油脂精炼2

(1)脂肪酸和臭味组分的蒸汽压等于其在纯粹状态下的蒸汽压 乘上它在油脂中的浓度。 (2)脱臭塔的蒸发效率与设备的操作温度、压力、水蒸汽量/ 油量（S/O）三个主要参数有关： 在一定压力下，随着操作温度升高，臭味组分的蒸汽 压增大，使脱臭油中臭味组分的最终浓度降低。 固定脱臭深度，离塔脂肪酸的组分定为脱臭成品油的 质量指标，若操作温度保持不变， （S/O）将随着系统内 压力P的降低而减小，若操作压力接近真空，则水蒸汽用 量将会大幅度降低。由此，应最大限度负压操作。
1.油脂臭味的来源
（1）油料含有的类脂物等在制油过程转入油脂。 （2）油脂制取、储藏过程中分解的物质。 如低分子醛、酮、酸、含硫化合物等。 （3）在制油和加工产生的工艺性气味： 如焦糊味、溶剂味，肥皂味、漂土味、氢化异味等。 （4）天然油脂中臭味组分：含量很低：为0.1-1.0%。 （5）油脂中臭味组分与游离脂肪酸含量降低相关： 当游离脂肪酸降至0．01～0．03%(过氧化值为0)时， 气味即消除。因此，脱臭的深度常用游离脂肪酸含量的降 低来衡量。 （6）油脂脱臭作用改善油脂风味，提高油脂烟点。
第四节
脱色 (bleaching)
主要内容 一、吸附脱色 二、其他脱色
1.色素的成份
（1）天然色素：
油料中所含色素在制油过程进入油中。如叶绿 （黄）素、类胡萝卜素、棉酚。
（2）加工色素：
油脂生产中新生成的色素。 A、叶绿素受高温作用转变成叶绿素红色变体； B、游离脂肪酸与铁离子作用生成深色的铁皂； C、蛋白质、磷脂等有机降解产物； D、糖类的焦化，色原体氧化后呈现出颜色等。
（四）吸附脱色工艺
1.间歇式脱色工艺：
（1）待脱色油的前处理：脱胶、脱酸； （2）油脂除氧及脱水； （3）添加吸附剂：真空吸入，避免吸入空气； （4）脱色； （5）分离吸附剂：进油量由小到大，以便形成好的滤 饼结构而保证过滤速率。过滤结束后。
间歇脱色罐及脱色工艺
1.待脱色油储罐 2.脱色罐 3.吸附剂罐 4.过滤机 5.油脂储槽
2.吸附剂的选择依据
取决于成本、活性、油脂残留三个因素的平衡
油脂工业吸附剂应具备条件：
(1)对色素吸附力强 (2)吸油少 (3)化学性质稳定，不对油脂产生不良作用 (4)方便使用，易与油脂分离 (5)来源广、价廉、使用经济
(二)吸附脱色机理
1.吸附剂表面的吸附：
(1)物理吸附：
靠吸附剂和色素分子间的范德华引力，不需 要活化能，无选择性，低温进行。
（1）改善油脂色泽；
（2）使油脂达到不同产品等级的要求；
（3）力求最低的油脂损耗，最低的副反应。
一、吸附脱色
（一）吸附剂 （二）吸附脱色机理 （三）影响吸附脱色的因素 （四）吸附脱色工艺
源自文库 （一）吸附剂
1.吸附剂的种类：
(1)天然漂土：
又膨润土。主要组分Al4Si8O20(OH)4·nH2O，还 混有少量Ca、Mg、Fe、Na、K等成分。pH值为5～ 6，呈酸性，故又称酸性白土。因其脱色系数较 低，吸油率较高，逐渐为活性白土所代替。
棉籽油的典型脱色吸附等温线
8.0 7.0
脱色油的色度（罗维朋红色单位）
6.0
5.0
4.0
2.0
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
脱色中使用的漂土量%
不同特性漂土的理论脱色曲线
9 8 7
(A)K=0.5 A (B)K=1.0 (C)K=0.6
1/n=0.5 1/n=0.5 1/n=1.2
脱色时间对豆油脱色程度的影响
80 温度 60 白土添加量 绝对压力 40 20 搅拌 2% 60mmHg 充分
95 C
o
黄色度
15
30
45
60
80
时间（min）
6.混合程度：
（1）固液非均匀反应要充分； （2）不能引起油脂飞溅以减少油脂氧。
7.脱色工艺：
（1）油脂与脱色剂逆流 、多次吸附平衡效果好。 （2）多层隔板脱色塔，管道式连续脱色器，此外，脱 色前的干燥、析气除氧等。
色度（罗维朋红色单位）
6 5 4 3 2 1
B C
0
1
2
3
4 5 漂土量%
6
7
8
9
10
曲线说明：一般情况下，都要求K值大的吸附剂；在不降低K值的情 况下，n值愈大愈好。 B是符合要求K值大的吸附剂；当要求脱色降至2.1单位色度之前， 吸附剂C要比B有效，但如低于2.1单位色度， B优于 C。
(三)影响吸附脱色的因素
脱色吸附等温线
x/m 实 际 是 吸 附剂浓度（每100 份油取1份吸附剂 为单位重量）。 K是吸附剂活 性或脱色总能力。 n是吸附剂本 身吸附特性。
每1%白土除去的色度（罗维朋红色单位）
10 9 8 7 6 5 4 3 2
1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 残留的色度（罗维朋红色单位）
2.油脂脱色方法
（1）吸附脱色 （2）加热脱色：（类胡箩卜色素对热不稳定，经氧
化能变成无色物质）
（3）氧化脱色 （4）化学试剂脱色
3.脱色工段作用
（1）脱除色素 （2）脱除微量金属离子 （3）脱除残留皂粒、胶质 （4）脱除部分臭味物质 （5）脱除有毒物质，多环芳烃和残留农药、氧化产物等
4.油脂的脱色目的
一、油脂脱臭理论
(一)水蒸汽蒸馏理论：
1.油脂中臭味物质的蒸汽压大于甘三酯的蒸汽压。
Eg：250℃，高碳链脂肪酸蒸汽压为26.66～ 2.67kPa， 高碳链脂肪酸相应的甘三脂的蒸汽压为 1.33×10-3～1.33×10-4kPa。
2.油脂中其他臭味组分的蒸汽压比脂肪酸还要高。
油脂脱臭是液-气传质过程，汽-液表面相接触， 水蒸汽被挥发的臭味组分所饱和，并按其分压的比率 逸出，从而达到脱除臭味组分的目的。
E、蛋白质、糖类降解后生成新的结合物（如胺基 糖）是一种棕黑色色素；用一般吸附剂对其脱 色无效。 F、蛋白质分解为氨基酸，多糖分解为单糖，经过 一系列反应而生成黑色素。在制油过程中应避 免形成新色素。
（3）色素的危害：
油中色素影响油品外观和使用性能，不同色 素对油品安定性有不同影响。 应脱除色素。
（四）待脱臭油和成品油质量：
脱臭前的油脂要很好的除去胶质、色素、微量金属后才 能得到优质的成品油；脱臭前进行脱氧析气（真空度与脱臭 相同，温度70℃以下） 。 极度酸败的油脂、胶杂、色素、微量金属含量高的油脂 难以精炼成高品质的油脂。
（五）直接蒸汽质量：
干燥脱氧的蒸汽,锅炉给水除氧,进塔前需进行严格的汽 水分离。
(2)活性白土：
以膨润土为原料经处理加工成的活性较高的吸 附剂。活性白土加工：开矿、粗碎、酸活化、水 洗、干燥、碾磨、过筛等。
(3)活性炭： 由木屑、蔗渣、谷壳、硬果壳等炭化后，再经化学或 物理活化处理而成 。 脱色系数高，脱除多环芳烃和残留农药，脱除残皂， 不影响油脂风味。但价格昂贵，吸油率较高。 需要时与活性白土混合使用，混合比1：10～20。 (4)沸石： 用酸性火山熔岩经采矿、筛选、碾磨、筛分等处理得 沸石吸附剂。 (5)凹凸棒土： 是一种富镁纤维状矿物，主要成分为二氧化硅。 (6)硅藻土：多用作助滤剂。 (7)硅胶： (8)其他吸附剂：活性氧化铝等。
2.飞溅损耗：
汽提蒸汽的机械作用而引起油脂飞溅损耗。
二、影响脱臭效果的因素
（一）温度：
1.温度升高，游离脂肪酸及臭味组分的蒸汽压力随之高。 2.蒸馏温度由177℃增加到204℃时，游离脂肪酸的汽化速率 可以增加3倍，温度增至232℃时，又可增加3倍。 3.过高温度会引起油脂分解、共轭化、反式酸，影响产品的 稳定性能并增加油脂的损耗。一般为230-270℃。
2.连续式脱色工艺
（1）常规的脱色工艺：
A、预热 B、除氧干燥 C、白土混合：待脱色油混合 D、脱色反应 E、过滤：滤饼的形成，过滤，压滤，干燥，冷却 F、安全过滤
（2）管道脱色工艺：
A、预热和析气 B、白土混合流动脱色 C、过滤
常规连续式脱色工艺流程
二、其他脱色法
（一）光能脱色法：
油脂中的天然色素（类胡萝卜素、叶绿素等）能 吸收可见光或近紫外光的能量，双键氧化，发色基团 的结构破坏而裉色。但伴有油脂的光氧化从而促进油 脂的氧化酸败。
1.油的品质及前处理：
（1）油脂中色素的成分； （2）残留胶质及悬浮杂质量。
2.吸附剂的质量和用量：
（1）吸附剂的种类； （2）吸附剂用量； （3）吸附剂的含水量。
3.操作压力：
（1）脱色伴有热氧化副反应； （2）不同操作压力下呈现出不同的脱色效果； （3）饱和程度低的油脂适宜在减压状态下脱色； （4）活性度较低的吸附剂宜在常压下脱色。
(2)化学吸附：
靠吸附剂表面自由能，吸附物和吸附剂之间 发生电子转移或形成共用电子，有选择性，高温 下进行。
2.吸附等温线
吸附是表面现象，取决于溶质与吸附剂之间特殊的 亲和力。在一定温度下剩余溶质浓度相关的吸附数学公 式由费兰德里胥导出如下 x/m=Kcn X-吸附物的量， m-吸附剂的量， c-残留物质量， K、n常数 也可以写成对数形式，在对数坐标上作x/m对c的 图，产生一条斜率为n的直线，即吸附等温线。
形式很多，主要有层板式、填料式、水平浅盘式脱臭 塔等。 为防止油流短路，有的采用折流隔板强制导向装置、 蒙马泵等。
（一）间歇式脱臭工艺及设备 间 歇 式 脱 臭 系 统
(二)半连续式脱臭工艺
双壳体塔
半连续 式 脱 臭 系 统
单壳体塔半连续式脱臭工艺
三、脱臭工艺及设备
1.间歇式脱臭：
时间长（8h)、耗蒸汽量大、热能利用率低。 蒸馏釜形式，高径比为2，油层下部有直接蒸汽盘管； 中央循环管，蒸汽从中央循环管上部喷出，强制循环。
2.半连续脱臭：
相当于多层间歇脱臭器重叠组成而成，脱臭过程被分 割为若干个独立的单元，每层的液层降低。层叠式如图642。
3.连续式脱臭：
（二）操作压力：
1.压力降低，脂肪酸及臭味组分的沸点也相应降低。 2.操作压力降低汽提蒸汽的耗用量随之降低。 3.压力低，脱臭时间缩短。 4.高真空度能有效避免油脂水解所引起的蒸馏损耗。 5.脱臭压力一般为0.27-0.40KPa(1-3mmHg)。
（三）通汽速率与时间：
1.通汽速率增大，汽化效率增大，但防止油脂发生飞溅现 象。 2.要有足够的蒸汽通过油脂。 3.蒸汽量随油中臭味组分含量的减少而增加。 4.要有一定的脱臭时间。 5.直接蒸汽消耗量。
（二）热能脱色法：
油脂中的某些热敏性色素受热分解褪色。需要在 减压下进行，操作温度为140℃左右，色泽退变后应及 时冷却，以减缓油脂的热氧化。
（三）空气脱色法 （四）试剂脱色法：双氧水。 （五）其他脱色法
第五节
油脂脱臭（deodorization）
主要内容
一、脱臭理论 二、影响脱臭的因素 三、脱臭工艺 四、脱臭设备
（六）脱臭设备结构：
浅油层(200mm～250mm)、薄膜油层；防飞溅、防蒸馏液 回流；不锈钢材料； 脱臭系统的设备、管道、阀门、泵的严格密封，避免造 成真空度下降及油脂氧化。
（七）脱臭系统运行条件：
1.真空系统运行： （1）所需真空度、抽汽量、供汽压力等合理选型真空泵。 （2）动力蒸汽的量及压力稳定；冷凝水温度低。 （3）合理操作-设置止逆阀；真空装置终止运行前，以保 证安全运行（否则，冷凝水会倒吸）。 2.脂肪酸捕集： 脱臭馏出物要尽量回收，脂肪酸循环温度为60℃左 右。 3.热量回收： 脱臭成品油温240℃，可经过两次冷热油交换。 4.冷却过滤： 油温降至约40℃，安全过滤，成品油及时添加抗 氧化剂。
4.操作温度：
（1）操作温度取决于油脂品种，脱红色较脱黄色温度高。 （2）操作温度取决于操作压力。 （3）操作温度取决于吸附剂品种。 （4）温度高会造成油脂回色及酸价升高。
5.脱色时间：
（1）在最高温度下的脱色时间决定于吸附剂与色素间的吸 附平衡； （2）过长的时间，脱色速度明显缓慢甚至造成回色，共轭 化，油脂带异味等。 （3）正常时间：10-15min可满足脱色的要求。
(二)脱臭损耗：
先进工艺及合理操作条件下，脱臭最小损耗一般为 0.2～0.4%，再加上脱臭原料油中FFA含量的1.05～1.2倍。
1.蒸馏损耗：
（1）易蒸馏的低分子醛、酮及游离脂肪酸 （2）少部分油脂水解生成脂肪酸： 当FFA含量降低至0.015-0.03%时，游离脂肪酸的脱 除速率与油脂水解生成游离脂肪酸的速率达到平衡。而 实际上中性油的蒸馏损耗可认为甘三酯水解生成的甘二 酯和脂肪酸被蒸馏而损耗。 （3）难以蒸馏的甾醇及其他不皂化物