油脂精炼酶法脱胶技术

油脂精炼酶法脱胶技术一、酶法脱胶是在油脂精炼中采用现代生物工程高新技术，利用分离的筛选磷脂酶将毛油中 的非水合磷脂水解掉一个脂肪酸，从而提高磷脂的亲水性，可以更方便、经济、环保地利用 水化的方法将磷脂除去掉，以达到油脂生产企业降低生产成本、提高出油率，增加经济效益 的目的。UHLedtase Ultra+ HP ch2-ohs?R2-C-0-CH+ 脂肪酸甑反应雌脱胶水=1静态混台器CH-O- P-O-XO拧探散水NiOH酶pH4S-I 脱胶池 一A 脱色 A 脱臭I SCHt O-P-O-XO高速混台器二、酶法脱胶的显著优点1、提高经济效益主要通过提高精炼得率实现，得率一般提高1 %以上在脱臭物中保留更多Ve，增加脱臭物价值相应的经济效益可提高3080元/吨。2、环境友好技术更低的化学品消耗不产生皂脚，简化后续处理节约60%水消耗3、建厂投资节省可以只用一台离心机节约废水处理投资4、提高精炼油品质酶法脱胶精炼油稳定性好5、健康理念酶法工艺符合天然健康产品的要求三、酶法脱胶成本效益分析毛油：菜籽油或大豆油化学法精炼酶法脱胶物理精炼消耗品单价（元/kg）数量（kg）价值（元）数量（kg）价值（元）成本毛油5.61000-56001000-5600磷酸（85%）4.52-90柠檬酸6.500.65-4.23NaOH3.33-9.90.2-0.66酶650.000.03-19.5软水0.01140-1.430-0.3白土1.28-9.610-12电（1元/度）1.018-1820-20蒸汽0.1250-25300-30总原料物耗-5672.9-5686.7收益精炼油5.99635681.79735740.7油脚0.465260分馏物（化学）2.5512.50分馏物（物理）3.3001549.55720.25790.2毛利47.3103.54电解质油中的胶体分散相，除了亲水的磷脂外，由于油料欠熟、变质、生长土质以及加工等因素的影响， 有时尚含有一部分非亲水的磷脂（B-磷脂、钙镁复盐式磷脂、溶血磷脂、N-酰基脑磷脂等）， 以及蛋白质降解产物（膘、胨）的复杂结合物，个别油品尚含有由单糖基和糖酸组成的黏液质。 这些物质的因其结构的对称性而不亲水，有的则因水合作用，颗粒表面易为水膜所包围（水包分 子）而增大电斥性，因此，在水化脱胶中不易被凝聚。对于这类胶体分散相，可根据胶体水合、 凝聚的原理，通过添加食盐或明矶、硅酸钠、磷酸、柠檬酸、酸酐、磷酸钠、氢氧化钠等电解质 稀溶液改变水合度，促使凝聚。电解质在脱胶过程中的主要作用如下。1中和胶体分散相质点的表面电荷，消除（或降低）质点的电位或水合度，促使胶体质点凝聚。2磷酸和柠檬酸等促使钙镁复盐式磷脂、N-酰基脑磷脂和对称式结构B-磷脂转变成亲水性磷脂。3明矶水解出的氢氧化铝以及生成的脂肪酸铝具有较强的吸附能力，除能包络胶体质点外，还可 吸附油中色素等杂质。4磷酸、柠檬酸螯合、钝化并脱除与胶体分散相结合在一起的微量金属离子，有利于精炼油气味、 滋味和氧化稳定性的提高。5促使胶粒絮凝紧密，降低絮团含油量，加速降速度，提高水化得率与生产率。?水化脱胶时，电解质的选用需要根据毛油品质、脱胶油的质量、水化工艺或水化操作情况来确定。对于一般食用的脱胶油，只有当普通水水化脱不净胶质、胶粒絮凝不好呀操作中发生乳化 现象时，才添加电解质。如果选用食盐或磷酸三钠，其量约为油质量的0.2%0.3%（解除乳化 现象不在此例）；若选用明矶和食盐，其量则各占油质量的0.05%；当脱胶作为精制油的前道 精炼工序时，而需按油质量的0.05%0.2%添加85%的磷酸调质，以保证脱胶效果和后续工 序的处理质量5其它因素水化脱胶过程中，油中胶体分散相的均布程度，影响脱胶效果稳定，因此，水化前粗油一定充分 搅拌，使胶体分散相布均匀。水化时添加水的温度对脱胶效果也有影响，当水温与油温相差悬殊 时，会形成稀松的絮团，甚至产生局部乳化，以致影响水化油得率，因此通常水温应与油温相等 或略高于油温。此外，进油流量、沉降分离温度也影响脱胶效果，操作中需要注意。（一）？间歇式水化脱胶工艺间歇式水化脱胶的方法较多，但其工艺程序基本相似，都包括加水（或加直接蒸气）水化、沉降 分离、水化干燥和油脚处理等内容。例如中温水化法，一般中小型油厂应用较普遍的一种水化方法。水化温度通常为6065C,；加 水量一般为粗油胶质含量的23位。操作条件控制适宜，亦能获得较满意的效果。现以花生油 脱胶为例对中温水化工艺的操作作简述如下。采用中温水化工艺脱胶时，将过滤花生油泵入水化罐内，以间接蒸汽加热，配合中速搅拌（40r /min）使油温升到6065C，然后按粗油胶质会含量的23倍，均匀加入同油温的水，保持 温度不变，继续搅拌3040min，待胶粒絮凝呈现明显分离状态时，取样用滤布滤出净油，作 280C加热试验，若无析出物即可停止搅拌，静置沉降时间不得少于6h。经过静置沉降，上层 水化净油经干燥或脱溶、过滤即成水化脱胶油。低温水化法低温水化法亦称简易水化法。其特点是在较低温度下，只需添加少量水，就可以达到完全水化的 止的。低温水化操作温度一般控制在2030C，加水量为粗油胶质含量的0.5倍。静置沉降时 间不小于10h。该工艺操作周期长，油脚含油量高，处理麻烦，只适用于生产规模小的企业。采用低温水化工艺脱胶时，将过滤粗油泵入水化罐内，向换热装置通入冷水冷却油脂，并配合中 速搅拌，使胶质均匀分布于油中。待油温降到2025C时，将搅拌速度调整到6070r/min, 按粗油胶质量的0.5倍左右加入同温的水进行水化，添加水于710min内均匀淋入油中后， 继续搅拌2030min，然后停止搅拌，静置沉降12h，分离水化净油和油脚。上层水化净油转 入真空脱水罐脱水，下层油脚转入盐析罐回收油。盐析油脚时，先以蒸汽或直接火将其加热到8090C，然后按油脚质量的30%50%，均匀 加入含量5%10%的食盐水溶液（7080C），并配合搅拌继续升温到100C左右，停止加热 搅拌，静置沉降24h撇取上浮油脂直到无油析出为止。（二）？连续式水化脱胶工艺连续式水化是一先进的脱胶工艺，包括预热、油水混合、油脚分离及油的干燥均为连续操作。含 杂质小于0.2%过滤毛油，经计量后由泵送到板式加热器，加热油温到8085C后，与一定量 的热水（90C） 一起连续进入水化作用，然后泵入碟式离心机进行油胶质的分离。脱胶后的油中含有0.2%0.5%的水分，油经加热器升温至95C左右，进入真空干燥器连续脱 水后，由泵送入冷却器冷却到40C后，转入脱胶油储罐。真空干燥器内操作绝对压力为4Kpa。连续水化脱胶工艺在处理胶质含量低的原料油脂时，需扩大水化反应器的容量或增设凝聚罐，以 确保胶粒的良好凝聚，获得好的脱胶效果。非水化磷脂的脱除一、?非水化磷脂的性质末脱胶的植物油含有不同类型的磷脂。通常大体分为水化磷脂（HP）和非水化磷脂（NHP）。 它们的不同主要在于和磷脂酸羟基相连的官能团不同，水化磷脂含有极性较强的基团，例如胆碱、 乙醇胺、肌醇、丝氨酸，所形成的磷脂分别为磷脂酰胆碱（卵磷脂，PC）、磷脂酰乙醇胺（脑 磷脂，PE）、磷脂酰肌醇（肌醇磷脂，PI ）和磷脂酰丝氨酸（丝氨酸磷脂，PS），上述这 些磷脂的复合物，共同的特点就是与水接触形成水合物，且在水中析出，但它们的水化速率有差 别NHP含有极性较弱的基团，主要形式为磷脂酸（PA）和溶血磷脂酸的钙镁盐。将非水化 磷脂的钙镁盐转化为游离酸形式分析，发现大豆油中非水化磷脂的组成为：肌醇一磷酸（2%）、 甘油磷酸（15%）、溶血磷脂酸（28%）、磷脂酸（55%）.在植物油中，大部分非水化磷脂是以磷脂酸和溶血磷脂酸的钙镁盐的形式存在的。磷脂酸的p K 值为K =3.8? K =8.6。这表明磷脂酸在pH值小于1.8时不能解离；pH值等于6时 有50%解离；pH值大于10.6时完全解离。因而磷脂酸在水中是以胶粒形式分散的。完全解离 的磷脂酸和钙镁离子几乎是以1:1的比例结合，结合的稳定性取决于溶液的PH值、离子类型 和浓度。没有解离的磷脂酸不溶于水，可溶于极性和非极性有机溶剂；解离的磷脂酸不溶于非极性有机溶 剂，而在极性有机溶剂中轻微溶解；磷脂酸的钙镁盐不溶于水接触易形成胶束或液晶囊，它与水 结合能国取决于PA的解离度。磷脂酸尤其是溶血磷脂酸比相应的水化磷脂具有更好的表面活 性，它们的钙镁盐也有较强的表面活性。二、?非水化磷脂的形成由于在常规碱炼或水化脱胶过程中，非水化磷脂不能转化为水化形式的磷脂而仍然存在于油中， 很难除去。一般的碱炼或水化脱胶过程能够除去80%左右的磷脂，剩余的主要就是非水化磷脂。 有资料表明：一般油中大约有135x10磷是以非水化磷脂的形式存在的。非水化磷脂即使经 过16次水洗也不能脱除。在植物油中，大部分非水化磷脂是以磷脂酸和溶血磷脂的钙镁盐的形式存在的。非水化磷脂的生 产与原料的成熟度、储藏、运输和加工过程中原料水分含量有关。在此期间，由于磷脂酶D的活 性使磷脂水解成不易水化的磷脂酸。另外，当磷脂酸与钙、镁金属离子结合时就会形成非水化磷 脂钙、镁复盐。三、？?？非水化磷脂的控制由于NHP是由一系列磷脂的盐组成，因此，任何有可能导致磷脂中各组分水解的因素都会影响 到NHP的形成。包括收获时的天气状况、储藏和运输条件等都会影响NHP的含量。对大豆油 中非水化磷脂的形成的研究表明，将水分含量分别为10%、14%的整粒大豆和含同样水分的 轧过坯的大豆胚片，经不同的储藏时间后，在不同的条件下进行浸出，浸出前使原料中的磷脂酶 D失活或保持活性。结果大豆中非水化磷脂的形成是下列四种因素相互作用的结果：大豆中的水 分含量和轧坯后大豆坯中的水分含量；磷脂酶D的活性；在浸出前或浸出过程对大豆的热处理； 破碎或轧坯过程中大豆细胞结构的破坏程度。另外，储藏时间过长、水分含量过高和较高温度下 浸出都有助于油中非水化磷脂的形成，即使在溶剂浸出前使磷脂酶D失活也不能减少油中非水化 磷脂的含量。非水化磷脂的含量随大豆水分含量的上升、酶活性的增强而升高，其中磷脂酶D的活性是一个关 键因素。在一定范围内，酶的活性随着水分的升高而增强，它使得更多的水化磷脂转化为非水化 磷脂。在原料水分含量小于9%情况下，油中磷脂中的非水化磷脂含量较低，用直接蒸汽处理后 使酶完全失活。大豆破碎或轧坯后，组织细胞结构遭到破坏，使磷脂酶D的活性增强，从而导致 磷脂中非水化磷脂的含量增加。减少水化磷脂转化成非水化磷脂可以采取以下措施：1使水分含量小于9%，可以抑制NHP的 形成；2浸出前用直接蒸汽加热或用微波处理使磷脂酶失活；3轧坯的大豆在低温和低水分含量 的情况下立即浸出。四、?特殊水化脱胶随着物理精炼法(蒸馏脱酸法)的发展，在降低损耗、改善油品品质、拓展应用范围的研究和实 践中，已确认原料油脂在蒸馏脱酸、脱臭前的预处理质量是影响成品油外观、风味、稳定性和使 用价值的关键因素。由于常规水化得到的脱胶油磷含量约1x10 ? -2x10，脱胶油的金属离 子含量也较高，给脱色工序增加了难度和负荷，使后续的油脂脱臭/脱酸过程有可能无法进行。 因此，一些特殊水化脱胶工艺，能最大限度地对油中非水磷脂脱除。超级脱胶工艺，含磷量可降至30x10以下。具体过程是将未脱胶或水化脱胶油加热至70左 右，加入油质量的0.05%0.2%磷酸或柠檬酸进行体系pH值的调节，使非水化磷脂解离，之 后将油脂冷却至40C以下，即所谓磷脂水化临界温度”以下，加水使磷脂在慢速状态下形成稳 定的液态晶囊，这些晶囊会有效地束缚糖及金属离子。特殊湿法脱胶/联合脱胶工艺，经过水化脱胶的油中还含有非水化磷脂，即磷脂酸和脑磷脂的钙 镁复盐。对于这类磷脂酰基结合弱极性基团所复合的磷脂，水化脱除是非常因难的。鉴于这些非 水化磷脂在酸性和碱性条件下可以解离，解离的磷脂能形成不溶于油的水合液态晶体，工序如下， 过滤粗油(P1%，柠檬酸0.2%。絮凝剂的添加量基于中和酸 调质反应后的剩余酸，一般按总酸的30%计算，常用的絮凝剂为浓度的23Be的氢氧化钠水 溶液，通过絮凝剂的加入，控制脱胶油的pH值56.5。全脱胶工艺，磷脂的复合物共同的特征就是与水接触时形成水合物，且在水中析出，但它们水化 速率有差别。具体过程是毛油加热至70C左右，加入油质量的0.05%0.2%的磷酸或柠檬 酸进行充分混合与调理，然后将含有水化磷脂（卵磷脂）的重相水与油混合，再将油脂冷却至 40C以下，进行混合滞留反应后，加热70 C左右进行离心分离。此工艺可以使脱胶油中的含磷 量降至15x10以下。在植物油楮炼车间的生产中，采用Lecitaze Uliragl脱胶工艺代替化 学法脱胶，可以免去水洗工序，不产生皂陶，降低油圈含油量，降低脱色工 序白土用量，提高出油率在主间生产中，采用萨法进行脱胶，效果很好：280V：高温加热实 验，油色明显变浅，无析出物，说明瓣脂（水化瞬脂及非水化磷脂）残留微 量，足攻满足物理精嫔工芝要求的条件。-酶法脱胶免去了水洗工序，从而避免了因水洗造成的油的损耗。采用酶盘脱版后，降值了酸价的炼耗心”-采用酶法脱胶工芝，离心分离后的油脚量大大减小，且油脚的干基含 油量很值。-脱色工序，白土的用是降低，从而减少了白土吸附造成的油的损耗。脱胶工序，采用酶法工芝，所用原材料的成本要比化学法脱胶低。综上,未用魄法脱胶工艺进行脱胶，油的损耕大大诚少从而使出油率 明显提高；生产成本低于化学法脱胶。在车间生产中，采用酶法脱胶工艺进行脱胶，能够取饵比化学法脱胶更 好的效果，并且可以降低成本，幅高出油率.在日趋激缪的市场竞争中，来 用核工艺进行车间生产，可以大大增强生产厂家的竞争实力，使其在币场竞 争中处于有利地位。