油脂加工教学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,德州职业技术学院粮油食品工程系,第二单元,油脂水化脱胶,主要内容,任务一、,水化脱胶,任务二、,酸炼脱胶,任务三、,其他脱胶,1,德州职业技术学院粮油食品工程系,任务一、,水化脱胶,?,毛油属于胶体体系，其中的,磷脂、蛋白质、粘液质,等，因与,甘三酯,组成溶胶体系而得名为油脂的胶溶,性杂质。,?,胶溶性杂质的存在不仅影响油脂的稳定性，而且影,响油脂精炼和深度加工的工艺效果,.,?,应用物理、化学或物理化学的方法脱除毛油中脱溶,性杂质的工艺过程称为脱胶。,2,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,概念,：水化脱胶是利用磷脂等胶溶性杂质的亲水性，,将一定量的热水或稀碱、食盐、磷酸等电解质水溶,液，在搅拌下加入一定温度的毛油中，使其中的胶,溶性杂质吸水凝聚，然后沉降分离的一种油脂脱胶,方法。,?,分离对象,：在水化脱胶过程中，能被凝聚沉降的物,质以磷脂为主，还有与磷脂结合在一起的蛋白质、,糖基甘油二酯、粘液质和微量金属离子等。,第一节,水化脱胶,3,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,一、水化脱胶的基本原理,?,分子结构简介,CH2,O,COR1,CH,O,COR2,CH2,O,COR3,4,德州职业技术学院粮油食品工程系,5,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,磷脂是一种表面活性剂，分子由亲水的极性基团,和疏水的非极性基团组成，当磷脂溶于水时，亲,水基朝向水相，疏水基则远离水相，磷脂分子在,水面上定向排列。,?,二、影响水化脱胶的因素,?,毛油中发生水化作用的磷脂胶团具有混合双分子,层的结构，该结构的稳定程度以及水化胶团的絮,凝状况决定了分离效果和水化油脚的含量油。,?,（一）加水量,?,1,、水的作用：水是磷脂水化的必要条件，它在脱,胶过程中的主要作用是：,6,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,润湿磷脂分子，使卵磷脂由内盐式转变成水化,式；,?,使磷脂发生水化作用，改变凝聚临界温度；,?,使其他亲水胶质吸水改变极化度；促使胶粒凝聚或,絮凝。,?,2,、加水量：,?,水量不足，磷脂水化不完全，胶粒絮凝不好；,?,水量过多，则有可能形成局部的水,/,油或油,/,水乳化,现象，难以分离。,7,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,工业生产中，其如水量（,W,）毛油含量（,X,）,一般有如下关系：,?,低温水化（,20,30）,W=,（,0.5,1,）,X,；,?,中温水化（,60,65）,W=,（,1,2,）,X,；,?,高温水化（,85,95）,W=,（,2,3,）,X,；,?,具体操作中，适宜的加水量可通过下列小,样试验来确定。,8,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,3,、加水量的确定,?,（,1,）磷脂沉淀测量法,毛油样,加入不同量水,分离油脚,向油中,加入丙酮,称量丙酮中的不容物,若不溶,物与毛油中磷脂量相当即为最适水量。,?,(2),显微镜观察法,?,取,20ml,试管数只,分别加入同量毛油,向,试管中加入不同量的水,10-20,分钟后,向,试管中加染色料,9,德州职业技术学院粮油食品工程系,显微镜观察,无水珠：,加水量不足,大量水珠：加水量过多,少量水珠：最适加水量,(3,）糖液浓度法,利用一定温度下的标准糖液具有定值折光指数的物理性质。,取试样,40,克于,100ml,烧杯中,在一定温度下加油量,3%,的温水,（搅拌,3,分钟）,再加入,75%,浓度的糖溶液,5ml,（继续搅,拌,3,分钟）,在离心机中进行分,离,分层,吸取糖溶液若干,测遮光指数,上层：油脂,中层：糖溶液,下层：胶状物,10,德州职业技术学院粮油食品工程系,加水过量：遮光指数下降,加水适量：遮光指数接近,1.3722,（二）操作温度,毛油中胶体分散相在外界条件影响下，开始凝聚时的温度，,称之为胶体分散相的凝聚临界温度。,临界温度与分散相质点粒度有关，质点粒度越大，质点,吸引圈也越大，因此，凝聚临界温度也就越高。,根据水化作用情况，合理调整操作温度尤为重要。工业,生产中往往是先确定工艺操作温度，然后根据油中胶质含量,计算加水，最后再根据分散相水化凝聚情况，调整操作的最,终温度。,11,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,（三）混合强度,?,水化脱胶过程中，油相与水相只是在相界面上进,行水化作用，往往要借助于机械混合。,?,混合时，要求使物料既能产生足够的分散度，又,不使其形成稳定的油,/,水或水,/,油乳化状态。,?,添加水时,，混合强度一般要高些，搅拌速度以,60,70r/min,为宜，随着水化程度的加深，混合强,度应逐渐降低，,到水化结束阶段，,搅拌速度则应,控制在,30 r/min,以下，以使胶粒絮凝良好，有利,于分离。,12,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,（四）作用时间,?,水化脱胶过程中，胶质从开始润湿到完,成水化，需要一定的时间，除由小样试验,确定外，还可由操作经验加以判断。,?,在加水量与操作温度相应的情况下，如,果分离时，重相只见乳浊水或分离出的油,脚呈稀松颗粒状、色黄并拌有明水、脱胶,油,280,加热试验不合格时，即表明水化作,用时间不足，反之，当分离出的油脚呈褐,色粘胶时，则表明水化时间适宜。,13,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,水化脱胶过程包括水化胶粒的絮凝，因,此，当粗油胶体分散相含量较少时，为了,使胶粒絮凝良好，应该适当的延长作用时,间。,?,（五）电解质,?,油中的胶体分散相，除了亲水的磷脂外,，,还含有一部分非亲水的磷脂,（,-,磷脂），,对于这类胶体分散相，通过添加食盐或明,矾、硅酸钠、磷酸、柠檬酸、酸酐、磷酸,三钠、氢氧化钠等电解质稀溶液改变水合,度、促使凝聚。,14,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,电解质在脱胶过程中的主要作用是：,?,中和胶体分散相质点的表面电荷，促使,胶体质点凝聚。,?,磷酸和柠檬酸等促使非亲水性磷脂转变,成亲水性磷脂。,?,明矾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。,15,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,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。,?,促使胶粒絮凝紧密，降低絮团含油量，,加速沉降速度，提高水化得率与生产率。,?,电解质的选用,?,水化脱胶时，电解质的选用须根据毛油品,质、脱胶油的质量、水化工艺或水化操作,情况来确定。,16,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,对于一般食用的脱胶油，只是当普通水水化脱不,净胶质、胶粒絮凝不好或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,重,的,0.2%,0.3%,（解除乳化现象不在此列）。,?,若选用明矾和食盐，其量则各占油重的,0.05%,。,?,当脱胶作为精制油的前道精炼工序时，则需按油,重的,0.05%,0.2%,添加磷酸（浓度为,85%,）调质，,以保证脱果和后续工序的处理质量。,17,德州职业技术学院粮油食品工程系,（六）其他因素,化脱胶过程中，油中胶体分散相的均布程度影响,脱胶效果的稳定。,水化前粗油一定要,充分搅拌,，使胶体分散相分布,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。,18,德州职业技术学院粮油食品工程系,三、水化脱胶设备,（一）水化锅,工作原理见书上,（二）连续式水化器,工作原理见书上,四、水化脱胶工艺,?,1,、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（或加直接蒸汽）水化、,沉降分离、水化油干燥和油脚处理等内容。,19,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,软水或盐水,?,?,过滤毛油,预热,水化,静置沉降,分离,?,含水脱胶油,干燥（脱溶）,脱胶油,?,?,水化粗磷脂,浓缩,浓缩粗磷脂,回收油,20,德州职业技术学院粮油食品工程系,间歇工艺水化脱胶，按操作温度及加水方式不同,分为高温、中温、低温及直接蒸汽水化方法。,化脱胶过程中，油中胶体分散相的均布程度影响,脱胶效果的稳定。,?,（,1,）高温水化法,?,高温水化法是将粗油加热到较高的操作温度，,用沸水进行水化，终温,90,左右，加水量为油量,的,2,3,倍,预热,：,分三个阶段进行,21,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,第一阶段以间接蒸汽加热，根据粗油胶质含量将,油温调整到,45,60,。,?,?,第二阶段改用直接蒸汽升温润湿，使油内胶质初,步润湿、析出小的胶粒。操作中要注意掌握使润,湿析出的胶粒不能过大，更不许形成絮状胶团。,?,第三阶段用间接蒸汽加热，将油温调整到,80,左,右，使第二阶段形成的胶粒分散成最小的粒子，,为水化创造好条件。,22,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,加水水化,开始加水时，继续以间接蒸汽缓慢升温，先加浓,度为,0,7%,左右的沸腾食盐溶液，,7,8min,后同,时加注热水和盐水，加水速度要稍快些，但应视,胶粒吸水情况随时调整。,静置沉降、分离,沉降,5,8 h,后，由摇头管放出上层净油，由罐底,截门排出似透明状的压实胶团，白糊状的胶团含,油量较多，可留在水化罐里混入下批粗油脱胶。,23,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,加热干燥（或脱溶）,?,水化净油中尚含有,0,3%,0,6%,的水分，需转,入脱水设备干燥脱水。脱水操作于真空条件下进,行，温度,100,105,，绝对压力,4,0kPa,。脱水,至油面和视镜玻璃不见水汽为止。,?,水化油脚处理,?,似透明状的油脚按其,4%,5%,的比例添加粉细,食盐，加热至,100,110,，进行搅拌，然后静置,放出底层盐水，撇取上浮油脂。,?,白糊状的油脚可在加热至,100,后，添加油脚,量,l,l,5,倍的沸水和,1,5%,的细食盐搅拌加热,至油脚呈粘稠状，然后静置，撇取上浮油脂。也,可转入皂脚调和罐加热调和至分离稠度后泵入脱,皂机进行油与油脚的分离。,24,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,（,2,）,直接蒸汽水化法,?,这种方法是以直接蒸汽通入粗油内，利用直接蒸,汽的冷凝水使胶质润湿、水化,.,?,预热温度一般为,40,50,。胶质含量少的粗油预,热温度可高些，反这，则应控制低些。喷汽水化,阶段，应根据胶质含量掌握喷汽量，使预热后的,粗油经过喷汽将温度升高到,80,。,25,德州职业技术学院粮油食品工程系,中温水化法,(60,65,),水化温度通常为,60,65,，加水量一般为粗油胶,质含量的,2,3,倍，操作条件控制得适宜，亦能获,得较为满意的效果。,现以花生油脱胶为例对中温水化工艺的操作简述,如下：,a.,将过滤花生油泵入水化罐内，,b.,以间接蒸汽加热，配合中速搅拌（,40 r/min,）,使油温升到,60,65,，,c.,加入油量,1,2,倍同油温的水，保持温度不变，,继续搅拌,30,40 min,，,26,德州职业技术学院粮油食品工程系,d.,待胶粒絮凝呈现明显分离状态时，取样用滤布滤,出净油，作,280,加热试验，,e.,若无析出物即可停止搅拌，静置沉降时间不得少,于,6 h,。,f.,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。其余操作过程参见高温水化,法。,27,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,低温水化法,?,低温水化法亦称简易水化法,?,低温水化操作温度一般控制在,20,30,，加水量为粗油,胶质含量的,0,5,倍。静置沉降时间不小于,10 h,。,?,a.,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。,?,b.,待油温降到,20,25,时，将搅拌速度调整到,60,70,r/min,，按粗油胶质含量的,0,5,倍左右加入同油温的水进,行水化，添加水于,7,10 min,内均匀淋入油中后，继续搅,拌,20,30 min,，然后停止搅拌，,?,C.,静置沉降,12 h,，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。,?,d.,盐析油脚时，先以蒸汽或直接火将其加热到,80,90,，,然后按油脚重量的,30%,50%,，均匀加入浓度为,5%,10%,的食盐水溶液（,70,80,），并配合搅拌继续升温,到,100,左右，停止加热搅拌，静置沉降,24 h,，撇取上,浮油脂直到无油析出时为止。,28,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,2,、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,80,85,后，与一定量的热水（,90,）,一起连续进入混合器进行充分混合。再进入连续水化反应,器反应,40 min,完成水化作用，然后泵入碟式离心机进行,油和胶质的分离。,?,脱胶后的油中含有,0,2%,0,5%,的水分，油经加热,器升温至,95,左右，进入真空干燥器连续脱水后，由泵送,入冷却器冷却到,40,后，转入脱胶油储罐。真空干燥器内,操作绝对压力为,4kPa,。,29,德州职业技术学院粮油食品工程系,30,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,五、酸炼脱胶,?,粗油中加入一定量的无机酸，使胶溶性杂质变性分离的一,种脱胶方法称之为酸炼脱胶。酸炼脱胶主要用于工业用油,的加工，分浓硫酸法和稀硫酸法两种工艺。,?,（一）酸炼脱胶机理,?,1,、浓硫酸作为脱水剂作用于蛋白质、粘液质等胶杂，,使它们变性和发生树脂化，从而由油内析出，溶解或悬浮,于酸液中，形成软沥青油脚。,?,2,、硫酸与色素接触时，会发生磺化或酯化反应，使,部分色素因反应而褪色。,?,3,、在稀硫酸的促进下，蛋白质和粘液质等胶质发生,水解进而遭到破坏。,?,4,、稀硫酸作为强电解质，它能中和乳浊状和胶质状,质点的电荷，使它们发生凝聚或絮凝，为沉降分离创造了,条件。,31,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,（二）酸炼脱胶操作,?,1,、浓硫酸法,?,浓硫酸脱胶法采用浓度为,90%,94%,的工业硫酸。操作时，,将粗油泵入酸炼罐中，为了避免硫酸对油产生副作用，要,控制油的温度不超过,20,25,。,?,在搅拌器和气流鼓泡器同时作用的强烈搅拌下，将浓硫酸,以细流状均匀洒入油内,，加酸前呈棕黄色，加酸后，油,转变成绿色（有时是黑色），沉降分离后因油内部分色素,被破坏，澄清的油即变成淡黄色。当搅拌结束后，应及时,加入占油重,3%,4%,的热水（最好用冷凝水），以冲淡未,作用的硫酸，然后静置沉降,2,3 h,。罐中物料即分成三层；,上层是脱胶油，底层是冲淡的酸液，中层是带有少量油的,沥青状杂质（软沥青）。,32,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,2,、稀硫酸法,?,稀硫酸脱胶工艺基本上与浓硫酸酸炼相同，唯添加的,硫酸不是浓酸，而是浓度为,2%,5%,的硫酸溶液。操作时，,先将油用直接蒸汽加热到,100,，使油内积聚的蒸汽冷凝,水量约为油重的,8%,9%,，然后在搅拌下将,50,60,有硫酸呈细流状均匀洒入油内，添加量约为油重的,1%,。,33,德州职业技术学院粮油食品工程系,?,三、其他脱胶法,?,脱胶的方法还有碱炼法、吸附法、电聚法及热聚法等,?,电聚法脱胶又称物理脱胶，是将油脂加热到一定温度，通,过高压电场使胶质发生凝聚。,?,热凝聚脱胶工艺是利用胶体杂质对凝聚剂和温度的不安定,性，使其凝聚分离的一种脱胶方法。,?,34,