油脂精煉中常見的生產(chǎn)技術(shù)問題及對策

1、油脂精煉中常見的生產(chǎn)技術(shù)問題及對策隨著人們消費(fèi)水平的不斷提高和油脂精煉技術(shù)的迅速發(fā)展 , 高檔精煉油脂已成為我國食用油 市場上主要的供應(yīng)品種。作為食用油加工的最后一個(gè)工段 油脂精煉 ,其主要任務(wù)是生產(chǎn)出高質(zhì)量的精煉油 , 怎樣提高油脂精煉率與降低消耗是矛盾的兩個(gè)方面 ,也是精煤生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵所在。 對大多數(shù) 的油品而言 ,其精煉的過程通常包括脫膠、脫酸、脫色及脫臭等工序 , 各工序的目的及操作要 求各不相同 , 生產(chǎn)中遇到的技術(shù)問題也不一樣 ,現(xiàn)就這些工序中幾個(gè)常見的技術(shù)問題作簡要的 分析,供同行參考。1 脫膠脫膠被認(rèn)為是精煉工藝中最重要的環(huán)節(jié)之一 ,有效的脫膠操作將有利于保證成品油的質(zhì) 量,

2、 減少損耗。因?yàn)槟z質(zhì)的存在會(huì)使成品油的食用品質(zhì)降低 , 并會(huì)使油脂在脫色時(shí)白土用量增 多, 如果脫臭前還有膠質(zhì)存在 ,油脂將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重異味并影響成品油的穩(wěn)定性。水化是常用的脫膠方法。一般將約 2 %左右的略高于油溫的水加入到70 C左右的毛油 中,使磷脂水化。磷脂吸水后 ,溶解性發(fā)生了變化 ,并從油中析出 ,可通過沉淀或離心的方法 ,使 之與油分離 ,采用這種方法可以除去大部分膠質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)中 ,用新收獲油料 （如新上市的油 菜籽） 或用儲(chǔ)藏條件不大好的原料制得的毛油 ,經(jīng)脫膠后通常仍殘余一些膠質(zhì) ,表現(xiàn)為水化油 280 C加熱試驗(yàn)經(jīng)常不合格，即使重新加水處理，也沒有明顯效果。究其原因,主要

3、是油中存在 著較多的非水化磷脂之故。 要脫除這部分膠質(zhì) ,目前比較行之有效的方法是在待處理油中先加 入約 011 % 左右的無機(jī)酸 （通常用磷酸 ） ,并使之與油充分混合 ,讓其中的非水化磷脂轉(zhuǎn)化為 水化磷脂,然后按正常的脫膠方法進(jìn)行即可。值得注意的是 :間歇水化時(shí) ,油中加入磷酸后需快 速攪拌充分,然后才能加水水化 ,否則,因磷酸數(shù)量太少而未能與油充分接觸 ,脫膠仍然不徹底 ; 而連續(xù)工藝采用的是專用混合設(shè)備 ,混合效果一般沒有問題 ,但同樣因?yàn)榱姿岬募尤肓刻?,需 要控制磷酸和油的流量之間的平衡 ,以達(dá)到預(yù)期的效果。2 脫酸脫酸也是油脂精煉的主要工序 ,脫除油脂中的游離脂肪酸可用化學(xué)或物

4、理的方法。油廠中 通常用堿煉 （中和） 法除去油脂中的這類雜質(zhì) ,從而為油脂脫色、脫臭、氫化及油脂制品深加 工打下良好基礎(chǔ)。油脂經(jīng)過堿煉可提高質(zhì)量 ,增加其穩(wěn)定性 ,延長儲(chǔ)存期。但由于堿液除與脂 肪酸等發(fā)生中和反應(yīng)外 ,還會(huì)與少量的甘三酯發(fā)生皂化反應(yīng) ,生成甘油和肥皂 ,引起煉耗的增 加。因此,必須選擇最佳工藝條件 ,以減少煉耗。影響堿煉工藝效果的因素主要有 :堿的種類、堿的用量、堿液濃度、堿的計(jì)量、操作溫度、 加 15 糧油加工四川糧油科技 （CN51 - 1178/ TS ISSN1008 - 6986） 堿速度、攪拌速 度等。這些因素相互關(guān)聯(lián) ,在確定工藝參數(shù)需根據(jù)工藝類型、設(shè)備情況及毛

5、油質(zhì)量情況等加以 綜合考慮。2.1 間歇堿煉中攪拌強(qiáng)度的控制堿煉過程是一個(gè)典型的膠體化學(xué)反應(yīng)過程,反應(yīng)效果取決于膠態(tài)離子膜的結(jié)構(gòu) ,膠態(tài)離子膜必須易于形成 ,薄而均勻 ,易與堿滴脫離才好 , 如果毛油中 還有較多的磷脂、蛋白質(zhì)、粘液等膠質(zhì) ,膠膜就會(huì)吸附它們而形成較厚的穩(wěn)定結(jié)構(gòu) , 攪拌時(shí)不 易破裂 ,夾帶在其中的游離堿和中性油就難以分離出來 ,從而影響堿煉效果。為此,在間歇堿煉操作時(shí) ,應(yīng)做到 : 一是在加堿中和時(shí)用較強(qiáng)的攪拌強(qiáng)度 ,以增大堿液與游離 脂肪酸的接觸面積 , 縮短中性油與堿液的接觸時(shí)間 ,從而提高中和速率和降低中性油的皂化損 耗; 二是中和后控制一定的攪拌強(qiáng)度 ,以調(diào)節(jié)堿滴在油

6、中的下降速度 ,控制膠膜結(jié)構(gòu) ,避免生成 厚的膠態(tài)離子膜 , 并使膠膜易于絮凝。 另外,待堿煉的油最好先經(jīng)過脫膠 ,使其中膠質(zhì)含量減少 才能保證良好的堿煉效果。2.2 連續(xù)堿煉中加堿量的掌握加堿量是影響堿煉效果的重要因素 ,加堿量應(yīng)根據(jù)毛油的 酸價(jià)及成品油的酸價(jià)來決定。連續(xù)堿煉操作中 ,在預(yù)熱器或混合器 （ 加磷酸或檸檬酸 ） 之后檢 測酸價(jià)就顯得十分需要 ,這樣才能準(zhǔn)確知道用堿量及確定相應(yīng)的其它條件 ; 同時(shí)原料油色過深 或過淺 , 也會(huì)影響到用堿量 ,操作時(shí)還應(yīng)根據(jù)油色情況及時(shí)調(diào)節(jié) ,確定增加或減少用堿量。2.3 二次堿煉問題油脂的二次堿煉又稱復(fù)煉 ,下面幾種情況下油脂需進(jìn)行二次堿煉 :

7、其 一是用劣質(zhì)的油料制取的色澤深、 雜質(zhì)多且游離脂肪酸含量偏高 （ 如質(zhì)量差的毛棉油和毛糠油 等） 的毛油 ; 其二是某些油脂出于生產(chǎn)工藝需要 ,進(jìn)行兩次堿煉。如從毛糠油中提取谷維素需 采用二次堿煉工藝，進(jìn)行第一次堿煉時(shí)需測定毛油酸價(jià)，加堿量可用理論堿量的65 %70% ,堿液濃度一般用1620 Be加堿中和后分離皂腳，再取油樣水洗后測定酸價(jià)。第二次 堿煉根據(jù)酸價(jià)計(jì)算理論堿和超量堿用量 ,用二次堿煉皂腳捕集谷維素 ;其三是有些連續(xù)精煉工 藝采用二次堿煉 ,其目的是改善油脂的保存性能和風(fēng)味 , 可以使油脂在后續(xù)工序中易脫色、易 脫臭而成品油不易回味。一般來講 ,對于色澤較深的毛油 ,采用二次堿煉

8、是適宜的 ,如棉油、魚 油及菜籽油等 , 而對椰子油、花生油等淺色油 ,通常就不必采用二次堿煉。3 脫色大多數(shù)油脂精煉工藝都采用吸附脫色 ,即在一定的工藝條件下使油中的色素被脫 色劑（漂土或活性碳 ） 吸附,主要的工藝條件是溫度、時(shí)間、工作壓力和脫色劑的用量。3.1 脫色溫度控制當(dāng)油脂與脫色劑接觸時(shí) ,溫度對脫色過程有著顯著影響。一般來講油 脂脫色應(yīng)該有一個(gè)最適宜溫度。生產(chǎn)中，多數(shù)工廠都在90110 C左右的溫度下進(jìn)行脫色， 而且保持不變。需要注意的是 ,油在脫色過程中情況不盡相同 ,可以說每一種油或不同質(zhì)量的 原料油都具有它自己的適宜溫度 ;采用不同的脫色劑 ,其工作溫度也應(yīng)有區(qū)別 ,用活性

9、白土或 活性碳時(shí)適宜的溫度為100106 C,用各種天然漂土?xí)r為105132 C。另外,不能簡單 地以升高溫度的方法來提高脫色效率及效果 ,有研究表明過高的溫度不僅對降低色澤沒有好 處,還會(huì)使酸價(jià)明顯上升。3.2 脫色時(shí)間掌握脫色時(shí)間指的是油脂和脫色劑接觸的時(shí)間。在適當(dāng)?shù)幕旌蠗l件下, 脫色劑能很快和油中的色素達(dá)到平衡,1015min 接觸時(shí)間已可滿足對脫色的各種要求。因此, 在現(xiàn)有的工藝中，脫色時(shí)間通?？刂圃?030min左右。需要注意的是：在操作時(shí),應(yīng)該對脫 色時(shí)間規(guī)范化 ,因?yàn)?脫色劑與油接觸時(shí)間過長 ,會(huì)使油的質(zhì)量惡化 ,包括油色的回升和酸價(jià)上 升。連續(xù)式脫色過程比較容易維持一個(gè)油和脫色

10、劑的固定接觸時(shí)間 ,而間歇脫色工藝就很難做 到,這就要求在脫色后及時(shí)快速地過濾。3.3 脫色劑的前處理及脫色時(shí)真空度控制脫色劑的脫色活性在很大程度上是由于其多 毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)和具有很大的比表面積 ,它容易被空氣所飽和。另外 ,脫色劑對油的氧化具有一定 的催化作用。所以 ,脫色通常是在隔絕空氣的條件下進(jìn)行 ,工藝上還要求在進(jìn)入系統(tǒng)之前脫色 劑和油都需脫氣。也就是說 ,脫色時(shí)的真空條件是為了完全除去系統(tǒng)中存在的空氣?；诖?, 脫色時(shí)的真空度一般不高 ,如殘壓 4kPa 就可以達(dá)到工藝要求 ,再提高真空度。3.4 廢脫色劑帶油問題廢脫色劑帶油是吸附脫色工藝的主要缺陷,活性較差的天然漂土可殘留其本身重量

11、 30 %左右的油,廢活性白土中有時(shí)帶油能高達(dá) 70 % ,活性碳的帶油率 還要高得多。因此 ,在大多數(shù)油的脫色中 ,殘留在廢脫色劑 中油的損失價(jià)值要超過吸附劑的費(fèi) 用。而且,目前還沒有很理想的技術(shù)來回收這種殘油。這就要求在操作中要嚴(yán)格控制脫色劑的 用量,只有在特殊情況下才用較大的量 ,一般活性白土用 1 %已足夠,即使有時(shí)需要脫除油中 較深的紅、綠色 ,也只能在白土中加入少量活性碳 （5 %10 %或更少） 。應(yīng)該指出,選用脫色劑時(shí)要綜合考慮價(jià)格、活性碳和帶油率等因素。4 脫臭油脂脫臭的機(jī)理是基于在同等條件下臭味組分的蒸汽壓遠(yuǎn)大于甘油三酸酯的蒸 汽壓,從而采用蒸餾的方法將兩者分離。由于油中的

12、氣味物質(zhì)揮發(fā)性較差并且含量很少 ,要實(shí) 現(xiàn)好的脫臭效果 ,需要高溫、高真空等條件。根據(jù)蒸餾原理 ,升高溫度、提高真空度、增加水 蒸汽的用量和延長脫臭時(shí)間都有助于脫臭的進(jìn)行 ,是提高脫臭效果的有效手段。 但在實(shí)際操作 時(shí)必須考慮這些條件之間的協(xié)調(diào)及綜合成本等問題。4.1 脫臭溫度控制高溫有助于去除氣味 ,其與脫臭時(shí)間的關(guān)系是 ：溫度較低,需較長時(shí) 間；溫度較高,只需較短時(shí)間。有實(shí)驗(yàn)表明,在脫臭溫度范圍內(nèi)每升高17 C,可以使脫臭時(shí)間縮 短一半。但過高的溫度對油脂是有害的 ,會(huì)使部分油脂產(chǎn)生水解或熱聚合反應(yīng) ,如溫度達(dá) 260C以上時(shí),脫臭油（菜油和豆油）中的亞麻酸異構(gòu)體的數(shù)量會(huì)顯著增加，從而降低

13、油脂的營養(yǎng) 價(jià)值和氧化穩(wěn)定性。近幾年 , 許多精煉油廠用導(dǎo)熱油加熱替代了水蒸汽加熱 , 脫臭溫度由 200C左右提高至250 C左右,則脫臭時(shí)間應(yīng)相應(yīng)縮短。對間歇式脫臭,時(shí)間應(yīng)由原來34h , 調(diào)整到 12h ,連續(xù)式脫臭則更短。4.2 脫臭殘壓的控制從理論上來看 ,溫度、汽提蒸汽的用量和脫臭時(shí)間都與脫臭器中的 絕對壓力成正比。因此 ,為使脫臭油達(dá)到較高的煙點(diǎn) ,提高真空度是技術(shù)的關(guān)鍵?，F(xiàn)在 ,油脂脫 臭時(shí)的絕對壓力一般在 670 266Pa ,如采用間歇式脫臭生產(chǎn)高烹油時(shí)控制殘壓為 670Pa ,連續(xù)精煉和色拉油脫臭的絕對壓力為 266Pa 。對一個(gè)具體的脫臭系統(tǒng)來說 , 如采用多級(jí)蒸 汽噴

14、射泵 ,其真空度和抽氣速率大多不能靈活調(diào)節(jié) ,這樣要保持穩(wěn)定的真空效果 ,維持工作蒸汽 壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力就十分重要 ; 但如果蒸汽噴射泵運(yùn)行的其它條件 ,如冷卻水溫度發(fā)生變化 , 則工作蒸汽壓力也應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。如夏天水溫高 ,工作蒸汽壓力需相應(yīng)提高 ;冬季水溫低 ,適 當(dāng)降低蒸汽壓力仍能滿足脫臭所需的真空度和抽氣量。 這樣既可以減少工作蒸汽的用量 , 同時(shí) 也能維持穩(wěn)定的工作效果。4.3 直接（ 汽提 ） 蒸汽用量的控制汽提蒸汽在脫臭時(shí)作為攜帶劑 ,以除去油脂中的易揮發(fā)組分。同時(shí) , 利用其本身的動(dòng)能起到與油的充分混合。因此 ,揮發(fā)組分的汽化速率隨通入水 蒸汽速率的增大而增大。 但過量的蒸汽能引起中性油被攜帶出來并霧化 ,造成油脂精煉損失加 大。通常合理的蒸汽速率是油量的014 %015 %。上面已提及,脫臭所需的蒸汽量與系統(tǒng) 的操作壓力成正比 ,當(dāng)脫臭系統(tǒng)壓力較小時(shí)即有高的真空度時(shí) ,汽提蒸汽的必