食用油脂脱色工艺和脱色塔结构对脱色效果的影响分析.docx

食用油脂脱色工艺和脱色塔结构对脱色效果的影响分析梁少华1 ,王群学2 ,马传国1 ,田华达3(11 郑州工程学院粮油食品系 ,450052 郑州市嵩山南路 140 号 ;21 郑州油脂化学集团 ;31 郑州力德工程技术有限公司 ;第一作者 :男 ,36 岁 ,讲师)摘要 :较为详细的分析了油脂连续脱色时不同脱色工艺 、工艺条件及其主要设备 脱色塔结构的差异等三方面因素对油脂脱色效果的影响 ,以供实际生产参考 。关键词 :脱色效果 ;预混合 ;过滤 ;脱色温度 ;脱色时间 ;绝对压力 ;脱色塔结构中图分类号 : TS22416文献标识码 :A我们常见的各种油脂都带有不同的颜色 ,这是因为油脂中含有数量和品种不同的色素 ,绝大多数的色 素虽无毒 ,但会影响油脂产品的外观1 。因此要得到 色泽浅 、质量好的油脂 ,一般来说 ,油脂脱色不可缺 少 。油脂脱色的方法有很多种 ,而目前应用最广泛的 则为吸附脱色法 。不同脱色工艺及其工作条件会对 油脂的脱色效果产生不同程度的影响 ,在连续脱色工 艺中 ,其主要设备 脱色塔结构的差异也会对脱色 效果产生一定的影响 。本文就连续脱色过程中上述 三方面因素对油脂脱色效果的影响进行分析与讨论 。1 不同脱色工艺对油脂脱色效果的影响油脂连续脱色根据油脂与活性白土预混合方式 以及脱色以后过滤形式的不同 ,可分为以下两种工 艺 ,其工艺流程见图 1 和图 2 。再送至脱色塔进行脱色 ;另一种方式是部分预混合 ,即根据处理量的大小 ,大约 20 %30 %的油脂在常 温或低温时直接与活性白土预混合 ,再加热至脱色 所需要的温度 , 然后送至脱色塔 , 大约 80 % 70 % 的油脂加热至脱色所需要的温度后直接进入脱色 塔 ,并与预混合的油脂混合后进行脱色 。上述两种预混合的方式其相同之处是油脂与活 性白土的混合都是在常压下进行的 。不同的是第一 种方式 (全部预混合) 是在较高温度下进行 ,而另一 种方式 (部分预混合) 是在常温或低温下进行 。油脂 由于加热并随之而产生的氧化使色泽变深 ,这种影 响在活性白土存在下还有所加速 ; 在油被加热之前 加入活 性 白 土 , 可 以 制 止 加 热 对 于 油 色 变 深 的 影响2。显然 ,连续脱色时部分油脂与活性白土预混合工艺有利于保证脱色效果 。112脱色后的过滤形式 脱色后油脂与废白土的分离是采用过滤的方法 ,国内在油脂连续脱色时常采用立式叶片过滤机 和板框过滤机两种形式进行过滤 。两种过滤形式都是采用两台各自相同的过滤设 备来实现连续化生产 。所不同的是采用立式叶片过 滤机过滤时 ,被分离的介质在整个过程中是全封闭 的 ;而采用板框过滤机过滤时 ,则是开式的 。后者油 脂在较高温度下 ,特别是在油中含有脱色白土时与 空气接触易氧化而导致油色加深 ,影响脱色效果 ;前 者虽然在过滤操作时要求油温要高于后者 ,但由于 整个操作过程是在全封闭条件下进行的 ,所以可大 大减少因油脂氧化色泽加深的程度 。过滤结束后 ,图 2 脱色工艺流程 (二)111预混合方式 连续脱色时油脂与活性白土预混合方式一般有两种 :一种方式是全部预混合 ,即油脂经计量后预热 至 80 90 , 全部油脂与活性白土预混合 , 然后收稿日期 :2000 12 052001 年第 26 卷第 1 期中 国油 脂23应尽可能地缩短甚至不用压缩空气吹干滤饼中的油脂 ,而采用干蒸汽 (必要时也可采用过饱和蒸汽) ,这 样既可降低滤饼中的残油量 、减少油脂氧化 ,又可有 效地防止滤饼的自燃 。另外 ,采用立式叶片过滤机 相对板框过滤机过滤时 ,设备投资虽大一些 ,但劳动 强度小 ,所得滤饼残油率要低 。综上所述 ,油脂精炼 在采用连续脱色工艺时 ,脱色后油脂与废白土的分 离采用立式叶片过滤机过滤要好 。在经过上述初过滤所得脱色清油中 ,由于过滤 设备或操作的原因 ,不可避免地要残留一定量的废 白土 ,如果将其直接送至脱臭工段 ,一则会加速油脂 的氧化 ,二则也会污染脱臭设备 ,对最终油脂产品质 量不利 。所以 ,在实际生产中 ,初过滤的脱色清油一 般要进行安全过滤 ,以确保最终油脂产品色泽和质 量 。安全过滤效果的优劣主要取决于滤布的过滤精 度 , 目 前 大 多 数 生 产 厂 家 采 用 的 过 滤 精 度 在10 m15m 。实践证明 ,初过滤的脱色清油在经 过安全过滤后 ,进一步降低了油中废白土的残留量 ,改善了最终油脂产品色泽 ,提高了产品质量 。2 脱色工艺条件对油脂脱色效果的影响油脂脱色的工艺条件主要有温度 、时间和绝对 压力 。对于同一种油品来说 ,工艺条件的不同会不 同程度地影响到脱色效果 。211 脱色温度当油脂与活性白土接触时 ,温度对脱色效果有 显著的影响 。每一种油脂都具有它自己的最适宜温 度 。为了便于分析 ,我们将一系列脱色试验的结果 在 图3中表示出来 ,该试验是在不同温度下对碱炼行的 。从图 3 中可以看出 ,脱色效果在 110 左右时为最佳 ,然后随着温度的上升脱色效果反而下降 。 需要强调的是 ,油在脱色过程中情况不尽相同 。由于每一种油脂都具有它自己的最适宜温度 。所 以 ,在对不同品种的油脂进行脱色时 ,应先进行实验 以确定其最佳温度 ,以保证油脂的脱色效果 。另外 ,脱色过滤后的滤饼要用水蒸汽吹干 ,特别 是采用立式叶片过滤机过滤时 ,为了不使冷凝水进 入滤饼而影响滤饼的吹干和自动卸渣 ,过滤介质的 温度要保证在 105 以上 。因此 , 脱色温度的确定 还要考虑到过滤的实际操作 。212脱色时间 油与活性白土之间的接触时间对脱色剂的脱色能力也有影响 。一般来说 ,油脂的有效脱色时间控 制在 20 min30 min ,即可保证脱色效果 。随着脱色 时间继续延长 ,其脱色却趋于下降3 。这是因为 ,脱 色达到一定时间时 ,活性白土吸附色素的能力随着 时间的继续延长会越来越小 ,而在脱色过程中始终 伴随着因油脂氧化而导致的油色加深 ,这种现象在 常压和低真空脱色时尤为明显 。213 绝对压力 (真空度)活性白土的脱色活性在很大程度上是由于它有 很大的表面积 ,因而在与油脂接触时对化合物有很3大的表面自由能 。这个表面积由无数的毛细管所组成 ,如果在常压脱色时它很容易被空气所饱和 ,从 而降低了对色素的吸附能力 ,影响脱色效果 。所以 , 工业生产上将脱色器内的绝对压力降低至 913 kPa616 kPa 、甚至更低 ,即真空脱色 ,可以有效地脱除 其中的空气 ,对脱色效果有利 。除了上述工艺条件外 ,在适当有效搅拌下活性 白土能很快和油中的色素达到吸附平衡 ,缩短有效 脱色时间 ,可进一步改善脱色效果 。3 脱色塔结构的差异对脱色效果的影响80 年代以来 ,随着国内引进油脂精炼生产线的 逐渐增多 ,国内油脂精炼技术达到迅速发展 。近几年 来 ,在郑州 、西安 、武汉 、南京等地 ,国产化的成套油脂 全连续精炼工艺和设备都取得一定的制造 、安装及试 车经验 ,有较好的应用经验 。其中连续脱色工艺和设 备也日趋完善 。目前在实际生产上应用较多的连续 脱色塔有单层机械搅拌型 (如图 4) 、层式机械搅拌型 (如图 5) 和层式汽流搅拌型 (如图 6) 三种 。图 3 温度对脱色的影响大豆油脱色来进行的3 ,脱色效果用罗维朋比色计(比色槽 13314 mm) 来测定 ,图 3 中黄色和红色分别用 实线和虚线来表示 ,试验是在常压和适宜的搅拌下进 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 24中国 油 脂2001 年第 26 卷第 1 期图 4 单层机械搅拌型图 5层式机械搅拌型图 6 层式汽流搅拌型单层机械搅拌型连续脱色塔是单层直筒式结构 ,长径比较大 ,内设浆叶式搅拌装置和鼠笼 ( 或盘 管) 式加热装置 ;层式机械搅拌型连续脱色塔根据处 理量的大小设计成层数不同的直筒式结构 ,一般设 为三层 ,每层都设三叶推进式斜搅拌装置 ,内部不设 加热装置 ;层式汽流搅拌型连续脱色塔其基本结构 与层式机械搅拌型类似 ,只是搅拌形式不同 ,它采用 过饱和水蒸汽对混合物料进行搅拌 。三种连续脱色塔结构上的差异对脱色效果会有 一定程度的影响 。单层机械搅拌型连续脱色塔与其 他两种形式的脱色塔相比较 ,由于其单层直筒式结 构 ,对油脂连续脱色时物料容易发生短路现象 ,在搅 拌作用下 ,物料的上下翻动 ,以及初过滤时浊油的间 断性回流至塔内 ,又进一步加剧了短路现象的发生 , 对油脂的脱色效果有着不可忽略的影响 ; 而层式机 械搅拌型和层式汽流搅拌型连续脱色塔 ,由于其三 层直筒式结构 ,可有效地减少物料短路现象的发生 , 而且初过滤时浊油的间断性回流直接流入最下层 , 对塔内整个物料来讲影响较小 。在连续脱色时 ,对物料搅拌的均匀程度 ,关系到活性白土是否能很快和油中的色素达到吸附平衡 ,也会影响到油脂的脱 色效果 ;层式汽流搅拌型连续脱色塔采用的是过饱 和水蒸汽“环流”搅拌 ,不会发生“死角”现象 ,活性白 土与油脂混合最均匀 ,脱色效果好 ;单层机械搅拌型 连续脱色塔采用的是浆叶式搅拌装置 ,发生“死角” 现象较少 ;而层式机械搅拌型连续脱色塔采用的是 三叶推进式斜搅拌装置 ,容易发生“死角”现象 ,特别 是脱色塔直径较大时 ,该现象尤为明显 ,三根搅拌轴 与塔体之间的动密封使其泄漏点增多 ,影响脱色真 空度 ,脱色效果相对差 。参考文献程正华 ,章家新 . 脱色工艺及脱色塔的结构设计 J . 中国油脂 ,1998 ,23 (2) :14 15Daniel Swern. Baileys Industrial Oil and Fat Products. A Wi2 ley2Interscience Publication John Wiley & Son M . New york ,1985 意 E. 贝拉蒂尼著 ,刘大川译 . 油脂加工 M . 北京 : 中国商业出版社 ,1988123The analysis of Technological designing ofbleaching process and structuvedesigning of bleaching tower effect on edible oils and fats bleach efficiencyL IAN G Shao2hua1 ,WAN G Qun2xue2 ,MA Chuan2guo1 ,TIAN Hua2da3(11Zhenzhou engineering institute of oil and fat ,food department ,Zhenzhou ,450052 ,21Zhenzhou Chemical of oils and fats group ;31Zhenzhou lead engineering & technology Co . ,Ltd. )Abstract :In this paper ,we analysis three important influential factors technological process ,condition and the mainly equipment bleaching towers structuve design of oils and fats contimuous bleaching processing in detail . In order to