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棕榈油精炼与分提


棕榈油精炼与分提
毛棕榈油精炼应该关注的一个值叫DOBI, DOBI 值作为一 个质量参数评价棕榈毛油精炼能力的好坏,DOBI>3,精炼 能力好;DOBI 2.4~2.9,精炼能力中等;DOBI<2.3, 精炼能力差。 DOBI 值是指 446nm 对 269nm 吸收峰比率。 如果 DOBI〈2,就需要消耗2.5%以上的白土。 毛棕榈油脱胶 毛棕榈油一般都不单独进行脱

胶处理,尽管含磷比较低 (一般小于20PPM),但在脱色之前最好先加入0.0 5%的磷酸脱胶,这样有助于提高成品油的稳定性和耐煎炸 性. 具体的做法是, 在毛油进入脱色塔之前, 加一个混合器, 按照进油的流量混入一定比例的磷酸或者是柠檬酸,充分搅 拌后进入脱色塔,如果单靠白土的吸附来脱胶是不够的. 棕榈油有如下特点: 1.含饱和脂肪酸比较多,稳定性好,不容易发生氧化 变质。 2.棕榈油中含有丰富的维生素 A 原(500-700ppm)和 维生素 E(500-800ppm)。 3.棕榈油的存在无法用颜色反应来测定。氢化油中混 有棕榈油很难用简单的方法测 出来。棕榈油或氢化棕榈油

经适度氧化后散发轻微类似紫罗兰的气味,在测定稳定性或 加 速氧化试验中如果闻到这种气味就定性地表示有棕榈油 存在。 根据实际的生产经验,毛棕榈油的脱臭温度一般在25 6-265度之间,如果过低,不利于脱出FFA和分解色 泽,过高则会增加成本和反式脂肪酸. 分提 在棕榈油分提中,为了加快结晶的速度,我们通常在原 料中加入晶种的方法来帮助结晶,加入的晶种比原料的熔点 要高,有两种方式:一是按照比例直接在分提原料的大罐里 加,混合均匀后再泵入结晶罐冷却结晶;二是在结晶过程中 加入另一种结晶好的晶体.一般都会缩短100-300分 钟的结晶时间,同时还能提高液油的得率. 加晶种的关键在于加入晶种占所有原料的比例和晶种 的品质(主要是熔点) 吸附脱色原理 (1)吸附剂表面的吸附 吸附作用主要由吸附剂超微

凸凹表面的表面自由能所引起。在油和吸附剂充分接触后, 色素被吸附, 并最终达到吸附平衡。 脱色时温度高, 吸附快, 达到吸附平衡的时间短.因吸附是放热过程,温度太高,吸 附量反而下降。

(2)压滤脱色

油脂中色素与吸附剂达到吸附平衡后,

用压滤机来分离此悬浮液。油脂通过滤机内吸附剂层时,吸 附剂的有效浓度对油脂而言是很高的,这种浓度效应引起了 脱色剂与色素之间新的平衡。即在压滤过程中,油脂可进一 步脱色。 (3)化学反应 在脱色过程中,活性白上表面不仅进

行着吸附,而且还发生化学反应。在真空情况下,油脂氧化 产物发生分解、脱水作用.也称假中和作用,使油脂的过氧 化值明显降低。 油脂脱色的方法很多,工业生产中应用最广泛的是吸附 脱色法。油脂的吸附脱色,就是利用某些对色素具有强选择 性作用的物质(吸附剂)吸附除去油脂内色素及其他杂质的 方法。 目前用于油脂工业脱色的吸附剂主要有以下两种。 1)活性白土 活性白土是以膨润土为原料经处理加工

成的活性较高的吸附别,在油脂工业的脱色中应用最广泛。 活性白土对色素,尤其是叶绿素及其他胶性杂质吸附能力很 强,对 于碱性原于团和极性原于团吸附能力更强。油脂使用白 土脱色后,会使油脂带一点白土味.食用前必须脱臭。 (2)活性炭 活性炭是由树枝、皮壳等炭化后,再经

活化处理而成。具有细密多孔结构,脱色系数很高,对除去

油中红色非赏有效.脱色后独脂不带异味.能吸附低姻点物 质,但使用后过滤速度慢,价格昂贵,吸油率也较高。一般 不单独使用,往往与活性白土配合使用,搭配比通常为 1:1 0 一 20。 精炼棕榈油流程 棕果串→消毒处理→分离(棕果)→蒸煮→压缩→筛选 →沉淀池→渣油→离心机→干燥真空机→毛棕榈油→化学 精炼或物理精炼→精炼棕榈油 分提原理:天然油脂是多种甘油三酸酯是混合物,由于 组成甘油三酸酯的脂肪酸种类不同,以及在分子中脂肪酸分 布的不同,导致甘油三酸酯理化性质上的差异,将这些性质 不同的甘油三酸酯分级的过程成为油脂分提。 分提方法:分提工艺按其冷却结晶和分离过程的特点, 分为常规法、表面活性剂法、溶剂法以及液液萃取法等等。 应用比较广泛的工艺是常规法,又称干式分提。 分体理论得率计算方法 液油得率=〔(原料 IV-硬脂 IV)/(液油 IV-硬脂 I V)〕*100% 硬脂得率=〔(液油 IV-原料 IV)/(液油 IV-硬脂 I V)〕*100% 棕榈毛油酸价较高、额色较深、胶质较少,适合用物理 法精炼,以提高精炼率。毛油的颜色主要是大量的B—胡萝

卜素引起的。色素在加磷酸和白土的前处理中去陈一部 分.更多的是在蒸馏脱酸中除去。毛棕榈油的脱臭温度一般 在256-265度之间.特别是在脱臭塔盘里停留的时 间,一定要充分. 棕榈油中含有丰富的维生素 A(500-700ppm) 和维生素 E(500-800ppm),饱和脂肪酸含量较高,稳定性好,不容 易发生氧化变质。油棕果实里含有较多的解脂酶,所以对收 获的果实必须及时进行加工或“杀酵”处理棕榈毛油容易自 行水解而生成较多的游离脂肪酸,酸值增长很快,因此要及 时精炼或分提。 关于油脂脱胶 脱胶是脱除油脂中含有胶体物质的工艺过程。主要脱除磷脂 和与磷脂结合钙镁铁微量金属及其它杂质。其效果对脱酸脱 色脱嗅脱蜡有影响。 水化脱胶是利用磷脂等脂质分子中所含亲水基,将一定量热 水或酸,加入到油中,使胶体水溶性脂质吸水膨胀,凝聚, 进而用沉降或离心方式从油中分离。 水化脱胶原理: 磷脂酸胆碱 H2C-OOCR1 |

R2OCO-C –H O | || 亲水基 (胆碱)

H2C-O-P-O-CH2CH2-N(CH3)3 | OH 磷酸基 OH 氮化合物 |

磷脂大体分为水化磷脂(Hydratable Phospholipids,HP), 非水化磷脂(Nonhydratable Phospholipids,NHP)。 非水化磷脂(NHP)及钙镁铁微量金属等是制油业深感烦恼 问题之一。 大豆受早霜之害, 加之在收获期间遇到连绵阴雨, 及在贮存和运输中大豆发热,使毛油中非水化磷脂含量增 高。这样不仅使精炼损耗增大,且从这类毛油中磷脂品质极 差,油脂色泽也较深。 研究证实, NHP 是由磷脂酰胆碱 (Phosphatidy Choline ,PC) 和磷脂乙醇胺(Phosphatidy ethanomine,PE)受磷脂酶作用 而生成磷脂酸(Phosphatidic acid,PA)为其主要成分。 大豆油 NHP 中二价金属总量,与总磷脂数量大体一致。 在酸脱胶中,根据酸调节分级脱胶原理,先加入酸等化学试 剂,将非水化磷脂(NHP)转化为水化磷脂(HP),并将与 PA,PE 结合的钙镁铁等二价金属离子 Ca++ 、Mg++、Fe++变 为游离状态,移到水相中除去。再通过加入稀碱调节 PH 值

(通常在 5 左右),进而改善分离条件,降低油脂脱胶精炼 工艺中油损耗。 磷脂脱胶原理: 磷脂脱除→离心分离 ↓ 水化脱胶 →水化磷脂(HP) 酸脱胶 → 非水化脱胶(NHP) ↓ 磷脂 酸 磷脂 2phosphatide 十 M++ ─

(Phosphatide)2 -M++ 酸 M:Ca,Mg,Fe 碱

特殊脱胶法(special degumming): 是由瑞典(Alfa-laval)公司开发,又称酸精炼法。 工艺流程: 酸 ↓ 毛油 →换热器 →混合器→ 中间罐→ → 离心机 → 混合器 → 离心机 → 精炼油 (碱,热水) ↓ 混合器→中间罐

↑ 热水 工艺具体操作: 在加热到 70℃毛油中加入 0.05%-0.2%磷酸或柠檬酸,经 混合后,在中间罐保持 5 分钟左右,加稀碱水进行中和。中 和操作若不充分, 则胶质粘度变得过高, 不易进行离心分离, 若中和过分,由于脂肪酸皂化而乳化,使损耗变大。随后加 入热水,在经过 20 分钟左右水化脱胶后,再一次进行离心 分离。 工艺叁数:油温 75℃-90℃,加酸量:0.1%-0.3%W/W(磷 酸或柠檬酸),滞留时间:5min ,NaOH 添加量:仅与部分酸 中和,调节 PH 值,而不是与 FFA 中和。加水量:由磷脂含 量而定。水化时间:60min, 洗涤水量:3%vol . 工艺指标:残留磷脂:≤20ppm ≤0.1(真空干燥) 食用植物油脱色技术介绍 通常,食用油脱色是为了降低油脂的色泽,获得浅色或天然 的油脂,但是现今的食用油脂脱色的目的,主要是为了除去 油脂中人们不希望存在的副产物,包括不利于食用安全卫生 的某些有害物质,如污染造成的多环芳烃,农药残留,氧化 变质物质等等。人们选择各种有效的吸附剂,通过选择性吸 水分:≤0.5

附作用可以脱除这些副产物,确保食用油安全卫生,还可以 满足对油脂进一步加工要求。

脱色所要除去的物质

●氧化产物主要来自油脂的自动氧化作用以及受到脂 质氧化酶作用形成的初级氢过氧化物,在油脂加工与储运过 程中,这些氧化产物发生分解,形成次级氧化物,如醛、酮、 环氧化物等。此外,生育酚、甾醇、色素体等类脂质,经过 氧化作用所形成的产物,也要在脱色过程中脱去。

●色素体主要是各种类胡萝卜素与叶绿素以及棉籽油 中的棉籽酚, 上述化合物经过氧化作用形成有色产物, 另外, 色素体与氧化的油脂相互作用,往往使油脂产生黄褐色(或 棕褐色)。通过脱色工序可以除去这些色素体及其氧化产物。

●磷脂与糖脂虽然油中大部分磷脂与糖脂可以通过脱 胶方法除去,但是脱胶后油中往往还残留少量的磷脂与糖 脂,需要通过脱色方法进一步除去,获得含磷量很低的脱色 油(例如,含磷量小于 5ppm),适合进一步进行物理精炼。

●微量金属油脂加工中可能导致微量铁、铜等金属进入

油中,某些油脂受到环境污染有镉、铅等重金属进入油中, 此外,氧化油脂中还残存微量的镍化剂等物质。通过脱色可 以除去食用油中残存的微量金属,有利于确保油脂稳定性与 食用安全卫生。

●皂类油脂中往往含有某些水不溶性的金属皂类,例如 钙皂、镁皂等,这些皂类通过水洗方法难以脱除,必须采用 脱色方法除去这些皂类,否则皂类会促进油脂氧化变质,不 利于确保油脂质量,也妨碍油脂进一步加工利用。

●污染物食用油脂的污染物有两大类:1.农药残留:来 自油料作物施用农药,或者自然环境中(水与土壤) 存在的 某些农药,例如有机磷,含氮的农药,可以生物降解甚至被 植物吸收,进入油中。2.多环芳烃类:在燃烧过程中往往形 成多环芳烃,如果油料加热干燥,会使油脂受到此类物质污 染,如椰子油。另外,环境污染(海水、大气污染等) 也会 造成某些油脂中含多环芳烃。油脂通过活性炭脱色,再通过 真空脱臭可以完全除去这些有害物质。

食用油脱色剂

●活性白土这是食用油脂脱色与提纯的最主要吸附剂。

有天然活性白土与无机酸处理的活性白土两大类,通常后者 吸附力更强,因为通过适当的酸处理之后,白土的表面积从 原来的 40~60m2/g,升高到 250~ 350m2 /g。经过无机 酸处理之后,活性白土由中性或弱酸性转变为较高的酸性, 因此又称为酸性白土,它不仅具有较强的吸附活性,而且具 有以下几个明显特性:固体酸性质;阳离子交换剂性质;酸 催化剂性质;助滤剂性质。因而,酸性白土对油脂具有多方 面作用,要根据不同的油脂与不同的要求,选择适合的吸附 剂用量与用法。

●活性炭可用多种含碳原料制取(煤、木材、果壳等), 经过高温处理,再用化学活化剂(磷酸、氧化锌等) 、空气、 蒸汽活化,增大其表面面积,提高吸附活性。这种活性炭, 常常与活性白土一起使用,促进脱色与提纯油脂作用。活性 炭能够有效脱除白土不能吸附的高分子的多环芳烃,(而脱 臭过程,只能除去含 4 个或 4 个以下的低分子量的多环 芳 烃)。活性炭对多环芳烃吸附作用特别强,即使通过压榨活 性炭滤饼,滤出的油脂中也不含多环芳烃。

●新的脱色吸附剂以水玻璃为原料,经过稀硫酸处理之 后,制取一种含水量 60%~70%的特种硅胶,它的比表面积 很大(800m2/g 左右)。这种硅胶对微量金属皂与磷脂,有很

高的活性与选择性吸附作用。 两种新的脱色方法

●用合成硅胶脱色通过精确严格条件制取一种水溶性 的硅酸盐,这种吸附剂又称为“水凝胶” ,它与活性白土吸 附剂结合在一起使用,两者具有互补作用,因为这种脱色剂 对于磷脂、微量金属、皂类具有较高吸附活性。有关专家推 荐:首先用这种硅胶吸附剂脱除食用油中的磷脂、微量金属 与皂类,然后通过白土过滤层吸附除去油中的叶绿素等色素 体, 此法所需脱色白土最省,有利于提高油的收率与质量。

●用溶剂混合油脱色人们在研究消除大豆油中多不饱 和脂肪酸氧化产生的劣变气味与滋味,延缓大豆油的氧化劣 变速率时,获得一种有效的新方法。首先,采用“大豆油/ 非极性溶剂”混合油(例如,用浸出油溶剂),然后使此混合 油通过装填硅胶吸附剂为柱子,在混合油渗滤过程中硅胶吸 附了大豆油中这些极性的氧化变质产物,通过吸附之后的混 合油,脱去溶剂,获得优质的食用油,不仅具有良好的感官 稳定


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