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1、植物油精炼技术,油脂精炼,精炼油是我国居民主要的食用油品种 精炼是从油料到食用油的加工链上的最后一个工段 综合利用和油脂二次产品开发对精炼提出了特别要求,油脂精炼目的,去杂质 得到高价值的副产品 前者为主要目的，前提是低消耗、高保留 后者只是在特定的情况下才要考虑 如，制谷维素时，为更好地捕集谷维素，允许适当降低精炼率,精炼工序,根据成品油的用途与质量要求不同，不同程度地去杂 储存用油，一般只脱胶、脱水（酸价超过1时脱酸） 制皂用油，脱胶、脱色 食用油，应按产品质量等级和卫生要求除去杂质 大多数油品，四脱 含蜡高油品，五脱,物理精炼和化学精炼,在工艺上共同点很多，设备也基本相同，引进成套精炼设
2、备都可进行化学精炼和物理精炼 有各自的特点,毛油,中和,脱胶,蒸馏脱臭（酸）,脱色,脱胶,脱色,脱臭,精油,物理精炼,化学精炼,脱蜡,磷脂FFA 金属 色素,物理精炼和化学精炼,化学精炼 碱炼,脱色,脱臭,物理精炼 予处理,脱色,脱臭,氧化产物 残磷 残皂 金属 色素,FFA 异味 色素,物理精炼和化学精炼,臭味馏出物组成%,精炼技术关键,技术关键在于精炼率与炼耗间存在矛盾 降低炼耗有二部分 不可避免炼耗 类脂物、伴随物，1-3 可避免损耗 油脚、皂脚、白土夹带、因操作不当被皂化、乳化和真空吸出 可避免损耗往往占较大的比例，其高低反映了工艺的先进与否及操作水平，应设法降低，如少夹带，破坏乳化,
3、油脂成分,杂质 毛油中甘三酯以外成分,精炼过程中油脂成分的变化,精制过程中杂质量的变化,毛油Crude oil,中和Neutr.,脱色Bleached,脱臭Dosed,脱胶Degel.,大豆油精炼前后成分含量,精炼中需分离的物质,毛油过滤机械杂质 磷脂水化油脚 FFA皂化皂脚 臭味蒸馏捕集馏出物 色素吸附废白土 蜡冷却蜡晶 硬脂冬化硬脂晶 氢化废催化剂,碟式离心,过滤,食用油脂产品新标准,原油 质量指标,成品油质量指标,一 脱胶,磷脂和非水化磷脂 非水化磷脂的产生与控制 水化脱磷 新脱胶工艺,脱胶目的,脱胶是化学精炼或物理精炼的预处理工序 脱胶毛油，适合储藏和运输 制取磷脂,毛油中磷脂平均含量
4、,油料中磷脂与蛋白共生 毛油磷脂量随制油方法不同而变化，一般，油料的1/2转移到毛油,磷脂,磷2530磷脂,磷脂四特性,无水时，油溶性 吸湿，成粘性，比甘油三酯大 吸水，膨胀，形成胶体 毛油储藏中油脚析出 磷脂与油脂分离的原理 磷脂中多不饱和酸为主，较油脂更不稳定,磷脂粘性曲线,水分%,磷脂分类,水化磷脂（HP，含极性较强的基团） 非水化磷脂（NHP，含极性较弱的基团） 主要是磷脂酸和溶血磷脂的钙镁盐,磷脂的水化速率,HP极性较强，可水化析出，但水化速率有差别 NHP不能水化,非水化磷脂产生与控制,原料成熟度 储藏、运输 预处理 浸出,影响磷脂的酶类,磷脂酶 脂氧酶,脂氧酶,氧化磷脂中不饱和脂
5、肪酸，并结合蛋白，磷脂的油溶性降低，残留在粕中成为己烷不溶物，从而降低毛油总磷脂（主要是PC）量，使水化不好 水化脱胶的磷脂得率降低，且PC比例降低,40-70,磷脂酶,磷脂酶D水解、生成磷脂酸 磷脂酸与油中的0.2-0.3%钙、镁离子形成钙、镁复盐，这种盐不吸水膨胀 磷脂酸钙镁盐是主要的NHP,油料成熟度影响NHP形成,未成熟的籽粒、青豆，NHP高 某年东北霜降早，早收获，青豆率5，成品油 “返色”,储藏运输条件影响NHP形成,预处理条件影响NHP形成,大豆破碎或轧坯程度，影响细胞结构的破坏程度 轧坯后酶活增加，豆坯存放停留时间、坯水分含量 在浸出前或浸出过程中对大豆的热处理 平板烘干代替蒸
6、炒，延长了与空气接触,不同预处理产品浸出油含磷量 mg/kg,软化时的温、湿度正是酶活最适条件，加之破碎,软化,浸出,NHP控制,减少NHP最有效方法是在预处理中钝化酶类 控制存储中水分 预处理 微波加热处理 料坯挤压膨化 料坯湿热处理 ALCON工艺,ALCON工艺,迅速提高软化温度至80以上，使酶钝化 毛油磷脂量翻倍，PC40% 此法最简单经济，适用于优质大豆原料，当然，软化温度提高，副作用如蛋白变性、影响轧坯效果 5-10%不可避免,水化脱胶原理,羟基式,内酯式,磷脂胶束与双（多）分子层形成,水,水,3、毛油含多量水时，卵磷脂强烈亲水，吸引水分子插入双分子层间，产生膨胀，吸水量增加，磷脂
7、多分子层膨胀加剧，形成比比油重得多的胶粒，胶粒凝聚沉降，与油分离，同时吸附蛋白、粘质和微量金属,1、毛油含水很少时，卵磷脂为内酯式，极性很弱，在油中溶解 2、毛油含一定量水时，卵磷脂吸水变为游离羟基式，极性增大，呈现出强的表面活性，在水油界面上定向排列，形成胶束，进一步形成双(多)分子层，将水围在中间,影响磷脂水化因素,毛油种类和品质（内因 HP/NHP） 木本油脂，较易 大豆油、花生油、葵花籽油、棉籽油，较难，亚麻籽油、菜籽油，更难 变质、未成熟油料或蒸炒不好油料制得的毛油，不易 加工条件（外因） 1、加水量 2、混合强度 3、温度 4、电解质,脱胶工艺参数,12.5%,脱胶效果,二级油标准
8、 磷脂 0.150.45（据不同油品和要求) 贸易标准 180ppm(0.45),非水化磷脂脱除,新收获油料(新菜籽)、储藏不好原料制得的毛油，常脱胶不尽，即水化油280加热试验不合格，即使重新加水处理，水洗16次也无明显效果 水化或常规碱炼，能除去90%磷脂，剩余NHP难除去 一般，豆油中约有55-224 ppm NHP（0.56%磷脂） NHP与FFA相伴，正常毛油FFA在1%内，高于1%时, NHP大都过高（磷脂1%，NHP0.79%） 物理精炼和高级油品对脱NHP的特殊要求：磷5ppm，磷脂0.015%，铁 0.1ppm，铜 0.01ppm,非水化磷脂脱除,两种措施 预处理钝化酶类 转
9、化法，转化为HP，如酸法脱胶 前者在降低消耗和减少污染方面更具优势 实际措施是在传统水化脱胶基础上，对不同毛油原料开发新脱胶工艺,转化法脱除非水化磷脂,新脱胶工艺,酸脱胶 酶法 膜法,酸脱胶,毛油中加无机酸：磷酸、柠檬酸、草酸溶血磷脂酸磷脂酸，使NHP转化而被分离 转化NHP，脱磷效果 P30ppm，磷脂0.1% 络合金属离子(0.2ppmFe) 叶绿素变为脱镁叶绿素，油色浅 降低皂,磷酸转化NHP的反应,NHP钙镁盐稳定性不高，可在一定条件下破坏,磷脂酸钠、钾盐，水溶，并易形成胶束或液晶,磷酸脱胶,磷酸脱胶,单独作为一个工序(磷酸脱胶工艺) 湿法 与脱色结合(磷酸-漂土脱胶工艺) 干法 与碱
10、炼结合(酸炼工艺),湿法脱胶,单独作为一个工序 间歇，加酸后需快速搅拌充分后才加水水化，否则，酸数量太少未能与油充分接触 连续, 因加酸量太少，需控制酸与油的流量平衡 磷50ppm,干法脱胶,结合脱色的磷酸-漂土脱胶工艺，是一种简单的酸脱胶法 适合低含量磷脂油脂，棕榈油、棕榈仁油、椰子油和动物油 磷2-10ppm，满足物理精炼,物理精炼首选的两步脱胶法,前道酸炼水化，后道白土脱色时加酸 脱色段加酸：用酸鳌合金属，同时将残磷借白土除去,结合碱炼的脱胶法,长混 短混 特殊脱胶法 超级/联合脱胶法 全脱胶（TOP） SOFT 脱胶法,酶法 （生物）脱胶,Lugi鲁奇公司，8mg/kg Novozym
11、es 诺唯信磷脂酶 磷脂酶A1 Lacitase NOVO 米曲霉 磷脂酶A2 Lacitase10L 胰脏160美圆/kg,酶法脱胶,为减少酶量，先水化脱磷，待脱胶油磷100ppm，Fe2ppm，FFA3 磷脂酶A2：200ppm 温度：60C pH值：5-6 时间：3-9h 强力搅拌，少量水1-5%,化学精炼与酶法精炼比较,酶解时油酸价有所上升 酶法脱胶和化学法脱胶中都有加酸加碱操作,酸碱量有区别,膜法UF,油损失少 无化学物 磷脂质量好 溶剂 固体杂物 膜成本,在混合油中磷脂易形成胶束，胶束分子量20000，18-200nm 甘油酯1.5nm 磷脂胶束也束缚金属离子、游离或结合的糖类 浓
12、香型或清香型花生油 10ppm,膜法,各种方法比较,二 长混碱炼脱酸,长混碱炼工艺 长混碱炼工艺的辅助作用,碱炼中的化学反应,FFANaoHRCOONa（中和） 如碱量不足，生成酸性皂，水溶性差 RCOONa RCOOH RCOONaRCOOH -磷脂水水化 -磷脂碱-磷脂水化 磷脂碱水解 甘油酯碱水解（皂化） 色素碱,长混碱炼工艺,低浓、低温、长时间接触，降低皂化，用于品质高、FFA低毛油，如新鲜大豆毛油,加酸,加磷酸调质，除去非水化磷脂 -磷脂水水化（1分钟即可） -磷脂磷酸-磷脂水化（20分钟） 磷脂金属盐磷酸水水化的磷脂金属胶体,加酸量 P100ppm，0.1% 油量 P 100-20
13、0ppm，0.15% P200ppm，0.2%,加碱 碱液浓度和碱量,名为脱酸，但FFA脱去多少并不重要 去磷脂、金属离子、色素等杂质更重要 加磷酸后，要测酸价，确定用碱量（ 0.2% 对应3个酸价）,影响因素 碱液浓度 48%液碱 0.3-0.4% 滞留时间 混合与搅拌 判断 酚酞试验（2-5） 皂脚排放流畅,碱液浓度,适宜的碱液浓度的确定，需综合平衡诸多因素，通过小样试验确定，7-10波美度,滞留时间,1、油皂化损失 油、碱接触时间愈长，皂化机率愈大 2、综合脱杂作用 皂脚的吸附 过量碱液对杂质的脱除作用 在综合平衡中性油皂化损失的前提下，适当延长碱炼时间，有利于杂质的脱除和油色的改善,时
14、间 15分,油皂化损失,综合脱杂效果,混合与搅拌,混合搅拌过程促使NHPHP，FFA皂,既保证碱液在油中高度分散，又要避免皂膜过度分散引起乳化 加碱时，混合须强烈，增进碱液与FFA的相对运动，提高反应速率，并使反应生成的皂膜尽快地脱离碱滴 但滞留时，混合应缓慢,离心分离,影响因素 加碱量 重相出口口径（向心泵刻度） 轻相出口压力 进口压力 皂脚含油18% 残皂200ppm 磷20ppm，一般10ppm FFA 1次/小时,洗涤干燥,残皂过高，100-150ppm 白土中毒 白土过滤时过粘 硅吸附剂 酸处理,影响因素 温度 水质、水量 搅拌混合时间 20分 水中含油 2000ppm 1次/班 残
15、皂 50ppm 磷5ppm FFA 0.05% 水 0.1%,乳化原因 温度过低 前道离心不够 过多钙、镁皂 搅拌过激,酸处理破乳,无酸处理 水中含油 3000ppm 酸处理 水中含油 1000ppm,长混碱炼,70%理论碱 FFA 杂质（磷脂）含量 脱臭器能力 0.8%FFA，2%胶质，2500g/T,长混碱炼,3. 碱炼的辅助作用,脱胶、脱金属离子 脱色 脱毒 脱杂脱蜡,脱胶,长混碱炼加碱目的主要是调节液相pH值，使磷脂酸成为钠盐，并非是常规碱炼中的中和FFA 长混碱炼工艺中的加碱量，与普通碱炼工艺比是不足的，FFA并不要求脱尽 毛油中的磷脂，用70%的理论碱可脱尽 这样做的好处是炼耗低,
16、长混炼耗（脱胶碱炼）碱炼,脱胶,磷脂一部分被水解 磷脂的夺碱能力大于脂肪酸，皂化油脂 长混碱炼的低浓、低温工艺保证了磷脂先被皂化 另一部分(35-80%)则被初生皂粒吸附，随皂脚而除去 吸附需要时间，低浓、低温、长混使皂胶束不至于迅速聚集而沉淀，保证了皂对磷脂的充分吸附（短混不适合 ） 非水化磷脂、金属离子,碱炼油中胶质与超碱量、碱液浓度关系,稀碱，显著脱胶,铁离子和磷脂关系,精制油没有含磷量指标，但美国 铁0.1-0.3mg/kg，铜0.02-0.06mg/kg 降低磷脂实质上也降低了金属离子含量 金属离子去除 水化时加磷酸 脱色时加白土,铁离子和磷脂关系,磷酸和白土去除金属离子,脱色,脱色时的白
