武汉工业学院罗志老师经典讲义-油脂精炼-脱臭课件

油脂脱臭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，借助于水蒸气蒸馏脱除油脂中的臭味物质的工艺方法称为脱臭。1油脂脱臭利用油脂内臭味组分与甘油三酸酯之概述一、臭味的分类①天然气味：低分子醛、酮、游离脂肪酸、不饱和碳氢化合物等②新生气味：焦糊味、溶剂味，漂土味、氢化异味等③特有气味：异硫氰酸酯等硫化物、芝麻酚等产生的异味2概述一、臭味的分类2二、脱臭的目的①脱除油中的臭味物质，改善食用油的风味②提高油脂的烟点，降低污染③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小分子量的多环芳烃及残留农药等④破坏油中的一些热敏性色素3二、脱臭的目的3第一节脱臭的理论一、脱臭原理（水蒸气蒸馏）基于游离脂肪酸与甘油三酸酯在一定条件下的挥发度(沸点)差异。在工业脱臭操作温度(250℃)条件下：高碳链脂肪酸的蒸气压约为：2.6-26.66kPa相应的甘三酯的蒸气压约为：1.3×10-4-1.3×10-3kPa

常压、250℃条件下，油脂分解。4第一节脱臭的理论一、脱臭原理（水蒸气蒸馏）基于蒸气压(mmHg)温度(℃)假设：待脱臭油符合理想溶液，臭味组分为溶质，则根据拉乌尔(Lavore)定律，可推导得：5蒸气压(mmHg)温度(℃)假设：待脱臭油符合

式中：E—汽提效率K—校正系数(K=E·A)P—系统总压力(Pa)A—活动系数Pv—臭味组分蒸气压(Pa)S—水蒸气摩尔数(kmol)k—臭味组分扩散常数O

—中性油脂摩尔数(kmol)F—汽、油接触面积V1—脱臭前臭味组分摩尔数(kmol)t—汽、油接触时间V2—脱臭后臭味组分摩尔数(kmol)汽提(脱臭)方程式间歇式汽提方程式：连续式汽提方程式：汽提效率方程式：6式中：汽提(脱臭)方程式间歇式汽提方程式：连续

由间歇式和连续式汽提公式可以得知脱臭罐(塔)的蒸发效率，均与设备操作温度，压力和水蒸气量/油量三个主要参数有关，它们之间的关系可概括如下：①V2与操作温度成反比在固定压力下，随着操作温度的提高，PV增大，则脱臭油脂中游离脂肪酸及臭味组分的最终浓度降低。②V2与P成正比降低操作压力P，则V2也相应降低。③V2与(S/O)成反比也即随着（S/O）比值的增大，脱臭油脂中游离脂肪酸及臭味组分的摩尔数V2降低。7由间歇式和连续式汽提公式可以得知脱臭罐(塔)的二、脱臭损耗油脂中的气味组分量是极少的，一般不超过油重的0.10%。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，对于游离脂肪酸含量小于0.10%的油脂，在操作压力为0.4kPa、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%)+(1.05-1.2)FFA%脱臭损耗=蒸馏损耗+飞溅损耗8二、脱臭损耗油脂中的气味组分量是极少的，一般不超过油（一）蒸馏损耗

1.蒸馏出低分子醛、酮、不饱和碳氢化合物及游脂肪酸等引起的损耗当FFA%降低至0.015%-0.03%时：FFA脱除速率=水解生成FFA速率

汽提蒸汽带出的游离脂肪酸的损耗(kg/kg)操作压力(kPa)1.31.30.4操作温度(℃)210238248蒸馏损耗（kg/kg）0.005-0.0120.008-0.0110.034-0.058这部分的蒸馏损耗一般不超过总损耗的20-30%。9（一）蒸馏损耗1.蒸馏出低分子醛、酮、不饱和碳氢化合物及游

2.蒸馏出甾醇、生育酚等不皂化物引起的损耗尽管这部分物质较游离脂肪酸难于挥发，但不可避免会失去一部分，若在较高的脱臭操作条件下，甚至可能占脱臭馏出物的大部分。以豆油为例，在较高的脱臭温度下，甾醇及不皂化物蒸馏脱除率约为60%，而在一般操作条件下则脱除率较低。102.蒸馏出甾醇、生育酚等不皂化物引起的损耗10

3.蒸馏出甘油三酸酯引起的损耗甘油三酸酯蒸气压很低，不可能构成直接蒸馏损耗。中性油的蒸馏损耗，可认为是甘三酯水解生成的甘二酯、甘一酯和脂肪酸被蒸馏出去所引起的损耗。汽提蒸汽带出的中性油脂及不皂化物的损耗（kg/kg）*操作压力（kPa）3.31.3操作温度（℃）210238210238蒸馏损耗（kg/kg）0.0180.0570.0350.110*贝雷等人在实验中对棉籽油工业间歇式脱臭中性油损耗进行测定的结果113.蒸馏出甘油三酸酯引起的损耗汽提蒸汽带出的中性油脂及不皂（二）飞溅损耗

在许多脱臭装置中，由于汽提蒸汽的机械作用及膨胀动能而引起的油脂飞溅是构成脱臭损耗的另一重要方面。

汽提蒸汽的速度是影响飞溅损耗的主要因素。在任何情况下，飞溅损耗率均与蒸汽的密度和速度有关，Soytter和Bolon对蒸汽带走一定大小油滴所需的极限速度曾发表如下公式：式中：V—水蒸气的直接速度；D—油滴的直径；d1—油滴的密度；d2—蒸汽的密度K—常数。d1>>d2一定温度下d1为常数12（二）飞溅损耗在许多脱臭装置中，由于汽提蒸汽的机械喷汽速率与操作压力的合理配合是减少飞溅损耗的关键。间歇脱臭时的飞溅损耗13喷汽速率与操作压力的合理配合是减少飞溅损耗的关键。一、脱臭工艺条件（一）脱臭温度在压强一定时，温度越高，脱臭越易进行：

T↑→PV↑→臭味物质溜出量↑→S/O↓温度太高将引起：①部分油脂水解；②较多生育酚、甾醇等被溜出；③产生热聚合，降低油脂的营养价值（有些有毒）。工业生产脱臭脱臭温度T=230-270℃第二节影响脱臭的因素

14一、脱臭工艺条件第二节影响脱臭的因素14(二)操作压强(真空度)相对真空干燥和脱色而言，脱臭对真空度的要求是最高的。一般需采用三级或四级蒸汽喷射泵来制造真空。操作压强为：0.2-0.4kPa(真空度757-758mmHg)。高真空度条件可以降低油脂水解损失，且酸值下降可以缩短脱臭时间可以减少直接蒸汽的用量高真空度虽说对脱臭有利，但太高的真空度势必会增加蒸汽喷射泵的动力蒸汽消耗，反而使操作不经济。15(二)操作压强(真空度)相对真空干燥和脱色而不同油脂脱臭时的温度及操作压强油品种类脱臭系统间歇式连续式操作压强（kPa）温度（℃）操作压强（kPa）温度（℃）大豆油菜籽油花生油葵花子油橄榄油椰子油棕榈油棕榈仁油1.3~2.71.3~2.71.3~2.71.3~2.71.3~2.71.3~2.71.3~2.71.3~2.72002001901901801801801800.5~0.80.5~0.80.5~0.80.5~0.80.5~0.80.5~0.80.5~0.80.5~0.824024022022022018023023016不同油脂脱臭时的温度及操作压强油品脱臭系统间歇式连续式操作压（三）通汽速率和脱臭时间通汽速率脱臭过程中直接蒸汽的作用是：脱臭条件与蒸汽喷射量(某厂5吨间歇式脱臭)脱臭条件蒸汽喷射量（kg/h）75100125150200时间(h)169777温度(℃)200200200200200操作压强(kPa)1.61.61.61.61.6降低系统沸点、加热、搅拌(混合)、传质(载体)通汽速率高能缩短脱臭时间。但太高了就有可能增大飞溅损耗，同时也不经济。17（三）通汽速率和脱臭时间通汽速率脱臭条件与蒸汽喷射量(某厂5脱臭时间T↑、PV↑、P↓、S/O↑→t↓适当延长脱臭时间，可以减少直接蒸汽用量。但时间太长，易产生油脂热聚合、热敏性组分分解等不利现象。通常,间歇式脱臭：3-8h连续式脱臭：15-120min18脱臭时间18型式脱臭器型式不同，直接蒸汽用量不同间歇式：(5%-15%)Go

半连续式：4.5%Go

连续式：4%Go左右油层厚度深油层内绝对压强比较高，脱臭作用仅在油的浅表层进行。间歇式：油层较厚(1000-1400mm)，时间长连续式：油层较薄(200-300mm)，时间短（四）脱臭器的结构型式19型式（四）脱臭器的结构型式19液面以上空间大小空间大→易回流；空间小→飞溅损耗↑一般会设置折流板等阻挡飞溅油滴。材质高温下油脂与铁发生反应，色泽大幅度加深；金属离子是油脂氧化的催化剂，降低油脂的氧化稳定性。T≥200℃时，必须采用不锈钢材质。密封性严格密封，不漏气，避免油脂氧化。20液面以上空间大小20（五）脱臭前后油脂质量

V1/V2对脱臭是有影响的。V1越大，油质越差；V2越小，脱臭难度越大。

故脱臭前应获得质量较好的油脂；而对成品油脂的品级不应随意提高。21（五）脱臭前后油脂质量V1/V2对脱臭是有影（六）直接(汽提)蒸汽的质量直接蒸汽由于直接与油接触，其质量应为：干燥、不含氧的饱和蒸汽锅炉水易将金属离子带入油脂中而影响成品油脂的氧化稳定性。

①采用锅炉蒸汽经分水处理后使用②采用直接蒸汽发生器（专用）22（六）直接(汽提)蒸汽的质量直接蒸汽由于直接第三节脱臭工艺一、间歇式脱臭工艺（一）工艺过程：23第三节脱臭工艺一、间歇式脱臭工艺23（二）工艺要点预热(间接蒸汽)：100℃

脱臭温度(直接蒸汽)：230-270℃（170-180℃）压强(真空度)：0.27-0.40kPa(1.3kPa)脱臭时间：3-8h冷却过滤：70℃左右加柠檬酸：浓度5%；(0.02%-0.04%)Go柠檬酸的加法：柠檬酸的作用：预热到100℃加50%；冷却到100℃加50%预热到100℃全部加入提高油脂氧化稳定性，改善油脂风味螯合金属离子，钝化其促氧化作用24（二）工艺要点柠檬酸的加法：柠檬酸的作用：预热到100℃加5二、(半)连续式脱臭工艺25二、(半)连续式脱臭工艺25第四节脱臭设备一、脱臭器（一）间歇式脱臭锅（二）半连续脱臭器（三）连续式脱臭器26第四节脱臭设备一、脱臭器26间歇式脱臭锅27间27半连续脱臭器（双壳体）28半连续脱臭器（双壳体）28连续水平式浅盘脱臭器29连续水平式浅盘脱臭器29连续脱臭器（单壳体）30连续脱臭器（单壳体）30二、析气器31二、析气器31三、真空设备（一）一般真空度：2.7-8kPa(20-60mmHg)机械真空泵水喷射泵水-汽串联喷射泵二级蒸汽喷射泵（二）高真空度：0.13-1.3kPa(1-10mmHg)三级蒸汽喷射泵：