植物油脂精炼技术.

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1、 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 1.去杂质 2.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

2、套精炼设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 磷脂磷脂 FFAFFA 金属金属 色素色素 物理精炼和化学精炼 化学精炼化学精炼 碱炼 脱 色 脱臭 物理精炼物理精炼 予处理 脱色 脱臭 氧化产物氧化产物 残磷残磷 残皂残皂 金属金属 色素色素 FFAFFA 异味异味 色素色素 物理精炼和化学 精炼 化学精炼 美国 物理精炼 欧洲 中性油25-335-10 脂肪酸33-5080-85 不皂化物 （甾醇和Ve） 25-335-10 臭味馏出物组成% 精炼技术关 键 1.技术关键在于精炼率与炼耗间存在矛盾

3、 2.降低炼耗有二部分 l不可避免炼耗 类脂物、伴随物，1-3 l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 l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 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 工序生成或增加成分除去或减少成分 浸出残留溶剂 脱胶部分磷脂和部分中性油 蛋白质和糖 部分叶绿素（用磷酸） 脱酸游离脂肪酸 残余磷脂 色素、棉酚、谷维素 脱色少量共轭酸类胡萝卜素素 叶绿素 棉酚色素 多环芳烃 脱臭异构脂肪酸 聚合甘油酯 游离脂肪酸 POV、小分子臭味物 甾醇、VE 色素

4、毒素 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 TG磷脂FFA不皂 化物 甾 醇 维E角鲨 烯 金属离子 Fe Cu 毛油 精油 96 99 2.0 0.05 1 0.05 1.6 0.3 0.33 0.13 0.15-0.21 0.11-0.18 0.014 0.01 1-3 0.1-0.3 0.03-0.05 0.02-0.06 精炼中需分离的物质 毛油过滤机械杂质机械杂质 磷脂水化油脚油脚 FFA皂化皂脚皂脚 臭味蒸馏捕集馏出物馏出物 色素吸附废白土废白土 蜡冷却蜡晶蜡晶 硬脂冬

5、化硬脂晶硬脂晶 氢化废催化剂废催化剂 碟式离心 过滤过滤 食用油脂产品新标准 旧 普通油 高级油 二级 一级 高烹油 色拉油 新 四级 三级 二级 一级 原油 质量指标 项目指标 气味滋味具有该植物油固有的气味滋味、无异 味 水分及挥发 物%0.20 不溶性杂质%0.20 酸值mgKOH/g4.0 过氧化值mmol/kg7.5 溶剂残留mg/kg100 成品油质量指标 一 脱胶 l磷脂和非水化磷脂 l非水化磷脂的产生与控制 l水化脱磷 l新脱胶工艺 脱胶目的 n脱胶是化学精炼或物理精炼的预处理工序 n脱胶毛油，适合储藏和运输 n制取磷脂 毛油中磷脂平均含量 油料中磷脂与蛋白共生 毛油磷脂量随制

6、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 n无水时，油溶性 n吸湿，成粘性，比甘油三酯大 n吸水，膨胀，形成胶体 l 毛油储藏中油脚析出 l 磷脂与油脂分离的原理 n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 1. 水化磷脂（HP，含极性较强的基团） 2. 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 1.原料成熟度 2.储藏、运输 3.预处理 4.浸出 影响磷脂的酶类 l磷脂酶 l脂氧酶 脂氧酶

7、l氧化磷脂中不饱和脂肪酸，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 l水化脱胶的磷脂得率降低，且PC比例降低 40-70 磷脂酶 l磷脂酶D水解、生成磷脂酸 l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 l磷脂酸钙镁盐是主要的NHP 油料成熟度影响NHP形 成 l未成熟的籽粒、青豆，NHP高 l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 大豆储藏水分 % 水化脱胶油中NHP % 大豆A 110.80.16 280.11 大豆B 111.80.32 29.30.1

8、0 预处理条件影响NHP形成 l 大豆破碎或轧坯程度，影响细胞结构的破坏程度 l 轧坯后酶活增加，豆坯存放停留时间、坯水分含量 l 在浸出前或浸出过程中对大豆的热处理 l 平板烘干代替蒸炒，延长了与空气接触 不同预处理产品浸出油含磷量 mg/kg 破碎豆软化豆豆胚膨化豆 毛油5104804601200 脱胶油48586543 软化时的温、湿度正是酶活最适条件，加之破碎 软 化 浸 出 毛油磷脂%脱胶油 P/mg/kg 磷脂含量 % PC占磷脂 % 生胚浸出2.1018465.834.2 膨化浸出2.466774.339.8 毛油四级油二级油（高烹油） 磷脂%P/mg/kg出油率%P/mg/kg

9、 出油率% 生胚浸出2.2125096.72-394.8 膨化浸出2.312097.11-295.6 浸出温度水化脱胶油中NHP % 豆胚 (水分 12.4 %) 400.43 500.70 601.05 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 l迅速提高软化温度至80以上，使酶钝化 l毛油磷脂量翻倍，PC40% l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 l5-10%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

10、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（内因毛油种类和品质（内因 HP/NHPHP/NHP） 1.1.木本油脂，较易木本油脂，较易 2.2.大豆油、花生油、葵花籽油、棉籽油，较

11、难，亚麻籽油大豆油、花生油、葵花籽油、棉籽油，较难，亚麻籽油 、菜籽油，更难、菜籽油，更难 3.3.变质、未成熟油料或蒸炒不好油料制得的毛油，不易变质、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）加工条件（外因） 1 1、加水量、加水量 2 2、混合强度、混合强度 3 3、温度、温度 4 4、电解质、电解质 脱 胶 工 艺 参 数 参数用量 水75%（胶重） 与胶等量 23% 3% 1% 2% 25% 温度3249 5070 6575 70 95 搅拌剧烈 机械搅拌 时间3060min 1015min 12.5% 脱胶效果 二级油标准 磷脂 0.150.45 （据不同油品和要求)

12、 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 l两种措施 l预处理钝化酶类 l转化法，转化为HP，如酸法脱

13、胶 l前者在降低消耗和减少污染方面更具优势 l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 1. 酸脱胶 2. 酶法 膜法 酸脱 胶 l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 l转化NHP，脱磷效果 P30ppm，磷脂0.1% l络合金属离子(0.2ppmFe) l叶绿素变为脱镁叶绿素，油色浅 l降低皂 磷酸转化NHP的 反应 nNHP钙镁盐稳定性不高，可在一定条件下破坏 n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 1.单独作为一个工序(磷酸脱胶工艺) 湿法 2.与脱色结合

14、(磷酸-漂土脱胶工艺) 干法 3.与碱炼结合(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 l结合脱色的磷酸-漂土脱胶工艺，是一种简单的酸脱胶法 l适合低含量磷脂油脂，棕榈油、棕榈仁油、椰子油和动物 油 l磷2-10ppm，满足物理精炼 物理精炼首选的两步脱 胶法 l前道酸炼水化，后道白土脱色时加酸 l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 l长混 l短混 l特殊脱胶法 l超级/联合脱胶法 l全脱胶（TOP） lSOFT 脱胶法

15、 酶法 （生物）脱胶 Lugi鲁奇公司，8mg/kg Novozymes 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 l为减少酶量，先水化脱磷，待脱胶油 磷100ppm，Fe2ppm，FFA3 l磷脂酶A2：200ppm l温度：60C lpH值：5-6 l时间：3-9h l强力搅拌，少量水1-5% 化学精炼与酶法精炼比较 n酶解时油酸价有所上升 n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 l油损失少 l无化学物 l磷脂质量好 l溶剂 l固体杂物 l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 浓香型或清香型花生油 10ppm 膜法 组分（ppm ） 毛油水化法超级脱胶膜法 P10002002010 Ca1208055 Mg