植物油精煉原理概要

1、植物油精煉原理概要油脂是混甘三脂的混合物，在常溫下是液態(tài)的被稱為“油”，常溫下是固態(tài)的被稱為“脂”毛油是經(jīng)壓榨，浸出或水代法制取的未精 煉的植物油脂。由于油料的生長，儲(chǔ)存及加工條件的不同，制成的毛油含有不同 數(shù)量的非甘油酯成份。按其在油脂中存在的狀態(tài)，大致可分為懸浮雜 質(zhì)（泥沙、灰塵、植物碎屑等）、水分、膠溶性雜質(zhì)（磷脂，蛋白質(zhì)， 糖類，粘液質(zhì)等）、脂溶性雜質(zhì)（游離脂肪酸，醇類，色素，燒類，脂肪醇等）。以上各種雜質(zhì)的存在會(huì)影響油脂的氣滋味或不利于油脂 的儲(chǔ)存，對(duì)人體健康存在一定危害，因此必須經(jīng)過精煉脫除。一、 脫膠所謂脫膠即是脫磷，因?yàn)槟z體雜質(zhì)中 80-90%是含磷物質(zhì)。（一）脫膠目的1、提高

2、油脂品質(zhì)油脂中若有膠體存在，在150c時(shí)膠體雜質(zhì)會(huì)焦化，使油變成褐 色，且使油脂味道變苦，從而影響油脂滋味。膠體雜質(zhì)在監(jiān)界溫度（20 C）以下，可從油脂中析出，是非油溶性， 使油脂變得渾濁，此性質(zhì)且隨水份增加而變強(qiáng)。另外磷脂具很強(qiáng)的乳化性，當(dāng)油脂用于煎炸時(shí)，體系中若有水份 存在，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，傷人甚而起火。2、為后序加工工序提供便利條件磷脂中含HPO2-是酸性，在堿煉時(shí)會(huì)損失一定的 OH-,同時(shí)因其 具較強(qiáng)的乳化性，條件控制不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致油皂難以分離引起堿煉失敗。 磷脂的飽和度低于同種油脂飽和度，在油脂氫化時(shí)會(huì)與油脂奪氫及催 化劑失去活性表面而中毒引起氫化失敗。脫臭溫度一般在150 c以上，磷脂

3、會(huì)發(fā)生焦化。同時(shí)，膠雜的持水力較強(qiáng)，給酶及細(xì)菌類提供一良好生活環(huán)境， 導(dǎo)致油脂氧化，酸敗，不利于油脂貯存。因此油脂必須脫膠，且必須將此工序放于精煉工序的首端。（二）脫膠原理磷脂分子結(jié)構(gòu)中包括疏水基及親水基兩個(gè)部分，因此它是雙親媒 性分子，它在油中呈內(nèi)鹽式結(jié)構(gòu)，與水分子相遇，內(nèi)鹽式結(jié)構(gòu)打開形 成水化式，分子體積增大，初生態(tài)粒子具極大表面積，因此具有極大 表面能，導(dǎo)致粒子由小顆粒轉(zhuǎn)向大顆粒的趨勢(shì)。 膠體粒子吸水后由于 內(nèi)鹽結(jié)構(gòu)被打開，使親水性基團(tuán)增加，油溶性下降重度亦同時(shí)增大， 另外由于膠體粒度的增大，造成膠體表面積減小。這一切作用的宏觀 表現(xiàn)即為膠體吸水后膨脹絮凝，最終導(dǎo)致油膠分離。當(dāng)脫膠作為精

4、制油的前道工序時(shí)，需按油重的 0.05-0.2%添加濃 磷酸，使鈣鎂復(fù)鹽式磷脂變?yōu)橛H水性磷脂，中和膠體質(zhì)點(diǎn)表面電荷， 消除質(zhì)點(diǎn)的水合度，促使其凝聚，同使鈍化與膠體分散相結(jié)合在一起 的金屬離子，提高油脂氧化穩(wěn)定性水化得率及生產(chǎn)率， 濃磷酸在此的 作用機(jī)理較復(fù)雜，詳細(xì)參見物理化學(xué)。二、脫酸油脂中呈游離狀態(tài)的脂肪酸稱為游離脂肪酸， 脫除游離脂肪酸的過程稱為脫酸，常規(guī)脫酸法為堿煉法。1、脫酸原因油脂中游離脂肪酸含量過高，會(huì)使油脂有刺激性氣味而影響食用 價(jià)值。同時(shí)由于游離脂肪酸的存在，當(dāng)油脂與濕空氣接觸時(shí)，使油脂 的水解加劇。（詳見油脂化學(xué)酯化，水解和酯互換一章）。不飽和 脂肪酸對(duì)氧及熱的穩(wěn)定性差，易促

5、使油脂氧化酸敗。（詳見油脂化學(xué)空氣的氧化及風(fēng)味一章），使油脂發(fā)哈變質(zhì)，不宜食用。2、脫酸原理堿煉脫酸的基本原理就是酸堿的中和反應(yīng)。（詳見有機(jī)化學(xué)“竣酸及衍生物” 一章）。堿煉時(shí)一般利用8-16 Be'的NaO冰溶液，理論加堿量為7.14 X10-4XAV油重，其中AV為毛油酸價(jià)，7.14 x 10-4為一換算系數(shù)， 由于堿煉過程中除發(fā)生游離脂肪酸與堿的中和反應(yīng)外，還會(huì)發(fā)生部分中性油的皂化及與殘余膠體雜質(zhì)的反應(yīng)，另有一部分堿液未及發(fā)生反 應(yīng)已從體系溢出，因此尚需加入部分超量堿，加入量為理論加堿量的 10%-50%；油AV值低，色澤淺，雜質(zhì)少取下限，反之上限。堿煉后的鈉皂初生態(tài)具極大表面能

6、，可將油脂中的色素及固雜吸 附脫除，另外氫氧化鈉還可以中和磷脂，破壞蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)，使糖 類水解，意即脫酸的同時(shí)具有脫膠作用。脫酸加堿量計(jì)算：1 : NaOHI加計(jì)算：公式： L*D*（ 毛油之 FFA+HPQ 之 FFA）*1.25*1000100*M*NL:毛油之每小時(shí)流量D:毛油的比重M油分子量N: NaO也當(dāng)量濃度1.25: 為超量堿系數(shù)，可選為1.1-1.50之間2 : NaOHfc當(dāng)量濃度（N）之計(jì)算：公式：（W*D /（M/A/V）W : NaOHfc濃度（查表）D : NaOH§液比重M : NaOHfc分子量（40）A : NaOHfc價(jià)數(shù)（1）V : 0.1例：1

7、2oBe之NaOH套表比重為1.09濃度為8.28%）貝U N=2.203:求HPO所相當(dāng)之FFA公式：H 3PO之流量（L/H）* H 3PO之濃度 *1*100/L/0.1L:毛油每小時(shí)之流量（L/H）例：H 3PO添加量為4 L/h其FFA為0.68三、脫色油脂中的色素主要在油脂制取過程中從油料種子里得來的天然 色素，另外一些是由于儲(chǔ)存，加工條件不當(dāng)，使蛋白質(zhì)、糖類、類脂 類等氧化分解而產(chǎn)生的。脫除油脂中的色素，改善油脂色澤的工藝過程稱為脫色。1:脫色的原因：色素中的葉綠素及脫鎂葉綠素是光敏物質(zhì)， 可以被可見光及近紫 外光激活，使氧分子活化為具高能的單電子，這種氧分子可將油脂直 接氧化為

8、氫過氧化物，這種光氧化甚至被認(rèn)為是油脂氧化酸敗的主要 原因。這種光氧化目前尚不是人工合成的抗氧化劑所能阻止的。（詳見油脂化學(xué)“氧化” 一章）。色素中的胡蘿卜素是對(duì)人體有益的 W原，同時(shí)由于其不飽和程 度高于油脂，可保護(hù)油脂不被氧化，但當(dāng)其被氧化到一定程度時(shí)，便 成為載氧體從而促使油脂氧化。另外色素的存在影響油脂的外觀及使用，因此必須除去。2:脫色原理：常規(guī)脫色法一般是吸附脫色法，就是利用一些表面具有微孔狀結(jié) 構(gòu)的物質(zhì)將油脂中的色素吸附至其表面而達(dá)到脫色目的的方法。目前做為吸附劑用的物質(zhì)，其主要成份是SQ另外還含有少量的 AL2。，CaO FeQ, MO等成份。以上各原子及原子團(tuán)形成了多微孔晶

9、體或無定形結(jié)構(gòu)，因此吸附劑表面存在剩余化合價(jià)力，與色素分子形 成化學(xué)鍵力和范德華力而將色素等吸附于其表面。油脂與吸附劑分離 后即完成脫色過程。（詳見無機(jī)化學(xué)“分子結(jié)構(gòu)”，“硼鋁碳硅及其 同族元素”二章）。四、脫臭：脫除油脂中臭味組份的工藝過程稱為脫臭。1:脫臭原因：油脂中的臭味包括脂肪酸及炫類化合物，醛類，酮類及低級(jí)酯類。 另外還有一些人為的臭味，包括焦糊味，溶劑味，皂味，堿味等。脂肪酸及炫類的味道因其碳鏈長短不同而強(qiáng)弱不同， 碳鏈長的因 其在同溫度下蒸汽壓低所有味道較弱。醛類及酮類主要是油脂氧化分 解的產(chǎn)物。利用浸出法制得的油脂因含微量溶劑，長期食用會(huì)對(duì)人體造成一 定危害因而必須脫除，其它各

10、種臭味有的呈香味（低級(jí)酯類）有的呈 刺鼻氣味，影響烹調(diào)及工業(yè)使用。因而必須脫除。脫臭工序同時(shí)可脫 除游離脂肪酸過氧化物及熱敏色素， 多環(huán)芳炫和殘余農(nóng)藥，使油脂的 穩(wěn)定性、色度、品質(zhì)得到改善，因而在精煉中占重要地位。2:脫臭原理：臭味組份的分子含量均比油脂低， 蒸汽壓遠(yuǎn)大于油脂，即其發(fā)揮 度高于油脂，這樣即為水蒸汽汽提脫臭奠定了基礎(chǔ)。對(duì)于熱敏性強(qiáng)的油脂，當(dāng)溫度達(dá)到臭味組份汽化溫度時(shí)，其本身 已氧化分解了。我們已知，當(dāng)溶液的蒸汽壓等于溶液上方壓力時(shí)溶液就會(huì)沸騰。 根據(jù)拉烏爾定律，理想溶液上方的組份平衡分壓等于該組份在同溫度 下的飽和蒸汽壓與該組份摩爾分率的乘積， 利用直接蒸汽從油脂內(nèi)部通過時(shí)，它起了一個(gè)從總壓中承受一部分與其本身分壓相等的壓力的 作用，同時(shí)水蒸汽通過含有臭味組份的油脂時(shí)，汽液表面相接觸，水 蒸汽被臭味組份所飽和逸出，從而達(dá)到了脫臭的目的。（詳見化工原理