第六章 油脂精炼2

图6-31 脱色时间对豆油脱色程度的影响
80 60 温度 白土添加量 绝对压力 搅拌
黄色度
40 20
95 C 2% 60mmHg 充分
o
15
30
45
60
80
时间（min）
（5）脱色时间 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，过长的时间使脱色速度明显缓慢甚至造成 回色、共轭化、油脂带异味等。一般10-15min已可 满足脱色的实际要求。 （6）混合程度 固液非均匀反应，良好的混合有助于均匀脱色，应以 不引起油脂飞溅、减少油脂氧化为度。 （7）脱色工艺 逆流 、多次吸附平衡效果好。如预脱—复脱工艺，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。

（二）溶剂法脱蜡 在析出蜡晶的油中添加溶剂（常用工业已烷），然后进行油蜡分离、溶剂蒸脱。 特点：30℃以下容易进行油蜡分离。但工艺流程长，损耗溶 剂，混合油中残留少部分蜡。 （三）表面活性剂法 在蜡晶析出过程中添加表面活性剂，强化结晶，改善油-蜡分 离效果。 (四)中和冬化法 将脱胶、脱酸和脱蜡组合在化学精炼工艺中的连续脱蜡方法。 (五)其他脱蜡法 1、稀碱法 2、添加凝聚剂法






（七）脱臭系统运行条件 1、真空系统运行 2、脂肪酸捕集 脱臭馏出物要尽量回收，综合利用并减少冷却水污 染。利用冷却脂肪酸直接喷淋冷凝回收，脂肪酸温 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 当油温降至40℃以下经袋式安全过滤器。成品油及 时添加抗氧化剂。按油量的0.01-0.02%添加5%浓度 的柠檬酸水溶液。
(二)吸附脱色机理及影响因素
1、吸附脱色机理 物理吸附-吸附剂和色素分子间的范德华引力；化学 吸附-靠吸附剂表面自由能。 2、影响因素 脱色最佳状态包括油脂种类、油中杂质、漂土种类、 用量、接触时间、油和漂土的水分、漂土颗粒大小、 脱色器类型、过滤机类型、脱色油要求。 （1）油的品质及前处理 油脂中色素的成分（如固定色素）、残留胶质及悬浮 杂质量，会降低脱色效率或增加吸附剂用量。 （2）吸附剂的质量和用量 不同种类、不同规格的吸附剂适宜不同油脂的脱色， 吸附剂用量影响脱色效果。要考虑吸附剂对油脂酸价、 回色、过滤速度、吸附油脂量的影响。
BLEACHING
Vessels
Spent earth
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。 （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 （五）其他脱色法

二、脱蜡工艺
（一）常规法 冷冻结晶；过滤分离。 一次结晶过滤工艺：脱臭米糠油在50℃以上送入冷 却装置，在慢速搅拌、常压下充分冷透至25℃。冷 却结晶时间48小时，然后过滤分离油、蜡。过滤压 强维持在0.3～0.35MPa，过滤后及时用压缩空气吹 出蜡中余油。 两次结晶过滤工艺：脱臭米糠油充分冷透至30℃， 冷却结晶时间24小时，过滤除去大部分蜡，滤机压 强不超过0.35MPa。滤出油第二次冷却至25℃以下， 冷却结晶24小时，再过滤除去蜡质。滤出油即为脱 蜡油。

（3）操作压力
吸附脱色伴有热氧化副反应，减压脱色较常压脱色的 热氧化副反应小（如共轭化机率小），成品油脂的质 量及稳定性较好。 工业脱色条件下，大豆油、玉米油、棉籽油等异构化 可产生0.1%-0.2%共轭脂肪酸，脱色前预先除氧及真空 脱色可使共轭化降至最低。

（4）操作温度
吸附脱色的操作温度决定于油脂品种、操作压力以及 吸附剂品种。如脱除红色较脱除黄色所需温度高；常 压脱色及活性度低的吸附剂脱色温度较高。 一般105℃-110℃脱色。过高会造成回色，酸价升高。
（三）间歇脱色工艺及设备
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
(四)连续吸附脱色工艺及设备

预热￫除氧干燥￫白土混合￫脱色反应￫过滤￫安全过滤￫脱色油
DRY BLEACHING
WET BLEACHING
吸附脱色罐（塔）
吸附剂定量器、吸附剂分离机

吸附剂定量器：
（一）温度 一定真空度，温度升高，蒸馏脱臭越易进行。 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。但过高温度会 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℃。 （二）操作压力 随着操作压力降低，脂肪酸及臭味组分的沸点也相应降低； 一定温度下，操作压力降低，汽提蒸汽的耗用量随之降低， 脱臭时间缩短。 高真空度能有效避免油脂水解所引起的蒸馏损耗;获得低酸值、 高品质的油脂产品。
一、油脂脱臭理论

(一)水蒸汽蒸馏理论 相同条件下，油脂中臭味物质的蒸汽压远大于甘三酯 的蒸汽压。因此，可利用高温、高真空、水蒸汽蒸馏 脱除臭味组分。


如：在250℃工业油脂脱臭条件下，高碳链脂肪酸蒸汽压为 26.66～2.67kPa，而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，两者的相对挥发度达20000。 而油脂中其他臭味组分的蒸汽压比脂肪酸还要高。
要使臭味组分含量达到要求，必需有一定的脱臭时 间。但时间过长，对油脂质量造成影响，且设备产 量降低。 汽提蒸汽量随设备结构而变，一般为油重的4%～15%； 间歇脱臭3～8小时，连续脱臭15～120分钟。


四、待脱臭油和成品油质量 待脱臭油中臭味组分的最初浓度(V1)，成品油中臭味 组分的最终浓度(V2)，都对脱臭过程产生影响。 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。 （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。

(二)脱臭损耗 先进设备及合理操作条件下，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。 蒸馏损耗： 臭味组分（低分子醛、酮、酸）；少部分 油脂水解生成脂肪酸；中性油脂的蒸馏挥发损耗； 飞溅损耗：汽提蒸汽的机械作用引起油脂飞溅损耗。
二、影响脱臭效果的因素

一、 吸附脱色
利用较强选择性吸附作用的物质，在一定条件下吸附 油脂中的色素及其他杂质。 （一）吸附剂 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。 脱色效果好，最常用。 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，能有效脱除再生色素、多环芳烃和残 留农药，不影响油脂风味。但价格昂贵，吸油率较 高。必要时与白土混合使用。 硅藻土：多用作助滤剂。
三、间歇式脱臭工艺及设备

时间长（8h)、耗蒸汽量大、品质较连续式差
四、连续式脱臭工艺及设备 层叠分隔室单壳体塔

连续式单壳体脱臭系统
去真空
加热水蒸气 搅拌/汽提水蒸气 真空加热容器 脂肪物 冷凝段
预汽提段
馏出物 回收器 脱臭浅盘
脱气器
省热器 后脱臭浅盘
省热器 飞溅油罐 冷却器 原料
精过滤机 冷却器
定量式螺旋输送机—输入端不连续双头螺旋叶，输 出端连续单螺旋叶，造成输出端物料密度大，添加 量均匀，并在电机和无级变速器不同转速的配合下， 调整下料量。
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容积式定量器：
供料罐、定量筒、自动控制装置组成。定量筒为一 标准容积的圆筒，上下设有交替启闭的蝶形阀。控 制充填频率即可调整白土添加量。自控装置可以根 据油流量定量比配白土添加量。 吸附剂分离:叶片式过滤机
3、脂肪酸捕集器
采用低温（60℃）脂肪酸对高温脱臭馏出气体直接冷 凝，将脂肪酸等高沸点组分冷凝回收，减少冷凝水的 污染。 脂肪酸捕集器由脂肪酸喷头、旋风分离室和分离挡板 组成。
4、屏蔽泵 是输送高温油脂的气密泵，防止空气对高温油脂的氧 化，在高真空条件下运行。 主要特点：泵与电机为一整体结构，定子与转子都用 薄金属罩密封，所有通向外界的联接处均使用密封片 或O型密封环进行密封，从而有效地防止了泵运转时的 空气泄漏，避免了高温油脂与氧的接触。
第六节 脱蜡


含蜡量高的毛油要生产色拉油时需脱蜡。
如：玉米胚芽油含蜡量0.01%～ 0.04%，葵花籽油含蜡量 0.06%～0.2%％，米糠油含蜡量1～5%％。
一、脱蜡的意义及机理 脱蜡的意义：油脂含蜡使浊点升高、透明度和消化 吸收率下降、气滋味和适口性变差。 脱蜡方法有常规法、溶剂法、表面活性剂法、凝聚 剂法、尿素法、静电法等多种。基本原理均是冷冻 结晶及分离，区别仅是辅助手段不同。 脱蜡的机理：油脂中的蜡是高级一元羧酸与高级一 元醇形成的酯。是带有弱亲水基的亲脂性化合物。 温度高于40℃时，蜡的极性微弱，溶解于油脂中； 随着温度下降，蜡分子中的酯键极性增强，低于 30℃时蜡形成结晶析出。

脱臭压力一般为0.27-0.40KPa(1-3mmHg)。

（三）通汽速率与时间 汽化效率随通汽速率增大而增大，但必须以油脂不 发生飞溅现象为度。
脱除定量臭味组分所需蒸汽量，随油中臭味组分含 量的减少而增加。当油中臭味组分含量从0.2%降到 0.02%时，脱除同样数量的臭味组分，过程终了所耗 蒸汽量是开始时的10倍。
脱臭油脂
馏出物
填料塔脱臭工艺流程
填料脱臭塔中填料实物
辅助脱臭设备

1、析气器
待脱臭油中，一般溶解有1/万-5/万的氧气，需在高温 脱臭之前脱除。析气器的型式有多种，可兼带预热和 减压脱气，一般70℃。

2、换热器
用于冷热油热交换——热量回收、加热高温油。 利用高压蒸汽（压力6.86MPa，温度280-300℃）做热 源，要求加热器、管道、管件能承受高压高温，采用 特殊换热器结构，如热补偿等。高压锅炉的投资费用 高。 利用导热油（导热油温度250℃～330℃ ）作热源，有 单独的导热油循环系统，效果稳定，操作简便，但传 热系数较低，所需传热面积大，渗漏后污染油脂。
第五节 油脂脱臭



油脂臭味的来源： 油料本身含有的类脂物和脂肪伴随物随制油过程进 入油脂； 在油脂制取和储藏过程中油脂水解、氧化的分解产 物； 制油和加工过程产生的工艺性气味； 天然油脂中，臭味组分的含量约为0.1-1.0%。 油脂脱臭的作用： 脱除游离脂肪酸、过氧化物、热敏性色素、蛋白质 的挥发性分解物、小分子量多环芳烃、残留农药等。 改善油脂风味和色泽，提高油脂烟点，提高油脂稳 定度和品质。
5、真空装置 水喷射真空泵、机械真空泵、汽-水串联真空泵， 极限真空度较低（700mmHg)，常用在真空度要求 不高、抽气量大的工序。如真空干燥、脱色、脱溶 等。 脱臭时常用多级串联的蒸汽喷射真空泵。每一级都 由喷嘴、喷嘴室、混合室、扩压器等组成。 蒸汽喷射泵按被抽介质的性质分两类：1型为可凝 气体，2型为可凝气体+不凝气体。 多级蒸汽喷射真空泵的主要性能参数有：抽气量、 真空度、蒸汽压力、蒸汽耗量等。 抽汽量由脱臭过程逸出气体量确定。即由脱臭气体 量和喷入的直接蒸汽量决定。因此，减少直接蒸汽 用量对真空泵的节能非常重要。
第四节 脱色
油脂中所含色素可分成两大类： 天然色素：油料中所含色素在制油过程进入油中。如 叶绿素、类胡萝卜素、叶黄素、棉酚。 加工色素：油脂生产过程新生成的色素。如叶绿素受 高温作用转变成叶绿素红色变体，蛋白质、磷脂等有 机降解产物，糖类的焦化等。 油脂脱色方法：吸附脱色、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）、氧化脱色、 化学试剂脱色等。 主要是吸附脱色，辅助脱色是碱炼、脱臭工段。 脱色工段作用：脱色；除去微量金属，残留皂粒、胶 质、臭味物质、多环芳烃和残留农药、氧化产物等。 不利：吸附脱色废白土中残留油脂造成油脂损耗。