Rasvojen epäpuhtauksien vaikutus viskositeettiin ja suodatettavuuteen

Abstract

Tämän diplomityön tarkoitus on tutkia epäpuhtauksien vaikutusta rasvojen viskositeettiin ja suodatettavuuteen. Epäpuhtauksilla tarkoitetaan tässä tapauksessa lähinnä komponentteja, joita muodostuu esimerkiksi triglyseridien hajoamistuotteina, joita ei yleensä poisteta itse suodatuksella. Työssä on käytetty malliaineita seosten valmistamisessa sekä kolmea teknistä rasvaa. Malliaineet mahdollistivat sen, että jokaisen epäpuhtauskomponentin vaikutuksia pystyttiin tarkastelemaan yksitellen. Suodatuskokeiden lisäksi mitattiin viskositeettejä, tiheyksiä ja vesipitoisuuksia seoksista. Tarkoituksena ei ollut tutkia puhdistuksen tehokkuutta.

Tässä työssä esitellään viskositeetin ja tiheyden matemaattiset yhtälöt lämpötilan riippuvuuden ilmaisemiseksi. Lisäksi on kokeiltu kahta viskositeettimallia, joista massapohjainen viskositeettimalli osoittautui paremmaksi kuin moolipohjainen viskositeettimalli.

Saadut tulokset osoittivat, että epäpuhtauksilla on pieni vaikutus viskositeettiin, mutta niillä voi olla suuri vaikutus suodatusvastukseen. Osa epäpuhtauksista alensi seoksen viskositeettiä ja paransi suodatusominaisuuksia. Tutkituista komponenteista vain vapailla rasvahapoilla oli merkittävä vaikutus sekä viskositeettiin että suodatusvastukseen. Muutamat epäpuhtaudet hidastivat suodatusta, vaikka niiden vaikutus viskositeettiin oli pieni. Samanaikaisesti osalla epäpuhtauksilla ei ollut vaikutusta viskositeettiin tai suodatukseen tai vaikutus oli hyvin pieni. Savelle lasketut kakkujen ominaisvastukset osoittivat, että suodatukseen vaikuttaa viskositeetin ja tiheyden lisäksi myös muita tekijöitä.

The impact of different impurities on the viscosity and filterability of fats was studied. Filtration experiments were performed using blends with model impurity compounds and three technical fat samples. In this case impurity means degradation products of triglycerides which are usually not removed by filtration. The use of model compounds enabled to examine the individual effect of the components more carefully. Viscosities, densities and moisture content were also determined. The purpose of the thesis was not to investigate the effectiveness of purification.

In this thesis, the mathematical equations of temperature dependences are presented for viscosity and density. Two different viscosity models were tested. Mass based viscosity model was found to be more accurate than mole based viscosity model.

The results showed that impurities have a small effect on viscosity but can have a significant effect on filtration resistance. Based on the experiments it can be said that some impurities lowered the viscosity and improved filtration properties. Of the impurities studied, only free fatty acids had a significant effect on the viscosity and filtration resistance. Some impurities caused a significantly slower filtration although their effect on viscosity was small and some had little or no impact on viscosity or filterability. Calculated specific cake resistances proved that filtration is influenced also by other factors than viscosity and density.