影响油脂脱色的因素食品生物技术

1、影响油脂脱色的因素食品生物技术B306-1 吴月摘要:从理论和实践相结合上对吸附剂的种类和用量、脱酸油的品质、脱色温度和时间等影响吸附脱色效果的因素进行了分析，并结合油脂生产实际，从加强油料的软化和蒸炒，避免反复高温处理，保证脱酸油质量等方面，提出了保证脱色效果应采取的措施。 关键词:油脂 脱色 吸附剂 影响因素 1引言 随着我国人民生活水平的显著提高以及食品工业的迅速发展，市场上对低酸价、色泽浅的高级烹调油、色拉油以及食品专用油的需求量越来越大。脱色作为去除油脂中色素的必需工序在油脂精炼中起着重要作用。目前，我国中小型油脂加工厂对油脂脱色均采用间歇式吸附脱色，吸附剂为活性白土或活性炭。脱色是

2、油脂加工过程最重要的工序之一，脱色效果的好坏直接关系到产品质量和油脂损失，是油脂厂家一直关注的问题，本文从理论和实践相结合上对影响油脂吸附脱色效果的因素进行分析。2吸附脱色的机理及工艺(1)吸附剂的表面性：吸附剂的颗粒很小，可获得大的表面能。(2)物理吸附：物理吸附是靠分子间的范德华力进行吸附的，它无选择性具多层性，吸附热很低，吸附速度和解吸速度都快。(3)化学吸附：即在吸附剂的表面和被吸附物间发生了某种化学反应，这种反应一般都是比较低级的化学反应，凡是被化学吸附的物质解吸下来时，都要发生化学结构方面的变化，如异构化等。工艺：原料油计量脱水冷却 脱色过滤浊油初清油安全过滤脱色油 3影响油脂吸附

3、脱色的因素油脂吸附脱色是一个复杂的物理化学平衡过程，油脂的特性、脱色工艺及工艺条件等都会影响吸附剂的吸附特性。采用间歇式吸附脱色工艺，吸附脱色效果受多方面因素的影响3.1吸附剂的质量和用量吸附剂是影响脱色效果的最关键因素，不同种类的吸附剂具有各自的吸附特性，油脂脱色以选用活性较高的吸附剂为好。吸附剂活性高，用量少，油耗少;活性低，用量多，油耗多。衡量一种吸附剂的活性主要由脱色效果、油脂损失及过滤速率三者决定。油脂工业以采用活性白土的为多，活性白土是漂土经酸处理后一种具有较高活性的吸附剂，它对色素及其它胶态物质的吸附能力很强，对经基等极性原子团的吸附能力更强。油厂采用何种吸附剂主要根据其活性、吸

4、油率和价格三个方面因素确定。根据油脂脱色的具体要求，合理地选择吸附剂才能经济地获得最佳脱色效果。活性白土的用量受活性白土特性、油脂的种类和脱色后的色度等因素的影响，变化范围较大，应根据油中的色素和其它杂质的含量以及精炼油的质量要求来确定。白土用量过少，达不到预期的脱色效果;白土用量过多，油耗多、油脂酸价回升高，过氧化值增大，油脂带有过浓的白土味，给油脂脱臭造成困难。因此，活性白土用量应在保证脱色效果的情况下，尽可能的减少，适宜的用量通常经过小试验确定或凭经验而定。根据油厂实际生产经验，对于浸出菜籽油经水化脱胶、碱炼后，脱色时活性白土用量为油重1.5%一2%，内销色拉油为4%一5%，外销色拉油为

5、5%-7%，大豆高级烹调油采用4%一5%，大豆色拉油采用5%一7%;棉籽高级烹调油3%一5%，色拉油4%一6%;米糠烹调油2.5%一4%，米糠色拉油4%一5%。3.2脱酸油的品种和质量脱色的油脂多是脱酸油。不同种类的油脂具有不同数量的色素，色素的种类也不完全相同同一种油脂，不同的制油方法，油中色素的性能和种类也不相同，因此，脱色剂的选用和脱色后的质量也就不同。油脂中天然色素(如胡萝卜素、叶绿素、叶黄素等)较易脱除而贮藏和加工过程中产生的新生色素或因氧化和热固定的色素，就很难去除。棉籽油由于棉籽进行了高温蒸炒和高温人榨、蒸发或汽提多次加热过程，棉酚变性较大，颜色深，热固定色素大幅度增加，脱色难以

6、进行。菜籽油由于原料品种原因，易带入蓝色使碱炼无能为力，且经蒸炒等高温过程，产生部分色固定，而增加脱色的困难。碱炼油中若含有较多的胶质、肥皂水分、脂肪酸等杂质，也降低活性白土的脱色效率。脱酸油中的磷脂作为表面活性剂，能强烈吸附在白土表面形成一层吸附膜，从而降低活性白土对色素的吸附。脱酸油中含有微量的肥皂，在脱色时活性白土中的H十就会和微量的钠皂反应使脂肪酸重新游离出来而使酸价回升水是带轻基的极性物质，而活性白土对经基物质吸附能力极强。因此水对脱色具有最大危害油脂中微量的水存在就可能大大降低活性白土的脱色效果。油脂的过氧化值增大，酸值(脂肪酸)增加，脱色效果下降。因此，要得到较好的脱色油和降低油

7、脂损失必须采用优质脱酸油。3.3搅拌速度吸附剂对色素的吸附是在吸附剂表面进行的，是一非均态物理化学反应过程，因此，必须采用一定措施，增大油脂和吸附剂接触的机会。要使吸附剂与色素等杂质有良好的接触，缩短达到吸附平衡的时间，搅拌可以实现这一目的。搅拌速度太快，油脂飞溅，使油中带入空气，促进油脂氧化;搅拌速度太慢，脱色效果不好，白土下沉，影响色素和活性白土的接触。因此搅拌速度以保持常压下白土不下沉，真空下油脂不飞溅为宜，一般控制在40r/min左右。3.4脱色温度 根据化学动力学和热力学，脱色时温度高，达到吸附平衡的时间短，而吸附是放热过程，脱色时温度太高，不利于吸附，并引起油脂回色，脂肪酸含量升高

8、;脱色时温度低，效果不佳。最适宜的温度与油的品种、真空度、吸附剂的品种和特性以及吸附平衡的特性有关。一般来说，减压脱色或采用活性高的吸附剂，需要的脱色温度低。工业生产中，最佳脱色温度可以通过小试优选。根据生产实践真空脱色菜籽油的脱色温度为l00一120，大豆油为90一100，棉籽油为94一102，米糠油为90一100。 3.5真空度 吸附剂的活性表面由无数毛细管形成，它们充满空气，使活性白土内部含有氧气。脱色过程中在吸附作用的同时，往往伴有热氧化副反应，该副反应有利方面是色素因氧化而褪色，不利方面是因氧化而使色素固定，或产生新的色素以及影响成品油的稳定剂。吸附剂对油脂的氧化有催化作用，真空下可

9、避免色素的氧化，减少空气中氧气的介入，从而避免油脂的氧化，生产中应保持真空度在93.3kPa左右为宜。 3.6脱色时间在脱色过程中，油脂中色素一方面被吸附或被氧化而去除，另一方面，色素由于被氧化引起色素固定和原有的色源体生成难去除的新色素。脱色的开始阶段，有利因素占主导地位，随脱色时间的增加，产生色固定，不利因素占主导地位，因此，脱色有一个最佳时间。油脂和吸附剂在最佳脱色温度下接触时间应为脱色时间，最佳脱色时间主要取决于吸附剂与色素的吸附平衡。只要搅拌效果好，达到吸附平衡不需要过长的时间。脱色时间过长，回色增加，油脂氧化聚合，油中共扼酸与反式酸增加，酸价升高，过氧化值增加而且油脂白土味过浓;脱

10、色时间过短，达不到脱色要求。脱色时间一般控制在10-30min，如果脱色温度较高(如菜籽油)脱色时间可控制在10一25min，如果脱色温度较低(如大豆油)脱色时间可控制在20一3Omin。4提高油脂吸附脱色效果的措施吸附脱色效果受到原料油的质量、工艺及工艺条件、操作方式等多方面因素的影响。对间歇式吸附脱色来说可采取下列措施提高脱色效果。4.1强化油料预处理的软化和蒸炒 软化和蒸炒都是油脂加工过程中重要的工序。通过软化和蒸炒对油料进行水分和温度的调节，让油料中磷脂、棉酚与蛋白质、糖类等物质相结合形成复合物，留于饼粕中，减少毛油中磷脂、棉酚、蛋白质等的含量，避免蛋白质、磷脂在高温下糊化、棉酚变性，

11、减少色泽加深的可能性。4.2控制油料的入榨温度和水分严格控制油料的入榨温度和人榨水分，确保机榨饼的质量，避免机榨饼的糊化与饼中色素过多地溶于油中。入榨温度不得高于130，入榨水分不低于1.5%。4.3加强碱炼脱酸的各环节，保证脱酸油质量在碱炼脱酸中，适当选择碱液浓度，准确地确定用碱量、适当地控制碱炼温度和沉降时间等，在保证油脂碱炼率的同时，尽可能地降低油脂色泽。碱炼脱酸油要严格水洗、脱水使油中含皂量控制在300x10一“以下水分0.15%以下。为防止水洗后中性油带皂进人脱色锅，可在脱酸油中加入油重0.02%柠檬酸水溶液，来分解油中残留微量的皂角，以防止皂角占据活性白土的活性表面。4.4严格控制

12、蒸发器和汽提塔毛油出口温度蒸发前混合油中除含有类胡萝素、叶绿素(棉油中含有棉酚)等色素，还含有蛋白质、磷脂、糖类等胶质。类胡萝卜素是油脂带有黄红色泽的主要物质。当蒸发器和汽提塔毛油出口温度高于120时，油脂色泽明显加深。同时，蛋白质、磷脂、糖类在油温超过lro时逐渐产生变性，色泽加深甚至糊化，这些色素在油脂碱炼时难以去除。为防止混合油中磷脂、蛋白质、棉酚等经过反复高温产生变性，应严格控制第二蒸发器间接蒸汽压在0.ZMPa左右，出口油温控制在95一105，汽提塔间接蒸汽压力控制在0.3MPa左右，出口油温控制在110一115。4.5吸附剂制备 添加吸附剂时，为便于油脂与吸附剂混合，最好将吸附剂和

13、油脂制成浓的悬浮液。4.6保证活性白土的质量 尽量采用新鲜的活性较高的活性白土。采用放置时间过长或保管不善的活性白土时，应加热到120左右，除去多余的水分，保证活性白土中水分含量不大于12%。4.7采用“预脱色复脱色”逆流操作根据吸附脱色理论，吸附剂在浅色油中吸附平衡后，在深色油中仍具有吸附能力。经生产实践证明，获得同样色泽的脱色油，经预脱色处理比一次脱色处理少，耗用白土1.0%一1.5%，油耗降低0.5%，因此，采用“预脱色复脱色”工艺可达到保证脱色效果，节省活性白土，降低油耗的目的。 5脱色对其他方面的影响 5.1脱色对含磷量的影响油中磷脂含量的大小是影响油品氧化稳定性的主要因素之一,因为

14、油品中的微量金属离子常与磷脂形成水化金属胶质,金属离子特别是铜和铁是引发油脂氧化的重要因素之一,脱胶油中磷含量与铁含量的关系。可知油品中磷脂含量是与金属离子含量有一定相关性的,因此降低了磷脂含量实质上也降低了金属离子的含量,尽管在我国现有的精制油中没有含磷量指标,但在美国等国家一般要求成品油中含铁量小于0.1 mg/kg0.3 mg/kg,含铜量小于0.02 mg/kg0.06 mg/kg。油中铁等金属离子和磷脂可以由水化时加入磷酸处理和脱色时加入白土处理来去除。5.2脱色对过氧化值的影响 随着白土用量的增加油品中过氧化值降低,茴香胺值上升。由过氧化值和茴香胺值的测定原理可以得知,过氧化值反映

15、的是油品氢过氧化物的大小,即反映油品的一级氧化产物的大小,而茴香胺值反映的是油品不饱和醛类的大小,即反映油品的二级氧化产物的大小。一般而言,随着油品氧化的进行一级氧化产物会进一步分解形成二级氧化产物。5.3脱色对含皂量的影响 皂含量的大小对油品的氧化性能也有一定影响,因为皂本身含有金属离子,特别是铁皂和铜皂也是引起油品氧化的重要因素,白土用量对油脂脱色率及脱皂率的关系。皂类物质在白土上的吸附比色素物质在白土上吸附更有效,当白土添加量为2%时,脱皂率可达100,而脱色率只有85.1,也就是说去除所有色素物质所需的白土比去除皂类物质更多(脱皂率=(S0-S)/S0,S0为初始含皂量,S为脱色后含皂量)。 油脂脱色过程是包含有物理吸附和化学吸附两个过程,白土对色素物质、磷脂和皂类物质的吸附是物理吸附,而白土对油品氧化性能的影响却是一个化学过程。脱色过程的作用包括:降低色素、氧化产物、磷脂、皂类和微量金属等物质,其中以氧化性能的影响最为主要。因此,在衡量白土时不能仅考虑脱色性能,而应综合考虑脱磷率、脱皂率和过氧化值下降以及其他一些性能,如过滤性等。6结束语脱色是油脂加工过程中最重要的工序之一脱色效果的好坏