油脂精煉

油脂精煉oils and fats refining,亦稱"煉油"。清除植物油中所含固體雜質、游離脂肪酸、磷脂、膠質、蠟、色素、異味等的一系列工序的統稱。

基本介紹

  • 中文名:油脂精煉
  • 外文名:oils and fats refining
  • 又稱:煉油
  • 分類:半煉油,精煉油
  • 專用油脂:大豆,花生,芝麻
  • 精煉流程:食用植物油脂。食品專用油脂
分類,精煉四部分內容,油脂的精煉流程,食用植物油脂,食品專用油脂,

分類

通過過濾脫膠脫酸稱為半煉油。繼而經過脫色臭、冬化、脫蠟的油稱為精煉油

精煉四部分內容

(1)脫膠:套用物理、化學或物理化學方法將粗油中膠溶性雜質脫除的工藝過程成為脫膠。食用油脂中,若磷脂含量高,加熱時易起泡、冒煙、有臭味,且磷脂在高溫下因氧化而使油脂呈焦褐色,影響煎炸食品的風味。脫膠就是依據磷脂及部分蛋白質在污水狀態下溶於油,但與水形成水合物後則不溶於油的原理,向粗油中加入熱水或通入水蒸氣,加熱油脂並在50℃溫度下攪拌混合,然後靜置分層,分離水相,即可除去磷脂和部分蛋白質。
(2)脫酸:游離脂肪酸影響油脂的穩定性和風味,可採用加鹼中和的方法除去游離脂肪酸,稱為脫酸,又稱鹼煉。
(3)脫色:粗油中含有葉綠素、類胡蘿蔔素等色素,葉綠素是光敏化劑,影響油脂的穩定性,而其他色素影響油脂的外觀,可用吸附劑除去。
(4)脫臭:油脂中存在一些非需宜的異味物質,主要源於油脂氧化產物。採用減壓蒸餾的方法,並添加檸檬酸,螯合過度金屬離子,抑制氧化作用。

油脂的精煉流程

食用植物油脂

食用植物油脂的精煉工藝可分為一般食用油脂精煉、高級食用油脂精煉及特殊油脂精煉,其精煉流程依油脂產品的用途和品質要求而不同,幾種主要品級的食用植物油脂精煉流程如下。
(一)一般食用油脂精煉工藝流程
1、國標二級油(原料油要求色澤淺、酸值低於4、不含污染物)工藝流程(Ⅰ)
┌———→ 脫溶 →———┐
毛 油—→過濾—→水化脫膠—→真空乾燥—→二級食用油
2、國標二級油(原料油為品質較差的毛油,含污染物)工藝流程(Ⅱ)
┌———→脫溶→———┐
毛 油—→過濾—→鹼煉脫酸—→水洗—→真空乾燥—→二級食用油
3、國標一級油工藝流程
┌———→脫溶→———┐
毛 油—→過濾—→鹼煉脫酸—→水洗—→真空乾燥—→二級食用油
(二)高級食用油脂精煉工藝流程
1、精製食用油(含高級烹調油和色拉油)工藝流程
┌——→脫蠟→——┐
毛 油—→過濾—→脫膠—→脫酸—→真空乾燥—→脫色—→脫臭—→過濾—→精製食用油
2、精製冷餐油(色拉油)工藝流程
毛 油—→過濾—→脫膠—→脫酸—→真空乾燥—→脫色—→脫臭—→脫脂—→精製冷餐油
(三)食品專用油脂精煉工藝流程
┌—→ 酯交換 →—┐
毛 油—→過濾—→脫膠—→脫酸—→脫水—→脫色—→氫化—→後脫色—→分提—→脫臭

食品專用油脂

(一)大豆油、花生油、芝麻油
豆油、花生油、芝麻油是我國大宗油脂。若原料品質好、取油工藝合理,則毛油的品質較好,游離脂肪酸含量一般低於2%,容易精煉。
1、粗煉食用油精煉工藝流程(間歇式)
軟水
↓ ┌——→脫溶→——┑
過濾毛油→預熱→水化→靜置沉降→分離——→含水脫膠油→乾燥 → 粗煉食用油
↑ ↓
回收油←—— 油腳處理 ←—— 富油油腳
貧油油腳
操作條件:濾後毛油含雜不大於0.2%,水化溫度 90~95℃,加水量為毛油膠質含量的 3~3.5倍,水化時間30~40min,沉降分離時間 4 h,乾燥溫度不低於 90℃,操作絕對壓力 4.0 kPa,若精煉浸出毛油時,脫溶溫度160℃左右,操作壓力不大於4.0kPa,脫溶時間 l~3 h。
2、精製食用油精煉工藝流程(連續脫酸、間歇式脫色脫臭)
磷酸 鹼液
↓ ↓
過濾毛油—→預熱—→混合—→油鹼比配—→混合反應—→脫皂—→皂腳
過濾←—蒸餾脫臭←—過濾←—吸附脫色←—脫水←—洗滌←—軟水
↓ ↓ ↓ ↑ ↓
精製食油 水蒸氣 廢白土 吸附劑 廢水
操作條件:過濾毛油含雜不大於0.2%,鹼液濃度18~22°Bé,超量鹼添加量為理論鹼量的10%~25%,有時還先添加油量的0.05%~0.20%的磷酸(濃度為85%),脫皂溫度70~82℃,洗滌溫度95℃左右,軟水添加量為油量的10%~20%。吸附脫色溫度為80~90℃,操作絕對壓力為 2.5~ 4.0 kPa,脫色溫度下的操作時間為20 min左右,活性白土添加量為油量的 2.5%~5%,分離白土時的過濾溫度不大於 70℃。脫色油中p<5 ppm、Fe<0.1ppm、Cu<0.01ppm,不含白土,脫臭溫度230℃左右,操作絕對壓力260~650Pa,汽提蒸汽通入量8~16 kg/t· h,脫臭時間 4~6 h,檸檬酸(濃度 5%)添加量為油量的0.02%~0.04%,安全過濾溫度不高於70℃。
(二)棉籽油
棉籽油也是主要的食用油。但毛棉油中含有棉酚(含量約l%)、膠質和蠟質(含量視制油棉胚含殼量而異),品質較差,不宜直接食用,其精煉工藝也較為複雜。
1、粗煉棉清油精煉工藝流程(連續式)
鹼液 軟水
↓ ↓
過濾毛油—→預熱—→油鹼比配—→混合反應—→脫皂—→洗滌—→脫水—→乾燥—→棉清油
↓ ↓
皂腳 廢水
操作條件:過濾毛油含雜不大於0.2%,鹼液濃度20~28°Bé,超量鹼為理論鹼的10%~25%,脫皂溫度 70~95℃,轉鼓沖洗水添加量為 25~1001/h,進油壓力0.l~0.3 MPa,出油背壓力0.1~0.3 MPa,洗滌溫度85~90℃,洗滌水添加量為油量的10%~15%,脫水背壓力0.15MPa,乾燥溫度不低於90℃,操作絕對壓力4.0kPa,成品油過濾溫度不高於70℃。
2、精製食用油精煉工藝流程
磷酸 鹼液皂腳 鹼液
↓ ↓↑ ↓
過濾毛油—→預熱—→混合—→油鹼比配—→混合反應—→脫皂—→混合
過濾←—蒸餾脫臭←—過濾←—吸附脫色←—脫水←—洗滌←—脫皂
↓ ↓ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓
精製食油 水蒸氣 廢白土 吸附劑 廢水 軟水 皂腳
操作要點:鹼煉前操作條件同粗煉油,復煉鹼液濃度6~12°Bé,添加量為油量的 l%~3%,復煉溫度70~90℃,出油背壓0.15 MPa。洗滌、脫色、脫臭等操作條件與花生油精製食用油的操作條件相近。如果在脫臭後再進行脫脂,其成品油的品級就為精製冷餐油(色拉油)。脫臭工藝以後的工藝流程為:
┌→ 軟 脂
脫臭棉油—→冷卻結晶—→養晶—→過濾—┤
└→ 冷餐油
操作條件:冷卻結晶溫度5~10℃,冷卻水與油脂溫差5℃左右,結晶時間8~12 h,養晶時間 10~12 h。
(三)菜籽油
菜籽油是含芥酸的半幹性油類。除低芥酸菜籽油外,其餘品種的菜籽油均含有較多的芥酸,其含量約占脂肪酸組成的26.3%~57%。高芥酸菜油的營養不及低芥酸萊油,但特別適合制船舶潤滑油和輪胎等工業用油。在制油過程中芥子甙受芥子酶作用發生水解,形成一些含硫化合物和其他有毒成分,從而影響了毛油的質量。一般的粗煉工藝對硫化物的脫除率甚低,因此食用菜籽油應該進行精製。
1、粗煉菜油精煉工藝流程
粗煉菜油工藝流程及操作條件參閱大豆油粗煉。
2、精製菜籽色拉油精煉工藝流程(間歇)
鹼液 富油皂腳—→鹽析—→貧油皂腳
↓↑
過濾毛菜油—→預熱—→中和—→靜置沉降—→分離—→水洗←—軟水
過濾←—蒸餾脫臭←—過濾←—吸附脫色←—脫水
↓ ↓ ↓ ↑ ↓
精製菜油 水蒸氣 廢白土 吸附劑 廢水
操作條件:鹼煉操作溫度初溫30~35℃,終溫60~65℃,鹼液濃度16°Bé,超量鹼添加量為油量的0.2%~0.25%,另加占油量0.5%的泡花鹼(濃度為40°Bé),中和時間l h左右,沉降分離時間不小於6 h。鹼煉油洗滌溫度 85~90℃,第一遍洗滌水為稀鹽鹼水(鹼液濃度0.4%,添加油量0.4%的食鹽),添加量為油量的15%。以後再以熱水洗滌數遍,洗滌至鹼煉油含皂量不大於50 ppm。脫色時先真空脫水30 min,溫度90℃,操作絕對壓力4.0kPa,然後添加活性白土脫色,白土添加量為油量的 2.5%~3%,脫色溫度90~95 ℃,脫色時間 20 min,然後冷卻至 70 ℃以下過濾。脫色過濾油由一、二級蒸汽噴射泵形成的真空吸入脫臭罐加熱至100℃,再開啟第三級和第四級蒸汽噴射泵和大氣冷凝器冷卻水,脫臭溫度不低於245℃,操作絕對壓力260~650Pa,大氣冷凝器水溫控制在30℃左右,汽提直接蒸汽壓力0.2MPa,通入量為8~16 kg/t·h,脫臭時間3~6 h,脫臭結束後及時冷卻至 70℃再過濾。
2、精製菜籽色拉油精煉流程(全連續)
磷酸 鹼液
↓ ↓
過濾毛油—→預熱—→混合—→油鹼比配—→混合反應—→脫皂—→皂腳
過濾←—蒸餾脫臭←—過濾←—吸附脫色←—乾燥←—脫水←—洗滌←—軟水
↓ ↓ ↓ ↑ ↓
菜籽色拉油 水蒸氣 廢白土 吸附劑 廢水
操作條件:過濾毛油含雜不大於0.2%,鹼液濃度18~22°Bé,超量鹼添加量為理論鹼量的10%~25%,有時還先添加油量的0.05%~0.20%的磷酸(濃度為85%),脫皂溫度70~82℃,洗滌溫度95℃左右,軟水添加量為油量的10%~20%。連續真空乾燥脫水,溫度90~95℃,操作絕對壓力為 2.5~ 4.0 kPa。吸附脫色溫度為105~100℃,操作絕對壓力為 2.5~ 4.0 kPa,脫色溫度下的操作時間為30 min左右,活性白土添加量為油量的 1%~4%。利用立式葉片過濾機分離白土時的過濾溫度不低於100℃。脫色油中P≤5 ppm、Fe≤0.1ppm、Cu≤0.01ppm。脫臭溫度240~260℃左右,操作絕對壓力260~650Pa,汽提蒸汽通入量油量的0.5%~2%,脫臭時間 40~120min,檸檬酸(濃度 5%)添加量為油量的0.02%~0.04%,安全過濾溫度不高於70℃。
(四)米糠油
米糠油屬於弱半幹性油。由於米糠中解脂酶含量高,所製取毛油的酸價較高,質量較差,給油脂精煉帶來困難。精製米糠油的精煉工藝流程如下。
鹼液 富油皂腳 鹼液 富油皂腳 軟水
↓ ↓ ↓ ↑ ↓
過濾毛糠油—→預處理—→一次中和—→分離—→二次中和—→分離—→洗滌
精製糠油←—過濾←—冷卻結晶←—蒸餾脫臭←—過濾←—吸附脫色←—脫水
↓↑ ↓ ↑ ↓
蠟糊水蒸氣 廢白土 吸附劑 廢水
操作要點:濾後毛油含雜不大於0.2%,中和前先添加油量的2%熱水脫膠,脫膠溫度60~70℃、攪拌15min,隨即添加鹼液中和脫酸,鹼液濃度18~24°Bé,超量鹼為理論鹼的75%,鹼液於15min內加完,攪拌20~25min,加熱終溫75~80℃。到達終溫後添加油量的3%~4%食鹽溶液(濃度10%、95℃)繼續攪拌5~10min,然後靜置沉降10~12h。分離皂腳後洗滌,洗滌溫度75~80℃,添加油量5%的鹽水(濃度5~6°Bé、85℃),然後再以熱水洗幾遍,直至殘皂量≤50ppm。脫色溫度95~100℃,操作絕對壓里4.0kPa,活性白土添加量為油量3%的左右,脫色時間30min。脫臭溫度235~250℃,操作絕對壓力不大於0.65kPa,汽提蒸汽通量8~16kg/t·h,脫臭時間6h,冷卻脫蠟溫度6~10℃,結晶時間50~70h,過濾溫度15℃。
(五)棕櫚油精煉工藝流程
棕櫚油取自棕櫚果肉,其脂肪酸組成中飽和酸占40%~50%,其中80%是棕櫚酸,不飽和酸中以油酸為主,其次為亞油酸,富含維生素A和維生素E,帶有較深的棕黃色澤。由於棕櫚果實在收穫和制油前受解脂酶的分解,加之加工方法和儲運條件的影響,毛棕櫚油游離脂肪酸含量較高,一般為 10%左右,高的達30%以上。棕櫚油的主要用途是制皂和供分提各種品級的食品專用油脂。
精製棕櫚油精煉工藝流程
鹼液 富油皂腳—→鹽析—→貧油皂腳
↓↑
過濾毛棕油—→預熱—→中和—→靜置沉降—→分離—→水洗←—軟水
過濾←—蒸餾脫臭←—過濾←—吸附脫色←—脫水
↓ ↓ ↓ ↑ ↓
精製棕油 水蒸氣 廢白土 吸附劑 廢水
2、分提棕櫚油精煉工藝流程
(1)工藝流程(Ⅰ)
軟水 油腳
↓ ↑
過濾毛油—→水化—→分離—→冷卻結晶—→分離
過濾←—蒸餾脫臭←—過濾←—吸附脫色←—分離←—洗滌←—分離←—中和←— 液油 ←—│
↓ ↓ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ │
液體棕油 水蒸氣 廢白土 吸附劑 廢水 軟水 皂腳 鹼液 │
過濾←—蒸餾脫臭←—過濾←—吸附脫色←—分離←—洗滌←—分離←—中和←— 固脂←—┘
↓ ↓ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
棕櫚固脂 水蒸氣 廢白土 吸附劑 廢水 軟水 皂腳 鹼液
(2)工藝流程(Ⅱ)
磷酸 活性白土 廢白土 水蒸氣
↓ ↓ ↑ ↓ ┌→ 液體棕油
毛棕油—→脫膠—→吸附脫色—→過濾—→脫酸/脫臭—→過濾—→冷卻結晶—→過濾—┤
└→ 棕櫚固脂
操作要點:除雜過濾溫度不低於50℃,濾後油含雜不大於0.2%。間歇中和初溫30~35℃,終溫60~65℃,鹼液濃度16~18°Bé,超量鹼占油量0.2%~0.3%,中和時間 l h左右;連續中和鹼液濃度為 20~28°Bé,超量鹼占理論鹼的 10%~25%,脫皂溫度為 70~95℃,轉鼓沖洗水為20~25L/h,進油壓力為0.l~0.3MPa、出油背壓為0.l~0.15MPa、脫皂油洗滌溫度為 85~90℃,洗滌水添加量占油量10%~15%、洗滌油殘皂不大於50ppm。固脂、液油脫色溫度為105~110℃,操作絕對壓力2.5~4.0kPa,時間為15min,活性白土添加量占油量的3%。蒸餾脫酸脫臭溫度240~250℃,操作絕對壓力0.2~0.4kPa,時間為80~100min。冷卻結晶溫度初溫為70~80℃,24 h左右緩冷至終溫20℃,冷卻水與油的溫差為5~8℃,分離時過濾壓力不宜高。
(六)棕櫚仁油和椰子油
棕櫚仁油和椰子油為不幹性油類。脂肪酸組成中以月桂酸為主(占脂肪酸組成45%~5l%),其次是豆蔻酸(約占13%~25%),膠質含量較低,特別適宜物理精煉脫酸。棕櫚仁油和椰子油分皂用級和食用級。精製食用油的精煉工藝流程如下。
磷酸 ┌ 白土
↓ ↓
毛 油—→乾法脫膠—→過濾—→脫酸/脫臭—→增澤過濾—→精製成品油
↓ ↑
廢白土 水蒸氣
操作要點:乾法脫膠主要目的是脫除膠雜及微量金屬離子,脫膠添加濃度85%的磷酸占油量的0.1%~0.2%,攪拌 15 min後加入占油量2%~3%的活性白土脫色和進一步吸附脫膠,操作溫度為105~110℃,操作絕對壓力2.5~4.0kPa,反應時間10~15 min,過濾分離白土溫度不高於 70℃,預處理油要求P≤5 ppm,Fe≤0.lppm,Cu≤0.01ppm。蒸餾脫酸脫臭溫度240~250℃,操作絕對壓力0.2~0.4kPa,汽提蒸汽量占油量的1%~4%,脫酸脫臭時間 40~100 min。
(七)葵花籽油
葵花籽油為我國北方地區的大宗油源之一。富含亞油酸(占總脂肪酸含量54%~70%)和油酸(約占39%),營養價值較高,但粗油中含有微量蠟質(約0.10%)和含氧酸,影響品質和儲存穩定性。市售葵花籽油分粗煉和精製食用油兩種品級。
1、粗煉葵花籽油精煉工藝流程
鹼液 軟水
↓ ┌←Al(SO4) ↓
過濾毛葵油—→冷卻—→鹼 化—→分離—→洗滌—→脫水—→乾燥—→粗煉葵花籽油
↓ ↓
皂蠟 廢水
操作要點:過濾除雜操作要求同前述工藝。鹼化操作溫度為9℃左右,鹼液濃度為15°Bé,添加量占油量的1.36%左右,Al2(SO4)3(水溶液濃度為14%~24%),添加量占油量的0.25%~0.5%,鹼化反應時間為70min左右,脫蠟分離溫度為16~18℃,其餘操作參閱前述工藝。
2、精製葵花油工藝流程:
磷酸 鹼液
↓ ↓
過濾毛油—→預熱—→混合—→油鹼比配—→混合反應—→脫皂—→皂腳
蠟糊←—過濾←—冷卻結晶←—蒸餾脫臭←—過濾←—吸附脫色←—乾燥←—脫水←—洗滌←—軟水
↓↓ ↓ ↑ ↓
葵花色拉油 水蒸氣 廢白土 吸附劑 廢水
操作要點:操作參閱菜油色拉油精煉工藝及脫脂工藝和操作。
(八)紅花籽油、玉米胚油
紅花籽油和玉米胚油脂肪酸組成整齊,油酸、亞油酸含量高(油酸約占13%~49%,亞油酸約為34%~76%),是營養價值較高的油品,可通過精製加工成“營養油”。精煉工藝流程如下,操作要點可參閱菜油色拉油精煉。
磷酸 鹼液
↓ ↓
過濾毛油—→預熱—→混合—→油鹼比配—→混合反應—→脫皂—→皂腳
蠟糊←—過濾←—冷卻結晶←—蒸餾脫臭←—過濾←—吸附脫色←—乾燥←—脫水←—洗滌←—軟水
↓↓ ↓ ↑ ↓
色拉油 水蒸氣 廢白土 吸附劑 廢水
(九)亞麻仁油
亞麻仁油由亞麻籽製取,屬於幹性油類。其脂肪酸組成中亞麻酸含量高達44%~61%,具有很好的乾性,是油漆、油墨塗料工業的重要原料。亞麻仁油中膠質含量較高,不少為非親水性,套用常規水化方法達不到脫膠工藝要求,需添加輔助劑脫膠。粗煉工業用亞麻仁油的精煉工藝流程如下。
Na3PO4溶液 鹼液 皂腳
↓ ↓ ↑
過濾毛油—→預熱—→水化—→中 和—→分離—→洗滌←—軟水
粗煉亞麻油 ←—過濾←—冷卻結晶←—過濾←—乾燥←—分離
↓↓ ↓
蠟糊 濾渣 廢水
操作要點:水化操作溫度為25~30℃,磷酸三鈉添加量為油量的0.28%~0.3%(配製成1.3%水溶液),攪拌30min 後添加鹼液中和脫酸,鹼液濃度為20°Bé,超量鹼占油量的0.06%~0.1%,中和反應時間約1h左右,終溫控制在60~65℃,沉降分離時間不低於4h。洗滌操作溫度為85℃左右,洗滌水添加量占油量的10%~15%,沉降分離廢水的時間不小於2h。真空脫水溫度為120℃左右,操作壓力低於5 kPa,乾燥後將油溫冷卻至30~35℃,進行第一次過濾,濾壓不大於0.2MPa,濾後油冷卻至20~25℃結晶32h左右,再過濾脫除蠟質,濾壓不大於0.1MPa。
(十)蓖麻油
蓖麻油是含羥基酸的不幹性油。蓖麻酸的含量約占脂肪酸組成的87.1%~90.4%,廣泛套用於航空、精密儀表、醫藥、塗料、增塑劑、乳化劑、絕緣油及紡織和製革等工業。由於其結構特性,脫膠不宜採用常規水化工藝,多以淡鹼脫膠,精製蓖麻油的精煉工藝流程如下。
稀鹼液 皂液 軟水
↓ ↑ ↓
過濾毛油—→預熱—→中和—→分離—→洗滌—→分離—→廢水
精製蓖麻油←—過濾←—蒸餾脫臭←—過濾←—吸附脫色←—乾燥
↓ ↓ ↑
水蒸氣 廢白土 吸附劑
操作要點:稀鹼中和操作溫度為25~35℃,鹼液濃度和添加量參見表8-1,中和攪拌時間為15min左右,終溫為左右90℃,中和結束,添加油量25%的軟水溶皂,靜置15~20min,然後將中層和下層皂水溶液轉入皂液罐回收殘油,上層半淨油轉入水洗罐洗滌殘皂,洗滌溫度為85~90℃,洗滌水添加量占油量的15%~25%左右,洗滌至廢水酚酞檢查合格為止。脫色操作溫度為85℃左右,操作壓力2.5~4.0kPa,脫色時間為20min,活性白土添加量占油量的4%左右。脫臭操作溫度為175~180℃,操作壓力為0.3~0.6kPa。汽提蒸汽通量為8~16kg/t·h,脫臭時間為5h左右。
表7-4 蓖麻油酸值與鹼煉用鹼量和鹼液濃度的關係
毛油酸值
固體燒鹼量(占油量%)
鹼液濃度(°Bé)
4以下
0.4
4~5
4~5
0.45~0.50
5~6
5~6
0.50~0.60
6~8
7.5~8.5
0.70~0.80
6~8
11~12
0.90~1.0
6~8
14~15
1.20~1.40
6~8
15以上
視酸值而定
10~12

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