一、油脂精煉意義

1.增強(qiáng)油脂儲(chǔ)藏穩(wěn)定性

2.改善油脂風(fēng)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(zhì)。這些雜質(zhì)雖然量小，但在影響油脂品質(zhì)和穩(wěn)定性上卻“功不可沒(méi)”。

懸浮雜質(zhì)：泥沙、料胚粉末、餅渣

水分

膠溶性雜質(zhì)：磷脂、蛋白質(zhì)、糖以及它們的低級(jí)分解物

脂溶性雜質(zhì)：游離脂肪酸（FFA）、甾醇、生育酚、色素，脂肪醇，蠟

其它雜質(zhì)：毒素、農(nóng)藥  

三、脫  膠

油脂膠溶性雜質(zhì)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(guò)程中，會(huì)促使乳化，增加操作困難，增大煉耗和輔助劑的耗用量，并使皂腳質(zhì)量降低；在脫色過(guò)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(zhì)的過(guò)程稱為脫膠。

我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)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(zhì)的親水性，將一定量電解質(zhì)溶液加入油中，使膠體雜質(zhì)吸水、凝聚后與油脂分離。其中膠質(zhì)中以磷脂為主。在水分很少的情況下，油中的磷脂以內(nèi)鹽結(jié)構(gòu)形式溶解并分散于油中，當(dāng)水分增多時(shí)，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(tuán)，由于比重的差異，從油中可分離出來(lái)。

影響水化脫膠的因素

水量

操作溫度

混合強(qiáng)度與作用時(shí)間

電解質(zhì)

電解質(zhì)在脫膠過(guò)程中的主要作用

中和膠體分散相質(zhì)點(diǎn)的表面電荷，促使膠體質(zhì)點(diǎn)凝聚。

磷酸和檸檬酸可促使非水化磷脂轉(zhuǎn)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(jié)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(tuán)含油，加速沉降。

四、 脫    酸

植物油脂中總是有一定數(shù)量的游離脂肪酸，其量取決于油料的質(zhì)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(duì)油脂保存十分不利，這樣會(huì)使得游離酸含量升高，并降低了油脂的質(zhì)量，使油脂的食用品質(zhì)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(yīng)用于高酸值、低膠質(zhì)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(dāng)數(shù)量的其他雜質(zhì)也帶入沉降物，如蛋白質(zhì)、粘液質(zhì)、色素、磷脂及帶有羥基和酚基的物質(zhì)。甚至懸浮固體雜質(zhì)也可被絮狀皂團(tuán)攜帶下來(lái)。因此，堿煉具有脫酸、脫膠、脫固體雜質(zhì)和脫色素等綜合作用。

燒堿和少量甘三酯的皂化反應(yīng)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)=

7.13 ×10-4×油重×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(jù)

1）粗油的酸價(jià)

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(jì)量

4 操作溫度

5 操作時(shí)間

6 混合和攪拌

7 雜質(zhì)

8 分離效果

9 洗滌與干燥

五、脫    色

植物油中的色素成分復(fù)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(zhì)的分解產(chǎn)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(qiáng)的吸附劑在熱油中能吸附色素及其他雜質(zhì)的特性，在過(guò)濾去除吸附劑的同時(shí)也把被吸附的色素及雜質(zhì)除掉，從而達(dá)到脫色凈化的目的。

吸附劑的種類

1、漂土

學(xué)名膨潤(rùn)土，是一種天然吸附劑。多呈白色或灰白色。天然漂土的脫色系數(shù)較低，對(duì)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(rùn)土為原料，經(jīng)過(guò)人工化學(xué)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(yīng)用十分廣泛。對(duì)于色素及膠態(tài)物質(zhì)的吸附能力較強(qiáng)，特別是對(duì)于一些堿性原子團(tuán)或極性基團(tuán)具有更強(qiáng)的吸附能力。

3、活性炭

是由木屑、蔗渣、谷殼、硬果殼等物質(zhì)經(jīng)化學(xué)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(shù)高，并具有疏水性，能吸附高分子物質(zhì)，對(duì)藍(lán)色和綠色色素的脫除特別有效，對(duì)氣體、農(nóng)藥殘毒等也有較強(qiáng)的吸附能力。但價(jià)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，主要成分為二氧化硅。土質(zhì)細(xì)膩，具有較好的脫色效果，吸油率也較低，過(guò)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(diǎn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)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(guò)濾速度快的白土。

2、操作壓力

吸附脫色過(guò)程在吸附作用的同時(shí)，往往還伴有熱氧化副反應(yīng)，這種副反應(yīng)對(duì)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(chǎn)生新的色素以及影響成品的穩(wěn)定性。負(fù)壓脫色過(guò)程由于操作壓力低，熱氧化副反應(yīng)較弱，一般采用負(fù)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105℃左右。

4、操作時(shí)間

吸附脫色操作中油脂與吸附劑在最高溫度下的接觸時(shí)間決定于吸附劑與色素間的吸附平衡，只要攪拌效果好，達(dá)到吸附平衡并不需要過(guò)長(zhǎng)時(shí)間，過(guò)分延長(zhǎng)時(shí)間，甚至?xí)�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(guò)程中，吸附劑對(duì)色素的吸附，是在吸附劑表面進(jìn)行的，屬于非均相物理化學(xué)反應(yīng)。良好的攪拌能使油脂與吸附劑有均勻的接觸機(jī)會(huì)。現(xiàn)生產(chǎn)中采用直接蒸汽攪拌。

6、粗油品質(zhì)及前處理。

粗油中的天然色素較易脫除，而油料、油脂在加工或儲(chǔ)存過(guò)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(zhì)量對(duì)油脂脫色效率的影響也甚為重要，當(dāng)脫色油中殘留膠質(zhì)和懸浮物或油溶皂時(shí)這部分雜質(zhì)會(huì)占據(jù)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(zhì)量應(yīng)滿足如下條件：P≤10ppm、殘?jiān)?le;100 ppm。

六、脫       臭

各種植物油都有它本身特有的風(fēng)味和滋味，經(jīng)脫酸，脫色處理的油脂中還會(huì)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?xì)馕兜墓ば蚍Q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。最常用的是真空汽提法，即采用高真空、高溫結(jié)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(jī)理

脫臭的機(jī)理是基于相同條件下，臭味小分子組分的蒸汽壓遠(yuǎn)大于甘三酯的蒸汽壓，即臭味物質(zhì)更容易揮發(fā)。因此應(yīng)用水蒸氣蒸餾的原理進(jìn)行汽提脫臭。水蒸氣蒸餾脫臭的原理，系水蒸氣通過(guò)含有臭味組分的油脂時(shí)，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(dá)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(shí)，操作溫度的高低，直接影響到蒸汽的消耗量和脫臭時(shí)間的長(zhǎng)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，因?yàn)檫^(guò)高的溫度會(huì)引起油脂的分解、聚合和異構(gòu)化，影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及外觀，并增加油脂的損耗。因此，工業(yè)生產(chǎn)中，一般控制蒸餾溫度在245~ 255℃。

2、操作壓力

脂肪酸及臭味組分在一定的壓力下具有相應(yīng)的沸點(diǎn)，隨著操作壓力的降低而降低。操作壓力對(duì)完成汽提脫臭的時(shí)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(shí)間也就越短。蒸餾塔的真空度還與油脂的水解有關(guān)聯(lián)，如果設(shè)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(chǎn)品。生產(chǎn)中一般為300—400Pa,即2—3mmHg的殘壓。

3、通汽速率與時(shí)間

在汽提脫臭過(guò)程中，汽化效率隨通入水蒸氣的速率而變化。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(kāi)始產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象的限度以下。汽提脫臭操作中，油脂與蒸汽接觸的時(shí)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(chǎn)品所要求的標(biāo)準(zhǔn)，就需要有一定的通汽時(shí)間。但同時(shí)應(yīng)考慮到脫臭過(guò)程中油脂發(fā)生的油脂聚合和其他熱敏組分的分解。這個(gè)脫臭時(shí)間也與脫臭設(shè)備結(jié)構(gòu)有關(guān)，現(xiàn)通常為85分鐘。

4、脫臭設(shè)備的結(jié)構(gòu)

脫臭常用設(shè)備有層板式、填料、離心接觸式幾種，現(xiàn)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(jī)理是金屬離子通過(guò)變價(jià)（電子轉(zhuǎn)移）加速氫過(guò)氧化物的分解，引發(fā)自由基。因此脫臭前需盡可能脫除油脂內(nèi)的鐵、銅、錳、鈣和鎂等金屬離子。

6、脫色油品質(zhì)及前處理的方法  

脫色油的品質(zhì)及其脫臭前處理方法對(duì)脫臭成品油的穩(wěn)定性具有關(guān)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(zhì)。熱敏性物質(zhì)、色素及膠質(zhì)，如果不在汽提脫臭前除去，會(huì)在脫臭過(guò)程中受高溫而分解，進(jìn)而影響到精制油的質(zhì)量。

淺析油脂精煉技術(shù)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(zhì)、游離脂肪酸、水分、雜質(zhì)等形成的損耗；

（2）在處理過(guò)程中由于中性油皂化、乳化引起的損耗；

（3）理論計(jì)算公式：堿煉損耗 = 0.2 + 1.25×（FFA%+磷脂含量%+水分%+雜質(zhì)%+0.3%）

2、脫色損耗

主要為吸附脫色時(shí)廢白土吸油所引起的損耗，應(yīng)盡量降低廢白土含油率。

脫色損耗=廢白土×廢白土干基含油率  

3、脫臭損耗

包括脫臭過(guò)程中脂肪酸以及小分子的醛、酮等物質(zhì)，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(guò)程中油脂的飛濺損失。脫臭耗=0.2+1.1×(進(jìn)脫臭塔FFA%+POV/80+水雜%)  

4、在生產(chǎn)過(guò)程中由于操作不當(dāng)或因設(shè)備等原因引起的跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象造成的損耗。此類損耗應(yīng)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(zhì)、精煉的工藝、精煉的操作都有非常密切的關(guān)系。

2、降低輔料消耗

輔料包括液堿、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(dá)到產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該在操作過(guò)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(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)避免能源的浪費(fèi)。

4、降低人工成本，加強(qiáng)生產(chǎn)管理。

九、影響精煉油品質(zhì)的主要因素

1、溫度

溫度是影響化學(xué)反應(yīng)速度的一個(gè)重要因素。對(duì)一般化學(xué)反應(yīng)，溫度每上升10℃，反應(yīng)速度約增加一倍；對(duì)于油脂氧化速度，溫度也起重要的作用。

2、水分

它會(huì)引起和促進(jìn)親水物質(zhì)（如磷脂、酶、微生物等）的腐敗變質(zhì)，加強(qiáng)酶的活性，有利微生物繁殖，導(dǎo)致水解酸敗，增加油脂過(guò)氧化物的生成。

3、光和射線

光，特別是紫外線，能促進(jìn)油脂的氧化。這是由于光氧化作用，并能使油脂中痕跡量的氫過(guò)氧化物分解，產(chǎn)生游離基，并進(jìn)入連鎖反應(yīng)，加速了油脂的氧化。高能射線（β—，γ—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(xiàn)象解釋為輻射能誘導(dǎo)游離基的產(chǎn)生的緣故。

4、氧氣

自動(dòng)氧化和聚合過(guò)程是油脂與氧氣發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程，自動(dòng)氧化和聚合過(guò)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(chǔ)存容器中，氧氣的分壓越大，氧化進(jìn)行得越迅速。

5、催化劑

油脂中存在許多助氧化物質(zhì)，微量金屬，特別是變價(jià)金屬有著顯著的影響，它們是油脂自動(dòng)氧化酸敗的強(qiáng)力催化劑，由于它們的存在，大大縮短了油脂氧化的誘導(dǎo)期，加快了氧化反應(yīng)的速度。

十、精煉主要設(shè)備

1、離心機(jī)

離心機(jī)是油脂精煉的主要設(shè)備之一，目前國(guó)外主要是阿法-拉伐和韋斯伐利亞兩家公司獨(dú)占鰲頭，也許是受中國(guó)引進(jìn)第一套50t/d阿法-拉伐離心機(jī)及配套堿煉設(shè)備的影響，幾乎所有的同行都對(duì)阿法-拉伐離心機(jī)感興趣。但隨著對(duì)國(guó)外技術(shù)的進(jìn)一步了解，人們發(fā)現(xiàn)同樣具有優(yōu)越的性能, 對(duì)于質(zhì)量較差毛油用韋斯伐利亞離心機(jī)處理效果更好。

2、過(guò)濾機(jī)

在油脂加工工藝中，過(guò)濾是實(shí)現(xiàn)固、液分離的一種必要手段。在現(xiàn)代油脂加工中用立式葉片過(guò)濾機(jī)。

世界公認(rèn)的立式葉片過(guò)濾機(jī)當(dāng)屬荷蘭Ama公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。其實(shí)，世界上幾乎所有知名的油脂精煉成套設(shè)備公司選用的都是該公司的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)已有數(shù)家公司消化吸收了該公司的設(shè)備并生產(chǎn)出了類似的產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)若干年的實(shí)際應(yīng)用與改進(jìn)，質(zhì)量已接近Ama公司產(chǎn)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(diǎn)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的真空泵完全可以達(dá)到,但是蒸汽耗量大。世界上油脂精煉行業(yè)應(yīng)用最多的真空泵品牌當(dāng)屬德國(guó)的Korting。其產(chǎn)品以真空穩(wěn)定，蒸汽耗量低而倍受業(yè)內(nèi)人士的青睞。

4、脫臭塔

國(guó)內(nèi)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(shè)計(jì)了臥式脫臭塔，目前在一定范圍內(nèi)仍有應(yīng)用。但隨著油脂設(shè)備的不斷更新、規(guī)模的不斷擴(kuò)大，多層立式脫臭塔以其淺料層結(jié)構(gòu)和各層真空不會(huì)互串、能適用于不同處理量的特點(diǎn)，得到了廣泛的推廣應(yīng)用。

淺析油脂精煉技術(shù)與工藝

十一、油脂的精煉工藝

豆油是我國(guó)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(zhì)好，制取工藝科學(xué)，則其毛油的品質(zhì)是較好的。一般游離脂肪酸含量低于2%，經(jīng)過(guò)粗煉即能達(dá)到普通食用油的品質(zhì)，其精制油的精煉工藝也較簡(jiǎn)單。

大豆油的精煉工藝如下：

毛油——過(guò)濾——酸化——中和——分離——

水洗——分離——干燥——吸附脫色——過(guò)濾——

析氣——蒸餾脫臭——過(guò)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，脂肪酸組成飽和酸占40-50%，其中80%是棕櫚酸，不飽和酸中以油酸為主，其次是亞油酸，富含維生素A和維生素E,帶有較深的棕黃色素。

棕櫚油二次精煉的工藝如下：

棕櫚油——酸化——吸附脫色——過(guò)濾

——析氣——蒸餾脫臭——過(guò)濾——精煉

成品棕櫚油    

十三、分提理論基礎(chǔ)

油脂分提理論  

在一定溫度下利用構(gòu)成油脂的各種甘三酯熔點(diǎn)差異及溶解度的不同，把油脂分成固、液兩部分，這就是油脂分提(Fractionation)。

分提與冬化區(qū)別：

分提與冬化基于同一原理，但它們有不同的目的。

在冬化過(guò)程中，油脂在低溫下保持一段時(shí)間，然后通過(guò)過(guò)濾除去能使液態(tài)油產(chǎn)生混濁的固體。

油脂結(jié)晶分提是一改性的過(guò)程，它涉及物質(zhì)組分較大的改變，并且提高獲得產(chǎn)品的物理特性。

甘三酯的同質(zhì)多晶體：

高級(jí)脂肪酸的甘三酯一般有三種晶型α、β’ 、β。其穩(wěn)定性為α〈β’ 〈β。

油脂結(jié)晶時(shí)容易取得β型還是容易產(chǎn)生 β’ 型的穩(wěn)定晶型，主要取決于油脂的結(jié)晶習(xí)性。

棕櫚油分提一般形成β’ 型，穩(wěn)定性佳，過(guò)濾性好。

油脂結(jié)晶過(guò)程：

熔融油脂的過(guò)冷卻、過(guò)飽和。

晶核的形成

脂晶的成長(zhǎng)

晶核的三種成核現(xiàn)象：

大量液相中均勻成核

外來(lái)物質(zhì)的異類成核

微小晶粒從母體晶核上剝離，并作為二次成核地晶核。

影響分提的因素：

油品及品質(zhì)

晶種與不均勻晶核

結(jié)晶溫度與冷卻速率

結(jié)晶時(shí)間

攪拌速度

輔助劑

輸送及分離方式

油脂分提工藝：

油脂分提工藝按其冷卻結(jié)晶和分離過(guò)程的特點(diǎn)，分常規(guī)法、表面活性劑法、溶劑法以及液--液萃取法等。

現(xiàn)車間采用常規(guī)法分提，即干法分提。