油料與油脂加工技術(shù)連載四
來(lái)源:環(huán)球糧機(jī)網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2015-04-29 15:13:17
油脂精煉,毛油一般指從浸出或壓榨工序由植物油料中提取的含有不宜食用(或工業(yè)用)的某些雜質(zhì)的油脂。毛油的主要成分是甘油三脂肪酸酯的混合物(俗稱(chēng)中性油)。除中性油外,毛油中還含有非甘油酯物質(zhì)(統(tǒng)稱(chēng)雜質(zhì)),其種類(lèi)、性質(zhì)、狀態(tài),大致可分為機(jī)械雜質(zhì)、脂溶性雜質(zhì)和水溶性雜質(zhì)等三大類(lèi)。
1.油脂精煉的目的和方法
油脂精煉的目:油脂精煉,通常是指對(duì)毛油進(jìn)行精制。毛油中雜質(zhì)的存在,不僅影響油脂的食用價(jià)值和安全貯藏,而且給深加工帶來(lái)困難,但精煉的目的,又非將油中所有的雜質(zhì)都除去,而是將其中對(duì)食用、貯藏、工業(yè)生產(chǎn)等有害無(wú)益的雜質(zhì)除去,如棉酚、蛋白質(zhì)、磷脂、黏液、水分等都除去,而有益的“雜質(zhì)”,如生育酚等要保留。因此,根據(jù)不同的要求和用途,將不需要的和有害的雜質(zhì)從油脂中除去,得到符合一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的成品油,就是油脂精煉的目的。
油脂精煉的方法:根據(jù)操作特點(diǎn)和所選用的原料,油脂精煉的方法可大致分為機(jī)械法、化學(xué)法和物理化學(xué)法三種。
上述精煉方法往往不能截然分開(kāi)。有時(shí)采用一種方法,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生另一種精煉作用。例如堿煉(中和游離脂肪酸)是典型的化學(xué)法,然而,中和反應(yīng)生產(chǎn)的皂腳能吸附部分色素、黏液和蛋白質(zhì)等,并一起從油中分離出來(lái)。由此可見(jiàn),堿煉時(shí)伴有物理化學(xué)過(guò)程。油脂精煉是比較復(fù)雜而具有靈活性的工作,必須根據(jù)油脂精煉的目的,兼顧技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)效益,選擇合適的精煉方法。
2.機(jī)械方法:
沉淀
沉淀原理:沉淀是利用油和雜質(zhì)的不同比重,借助重力的作用,達(dá)到自然分離二者的一種方法。沉淀設(shè)備:沉淀設(shè)備有油池、油槽、油罐、油箱和油桶等容器。③沉淀方法 沉淀時(shí),將毛油置于沉淀設(shè)備內(nèi),一般在20~30℃溫度下靜止,使之自然沉淀。由于很多雜質(zhì)的顆粒較小,與油的比重差別不大。因此,雜質(zhì)的自然沉淀速度很慢。另外,因油脂的粘度隨著溫度升高而降低,所以提高油的溫度,可加快某些雜質(zhì)的沉淀速度。但是,提高溫度也會(huì)使磷脂等雜質(zhì)在油中的溶解度增大而造成分離不完全,故應(yīng)適可而止。
沉淀法的特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,但其所需的時(shí)間很長(zhǎng)(有時(shí)要10多天),又因水和磷脂等膠體雜質(zhì)不能完全除去,油脂易產(chǎn)生氧化、水解而增大酸值,影響油脂質(zhì)量,不僅如此,它還不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的要求,所以,這種純粹的沉淀法,只適用于小規(guī)模的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。
過(guò)濾
過(guò)濾原理:過(guò)濾是將毛油在一定壓力(或負(fù)壓)和溫度下,通過(guò)帶有毛細(xì)孔的介質(zhì)(濾布),使雜質(zhì)截留在介質(zhì)上,讓凈油通過(guò)而達(dá)到分離油和雜質(zhì)的一種方法。②過(guò)濾設(shè)備 箱式壓濾機(jī)、板框式過(guò)濾機(jī)、振動(dòng)排渣過(guò)濾機(jī)和水平濾葉過(guò)濾機(jī)。
離心分離
離心分離是利用離心力分離懸浮雜質(zhì)的一種方法。臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī),臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)是輕化工業(yè)應(yīng)用已久的一類(lèi)機(jī)械產(chǎn)品,近年來(lái)在部分油廠用以分離機(jī)榨毛油中的懸浮雜質(zhì),取得較好的工藝效果。目前國(guó)內(nèi)油廠用于毛油除雜的WL型離心機(jī)的技術(shù)性能: 轉(zhuǎn)鼓大端直徑(毫米):WL-350 350 、WL-380 380;轉(zhuǎn)鼓工作長(zhǎng)度(毫米):WL-350 650、WL-380 618;轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分鐘)WL-350 3100-3500、WL-380 3500;分離因素:WL-350 1800-2400、WL-380 2560;螺旋速度(轉(zhuǎn)/分鐘)WL-350 28-45、WL-380 22;生產(chǎn)能力(噸/時(shí))WL-3501-2、WL-380 2.5;電機(jī)功率(千瓦)WL-3507.5、WL-380 7.5-11;工作溫度(℃)WL-350 0-90、WL-380 0-90;凈油含渣(%)WL-350≤0.2、WL-380≤0.2;渣中含油(%)WL-350≤40、WL-380≤40;外形尺寸(毫米)WL-350 1660X900X540、WL-380 1800X900X530;整機(jī)質(zhì)量(千克)WL-350 670、WL-380 800
3.水化法
水化原理:所謂水化,是指用一定數(shù)量的熱水或稀堿、鹽及其他電解質(zhì)溶液,加入毛油中,使水溶性雜質(zhì)凝聚沉淀而與油脂分離的一種去雜方法。水化時(shí),凝聚沉淀的水溶性雜質(zhì)以磷脂為主,磷脂的分子結(jié)構(gòu)中,既含有疏水基團(tuán),又含有親水基團(tuán)。當(dāng)毛油中不含水分或含水分極少時(shí),它能溶解分散于油中;當(dāng)磷脂吸水濕潤(rùn)時(shí),水與磷脂的親水基結(jié)合后,就帶有更強(qiáng)的親水性,吸水能力更加增強(qiáng),隨著吸水量的增加,磷脂質(zhì)點(diǎn)體積逐漸膨脹,并且相互凝結(jié)成膠粒。膠粒又相互吸引,形成膠體,其比重比油脂大得多,因而從油中沉淀析出。
水化設(shè)備:目前廣泛使用的水化設(shè)備是水化鍋。一般油廠往往配備2~3只水化鍋,輪流使用。也可作為堿煉(中和)鍋使用。
工藝流程:機(jī)榨毛油→預(yù)熱→加水→靜置沉淀(保溫)→分離(油腳(或并入待水化毛油)浸出油→加熱鹽水→靜置沉淀→撇油)→水化凈油→真空脫水→成品油;浸出毛油→冷卻→水化→(稀堿→)沉降(→油腳)→干燥→成品油
水化脫膠工藝參數(shù):毛油的質(zhì)量要求:水分及揮發(fā)物≤0.3%;雜質(zhì)≤0.4%。水的質(zhì)量要求:總硬度(以 CaO計(jì))<250毫克/升;其他指標(biāo)應(yīng)符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。間歇式脫磷加水量可采用膠質(zhì)含量的3~5倍;連續(xù)式脫磷加水量可為油量的1%~3%。水化溫度。通常采用70~85℃,水化的攪拌速度,應(yīng)能變動(dòng).間歇式的應(yīng)至少有兩種速度選擇;水化脫磷工藝中如添加酸類(lèi)等情況時(shí),添加量可考慮為油量的0.05%~0.10%。連續(xù)式脫磷設(shè)備因膠質(zhì)分離時(shí)帶有少量雜質(zhì),大型廠宜采用排渣式離心機(jī),以節(jié)省清洗碟片的時(shí)間。水化脫磷設(shè)備的選用,處理量小于20噸/天的宜采用間歇式設(shè)備;處理量大于50噸/天的應(yīng)采用連續(xù)式設(shè)備。水化脫磷設(shè)備布置宜在二層樓房車(chē)間,主要設(shè)備及操作的儀表開(kāi)關(guān)應(yīng)放在樓上,中間貯罐及輔助設(shè)施放在樓下。一般新設(shè)計(jì)車(chē)間中,間歇式水化鍋之間的凈空距離可為0.6~0.8米,兩兩成組,組之間凈空距離可為1.2~1.5米,連續(xù)式水化離心機(jī)之間距離可為1.5~1.8米。成品質(zhì)量:磷脂含油(干基)< 50%;含磷脂量< 0.15%~ 0.45%(據(jù)不同油品和要求);含磷量<50~150毫克/千克;雜質(zhì)≤0. 15%;水分<0.2%⑩(連續(xù)式)消耗指標(biāo):蒸氣(0.2兆帕)60~80千克/噸;水(20℃)0.2~0.4米3/噸;電3~5千瓦·時(shí)/噸。
4.堿煉法
堿煉,是用堿中和游離脂肪酸,并同時(shí)除去部分其他雜質(zhì)的一種精煉方法。所用的堿有多種,例如石灰、有機(jī)堿、純堿和燒堿等。國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的是燒堿。
堿煉的原理:堿溶液與毛油中的游離脂肪酸發(fā)生中和反應(yīng)。反應(yīng)式如下: RCOOH+NaOH→ROONa+H2O除了中和反應(yīng)外,還有某些物理化學(xué)作用。
燒堿能中和毛油中游離脂肪酸,使之生成鈉皂(通稱(chēng)為皂腳),它在油中成為不易溶解的膠狀物而沉淀。皂腳具有很強(qiáng)的吸附能力。因此,相當(dāng)數(shù)量的其他雜質(zhì)(如蛋白質(zhì)、黏液、色素等)被其吸附而沉淀,甚至機(jī)械雜質(zhì)也不例外。毛棉油中所含的游離棉酚可與燒堿反應(yīng),變成酚鹽。這種酚鹽在堿煉過(guò)程中更易被皂腳吸附沉淀,因而能降低棉油的色澤,提高精煉棉油的質(zhì)量。堿煉所生成的皂腳內(nèi)含有相當(dāng)數(shù)量的中性油,其原因主要在于:鋼皂與中性油之間的膠溶性;中性油被鈉皂包裹;皂腳凝聚成絮狀時(shí)對(duì)中性油的吸附。在中和游離脂肪酸的同時(shí),中性油也可能被皂化而增加損耗。因此,必須選擇最佳條件,以提高精油率。
堿煉方法:按設(shè)備來(lái)分,有間歇式和連續(xù)式兩種堿煉法,而前者又可分為低溫和高溫兩種操作方法。對(duì)于小型油廠,一般采用的是間歇低溫法。
間歇式堿煉工藝流程:毛油→脫膠→加堿中和→升溫→加水→靜置沉淀→分離→凈油→水洗→干燥→堿煉油→皂油→煮沸加食鹽→撇油
連續(xù)式堿煉:連續(xù)式堿煉即生成過(guò)程連續(xù)化。其中有些設(shè)備能夠自動(dòng)調(diào)節(jié),操作簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高,此法所用的主要設(shè)備是高速離心機(jī),常用的有管式和碟式高速離心機(jī)。
堿煉脫酸工藝參數(shù)
?、倜撃z油的質(zhì)量要求:水分<0.2%;雜質(zhì)<0.15%;磷脂含量<0.05%。水的質(zhì)量要求:總硬度(以CaO計(jì))< 50毫克/升;其他指標(biāo)應(yīng)符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。燒堿的質(zhì)量要求:雜質(zhì)<5%的固體堿,或相同質(zhì)量的液體堿。
?、趶奶幚砹縼?lái)考慮,小于20噸/天的宜采用間歇式堿煉,大于50噸/天的應(yīng)采用連續(xù)式堿煉。
?、蹓A煉中堿液的濃度和用量必須正確選擇,應(yīng)根據(jù)油的酸價(jià)(加入其他酸時(shí)亦包括在內(nèi))、色澤、雜質(zhì)等和加工方式,通過(guò)計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定,堿液濃度一般為10~30波美度,堿煉時(shí)的超堿量一般為理論值的20%~40%。
?、荛g歇式堿煉應(yīng)采用較低的溫度。設(shè)備應(yīng)有二級(jí)攪拌速度。
⑤連續(xù)式堿煉可采用較高的溫度和較短的混合時(shí)間。在采用較高溫度的同時(shí),必須避免油與空氣的接觸,以防止油的氧化。
?、匏醋鳂I(yè)可采用二次水洗或一次復(fù)煉和一次水洗,復(fù)煉宜用淡堿,水洗水應(yīng)用軟水,水洗水量一般為油重的10%~20%,水洗溫度可為80~95℃。
⑦水洗脫水后的油的干燥應(yīng)采用真空干燥,溫度一般為85~100℃,真空殘壓為4000~7000帕,干燥后的油應(yīng)冷卻至70℃以下才能進(jìn)入下面的作業(yè)或貯存。
?、喑善焚|(zhì)量:酸價(jià) 間歇式≤0.4、連續(xù)式≤0.15或按要求;油中含皂 間歇式<150~300毫克/1克、連續(xù)式< 80毫克/千克,不再脫色可?。?150毫克/千克;油中含水<0,1%~0.2%;油中含雜<0.1%~0.2%。
?、嵯闹笜?biāo):蒸氣(0.2兆帕)200-250千克/噸;軟水0.4-0.6米3/噸;冷卻水(20℃,循環(huán)使用的補(bǔ)充水量)1-1.5米3/噸;電5-20千瓦·時(shí)/噸;燒堿(固體堿,含量 95%);FFA含量的1.5-2倍;堿煉損耗(1.2-1.6)X韋森損耗
?、夥抢鋮s用水廢水排放量及其主要指標(biāo):堿煉時(shí)的非冷卻用水是植物油廠產(chǎn)生廢水的重要方面,應(yīng)盡量減少?gòu)U水的產(chǎn)生和對(duì)環(huán)境的污染程度。排放量<0.4~0.6米3/噸。
主要污染指標(biāo):pH 8~10;SS 2 000~5000毫克/升;COD 5 000~10 000毫克/升; BOD 8 000~15 000毫克/升;含油量500~1000毫克/升。
5.塔式煉油法
塔式煉油法又稱(chēng)“澤尼斯煉油法”。該法已用于菜籽油、花生油、玉米胚油和牛羊油等的堿煉,同時(shí)也適用于棉籽油的第二道堿煉。一般的堿煉法是堿液分散在油相中和游離脂肪酸,即油包和,即水包油滴(O/W)型。塔式煉油法由三個(gè)階段組成,第一階段是毛油脫膠,第二階段是脫酸,第三階段是脫色其工藝過(guò)程如下:
6.物理精煉
油脂的物理精煉即蒸餾脫酸,系根據(jù)甘油三酸酯與游離脂肪酸(在真空條件下)揮發(fā)度差異顯著的特點(diǎn),在較高真空(殘壓600帕以下)和較高溫度下(240~260℃)進(jìn)行水蒸氣蒸餾的原理,達(dá)到脫除油中游離脂肪酸和其他揮發(fā)性物質(zhì)的目的。在蒸餾脫酸的同時(shí),也伴隨有脫溶(對(duì)浸出油而言)、脫臭、脫毒(米糠油中的有機(jī)氯及一些環(huán)狀碳?xì)浠衔锏扔卸疚镔|(zhì))和部分脫色的綜合效果。油脂的物理精煉適合于處理高酸價(jià)油脂,例如米糠油和棕櫚油等。
油脂的物理精煉工藝包括兩個(gè)部分,即毛油的預(yù)處理和蒸餾脫酸。預(yù)處理包括毛油的除雜(指機(jī)械雜質(zhì),如餅渣、泥沙和草屑等)、脫膠(包括磷脂和其他膠粘物質(zhì)等)、脫色三個(gè)工序。通過(guò)預(yù)處理,使毛油成為符合蒸餾脫酸工藝條件的預(yù)處理油這是進(jìn)行物理精煉的前提,如果預(yù)處理不好,會(huì)使蒸餾脫酸無(wú)法進(jìn)行或得不到合格的成品油。蒸餾脫酸主要包括油的加熱、冷卻、蒸餾和脂肪酸回收等工序。物理精煉使用的主要設(shè)備有除雜機(jī)、過(guò)濾機(jī)、脫膠罐、脫色罐、油熱交換罐、油加熱罐、蒸餾脫酸罐、脂肪酸冷凝器和真空裝置等。
7.脫溶
脫溶原理:由于6號(hào)溶劑油的沸程寬(60~90℃),其組成又比較復(fù)雜,雖經(jīng)蒸發(fā)和汽提回收混合油中的溶劑,但殘留在油中的高沸點(diǎn)組分仍難除盡,致使浸出毛油中殘溶較高。脫除浸出油中殘留溶劑的操作即為“脫溶”。脫溶后油中的溶劑殘留量應(yīng)不超過(guò)50毫克/升。目前,國(guó)內(nèi)外采用最多的是水蒸氣蒸餾脫溶法,其原理在于水蒸氣通過(guò)浸出毛油時(shí),汽-液表面接觸,水蒸氣被揮發(fā)出的溶劑所飽和,并按其分壓比率逸出,從而脫除浸出油中的溶劑。因?yàn)槿軇┖陀椭膿]發(fā)性差別極大,水蒸氣蒸餾可使易揮發(fā)的溶劑從幾乎不揮發(fā)的油脂中除去。脫溶在較高溫度下進(jìn)行.同時(shí)配有較高的真空條件,其目的是:提高溶劑的揮發(fā)性:僅護(hù)油脂在高溫下不被氧化;降低蒸汽的耗用量。
脫溶工藝:間歇式脫溶工藝流程:水化或堿煉后的浸出油→脫溶→冷卻→成品油
操作步驟:第一步:開(kāi)動(dòng)真空泵,使脫溶系統(tǒng)真空度穩(wěn)定在7000帕左右,將浸出油吸入脫溶鍋,裝油量約為鍋容量的60%。第二步:開(kāi)間接蒸汽,將油溫升至100℃。通人壓力為0.1兆帕左右的直接蒸汽,使鍋內(nèi)油脂充分翻動(dòng),繼續(xù)用間接蒸汽使油溫升至140℃,同時(shí)計(jì)時(shí),脫溶開(kāi)始。第三步:視浸出油的質(zhì)量,脫溶時(shí)間一般為4小時(shí)左右,其間保持油溫140℃、真空度8000帕左右。第四步:脫溶結(jié)束前0.5小時(shí),關(guān)閉間接蒸汽,達(dá)到規(guī)定時(shí)間才能關(guān)閉直接蒸汽。第五步:將脫溶油脂通過(guò)冷卻器,或在鍋內(nèi)冷卻至70℃后,再破真空,放出即為成品油。
脫溶設(shè)備:當(dāng)用于脫溶時(shí)稱(chēng)脫溶鍋。其殼體為一立式圓筒,頂、底為一碟形封頭;頂蓋上有汽包以保持一定的汽化空間,照明燈和窺視燈成180度布置,以利觀察鍋內(nèi)情況;鍋內(nèi)頂部裝有泡沫擋板,以減少油脂的飛濺損失;鍋內(nèi)設(shè)有兩排蛇管,可通人間接蒸汽加熱油脂或通水冷卻油脂;鍋底部裝有直接蒸汽分散盤(pán),其上開(kāi)有很多小孔,以使直接蒸汽噴入油內(nèi);在脫溶鍋的中心還裝有循環(huán)管,并借噴嘴射出直接蒸汽,使循環(huán)管內(nèi)油脂和蒸汽呈乳濁液柱強(qiáng)烈地沿循環(huán)管上升,讓油脂噴濺在充滿蒸汽的脫溶鍋上部,使溶劑更易揮發(fā)除去,同時(shí),這個(gè)裝置也加強(qiáng)了鍋內(nèi)油脂的循環(huán)翻動(dòng)。此外,脫溶鍋外殼上還有入孔和各種接管。其他輔助設(shè)備,有W型機(jī)械真空泵或汽水串連噴射泵、大氣冷凝器、空氣平衡罐和液沫捕集器等。連續(xù)式脫溶工藝流程:水化或堿煉后的浸出油→加熱器→脫溶鍋(→真空系統(tǒng))→冷卻器→過(guò)濾→成品油
8.脫色
脫色的目的:各種油脂都帶有不同的顏色,這是因?yàn)槠渲泻胁煌纳厮?。例如,葉綠素使油脂呈墨綠色;胡蘿卜素使油脂呈黃色;在貯藏中,糖類(lèi)及蛋白質(zhì)分解而使油脂呈棕褐色;棉酚使棉籽油呈深褐色。在前面所述的精煉方法中,雖可同時(shí)除去油脂中的部分色素,但不能達(dá)到令人滿意的地步。因此,對(duì)于生產(chǎn)高檔油脂——色拉油、化妝品用油、淺色油漆、淺色肥皂及人造奶油用的油脂,顏色要淺,只用前面所講的精煉方法,尚不能達(dá)到要求,必須經(jīng)過(guò)脫色處理方能如愿。
脫色的方法:油脂脫色的方法有日光脫色法(亦稱(chēng)氧化法)、化學(xué)藥劑脫色法、加熱法和吸附法等。目前應(yīng)用最廣的是吸附法,即將某些具有強(qiáng)吸附能力的物質(zhì)(酸性活性白土、漂白土和活性炭等)加入油脂,在加熱情況下吸附除去油中的色素及其他雜質(zhì)(蛋白質(zhì)、黏液、樹(shù)脂類(lèi)及肥皂等)。
工藝流程:間歇脫色即油脂與吸附劑在間歇狀態(tài)下通過(guò)一次吸附平衡而完成脫色過(guò)程的工藝。脫色油經(jīng)貯槽轉(zhuǎn)入脫色罐,在真空下加熱干燥后,與由吸附劑罐吸入的吸附劑在攪拌下充分接觸,完成吸附平衡,然后經(jīng)冷卻由油泵泵人壓濾機(jī)分離吸附劑。濾后脫色油入貯槽,借真空吸力或輸油泵轉(zhuǎn)人脫臭工序。壓濾機(jī)中的吸附劑濾餅則轉(zhuǎn)入處理罐同收殘油。
吸附脫色工藝參數(shù):
?、倜撍嵊唾|(zhì)量要求
生產(chǎn)高級(jí)烹調(diào)油:水及揮發(fā)物≤0.2%;雜質(zhì)≤0.2%;含皂量≤100毫克/千克;酸價(jià)(以KOH計(jì))≤0.4毫克/克;色澤(羅維朋25.4毫米)Y50R3 。生產(chǎn)色拉油:水及揮發(fā)物≤0.2%;雜質(zhì)≤0.2%;含皂量≤100毫克/千克;酸價(jià)(以KOH計(jì))≤0.2毫克/克;色澤(羅維朋25.4毫米)Y50R3 。
②消耗指標(biāo):冷卻水量(20℃,0.3兆帕)3.5米3/噸;電(380伏特,2206.5瓦,50赫茲) 7千瓦·時(shí)/噸;汽(1兆帕)120千克/噸;廢白土含油量<35%。
衛(wèi)生防護(hù):車(chē)間衛(wèi)生,白土投料間粉塵最高允許濃度為10毫克/米3;廢氣排放:白土輸送系統(tǒng)排至室外的氣體最高允許含塵濃度為150毫克/米3。
9.脫臭
脫臭的目的:純粹的甘油三脂肪酸酯無(wú)色、無(wú)氣味,但天然油脂都具有自己特殊的氣味(也稱(chēng)臭味)。氣味是氧化產(chǎn)物,進(jìn)一步氧化生成過(guò)氧化合物,分解成醛,因而使油呈味。此外,在制油過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生臭味,例如溶劑味、肥皂味和泥土味等。除去油脂特有氣味(呈味物質(zhì))的工藝過(guò)程就稱(chēng)為油脂的“脫臭”。浸出油的脫臭(工藝參數(shù)達(dá)不到脫臭要求時(shí)稱(chēng)為“脫溶”)十分重要,在脫臭之前,必須先行水化、堿煉和脫色,創(chuàng)造良好的脫臭條件,有利于油脂中殘留溶劑及其他氣味的除去。
脫臭的方法:脫臭的方法很多,有真空蒸汽脫臭法、氣體吹入法、加氫法和聚合法等。目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣、效果最好的是真空蒸汽脫臭法。真空蒸汽脫臭法是在脫臭鍋內(nèi)用過(guò)熱蒸汽(真空條件下)將油內(nèi)呈味物質(zhì)除去的工藝過(guò)程。真空蒸汽脫臭的原理是水蒸氣通過(guò)含有呈味組分的油脂,汽-液接觸,水蒸氣被揮發(fā)出來(lái)的臭味組分所飽和,并按其分壓比率選出而除去。
脫臭工藝參數(shù):
間歇脫臭油溫為160~180℃,殘壓為800帕,時(shí)間為4~6小時(shí),直接蒸汽噴入量為油重的10%~15%。連續(xù)脫臭油溫為240~260℃,時(shí)間為60~120分鐘,殘壓在800帕以下,直接蒸汽噴入量為油重的2%~4%。檸檬酸加入量應(yīng)小于油重的0.02%。導(dǎo)熱油溫度應(yīng)控制在270~290℃范圍內(nèi)。
設(shè)備選擇注意事項(xiàng):
脫臭設(shè)備有單殼體塔式、雙殼體塔式和罐式、臥式等多種形式,設(shè)計(jì)時(shí)可按具體情況選用。真空裝置可采用三級(jí)或四級(jí)蒸汽噴射泵,選用的動(dòng)力蒸汽壓力要適應(yīng)配備鍋爐的壓力;但不宜采用低于0.6兆帕壓力,以節(jié)約用汽量。脫臭油應(yīng)經(jīng)保險(xiǎn)過(guò)濾器,以進(jìn)一步除去油中微量雜質(zhì)。回收熱能的油-油熱交換器有列管式和螺旋板式,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先使用螺旋板式熱交換器。肪酸捕集器應(yīng)采用直接噴淋冷凝式。脫臭油抽出泵應(yīng)選用密封性好,耐高溫的離心泵。優(yōu)先采用高溫屏蔽泵。導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)應(yīng)配置溫度計(jì)、壓力表、止回閥、過(guò)濾器、警報(bào)器等儀表儀器,對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督、測(cè)量、指示、報(bào)警,以確保安全生產(chǎn)。為防止突然停電而造成事故,導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置手搖泵,以便停電后導(dǎo)熱油能繼續(xù)循環(huán)降溫。
設(shè)備布置:
導(dǎo)熱爐房應(yīng)單獨(dú)設(shè)置或在車(chē)間內(nèi)用墻單獨(dú)隔開(kāi)。在布置時(shí)應(yīng)盡量靠近脫臭塔,減少熱量浪費(fèi)。蒸汽噴射泵冷凝器出水口應(yīng)高于水封池液面11米以上。析氣器應(yīng)放在二樓上,脫臭塔位置也應(yīng)適當(dāng)放高些,以利于抽出泵將油抽出。
脫臭油質(zhì)量:
?、倜摮粲偷馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),按相應(yīng)油品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。②檸檬酸質(zhì)量:性狀 白色粉末或顆粒;品級(jí) 食用級(jí);純度≥99%。③導(dǎo)熱油質(zhì)量。導(dǎo)熱油應(yīng)選用無(wú)毒無(wú)味,熱穩(wěn)定性好,抗氧化性強(qiáng),對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕的品種,其主要組成是長(zhǎng)碳直鏈飽和烴。
工藝方法選擇原則:
脫臭工藝可分為間歇式、連續(xù)式和半連續(xù)式3種,處理量小于20噸/天的宜采用間歇脫臭工藝;處理量大于50噸/天的可采用連續(xù)脫臭工藝。連續(xù)式脫臭的加熱方法直采用導(dǎo)熱油加熱法,間歇脫臭可采用蒸汽加熱法或電加熱法。油脂在加熱脫臭前,應(yīng)設(shè)置真空析氣器,以除去油中空氣,防止油在高溫時(shí)變質(zhì)。脫臭時(shí),噴入油中的直接蒸汽宜進(jìn)行除氧。油脂在脫臭前或脫臭后應(yīng)加入適量檸檬酸,以提高成品油的質(zhì)量和穩(wěn)定性。在條件許可的情況下,成品油中可加適量的合格抗氧化劑,或充氮保護(hù)。為提高油品質(zhì)量,連續(xù)脫臭中所有接觸高于150℃熱油的部件、管路、閥門(mén)、管件、儀表等的材質(zhì),均應(yīng)用不銹鋼,當(dāng)油溫冷卻到70℃以下時(shí)方可接觸碳鋼和空氣。為節(jié)約能源,連續(xù)脫臭工藝的熱能回收利用率應(yīng)在60%以上。
消耗指標(biāo):檸檬酸 0.2千克/噸;冷卻水量≤17米3/噸;電(380伏特,2 206.5瓦,50赫茲)≤25千瓦·時(shí)/噸;汽(1兆帕)≤240千克/噸;煤(發(fā)熱量 21兆焦/千克) ≤15千克/噸;煉耗≤1%。
衛(wèi)生防護(hù):
?、?gòu)U氣排放 導(dǎo)熱爐煙道氣最高排放濃度為200毫克/米3。
?、趶U水排放 水封池排放的廢水要求符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。廢水排放量≤13米3/噸
10.脫蠟
毛糠油與一般植物油如菜籽油、大豆油、花生油等比較,不僅酸價(jià)高,色澤深,而且還含有2%~7%的蠟。米糠油中的蠟稱(chēng)為“糠蠟”。它與礦物蠟(即石蠟〕成分不同后者是長(zhǎng)碳鏈的正烷烴.而糠蠟的主要成分是高級(jí)脂肪酸與高級(jí)脂肪酸酶形成的。在溫度較高時(shí),糠蠟以分子分散狀態(tài)溶解于油中,因其熔點(diǎn)較高,當(dāng)溫度逐漸降低時(shí),會(huì)從油相中結(jié)晶析出,使油呈不透明狀態(tài)而影響油脂的外觀。同時(shí),含蠟量高的米糠油吃起來(lái)糊嘴,影響食欲,進(jìn)入人體后也不能為人體消化吸收,所以有必要將其除去。用玉米油生產(chǎn)色拉油時(shí)也需“脫蠟”。脫除油中蠟的工藝過(guò)程稱(chēng)為“脫蠟”。
現(xiàn)在我國(guó)米糠油脫蠟的方法有三種:壓濾機(jī)過(guò)濾法、布袋吊濾法和離心分離法。所謂布袋吊濾法,就是將脫臭油先泵入一冷凝結(jié)晶罐內(nèi)冷卻結(jié)晶,然后將冷卻好的油放入布袋內(nèi),布袋懸空吊著,依靠重力作用,油從布袋孔眼中流出,蠟留在布袋內(nèi),從而達(dá)到油蠟分離的目的。此法所得成品油質(zhì)量雖好,但勞動(dòng)強(qiáng)度大,設(shè)備占地面積也大,成品油得率低,所以采用此法的現(xiàn)已不多了。
11.脫硬脂
油脂是各種甘油三脂肪酸酯的混合物(簡(jiǎn)稱(chēng)甘三酯)。其組成的脂肪酸不同,油脂的熔點(diǎn)也不一樣,飽和度高的甘三酯的熔點(diǎn)很高;而飽和度低的甘三酯的熔點(diǎn)較低。
米糠油等經(jīng)過(guò)脫膠、脫酸、脫色、脫臭、脫蠟后,已經(jīng)可以食用,但隨著用途不同,人們對(duì)油脂的要求也不一樣。例如色拉油,要求它不能含有固體脂(簡(jiǎn)稱(chēng)“硬脂”),以便能在0℃(冰水混合物)中5.5小時(shí)內(nèi)保持透明。米糠油經(jīng)過(guò)上述五脫后,仍含有部分固體脂,達(dá)不到色拉油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),要得到米糠色拉油,就必須將這些固體脂也脫除。這種脫除油脂中的固體脂的工藝過(guò)程稱(chēng)為油脂的“脫硬脂”,其方法是進(jìn)行“冬化”。用棕桐油、花生油或棉籽油生產(chǎn)色拉油時(shí)也需“脫硬脂”。
固體脂在液體油中的溶解度隨著溫度升高而增大,當(dāng)溫度逐漸降至某一點(diǎn)時(shí),固體脂開(kāi)始呈晶粒析出,此時(shí)的溫度稱(chēng)為飽和溫度。固體脂濃度越大,飽和溫度越高。