油脂精炼与加工工艺学的复习总结-食品科学与工程

1、油脂精炼与加工工艺学的复习总结绪论1. 油脂工业在国民经济中的作用和地位v 食品工业 a) 提供精制的食用油脂产品b) 改性油脂深加工产品c) 油料的综合利用提取蛋白质（肉制食品配料、高蛋白饮料）提取生物活性成分（功能性食品或药物）v 饲料工业得到高品质的饲用饼粕 v 轻工业、化学工业d) 肥皂e) 油漆f) 润滑油（缝纫机、自行车等）g) 蜡烛h) 化妆品基料i) 表面活性剂j) 乳化剂k) 增塑剂、润滑剂等2. 何为油脂？可供人类食用的动、植物油叫作食用油脂，简称油脂3. 油脂的来源植物油料：大豆、花生、棉籽、油菜籽、向日葵、干椰子肉、棕榈核、红花籽、芝麻、亚麻籽、玉米胚芽、米糠等动物的脂

2、肪组织：牛乳、猪、牛、羊肉4. 食用油脂的分类主要分为：干性油、半干性油、不干性油依据：以油在空气中表面形成一层硬而有弹性的薄膜的难易来区别的v 干性油： 主要包括：亚麻仁油、桐油、麻籽油、红花油、 核桃油、芥油、葵花油等 用途：除少数食用外，多用于快干性的油漆、清漆、印刷墨油、油绘彩等。n 半干性油：主要包括：棉籽油、菜籽油、大豆油、芥子油、木棉籽油、芝麻油、玉米油、米糠油n 不干性油:主要包括：花生油、橄榄油、山茶油、茶油、蓖麻油用途：作为食用油，化妆品、润滑油和医药的原料5. 脂的分类 植物脂：椰子油、棕榈油、棕榈核油、 可可脂等 动物脂：牛脂、猪脂、牛骨脂、羊脂等 乳脂6. 小麦胚芽油

3、营养价值（1）延缓衰老。提取天然VE的理想原料。（2）改善心肌功能。小麦胚芽油中廿八碳醇，它能够增强运动的爆发力和耐力，改善心肌功能,提高全身肌肉松驰作用和灵敏性，对运动员来说是一种很好的营养保健品。（3）小麦胚芽中类胡萝素，具有抗辐射、抗衰老、防止肿瘤等功效。 7.何为加工油脂？加工油脂主要指以植物油或动物油为原料经氢化、交酯反应、分离、混合等化工操作得到的具有一定性状的油脂8.何为起酥油？v 起酥油是指精炼的动、植物油脂，氢化油或上述油脂的混合物，经急冷、捏合制造的固态油脂或不经过急冷、捏合制造的固态或流动态的油脂产品。9.油脂精炼与加工工艺学的研究内容油脂的精炼脱胶：用水除去磷脂和蛋白质

4、胶体状杂质脱酸：用碱中和游离脂肪酸脱色：用活性白土、活性碳脱去杂色素和棉酚脱臭：真空脱去毛油中挥发性异味物质脱蜡：除去蜡质油脂的改性氢化：通过催化加氢的过程使油脂分子中的不饱和脂肪酸变为饱和脂肪酸有利方面：J 稳定性提高；J 颜色变浅；J 风味改变；J 便于运输和贮藏；J 制造起酥油、人造奶油等不利方面：n 多不饱和脂肪酸含量下降；n 脂溶性维生素被破坏；n 可能产生反式脂肪酸油脂的酯交换反应优点：不产生反式脂肪酸第一章 毛油的来源及组成1. 何为毛油、机械毛油、浸出毛油？n 毛油：经压榨、浸出或水代法得到的未经精炼的植物油脂n 机械毛油：油料经磁选、筛选、破碎、轧坯、蒸炒后用机械挤压而制得的

5、毛油n 浸出毛油：油料经预处理（或用压榨饼）采用溶剂浸出等方法制得的毛油2.毛油由哪几部分组成？主要由甘油三酯（中性油）和非甘油三酯组成（杂质），杂志有机械杂质、水溶性杂质、脂溶性杂质3.为什么要除去毛油中磷脂？v 使油色变深暗、混浊。v 遇热（280）焦化发苦，生成黑色沉淀v 烹饪时产生大量泡沫（溢锅）v 含不饱和脂肪酸，较油脂易氧化酸败除去方法：水化脱胶，酸炼脱胶，碱炼脱酸4.毛棉籽油、芝麻油及菜籽油中的特殊杂质分别是什么？毛棉籽油：泥砂、料胚粉末、纤维、草屑、金属、磷脂、糖类、蛋白质、游离脂肪酸、甾醇、生育酚、色素、角鲨烯、蜡、棉酚芝麻油：芝麻素、芝麻酚林、芝麻酚菜籽油：硫代葡萄糖甙（也

6、称芥子甙）注意：叶绿素能抑制油脂的氢化反应5.黄曲霉毒素的理化性质及除去黄曲霉毒素的方法。黄曲霉毒素的理化性质：n 耐热，高于280裂解。n 难溶于水，易溶于油，甲醇，丙酮和氯仿n 碱性条件下，内脂环被破坏形成香豆素钠盐，该盐能溶于水。n 在酸性条件下，能发生逆反应，恢复其毒性。除去黄曲霉毒素的方法：n 碱炼配合水洗n 活性白土、活性炭n 紫外光照射n 溶剂萃取、化学药品破坏、高温破坏工业上常用碱炼-水洗和吸附法从油中除去6.油脂精炼的方法有哪些？机械法：沉淀、过滤、离心分离化学法：酸炼、酯化、氧化还原物理化学法：水化、中和、吸附、蒸馏、液-液萃取、混合油精炼7.油脂精炼的意义v 增强油脂储存

7、稳定性v 改善油脂风味（毛油泡沫多、有异味、油烟大）v 改善油脂色泽v 为油脂深加工制品提供原料8.毛油与精炼油的区别p 毛油通常是散装油，颜色深暗，透明度差甚至浑浊，久置后有沉淀物和悬浮显现，有的毛油有刺鼻的异味和大量的泡沫。p 吃粮要粗，吃油要精 第二章 毛油的初步处理1. 精炼过程形成的悬浮体系v 水化脱胶过程形成的油-油脚v 碱炼过程形成的油-皂脚体系v 脱色过程中形成的油-吸附剂体系v 脱蜡过程中形成的油-蜡体系 2.提高沉降速度的方法有哪些？l 凝聚（添加电解质及水）l 降低体系粘度（升高体系温度） 不超过颗粒凝聚的临界温度（80左右）3.影响沉降的因素（1）颗粒性质对沉降的影响颗

8、粒的形状v 表面阻力和形状阻力 v 沉降速度：形状不规则的颗粒球形颗粒或颗粒聚集体v 凝聚和絮凝有利于沉降v 颗粒的粒度v 颗粒的密度 颗粒的浓度v 低浓度：自由沉降v 中浓度：通过沟道沉降v 高浓度：干扰沉降，介质通过初始颗粒间的微小空隙向上流动，使压实速度降低，整个沉降历程延长（2）凝聚处理对沉降的影响合适的高效凝聚剂并注意操作有利于提高沉降速度和缩短整个沉降历程絮团密而实（3）器壁对沉降的影响v 器壁效应：容器器壁对颗粒沉降的阻滞作用。v 沉降容器的直径v 沉降容器的高度：对于浓度高的沉降颗粒 （要足够高，更多的是自由沉降） v 沉降容器的形状（4）温度对沉降的影响v 调整温度油脂粘度改

9、变注意：对于胶溶性的悬浮体系，体系的温度的调整应不超过颗粒的凝聚临界温度4.影响过滤的因素（1）悬浮体系的性质对过滤的影响v 固相含量：固相浓度愈大，过滤速度愈低 v 固体颗粒的粒度：颗粒愈大愈硬 ，过滤速度愈快 v 固体颗粒的机械性能 （2）过滤推动力对过滤的影响v 过滤推动力：指滤液通过滤饼和过滤介质时的总压强降（P） v 重力v 加压：借助泵的压力，油脂生产普遍采用 v 真空v 离心力 （3）过滤介质对过滤的影响棉织品 ：棉帆布32s/8、21s/8；斜纹帆布32s/4、21s/10；无梭苫盖布和普通白细布20s/6化纤品：涤纶滤布：#130、#260、#747；维尼纶滤布：#828 金

10、属丝织品 ：80、100目/in2：粗油过滤；180、360目/in2：脱色油过滤（4）助滤剂对过滤的影响提高过滤速度，提高滤液的澄清度 形成有利于过滤的滤饼骨架 防止过滤孔道的堵塞 防止滤液浑浊5.对于不可压缩性滤饼和可压缩性滤饼提高过滤速率的主要因素分别是什么？不可压缩性：提高推动力可压缩性：提高过滤温度，降低滤液粘度，掺进不可压缩性助滤剂6.过滤时加入过滤剂的作用提高澄清度以及过滤效能7.常用的助滤剂有哪些？硅藻土：无定形SiO2，是低等水生植物硅藻的遗体，为白色固体或粉末状，颗粒小、多孔、形状不规则、惰性好、不溶于悬浮液珍珠岩：一种火山喷发的酸性熔岩，经急剧冷却而成的玻璃质岩石8.离心

11、过滤的定义将悬浮液加入装有过滤介质且鼓壁开孔的转鼓中，借转鼓高速旋转产生的离心力，使液相透过介质和鼓壁，而固相为介质所截留，从而实现固液相分离的过程，称之为离心过滤与一般过滤分离方法相比，其优缺点：J 优点: 有较大的推动力； 过滤速率快；滤饼含湿量低；J 缺点: 不适用于可压缩性滤饼；9.离心沉降分离：借助于高速旋转产生的离心力，使油脂悬浮体系的液体和悬浮物分离，实现固液相分离的过程v 对于悬浮物粒度细小、固液相密度差较小的悬浮液更适毛油初步处理的目的：除去毛油中的悬浮杂质（油料饼末或粕末、泥沙、草杆纤维、铁屑等固体杂质）第三章 油脂脱胶1.何为水化脱胶？利用磷脂等胶溶性杂质的亲水性，将一定

12、量的水或稀碱、食盐、磷酸等电解质水溶液，在搅拌下加入毛油中，使其中的胶溶性杂质吸水膨胀，凝聚并分离除去的一种油脂脱胶方法2.影响水化脱胶的因素（温度、加水量、混合强度与作用时间、电解质 、原料油的质量 ）（1）温度对水化脱胶的影响v 胶体分散相凝聚的临界温度：胶体分散相在一定条件下开始凝聚时的温度。v 只有等于或低于临界温度，胶体才能凝聚v 温度高，油脂的粘度低v 温度高，磷脂吸水能力强温度与加水量的关系：温度低，加水量少；温度高，加水量多 （2）加水量对水化脱胶的影响v 润湿磷脂分子，使卵磷脂由内盐式转变成水化式；v 使磷脂发生水化作用，改变凝聚临界温度；v 使其他亲水胶质吸水改变极化度；v

13、 促使胶粒凝聚或絮凝。注：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。 （3）混合强度对水化脱胶的影响v 水化开始时，必须有较高的混合速度v 随着水化程度的加深，混合强度应逐渐降低v 搅拌太快会打碎胶团并造成乳化（4）作用时间对水化脱胶的影响水化时间不足时：v 重相只见乳浊水v 油脚呈稀松颗粒状、色黄并拌有明水v 脱胶油280加热试验不合格（P244-245）水化时间适宜： 油脚呈褐色粘胶（5）电解质对水化脱胶的影响v 中和胶体的表面电荷，消除（或降低）质点的电位或水合度，促使胶体质点凝聚。v 磷酸和柠檬酸等促使非亲水性磷脂变成亲水性磷

14、脂。v 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。v 磷酸、柠檬酸螯合、钝化并脱除微量金属离子，有利于精炼油气味、滋味和氧化稳定性的提高。v 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。（6）原料油的质量对水化脱胶的影响v 未完全成熟或变质油料制取的毛油，脱胶困难v 没有蒸炒好的油料制得的油，脱胶要困难v 可可仁油、棕油、杨柳油等易于脱胶v 花生油、大豆油、棉籽油等较难v 亚麻籽油、菜籽油则更难2. 间歇式水化脱胶的工艺流程及高温水化法 的操作要点（1） 高温水化法预热：将粗油加热到水化温度，并使胶质初步润湿，为水化作好准备加水水化：v 加水量：为胶质含量的3.

15、5倍左右，一般以形成似透明状白色胶粒为宜。v 加水速度：刚开始稍快些，但应视胶粒吸水情况随时调整 v 操作温度：终温80左右，当油面微细油沫减少，出现明显“油路”时，停止加热 v 搅拌速度：v 添加水时，混合强度一般要高些，以6070r/min为宜v 随着水化程度的加深，强度应逐渐v 到水化结束时，搅拌速度1030r/min加热干燥（或脱溶）v 真空干燥：90105，8.0kPa，至油面和视镜玻璃不见水汽为止 v 脱溶：140，4.0kPa ，直接蒸汽通量不低于30kght油。脱溶时间2060min。水化油脚处理v 加食盐：按油脚的45的比例添加粉细食盐，加热至100110，进行搅拌， 然后静

16、置放出底层盐水，撇取上浮油脂。 v 离心机离心分离出油脂v 溶剂浸出法分离出油脂（2） 中温水化法与高温水化法不同之处：v 水化温度通常为6065v 加水量为粗油胶质含量的23倍 v 静置沉降时间6 h（3） 低温水化法v 温度：2030 v 加水量：为粗油胶质含量的0.5倍。v 静置沉降时间10 h。v 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。3.硫酸脱胶的机理p 浓硫酸作为脱水剂作用于胶质，使其炭化p 硫酸使色素发生磺化或酯化反应而褪色。p 稀硫酸促使胶质发生水解，易于除去。p 稀硫酸作为强电解质，使胶质发生凝聚或絮凝，为沉降分离创造了条件。4.磷酸脱胶的机理p 将非

17、水化磷脂转变为水化磷脂p 叶绿素转变为颜色较浅的脱镁叶绿素p 络合金属离子Fe、Cu等5.两种磷酸脱胶方法哪种工艺损耗低、成本低，为什么？前一种方法工艺损耗低、成本低，因为它只分离一次油脚，工序简单6.Alcon法脱胶的原理（适用于未变质和未受损的油料）原理：为防止油在浸出过程中非水化磷脂含量的增加，在油料轧坯之后，浸出工序之前，使油料坯快速升温至100，钝化磷脂酶，减少-磷脂转变为-磷脂的机会第四章 油脂脱酸1.碱炼脱酸定义碱炼脱酸是指用碱中和油脂中的游离脂肪酸，所生成的皂吸附部分其他杂质，而从油中沉降分离的精炼方法v 所用碱：氢氧化钠（烧碱、火碱）、碳酸钠（纯碱）、氢氧化钙等。 2.碱炼脱

18、酸过程的主要作用 中和游离脂肪酸，生成的脂肪酸钠盐（钠皂）成为絮凝状物而沉降。 钠皂将其他杂质吸附沉降，起到脱酸、脱胶、脱固体杂质和脱色的作用。 烧碱和少量甘三酯的皂化反应引起炼耗的增加。3.碱炼脱酸过程所发生的化学反应（1）完全中和反应：与游离脂肪酸，生成的脂肪酸钠 （2）不完全中和 （3）水解（4）皂化4.非均态反应的定义脂肪酸是具有亲水和疏水基团的两性物质，当其与碱液接触时，虽说不能相互形成均态真溶液，但由于亲水基团的物理化学特性，脂肪酸的亲水基团会定向围包在碱滴的表面，而进行界面化学反应5.超量碱定义、加入超量碱的目的碱炼操作中，为了阻止逆向反应弥补理论碱量在分解和凝聚其他杂质、皂化中

19、性油以及被皂膜包容所引起的消耗，需要超出理论碱量而额外增加一些碱量，这部分超加的碱称为超量碱。 加入超量碱的目的 阻止逆向反应的发生 弥补理论碱量在分解和凝聚其他杂质时所引起的消耗 弥补理论碱量皂化中性油所引起的消耗 弥补理论碱量被皂膜包容所引起的消耗6.理论碱与超量碱的计算P45GNaOH理=7.1310-4G油 AV GNaOH总= GNaOH理 + GNaOH超 = 7.1310-4 AV G油+ B G油= （7.1310-4 AV + B） G油 GNaOH C= GNaOH总7.碱炼过程中混合与搅拌的目的v 加碱时，使碱液在油相中有很高的分散度v 中和时，增进碱液与游离脂肪酸的相对

20、运动，提高反应的速率v 中和时，使反应生成的皂膜尽快地脱离碱滴 v 中和反应之后（间歇式工艺中），促进皂膜凝聚或絮凝，提高皂脚对色素等杂质的吸附效果8.精炼率、精炼效率、酸值炼耗比及精炼指数的定义p 精炼率(中性油的回收量)：粗油经过碱炼脱酸后，得到的碱炼成品油量与粗油量的百分比率p 精炼效率(中性油的回收率)：粗油经过碱炼脱酸后，精炼率占粗油中性油脂含量的百分数p 酸值炼耗比（L/A）：碱炼总损耗与脱除掉的酸值的比值。p 精炼指数（RF）：碱炼总损耗与脱除掉的游离脂肪酸的比值。9.长混碱炼与短混碱炼工艺的区别10.泽尼斯（塔式）碱炼工艺的机理v 稀碱液，对皂膜的溶解能力强v 碱性皂液对色素的

21、相对吸附表面积远大于常规中和皂脚v 稀碱液对中性油脂的皂化缓和v 碱液浓度： l3，及时更换v 中和温度：稳定在 6080 v 粗油品质：酸值10v 预处理：必须脱胶和固相颗粒水化脱胶的基本原理p 磷脂的甘油三酯溶胶（毛油）体系的特征n 分散性n 不稳定性p 毛油中胶溶性杂质（磷脂）的特征n 甘油磷脂的结构特征n 磷脂在水中的排列方式n 磷脂在油中的排列方式n 油中加水对磷脂的影响第五章 油脂脱色1.吸附剂的种类及各自的特点天然漂土膨润土酸性白土v 主要矿物成分是蒙脱土（水合硅酸铝 ）v 脱色系数较低、吸油率也较高v 为活性白土所代替活性白土v 以膨润土为原料经处理加工成的活性较高的吸附剂v

22、脱色中应用最广泛v 酸活化：用硫酸或盐酸使蒙脱土结构中的铝离子被氢离子取代到某一合适的程度，同时溶解掉一部分氧化铁、氧化镁，氧化钙等，使微孔增加，有效地提高其吸附脱色的能力。活性炭v 活性炭是由木屑、蔗渣、谷壳、硬果壳等炭化后，再经化学或物理活化处理而成v 主要成分：碳v 疏松的孔隙，比表面积大，脱色系数高 v 价格昂贵，吸油率较高v 常与漂土或活性白土一起使用，混合比通常为1：1020 沸石v 主要成分： SiO2、Al2O3v 脱色效果好，降低油脂的酸价和水分v 比活性白土便宜，是脱色的新材料凹凸棒土v 主要成分： SiO2v 富镁纤维状矿物 v 优点：与活性白土比较，脱色时用量少，油损失

23、小，价格便宜。v 缺点：过滤较困难 硅藻土v 硅藻土：无定形SiO2，是低等水生植物硅藻的遗体，为白色固体或粉末状 v 脱色系数低，常用作助滤剂硅胶v 主要成分： SiO2v 较强的吸附能力，价格昂贵 2.吸附脱色机理v 吸附剂表面的吸附 物理吸附v 吸附作用力：范德华力v 吸附剂表面：单、多分子层v 无选择性，低温下进行的吸附v 吸附快，解吸也快，易达到平衡 化学吸附v 吸附剂表面上的原子有吸附某种物质而降低表面能的倾向v 定义：被吸附物和吸附剂之间发生电子转移或形成共用电子时，如同进行化学反应，称为化学吸附v 吸附作用力：发生电子转移或形成共用电子v 吸附剂表面：单分子层v 有选择性v 吸

24、附、解吸、达到平衡慢（高温）被吸附物的浓度一定时，吸附过程随温度升高时的变化q 物理吸附化学吸附q 均为放热，温度升高到一定数值以后，吸附量会降低吸附等温线吸附 吸附，解吸 平衡3.影响吸附脱色的因素（1）油的品质及前处理v 天然色素较易脱除，加工色素难脱除v 残留胶质、悬浮物（如皂脚）降低脱色效率（2）吸附剂的质量和用量v 活性白土最常用 原土、酸处理、水分、松密度、pH值、粒度由预实验确定：最适的活性白土，最佳添加量（3）操作压力v 常压：活性度较低的吸附剂，饱和程度高的油脂v 负压：各国通用，活性较高的吸附剂，不饱和程度高的油脂活性低的吸附剂催化氧化的性能低（4）操作温度v 脱除红色脱除

25、黄色v 常压，活性低的吸附剂负压，活性高的吸附剂温度不能太高，否则增大游离脂肪酸的含量（5）操作时间v 吸附平衡 v 过分延长时间，会使色度回升 v 过分延长时间，脂肪酸双键共轭化 v 脱色时间：20min左右 （6）混合程度v 常压脱色：以达到吸附剂在油中呈均匀悬浮状态即可，不要过于强烈，以减少油脂氧化的程度。v 减压脱色：混合强度可激烈些，以不引起油脂的飞溅为度 （7）脱色工艺v 分批加入吸附剂比一次全量加入的脱色效果好v 压滤脱色（油穿滤吸附剂层）有特殊的脱色效果脱色初温不能太高v 初温温度过高，活性白土中的自由水分迅速蒸发，蒙脱土晶格瓦解 v 初温温度过高，油脂在升温过程中得不到白土水

26、分挥发时所逸出的水蒸汽的保护作用而导致色素固定和产生新生色素 必需先脱除油中的水分v 当油中含有水分时，降低吸附剂对残皂的吸附率v 当油中含有水分时，有可能导致脱色油FFA增值。 第六章 油脂脱臭1. 操作压强、通气速率与时间对脱臭的影响操作压强v 物质的沸点随着压强的增加而升高；v 脂肪酸及臭味物质在一定的压力之下具有相应的沸点，随着操作压强的降低其沸点相应降低，所以蒸汽用量随之而降低；v 真空度能有效避免油脂水解所引起的蒸馏损耗；v 目前优良的脱臭蒸馏塔的操作压强一般控制在0.27-0.40kPa.通汽速率与时间v 通汽速率增大，汽化效率也在增大。但是通汽速率必须保持在油脂开始发生飞溅现象

27、的限度以下。v 当操作压强和通汽速率固定不变时，汽提脱臭时间与油脂中游离脂肪酸及臭味组分的蒸汽压成反比。所以脱除定量游离脂肪酸及臭味组分所需的蒸汽量，随着油中游离脂肪酸及臭味组分的减少而增加。故脱臭的最后阶段需要足够的时间和蒸汽量。2 脱臭过程对直接蒸汽质量以及脱臭设备结构的要求直接蒸汽质量v 干燥，不含氧；要求脱臭系统的设备、管道、阀门、泵等都要求严格密闭，不漏气，以免造成真空度下降和油脂氧化。v 严防直接蒸汽把锅炉水带到油脂中，因为锅炉水中会带有金属离子，后者容易导致油脂氧化。脱臭设备的结构v 保证相平衡。 v 脱臭器中油层深度：采用大口径，油层深度1.0-1.4m.v 脱臭器内防飞溅和蒸

28、馏液回流结构对脱臭效果也有明显影响。如液面以上空间过大则蒸馏到气相的臭味组分不能及时引到脱臭设备外，就会在该空间冷凝回流到液相，严重影响脱臭效果；而液面以上空间太小，则会增加飞溅损耗。v 脱臭器要用不锈钢制造，否则会引起油脂色泽大幅度增加，并会降低油脂的抗氧化稳定性能。3.脱臭原理油脂脱臭是利用油脂中臭味成分与甘油三酯的挥发度（蒸汽压）的差异，在高温和真空条件下借助水蒸气蒸馏脱除臭味物质的工艺过程油脂脱臭是脱除这些引起臭味组分的过程，是分离纯化的过程4脱臭损耗n 蒸馏损耗v 低分子醛，酮及游离脂肪酸；v 油脂水解；v 甾醇及其他不皂化物 ；v 中性油脂n 飞溅损耗气提蒸汽在冲出油层到达脱臭罐（

29、塔）的顶部时，一般已没有足够的速度能使相当数量的油滴带走，但是当蒸汽喷入油中，以及由油层表面冲出时，由于蒸汽体积膨胀能产生相当大的动能，这一能量使油滴冲出挡板进入排气管道，排气管道截面积小，该处蒸汽流速较大，能使油滴继续被气流带出脱臭罐（塔）外6. 为什么采用水蒸气蒸馏？ 直接蒸馏不可行（TAG易氧化分解，油酸沸点286），工业操作温度在180-270； 辅助剂原理及作用 热力学意义在于从外加总压中承受一部分与其本身分压相当的压力。 水蒸汽作为辅助剂（水蒸气蒸馏）的依据 水蒸汽廉价、来源容易及易于分离；汽提脱臭是水蒸气通过待脱臭油脂，被挥发性组分的臭味物质所饱和，并按照分压逸出，从而臭味组份被

30、脱除。第七章 油脂脱蜡1. 脱蜡机理 蜡质有比较高的熔点 随着温度下降，蜡分子中的酯键极性增强，低于30时蜡形成结晶析出，形成较稳定的胶体系统。 蜡质结晶的稳定性持续降温，蜡晶凝聚成的晶粒，形成悬浊液。油脂（液态）样品在标准状态下冷却至开始出现浑浊的温度，称为其浊点(cloud point).2. 脱蜡意义v 油脂中含有微量的蜡，可使油脂浊点升高，透明度和消化吸收率下降，并且气味和适口性变差；v 蜡是重要的工业原料，可用于制蜡纸、防水剂和光泽剂等；v 因此，油脂脱蜡可提高食用油的品质，营养价值和含油食品的质量，也提高油脂的工业利用价值。3. 影响脱蜡的因素（1） 温度v 存在的过饱和与过冷却现

31、象。v 脱蜡要求既要低于过饱和所需的温度又不能太低，温度太低则油脂粘度大，分离困难。目前常规法20-30，溶剂法20左右。（2） 冷却速率冷却速率要求缓慢，这样高熔点的蜡首先析出，同时放出结晶热，随着温度继续下降，低熔点的蜡也析出，通过搅拌，即将析出（低熔点）的蜡分子与已结晶析出（高熔点）的蜡碰撞，形成大而少的晶体过程：熔融，过冷却、过饱和，晶核形成与生长。（3） 结晶时间v 晶核形成到晶体生长成大而结实的晶体需要足够的时间。主要两方面原因：v 如上所述，温度冷却需缓慢进行；v 晶核形成后，需要在该温度下保持一定时间进行养晶（熟成、老化），此过程中晶体继续长大。（4） 搅拌作用及速率 搅拌作用

32、 结晶是放热过程，搅拌使油脂冷却均匀； 搅拌使晶核与即将结晶的蜡分子碰撞，生成大而结实的晶粒，减少晶簇的形成，从而减少脱蜡过程油脂损耗。 搅拌速率 速率要求适中，太慢则易生成小而多的晶粒，难以分离，同时夹带油脂；太快则打碎晶粒（10-13r/min）。（5） 辅助剂（涉及到不同的脱蜡方法）溶剂、表面活性剂、凝聚剂、尿素、静电脱蜡v 溶剂：溶剂有助于蜡结晶析出，晶体的成长速率加快，易得到大而结实的晶粒，冷却速率也可提高（温度一般20），形成的蜡晶体夹带油脂少，损耗低v 油脂和蜡的分子结构不同，对溶剂的亲和力也就不同，在低温下亲和力的差异更大v 降低体系粘度，有利于油蜡的分离，减少油脂夹带表面活性

33、剂：油脂脱蜡过程中加入表面活性剂有助于蜡的结晶。表面活性剂分子的非极性基团与蜡的烃基有较强的亲和力而形成共聚体，同时表面活性剂还具有较强的极性基团，因而形成的共聚体的极性大于单体蜡，使得油-蜡界面的界面张力大大增加，与油脂易于分离。形成的共聚体晶体大，生长速率快凝聚剂：凝聚剂是一种电解质助晶剂。其作用机理是破坏了油-蜡溶胶体系的稳定性，从而使蜡晶粒凝聚尿素：尿素能选择性地把蜡包合在结晶形成的螺旋状管道体内，该包合物易于沉淀而与油脂分离静电脱蜡：利用外加电场使蜡分子极化，带负电荷的蜡晶粒在电场作用下，在阳极富集并沉降，从而使油蜡分离（6）输送及分离方式各种输送泵输送流体造成紊流强弱不一，紊流越强

34、，流体受到的剪切力也就越大。为避免蜡晶受剪切力而破碎，在输送含有蜡晶的油脂时，应使用弱紊流、低剪切力的往复式柱塞泵，或者用压缩空气，最好用真空吸滤（7） 油脂品质油脂中的胶性杂质会增大油脂的粘度，不但影响蜡晶的形成，降低蜡晶的结实度，给油蜡分离造成困难，而且还降低了蜡的质量，因此油脂在脱蜡之前应该先脱胶。第八章 油脂分提1.油脂晶体中主要存在哪三种晶型？它们的熔点、密度及稳定性的顺序？三种晶型转变的示意图？v 油脂晶体中主要存在a，和三种晶型。这三种晶型的稳定性、密度以及熔点均依次增加（见P124， P126，表8-1，8-2及下表）v a，和晶型的晶格分别属于六方晶系，正交晶系和三斜晶系。三

35、种晶型的转变并不可逆。例如可从a向晶型转变，但不会发生向 a晶型转变。4. 影响油脂分提的因素（1） 油脂及其品质胶质：油脂中的胶性杂质会增大各种TAG的互溶度和油脂的粘度，对油脂结晶有抑制作用。在低温下，胶质的存在有可能形成胶性共聚体，不利于油脂晶体的过滤，即不利于分离游离脂肪酸：游离脂肪酸在油脂中的溶解度较大，并且容易与饱和TAG形成共熔体，使得部分饱和TAG随其进入液态油中，从而降低了分提的效果。但也有研究表明，适量的游离脂肪酸能起到晶种的作用，可降低结晶的温度，使分体范围变窄而有利于分离。甘油二酯（DAG）：目前研究中DAG普遍被用作为晶型稳定剂，具有延缓晶型 晶型转变的作用甘油一酯（

36、MAG）：MAG具有乳化性，在油脂结晶过程中，起阻碍作用，研究表明，其含量超过2%时即阻碍晶核形成。在应用极性溶剂分提时，由于MAG的双亲性质，影响了体系的极性从而影响分提效果过氧化物：过氧化物能降低油脂的固体脂肪指数，还会增大油脂的粘度，对结晶和分离均有不利的影响。（因此，待分提的油脂所含的杂质（类脂组分）应该控制在低含量。）（2）晶种与不均匀晶核 晶种：在冷却结晶过程中首先形成的晶核，它能诱导固态脂在其周围析出、成长。（事实上是在结晶过程中，为降低过冷度或过饱和度而外加入的小晶体充当晶核，称为晶种） 油脂分提过程中常加入脂肪酸作为晶种。 不均匀晶核：油脂在精炼、输送过程中，由于温度低于固态

37、脂肪凝固点而析出的晶体。 不均匀晶核是在非匀速降温过程中形成的，晶型各异，颗粒大小不一，当转入冷冻结晶阶段之后，不利于脂晶的均匀成长和成熟，使结晶体本身产生缺陷，影响油脂分提。因此实际操作中是在结晶分提之前，加热熔融体系，然后转入正常冷冻分提阶段。（3）结晶温度和冷却速率v 在该分提过程中，如果过冷度过大，则一方面高熔点及中高熔点组分可能会同时结晶形成晶核，使体系形成晶核多而细小；另一方面，过冷度过大，体系的粘度大，分子移动困难，阻碍晶体成长。这两方面均不利于结晶分提。（形成的晶体夹带着较多的液态油）v 因此，应逐渐冷却，使高熔点组分首先形成晶核，然后晶体生长。(4) 结晶时间如前所述，由于过

38、冷现象的存在，以及操作过程需缓慢冷却，而且低温下粘度大，晶体成长速度较慢（分子移动困难），因此结晶过程需要足够的时间(5) 搅拌速度搅拌可促进分子扩散，也有利散热。速度需适当（一般10r/min）（6） 辅助剂v 溶剂：稀释体系，降低粘度，有利于晶体成长，结晶体夹带油脂少，同时也有利于最后结晶体和液态油的过滤分离。v 抑晶剂（改良剂）：塑性油脂生产。避免延缓晶型 的转变。(7) 输送及分离方式v 油脂结晶体的结构强度有限，不能承受高剪切力和压力，输送过程中尽量避免紊流剪切，最好用真空吸虑或压缩空气输送。v 过滤压强不能太大，否则晶体变形堵塞过滤空隙，使得过滤困难。（助滤剂可加快过滤速率）3.油

39、脂结晶过程包括哪些阶段？ 过冷却：在一定温度下，微小晶体的饱和蒸汽压恒大于普通晶体的饱和蒸汽压是液 体产生过冷现象的主要原因。（开尔文公式） 晶核形成v 均相成核洁净的过冷却（或饱和度）溶液进入介稳区时，还不能自发地产生晶核，只有进入不稳区，溶液才能自发产生晶核。这种在均相过冷却溶液产生晶核的过程称为均相成核v 异相成核溶液在外来物（如大气中的微尘）的诱导下生成晶核的过程，称为异相成核v 二次成核在已有晶体存在的条件下产生晶核的过程称为二次成核 晶体生长第九章 油脂氢化1. 请根据Horiuti-Polanyi 氢化理论，采用图解说明油脂氢化过程中，异构体（四种）是如何形成的？共轭双键又是如何

40、形成的？ 半氢化中间体通过以下四种途径生成各种异构体： 半氢化中间体接受催化剂表面一个氢原子，形成饱和键； 氢原子Ha回到催化剂表面，原来双键恢复； 氢原子Hb回到催化剂表面，发生顺反异构化； Hc或Hd回到催化剂表面，发生双键位置移动。 若9C上获得一个氢原子，11C（亚甲基）上失去一个氢原子He，则形成共轭双键。2. 温度、压力、搅拌以及反应物是如何影响油脂氢化过程？n 温度 升温增大了氢气在油中的溶解度（表9-3）； 升温降低了油的粘度，有利于氢气从气相扩散到油相，可持久确保氢气的供给，使有效氢在催化剂表面呈饱和状态，从而加速反应。 温度升高的同时，氢化反应速率加快，催化剂表面上的有效氢

41、有可能部分被耗尽，致使催化剂表面剩余的活化中心向碳链上夺取一个氢原子，从而产生双键转移或顺反异构。 升温有利于多烯酸共轭化，因此比一稀酸酯氢化速率快，故选择性增大。但是温度继续升高，催化剂表面缺氢更严重，因此选择性不再增大。n 压 力 油脂氢化通常在0.07-0.39MPa下进行。 增大压力，可增大氢在油中的溶解度，使催化剂表面吸附的有效氢处于饱和状态，从而加速反应。 压力对异构化及选择性影响有限。低压下，催化剂表面吸附的有效氢可能满足不了氢化反应的需求，容易导致异构化，选择性提高；高压下，催化剂表面吸附的氢足以满足氢化的需求，对异构化和选择性影响较小。n 搅 拌 油脂氢化是固-液-气三相反应

42、，搅拌有利反应物间的传质，促进氢气在油中的溶解以及氢气、油与催化剂表面的接触，从而加速反应的进行； 氢化是放热反应，搅拌有利体系热度均匀； 搅拌增加了传质速率，催化剂表面能吸附足够的氢，可供各种双键加成，且脱氢概率小。因此选择性低，异构化少。n 催化剂（种类、表面结构、浓度）n 反应物底物油脂? 油脂的组成和结构是影响氢化速率的内因：F 双键越多，氢化速率越快；F 靠近羧基的双键比靠近甲基的双键氢化速率快；F 共轭双键比所有非共轭双键氢化速率快；F 顺式双键较反式双键氢化速率快；F 1,4-戊二烯酸（酯）较被多个亚甲基隔离的二烯酸（酯）氢化速率快。油脂品质对氢化过程的影响主要体现在油脂中游离脂

43、肪酸、磷脂、蛋白质、硫化物及碱炼油脂中残存的微量金属杂质使催化剂中毒氢 气? 未经净化的氢气含有少量H2S、SO2和CO等杂质，也能使催化剂中毒，0.5-5%的硫足以使镍完全失去活性。? CO和N2对催化剂虽然只引起可逆性中毒，但在低温下，即使氢气中含有0.1%的CO，氢化反应也会终止。? 高温下， CO和O2会降低催化剂对氢气的吸附量，从而降低氢化速率，影响氢化过程。? 因此，氢气的纯净度要求很高。3 油脂氢化过程中选择性是指什么？如何表征选择性？ 不饱和度不同的脂肪酸酯与催化剂吸附的强弱、先后顺序存在区别，氢化速率不同，也就是说不饱和度不同的脂肪酸的氢化有选择性。 选择性是通过不饱和度不同

44、的脂肪酸的氢化速率大小的比较来划分。通常以亚麻酸酯、亚油酸酯、油酸酯氢化速率来对比。实际过程中，SRI值常用来表示氢化选择性：SRI=0，所有组分直接氢化生成硬脂酸酯；SRI=1，油酸酯与亚油酸值氢化速率相同；SRI=2，各双键的氢化速率相等，亚油酸酯的氢化 速率是油酸酯的两倍；SRI=50，亚油酸酯的氢化速率是油酸酯的50倍；SRI=，亚油酸酯全部氢化之后，油酸酯才开始氢化反应。铜催化剂具有该特性。4. 铜系催化剂的特征? 铜具有较好的选择性。铜与镍、钴、铬等做成二元或多元催化剂，用于氢化时不仅有较高的反应速度，而且有较强的选择性。铜系催化剂的缺点是铜金属本身对油脂具有较强的促进氧化作用。?

45、 铜-镍二元催化剂 国内常用，价格便宜，易于回收再生。对亚麻酸有较好的选择性。在美国常用其在大豆色拉油生产。将大豆油轻度氢化，使亚麻酸氢化成亚油酸，提高稳定性，改善风味。? 铜-铬-锰三元催化剂F 该催化剂对多烯酸具有较高的选择性。对亚麻酸有高的选择性（SRLn=10-15） ，对油酸选择性低。因此产品中含硬脂酸量极少。F 同时该催化剂具有抑制异构化作用。F 在高压下具有较高的催化活性。催化剂中毒：氢化反应物油脂、氢气中都存在着一定量的金属杂质，一些杂质易被吸附于金属催化剂的表面，形成化学吸附，解吸困难，从而使催化剂活性中心丧失机能，这就是催化剂中毒。第十章 油脂酯交换1. 酯交换反应的分类及

46、其方程式酸 解：油脂与脂肪酸作用，酯中酰基与脂肪酸酰基互换，生成新酯的反应称为酸解酸解反应非常缓慢，需要在高温条件下进行? 通过酸解反应，可以将低分子量的脂肪酸引入到由高分子量的脂肪酸构成的油脂中，反之亦然，从而改变油脂的理化性质。? 要使酸解反应顺利进行，一要游离酸的活度大于被置换下来酸的活度，二要自反应体系中移去酸解下来的脂肪酸。醇 解：油脂与醇作用，交换烷氧基生成新的酯和醇的反应称为醇解反应? 可参与反应的醇类有一元醇、二元醇（如乙二醇）、三元醇、多元醇（蔗糖）等。? 醇解反应广泛应用于食品加工中，尤其在食品乳化剂的生产。? TAG与甘油醇解反应可以得到MAG，DAG及TAG的混合物。M

47、AG作为食品乳化剂，约占世界乳化剂总产量的75%; DAG除了作为食品乳化剂之外，还是一种重要的健康油。? 醇解反应还广泛应用在三梨醇脂肪酸酯及蔗糖酯等的生产。MAG生产：? 目前通常在250C, 碱催化，N2保护条件下进行；MAG得率在30-50%; 反应后期需先中和碱再降温，产品纯化采用分子蒸馏。? 生物酶法在50C左右条件下进行， MAG得率可达80%; 产品质量好，色泽浅，适合多不饱和脂肪酸酯的生产；酶法有很好的应用前景。酯-酯交换：TAG与TAG或其他酯类作用，交换酰基生成新酯的反应称为酯-酯交换反应。? 油脂酯交换可以是同一TAG分子内的酰基交换，也可以是不同TAG分子间的酰基交换

48、，分别称为分子内酯交换和分子间酯交换。? 油脂的性质主要取决于所含脂肪酸的种类、碳链长度、不饱和程度和脂肪酸在甘油酯分子中的分布。? 酯-酯交换反应中，虽然油脂的脂肪酸组成没有发生改变，但是酰基重排后，脂肪酸分布状况的变化使油脂的物理性质发生变化。? 酯-酯交换作为当今油脂改性的重要手段之一，在油脂食品生产中的应用日益增加。2. 脂肪酸在TAG中的分布（1）天然油脂中脂肪酸在TAG中的分布? 天然油脂中，脂肪酸在TAG中的分布既不是均匀也不是随机的：F 植物油中的油酸、亚油酸和亚麻酸具有选择性地与甘油的Sn-2位的羟基结合，其余脂肪酸如饱和脂肪酸与长碳链不饱和脂肪酸，包括多余的油酸与亚油酸、亚

49、麻酸，则集中在Sn-1与Sn-3位上；F 不常见脂肪酸（如芥酸）则结合在sn-3位上。（2） 酯交换油脂中脂肪酸在TAG的分布v 油脂酯交换反应的实质是各种脂肪酸在分子内和分子间进行重排的过程。这种重排符合随机化原则，即脂肪酸进入甘油三个羟基的几率相等，各占1/3. （显然采用的催化剂无选择性）v 由此可见，天然油脂酯交换后脂肪酸的分布发生了明显的变化，出现了天然油脂中所没有的TAG种类。3 酯交换反应后油脂性质的变化主要体现在哪些方面？n 熔 点：TAG的熔点主要受组成其结构的脂肪酸的饱和程度以及碳链长度所影响。通过酯交换反应，使原来脂肪酸组成不同的油脂在酯交换以后脂肪酸组成重新分配，从而使产品的熔点发生相应的变化。n SFI (Solid Fat Index)：油脂酯交换以后，脂肪酸重新分布，致使酯交换后的产品的物理性能发生了较大的变化。SFI=固体脂肪量/总脂肪量*100%。塑性油脂中，SFI是一个非常重要的指标，SFI值的变化将引起油脂的可塑性、稠度发生相应的变化。n 结晶特性：塑性油脂要求其呈晶型，但是有些油脂中其TAG分子具有较大的相似性，容易形成晶型，如猪油中的TAG大都数以二饱和（S2U）存在，其中棕榈酸主要位于Sn-2位，其TAG结构的相似性导致其容易形成晶型。实际过程中可通过酯交换改