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毛油是怎樣被精煉油設備煉成的?

作者:卡卡  来源:www.nzpsy.cn/  更新时间:2020-05-23 11:25:04  点击次数:

  毛油是怎樣被精煉油設備煉成的

  油脂精煉目的

  油脂精煉通常是指對毛油進行精制。毛油中雜質的存在,不僅影響油脂的食用價值和安全貯藏,而且給深加工帶來困難,但精煉的目的,又非將油中所有的雜質都除去,而是將其中對食用、貯藏、工業生産等有害無益的雜質除去,如棉酚、蛋白質、磷脂、黏液、水分等都除去,而有益的"雜質",如生育酚等要保留。因此,根據不同的要求和用途,將不需要的和有害的雜質從油脂中除去,得到符合一定質量標准的成品油,就是油脂精煉的目的。

  2油脂精煉的方法

  根據操作特點和所選用的原料,油脂精煉的方法可大致分爲機械法、化學法和物理化學法三種。上述精煉方法往往不能截然分開。有時采用一種方法,同時會産生另一種精煉作用。例如堿煉(中和遊離脂肪酸)是典型的化學法,然而,中和反應生産的皂腳能吸附部分色素、粘液和蛋白質等,並一起從油中分離出來。由此可見,堿煉時伴有物理化學過程。油脂精煉是比較複雜而具有靈活性的工作,必須根據油脂精煉的目的,兼顧技術條件和經濟效益,選擇合適的精煉方法。

  1機械方法

  (1)沈澱

  ①沈澱原理沈澱是利用油和雜質的不同比重,借助重力的作用,達到自然分離二者的一種方法。

  ②沈澱設備沈澱設備有油池、油槽、油罐、油箱和油桶等容器。

  ③沈澱方法沈澱時,將毛油置于沈澱設備內,一般在20~30℃溫度下靜止,使之自然沈澱。由于很多雜質的顆粒較小,與油的比重差別不大。因此,雜質的自然沈澱速度很慢。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,可加快某些雜質的沈澱速度。但是,提高溫度也會使磷脂等雜質在油中的溶解度增大而造成分離不完全,故應適可而止。沈澱法的特點是設備簡單,操作方便,但其所需的時間很長(有時要10多天),又因水和磷脂等膠體雜質不能完全除去,油脂易産生氧化、水解而增大酸值,影響油脂質量,不僅如此,它還不能滿足大規模生産的要求,所以這種純粹的沈澱法,只適用于小規模的鄉鎮企業。

  (2)過濾

  ①過濾原理過濾是將毛油在一定壓力(或負壓)和溫度下,通過帶有毛細孔的介質(濾布),使雜質截留在介質上,讓淨油通過而達到分離油和雜質的一種方法。

  ②過濾設備箱式壓濾機、板框式過濾機、振動排渣過濾機和水平濾葉過濾機。

  (3)離心分離離心分離是利用離心力分離懸浮雜質的一種方法。臥式螺旋卸料沈降式離心機,臥式螺旋卸料沈降式離心機是輕化工業應用己久的一類機械産品,近年來在部分油廠用以分離機榨毛油中的懸浮雜質,取得較好的工藝效果。

  2水化法

  (1)水化原理所謂水化,是指用一定數量的熱水或稀堿。鹽及其他電解質溶液,加入毛油中,使水溶性雜質凝聚沈澱而與油脂分離的一種去雜方法。水化時,凝聚沈澱的水溶性雜質以磷脂爲主,磷脂的分子結構中,既含有疏水基團,又含有親水基團。當毛油中不含水分或含水分極少時,它能溶解分散于油中;當磷脂吸水濕潤時,水與磷脂的親水基結合後,就帶有更強的親水性,吸水能力更加增強,隨著吸水量的增加,磷脂質點體積逐漸膨脹,並且相互凝結成膠粒。膠粒又相互吸引,形成膠體,其比重比油脂大得多,因而從油中沈澱析出。

  (2)水化設備目前廣泛使用的水化設備是水化鍋。一般油廠往往配備2~3只水化鍋,輪流使用。也可作爲堿煉(中和)鍋使用。

  3精煉工藝流程

  工藝分:脫酸、脫膠,脫色,脫臭,冬化脫蠟等幾步,根據毛油的品種可采用其中的幾步或全部工藝去精煉。

  (1)脫酸:

  植物油脂中總是有一定數量的遊離脂肪酸,其量取決于油料的質量。種籽的不成熟性,種籽的高破損性等,乃是造成高酸值油脂的原因,尤其在高水分條件下,對油脂保存十分不利,這樣會使得遊離酸含量升高,並降低了油脂的質量,使油脂的食用品質惡化。脫酸的主要方法爲堿煉和蒸餾法。蒸餾法又稱物理精煉法,應用于高酸值、低膠質的油脂精煉。這裏主要介紹堿煉法。堿煉脫酸的作用:燒堿能中和粗油中的絕大部分遊離脂肪酸,生成的鈉鹽在油中不易溶解,成爲絮狀物而沈降。生成的鈉鹽爲表面活性劑,可將相當數量的其他雜質也帶入沈降物,如蛋白質、粘液質、色素、磷脂及帶有羟基和酚基的物質。甚至懸浮固體雜質也可被絮狀皂團攜帶下來。因此,堿煉具有脫酸、脫膠、脫固體雜質和脫色素等綜合作用。燒堿和少量甘三酯的皂化反應引起煉耗的增加。因此,必須選擇最佳的工藝操作條件,以獲得堿煉油的最高得率。

  (2)水化法脫膠:

  脫除毛油中膠溶性雜質的過程稱爲脫膠,即將脫膠工藝僅包含由毛油的水化,一些雜質如:磷脂、膠質與蛋白質在無水時溶解在油中,一旦水化就不能溶于油,這就是水化脫膠的原理,然而水化後仍有部分膠質在油中,這就需要對其酸化處理來除去。油脂膠溶性雜質不僅影響油脂的穩定性,而且影響油脂精煉和深度加工的工藝效果。油脂在堿煉過程中,會促使乳化,增加操作困難,增大煉耗和輔助劑的耗用量,並使皂腳質量降低;在脫色過程中,增大吸附劑耗用量,降低脫色效果。我們在實際生産中使用的方法是特殊濕法脫膠,是水化脫膠方法的一種。油脂水化脫膠的基本原理是利用磷脂等膠溶性雜質的親水性,將一定量電解質溶液加入油中,使膠體雜質吸水、凝聚後與油脂分離。其中膠質中以磷脂爲主。在水分很少的情況下,油中的磷脂以內鹽結構形式溶解並分散于油中,當水分增多時,它便吸收水分,體積增大,膠體粒子相互吸引,形成較大的膠團,由于比重的差異,從油中可分離出來。總體來說,榨油機廠家比精煉廠更多地用到水化脫膠,只有很小油腳在中間貯罐裏積澱。脫膠後的水相可以在粕的蒸脫中再利用,而磷脂具有優秀的商業價值,可以分別幹燥。毛油用泵泵入煉油鍋,進行脫膠和中和操作。當油和皂明顯分離,迅速下沈時,停止攪拌,靜置,然後吸出上層清油至水洗罐。皂腳由底部排空管放至皂腳桶,當皂腳含較多油時,停止放皂腳,皂腳由泵打入皂腳罐。煉油罐中剩余的油混入下一罐繼續。

  (3)堿煉:

  工藝過程的加堿量取決于毛油的酸價,根據酸價計算需加入的理論堿量,並加適量的超量堿。毛油堿煉後生成皂腳。皂腳粘度很大,常因夾帶有相當多的中性脂肪而降低油脂生産的得率。爲解決這個問題,堿煉脫酸時有的加入表面活性劑二甲基苯磺酸鈉,以降低皂腳粘度,使中性油易于與皂腳分離,減少皂腳夾帶的油量,提高油的得率。利用表面活性劑脫酸的方法是1963年發明的,被稱之爲海爾沃本脫酸法。最後,水洗和脫水,以除去油中水分、少量的皂和遊離堿。

  (4)脫色:

  目的去除各種油脂都帶有不同的顔色,這是因爲其中含有不同的色素所致。在前面所述的精煉方法中,雖可同時除去油脂中的部分色素,但不能達到令人滿意的地步。因此,對于生産高檔油脂——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,顔色要淺,只用前面所講的精煉方法,尚不能達到要求,必須經過脫色處理方能如願。油脂脫色的方法有日光脫色法(亦稱氧化法)、化學藥劑脫色法、加熱法和吸附法等。目前應用最廣的是吸附法,即將某些具有強吸附能力的物質(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(蛋白質、黏液、樹脂類及肥皂等)。間歇脫色即油脂與吸附劑在間歇狀態下通過一次吸附平衡而完成脫色過程的工藝。脫色油經貯槽轉入脫色罐,在真空下加熱幹燥後,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,然後經冷卻由油泵泵人壓濾機分離吸附劑。濾後脫色油入貯槽,借真空吸力或輸油泵轉人脫臭工序。壓濾機中的吸附劑濾餅則轉入處理罐同收殘油。

  (5)脫臭:

  脫臭又稱爲水汽蒸騰、汽提,物理精煉。臭味:油脂中各種氣味組分、低分子醛、酮、FFA(主要的)以及烴等。脫臭這一道工藝很重要,下來脫臭工藝的基本原理。首先,利用油脂內的臭味物質和甘油三酯的揮發性上存在差異,在高溫真空條件下借助水蒸氣蒸餾脫出臭味物質,該溫度大約爲200度,真空則是控制在≥0.1Mpa,時間則是120分鍾左右。溫度控制的關鍵限值:化學一般控制在235~255℃,主要監控依據爲成品油是否合格,油品是否有異味;物理精煉一般會控制在250~265℃,主要監控依據爲成品油色澤及遊離酸是否合格。脫臭在工藝上又可以分爲間歇式、半連續式和連續式三種。

  (6)脫蠟:

  脫蠟是從油脂中脫除或提取蠟質,提高食用油的冷藏穩定性和透明度,一般要求油中含蠟量低于10-6以下。脫蠟的原理就是冷凍,蠟質在40℃一下會隨著溫度降低而析出,蠟結晶有自身的規律和溫度要求。在常溫(30℃)以下,溶解度低,析出蠟的細晶粒而成爲穩定的油溶膠,從而影響油品的滋味、適口度、消化吸收率及透明度。油脂脫蠟過程中所用的具有工藝特點的主要設備有結晶塔、養晶罐和矽藻土處理罐等。

  工藝流程如下:

  脫臭油-→冷卻結晶-→過濾-→脫蠟成品油

  ↓

  蠟糊-→熔化-→壓榨-→粗蠟

  ↓

  軟脂

  4精煉主要設備

  1、離心機

  離心機是油脂精炼的主要设备之一,目前国外主要是阿法-拉伐和韦斯伐利亚两家公司独占鳌头,也许是受中国引进第一套50t/d阿法-拉伐離心機及配套碱炼设备的影响,几乎所有的同行都对阿法-拉伐離心機感兴趣。但随着对国外技术的进一步了解,人们发现同样具有优越的性能,对于质量较差毛油用韦斯伐利亚離心機处理效果更好。

  2、過濾機

  在油脂加工工藝中,過濾是實現固、液分離的一種必要手段。在現代油脂加工中用立式葉片過濾機。世界公認的立式葉片過濾機當屬荷蘭Ama公司生産的産品。其實,世界上幾乎所有知名的油脂精煉成套設備公司選用的都是該公司的産品。國內已有數家公司消化吸收了該公司的設備並生産出了類似的産品,經過若幹年的實際應用與改進,質量已接近Ama公司産品的水平。

  3、蒸汽噴射泵

  油脂脫臭所要求的真空殘壓通常在200-600Pa,這一點國內生産的真空泵完全可以達到,但是蒸汽耗量大。世界上油脂精煉行業應用最多的真空泵品牌當屬德國的Korting。其産品以真空穩定,蒸汽耗量低而倍受業內人士的青睐。

  4、脫臭塔

  國內最早用于植物油連續脫臭的脫臭塔爲多層盤式脫臭塔,後又設計了臥式脫臭塔,目前在一定範圍內仍有應用。但隨著油脂設備的不斷更新、規模的不斷擴大,多層立式脫臭塔以其淺料層結構和各層真空不會互串、能適用于不同處理量的特點,得到了廣泛的推廣應用。

  5、脫色罐

  不鏽鋼脫色罐主要適用于料液的脫色,可以加入活性炭或者活性白土,在加熱70~80度的條件下攪拌均勻脫色罐廣泛應用于含高雜質溶液的脫色、提純、淨化、去除熱原除臭、去雜等。脫色罐設備附件配置:手孔、視鏡、溫度計、料液進出口、取樣口、回流口、夾套熱媒進出口等。

  6、結晶塔(罐)結晶塔(罐)

  是給蠟質提供適宜結晶條件的設備,分間歇式和連續式。前者可采用類似精煉罐的結構,將換熱裝置改成夾套式,攪拌速度要適宜蠟晶成長;後者如圖6-50所示。其主體是一帶夾套的直立長圓筒體,由上、下碟蓋和若幹個塔體構成。塔內有多層中心開孔的隔板,塔體軸心有個攪拌軸,軸上間隔地安裝有攪葉導流圓盤擋板,由變速電機帶動,作10~13rpm/min的轉動,以促進塔內油脂的對流。夾套有外接短管,以便通入冷卻水與塔內油脂進行熱交換,使蠟質冷卻結晶。

  7、養晶罐

  養晶罐是爲蠟質晶粒成長提供條件的設備,間歇式養晶罐與結晶罐通用。連續式養晶罐的結構如圖6-51所示,主體是一帶夾套的碟底平口圓筒體。罐內通過支撐杆裝有導流圓盤擋板。置于軸心上的槳葉式攪拌軸由變速電機帶動,對初析晶粒的油脂作緩慢攪拌(轉速10~13rpm/min)。夾套上聯有外接短管,以便通入冷卻劑與罐內油脂進行熱交換,促進晶粒的成長。罐體外部裝有液位計,以便掌握流量,控制養晶效果。

  8、蠟餅處理罐

  蠟餅處理罐是溶劑脫蠟法中用于溶劑、蠟糊和助濾劑分離的設備。其結構如圖6-52所示。主要由帶碟蓋的圓筒罐體和帶過濾網的快開底蓋以及液壓啓閉底蓋的裝置構成。快開底蓋焊有鑽孔鋼板濾網骨架,骨架上附有120目/英寸2不鏽鋼濾網。罐體用鋼板焊制,當底蓋閉合時,能承受980kPa的壓力。對應于濾網骨架下方的罐壁處接有液蠟出口和直接蒸汽管,罐頂設有進料口和混合氣體出口管。

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