脱胶脱酸

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目的:尽可能降低脱胶油残留胶质含量,进行 物理精炼,也可以改善碱炼脱酸、脱色的效 果。 常规水化脱胶油含磷量100 ~200ppm,物理精 炼要求含磷量<15ppm。
图6-9 特殊湿法脱胶工艺流程
过滤粗油 预热至 6 5 ~ 70 ℃ 后 进入酸混 合反应器 ,加入油 重 0.05%~0.2%的磷酸或柠檬酸,之后将油冷却至40℃以下,加 入油重1%-3%、浓度为2%~3%的絮凝剂(NaOH溶液),絮凝反 应1~1.5 h使液晶态的磷脂水化和絮凝,反应后的体系加热 至70℃左右进行离心分离。 絮凝剂的添加量基于中和酸调质反应后的剩余酸,一般按总酸 的 30%计算,常用的絮凝剂为浓度2~ 3°Bé 的氢氧化钠水 溶液,通过絮凝剂的加入,控制脱胶油的 pH 5~6.5。
3、胶溶性杂质 磷脂、蛋白质、糖类等。 磷脂主要包括磷脂酰胆碱(卵磷脂 PC)、磷 脂 酰 乙 醇 胺 ( 脑 磷 脂 PE)、 磷 脂 酰 丝 氨 酸 ( PS)、 磷 脂 酰 肌 醇 ( PI)、 磷 脂 酰 甘 油 (PG)及溶血磷脂等。 水化磷脂(HP)含有极性较强的基团,所形成 的磷脂为PC、PE、PI、PS。 非水化磷脂(NHP)含有极性较弱的基团,主要 形式为磷脂酸(70%以上)和溶血磷脂的钙镁 盐(30%)。 水化脱胶;酸性条件下转变为水化磷脂去除
三、 油脂脱胶
胶溶性杂质影响油脂稳定性(吸湿水解);影响油 脂精炼工艺效果(如引起油脂碱炼时的乳化、增加 脱色时吸附剂的用量、无法脱臭);影响油品的应 用(加热时起泡末)。 脱胶方法有水化脱胶、酸炼脱胶、吸附脱胶、热聚 脱胶及化学试剂脱胶等。 (一)、 水化脱胶 水化脱胶即利用磷脂等胶溶性杂质的亲水性,将一 定量的热水或稀碱、食盐、磷酸等电解质水溶液, 搅拌加入热毛油中,使其中的胶溶性杂质吸水凝聚, 然后沉降与油脂分离。
如胶溶性杂质可促使碱炼产生持久乳化;如棉酚及其 他色素增加用碱量。
配制碱溶液应使用软水。


⑺、分离
油- 皂分离效果取决于皂脚的絮凝情况、皂脚稠度、 分离温度和沉降时间等。连续式离心分离还受分离 机性能、物料流量、进料压力以及轻相(油)出口 压力等影响。

⑻洗涤与干燥
通过热水洗涤降低碱炼油中残留皂和游离碱。 洗涤操作温度一般为 85 ℃左右,添加水量为油量的 10% ~ 15% 。第一遍洗涤用水可采用食盐和碱的混合 稀溶液,并降低搅拌速度。以防乳化。 碱炼油的干燥应采用真空干燥。
⑷、操作时间
操作时间对碱炼效果的影响主要体现在中性油皂化损 失和综合脱杂效果。 油、碱接触时间愈长,中性油被皂化的机率愈大;但 有利于其他杂质的脱除及油色的改善



⑸、混合与搅拌
加碱时,混合或搅拌的强度要强烈,以使碱液在油相 中高度分散。 皂粒絮凝时,混合与搅拌强度要温和。


⑹、杂质的影响



蜡和脂肪醇:影响油脂风味和透明度。采取低温结 晶过滤除去。 特殊杂质: 棉酚-热榨毛棉油含量 0.36%;冷榨油含量 0.007%; 己烷浸出毛棉油含量 0.23% ;精炼棉籽油中含量为 0.01%。 游离棉酚可在油脂碱炼时随皂脚除去。 芥子甙有毒分解产物可在真空脱臭时除去。 其他油溶性杂质: 甘一酯、甘二酯、甘油;氧化产物醛、酮、酸等; 设备或包装器具污染使油脂含有微量金属离子等。 5、多环芳环烃、黄曲霉素及农药 可在完善的精炼过程中通过碱炼、吸附、脱臭中除 去。
四、 油脂脱酸

脱除油脂中游离脂肪酸的过程称之为脱酸。 碱炼脱酸、水蒸汽蒸馏脱酸。 (一)、 碱炼脱酸 1、碱炼脱酸的基本原理及作用
⑴、烧碱中和油脂中的游离脂肪酸,生成脂肪酸钠盐与油脂
分离。

⑵、钠皂为表面活性物质,吸附和吸收其他杂质一起形成皂
脚与油脂分离。 ⑶、磷脂、棉酚也可与烧碱产生中和皂化反应形成皂脚。 ⑷、少量中性油皂化,引起油脂精炼损耗增加。 碱炼脱酸的特点:具有脱酸、脱胶、脱固杂、脱色等综合作用, 对原油的适应性强。但中性油皂化及皂脚中夹带油造成精炼损 耗较高,耗碱,碱炼后水洗产生废水。
第六节 油脂精炼
一、油脂精炼的目的:去除杂质,提高产品质 量,利于安全储存。 要求:根据原油品质和产品质量要求不同, 合理选择精炼方法和组合工艺,去除有碍于 某种使用目的的非甘油三酸酯成分,并尽量 减少中性油和有益 成分的损失,提高精炼得 率;有利于副产物的综合利用;降低能量消 耗; 油脂精炼方法:机械方法、化学方法、物理 方法。有时一种精炼方法会同时产生几种作 用。
图6-10
碱炼脱酸过程示意图

界面反应使油-碱滴界面形成皂膜;皂膜里的碱滴扩散到皂膜 外层,继续与游离脂肪酸反应;胶态离子膜吸附粗油中的胶 质色素等杂质,并相互吸引絮凝成大的胶团即“皂脚”。
2、影响碱炼效果的因素


⑴、碱及其用量
烧碱(NaOH);KOH、Ca(OH)2、Na2CO3等。 碱炼时的总耗碱量:中和游离脂肪酸的理论碱量;满 足工艺要求而额外添加的超量碱。 ①理论碱量—按粗油酸值或游离脂肪酸百分含量计算。 GNaOH理 = 0.1421 ×G油 × FFA% ② 超量碱—为了弥补理论碱量在分解和凝聚其他杂 质、皂化中性油以及被皂膜包容所引起的消耗。 间歇式碱炼一般为油量的0.05%~0.25%,质量劣变 的粗油可控制在0.5%以内;连续式的碱炼,超量碱 一般为10%~50%的理论碱量。
6、、其他脱胶法

①、酸法脱胶
用来精炼含有大量蛋白质、粘液质的粗油或工业用油。 如:精炼米糠油、蚕蛹油及劣质鱼油等。 硫酸使蛋白质、粘液质等胶杂变性和树脂化,从油中析出;硫 酸使胶质发生水解;硫酸使色素发生磺化或酯化对油脂脱色; 硫酸作为强电解质,中和乳浊状和胶质的电荷,使它们发生凝 聚或絮凝。
3、碱炼脱酸工艺

⑴、间歇式碱炼脱酸工艺
碱液 软水


↓ ↓ 过滤毛油 → 前处理 → 中和 → 静置沉降 → 含皂脱酸油 →水洗→ ↑ ↓ 回收油← 油脚处理← 富油油脚 静置沉降→含水脱酸油 →干燥(脱溶)→过滤→脱 酸油
⑵、连续式碱炼脱酸工艺
长混碱炼工艺:油脂与碱液在低温下长时间接触。适合 精炼品质较好、酸价较低的油品,如新鲜大豆粗油。


磷脂在形成“多层脂质体”过程中还吸附油中其他胶 质,颗粒增大,再由小胶粒相互吸引絮凝成大的胶团。 形成的胶粒越稳定含油量越低,越易与油脂分离。
图6-1 磷脂分子与水作用时的排列
2、影响水化脱胶的因素

水化脱胶效果很大程度上取决于形成磷脂胶团的稳 定性。


①、加水量
适量的加水量才能形成稳定的多层脂质体结构。水 量不足,水化不完全,胶粒絮凝不好;水量过多, 容易形成水/油或油/水乳化现象,难以分离。 加水量与胶质含量和操作温度有关。 低温水化(20~30℃) W=(0.5~1)X; 中温水化(60~65℃) W=(2~3)X; 高温水化(85~95℃) W=(3~3.5)X; 水化时添加水温应与油温相等或略高
3、水化脱胶工艺

①、间歇式水化脱胶工艺
软水 ↓ 过滤毛油→预热→水化→静置沉降→分离→含水


脱胶油→干燥(脱溶)→脱胶油
↓ 回收油←油脚处理←富油油脚 图 6-2 间歇式水化脱胶工艺流程
图6-3 连续水化脱胶工艺流程

含杂0.2%的过滤毛油,计量后加热至80~85℃后,与90℃的 热水一起进入混合器充分混合,再进入反应器反应 40 min, 然后泵入碟式离心机进行油—胶质的分离。含水0.2%~0.5% 的脱胶油经加热器升温至 95℃左右,进入真空干燥器脱水干 燥(真空度680-700mmHg ),再送入冷却器冷却到40℃后, 转入脱胶油储罐。






源自文库②、操作温度
毛油中胶体分散相在一定条件下,开始凝聚时的温度, 称其为凝聚临界温度。 临界温度随分散相质点粒度而升高;而质点粒度又随 水化程度及胶体分散相吸水量而增大。因此,加水量
越大,质点粒度越大,凝聚临界温度就越高。


③、混合强度与作用时间
相界面上进行的非均态反应。机械混合使水滴形成足 够的分散度,又不能形成稳定的油/水或水/油乳化状 态。 加水混合时搅拌速度60r/min,胶粒絮凝时30 r/min。
短混碱炼工艺

油脂与碱液高温短时间混合(1~15s)并反应,避免 油、碱长时间接触而造成中性油皂化,适于高酸价粗

1、水化脱胶的基本原理

磷脂分子有亲水的极性甘油基部分,有亲油的非极性 脂肪酸部分 ;
在毛油中水分含量很少时,磷脂呈内盐结构,很好地 溶解在油中,不到临界温度,不会凝聚析出;在热油 中加热水后,磷脂分子结构转变为水化式,具有很强 的吸水能力。
最终形成多层的类似洋葱状的封闭球形结构——“多 层脂质体”。它的每个片层都是磷脂双分子层结构, 片层之间和中心是水。
二、 毛油的组分及其性质


毛油(粗油、原油)组分:甘油三酸酯-中性油;多 种非甘油三酸酯成分-杂质。 杂质种类及含量随原料品种、制油方法不同。 1、悬浮杂质 亦称机械杂质,如泥沙、饼粕屑、草杆纤维、铁屑 等。可采用重力沉降、离心分离及过滤法从油脂中 分离。 2、水分 当油中游离脂肪酸、磷脂等杂质含量较高时,水在 油中的溶解度增加、含量增加。 水分超过0.1%,油脂透明度不好,容易导致油品酸 败。采用减压干燥的方法脱水。成品油<0.05%。

混合-反应(滞留)30 min 。


④、电解质的作用
食盐、明矾、硅酸钠、磷酸、柠檬酸、酸酐、磷酸三 钠、氢氧化钠稀溶液。 ⑴ 中和胶体分散相质点的表面电荷,促使胶体质点 凝聚。 ⑵ 磷酸、柠檬酸促使非水化磷脂转变成亲水性磷脂。 ⑶ 明矾水解出的氢氧化铝以及生成的脂肪酸铝具有 较强的吸附能力,能包络胶体质点,还可吸附油中色 素等杂质。 ⑷ 磷酸、柠檬酸可以螯合、钝化并脱除与胶体分散 相结合在一起的微量金属离子,有利于精炼油气味、 滋味和氧化稳定性的提高。 ⑸ 促使胶粒絮凝紧密,降低絮团含油量,加速沉降 速度。 如:豆油水化脱胶可加入油重的0.05%~0.2%磷酸 (浓度为85%),之后加入稀碱液(2°Bé )。


②、碱炼法脱胶
碱性条件下,胶溶性杂质发生水解作用继而发生中和、凝聚、 吸附等作用而脱除。 ③、吸附法脱胶 利用吸附剂的表面吸附作用将油中胶杂脱除。 ④、热凝聚脱胶:利用胶体杂质对凝聚剂和温度的不安定性, 将其凝聚脱除。如:温度210~230℃加入油重0.05%的柠檬酸 和醋酸钠(重量比1:1)混合水溶液(浓度为40%~50%), 搅拌促使胶杂凝聚分离。


4、脂溶性杂质

游离脂肪酸:一般含量为 0.5%~5%,米糠油或棕榈 油甚至高达20%左右。 刺激性气味影响油脂风味;使磷脂等胶溶性杂质和脂 溶性杂质在油中的溶解度增加;是油脂、磷脂水解的 催化剂。 碱炼中和法、水蒸汽蒸馏法 甾醇:可在碱炼脱酸、吸附脱色、脱臭时除去。 生育酚:富集于脱臭馏出物中 。 色素:影响油品外观和使用性能,且对油品安定性产 生不利影响。采用吸附脱色。 烃类:使油脂产生特殊气味和滋味。减压蒸馏将其脱 除。
图6-11 超量碱与炼耗的关系
(全封闭快速混合连续碱炼工艺最适超碱量曲线


⑵、碱液浓度
碱液浓度的选择依据: 粗油的酸值(高酸值浓度大,反之小); 中性油皂化损失; 皂脚的稠度; 操作温度(高温淡碱,低温浓碱) ; 粗油的脱色程度


⑶、操作温度
初温:加碱时低温避免中性油皂化。 终温:反应后油-皂粒分离时较高温度可促进皂粒加 速凝聚释放出中性油并利于油-皂粒的分离。 离心机连续操作,分离温度一般80~90℃。加碱混 合温度一般为50℃左右。
4、水化脱胶设备 图6-4 水化罐
图6-7 真空干燥器






1.支架 2.阀门 3.恒位罐 4.液位报警器 5.下筒体 6.液面计 7.折流板 8.内筒体 9.上筒体 10.除泡刺 11.旋转喷头 12.照明灯 13.进油管 14.上盖 15.真空表 16.液滴档板 17.视镜
5、特殊水化脱胶工艺
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