油脂精煉技術與工藝

1、油脂精煉技術與工藝一、油脂精煉意義1. 增強油脂儲藏穩(wěn)定性2. 改善油脂風味3. 改善油脂色澤為油脂深加工制品提供原料二、毛油組成成分 毛油中絕大部分為混酸甘油脂的混合物，即油脂，只含有極少量 的雜質。這些雜質雖然量小，但在影響油脂品質和穩(wěn)定性上卻“功不 可沒”。懸浮雜質：泥沙、料胚粉末、餅渣水分膠溶性雜質：磷脂、蛋白質、糖以及它們的低級分解物脂溶性雜質：游離脂肪酸（FFA）、甾醇、生育酚、色素，脂肪 醇，蠟其它雜質：毒素、農藥三、脫 膠油脂膠溶性雜質不僅影響油脂的穩(wěn)定性， 而且影響油脂精煉和深 度加工的工藝效果。 油脂在堿煉過程中， 會促使乳化， 增加操作困難， 增大煉耗和輔助劑的耗用量，并

2、使皂腳質量降低；在脫色過程中，增 大吸附劑耗用量，降低脫色效果。脫除毛油中膠溶性雜質的過程稱為脫膠。我們在實際生產中使用的方法是特殊濕法脫膠， 是水化脫膠方法 的一種。油脂水化脫膠的基本原理是利用磷脂等膠溶性雜質的親水性， 將 一定量電解質溶液加入油中，使膠體雜質吸水、凝聚后與油脂分離。 其中膠質中以磷脂為主。 在水分很少的情況下， 油中的磷脂以內鹽結 構形式溶解并分散于油中， 當水分增多時， 它便吸收水分，體積增大， 膠體粒子相互吸引，形成較大的膠團，由于比重的差異，從油中可分 離出來。影響水化脫膠的因素水量操作溫度混合強度與作用時間電解質電解質在脫膠過程中的主要作用中和膠體分散相質點的表面

3、電荷，促使膠體質點凝聚。 磷酸和檸檬酸可促使非水化磷脂轉化為水化磷脂。 磷酸、檸檬酸螯合、 鈍化并脫除與膠體分散相結合在一起的微量 金屬離子，有利于精煉油氣、滋味和氧化穩(wěn)定性的提高。使膠粒絮凝緊密，降低絮團含油，加速沉降。四、脫 酸植物油脂中總是有一定數量的游離脂肪酸， 其量取決于油料的質 量。種籽的不成熟性，種籽的高破損性等，乃是造成高酸值油脂的原 因，尤其在高水分條件下， 對油脂保存十分不利，這樣會使得游離酸 含量升高，并降低了油脂的質量，使油脂的食用品質惡化。脫酸的主 要方法為堿煉和蒸餾法。蒸餾法又稱物理精煉法，應用于高酸值、低 膠質的油脂精煉。這里主要介紹堿煉法。堿煉脫酸的作用燒堿能中

4、和粗油中的絕大部分游離脂肪酸， 生成的鈉鹽在油中不 易溶解，成為絮狀物而沉降。生成的鈉鹽為表面活性劑， 可將相當數量的其他雜質也帶入沉降 物，如蛋白質、粘液質、色素、磷脂及帶有羥基和酚基的物質。甚至 懸浮固體雜質也可被絮狀皂團攜帶下來。 因此，堿煉具有脫酸、 脫膠、 脫固體雜質和脫色素等綜合作用。燒堿和少量甘三酯的皂化反應引起煉耗的增加。 因此，必須選擇 最佳的工藝操作條件，以獲得堿煉油的最高得率。影響堿煉的因素1、堿及其用量，理論堿量算法：NaOH（Kg）二7.13 X 10-4 X油重x酸值2、堿液濃度（1 ）堿液濃度的確定原則。1 ）堿滴與游離脂肪酸有較大的接觸面積，能保證堿液在油中有

5、適宜的降速。2）有一定的脫色能力。3）使油皂分離操作方便。（2）堿液濃度的選擇依據1）粗油的酸價2）制油方法3）中性油皂化損失4）皂腳的稠度5）皂腳含油損耗6）操作溫度7）粗油的脫色程度3 堿液的計量4 操作溫度5 操作時間6 混合和攪拌7 雜質8 分離效果9 洗滌與干燥五、脫 色植物油中的色素成分復雜，主要包括葉綠素、胡蘿卜素、黃酮色 素、花色素以及某些糖類、 蛋白質的分解產物等。油脂脫色常用吸附 脫色法。吸附脫色法原理是利用吸附力強的吸附劑在熱油中能吸附色 素及其他雜質的特性， 在過濾去除吸附劑的同時也把被吸附的色素及 雜質除掉，從而達到脫色凈化的目的。吸附劑的種類1、漂土學名膨潤土，是一

6、種天然吸附劑。多呈白色或灰白色。天然漂土 的脫色系數較低，對葉綠素的脫色能力較差，吸油率也較大。2、活性白土是以膨潤土為原料，經過人工化學處理加工而成的一種具有較高 活性的吸附劑， 在工業(yè)上應用十分廣泛。 對于色素及膠態(tài)物質的吸附 能力較強，特別是對于一些堿性原子團或極性基團具有更強的吸附能 力。3、活性炭是由木屑、蔗渣、谷殼、硬果殼等物質經化學或物理活化處理而 成。具有疏松的孔隙，比表面積大、脫色系數高，并具有疏水性，能 吸附高分子物質，對藍色和綠色色素的脫除特別有效，對氣體、農藥 殘毒等也有較強的吸附能力。但價格昂貴，吸油率較高，常與漂土或 活性白土混合使用。4、凹凸棒土是一種富鎂纖維狀土

7、，主要成分為二氧化硅。土質細膩，具有較 好的脫色效果，吸油率也較低，過濾性能較好。影響吸附脫色的因素1、吸附劑不同的吸附劑有不同的特點，應根據實際要求選用合適的吸附 劑。油脂脫色一般多選用活性度高、吸油率低、過濾速度快的白土。2、操作壓力吸附脫色過程在吸附作用的同時， 往往還伴有熱氧化副反應， 這 種副反應對油脂脫色有利的一方面是： 部分色素因氧化而褪色， 不利 的方面是：因氧化而使色素固定或產生新的色素以及影響成品的穩(wěn)定 性。負壓脫色過程由于操作壓力低，熱氧化副反應較弱，一般采用負 壓脫色，真空度為 0.096mPa。3、操作溫度吸附脫色中的操作溫度決定于油脂的品種、 操作壓力以及吸附劑 的

8、品種和特性等。 脫除紅色較脫除黃色用的溫度高； 常壓脫色及活性 度低的吸附劑需要較高的操作溫度； 減壓操作及活性度高的吸附劑則 適宜在較低的溫度下脫色。常用脫色溫度為105C左右。4、操作時間 吸附脫色操作中油脂與吸附劑在最高溫度下的接觸時間決定于 吸附劑與色素間的吸附平衡， 只要攪拌效果好， 達到吸附平衡并不需 要過長時間，過分延長時間，甚至會使色度回升。工業(yè)上一般將脫色 溫度控制在 20-30 分鐘左右。5、攪拌 脫色過程中，吸附劑對色素的吸附，是在吸附劑表面進行的，屬于非均相物理化學反應。 良好的攪拌能使油脂與吸附劑有均勻的接觸 機會?，F生產中采用直接蒸汽攪拌。6、粗油品質及前處理。粗油

9、中的天然色素較易脫除， 而油料、油脂在加工或儲存過程中 的新色素或因氧化而固定了的新色素， 一般較難脫除。 脫色前處理的油脂質量對油脂脫色效率的影響也甚為重要， 當脫色油中殘留膠質和 懸浮物或油溶皂時這部分雜質會占據一部分活性表面， 從而降低脫色 效率。一般脫色前處理的油脂質量應滿足如下條件：P 10ppm、殘皂w 100 ppm。六、脫臭各種植物油都有它本身特有的風味和滋味， 經脫酸，脫色處理的 油脂中還會有微量的醛類、酮類、烴類、低分子脂肪酸、甘油酯的氧 化物以及白土、殘留溶劑的氣味等， 除去這些不良氣味的工序稱脫臭。脫臭方法 脫臭的方法有真空汽提法、氣體吹入法、加氫法等。最常用的是 真空

10、汽提法， 即采用高真空、 高溫結合直接蒸汽汽提等措施將油中的 氣體成分蒸餾除去。脫臭機理脫臭的機理是基于相同條件下， 臭味小分子組分的蒸汽壓遠大于 甘三酯的蒸汽壓， 即臭味物質更容易揮發(fā)。 因此應用水蒸氣蒸餾的原 理進行汽提脫臭。 水蒸氣蒸餾脫臭的原理， 系水蒸氣通過含有臭味組 分的油脂時，汽 -液表面相接觸，水蒸氣被揮發(fā)的臭味組分所飽和， 并按其分壓的比率逸出，從而達到了脫除臭味組分的目的。影響脫臭的因素1 、溫度汽提脫臭時， 操作溫度的高低， 直接影響到蒸汽的消耗量和脫臭 時間的長短。在真空度一定的情況下，溫度增高，則油中游離脂肪酸 及臭味組分的蒸汽壓也隨之增高。但是，溫度的升高也有極限，

11、因為 過高的溫度會引起油脂的分解、聚合和異構化，影響產品的穩(wěn)定性、 營養(yǎng)價值及外觀，并增加油脂的損耗。因此，工業(yè)生產中，一般控制 蒸餾溫度在245 255C。2、操作壓力脂肪酸及臭味組分在一定的壓力下具有相應的沸點， 隨著操作壓 力的降低而降低。操作壓力對完成汽提脫臭的時間也有重要的影響， 在其他條件相同的情況下壓力越低， 需要的時間也就越短。 蒸餾塔的 真空度還與油脂的水解有關聯， 如果設備真空度高， 能有效的避免油 脂的水解所引起的蒸餾損耗， 并保證獲得低酸值的油脂產品。 生產中 一般為300400Pa即23mmHg的殘壓。3、通汽速率與時間在汽提脫臭過程中， 汽化效率隨通入水蒸氣的速率而

12、變化。 通汽 速率增大，則汽化效率也增大。 但通汽的速率必須保持在油脂開始產 生飛濺現象的限度以下。 汽提脫臭操作中， 油脂與蒸汽接觸的時間直 接影響到蒸發(fā)效率。 因此，欲使游離脂肪酸及臭味組分降低到產品所 要求的標準， 就需要有一定的通汽時間。 但同時應考慮到脫臭過程中 油脂發(fā)生的油脂聚合和其他熱敏組分的分解。 這個脫臭時間也與脫臭 設備結構有關，現通常為 85分鐘。4、脫臭設備的結構 脫臭常用設備有層板式、填料、離心接觸式幾種，現車間用的是層板式塔5、微量金屬油脂中的微量金屬離子是加速油脂氧化的催化劑。 其氧化機理是 金屬離子通過變價（電子轉移）加速氫過氧化物的分解， 引發(fā)自由基。 因此脫

13、臭前需盡可能脫除油脂內的鐵、銅、錳、鈣和鎂等金屬離子。6、脫色油品質及前處理的方法 脫色油的品質及其脫臭前處理方法對脫臭成品油的穩(wěn)定性具有 關鍵的影響。脫色油在汽提脫臭前的處理包括脫膠、脫酸、去除微量 金屬離子和熱敏性物質。熱敏性物質、色素及膠質，如果不在汽提脫 臭前除去，會在脫臭過程中受高溫而分解， 進而影響到精制油的質量。淺析油脂精煉技術與工藝（三）七、影響精煉油得率主要因素1、堿煉損耗（1）為脫除毛油中存在的膠質、游離脂肪酸、水分、雜質等形成 的損耗；（2）在處理過程中由于中性油皂化、乳化引起的損耗；（3）理論計算公式：堿煉損耗 二0.2 + 1.25X （FFA%+磷脂含量%+水分%+

14、雜質%+0.3%）2、脫色損耗主要為吸附脫色時廢白土吸油所引起的損耗， 應盡量降低廢白土 含油率。脫色損耗二廢白土x廢白土干基含油率3、脫臭損耗包括脫臭過程中脂肪酸以及小分子的醛、酮等物質，甾醇、維生 素 E 等不皂化物， 甘三酯的蒸餾揮發(fā)損失； 在汽提過程中油脂的飛濺 損失。脫臭耗=O.2+1.1X （進脫臭塔FFA%+POV/80+水雜%）4、在生產過程中由于操作不當或因設備等原因引起的跑、冒、 滴、漏等現象造成的損耗。此類損耗應該盡量避免。八、影響精煉成本的因素1 、提高精煉率精煉率是影響精煉成本的最主要因素， 與毛油品質、精煉的工藝、 精煉的操作都有非常密切的關系。2、降低輔料消耗 輔

15、料包括液堿、磷酸、檸檬酸、白土、柴油，同樣的油品，采用不同的操作方法， 都可以達到產品的標準， 應該在操作過程中尋找輔 料消耗較低的方法。3、降低能耗 包括水、電、汽的消耗。在生產過程中，應避免能源的浪費。4、降低人工成本，加強生產管理。九、影響精煉油品質的主要因素1 、溫度溫度是影響化學反應速度的一個重要因素。 對一般化學反應， 溫度每上升10C，反應速度約增加一倍；對于油脂氧化速度，溫度也 起重要的作用。2、水分它會引起和促進親水物質（如磷脂、酶、微生物等）的腐敗變質， 加強酶的活性，有利微生物繁殖，導致水解酸敗，增加油脂過氧化物 的生成。3、光和射線 光，特別是紫外線，能促進油脂的氧化。

16、這是由于光氧化作用， 并能使油脂中痕跡量的氫過氧化物分解， 產生游離基， 并進入連鎖反 應，加速了油脂的氧化。高能射線（3 , 丫 一射線）輻照食品能顯 著提高氧化酸敗的敏感性， 通常將這種現象解釋為輻射能誘導游離基 的產生的緣故。4、氧氣 自動氧化和聚合過程是油脂與氧氣發(fā)生反應的過程，自動氧化和聚合過程的氧氣吸收量是逐漸增加的。 一般情況下，氧氣的濃度越大， 氧化速度就越快。在儲存容器中，氧氣的分壓越大，氧化進行得越迅 速。5、催化劑油脂中存在許多助氧化物質， 微量金屬， 特別是變價金屬有著顯 著的影響，它們是油脂自動氧化酸敗的強力催化劑， 由于它們的存在， 大大縮短了油脂氧化的誘導期，加快

17、了氧化反應的速度。十、精煉主要設備1、離心機 離心機是油脂精煉的主要設備之一，目前國外主要是阿法 -拉伐 和韋斯伐利亞兩家公司獨占鰲頭，也許是受中國引進第一套50t/d 阿法 -拉伐離心機及配套堿煉設備的影響，幾乎所有的同行都對阿法-拉伐離心機感興趣。 但隨著對國外技術的進一步了解， 人們發(fā)現同樣具 有優(yōu)越的性能 , 對于質量較差毛油用韋斯伐利亞離心機處理效果更 好。2、過濾機 在油脂加工工藝中，過濾是實現固、液分離的一種必要手段。在 現代油脂加工中用立式葉片過濾機。世界公認的立式葉片過濾機當屬荷蘭 Ama 公司生產的產品。其 實，世界上幾乎所有知名的油脂精煉成套設備公司選用的都是該公司 的產

18、品。國內已有數家公司消化吸收了該公司的設備并生產出了類似 的產品，經過若干年的實際應用與改進，質量已接近 Ama 公司產品 的水平。3、蒸汽噴射泵油脂脫臭所要求的真空殘壓通常在 200-600Pa這一點國內生產 的真空泵完全可以達到 ,但是蒸汽耗量大。世界上油脂精煉行業(yè)應用 最多的真空泵品牌當屬德國的Korting。其產品以真空穩(wěn)定，蒸汽耗量低而倍受業(yè)內人士的青睞。4、脫臭塔國內最早用于植物油連續(xù)脫臭的脫臭塔為多層盤式脫臭塔， 后又 設計了臥式脫臭塔， 目前在一定范圍內仍有應用。 但隨著油脂設備的 不斷更新、規(guī)模的不斷擴大， 多層立式脫臭塔以其淺料層結構和各層 真空不會互串、能適用于不同處理量的特點， 得到了廣泛的推廣應用淺析油脂精煉技術與工藝 十一、油脂的精煉工藝豆油是我國大宗油脂，其脂肪酸組成均以油酸、亞油酸為主，是 人類主要食用油脂，如果油料品質好，制取工藝科學，則其毛油的品 質是較好的。一般游離脂肪酸含量低于 2%，經過粗煉即能達到普通 食用油的品質，其精制油的精煉工藝也較簡單。大豆油的精煉工藝如下：毛油過濾酸化中和分離 水洗分離干燥吸附脫色過濾 析氣蒸餾脫臭過濾精煉成品油 十二、棕櫚油二次精煉工藝棕櫚油取自棕櫚果肉，屬植物脂類，脂肪酸組成飽和酸