Способ получения натурального мыла

Способ получения натурального мыла

Реферат

Изобретение относится к области мыловарения и может быть использовано на предприятиях мыловаренной промышленности.

Известно, что свойства мыла, такие как пенообразование, моющая способность и пластичность, зависят от свойств использованного в производстве мыла сырья. Общеизвестно, что мыло из кокосового или пальмового масла дает стойкую и обильную пену, что обуславливает применение масел кокосового и пальмового в мыловарении промышленном в отличие от промышленного применения отечественных растительных масел.

Известен способ получения мыла низкотемпературным омылением растительных масел щелочью либо каустиком, где в качестве сырья используются легкоомыляемые масла, такие как: кокосовое, пальмовое, оливковое, касторовое, горчичное, наиболее распространено использование масел кокосового, пальмового и оливкового, продукт омыления широко известен под общим наименованием "клеевое мыло", мыло из оливкового масла известно под наименованием "кастильское мыло" по имени провинции в Испании, где производством низкотемпературного клеевого мыла из оливкового масла занимались на протяжении веков.

http://forum.aroma-beauty.ru/lofiversion/index.php?t2289.html

http://www.pvsoap.com/recipe_castile_soap.htm

http://community.livejournal.com/ru_aromatherapy/63907.html

http://www.soapmaker.ru

http://ru.wikipedia.org

http://handmadesoap.ru

http://www.gittin.ru

http://darina.kiev.ua/useful/radi_myla_na_zemle_3747.html

Недостатками способа получения клеевого мыла низкотемпературным способом из растительных масел является как необходимость использования легкоомыляемых масел, которые не производятся отечественной промышленностью, импортируются и весьма дороги, требуют специальных условий транспортировки, так и то, что процесс омыления занимает достаточно много времени, на одну партию от одного месяца до 3-х лет. К недостаткам можно отнести тот факт, что полученный продукт не может быть массовым и относительно дешевым, по органолептическим показателям клеевое мыло очень сильно различается в зависимости от состава исходного сырья, от легкорассыпающихся кусков до плотной клейкой массы, а полученное мыло без использования консервантов нестойко и быстро окисляется.

Известен способ получения ядрового среднетемпературного мыла цикличным процессом варки из животного и растительного сырья с щелочью, с последующей отсолкой полученного мыла, его пилированием и формованием, в настоящее время не используемый как устаревший.

http://ru.wikipedia.org

http://www.wikiznanie.ru

http://www.soapmaker.ru

http://progressor.land.ru

Недостатками способа является наличие отходов - подмыльного щелока, потеря глицерина, необходимость использования поваренной соли, которая остается в готовом мыле, раздражает кожу, а также кустарность способа производства.

Известен способ производства ядрового высокотемпературного мыла промышленным методом, массовый и дешевый, который появился в конце 1930-х годов: непрерывным процессом гидролиза жиров водой и паром высокого давления в башне. Сырье закачивается в донную часть башни под давлением ~5 МПа и при температуре 240-260°С. Вода подается в верхнюю часть башни и стекает вниз, навстречу поднимающимся вверх жирам низкой плотности, расщепляя их на жирные кислоты и глицерин. Глицерин растворяется в воде и отводится со дна, тогда как жирные кислоты отводятся с вершины в вакуумную камеру, где водная примесь испаряется и удаляется. В качестве исходного сырья используются животные жиры, канифоль, пальмовое и/или кокосовое масла и их заменители: светлая канифоль, талловое масло, синтетические жирные кислоты, продукты нефтепереработки и карбоновые кислоты.

http://www.krugosvet.ru/articles/15/1001581/1001581al.htm

Товбин И.М., 1976, «Производство мыла»

Недостатками способа является необходимость поддержания особых условий - высокой температуры и высокого давления, необходимость добавления в готовое мыло синтетических пенообразователей, синтетических или натуральных в случае с дорогими сортами туалетного мыла отдушек, пластификаторов, стабилизаторов и отбеливателей, также потеря большей части образовавшегося в процессе омыления глицерина, который является ценным косметическим средством, присутствие в мыле поваренной соли, наличие отходов производства, а также многоступенчатая энергоемкая структура способа производства и технология введения в мыльную основу полезных добавок в холодном виде, без температурной обработки.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа получения натурального мыла, осуществляемого при температурном режиме не выше 125°С при нормальном атмосферном давлении, из натурального растительного сырья отечественного производства, с натуральными полезными добавками, со стабильным пенообразованием и органолептическими показателями, сохраняющее весь образующийся в процессе омыления глицерин, не содержащее поваренной соли, синтетических добавок и отдушек, не имеющее отходов.

Поставленная задача достигается тем, что способ получения натурального мыла включает введение в воду при постоянном перемешивании и температуре 20-25°С при атмосферном давлении карбонатов или гидрокарбонатов щелочных и щелочноземельных металлов, добавление в полученный раствор гидроксида щелочных и щелочноземельных металлов, нагревание до температуры 90°С и перемешивание до полного растворения гидроксида в растворе, нагревание до 125°С, добавление масла или смеси масел, при этом температура масла 15-25°С, омыление масел при температуре 90-125°С, созревание и пластификацию при постоянном охлаждении до температуры 15-25°С, гомогенизацию, введение водного раствора стабилизатора пенообразования из ряда пищевых стабилизаторов пенообразования и водного раствора антиоксиданта из ряда слабых органических кислот, полезных добавок и нагревании до температуры 100°С, при этом в качестве полезных добавок используют водные, масляные или углекислотные экстракты лекарственных растений, галеновые отвары или сухие тонкодисперсные порошки лекарственных растений при следующем содержании компонентов, в мас.ч.:

Гидроксиды щелочных или щелочноземельных металлов	1,00
Вода	2,00-2,13
Карбонаты или гидрокарбонаты щелочных
или щелочноземельных металлов	0,075-0,275,
Масло	5,00-8,15
Водный раствор стабилизатора пенообразования	0,03
Водный раствор антиоксиданта	0,07
Полезные добавки	0,20-2,25;

Сущность заявляемого способа заключается в следующем.

Омыление трудноомыляемых и среднеомыляемых растительных масел, таких как: подсолнечное, кукурузное, рыжиковое, хлопковое, миндальное, персиковое, виноградной косточки, абрикосовое, рапсовое, соевое, кедровое, рисовой шелухи осуществляют при среднетемпературном режиме от 90°С до 125°С при обычном атмосферном давлении, что позволяет полностью омылить растительные масла за достаточно короткое время, избежать перекаливания масел, что улучшает потребительские свойства готового мыла и позволяет отказаться при производстве натурального мыла от импортного сырья.

Для омыления растительного масла или смеси масел используют гидроксиды щелочных или щелочноземельных металлов, для удержания в мыльной основе глицерина используют карбонаты или гидрокарбонаты щелочных или щелочноземельных металлов, которые в водном растворе непосредственно добавляют в варочный котел до введения масел.

Предпочтительно для получения твердого мыла использовать гидроксид и гидрокарбонат натрия.

Температурный режим выбран от 20°С-25°С в начале процесса варки, при растворении сухого гидроксида натрия (NaOH) в водном растворе карбонатов или гидрокарбонатов щелочных или щелочноземельных металлов температура раствора поднимается, при этом начинают нагрев раствора до 90°С, добавляют масло или смесь масел, температура масел в пределе 15°С-25°С, далее постоянно поддерживают температурный режим 90°С-125°С до окончания основного омыления, с последующим плавным охлаждением мыльной массы до температуры 25°С-15°С, что позволяет получить партию готовой мыльной основы в среднем за сутки, без отходов производства.

Безотходность способа варки мыла достигают за счет расчета пропорций исходных ингредиентов, взятых в соотношении, мас.ч.:

гидроксиды щелочных или щелочноземельных металлов	1,00
вода	2,00-2,13
карбонаты или гидрокарбонаты щелочных
или щелочноземельных металлов
добавляемые в раствор до введения масел	0,075-0,275,
масло	5,00-8,15

что позволяет не использовать поваренную соль для отделения от мыла лишней воды, также не остается свободной щелочи и неомыленных масел в готовой мыльной основе. Для удержания глицерина в готовой мыльной основе используют процесс взаимодействия глицерина с карбонатами или гидрокарбонатами щелочных или щелочноземельных металлов, при котором глицерин химически не реагирует с карбонатами или гидрокарбонатами щелочных или щелочноземельных металлов.

Воду используют или дистиллированную, или серебряную, благодаря чему процесс омыления проходит стабильно.

Для стабилизации пенообразования в остывшую мыльную основу вводят водный раствор стабилизатора пенообразования, выбранного из ряда пищевых добавок - пенообразователей, таких как: яичный белок, агар-агар, солодковый корень, мыльный корень (корень колючелистника), корень алтея, экстракт Квиллайи (пищевая добавка Е999), из соображений дешевизны и доступности, вводят желатин в водном растворе в количестве 0,03 к массе полученной мыльной основы, в том случае, если полезные добавки не содержат в себе веществ, стабилизирующих пенообразование, таких как пектины и сапонины.

Стабильность мыла обеспечивают за счет добавки антиоксидантов. Для предотвращения окисления готового продукта в мыльную основу вводят одну из слабых органических кислот, таких как: винная, лимонная, яблочная, молочная, муравьиная кислота или аскорбиновая кислота. Выбранную кислоту добавляют в виде водного раствора в количестве 0,07 к массе мыльной основы, в том случае, если полезные добавки не содержат в себе антиоксидантов естественного происхождения.

Введение в готовую мыльную основу полезных добавок: водных экстрактов лекарственных трав, кореньев, ягод, плодов, коры, хвои и листьев, кофе, корицы, какао, масляных экстрактов лекарственных растений, масел, экстрактов углекислотных лекарственных растений производят при плавном поднятии температуры от 20°С - 100°С, что обеспечивает равномерное распределение добавок в мыле и взаимодействие добавок с содержащейся в мыльной основе остаточной водой и удержанным глицерином.

Для обеспечения более эффективного воздействия полезных добавок на кожу лица, рук, тела и головы взрослых и детей все полезные добавки: водные экстракты лекарственных трав, коренья, ягоды, плоды, кора, хвоя и листья, кофе, корица, какао, масляные экстракты лекарственных растений, масла, экстракты углекислотные лекарственных растений вводят в состав мыла либо в водных галеновых отварах, либо в масляных экстрактах, либо в углекислотных экстрактах, либо в сухом порошке в соотношении 0,2-2,25 от массы куска мыла, при температурном режиме от 20°С до 100°С, что позволяет получить готовое мыло, во-первых, разного цвета равномерной окраски по всему куску мыла, в зависимости от использованной добавки, во-вторых, уменьшить потерю полезной добавки в процессе использования мыла, поскольку при использовании готового мыла образуется равномерная мыльная пена с тонкодисперсными включениями полезных добавок, пена может быть равномерно окрашенной за счет вышеупомянутых добавок, в-третьих, введение твердых частей полезных добавок - лекарственных трав, кореньев, ягод, плодов, коры, хвои и листьев, кофе, корицы, какао в тонкодисперсном порошке уменьшает количество необходимого для сапонизации постороннего включения мыла, в-четвертых, неизбежно находящаяся в составе готового мыла вода смешивается с водным галеновым отваром полезной добавки, в-пятых, при применении добавки в сухом порошке происходит водное и масляное, за счет удержанного глицерина, горячее экстрагирование полезных веществ из сухой добавки в готовое мыло в процессе горячего смешивания мыльной основы и добавки. Для улучшения потребительских свойств формование готового мыла с полезными добавками производится горячим.

Осуществление изобретения.

Омыление трудноомыляемых и среднеомыляемых растительных масел, таких как: подсолнечное, кукурузное, рыжиковое, хлопковое, миндальное, персиковое, виноградной косточки, абрикосовое, рапсовое, соевое, кедровое, рисовой шелухи, в комбинации по 2, в соотношении от 1:1 до 1:45, или в чистом виде, рафинированных или нерафинированных, осуществляют в котле из химически инертного материала, такого как нержавеющая сталь. В котле используют воду или дистиллированную или серебряную, благодаря чему процесс омыления проходит стабильно. В воду при постоянном перемешивании, при выбранном температурном режиме 20°С-25°С, при обычном атмосферном давлении добавляют карбонаты или гидрокарбонаты щелочных или щелочноземельных металлов, в полученный раствор карбонатов или гидрокарбонатов щелочных или щелочноземельных металлов добавляют сухой гидроксид натрия (NaOH), при взаимодействии которого с полученным раствором температура в котле поднимается, начинают плавный нагрев котла до 90°С, не прекращая перемешивание, до полного растворения гидроксида натрия в растворе карбонатов или гидрокарбонатов щелочных или щелочноземельных металлов, одновременно с началом поднятия температуры в котле до 125°С добавляют в котел масло или смесь масел, температура масел 15°С-25°С.

Ингредиенты взяты в соотношении, мас.ч.:

гидроксиды щелочных или щелочноземельных металлов 1,00

вода 2,00-2,13

карбонаты или гидрокарбонаты щелочных или щелочноземельных металлов 0,075-0,275,

добавляемые в раствор до введения масел

масло 5,00-8,15

Процесс омыления проводят при постоянном перемешивании, поддерживают температурный режим 90°С-125°С до окончания основного омыления. Как только мыльная масса начала загустевать, перемешивание и нагрев котла прекращают, полученную мыльную массу оставляют в котле при комнатной температуре и обычном атмосферном давлении для созревания и пластификации, происходящих при постепенном охлаждением мыльной массы до температуры 25°С-15°С.

Остывшую до температуры 25°С-15°С мыльную массу, фактически являющуюся уже готовым мылом, из котла помещают в гомогенизатор, перемешивают до состояния мелкой мыльной стружки, если полезные добавки не содержат пектинов, сапонинов и естественных природных антиоксидантов, то в полученную сухую мыльную стружку вводят стабилизатор пенообразования в количестве 0,03 к массе мыльной основы, добавляют антиоксидант, выбранный из ряда слабых органических кислот, таких как: винная, лимонная, яблочная, молочная, или добавляют муравьиную кислоту, или добавляют аскорбиновую кислоту, в водном растворе, в количестве 0,07 к массе мыльной основы, вводят полезные добавки: водные экстракты лекарственных трав, кореньев, ягод, плодов, коры, хвои и листьев, кофе, корицы, какао, масляные экстракты лекарственных растений, масла, экстракты углекислотные лекарственных растений в количестве 0,2-2,25 от массы мыльной основы, перемешивают при плавном поднятии температуры до 100°С полученную мыльную основу с введенными добавками до получения однородной массы. Нагрев останавливают при получении однородной массы сплавленного мыла, формуют горячим полученное готовое мыло с полезными добавками в куски.

Примеры.

Пример 1. В котел из нержавеющей стали, снабженный устройством для перемешивания в виде рамной мешалки с электродвигателем и редуктором, водяной рубашкой, обогреваемой ТЭНами, люком, термометрами и штуцерами, помещают при комнатной температуре воду дистиллированную в количестве 10 л, гидрокарбонат калия в количестве 0,375 кг, растворяют при перемешивании, добавляют натриевую щелочь ХЧ в количестве 5 кг, растворяют при перемешивании, доливают смесь масла подсолнечного и масла кукурузного в соотношении 2 к 1 в количестве 35 л, начинают нагрев котла до 90°С. Процесс омыления при температурном режиме 90°С-125°С ведут в течение 2,5 часов при постоянном перемешивании. При загустении мыла останавливают перемешивание, прекращают нагрев, позволяя котлу с мылом остывать при комнатной температуре в течение 18 часов. Далее мыльную массу перемещают в гомогенизатор, оборудованный термометром и устройством для нагрева, добавляют желатин пищевой в количестве 800 г в водном растворе, 1,6 л воды, добавляют 800 г аскорбиновой кислоты в водном растворе, в соотношении 0,02-0,05 - 1, где в порядке очередности показаны масса аскорбиновой кислоты, вода в литрах, масса мыльной основы в килограммах, перемешивают при комнатной температуре, добавляют 6,75 л галенового водного отвара листьев крапивы, растертых в порошок, 2, 25 кг порошка в 4,5 л воды, перемешивают, плавно нагревая полученную смесь до 100°С до получения однородной расплавленной массы, останавливают нагрев, формуют готовое мыло.

Пример 2. В котел по Примеру 1 помещают масло подсолнечное нерафинированное 40 л, натриевую щелочь ХЧ 8 кг, гидрокарбонат калия в количестве 0,6 кг, воду дистиллированную 16 л. По окончании омыления и созревания мыльной основы по Примеру 1 добавляют масло облепиховое 2,5 л, желатин пищевой по примеру 1, аскорбиновую кислоту 1,44 кг. По Примеру 1 масса перемешивается, экструдируется.

Пример 3. В котел по Примеру 2 помещают масло подсолнечное нерафинированное 40 л, натриевую щелочь ХЧ 8 кг, гидрокарбонат калия в количестве 0,6 кг, воду серебряную 16 л. По окончании омыления и созревания мыльной основы по Примеру 1 добавляют масло облепиховое 2,5 л, желатин пищевой по примеру 1, аскорбиновуюю кислоту 1,44 кг. По Примеру 1 масса перемешивается, экструдируется.

Пример 4. По Примеру 2. По окончании созревания мыла по Примеру 1 добавляется желатин, лимонная кислота, экстракт углекислотный хвои кедра 960 мл. По Примеру 1 масса перемешивается, экструдируется. Полученный при использовании углекислотного экстракта полезной добавки образец обладает отличными от других сортов мыла свойствами сохранять мягкость и пластичность на протяжении всего срока годности без потери моющих качеств.

Пример 5. В котел по Примеру 1 помещают масло подсолнечное рафинированное 45 л, воду дистиллированную 11,76 л, гидрокарбонат натрия 414 г, щелочь натриевую ХЧ 5,52 кг. По окончании омыления добавляют по Примеру 1 кислоту лимонную 960 г, желатин 960 г, сухой порошок корицы 2,5 кг. По Примеру 1 масса перемешивается, экструдируется.

Пример 6. В котел по Примеру 1 помещают смесь масел миндального, соевого, подсолнечного, кедрового ореха, виноградной косточки в соотношении 1:2:40:1:1 в количестве 45 л, воду дистиллированную 11 л, гидрокарбонат натрия 414 г, щелочь натриевую ХЧ 5, 52 кг. По окончании омыления добавляют по Примеру 1 кислоту лимонную 960 г, желатин 960 г, 7,75 л галенового водного отвара плодов шиповника, растертых в порошок, 3,25 кг порошка в 4,5 л воды, по Примеру 1 масса перемешивается, экструдируется.

Пример 7. В котел по Примеру 1 помещают смесь масел миндального, соевого, подсолнечного, кедрового ореха, виноградной косточки в соотношении:2:40:1:1 в количестве 45 л, воду дистиллированную 11 л, гидрокарбонат натрия 414 г, щелочь натриевую ХЧ 5,52 кг. По окончании омыления добавляют по Примеру 1 кислоту аскорбиновую 960 г, желатин 960 г, 7,75 л галенового водного отвара плодов шиповника, растертых в порошок, 3,25 кг порошка в 4,5 л воды, по Примеру 1 масса перемешивается, экструдируется.

Пример 8. По Примеру 1 в котел помещают масло подсолнечное нерафинированное 45 л, воду дистиллированную 13 л, гидрокарбонат натрия 482 г, щелочь натриевую ХЧ 6,43 кг. По окончании омыления добавляют по Примеру 1 кислоту лимонную 1 кг, желатин 1 кг, масло облепиховое 3 л. По Примеру 1 масса перемешивается, экструдируется.

Пример 9. По Примеру 1 в котел помещают масло подсолнечное нерафинированное 45 л, воду дистиллированную 13 л, гидрокарбонат натрия 482 г, щелочь натриевую ХЧ 6,43 кг. По окончании омыления добавляют по Примеру 1 7,75 л галенового водного отвара плодов шиповника, растертых в порошок, 3,25к г порошка в 4,5 л воды. По Примеру 1 масса перемешивается, экструдируется.

По Примерам 1-9 производится весь ассортимент натурального мыла из отечественных растительных масел с полезными добавками или водных экстрактов лекарственных трав, кореньев, ягод, плодов, коры, хвои и листьев, кофе, корицы, какао, или масляных экстрактов лекарственных растений, или масел, или экстрактов углекислотных лекарственных растений.

Способ получения натурального мыла, включающий введение в воду при постоянном перемешивании и температуре 20-25°С при атмосферном давлении карбонатов или гидрокарбонатов щелочных и щелочноземельных металлов, добавление в полученный раствор гидроксида щелочных и щелочноземельных металлов, нагревание до температуры 90°С и перемешивание до полного растворения гидроксида в растворе, нагревание до 125°С, добавление масла или смеси масел, при этом температура масла 15-25°С, омыление масел при температуре 90-125°С, созревание и пластификацию при постоянном охлаждении до температуры 15-25°С, гомогенизацию, введение водного раствора стабилизатора пенообразования из ряда пищевых стабилизаторов ценообразования и водного раствора антиоксиданта из ряда слабых органических кислот, полезных добавок и нагревание до температуры 100°С, при этом в качестве полезных добавок используют водные, масляные или углекислотные экстракты лекарственных растений, галеновые отвары или сухие тонкодисперсные порошки лекарственных растений при следующем содержании компонентов, мас.ч.:

Гидроксиды щелочных или
щелочноземельных металлов	1,00
Вода	2,00-2,13
Карбонаты или гидрокарбонаты щелочных
или щелочноземельных металлов	0,075-0,275
Масло или смесь масел	5,00-8,15
Водный раствор стабилизатора
пенообразования	0,03
Водный раствор антиоксиданта	0,07
Полезные добавки	0,20-2,25