精炼：脱胶脱酸

1 离心机 连续碱炼
四大先进食用油精炼脱酸技术 碱炼 （化学精炼）
2 混合油 碱炼 3 泽尼斯法
4 物理精炼
47
食用油酸值标准
48
一 碱炼法
1. 2. 3. 4. 5. 6. 原理 影响因素 碱炼损耗及碱炼效果 碱炼工艺 连续碱炼设备 废水和皂脚处理
49
1 碱炼法原理
碱中和FFA，生成肥皂 肥皂不溶于油，从油中分离析出 肥皂析出的同时，吸附相当数量色素、胶质、
小麦胚芽油 1.3-1.7% 22 <0.5 67 6 3 2
28 15 49 5 1 2
23
甾醇特性

无色、无味、高熔点晶体 化学惰性，对热、碱和酸都较稳定，不皂化 溶解度

不溶于水，难溶于乙醇、丙酮，溶于非极性溶剂 在油中溶解度也不高，但甾醇酯在油中溶解度↑

油加工中无多大影响 精炼中甾醇去向 碱炼时，皂脚吸附 脱色时，白土吸附 脱臭时，蒸馏出
2 毛油含一定量水时

卵磷脂吸水变为游离羟基式，极性增大，呈双亲性， 在油水界 面上定向排列 磷脂达到一定浓度时，形成胶态集合体（胶束） ，进一步形成 双(多)分子层，整体表现为亲水性
水滴
37
磷脂双(多)分子层
3 毛油含多量水时（加水于热油）

卵磷脂的极性基强烈亲水，吸 引水分子插入双分子层间，产 生膨胀 随吸水量增加，磷脂膨胀加剧， 成为比重比油脂大得多的胶粒 胶粒凝聚沉降，与油分离 同时，与磷脂结合的蛋白、糖、 粘质和微量金属也一起沉降
24
油脂中生育酚类型及含量(mg/100g油)
名 称 小麦胚芽油 玉米胚芽油 米糠油 棕榈油 橄榄油 椰子油 大豆油 菜籽油 花生油 棉籽油 向日葵油 生育酚 α 115.3 22.3 58 15.2 16.2 0.5 10.0 18.4 13.9 38.1 59.9 β 66.0 3.2 3.7 0.9 0.8 3 1.5 γ 7.9 33 1.0 62.5 38 18.9 38.7 3.8 δ 26 0.8 0.6 26.1 1.2 1.8 0.7 α 2.6 20.5 0.5 2.5 生育三稀酚 β 8.1 0.1 γ 43.9 1.9 δ 9.4 含 量 192.0 107.1 120 89 18.7 3.6 99.4 57.6 37.6 77.6 68.4
10
磷脂
磷酸甘油脂 鞘磷脂
α
11
毛油中磷脂含量
2.5 2 1.5 1 0.5 0
1. 2. 3. 4.
豆油 玉米胚芽油 棉籽油 米糠油 花生油 芝麻油 菜籽油 乳脂 猪油
随油料品种、产地、成熟程度不同而异 油料蛋白越丰富，磷脂含量越高 磷脂从油料中提取率随制油方法而变，20-90％ 磷×25＝磷脂
脱臭油 均低于0.03
BDL
33
第二节 脱胶 DEGUMMING
一、水化脱胶原理 二、水化脱胶影响因素 三、水化脱胶工艺 四、酸炼脱胶工艺 五、新脱胶工艺
34
一 水化脱胶原理
胶是什么？
35
原理
＋H2O 不破坏磷脂 分子结构
1 毛油含水很少时，卵磷 脂以内盐式存在，极性很 弱，呈溶解态
36
磷脂胶束与水化磷脂形成
R H 3C 12 H 3C 1 2 3 4 HO 5 6 10 11 13 14 9 8 7 17 16 15
甾醇含量
名称 含量 菜油甾醇 豆甾醇 β-谷甾醇 Δ5-燕麦甾醇 Δ7-豆甾醇 Δ7-燕麦甾醇 玉米胚芽油 1.38-2.0 23 6 66 4 1 <0.5 米糠油
3-3.5%(毛油) 1.5-2.0%(精油)
8

去水分的必要性


脱水的方法

三 胶溶性杂质

在毛油中形成胶溶性物质的杂质，10-6 ～ 10-9m
磷脂 蛋白质 糖类、树脂、粘液
9
毛油属于胶体体系
溶胶在热力学上不稳定，但长时间相对稳定 ① 动力学稳定性 胶粒Brown运动，使溶胶不致因重力而沉降 ② 电学稳定性（溶胶稳定的最重要原因） 胶团双电层结构，胶粒带相同电荷，相互排斥 ③ 水化膜 胶团双电层中反离子都是水化的，胶粒外面有一层 水化膜，阻止胶粒互相碰撞和胶粒结合变大
第三章 油脂精制
1
第一节 毛油中的杂质
2
杂质种类

杂质种类和含量，随油料品种、产地、制油方法、贮藏条件而变 依据在毛油中的原始分散状态，分为
悬浮性杂质，机械杂质 水溶性杂质 油溶性杂质

挥发性杂质，包括水 胶溶性杂质，毛油中的蛋白、糖类、磷脂等胶性物质
3
一 机械杂质
以悬浮状态存在于毛油中的杂质，＞10-6m 泥沙、饼粕碎屑、草杆、纤维、铁屑等 不能被轻汽油、乙醚、石油醚溶解 含量0.5—1.5%
43
四 新脱胶工艺

针对高级食用油生产中NHP难题，脱NHP效果 直接影响精炼效果

磷≤5mg/kg 磷脂≤0.015% 铁≤ 0.1mg/kg 铜≤ 0.01g/kg
44
磷酸脱胶
磷酸、柠檬酸、草酸 解离NHP 络合金属离子 叶绿素变为脱镁叶绿素，油色浅
45
磷酸脱胶
46
第三节 脱酸

38
二
影响水化因素
毛油种类和品质
木本油脂，较易 大豆油、花生油、葵花籽油、棉籽油，较难
亚麻籽油、菜籽油，难
变质、未成熟或蒸炒不好油料制得毛油，难
39
三 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（盐析] ←富油油脚 ↓ 磷脂
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
存储时，油色深暗、浑浊，沉淀
碱炼时，乳化
脱色时，增加吸附剂消耗 脱臭时，高温焦化，发苦，油色固定 氢化时，催化剂中毒 热加工时，起泡 磷脂常与微量金属共存，促进氧化
17
磷脂水法脱除

水化时，不仅可用水，也可用稀的盐液、酸液、碱液 水化或碱炼能除去80%磷脂 HP易除去 NHP难除去，100ppmNHP的油，经16次水洗也不能脱除 如何脱NHP？转化为HP
42
脱胶、脱金属效果
油厂 P(mg/kg) Fe(mg/kg) 脱胶前 脱胶后 去除率% 脱胶前 脱胶后 去除率% 1 2 3 733 867 615 167 53 40 77.2 93.8 93.4 0.90 2.10 0.62 0.78 0.79 0.23 13.4 62.4 62.9
达四级油标准：磷脂＜0.15～0.45％；贸易标准：0.45％
31
其他

水解产物（甘一、二酯和甘油），脱臭除去
氧化产物，白土吸附、脱臭除去 微量金属离子，磷酸络合、白土吸附法去除 多环芳烃，PAH，如苯并芘，活性炭吸附、脱臭脱除


黄曲霉毒素，碱炼水洗除去
农药，完整的精炼工艺，尤其是脱臭可以完全脱除
O O O
NaOH
O Na O C HO
O
O
O
HCl
27
色素



天然色素 叶红素,β -胡萝卜素，高度不饱和，较油脂更易氧化，保护油脂。但 氧化到一定程度后，成为氧的载体，促进氧化 叶黄素,α -胡萝卜素的二羟衍生物 叶绿素,绿色光敏物质。抗氧化剂对油脂光氧化反应无法终止 加工色素 由霉变及蛋白质与糖类的分解产物而产生 由美拉德反应产生 由油脂及类脂物（如磷脂、棉酚）氧化、异构化产生 脱色必要性 影响油品的外观和使用性能 影响油品安定性
14
水化Hale Waihona Puke Baidu率
15
非水化磷脂形成
1. 磷脂酶D水解磷脂，生成不易水化的磷脂酸 2. 磷脂酸与钙、镁金属离子结合形成钙、镁复盐 3. 影响因素：原料成熟度，储藏、运输、加工条件
避免措施 •杀磷脂酶D •控制存储水分 •蒸炒条件 5-10%不可避免
16
磷脂脱除必要性

磷脂富有营养，抗氧化，应保留在油中？但它在油中存在， 影响油的储藏、精炼、加工
19
四 脂溶性杂质
呈真溶液状态存在于油脂内的一类杂质，＜10-9 m
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
游离脂肪酸 甾醇 维生素E 色素 烃类 蜡和脂肪醇 特殊杂质 其他油溶性杂质，甘一酯和甘二酯 多环芳环烃、黄曲霉素及农药
20
游离脂肪酸 Free Fatty Acids，FFA
来源
①不成熟油籽； ②制油时甘三酯受热、解脂酶分解产生
红花籽油
36.7
-
-
1.0
-
-
-
-
37.7 25
特性

淡黄色到无色、无味的油状物 γ -生育酚轻微氧化，部分转变为红色的生育醌 较长侧链，溶于非极性溶剂、油，难溶于乙醇和丙酮，不溶于水



对酸、碱都较稳定，化学处理时损失不大
富集于脱臭馏出物中 在精炼过程中应尽力保留
26
精炼对生育酚影响（mg/kg）
4
机械杂质的分离原理
比重及力学性质与油脂有较大差异 1. 沉降法，少用 2. 过滤法，常用 3. 离心分离法 ，工业上最容易连续化生产
5
毛油过滤设备
6
毛油连续过滤（二台并联）
7
二 水分

水在油脂中的溶解度很小，一般＜1%
水分存在状态

游离状，与磷脂、蛋白、糖乳化形成w/o体系，悬浮在油中 结合状，与亲水基团（如磷脂）结合 水分超过0.1%，油脂透明度不好 水分活化解脂酶，分解油脂，导致酸败 常压加热，氧化 减压干燥
含量，一般0.5～5%，陈米糠油、棕榈油可达20% 除去方法
①化学中和法
②物理法
脱除必要性
低级FFA，刺激性气味，影响油脂风味
是油脂/磷脂水解催化剂，促水解酸败 对热和氧稳定性差，促氧化酸败 增加磷脂等胶溶物、水在油中溶解度 妨碍油脂氢化，并腐蚀设备 21
甾醇
存在形态， 游离态；甾醇酯（蜡）；配糖体（苷）1/10
30
特殊杂质
棉油，棉酚 热榨0.36%，冷榨0.007%，浸出0.23%，精炼油0.01% 抗氧化、毒、色 除去，碱炼 芝麻油 芝麻酚，强抗氧化，毛油0.1%，脱臭油1ppm以下 芝麻酚林，0.3～0.6%，无机酸可水解成芝麻酚 芝麻素，0.4～1.1% 油菜籽 硫代葡萄糖甙，芥子甙，1～2% 硫化氢腐蚀设备；氢化 分解成异硫氰酸酯、硫氰酸酯、腈、硫化氢，脱臭逸出 蓖麻油 蓖麻碱 茶油 皂甙
油脚组成取决于水化工艺流程 水分55—75％ 磷脂15—30％
油脂15—20％
40
一些脱胶工艺参数
参数 水 用量 75%胶重 与胶等量 2~3% 3% 1% 2%
温度
32~49℃ 50~70℃ 65~75℃
70℃
95℃ 搅拌 时间 剧烈 机械搅拌 30~60min 10~15min 41
水化工艺
固杂及其它杂质 分离物总称为皂脚
50
碱炼法原理
51
习题
1. 2.
3.
请写出碱炼中可能发生的化学反应方程，说明 主次，哪些是期望的 写出磷脂、棉酚、黄曲霉毒素与碱的反应方程 分析影响碱炼化学反应速度的因素以及对生产 实践的指导作用 动力学 V1 = K1 CA
O
CH
3
O
O
O
CH
3
32
农药卫生标准
油品 豆油
农药 茵蒽滴 茵蒽滴 茵蒽滴 茵蒽滴 茵蒽滴 滴滴伊 艾氏剂 狄氏剂 七 氯 七氯环氧物
毛油 0.62 0.48 0.40 0.22 -
碱炼油 0.59 0.30 0.64 0.30 0.42 0.92 0.55 0.72 0.58 0.77
脱色油 0.51 0.35 0.48 0.29 0.65 0.83 0.65 0.64 0.69 0.86
28
脱色方法

吸附法 高温裂解法 化学法，如氢化加成、双氧水 精炼过程各单元都有不同程度的脱色作用
29
蜡和脂肪醇
蜡酯，高级脂肪酸和高级脂肪醇形成的酯 游离脂肪醇，C8～44直链偶碳伯醇为主 米糠油、棉油、芝麻油、胚芽油中含量较高，4% 常温下呈结晶固体，熔点70～80℃ 油中溶解，常温时结晶，油混浊而透明度差，影响外观 脂肪醇和蜡对热、碱较稳定， 难皂化或不皂化 低温结晶法除去

水化 酸炼 碱炼
18
蛋白质 糖 粘质
蛋白质存在形式 与糖、磷酸、脂肪复合成糖朊、
磷朊、脂朊胨
糖存在形式 与蛋白、磷脂、甾醇等复合；多
缩戊糖、戊糖胶、硫甙、糖基甘 油酯
粘质存在形式 单糖（半乳糖、阿拉伯糖、葡萄
糖）和半乳糖酸的复合物
脱除必要性 亲水性，使油水解酸败 梅拉德反应成棕黑色素， 白土无效 无水高温下，糖类脱水聚 合成糖酐，焦糖（苦味黑 色素），油色变深 措施 蒸炒、混合油蒸发 除去：水化、碱炼
12
磷脂特性
吸水性，在油中，磷脂吸湿、吸水膨胀，形成胶体溶液 吸水膨胀磷脂可与油脂分离 毛油储藏中油脚析出

13
磷脂分类
水化磷脂，HP，含极性较强基团，与水接触形成水合 物，且在水中析出 非水化磷脂，NHP，极性较弱 磷脂酸和溶血磷脂的钙镁盐 β磷脂，磷脂酸羟基在2位 形成机理