第八章 油脂的精炼与深加工技术 本章重点和学习目标 毛油中杂质的种类和毛油精炼的目的、意义;烹调油、色拉油的基本特点和生产工艺过 程;毛油脱胶、脱酸的基本原理、基本方法和影响因素;人造奶油、起酥油的功能性质、加 工工艺及操作要点;影响油脂氢化反应的因素。 第一节 油脂的精炼 一、毛油中的杂质种类 经压榨或浸出法得到的、未经精炼的植物油脂一般称之为毛油(粗油)。毛油的主要成分 是混合脂肪酸甘油三酯,俗称中性油。此外,还含有数量不等的各类非甘油三酯成分,统称 为油脂的杂质。油脂的杂质一般分为 5 大类。 1 机械杂质 机械杂质是指在制油或储存过程中混入油中的泥沙、料坯粉末、饼渣、纤维、草屑及其 他固态杂质。这类杂质不溶于油脂,故可以采用过滤、沉降等方法除去。 2 水分 水分杂质的存在,使油脂颜色较深,产生异味,促进酸败,降低油脂的品质及使用价值, 不利于其安全储存,工业上常采用常压或减压加热法除去。 3 胶溶性杂质 这类杂质以极小的微粒状态分散在油中,与油一起形成胶体溶液,主要包括磷脂、蛋白 质、糖类、树脂和黏液物等,其中最主要的是磷脂。磷脂是一类营养价值较高的物质,但混 入油中会使油色变深暗、混浊。磷脂遇热(280lC)会焦化发苦,吸收水分促使油脂酸败,影 响油品的质量和利用。 胶溶性杂质易受水分、温度及电解质的影响而改变其在油中的存在状态,生产中常采用 水化、加入电解质进行酸炼或碱炼的方法将其从油中除去。 4 脂溶性杂质 主要有游离脂肪酸、色素、甾醇、生育酚、烃类、蜡、酮,还有微量金属和由于环境污 染带来的有机磷、汞、多环芳烃、曲霉毒素等。 油脂中游离脂肪酸的存在,会影响油品的风味和食用价值,促使油脂酸败。生产上常采 用碱炼、蒸馏的方法将其从油脂中除去。 色素能使油脂带较深的颜色,影响油的外观,可采用吸附脱色的方法将其从油中除去
第八章 油脂的精炼与深加工技术 本章重点和学习目标 毛油中杂质的种类和毛油精炼的目的、意义;烹调油、色拉油的基本特点和生产工艺过 程;毛油脱胶、脱酸的基本原理、基本方法和影响因素;人造奶油、起酥油的功能性质、加 工工艺及操作要点;影响油脂氢化反应的因素。 第一节 油脂的精炼 一、毛油中的杂质种类 经压榨或浸出法得到的、未经精炼的植物油脂一般称之为毛油(粗油)。毛油的主要成分 是混合脂肪酸甘油三酯,俗称中性油。此外,还含有数量不等的各类非甘油三酯成分,统称 为油脂的杂质。油脂的杂质一般分为 5 大类。 1 机械杂质 机械杂质是指在制油或储存过程中混入油中的泥沙、料坯粉末、饼渣、纤维、草屑及其 他固态杂质。这类杂质不溶于油脂,故可以采用过滤、沉降等方法除去。 2 水分 水分杂质的存在,使油脂颜色较深,产生异味,促进酸败,降低油脂的品质及使用价值, 不利于其安全储存,工业上常采用常压或减压加热法除去。 3 胶溶性杂质 这类杂质以极小的微粒状态分散在油中,与油一起形成胶体溶液,主要包括磷脂、蛋白 质、糖类、树脂和黏液物等,其中最主要的是磷脂。磷脂是一类营养价值较高的物质,但混 入油中会使油色变深暗、混浊。磷脂遇热(280lC)会焦化发苦,吸收水分促使油脂酸败,影 响油品的质量和利用。 胶溶性杂质易受水分、温度及电解质的影响而改变其在油中的存在状态,生产中常采用 水化、加入电解质进行酸炼或碱炼的方法将其从油中除去。 4 脂溶性杂质 主要有游离脂肪酸、色素、甾醇、生育酚、烃类、蜡、酮,还有微量金属和由于环境污 染带来的有机磷、汞、多环芳烃、曲霉毒素等。 油脂中游离脂肪酸的存在,会影响油品的风味和食用价值,促使油脂酸败。生产上常采 用碱炼、蒸馏的方法将其从油脂中除去。 色素能使油脂带较深的颜色,影响油的外观,可采用吸附脱色的方法将其从油中除去
某些油脂中还含有一些特殊成分,如棉子油中含棉酚,菜子油中含芥子甙分解产物等,它们 不仅影响油品质量,还危害人体健康,也须在精炼过程中除去。 5 微量杂质 这类杂质主要包括微量金属、农药、多环芳烃、黄曲霉毒素等,虽然它们在油中的含量 极微,但对人体有一定毒性,因此须从油中除去。 油脂中的杂质并非对人体都有害,如生育酚和甾醇都是营养价值很高的物质。生育酚是 合成生理激素的母体,有延迟人体细胞衰老、保持青春等作用,它还是很好的天然抗氧化剂。 甾醇在光的作用下能合成多种维生素 D。因此,油脂精炼的目的是根据不同的用途与要求, 除去油脂中的有害成分,并尽量减少中性油和有益成分的损失。 二、毛油中机械杂质的去除 1 沉降法 凡利用油和杂质之间的密度不同并借助重力将它们自然分开的方法称为沉降法。所用设 备简单,凡能存油的容器均可利用。但这种方法沉降时间长,效率低,生产实践中已很少采 用。 2 过滤法 借助重力、压力、真空或离心力的作用,在一定温度条件下使用滤布过滤的方法统称为 过滤法。油能通过滤布而杂质留存在滤布表面从而达到分离的目的。 3 离心分离法 凡利用离心力的作用进行过滤分离或沉降分离油渣的方法称离心分离法,离心分离效果 好,生产连续化,处理能力大,而且滤渣中含油少,但设备成本较高。 三、脱胶 脱除油中胶体杂质的工艺过程称为脱胶,而粗油中的胶体杂质以磷脂为主,故油厂常将 脱胶称为脱磷。脱胶的方法有水化法、加热法、加酸法以及吸附法等。 1 水化法脱胶 1 ) 基本原理 水化法脱胶是利用磷脂等类脂物分子中含有的亲水基,将一定数量的热水或稀的酸、碱、 盐及其他电解质水溶液加到油脂中,使胶体杂质吸水膨胀并凝聚,从油中沉降析出而与油脂 分离的一种精炼方法,沉淀出来的胶质称为油脚。 在磷脂的分子结构中既有疏水的非极性基团,又有亲水的极性基团。当粗油脂中含水量 很少时,磷脂呈内盐式结构,此时极性很弱,能溶于油中,不到临界温度,不会凝聚沉降析 出。当毛油中加入一定量的水后,磷脂的亲水极性基团与水接触,使其投入水相,疏水基团 则投入了油相之中。水分子与原子集团结合,化学结构由内盐式转变为水化式。这时磷脂分 子中的亲水基团(游离态羟基)具有更强的吸水能力,随着吸水量的增加,磷脂由最初的极性 基团进入水中呈含水胶束,然后转变为有规则的定向排列。分子中的疏水基团伸入油相尾尾 相接;亲水基团伸向水相,形成脂质分子层。水化后的磷脂和其他胶体物质、极性基团周围 吸引了许多水分子后,在油脂之中的溶解度减小。小颗粒的胶体在极性引力作用下,相碰后 又形成絮凝状胶团。双分子层中夹带了一定数量的水分子,相对密度的增大为沉降和离心分 离创造了条件。 2 ) 影响因素 (1)加水量影响 在有适量水的情况下,才能形成稳定的水化脂质双分子层结构,坚实
某些油脂中还含有一些特殊成分,如棉子油中含棉酚,菜子油中含芥子甙分解产物等,它们 不仅影响油品质量,还危害人体健康,也须在精炼过程中除去。 5 微量杂质 这类杂质主要包括微量金属、农药、多环芳烃、黄曲霉毒素等,虽然它们在油中的含量 极微,但对人体有一定毒性,因此须从油中除去。 油脂中的杂质并非对人体都有害,如生育酚和甾醇都是营养价值很高的物质。生育酚是 合成生理激素的母体,有延迟人体细胞衰老、保持青春等作用,它还是很好的天然抗氧化剂。 甾醇在光的作用下能合成多种维生素 D。因此,油脂精炼的目的是根据不同的用途与要求, 除去油脂中的有害成分,并尽量减少中性油和有益成分的损失。 二、毛油中机械杂质的去除 1 沉降法 凡利用油和杂质之间的密度不同并借助重力将它们自然分开的方法称为沉降法。所用设 备简单,凡能存油的容器均可利用。但这种方法沉降时间长,效率低,生产实践中已很少采 用。 2 过滤法 借助重力、压力、真空或离心力的作用,在一定温度条件下使用滤布过滤的方法统称为 过滤法。油能通过滤布而杂质留存在滤布表面从而达到分离的目的。 3 离心分离法 凡利用离心力的作用进行过滤分离或沉降分离油渣的方法称离心分离法,离心分离效果 好,生产连续化,处理能力大,而且滤渣中含油少,但设备成本较高。 三、脱胶 脱除油中胶体杂质的工艺过程称为脱胶,而粗油中的胶体杂质以磷脂为主,故油厂常将 脱胶称为脱磷。脱胶的方法有水化法、加热法、加酸法以及吸附法等。 1 水化法脱胶 1 ) 基本原理 水化法脱胶是利用磷脂等类脂物分子中含有的亲水基,将一定数量的热水或稀的酸、碱、 盐及其他电解质水溶液加到油脂中,使胶体杂质吸水膨胀并凝聚,从油中沉降析出而与油脂 分离的一种精炼方法,沉淀出来的胶质称为油脚。 在磷脂的分子结构中既有疏水的非极性基团,又有亲水的极性基团。当粗油脂中含水量 很少时,磷脂呈内盐式结构,此时极性很弱,能溶于油中,不到临界温度,不会凝聚沉降析 出。当毛油中加入一定量的水后,磷脂的亲水极性基团与水接触,使其投入水相,疏水基团 则投入了油相之中。水分子与原子集团结合,化学结构由内盐式转变为水化式。这时磷脂分 子中的亲水基团(游离态羟基)具有更强的吸水能力,随着吸水量的增加,磷脂由最初的极性 基团进入水中呈含水胶束,然后转变为有规则的定向排列。分子中的疏水基团伸入油相尾尾 相接;亲水基团伸向水相,形成脂质分子层。水化后的磷脂和其他胶体物质、极性基团周围 吸引了许多水分子后,在油脂之中的溶解度减小。小颗粒的胶体在极性引力作用下,相碰后 又形成絮凝状胶团。双分子层中夹带了一定数量的水分子,相对密度的增大为沉降和离心分 离创造了条件。 2 ) 影响因素 (1)加水量影响 在有适量水的情况下,才能形成稳定的水化脂质双分子层结构,坚实
如絮凝胶颗粒。加水量(m)与粗油胶质含量(W)有如下关系: 低温水化(20~30℃)m=(0.5~1)W 中温水化(60~65℃)m=(2~3)W 高温水化(85~95℃)m=(3~3.5)W (2)操作温度操作温度是影响水化脱胶效果好坏的重要因素之一,它与加水量瓦相配合, 相辅相成。水化时,磷脂等胶体吸水膨胀为胶粒之后,胶粒分散相在诸因素影响之下开始凝 聚时的温度,称为凝聚的的临界温度。加水量越大,胶体颗粒越大,要求的凝聚临界温度亦 愈高。 (3)混合强度 由于水比油重,油水不相溶,水化作用发生在油相和水相的界面上,因 此水化开始时,必须有较高的混合强度,造成水有足够高的分散度,使水化均匀而完全,但 也要防止乳化。 (4)电解质对于胶质物中分子结构对称而不亲水的部分 B 一磷脂、钙、镁复盐式磷脂等 物质,同水发生水合作用而成为被水包围着的水膜颗粒,具有较大的电斥性,导致水化时不 易凝聚。对这类分散相胶粒,应添加食盐、明矾、硅酸钠、磷酸、氢氧化钠等电解质或电解 质的稀溶液,中和电荷,促进凝聚。如间歇水化,常加食盐或食盐的热水溶液,加盐量为油 量的 0.5%~1 %,并且往往在乳化时才加入磷酸三钠约为油量的 0.3%;选用明矾和食 盐,其量则各占油量的 O.05%。连续脱胶常按油量的 0.05 %~0.2%添加磷酸(85%), 这样可以大大提高脱胶效果。 (5)粗油的质量粗油本身含水量过大,难以准确确定加水量,水化效果难以控制。粗油 含饼末量过多,一定要过滤后再进行水化,否则因机械杂质含量过多,会导致乳化或油脚含 中性油脂过高。 3 )脱胶工艺 (1)水化脱胶其工艺分为间歇式和连续式 2 种。间歇式脱胶的工艺流程如图 8—1 所示。 过滤毛油一预热一加水水化一静置沉淀(保温)一分离一水化油一加水脱水一脱胶 ↓ 粗磷脂油脚一回收中性一粗磷脂 图 8 一 l 间歇式脱胶的工艺流程 (2)加酸脱胶加酸脱胶就是在毛油中加一定量的无机酸或有机酸,使油中的非亲水性磷 脂转化为亲水性磷脂或使油中的胶质结构变得紧密,达到容易沉淀和分离的目的的一种脱胶 方法。 磷酸脱胶是在毛油中加入磷酸后能将非亲水性磷脂转变为亲水性磷脂,从而易于沉降分 离。操作过程是添加油量的 0.1%~1%的 85%磷酸,在 60~80℃温度下充分搅拌。接触 时间视设备条件和生产方式而定。然后将混合液送入离心机进行分离脱除胶质。 浓硫酸脱胶是利用浓硫酸的作用,将蛋白质和黏液质树脂化而沉淀。具体操作过程是在 油温 30℃以下,加入油量的 0.5%~1.5%的浓硫酸,经强力搅拌,待油色变淡(浓硫酸能 破坏部分色素),胶质开始凝聚时,添加 1%~4%的热水稀释,静止 2~3 h,即可分离油脂, 分离得到的油脂再以水洗 2 或 3 次。 稀硫酸脱胶加入油中的硫酸质量分数为 2%~5%。 (3)其他脱胶包括采用加柠檬酸、醋酐等凝聚磷脂或以磷酸凝聚结合白土吸附等方法脱 胶
如絮凝胶颗粒。加水量(m)与粗油胶质含量(W)有如下关系: 低温水化(20~30℃)m=(0.5~1)W 中温水化(60~65℃)m=(2~3)W 高温水化(85~95℃)m=(3~3.5)W (2)操作温度操作温度是影响水化脱胶效果好坏的重要因素之一,它与加水量瓦相配合, 相辅相成。水化时,磷脂等胶体吸水膨胀为胶粒之后,胶粒分散相在诸因素影响之下开始凝 聚时的温度,称为凝聚的的临界温度。加水量越大,胶体颗粒越大,要求的凝聚临界温度亦 愈高。 (3)混合强度 由于水比油重,油水不相溶,水化作用发生在油相和水相的界面上,因 此水化开始时,必须有较高的混合强度,造成水有足够高的分散度,使水化均匀而完全,但 也要防止乳化。 (4)电解质对于胶质物中分子结构对称而不亲水的部分 B 一磷脂、钙、镁复盐式磷脂等 物质,同水发生水合作用而成为被水包围着的水膜颗粒,具有较大的电斥性,导致水化时不 易凝聚。对这类分散相胶粒,应添加食盐、明矾、硅酸钠、磷酸、氢氧化钠等电解质或电解 质的稀溶液,中和电荷,促进凝聚。如间歇水化,常加食盐或食盐的热水溶液,加盐量为油 量的 0.5%~1 %,并且往往在乳化时才加入磷酸三钠约为油量的 0.3%;选用明矾和食 盐,其量则各占油量的 O.05%。连续脱胶常按油量的 0.05 %~0.2%添加磷酸(85%), 这样可以大大提高脱胶效果。 (5)粗油的质量粗油本身含水量过大,难以准确确定加水量,水化效果难以控制。粗油 含饼末量过多,一定要过滤后再进行水化,否则因机械杂质含量过多,会导致乳化或油脚含 中性油脂过高。 3 )脱胶工艺 (1)水化脱胶其工艺分为间歇式和连续式 2 种。间歇式脱胶的工艺流程如图 8—1 所示。 过滤毛油一预热一加水水化一静置沉淀(保温)一分离一水化油一加水脱水一脱胶 ↓ 粗磷脂油脚一回收中性一粗磷脂 图 8 一 l 间歇式脱胶的工艺流程 (2)加酸脱胶加酸脱胶就是在毛油中加一定量的无机酸或有机酸,使油中的非亲水性磷 脂转化为亲水性磷脂或使油中的胶质结构变得紧密,达到容易沉淀和分离的目的的一种脱胶 方法。 磷酸脱胶是在毛油中加入磷酸后能将非亲水性磷脂转变为亲水性磷脂,从而易于沉降分 离。操作过程是添加油量的 0.1%~1%的 85%磷酸,在 60~80℃温度下充分搅拌。接触 时间视设备条件和生产方式而定。然后将混合液送入离心机进行分离脱除胶质。 浓硫酸脱胶是利用浓硫酸的作用,将蛋白质和黏液质树脂化而沉淀。具体操作过程是在 油温 30℃以下,加入油量的 0.5%~1.5%的浓硫酸,经强力搅拌,待油色变淡(浓硫酸能 破坏部分色素),胶质开始凝聚时,添加 1%~4%的热水稀释,静止 2~3 h,即可分离油脂, 分离得到的油脂再以水洗 2 或 3 次。 稀硫酸脱胶加入油中的硫酸质量分数为 2%~5%。 (3)其他脱胶包括采用加柠檬酸、醋酐等凝聚磷脂或以磷酸凝聚结合白土吸附等方法脱 胶
四、脱酸 (一) 碱炼法 1、 碱炼法是利用加碱中和油脂中的游离脂肪酸,生成脂肪酸盐(肥皂)和水,肥皂吸附 部分杂质而从油中沉降分离的一种精炼方法。形成的沉淀物称皂脚。用于中和游离脂肪酸的 碱有氢氧化钠(烧碱)、碳酸钠(纯碱)和氢氧化钙等。油脂工业生产上普遍采用的是烧碱。 2、 碱炼脱酸过程的主要作用为:烧碱能中和粗油中绝大部分的游离脂肪酸,生成的脂 钠盐(钠皂)在油中不易溶解,成为絮凝胶状物而沉降;中和生成的钠皂为一表面活性物质, 吸附和吸收能力强,可将相当数量的其他杂质(如蛋白质、黏液物、色素有磷脂及带有羟基 或酚基的物质)带入沉降物内,甚至悬浮杂质也可被絮状皂团挟带下来。因此,碱炼本身具 有脱酸、脱胶、脱杂质和脱色等综合作用。 3、 碱炼的基本原理 碱炼过程中的化学反应主要有以下几种类型: 中和的化学反应式为: RCOOH 上 NaOH——RCOONa+H20 RCOOH+Na2C03——RCOONa+NaHCO3 2RCOOH+Na2C03——2RCOONa+C02+H20 不完全中和的化学反应式为: 2RCOOH+NaOH——RCOOH·RCOONa+H20 水解的化学反应式为: 2RCOONa+H20——RCOONa·RCOOH+NaOH 碱炼的非均态反应是因为脂肪酸是具有亲水和疏水基团的极性物质,当其与碱液接触 时,由于亲水基团的物理化学特性使脂肪酸的亲水基团会定向围包在碱滴的表面而进行界面 化学反应。 碱炼的扩散作用是中和反应在界面发生时,碱分子自碱滴中心向界面转移的过程,反应 生成的水和皂围包界面形成一层隔离脂肪酸与碱滴的皂膜,膜的厚度称之为扩散距离。 碱炼过程中,随着单分子皂膜在碱滴表面的形成,碱滴中的部分水分和反应产生的水分 渗透到皂膜内,形成水化皂膜,使游离脂肪酸分子在其周围作定向排列(羟基向内,烃基向 外)。被包围在皂膜里的碱滴,受浓度差的影响,不断扩散到水化皂膜的外层,继续与游离 脂肪酸反应,使皂膜不断加厚,逐渐形成较稳定的胶态离子膜。同时,皂膜的烃基间分布着 中性油分子。随着中和反应的不断进行,胶态离子膜不断吸收反应所产生的水而逐渐膨胀扩 大,使自身结构松散。此时,胶膜里的碱滴因相对密度大,受重力影响,将胶粒拉长,在搅 拌的情况下,它因机械剪切力而与胶膜分离。分离出来的碱滴又与游离脂肪酸反应形成新的 皂膜。如此周而复始地进行,直至碱耗完为止,这种现象为皂膜絮凝。 4、 影响碱炼的因素 (1)中和碱及其用量油脂脱酸可供应用的中和剂较多,在工业生产应用最广的是烧碱。 碱炼时,耗用的总碱量包括 2 个部分:一部分是游离脂肪酸的碱量,通常称为理论碱量,可 通过计算求得;另一部分则是为了满足工艺要求而额外超加的碱,称之为超量碱。 理论碱量:理论碱量可按粗油的酸值或游离脂肪酸的百分含量计算。当粗油的游离脂肪 酸以酸值表示时,则中和所需理论碱量为: 理论碱量=O.731×酸价值 酸价值一般以每吨油中含有烧碱的质量(以 kg 为单位)表示。 超碱量:对于间歇式碱炼常以纯氢氧化钠占粗油量的百分数表示,选择范围一般
四、脱酸 (一) 碱炼法 1、 碱炼法是利用加碱中和油脂中的游离脂肪酸,生成脂肪酸盐(肥皂)和水,肥皂吸附 部分杂质而从油中沉降分离的一种精炼方法。形成的沉淀物称皂脚。用于中和游离脂肪酸的 碱有氢氧化钠(烧碱)、碳酸钠(纯碱)和氢氧化钙等。油脂工业生产上普遍采用的是烧碱。 2、 碱炼脱酸过程的主要作用为:烧碱能中和粗油中绝大部分的游离脂肪酸,生成的脂 钠盐(钠皂)在油中不易溶解,成为絮凝胶状物而沉降;中和生成的钠皂为一表面活性物质, 吸附和吸收能力强,可将相当数量的其他杂质(如蛋白质、黏液物、色素有磷脂及带有羟基 或酚基的物质)带入沉降物内,甚至悬浮杂质也可被絮状皂团挟带下来。因此,碱炼本身具 有脱酸、脱胶、脱杂质和脱色等综合作用。 3、 碱炼的基本原理 碱炼过程中的化学反应主要有以下几种类型: 中和的化学反应式为: RCOOH 上 NaOH——RCOONa+H20 RCOOH+Na2C03——RCOONa+NaHCO3 2RCOOH+Na2C03——2RCOONa+C02+H20 不完全中和的化学反应式为: 2RCOOH+NaOH——RCOOH·RCOONa+H20 水解的化学反应式为: 2RCOONa+H20——RCOONa·RCOOH+NaOH 碱炼的非均态反应是因为脂肪酸是具有亲水和疏水基团的极性物质,当其与碱液接触 时,由于亲水基团的物理化学特性使脂肪酸的亲水基团会定向围包在碱滴的表面而进行界面 化学反应。 碱炼的扩散作用是中和反应在界面发生时,碱分子自碱滴中心向界面转移的过程,反应 生成的水和皂围包界面形成一层隔离脂肪酸与碱滴的皂膜,膜的厚度称之为扩散距离。 碱炼过程中,随着单分子皂膜在碱滴表面的形成,碱滴中的部分水分和反应产生的水分 渗透到皂膜内,形成水化皂膜,使游离脂肪酸分子在其周围作定向排列(羟基向内,烃基向 外)。被包围在皂膜里的碱滴,受浓度差的影响,不断扩散到水化皂膜的外层,继续与游离 脂肪酸反应,使皂膜不断加厚,逐渐形成较稳定的胶态离子膜。同时,皂膜的烃基间分布着 中性油分子。随着中和反应的不断进行,胶态离子膜不断吸收反应所产生的水而逐渐膨胀扩 大,使自身结构松散。此时,胶膜里的碱滴因相对密度大,受重力影响,将胶粒拉长,在搅 拌的情况下,它因机械剪切力而与胶膜分离。分离出来的碱滴又与游离脂肪酸反应形成新的 皂膜。如此周而复始地进行,直至碱耗完为止,这种现象为皂膜絮凝。 4、 影响碱炼的因素 (1)中和碱及其用量油脂脱酸可供应用的中和剂较多,在工业生产应用最广的是烧碱。 碱炼时,耗用的总碱量包括 2 个部分:一部分是游离脂肪酸的碱量,通常称为理论碱量,可 通过计算求得;另一部分则是为了满足工艺要求而额外超加的碱,称之为超量碱。 理论碱量:理论碱量可按粗油的酸值或游离脂肪酸的百分含量计算。当粗油的游离脂肪 酸以酸值表示时,则中和所需理论碱量为: 理论碱量=O.731×酸价值 酸价值一般以每吨油中含有烧碱的质量(以 kg 为单位)表示。 超碱量:对于间歇式碱炼常以纯氢氧化钠占粗油量的百分数表示,选择范围一般
0·05%~0·25%,质量特劣的粗油可控制在 0.5%以内。对于连续式的碱炼工艺,超量 碱则以占理论碱的百分数表示,选择范围一般为 10%~50%,油、碱接触时间长的工艺应 偏低选取。 (2)碱液浓度粗油的酸值及色泽是决定碱液浓度的最主要的依据。粗油酸值高、色深的 应选用浓碱;粗油酸值低、色浅的则选用淡碱。 (3)碱炼温度碱炼操作温度是影响工艺效果的重要因素。操作时,一定要控制为油与皂 脚明显分离时的温度,升温速度体现加速反应、促进皂脚絮凝过程的快慢。碱炼操作温度与 粗油品质、碱炼工艺及碱液浓度等有关。 (4)混合搅拌 碱炼脱酸时,烧碱与游离脂肪酸的反应发生在碱滴的表面,碱滴分散得 愈细,碱液的总表面积愈大,从而增加了碱液与游离脂肪酸的接触机会,加快了反应速度, 缩短了碱炼过程,有利于精炼率的提高。混合搅拌的作用首先就在于使碱液在油相中高度地 分散。为达到此目的,投碱时,混合或搅拌的强度必须强烈些。 (5)杂质的影响 粗油中除游离脂肪酸杂质以外,特别是一些胶溶性杂质、羟基化合物 和色素等,对碱炼的效果也有重要的影响。这些杂质中有的(磷脂、蛋白质)以影响胶态离子 膜结构的形式增大炼耗;有的(如甘油一酯、甘油二酯)以其表面活性促使碱持久乳化;有的 (如棉酚及其他色素)则因带给油脂深的色泽,造成因脱色.而增大了中性油的皂化几率。 5、 碱炼工艺 碱炼工艺分间歇式和连续式 2 种。间歇式用于小型企业,其工艺过程如图 8—2 所示。 碱液 ↓ 过滤毛油一精炼一中和一静置沉降一含皂脱酸油一洗涤一静置沉降一净油一干燥 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 废水 废水 脱酸油 ↓ 富油皂脚一皂脚处理一回收油一皂脚 图 8-2 间歇式碱炼工艺流程 (1)原料要求 采用此法,粗油应是含胶质量低的浅色油,含杂质量应在 0.2%以下。 (2)中和 碱液在过程开始后的 5~10 min 一次加人,搅拌速度为 60~70r/min。全部 液加完后搅拌 40~50 min,完成中和反应后,速度降到 30 r/min。继续搅拌 10 多分钟, 使皂粒絮凝。用间接蒸汽将油迅速升温到 90~95℃,并根据皂粒絮凝情况加强搅拌或改用 气流搅拌。驱散皂粒内水分,促使皂粒絮凝。当皂粒明显沉降时,停止搅拌,静置沉降。静 置时要注意保温。 (3)分皂脚 在沉降分皂过程中,若采用间歇法处理,静置时间不少于 4 h;若采用连 续脱皂机分皂,静置时间可缩短到 3 h。 (4)洗涤最好是在每次专用洗涤罐内搅拌洗涤,油水温度不低于 85℃。洗涤水最好用软 水,每次加水量为油量的 10%~15%。搅拌强度应适中,使油水混合均匀。洗涤 2 或 3 次, 以除去油中残留的碱液和肥皂,直到油中残留皂量符合工艺要求。 如果发现油中有少量皂粒时,要注意严格控制操作条件,用食盐水或淡碱水洗涤。如果 发现有乳化现象,可向油内撒细粒食盐或投入盐酸溶液破乳。正常操作时,油水沉降时间为 0.5~1 h。 (5)皂脚处理皂脚中除肥皂水外,还含有不少中性油,应回收这部分油脂。在皂脚罐中
0·05%~0·25%,质量特劣的粗油可控制在 0.5%以内。对于连续式的碱炼工艺,超量 碱则以占理论碱的百分数表示,选择范围一般为 10%~50%,油、碱接触时间长的工艺应 偏低选取。 (2)碱液浓度粗油的酸值及色泽是决定碱液浓度的最主要的依据。粗油酸值高、色深的 应选用浓碱;粗油酸值低、色浅的则选用淡碱。 (3)碱炼温度碱炼操作温度是影响工艺效果的重要因素。操作时,一定要控制为油与皂 脚明显分离时的温度,升温速度体现加速反应、促进皂脚絮凝过程的快慢。碱炼操作温度与 粗油品质、碱炼工艺及碱液浓度等有关。 (4)混合搅拌 碱炼脱酸时,烧碱与游离脂肪酸的反应发生在碱滴的表面,碱滴分散得 愈细,碱液的总表面积愈大,从而增加了碱液与游离脂肪酸的接触机会,加快了反应速度, 缩短了碱炼过程,有利于精炼率的提高。混合搅拌的作用首先就在于使碱液在油相中高度地 分散。为达到此目的,投碱时,混合或搅拌的强度必须强烈些。 (5)杂质的影响 粗油中除游离脂肪酸杂质以外,特别是一些胶溶性杂质、羟基化合物 和色素等,对碱炼的效果也有重要的影响。这些杂质中有的(磷脂、蛋白质)以影响胶态离子 膜结构的形式增大炼耗;有的(如甘油一酯、甘油二酯)以其表面活性促使碱持久乳化;有的 (如棉酚及其他色素)则因带给油脂深的色泽,造成因脱色.而增大了中性油的皂化几率。 5、 碱炼工艺 碱炼工艺分间歇式和连续式 2 种。间歇式用于小型企业,其工艺过程如图 8—2 所示。 碱液 ↓ 过滤毛油一精炼一中和一静置沉降一含皂脱酸油一洗涤一静置沉降一净油一干燥 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 废水 废水 脱酸油 ↓ 富油皂脚一皂脚处理一回收油一皂脚 图 8-2 间歇式碱炼工艺流程 (1)原料要求 采用此法,粗油应是含胶质量低的浅色油,含杂质量应在 0.2%以下。 (2)中和 碱液在过程开始后的 5~10 min 一次加人,搅拌速度为 60~70r/min。全部 液加完后搅拌 40~50 min,完成中和反应后,速度降到 30 r/min。继续搅拌 10 多分钟, 使皂粒絮凝。用间接蒸汽将油迅速升温到 90~95℃,并根据皂粒絮凝情况加强搅拌或改用 气流搅拌。驱散皂粒内水分,促使皂粒絮凝。当皂粒明显沉降时,停止搅拌,静置沉降。静 置时要注意保温。 (3)分皂脚 在沉降分皂过程中,若采用间歇法处理,静置时间不少于 4 h;若采用连 续脱皂机分皂,静置时间可缩短到 3 h。 (4)洗涤最好是在每次专用洗涤罐内搅拌洗涤,油水温度不低于 85℃。洗涤水最好用软 水,每次加水量为油量的 10%~15%。搅拌强度应适中,使油水混合均匀。洗涤 2 或 3 次, 以除去油中残留的碱液和肥皂,直到油中残留皂量符合工艺要求。 如果发现油中有少量皂粒时,要注意严格控制操作条件,用食盐水或淡碱水洗涤。如果 发现有乳化现象,可向油内撒细粒食盐或投入盐酸溶液破乳。正常操作时,油水沉降时间为 0.5~1 h。 (5)皂脚处理皂脚中除肥皂水外,还含有不少中性油,应回收这部分油脂。在皂脚罐中