植物油脂精煉技術(shù)

1、油脂精煉精煉油是我國(guó)居民主要的食用油品種精煉是從油料到食用油的加工鏈上的最后一個(gè)工段綜合利用和油脂二次產(chǎn)品開發(fā)對(duì)精煉提出了特別要求油脂精煉目的去雜質(zhì)得到高價(jià)值的副產(chǎn)品前者為主要目的，前提是低消耗、高保留后者只是在特定的情況下才要考慮如，制谷維素時(shí)，為更好地捕集谷維素，允許適當(dāng)降低精煉率 精煉工序根據(jù)成品油的用途與質(zhì)量要求不同，不同程度地去雜儲(chǔ)存用油，一般只脫膠、脫水（酸價(jià)超過1時(shí)脫酸）制皂用油，脫膠、脫色食用油，應(yīng)按產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)和衛(wèi)生要求除去雜質(zhì)大多數(shù)油品，四脫含蠟高油品，五脫物理精煉和化學(xué)精煉在工藝上共同點(diǎn)很多，設(shè)備也基本相同，引進(jìn)成套精煉設(shè)備都可進(jìn)行化學(xué)精煉和物理精煉有各自的特點(diǎn)毛油中和脫

2、膠蒸餾脫臭（酸）脫色脫膠脫色脫臭精油物理精煉化學(xué)精煉脫蠟物理精煉和化學(xué)精煉堿煉脫色脫臭予處理脫色脫臭物理精煉和化學(xué)精煉 化學(xué)精煉 美國(guó) 物理精煉 歐洲中性油25-335-10脂肪酸33-5080-85不皂化物（甾醇和Ve）25-335-10臭味餾出物組成%精煉技術(shù)關(guān)鍵l技術(shù)關(guān)鍵在于精煉率與煉耗間存在矛盾l降低煉耗有二部分l不可避免煉耗 類脂物、伴隨物，1-3l可避免損耗 油腳、皂腳、白土夾帶、因操作不當(dāng)被皂化、乳化和真空吸出l可避免損耗往往占較大的比例，其高低反映了工藝的先進(jìn)與否及操作水平，應(yīng)設(shè)法降低，如少夾帶，破壞乳化油脂成分雜質(zhì)雜質(zhì) 毛油中甘三酯以外成分毛油中甘三酯以外成分精煉過程中油脂成

3、分的變化工序生成或增加成分除去或減少成分浸出殘留溶劑脫膠部分磷脂和部分中性油蛋白質(zhì)和糖部分葉綠素（用磷酸）脫酸游離脂肪酸殘余磷脂色素、棉酚、谷維素脫色少量共軛酸類胡蘿卜素素葉綠素棉酚色素多環(huán)芳烴脫臭異構(gòu)脂肪酸聚合甘油酯游離脂肪酸POV、小分子臭味物甾醇、VE色素毒素精制過程中雜質(zhì)量的變化毛油Crudeoil中和Neutr.脫色Bleached脫臭Dosed脫膠Degel.大豆油精煉前后成分含量TG磷脂F(xiàn)FA不皂化物 甾醇 維E角鯊烯金屬離子Fe Cu毛油精油96992.00.051 0.051.60.30.330.130.15-0.210.11-0.180.0140.011-30.1-0.30

4、.03-0.050.02-0.06精煉中需分離的物質(zhì)毛油過濾磷脂水化FFA皂化臭味蒸餾捕集色素吸附蠟冷卻硬脂冬化氫化碟式離心食用油脂產(chǎn)品新標(biāo)準(zhǔn) 舊普通油高級(jí)油二級(jí)一級(jí)高烹油色拉油 新四級(jí)三級(jí)二級(jí)一級(jí)原油 質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)氣味滋味具有該植物油固有的氣味滋味、無異味水分及揮發(fā)物%0.20不溶性雜質(zhì)%0.20酸值mgKOH/g4.0過氧化值mmol/kg7.5溶劑殘留mg/kg100成品油質(zhì)量指標(biāo)一 脫膠l磷脂和非水化磷脂l非水化磷脂的產(chǎn)生與控制l水化脫磷l新脫膠工藝脫膠目的n脫膠是化學(xué)精煉或物理精煉的預(yù)處理工序n脫膠毛油，適合儲(chǔ)藏和運(yùn)輸n制取磷脂0 00.50.51 11.51.52 22.52.

5、5豆油豆油玉米胚芽油玉米胚芽油棉籽油棉籽油米糠油米糠油花生油花生油芝麻油芝麻油菜籽油菜籽油乳脂乳脂豬油豬油毛油中磷脂平均含量油料中磷脂與蛋白共生毛油磷脂量隨制油方法不同而變化，一般，油料的1/2轉(zhuǎn)移到毛油磷脂磷磷2530磷脂磷脂磷脂四特性n無水時(shí)，油溶性n吸濕，成粘性，比甘油三酯大n吸水，膨脹，形成膠體l毛油儲(chǔ)藏中油腳析出l磷脂與油脂分離的原理n磷脂中多不飽和酸為主，較油脂更不穩(wěn)定磷脂粘性曲線水分% 磷脂分類 水化磷脂（HP，含極性較強(qiáng)的基團(tuán)）非水化磷脂（NHP，含極性較弱的基團(tuán)）主要是磷脂酸和溶血磷脂的鈣鎂鹽磷脂的水化速率HP極性較強(qiáng)，可水化析出，但水化速率有差別NHP不能水化非水化磷脂產(chǎn)生

6、與控制l原料成熟度l儲(chǔ)藏、運(yùn)輸l預(yù)處理l浸出影響磷脂的酶類l磷脂酶l脂氧酶脂氧酶l氧化磷脂中不飽和脂肪酸，并結(jié)合蛋白，磷脂的油溶性降低，殘留在粕中成為己烷不溶物，從而降低毛油總磷脂（主要是PC）量，使水化不好l水化脫膠的磷脂得率降低，且PC比例降低40-70磷脂酶l磷脂酶D水解、生成磷脂酸l磷脂酸與油中的0.2-0.3%鈣、鎂離子形成鈣、鎂復(fù)鹽，這種鹽不吸水膨脹l磷脂酸鈣鎂鹽是主要的NHP油料成熟度影響NHP形成l未成熟的籽粒、青豆，NHP高l某年東北霜降早，早收獲，青豆率5，成品油 “返色”儲(chǔ)藏運(yùn)輸條件影響NHP形成大豆儲(chǔ)藏水分%水化脫膠油中NHP%大豆A110.80.16280.11大豆B

7、111.80.3229.30.10預(yù)處理?xiàng)l件影響NHP形成l 大豆破碎或軋坯程度，影響細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞程度l 軋坯后酶活增加，豆坯存放停留時(shí)間、坯水分含量l 在浸出前或浸出過程中對(duì)大豆的熱處理l 平板烘干代替蒸炒，延長(zhǎng)了與空氣接觸不同預(yù)處理產(chǎn)品浸出油含磷量 mg/kg破碎豆軟化豆豆胚膨化豆毛油5104804601200脫膠油48586543軟化時(shí)的溫、濕度正是酶活最適條件，加之破碎軟化浸出毛油磷脂%脫膠油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毛油四級(jí)油二級(jí)油（高烹油）磷脂%P/mg/kg出油率%P/mg/kg 出油率%生胚浸

8、出2.2125096.72-394.8膨化浸出2.312097.11-295.6浸出溫度水化脫膠油中NHP %豆胚(水分12.4 %)400.43500.70601.05NHP控制減少NHP最有效方法是在預(yù)處理中鈍化酶類控制存儲(chǔ)中水分預(yù)處理微波加熱處理料坯擠壓膨化料坯濕熱處理 ALCON工藝 ALCON工藝l迅速提高軟化溫度至80以上，使酶鈍化l毛油磷脂量翻倍，PC40%l此法最簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，適用于優(yōu)質(zhì)大豆原料，當(dāng)然，軟化溫度提高，副作用如蛋白變性、影響軋坯效果l5-10%不可避免水化脫膠原理羥基式羥基式內(nèi)酯式內(nèi)酯式磷脂膠束與雙（多）分子層形成水水3、毛油含多量水時(shí)，卵磷脂強(qiáng)烈親水，吸引水分子插入

9、雙分子層間，產(chǎn)生膨脹，吸水量增加，磷脂多分子層膨脹加劇，形成比比油重得多的膠粒，膠粒凝聚沉降，與油分離，同時(shí)吸附蛋白、粘質(zhì)和微量金屬 1、毛油含水很少時(shí)，卵磷脂為內(nèi)酯式，極性很弱，在油中溶解2、毛油含一定量水時(shí)，卵磷脂吸水變?yōu)橛坞x羥基式，極性增大，呈現(xiàn)出強(qiáng)的表面活性，在水油界面上定向排列，形成膠束，進(jìn)一步形成雙(多)分子層，將水圍在中間影響磷脂水化因素脫膠工藝參數(shù)參數(shù)用量水75%（膠重） 與膠等量 23% 3% 1% 2% 25%溫度3249 5070 6575 70 95攪拌劇烈 機(jī)械攪拌時(shí)間3060min 1015min 12.5%脫膠效果二級(jí)油標(biāo)準(zhǔn) 磷脂 0.150.45（據(jù)不同油品和要

10、求)貿(mào)易標(biāo)準(zhǔn) 180ppm(0.45)非水化磷脂脫除新收獲油料(新菜籽)、儲(chǔ)藏不好原料制得的毛油，常脫膠不盡，即水化油280加熱試驗(yàn)不合格，即使重新加水處理，水洗16次也無明顯效果水化或常規(guī)堿煉，能除去90%磷脂，剩余NHP難除去一般，豆油中約有55-224 ppm NHP（0.56%磷脂）NHP與FFA相伴，正常毛油FFA在1%內(nèi)，高于1%時(shí), NHP大都過高（磷脂1%，NHP0.79%）物理精煉和高級(jí)油品對(duì)脫NHP的特殊要求：磷5ppm，磷脂0.015%，鐵 0.1ppm，銅 0.01ppm 非水化磷脂脫除l兩種措施l預(yù)處理鈍化酶類l轉(zhuǎn)化法，轉(zhuǎn)化為HP，如酸法脫膠l前者在降低消耗和減少污染

11、方面更具優(yōu)勢(shì)l實(shí)際措施是在傳統(tǒng)水化脫膠基礎(chǔ)上，對(duì)不同毛油原料開發(fā)新脫膠工藝轉(zhuǎn)化法脫除非水化磷脂新脫膠工藝酸脫膠酸脫膠酶法酶法膜法膜法酸脫膠l毛油中加無機(jī)酸：磷酸、檸檬酸、草酸溶血磷脂酸磷脂酸，使NHP轉(zhuǎn)化而被分離l轉(zhuǎn)化NHP，脫磷效果 P30ppm，磷脂0.1%l絡(luò)合金屬離子(0.2ppmFe)l葉綠素變?yōu)槊撴V葉綠素，油色淺l降低皂磷酸轉(zhuǎn)化NHP的反應(yīng)nNHP鈣鎂鹽穩(wěn)定性不高，可在一定條件下破壞n磷脂酸鈉、鉀鹽，水溶，并易形成膠束或液晶磷酸脫膠表 6-6 磷酸調(diào)質(zhì)處理對(duì)堿煉油品質(zhì)的影響 磷脂含量(%) 含皂量(ppm) 項(xiàng)目 油品 磷酸(85%)添加量(%) 粗油 水洗后 水洗前 水洗后 菜籽

12、油 - 0.63 0.20 2300 1000 菜籽油 0.20 0.63 0.005 1300 30 花生油 - 0.84 0.14 1100 260 花生油 0.10 0.84 0.006 480 20 豆油 - 1.10 0.32 2700 1600 豆油 0.20 1.10 0.006 800 60 葵花籽油 - 0.57 0.15 2000 310 葵花籽油 0.20 0.57 0.011 1100 80 棉籽油 - 0.70 0.30 5000 2100 棉籽油 0.20 0.70 0.012 1100 110 磷酸脫膠l單獨(dú)作為一個(gè)工序(磷酸脫膠工藝) 濕法l與脫色結(jié)合(磷酸-漂

13、土脫膠工藝) 干法l與堿煉結(jié)合(酸煉工藝)濕法脫膠單獨(dú)作為一個(gè)工序間歇，加酸后需快速攪拌充分后才加水水化，否則，酸數(shù)量太少未能與油充分接觸連續(xù), 因加酸量太少，需控制酸與油的流量平衡磷50ppm干法脫膠l結(jié)合脫色的磷酸-漂土脫膠工藝，是一種簡(jiǎn)單的酸脫膠法l適合低含量磷脂油脂，棕櫚油、棕櫚仁油、椰子油和動(dòng)物油l磷2-10ppm，滿足物理精煉物理精煉首選的兩步脫膠法l前道酸煉水化，后道白土脫色時(shí)加酸l脫色段加酸：用酸鰲合金屬，同時(shí)將殘磷借白土除去結(jié)合堿煉的脫膠法l長(zhǎng)混l短混l特殊脫膠法l超級(jí)/聯(lián)合脫膠法l全脫膠（TOP）lSOFT 脫膠法酶法 （生物）脫膠Lugi魯奇公司，8mg/kgNovozy

14、mes 諾唯信磷脂酶 磷脂酶A1 Lacitase NOVO 米曲霉磷脂酶A2 Lacitase10L 胰臟160美圓/kg酶法脫膠l為減少酶量，先水化脫磷，待脫膠油磷100ppm，F(xiàn)e2ppm，F(xiàn)FA3l磷脂酶A2：200ppml溫度：60C lpH值：5-6 l時(shí)間：3-9hl強(qiáng)力攪拌，少量水1-5%化學(xué)精煉與酶法精煉比較n酶解時(shí)油酸價(jià)有所上升n酶法脫膠和化學(xué)法脫膠中都有加酸加堿操作,酸堿量有區(qū)別膜法UFl油損失少l無化學(xué)物l磷脂質(zhì)量好l溶劑l固體雜物l膜成本在混合油中磷脂易形成膠束，膠束分子量20000，18-200nm甘油酯1.5nm 磷脂膠束也束縛金屬離子、游離或結(jié)合的糖類濃香型或清

15、香型花生油10ppm膜法組分（ppm）毛油水化法超級(jí)脫膠膜法P10002002010Ca1208055Mg1007050.1Fe1100.550.50.1胡蘿卜素302520葉綠素220.5各種方法比較二 長(zhǎng)混堿煉脫酸長(zhǎng)混堿煉工藝長(zhǎng)混堿煉工藝l長(zhǎng)混堿煉工藝的輔助作用長(zhǎng)混堿煉工藝的輔助作用堿煉中的化學(xué)反應(yīng)qFFANaoHRCOONa（中和）q如堿量不足，生成酸性皂，水溶性差RCOONa RCOOH RCOONaRCOOHq-磷脂水水化q-磷脂堿-磷脂水化q磷脂堿水解q甘油酯堿水解（皂化）q色素堿長(zhǎng)混堿煉工藝l低濃、低溫、長(zhǎng)時(shí)間接觸，降低皂化，用于品質(zhì)高、FFA低毛油，如新鮮大豆毛油加酸加磷酸調(diào)質(zhì)

16、，除去非水化磷脂q-磷脂水水化（1分鐘即可）q-磷脂磷酸-磷脂水化（20分鐘）1.磷脂金屬鹽磷酸水水化的磷脂金屬膠體加酸量P100ppm，0.1% 油量P 100-200ppm，0.15%P200ppm，0.2%加堿堿液濃度和堿量l名為脫酸，但FFA脫去多少并不重要l去磷脂、金屬離子、色素等雜質(zhì)更重要l加磷酸后，要測(cè)酸價(jià)，確定用堿量（ 0.2% 對(duì)應(yīng)3個(gè)酸價(jià)）影響因素l堿液濃度l48%液堿 0.3-0.4%l滯留時(shí)間l混合與攪拌判斷l(xiāng)酚酞試驗(yàn)（2-5）l皂腳排放流暢堿液濃度酸值制油方法溫度皂稠度油皂化損失皂腳帶油成品油色澤堿濃度的選擇適宜的堿液濃度的確定，需綜合平衡諸多因素，通過小樣試驗(yàn)確定，

17、7-10波美度波美度滯留時(shí)間1、油皂化損失l油、堿接觸時(shí)間愈長(zhǎng)，皂化機(jī)率愈大2、綜合脫雜作用l皂腳的吸附l過量堿液對(duì)雜質(zhì)的脫除作用 在綜合平衡中性油皂化損失的前提下，適當(dāng)延長(zhǎng)堿煉時(shí)間，有利于雜質(zhì)的脫除和油色的改善時(shí)間l15分油皂化損失 綜合脫雜效果 混合與攪拌既保證堿液在油中高度分散，又要避免皂膜過度分散引起乳化加堿時(shí)，混合須強(qiáng)烈，增進(jìn)堿液與FFA的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，提高反應(yīng)速率，并使反應(yīng)生成的皂膜盡快地脫離堿滴但滯留時(shí)，混合應(yīng)緩慢離心分離影響因素加堿量重相出口口徑（向心泵刻度）輕相出口壓力進(jìn)口壓力皂腳含油18%殘?jiān)?00ppm磷20ppm，一般10ppmFFA 1次/小時(shí)洗滌干燥殘?jiān)磉^高，100-1

18、50ppm白土中毒白土過濾時(shí)過粘硅吸附劑酸處理乳化原因溫度過低前道離心不夠過多鈣、鎂皂攪拌過激酸處理破乳無酸處理 水中含油 3000ppm酸處理 水中含油 1000ppm長(zhǎng)混堿煉70%理論堿lFFAl雜質(zhì)（磷脂）含量l脫臭器能力0.8%FFA，2%膠質(zhì)，2500g/T長(zhǎng)混堿煉3. 堿煉的輔助作用脫膠、脫金屬離子脫色脫毒脫雜脫蠟脫膠l長(zhǎng)混堿煉加堿目的主要是調(diào)節(jié)液相pH值，使磷脂酸成為鈉鹽，并非是常規(guī)堿煉中的中和FFAl長(zhǎng)混堿煉工藝中的加堿量，與普通堿煉工藝比是不足的，F(xiàn)FA并不要求脫盡l毛油中的磷脂，用70%的理論堿可脫盡l這樣做的好處是煉耗低長(zhǎng)混煉耗（脫膠堿煉）堿煉長(zhǎng)混煉耗（脫膠堿煉）堿煉脫膠

19、磷脂一部分被水解l磷脂的奪堿能力大于脂肪酸，皂化油脂l長(zhǎng)混堿煉的低濃、低溫工藝保證了磷脂先被皂化另一部分(35-80%)則被初生皂粒吸附，隨皂腳而除去l吸附需要時(shí)間，低濃、低溫、長(zhǎng)混使皂膠束不至于迅速聚集而沉淀，保證了皂對(duì)磷脂的充分吸附（短混不適合 ）l 非水化磷脂、金屬離子堿煉油中膠質(zhì)與超堿量、堿液濃度關(guān)系稀堿，顯著脫膠鐵離子和磷脂關(guān)系l精制油沒有含磷量指標(biāo)，但美國(guó) 鐵0.1-0.3mg/kg，銅0.02-0.06mg/kgl降低磷脂實(shí)質(zhì)上也降低了金屬離子含量l金屬離子去除l水化時(shí)加磷酸l脫色時(shí)加白土鐵離子和磷脂關(guān)系磷酸和白土去除金屬離子脫色白土量（%）脫膠油堿煉油葵花籽油0.3-0.40.

20、1-0.2菜籽油0.6-0.80.4-0.5玉米油0.7-0.90.4-0.6脫色時(shí)的白土用量，堿煉油要比磷酸脫膠油為少堿煉油色澤比堿煉前降低30左右皂腳吸附堿對(duì)酚類發(fā)色基團(tuán)的破壞磷酸破壞葉綠素?zé)龎A溶液濃度 （Be）粗油酸值操作溫度（）備 注初溫終溫4-65以下75-8090-95淺色油精制12-145-750-5560-65淺色油精制16-247以上25-3045-50深色油精制24以上9以上20-3020-30劣質(zhì)棉油精制堿液濃度與毛油色澤的關(guān)系l堿液濃度過低，皂腳受水膜的影響，對(duì)發(fā)色基團(tuán)的作用弱過濃，皂腳表面積過小，也影響色素吸附脫毒l黃曲霉素l棉酚l硫甙，硫甙降解物溶于水，揮發(fā)性又大，

21、菜籽油在堿煉后，含硫化合物可脫除50以上，脫色脫臭后降至5mgkg以下OOOCH3OOONaOHHClOOOCH3OHONaOCO農(nóng)藥油品農(nóng)藥毛油堿煉油脫色油脫臭油豆油茵蒽滴0.620.590.51均低于0.03茵蒽滴0.480.300.35茵蒽滴0.400.640.48茵蒽滴0.220.300.29 茵蒽滴-0.420.65BDL 滴滴伊-0.920.83 艾氏劑-0.550.65 狄氏劑-0.720.64 七 氯-0.580.69 七氯環(huán)氧物-0.770.86綜合脫雜效果l皂腳的吸附能力l過量堿液對(duì)雜質(zhì)的脫除作用 在綜合平衡中性油皂化損失的前提下，適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)堿煉操作時(shí)間，有利于其他雜質(zhì)的脫

22、除和油色的改善三合一法脫蠟脫色與吸附處理脫色與吸附處理為什么要脫色l 消費(fèi)者喜歡色澤淺的油脂產(chǎn)品（Y20R1）l 改善油品穩(wěn)定性l 對(duì)物理精煉或脫臭十分重要（最后一關(guān)）吸附脫色與其它精煉工序l油中色素的脫除貫穿于整個(gè)精煉過程l油中色素的脫除并不全靠脫色工段(葉綠素例外)l堿煉、酸煉、氫化、脫臭都有脫色作用l與脫膠、堿脫酸不同，單靠脫色不能得到精制油l脫色是不可以省略的，即使毛油色澤很淺色素脫除貫穿于整個(gè)精煉過程工序色澤降低中和7-8red脫色2-2.5red氫化取決氫化程度脫臭0.3-0.6red 葉綠素的脫去工序降低程度毛油100-200ppb中和25%脫色，0.25%白土75%脫色，0.7

23、5%白土90%氫化取決氫化程度脫臭少量 RBD油10-20ppb50ppb即有綠、灰色脫臭前可能不明顯脫色在精煉中的位置羅維朋比色紅羅維朋比色黃脫膠中和脫酸吸附脫色脫臭1.715脫膠吸附脫色中和脫酸脫臭3.922脂肪酸鈍化白土，對(duì)脫色有一定影響酸值對(duì)脫色油品的影響白土號(hào)菜油(AV0.2)菜油(AV3)豆油(AV0.2)酸值脫色率%酸值脫色率%酸值脫色率%10.2293.433.0577.500.2488.7520.2395.333.0177.370.3385.7530.1594.452.9578.750.2585.75脫色與脫臭脫色前置于脫臭脫色前置于脫臭化學(xué)精煉化學(xué)精煉 脫膠、脫酸、脫膠、脫酸、脫色脫色、脫臭、脫臭物理精煉物理精煉 脫膠、脫膠、脫色脫色、脫臭（脫酸）、脫臭（脫酸）脫色與脫臭l200以上高溫脫臭時(shí)，以上高溫脫臭時(shí)，色素分解揮發(fā)，相對(duì)減少色素分解揮發(fā)，相對(duì)減少了脫色工段負(fù)擔(dān)了脫色工段負(fù)擔(dān)l但脫臭不當(dāng)，可