestaw 3 (sześć przelewów) 180 cm³ x 6 = 1080 cm³

3. Masa oleju wyekstrahowanego

masa pustych kolb:

1 kolba - 134,8 g

2 kolba - 151,4 g

3 kolba - 172,0 g

masa kolb z tłuszczem po usunięciu rozpuszczalnika:

1 kolba - 140,2 g

2 kolba - 157,0 g

3 kolba - 178,5 g

masa oleju :

1 kolba - 140,2 - 134,8 = 5,4 g

2 kolba - 157,0 - 151,4 = 5,6 g

3 kolba - 178,5 - 172,0 = 6,5 g

Do ekstrakcji pobraliśmy następujące ilości rzepaku:

masa pustej gilzy:

1 gilza - 6,275 g

2 gilza - 4,305 g

3 gilza - 4,340 g

masa gilzy z odważka śruty rzepaku:

1 gilza - 19,300 g

2 gilza - 17,505 g

3 gilza - 17,745 g

masa śruty rzepaku:

1 gilza - 13,025 g

2 gilza - 13,200 g

3 gilza - 13,405 g

Obliczamy procentową ilość tłuszczu otrzymanego z poszczególnych ekstrakcji:

1 zestaw - po dwóch ekstrakcjach:

z 13,025 g ---- 5,4 g oleju

100 g ---- x

x = 41,45 %

2 zestaw - po czterech ekstrakcjach:

z 13,200 g --- 5,6 g oleju

100 g --- x

x = 42,42 %

3 zestaw - po sześciu ekstrakcjach:

z 13,405 g --- 6,5 g oleju

100 g --- x

x = 48,48 %

Przyjmując za 100% olej otrzymany po 6 ekstrakcjach (3 zestaw),obliczamy % oleju wyekstrahowanego w pozostałych ekstrakcjach:

z 48,48 % --- 100%

41,45 % --- x

x = 85,49 % - wydajność ekstrakcji w zestawie 1

w stosunku do zestawu 3

z 48,48 % ---- 100 %

42,42 % ---- x

x = 87,50 % - wydajność ekstrakcji w zestawie 2

w stosunku do zestawu 3

4. Masa oleju wyekstrahowanego w trzecim aparacie w procentach suchej substancji śruty .

s.s = 98,61 %

naważka rzepaku w trzecim aparacie m = 13,405 g

13,405 g --- 100 %

x --- 98,61 %

x = 13,218 g - suchej masy w naważce

z 13,218 g suchej substancji rzepaku otrzymaliśmy 6,5 g oleju

13,218 g ---- 100%

6,5 g ---- x

x = 49,17 % - procentowa zawartość oleju w suchym rzepaku

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

43,00 % --- 100%

48,48 % --- x

x = 112,74 % - wydajność ekstrakcji

5. Straty rozpuszczalnika w % benzyny pobranej do ekstrakcji :

ilość benzyny pobranej i odzyskanej po ekstrakcji:

1 aparat : 151cm³ 100 cm³

2 aparat : 169cm³ 110 cm³

3 aparat : 180cm³ 120 cm³

Straty rozpuszczalnika :

1 aparat 151cm³ --- 100%

100 cm³ --- x

x = 66,22 %

100 % - 66,22 % = 33,78 % - strat w 1 aparacie

2 aparat: 169 cm³ ----- 100%

110 cm³ ----- x

x = 65,08 %

100 % - 65,08 % = 34,92 % - strat w 2 aparacie

3 aparat: 180 cm³ ---- 100%

120 cm³ ---- x

x = 66,66 %

100 % - 66,66 % = 33,34 % - strat w 3 aparacie

6. Ilość benzyny pochłoniętej przez śrutę:

1 zestaw:

masa nieodparowanego rzepaku - 16,740 g

masa odparowanego rzepaku -6,26 g

2 zestaw:

masa nieodparowanego rzepaku - 18,805 g

masa odparowanego rzepaku -6,83 g

3 zestaw:

masa nieodparowanego rzepaku - 17,370 g

masa odparowanego rzepaku -7,47 g

Zawartość benzyny w śrucie mokrej:

1 zestaw: 10,480 g

2 zestaw: 11,975 g

3 zestaw: 9,900 g

Gęstość benzyny ekstrakcyjnej d = 0,89 g / cm³.Objetość rozpuszczalnika obliczamy przeliczając ją z masy:

V = m. * d

1 - v = 9,330 cm³

2 - v = 10,657 cm³

3 - v = 8,811 cm³

Obliczamy ilość benzyny pochłoniętej przez śrutę w % benzyny pobranej do ekstrakcji.

1 aparat 100cm³ --- 100%

9,330 cm³ --- x x = 9,33 % - benzyny pozostałej w śrucie

2 aparat 110 cm³ ---- 100%

10,657 cm³ ---- x x =9,68%

3 aparat 120 cm³ --- 100%

8,811 cm³ --- x x = 7,34%

7. Zestawienie wyników.

Zawartość wody w = 1,39 %

Zawartość suchej substancji s.s = 98,61 %

Zawartość oleju w suchej masie uzyskana po 6 przelewach = 49,17 %

Wydajność ekstrakcji = 112,74 %

8. Wnioski.

W przeprowadzonym doświadczeniu największe straty rozpuszczalnika były przy czterech przelewach ,natomiast najmniejsze przy sześciu przelewach.

Przyczyną strat jest chłonięcie rozpuszczalnika przez śrutę, parowanie rozpuszczalnika związane z niedokładnym zmontowaniem aparatu ekstrakcyjnego. W przemyśle jest stosowana ekstrakcja przeciwprądową (my stosowaliśmy współprądową), gdzie ma miejsce regeneracja rozpuszczalnika z ekstraktu i odzyskiwanie rozpuszczalnika z rafinatu. Straty wynoszą wtedy ok. 0,1%.Tak wiec w porównaniu z przemysłem spożywczym nasze straty są bardzo wysokie.Straty rozpuszczalnika zmniejsza się przez jego odzyskiwanie lub oczyszczanie i uzdatnianie, np. wody.

Wydajność pozyskiwania oleju z rzepaku metodą przeprowadzoną na ćwiczeniach wyniosła 112,74 %.W procesie przemysłowym wydajność wynosi 100%(+-20%). Rzepak był dobrze rozdrobniony, przez co był duża powierzchnia styku cząsteczek rozpuszczalnika z cząsteczkami ekstrahowanego materiału.

2.Ekstrakcja barwnika z buraka ćwikłowego:

a).Ekstrakcja bez powrotu ekstraktu

		Sucha masa [%]		Betanina [%]		Absorpcja		Wydajność [%]		Czystość [%]
Rodzaj ekstrakcji	Stopień rozdrobnienia	1	końcowy	1	końcowy	1	końcowy	1	końcowy	1	końcowy
Ekstrakcja bez powrotu ekstraktu	Burak tarty	2,567	0,182	0,022	0,006	0,285	0,082	11	3	0,857	3,29
		Burak kostka	0,165	0,159	0,005	0,004	0,071	0,060	2,5	2	3,02	2,5

Lp.	Rodzaj ekstrakcji	Masa ekstraktu przed suszeniem [g]		Masa ekstraktu po suszeniu [g]		Wartość ekstynkcji
	Ekstrakcja bez powrotu ekstraktu	1	końcowy	1	końcowy	1			końcowy
												538 [nm]	600 [nm]	538 [nm]		600 [nm]
1.	Burak tarty	20,645	19,205	0,530	0,035	0,42	0,16	0,145		0,07
2.	Burak kostka	18,160	18,785	0,030	0,030	0,11	0,045	0,07		0,015

Przykłady obliczeń:

Wszystkie dla ekstraktu końcowego buraka tartego:

1. Procentowa zawartość suchej masy:

19,205 g -- 0,035 g

100 % -- x %

x = 0,182%

2. Absorpcja

A =1,095 * ( A₅₃₈ - A₆₀₀ )

A = 1,095 * (0,145-0,070 ) = 0,082

3. Procentowa zawartość betaniny.

C = * 100 %

C - stężenie betaniny

A - absorpcja ,liczona ze wzoru

E - absorpcja właściwa betaniny

r - rozcieńczenie

l - grubość kuwety

C =
= 0,006 %

4. Współczynnik czystości

Q = * 100 %

x - zawartość betaniny

y - zawartość suchej masy

Q =
* 100 % = 3,29

5. Wydajność ekstrakcji

W = ( 0,022 /0,2) * 100 % =11 %

Wnioski:

Przy większym rozdrobnieniu surówki (buraki tarte), wydajność ekstrakcji jest duża, wiąże się to z większa powierzchnią styku rozpuszczalnika z surówka.

Duży współczynnik czystości uzyskaliśmy przy ekstrakcji w rozcieńczeniu z buraków pokrojonych w kostkę, ponieważ surowiec był bardzo dokładnie oczyszczony.

Wysoką zawartość betaniny uzyskaliśmy w ekstrakcji rozdrobnionej surówki, natomiast przy burakach pokrojnych w kostkę zawartość betaniny była stosunkowo niższa.

---