油脂精炼工艺培训20170721.pptx

1、油脂精炼工艺培训,(第二轮) 李慎楚,油脂精炼,LSC,去除杂质； 提高产品质量； 利于安全储存；,机械方法； 化学方法； 物理方法；,确定油脂精炼深度； 减少有益成分的损失； 组合精炼工艺合理； 有利于副产品的综合利用； 减少中性油损失； 降低能量消耗,油脂 精炼,要求,目的,方法,毛油的组成,LSC,毛油,甘三酯,杂质,机械杂质,水分,胶溶性杂质,脂溶性杂质,泥沙,饼粕碎屑,草杆纤维,铁屑,磷脂,蛋白质,糖类,粘液质,游离脂肪酸,甾醇,生育酚,色素,烃类,蜡和脂肪醇,特殊杂质,其他油溶性杂质,其他杂质,多环芳烃,黄曲霉毒素,农药,棉酚,芝麻酚,芥子甘,杂质对油脂质量及加工的影响,LSC,杂

2、质,机械杂质、水、 胶溶性杂质,A、促使微生物活动加强； B、促使油脂水解、酸败；,A、使油脂外观浑浊、暗淡，易气泡； B、高温时生成黑褐色沉淀物； C、给后工序加工增加难度,A、产生异味使油脂风味变差； B、催化油脂水解；,A、使油脂的外观质量变差； B、个别色素有毒性；,A、使油脂带异味； B、有些具有毒性；,A、铜、铁离子会促使油脂氧化酸败； B、铜、铁离子会促使油脂中残皂超标；,A、使油脂产生（辛辣）异味，具有毒性； B、油脂氢化时会使催化剂（镍）中毒；,A、使油脂透明度下降，风味变差； B、加热易发烟；,A、使油脂色泽加深； B、具有毒性；,A、对人体有毒害作用； B、有些具有致癌作

3、用；,磷脂,多环芳烃、黄曲霉毒素 残留农药,棉酚,含硫化合物,微量金属离子,蜡,烃类、低级醛酮及溶剂,色素,游离脂肪酸,油脂精炼的方法,LSC,沉降,过滤,离心分离,酸炼,碱炼（中和）,氧化,酯化,水化,吸附,水蒸气蒸馏,液液萃取,冷却结晶,机械方法,化学方法,物理方法,主要除去机械杂质、部分胶溶性杂质等,主要除去胶溶性杂质、游离脂肪酸和色素等,主要除去磷脂、色素、臭味成分、游离脂肪酸、残皂和蜡（脂）等,大豆油精炼的操作单元,LSC,化学精炼,毛油,脱胶,脱酸（中和）,脱色,脱臭,蒸馏脱酸（臭）,脱胶,物理精炼,一级油,脱色,油脂成分在加工中的变化,LSC,A、除去大部分磷脂及部分类脂； B、

4、除去非脂质物质、大部分烃类和部分蛋白质； C、除去部分叶绿素（磷酸作用）,A、除去游离脂肪酸； B、除去残余的磷脂和棉酚； C、减少色素； D、减少谷维素,A、除去胡萝卜素； B、除去叶绿素及其分解物； C、除去棉酚色素 D、除去多环芳烃一类的毒素（活性炭）,A、除去游离脂肪酸、过氧化物分解物、色素及分解物； B、甾醇、甾醇酯、生育酚减少； C、除去残留农药、黄曲霉毒素,脱胶,脱酸,脱色,脱臭,磷脂的分类,LSC,磷脂,水化磷脂（HP),非水化磷脂(NHP),磷脂酸（PA),磷脂酰乙醇胺（PE）,磷脂酰肌醇（PI）,磷脂酰丝氨酸（PS）,磷脂酰甘油（PG）,磷脂酰胆碱（PC）,钙镁复盐式磷脂,

5、溶血磷脂,N-酰基脑磷脂,磷脂的特性,LSC,油脂脱胶的目的,LSC 油脂脱胶的目的 提取有商业价值的卵磷脂； 在贮藏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； 改变成品油质量；,胶质,LSC 胶质 两种主要形式 可水化磷脂：很容易去除； 非水化磷脂：很难从油中去除； 在水化脱胶时，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；,影响水化脱胶的因素,LSC,影响水化脱胶的因素-加水量,LSC 加水量 水化加水量通常与胶质含量和操作温度有一定的关系。 操作温度高时，需要的水

6、量大；操作温度低时，需要的水量少。 工业生产中，不同的水化脱胶工艺，其加水量（W）与毛油胶质含量（X）一般有如下关系： 低温水化（2030） W=（0.51）X； 中温水化（6065） W=（23）X； 高温水化（8595） W=（33.5）X； 具体操作中，适宜的加水量可通过下列小样试验来确定。,连续水化脱胶工艺,LSC 连续式水化脱胶工艺包括预热、油水混合、油脚分离及油的干燥均为连续操作，其典型工艺流程如下： 连续式水化脱胶工艺,连续水化脱胶工艺操作参数,LSC 连续水化脱胶工艺操作参数 1、热水添加温度:9095 ； 2、热水添加量：根据毛油中磷脂含量来添加热水量； 3、水化脱胶温度:7

7、580 ； 4、水化脱胶时间：30min 40min（不得低于20min)； 5、水化罐搅拌速度：30 40r/min； 6、水化脱胶离心机进口温度：8085 ,连续酸化脱胶工艺流程四级油,LSC 连续酸化脱胶工艺流程,连续酸化脱胶工艺操作参数,LSC 连续酸化脱胶工艺操作参数 酸化 毛油加热温度：75 80 磷酸添加量：0.05%0.06%（酸化后酸价升高值控制在0.20.3） 酸化温度：75 80 酸化时间： 60min 70min（不得低于40min） 酸化罐搅拌速度：60r/min70r/min 水化 热水添加温度:9095 ； 热水添加量：根据毛油中磷脂含量来添加热水量； 水化脱胶温

8、度:7580 ； 水化脱胶时间：30min 40min（不得低于20min)； 水化罐搅拌速度：30 40r/min； 离心分离 水化脱胶离心机进口温度：8085 真空干燥 真空度:8595KPa 温度：105125,连续水化脱胶工艺效果评价,LSC 连续水化脱胶工艺效果评价 油脚含油： 28.0%（干基） 油脚含水：35% 45%； 脱胶油残磷： 0.1%+NHP(%),油脚干基含油高低直接影响毛油精炼率，在生产过程中尽可能降低油脚干基含油，减少中性油在此工序的损耗，这是需要我们去共同努力的方向,连续水化脱胶常见故障及处理方法,LSC 连续水化脱胶常见故障及处理方法,河南阳光油脂集团,水化脱

9、胶工艺参数表,碱炼脱酸,碱炼脱酸的定义： 碱炼脱酸法是用碱中和油中的游离脂肪酸，所生成的皂吸附部分其他杂质，而从油中沉降或离心分离出来 碱炼脱酸是整个精炼过程中最关键的阶段,关键,可能是导致中性油损失最高的阶段,是对精炼成品油质量影响最大的阶段,碱炼脱酸的基本原理及作用,LSC,中和反应,烧碱中和游离脂肪酸，生成钠皂,钠皂为表面活性物，吸附其他杂质形成皂角与油脂分离,磷脂、棉酚与烧碱中和皂化反应形成皂角,烧碱与少量中性油皂化，引起油脂精炼损耗增加,碱炼脱酸过程示意图,胶膜是一种表面活性物质，能吸附毛油中的胶质色素杂质，并在电解质、温度及搅拌等 作用下，相互吸引絮凝成胶团，由小而大，形成“皂角”

10、，而从油中分离沉降下来,皂角中带有的中性油的状态,沉降分离出的皂角中带有相当数量的中性油，一般呈三种状态： 第一种：中性油胶溶于皂膜中（由于肥皂的增溶作用，使部分中性油与皂中碳氢基结合）； 第二种：中性油在胶膜与碱滴分离时落入胶膜内而被胶膜包容； 第三种：中性油在胶团絮凝沉降时，被机械地夹带和吸附； 以上三种状态的中性油，第一种不易回收，而后两种较易回收。,影响碱炼脱酸的因素,碱的用量,LSC 总碱量=理论碱+超量碱 理论碱：满足与游离脂肪酸中和所需要的碱； 可通过查表或计算求得； 超量碱：满足其它反应及无形损耗所需要的碱； 可凭经验或通过小试来确定； 同一批毛油，用同一浓度的碱液碱炼时，所得

11、精炼油的色泽和皂角中含中性油量随超碱量的增加而降低。中性油被皂化的量随超碱量的增加而增大。超碱量增大，皂角絮凝好，沉降分离的速度也会加快。,碱液浓度的选择依据,LSC,毛油酸价与脂肪酸组成,制油方法,中性油皂化损失,皂角的稠度,皂角含油损耗,操作温度,毛油的脱色程度,高酸价浓碱，低酸价淡碱；豆油菜籽油宜采用较高浓度的碱液，棕榈油宜采用较低浓度的碱液,碱液浓度：浸出压榨预榨液榨冷榨,中性油被皂化的概率随碱液浓度的增高而增加,稠度过大的皂角易引起分离机转鼓及出皂口堵塞；总碱量相同的情况下，皂角的稠度随碱液浓度的稀释而降低；随皂角的稀释有利于皂角含油量的降低,稀碱处理高酸价毛油，容易增加皂角乳化油的

12、损耗；皂角乳化包含中性油与碱液浓度成反比例,高温淡碱、低温浓碱,稀碱液其脱色能力不及浓度高的碱液，但过浓的碱液形成的皂角表面积小也影响色素的吸附,碱液浓度的选择依据,碱炼脱酸损耗,LSC,碱炼脱酸损耗,绝对损耗,附加损耗,A、除去游离脂肪酸及其他杂质的损耗； B、除去胶质、色素等其他杂质的损耗；,A、中性油皂化的损耗； B、皂角包容、夹带的中性油的损耗；,威逊损耗（W）%=FFA%+磷脂%+杂质%+水分%+0.3%,不可控损耗,可控损耗,威逊损耗,附加损耗%=皂角干基含油威逊损耗,碱炼脱酸损耗%=（1+皂角干基含油） 威逊损耗,减少附加损耗 是我们共同努力的方向！,连续式长混碱炼工艺流程,连续

13、式长混碱炼工艺 适用于加工品质较好、酸价较低的油品，如新鲜大豆粗油。碱炼前，先进行磷酸调质脱除非水化磷脂。,连续式碱炼工艺操作参数酸化,酸化 磷酸添加量：根据毛油中非水化磷脂含量来添加（一般添加油重的0.05% 0.06%，一般不超过油重的0.08%） 酸化温度：80 85 酸化时间：60min 70min（一般不得低于40min) 酸化罐搅拌速度：60 70r/min 酸化油酸价：酸化油酸价升高值控制在0.2 0.3mgKOH/g,连续式碱炼工艺操作参数中和,中和 液碱浓度：32% 液碱添加量：根据脱胶油酸价计算理论液碱添加量 碱液波美度：1014 中和温度：8590 中和时间：10min

14、15min 中和罐搅拌速度：5060r/min 脱皂油酸价：0.13 0.20mgKOH/g 皂角含水：35% 45% 皂角干基含油28% 脱皂油含皂500600mg/kg,连续式碱炼工艺操作参数水洗,水洗 磷酸添加量：0.01%0.02% 热水添加量：根据脱胶油酸价来添加（一般为油重的10%15%） 水洗温度：85 90 水洗时间：10min 15min 水洗罐搅拌速度：70 80r/min 水洗油酸价：0.16 0.23mgKOH/g 水洗水含油 0.2% 水洗水PH值：4 5 水洗油残皂50mg/kg 水洗油残磷10mg/kg,真空干燥工艺操作参数,真空干燥 真空干燥温度：105 110

15、 真空度：8090KPa 真空干燥时间：10min 15min 真空干燥油水分 0.2% 真空干燥油残皂50mg/kg 真空干燥油残磷10mg/kg,连续式长混碱炼工艺参数,中和温度： 60 碱液浓度：10% 超碱量：1% 5% 中和时间：20min 中和搅拌速度：60r/min 脱皂进油温度：85 90 ,中和温度： 75 碱液浓度：6% 9% 超碱量：5.0% 中和时间：15min 中和搅拌速度：60r/min 脱皂进油温度：85 90 ,长混 碱炼,高温 淡碱,中温 浓碱,阿法拉伐工艺-酸化,酸化 多效混合器：Alfa Laval多效混合器，两个进油口，在顶部和侧面，两个进油口的进油量各

16、为50%； 酸化罐：2个酸化罐串联并连接盘通，第一个酸化罐下进上出，第2个酸化罐上进下出，两个酸化罐的滞留时间分别为45min和20min; 酸化温度：7580 磷酸添加量：0.06%0.08%(磷酸添加量：依据脱胶油非水化磷脂含量，脱胶油含磷量230330ppm) 酸化时间：6070min 多效混合器：顶部进口进入,阿法拉伐工艺-中和,中和 高温淡炼工艺 中温浓碱工艺 脱皂离心机进油温度：8590 脱皂离心机向心泵开启率：80% 轻向压力：250kpa 设排渣间隔：1200s CIP排渣间隔：50s 皂角干基含油30% 脱皂油含皂量600mg/kg,阿法拉伐工艺-水洗,水洗 柠檬酸添加量：0

17、.03% 多效混合器：从顶部进口进入 水洗延时罐：滞留时间510min 水洗延时罐进油方式：上进下出 水洗离心机向心泵开启率：79% 轻向压力：250kpa 设排渣间隔：1500s CIP排渣间隔：50s 水洗废水含油0.2%,连续式短混碱炼工艺流程,连续式短混二次碱炼工艺 适用于加工游离脂肪酸含量高的油脂，也适宜易乳化油脂的脱酸，对非水化磷脂含量较高的油脂脱磷也有较好的效果。,河南阳光油脂集团,LSC 酸化工艺参数表,河南阳光油脂集团,LSC 中和工艺参数表,河南阳光油脂集团,LSC 水洗工艺参数表,超量碱与皂脚的关系,LSC 超量碱与皂角的关系,根据经验，皂脚中游离脂肪酸选择在75% 85

18、%,油脂脱色的定义,LSC 油脂脱色的定义： 根据对成品油质量的要求，脱除油脂中的部分色素，以改善油脂色泽，提高油脂质量和稳定性的精炼工序成为脱色。,油脂色素的分类,LSC,有机色素,有机降解物,色原体,叶绿素：绿、红 叶黄素：黄 类胡萝卜素：红、橙 棉酚：深褐 铁皂：深棕,磷脂、蛋白质、糖类等胶质的水解产物：棕褐色,色原体本身是无色的，但经氧化或受某些试剂作用会呈现鲜亮颜色,色 素 的 分 类,色素的影响,LSC,色素的影响,影响油品外观质量,影响油品深度加工,影响油品贮藏稳定性,影响油品食用安全性,脱色工段的作用,LSC,脱色工段的作用,脱除油脂中的色素,脱除油脂中的微量金属,脱除残留肥皂

19、、胶质及某些臭味物质,脱除多环芳烃和残留农药,碱炼工段,反应除去酸性色素；吸附除去部分其他色素；,脱臭工段,破坏热敏性色素；蒸馏出小分子色素,吸附剂的种类及其特点,LSC,活性白土,悬浮液呈酸性（PH=2-5）；,比表面积大，活性较高；,脱色能力较强（脱色系数较高）；,吸油率较高,会使油脂呈味（白土腥味）,比表面积大，活性很高；,脱色能力很强（脱色系数很高）；,吸油率很高,价格较贵,活性炭,凹凸棒土,脱色效果较好；,脱色时用量少，油损失小,价格便宜；,过滤较困难；,影响吸附脱色的因素,LSC,影 响 吸 附 脱 色 的 因 素,油的品种及前处理,吸附剂的质量和用量,操作压力,操作温度,操作时间

20、,混合强度,脱色工艺,油脂品种、质量及前处理对脱色的影响,LSC 油脂的品种 不同品种油脂所含色素种类与数量存在差异，因而脱色难易程度也有不同。 油脂的质量 天然色素，易脱除；后生、固定色素，难脱除； 优质毛油，脱色效率高；劣质毛油，脱色效率低； 油脂的前处理 前处理好，脱色效率好；前处理差，脱色效率差,连续脱色工艺参数控制,连续脱色工艺参数 原料油水分：低于0.20%，否则会严重影响过滤与白土消耗量； 预脱色进油温度：105115； 预脱色时间：10min15min； 预脱色真空度： 8090KPa 脱色温度：110120； 脱色时间：30min40min； 脱色真空度：8090KPa（脱色

21、残压4.06.7KPa） 叶片过滤机过滤压力：不超过0.4MPa； 安全过滤器（精滤）：操作压力0.35 MPa，限值不超0.45 Mpa； 脱色油酸价：0.3mgKOH/g 废白土干基含油：23%,连续式脱色常见故障及处理方法,油脂脱臭的定义,LSC,利用油脂内臭味组分与甘油三酸酯之间挥发度的较大差异，在高温、高真空条件下，借助水蒸汽蒸馏脱除油脂中臭味物质的工艺方法称脱臭。,油脂臭味的分类,LSC,油脂 臭味,天然气味,新生气味,特有气味,低分子醛、酮、游离脂肪酸、不饱和碳氢化合物,焦糊味、溶剂味、白土味、氢化异味,异硫氰酸酯等硫化物、芝麻酚等产生的异味,油脂臭味的目的,LSC,脱臭 目的,

22、脱除油脂中的臭味物质，改善食用油的风味,提高油脂的烟点，降低污染,脱除微量有毒成分： 过氧化物及其分解物； 霉烂油料中蛋白质的挥发性分解物； 分子量的多环芳烃及残留农药,破坏油中的一些热敏性色素,脱臭对精炼油的各种其他要求,LSC 要求 无杂味； 颜色变浅； 减低FFA、AV、PV； 低反式脂肪酸； 生育酚保留； 生育酚富集； 获得的方法 真空，活塞流，热脱色的持温时间，热脱色温度； 延长热脱色的持温时间，提高热脱色温度； 高效汽提； 缩短热脱色的持温时间，降低热脱色温度； 汽提蒸汽量减少，汽提温度降低； 汽提蒸汽量增加，提高温度，提高真空度；,脱臭对精炼油的各种其他要求,脱臭的功能,LSC

23、需要的功能 游离脂肪酸脱除 去除不好的气味和风味物质 裂解色素 裂解过氧化物 生育酚富集,用于生产VE 不需要的功能 形成反式脂肪酸 生育酚被汽提掉了 水解/脂肪酸裂解 氧化 聚合反应 回味 定色,脱臭的功能,油脂脱臭损耗,LSC 油脂中的气味组分是极少的，一般不超过油量的0.1%，但实际损耗却远大于该数值。 在先进的设备及合理的操作条件下，对于游离脂肪含量小于0.1%的油脂,在操作压力为400Pa、温度为230 270 条件下，脱臭制得的良好产品，其脱臭最小损耗一般为： （0.2% 0.4%）+（1.05 1.02）FFA%,油脂脱臭损耗分类,LSC,脱臭损耗,蒸馏损耗,飞溅损耗,蒸馏出低分子醛、酮、不饱和碳氢化合物及游离脂肪酸等引起的损耗,蒸馏出甾醇、生育酚等不皂化物引起的损耗,蒸馏出甘油三酸酯水解引起的损耗,喷汽速率和操作压力的合理配合是减少飞溅损耗的关键,影响油脂脱臭损的因素,LSC,影响油脂脱臭的因素,操作温度,操作压力,通气速率与时间,待脱臭油和成品油质量,直接蒸汽质量,脱臭设备的结构,连续脱臭工艺参数控制,脱臭温度： 250 255 脱臭真空度： 300 400Pa 脱臭时