B油脂加工分提課件

油脂的分提

(Fractionation)概述油脂分提的原理影響油脂分提的因素油脂分提工藝油脂分提設(shè)備

食工07級(jí)1lz0633一、概述(一)分提的概念依據(jù)各種甘油三酸酯在性質(zhì)上的差異，將性質(zhì)不同的甘油三酸酯進(jìn)行分級(jí)的工藝方法成為油脂的分提。lz0633zhi·luo(二)分提的目的

分提作為油脂改性或油脂精煉手段，具有以下兩種不同的目的：①開發(fā)利用固體脂肪，獲得飽和程度較高的固體脂?！痔?，特點(diǎn)熔點(diǎn)（生產(chǎn)起酥油、人造奶油、可可脂代用品等產(chǎn)品的原料油脂）②提高液態(tài)油脂的低溫貯藏性能，獲得飽和程度較低的液態(tài)油?！腿埸c(diǎn)（生產(chǎn)食用一級(jí)油、食用二級(jí)油等高級(jí)油脂）lz0633zhi·luo

(四)甘三酯的分類

天然油脂中的甘三酯大體可以分為四大類：甘三酯種類GS3GS2UGSU2GU3熔點(diǎn)范圍(℃)45-6030-450-10＜0G—甘油（Glycerin）；S—飽和脂肪酸（Saturatedfattyacids);U—不飽和脂肪酸（Unsaturatedfattyacids）由于分提技術(shù)的限制，工業(yè)上尚未實(shí)現(xiàn)所有組分的一一分離，而僅限于熔點(diǎn)差別較大的固體脂與液態(tài)油的分離。lz0633zhi·luo二、分提的原理

(一)分提的基本原理

天然油脂是由多種甘油三酸酯組成的混合物，由于組成中脂肪酸的種類和分布不同（碳鏈長度、不飽和程度、雙鍵構(gòu)型和位置、在甘油基上的分布與排列等），形成了甘油三酸酯各組分在不同溫度下相互溶解度或熔點(diǎn)的差異。利用各類甘三酯性質(zhì)上的差異，創(chuàng)造相應(yīng)的冷卻結(jié)晶條件，使各類性質(zhì)的固體脂以較純的狀態(tài)從原溶液中結(jié)晶析出并進(jìn)行分離。lz0633zhi·luo(二)油脂的結(jié)晶類型

甘三酯的代表性晶型一般有α、β′、β三種：型：熔點(diǎn)最低，分子排列最疏松，最不穩(wěn)定，晶粒最?。?.5μm），不易過濾。型：熔點(diǎn)最高，分子排列最緊密，最穩(wěn)定，晶粒最大（25-30μm），容易過濾。型：熔點(diǎn)及分子排列密度介于前兩者之間，亞穩(wěn)定型，晶粒大小適中（1μm），過濾難易適中。型：屬于中間型，晶粒大小約為3-5μm。其作為獨(dú)立晶型目前尚有疑問。玻璃質(zhì)脂體：速冷產(chǎn)生的細(xì)小晶體，熔點(diǎn)比α型還低。

油脂中普遍存在同質(zhì)多晶現(xiàn)象。lz0633zhi·luo

各種油脂形成最穩(wěn)定的晶型與其固體脂的甘三酯結(jié)構(gòu)有關(guān)：分子結(jié)構(gòu)整齊，對(duì)稱性強(qiáng)→穩(wěn)定型為β型[如：極度氫化大豆油,可可脂,SOP/SOS/POS型脂]分子結(jié)構(gòu)不太整齊，對(duì)稱性較差→穩(wěn)定型為β′型[如：棉籽油（FA碳鏈長度、飽和程度不同），OPP型脂]各種極度氫化油脂的最穩(wěn)定結(jié)晶型結(jié)晶型β′型β型油品棉籽油、棕櫚油菜籽油、鯨魚油牛脂、奶油大豆油、紅花籽油、葵花籽油、芝麻油、玉米胚芽油、橄欖油、花生油、椰子油、棕櫚仁油、豬脂、可可脂lz0633zhi·luo各種甘三酯晶型的轉(zhuǎn)化歷程具有相應(yīng)的冷卻歷程：緩慢冷卻急劇冷卻

過冷、過飽和α結(jié)晶等溫過程β或β′結(jié)晶分子排列釋放結(jié)晶熱外界條件不變失熱=結(jié)晶放熱緩慢加熱過冷、過飽和未及排列玻璃質(zhì)脂體由此可見，脂晶晶型與冷卻過程有著密切的關(guān)系。lz0633zhi·luo三、影響分提的因素

分提過程中力求獲得穩(wěn)定性高、易過濾的脂晶。由于結(jié)晶發(fā)生在固體脂和液態(tài)油的共熔體系中，組分的復(fù)雜性以及操作條件諸因素都直接影響著脂晶的大小和工藝特性。lz0633zhi·luo結(jié)晶溫度(℃)得率(%)液態(tài)油濁點(diǎn)（℃）固體脂熔點(diǎn)（℃）液態(tài)油固體脂29752512—2470-8020-309—2265357.5501855-6040-45645-50結(jié)晶溫度(℃)得率(%)液態(tài)油濁點(diǎn)（℃）固體脂熔點(diǎn)（℃）液態(tài)油固體脂50-5-10-15-20858352.5454035151747.555606510753-1-45552.548.546.54341.6棕櫚油常規(guī)分提工藝不同溫度的分提效果（真空吸濾）棕櫚油溶劑分提工藝不同溫度的分提效果（工業(yè)己烷為25%GO）lz0633zhi·luo2.冷卻速率某種油脂最穩(wěn)定晶型是由結(jié)晶溫度與冷卻速率的合理配合而獲得的。溫差較大的急劇冷卻，易形成無法分離的玻璃質(zhì)脂體；緩慢冷卻至結(jié)晶溫度，才能獲得相應(yīng)的晶型。結(jié)晶溫度（℃）晶型＜-5-5-7＞7次αα和β′β′棕櫚油的結(jié)晶溫度與相應(yīng)的晶型lz0633zhi·luo①為保證冷卻速率，結(jié)晶塔的換熱面積設(shè)計(jì)得比較大，以減小溫差；②溶劑分提冷卻速率大于常規(guī)分提冷卻速率；③油品甘三酯組成不同，晶體特性各異，造成結(jié)晶溫度和冷卻速率上存在差異。一般需通過試驗(yàn)求得冷卻曲線與固脂含量曲線所示的函數(shù)關(guān)系來確定。冷卻速率溫差和傳熱面積分提工藝油的品質(zhì)lz0633zhi·luo(三)攪拌速度結(jié)晶養(yǎng)晶過程應(yīng)保持持續(xù)慢速攪拌：①有利于提高傳熱效率（速度快且均勻）②有助于脂晶的成長

n=10r/min左右(四)輔助劑1.溶劑稀釋(μ↓)；液相比例增大(固脂自由度↑)；易過濾。2.表面活性劑潤濕脂晶內(nèi)外表面，將固體脂與液態(tài)油隔離。lz0633zhi·luo(五)輸送及分離方式各種輸送泵在輸送流體時(shí)，所造成的紊流強(qiáng)弱不同：

紊流強(qiáng)度↑→流體受到剪切力↑→脂晶破碎↑1.輸送方式（設(shè)備）①弱紊流、低剪切力泵（往復(fù)式柱塞泵）②壓縮空氣（壓油包）③真空吸濾（真空過濾機(jī)）2.固脂分離固體脂是可壓縮性的濾渣，采用助濾劑能提高過濾速率。過濾壓強(qiáng)應(yīng)適中（Pmax=0.2MPa)。lz0633zhi·luo(六)油脂的品質(zhì)1.油脂品種（甘三酯組成）飽和程度高的、結(jié)構(gòu)對(duì)稱、整齊的甘三酯容易離析（如：棕櫚油、椰子油、棉籽油和米糠油等）；而飽和程度相對(duì)低、結(jié)構(gòu)不太整齊的甘三酯的離析度較差（如花生油等）。lz0633zhi·luo四、油脂分提工藝(一)常規(guī)法分提工藝1.Tirtiaux法(典型)分提工藝過程：lz0633zhi·luoTirtiaux法分提工藝流程圖lz0633zhi·luolz0633zhi·luo3.溶劑幾種常用分提溶劑及其介電常數(shù)溶劑正己烷四氯化碳苯異丙醇丙酮乙醇甲醇油脂介電常數(shù)1.892.242.2818.621.525.731.23.0-3.2非極性溶劑：對(duì)油脂溶解度越大，結(jié)晶溫度越低極性溶劑：控制在臨界溫度以上可與油脂互溶；結(jié)晶時(shí)降