精炼工艺原理

油脂精炼理论知识

一、油脂原理定义：

油脂加工中，以压榨法、浸出法、水剂法或熔炼制取得到的未经精炼的动植物油脂，称为原油。

原油属胶体体系，其中磷脂、蛋白质、黏液质和糖基甘油酯等，和甘油三脂组成溶胶体系而得名为油脂的胶溶性杂质（胶杂）。这种胶溶性杂质不仅影响油脂的稳定性，而且影响油脂的精炼和深度加工。例如：毛油在碱炼过程中，会促使乳化，增大毛油炼耗、辅料耗用量。因此，原油在精炼过程中必须首先脱除胶溶性杂质：

杂质：

油脂中主要成份是由多种甘油三酸酯的混合物组成。此外，还存在非甘油三酸酯的成份（其中包括水化磷脂、非水化磷脂、蛋白质、黏液质、铁屑、残留农药、尘土等），这些成份统称为杂质。

二、水化磷脂脱除：

利用磷脂等胶溶性杂质亲水性，将一定量的热水、稀碱、食盐、磷酸等电解质水溶液，在搅拌下加入加热的毛油中便其中的胶溶性杂质吸水凝聚沉降的一种脱胶法。

影响水化脱胶因素：

1、加水量：水是磷脂水化必要条件，作用是润湿磷脂分子，使其它亲水胶质吸

水后絮凝、膨胀，然后分离。

①水量不足，磷脂水化不完全，胶粒絮凝不好

②水量过多，可能出现乳化现象，难以分离。

2、操作温度：原油中的胶体在外界条件影响下，开始凝聚时的温度，称胶体凝

聚临界温度，分散胶体吸水膨胀越多，凝聚临界温度也就越高，为了有利凝聚，操作中稍高于临界温度。

3、温度与作用时间：

混合强度过大尤其在低温下会带来油水/水油乳化可能性。连续式水化脱胶的

作用时间短，混合强度可以提高60-70r/min。

4、其他因素：原油中胶体分散的均布程度，影响脱胶效果。

三、非水化磷脂脱除：

未脱胶油中含有不同类型的磷脂，通常大体分为水化磷脂（HP）和非水化磷脂（NHP）。目前车间原料油中已经脱除水化磷脂，主要存在于油中是一些非水化磷脂，一般不单独分离，而是和后续的碱炼工艺中的皂脚一起分离。

将毛油预热到85-90℃时向油中添加一定比例的磷酸（柠檬酸），并搅拌混合反应，在酸的作用下，非水化磷脂分子结构发生变化，形成具有亲水性的水化磷脂，从而吸收酸/碱中的水分而膨胀，被皂脚吸附，最后和皂脚一起通过离心机进行分离。

四、脱酸：

未经精炼的各种原油中，均含有一定数量的游离脂肪酸在生产工艺中，脱除游离脂肪酸的整个过程称为“脱酸”。游离脂肪酸（FFA）影响油脂存储、风味，加速中性油的水解和酸败，不饱和FFA对热和氧的稳定性差。总之，游离脂肪酸存在于油脂中会削弱油理化指标的稳定性，影响食用，生产中必须去除。

⒈碱炼：

用碱中和油脂中的游离脂肪酸，所生成的皂吸附部分其它杂质，从油中沉降分离的精炼方法。

碱的种类：氢氧化钠（烧碱、火碱），Na2CO3（纯碱），氢氧化钙Ca(OH)2等。国内绝大多数采用烧碱。

主要作用有以下几点：

第一、烧碱能中和原油中绝大多数的游离脂肪酸，生成的脂肪酸钠盐（钠皂）在油中不易溶解。

第二、中和生成的钠皂为一表面活性物质，吸附和吸收能力都较强，甚至悬浮固体杂质也可被絮凝的皂团夹带下来，因此碱炼本身具有脱酸、脱胶、

脱固体杂质、脱色等功能。

第三、烧碱和少量甘油三酸酯的皂化反应引起炼耗的增加，因此要选择最佳工

艺条件，以获得成品最高得率。

⒉碱量添加：

碱的用量直接影响碱炼效果。

碱量少，油脂中游离脂肪酸反应不完全，皂脚不能很好地絮凝，其它杂质不能很好地充分吸附，致使分离困难，碱炼油品差，得率低；

碱量多，中性油皂化导致的精炼损耗加大，因此，掌握用碱量尤为重要。

碱总用量=理论碱+超量碱

理论碱：完全中和油脂中的游离脂肪酸的碱。

理论碱

式中：NaOH ：是理论添加量kg ：

O ：是油脂的质量（kg ）；

FFA%：油脂中的游离脂肪酸的质量分数；

M ：游离脂肪酸平均相对分子质量，（大豆油为282）。

⒊超量碱：

毛油在中和过程中，为了阻止逆向反应，弥补理论碱在分解凝聚其它杂质，中和一部分所添加的磷酸（柠檬酸），皂化中性油，以及被皂脚膜包容所引起的消耗，需超出理论碱量而额外增加的部分碱量，油脂加工工业中称为超量碱。 注：同一批油，用同一浓度的碱液碱炼时，中性的皂化随超量碱的增加而增大，油的色泽和皂脚含油会随超量碱品增加而降低，如下图：

炼耗%

GNaOH=O 油重×FFA%× 40.0

M 约25%

超量碱/理论碱

超量碱确定：必须根据毛油品质、工艺、FFA%含量、损耗以及物理精炼综合进行平衡。

五、脱色工段原理：

⒈色素种类

纯净的甘油三酸酯液态时是无色的，固态是白色的。但常见的各种油脂都带有不同的颜色，这是因为油脂中含有数量和品种各不相同的色素。有些是天然色素，有些是油料在储藏、制油过程中新生成的色素。主要有三类。

①有机色素。主要叶绿素、类胡萝卜素，这些油溶性的色素，是由油料本身带

入油中的，另外还有一些加工过程中生成的。如叶绿素受高温，转变成红色变体，游离脂肪酸与铁离子生成深色的铁皂等。

②有机降解物。主要是油料中的蛋白质、糖类、磷脂等胶质的水解产物一般呈

棕褐色，悬浮在油中。

③色原体。通常是无色，氧化或特定试剂作用呈鲜明颜色。影响油脂的外观。

所以必须进行脱色处理。

⒉吸附脱色原理：

油脂的吸附脱色就是利用白土的表面选择性吸附作用使油中的色素和其它杂质得以吸附，然后再利用过滤方法将油与白土分离，从而达到脱除色素目的。油脂吸附脱色过程中。吸附剂对色素及其它杂质的吸附作用是色素等杂质与吸附剂颗粒表面之间特殊亲和力所呈现的一种表面现象。既有化学吸附，又有物理吸附，但以物理吸附为主。物理吸附的特点在于选择性，吸附速度快，并且吸附是可逆的。

⒊吸附脱色的作用：

（1）脱除油脂中的色素,一般为主要目的。

（2）除去微量金属，在氢化油的后脱色中为主要目的。

（3）除去微量肥皂、磷脂等胶质及有些臭味物质。

（4）除去多环芳烃，残留农药等。用活性炭作脱色剂，可有效的除去油脂中