企业培训_油脂精炼工艺培训教材

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 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 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 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 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 90 95 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 75 80 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 80 85 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 2 0 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 min 70r min水化热水添加温度 90 95 热水添加量 根据毛油中磷脂含量来添加热水量 水化脱胶温度 75 80 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 80 85 真空干燥真空度 85 95KPa温度 105 125 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 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 10 14中和温度 85 90 中和时间 10min 15min中和罐搅拌速度 50 60r 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 500 600mg 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 真空度 80 90KPa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 AlfaLaval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 75 80 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230 330ppm 酸化时间 60 70min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 85 90 脱皂离心机向心泵开启率 80 轻向压力 250kpa设排渣间隔 1200sCIP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 03 多效混合器 从顶部进口进入水洗延时罐 滞留时间5 10min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 1500sCIP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 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 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 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 105 115 预脱色时间 10min 15min 预脱色真空度 80 90KPa脱色温度 110 120 脱色时间 30min 40min 脱色真空度 80 90KPa 脱色残压4 0 6 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 35MPa 限值不超0 45Mpa 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 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脱臭时间 60 120min脂肪酸捕集温度 50 55 脂肪