水化脱胶工艺.ppt

油脂的脱胶 一 水化脱胶二 酸化脱胶三 其他脱胶方法 胶的主要组成 磷脂蛋白质糖类其它杂质 脱溶性杂质的危害和脱胶方法 1 胶溶性杂质的危害 1 影响油脂稳定性 吸湿水解 2 影响精炼工艺效果 如引起乳化 增加脱色剂的用量 脱臭后回色等 3 影响油品的应用 加热时起泡末 2 脱胶方法 1 水化脱胶 2 酸炼脱胶 3 吸附脱胶 4 热聚脱胶 5 化学试剂脱胶 脱胶的目的 提取有商业价值的卵磷脂在贮存或运输过程中防止毛油沉淀物理精炼降低油品的乳化降低脱色工段中白土的消耗量脱臭工段设备的安全使用改变成品油的质量 胶质 两种主要形式可水化磷脂 很容易去除 可溶于油 但不溶于水 非水化磷脂 NHP 很难从油中去除 可溶于油和水 在水法脱胶时 有部分NHP和可水化磷脂一起去除需要用 酸调节 的方法 把NHP转化为可水化磷脂 然后彻底除去 水化脱胶的工艺步骤 把油加热到60 70 C加水并混合水化混合30分钟用离心机分离出可水化的磷脂真空干燥脱胶油胶 干燥成食用级卵磷脂或混入豆粕中 水法脱胶工艺要点 水化温度加水量混合方式和强度水化时间离心机分离界面的控制 水法脱胶工艺指标 油中含磷 50to200ppmmax 胶中丙酮不溶解物含量 65to70 干燥油中水份含量 0 1 通过280度加热试验也能大概了解脱胶油中的含磷量 一 水化脱胶 一 水化脱胶的基本原理1 水化开始前 水分少 磷脂呈内盐结构 完全溶解在油中 不到临界温度 不会凝聚析出 2 在油中加热水后 磷脂分子结构转变为水化式 具有很强的吸水能力 1 单分子层 如图6 1b c所示 含水量少时 磷脂分子的极性基团朝向水相定向排列 2 多分子层 如图6 1d 随着水量增加 磷脂分子定向排列成烃链尾尾相接的双分子层 一个磷脂双分子层与另一个磷脂双分子层之间被一定数量的水分子隔开 成为片 层 状结晶体 3 分子囊泡层 如图6 1e 当水量增至很大时 磷脂分子就形成单分子层囊泡 4 多层脂质体 如图6 1f 最终膨胀成多层的类似洋葱状的封闭球形结构 多层脂质体 它的每个片层都是磷脂双分子层结构 片层之间和中心是水 5 絮凝胶团 如图6 1g 磷脂在形成 多层脂质体 过程中还吸附油中其他胶质 颗粒增大 再由小胶粒相互吸引絮凝成大的胶团 形成的胶粒越稳定含油量越低 越易与油脂分离 图6 1磷脂分子与水作用时的排列 二 影响水化脱胶的因素 1 加水量2 操作温度3 混合强度与作用时间4 电解质的作用5 其它因素 1 加水量 1 加水量对絮凝的影响 适量的加水量才能形成稳定的多层脂质体结构 水量不足 水化不完全 胶粒絮凝不好 水量过多 容易形成水 油或油 水乳化现象 难以分离 2 加水量与胶质含量和操作温度有关 低温水化 20 30 W 0 5 1 X 中温水化 60 65 W 2 3 X 高温水化 85 95 W 3 3 5 X 3 小样试验 适宜的加水量通过小样试验确定 2 操作温度 1 凝聚临界温度 毛油中胶体分散相在一定条件下 开始凝聚的温度 2 临界温度的变化 分散相质点粒度大而升高 而质点粒度又随吸水量而增大 加水量越大 质点粒度越大 凝聚临界温度就越高 3 工艺操作温度 先确定操作温度 再根据胶质含量计算加水量 再根据分散相水化凝聚情况调整最终温度 3 混合强度与作用时间 1 非均相水化 胶质絮凝是在相界面上进行的非均态反应 机械混合强可使水滴形成足够的分散度 形成稳定的油 水或水 油乳化状态 当加水量大 温度低时更应注意 2 水化混合的强度 加水混合时搅拌速度60r min 胶粒絮凝时30r min 水化脱胶过程需要一定的时间 使其反应完全 混合 反应 滞留 一般30min 4 电解质的作用 1 电解质的品种 食盐 明矾 硅酸钠 磷酸 柠檬酸 酸酐 磷酸三钠 氢氧化钠稀溶液 2 电解质主要作用 A 中和胶体分散表面电荷 使胶体质点凝聚 B 促使非水化磷脂转变成水化磷脂 C 明矾 助絮凝剂 且吸附油中色素等 D 螯合 钝化并脱除微量金属离子 E 促使胶粒絮凝紧密 降低絮团含油量 当油脚作食用磷脂或药用磷脂时 不能加磷酸 5 其他因素 1 油脂的均匀性 水化前粗油要充分搅拌 使胶体分散相分布均匀 2 加水的温度 水化时添加水温应与油温相等或略高 3 毛油的含悬浮杂质量 4 计量的准确性 5 加水的水质 6 操作稳定性 三 水化脱胶工艺 1 间歇式水化脱胶工艺软水 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 回收油 油脚处理 富油油脚 1 高温水化法 A 适用范围 胶质含量高的豆油 B 预热 毛油加热至80 左右C 加水水化 加水量为胶质含量3 5倍D 静置沉降 保温沉降5 8h后 放出上层净油 含有较多油的絮凝胶团留在水化罐里混入下批粗油脱胶 E 加热干燥脱水 脱胶油含0 3 0 6 水分 需真空干燥 温度100 105 真空度680 700mmHg F 加热干燥脱溶 浸出毛油脱胶后成品油需脱除残溶 温度140 真空度680 700mmHg 直接蒸汽通量不低于30kg h t油 脱溶时间20 60min G 水化油脚处理 加热搅拌条件下按4 5 的比例添加粉细食盐 静置放出底层盐水 撇取上浮油脂 白糊状油脚加热至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 2 中温水化法水化温度60 65 按粗油胶质含量2 3倍加入同油温水 水化后 沉降时间不少于6h 之后对脱胶油进行干燥脱水或脱溶 常用于花生油脱胶 3 低温水化法水化温度20 30 加水量为粗油胶质含量的0 5倍 沉降时间不小于10h 仅用于小企业 低胶质毛油 4 直接蒸汽法预热温度40 50 根据胶质含量掌握喷汽量 使预热后的粗油升温至80 一般直接蒸汽量为3 4 0 3Mpa表压水蒸汽 当温度达到70 75 时 可将约占油重0 2 的细食盐均匀撒入油面 以促使胶粒絮凝 2 连续式水化脱胶工艺 1 毛油过滤 含杂0 2 的过滤毛油 2 毛油计量 3 毛油加热 至80 85 后 4 与水混合 与90 的热水一起充分混合 5 充分反应 在反应器中反应40min 6 离心分离 进入碟式离心机进行分离 7 加热干燥 含水0 2 0 5 的脱胶油加热升温至95 左右 进入真空干燥器脱水干燥 8 成品油冷却 干燥后的油进入冷却器冷却到40 后 转入脱胶油储罐 图6 3连续水化脱胶工艺流程 四 水化脱胶设备 1 水化罐 1 结构 A 筒体B 加热装置 C 搅拌装置 D 直接汽管 2 特点 A 结构简单 B 适宜性强 C 操作方便 图6 4水化罐 2 连续水化器 1 结构 A 筒体B 外加热系统 C 蒸汽搅拌循环装置 2 特点 A 结构简单 B 体积小 C 操作连续 图6 5连续水化设备 3 真空干燥和脱溶塔 1 结构 A 喷雾 薄膜板B 外加热系统 C 搅拌循环装置 D 真空系统 2 特点 A 结构简单 B 体积小 C 操作连续 图6 7真空干燥器 1 支架2 阀门3 恒位罐4 液位报警器5 下筒体6 液面计7 折流板8 内筒体9 上筒体10 除泡刺11 旋转喷头12 照明灯13 进油管14 上盖15 真空表16 液滴档板17 视镜 4 脱溶器 1 真空接管2 挡板3 视镜4 进油管5 中央格6 导流管7 加热盘管8 排油管9 喷嘴10 直接蒸汽管11 直接蒸汽分配器12 温度计插管13 周围格14 挡罩15 人孔 五 特殊水化脱胶工艺 目的 降低脱胶油残胶质量 进行物理精炼 也可以改善碱炼脱酸 脱色的效果 常规水化脱胶油含磷量100 200ppm 物理精炼要求含磷量 15ppm 1 超级脱胶工艺 1 加热 未脱胶或水化脱胶油加热至70 左右 2 加酸 加入油重0 05 0 2 的磷酸或柠檬 3 冷却 酸化后油脂冷却至40 以下 4 加水 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 含磷量可降至30ppm以下 2 特殊湿法脱胶 联合脱胶工艺 1 过滤粗油 2 毛油加热 脱胶油预热至65 70 3 加酸酸化 加入油重0 05 0 2 的磷酸或柠檬酸 4 混合冷却 将油冷却至40 以下 5 加絮凝剂 加入油重1 3 浓度为2 3 的絮凝剂 NaOH溶液 絮凝反应1 1 5h使液晶态的磷脂水化和絮凝 控制脱胶油的pH5 6 5 6 加热分离 反应后加热至70 左右进行离心分离 脱胶油中的含磷量降至8ppm以下 图6 9特殊湿法脱胶工艺流程 3 全脱胶工艺 水化脱胶过程中 不同磷脂组分的水化速率不同 卵磷脂 PC 水化速率最快 而且能吸附自身重量80 的PA PE和PI等组分 即PC具有自我吸附脱胶能力 毛豆油加热至70 左右 加入油重0 05 0 2 的磷酸或柠檬酸进行调理 再将含有水化磷脂 卵磷脂 的重相水与油混合 将油脂冷却至40 以下 进行混合滞留反应后 加热70 左右进行离心分离 4 酶法脱胶工艺 先将水化磷脂脱除 再利用磷脂酶A2水解非水化磷脂 水化脱胶油加热至60 加入油重0 1 左右的柠檬酸缓冲液 调节体系pH值为6 体系pH值对酶水解是十分关键的 再加入200ppm左右的磷脂酶A2溶液混合 滞留反应2小时后 加热至80 后进入离心机分离 二 酸炼脱胶 常用来精炼含有大量蛋白质 粘液质的粗油或工业用油 如 精炼米糠油 蚕蛹油及劣质鱼油等 一 酸炼脱胶机理硫酸使蛋白质 粘液质等胶杂变性和树脂化 从油中析出 硫酸使胶质发生水解 硫酸使色素发生磺化或酯化对油脂脱色 硫酸作为强电解质 中和乳浊状和胶质的电荷 使它们发生凝聚或絮凝 二 酸炼脱胶操作1 浓硫酸法2 稀硫酸法 三 其他脱胶法 1 碱炼法脱胶 碱性条件下 胶溶性杂质发生水解作用继而发生中和 凝聚 吸附等作用而脱除 2 吸附法脱胶 利用吸附剂的表面吸附作用将油中胶杂脱除 3 电聚法脱胶 将油脂加热到一定温度后 通过高压电场使胶质发生凝聚 4 热凝聚脱胶 利用胶体杂质对凝聚剂和温度的不安定性 将其凝聚脱除 物理精炼对原料的要求 种子类油 大豆油 菜籽油 葵花籽油 游离脂肪酸FFA 2 FFA高反映出油品质