摘要:從理論和實踐相結(jié)合上對吸附劑的種類和用量、脫酸油的品質(zhì)、脫色溫度和時間等影響吸附脫色效果的因素進行了分析，并結(jié)合油脂生產(chǎn)實際，從加強油料的軟化和蒸炒，避免反復(fù)高溫處理，保證脫酸油質(zhì)量等方面，提出了保證脫色效果應(yīng)采取的措施。關(guān)鍵詞:油脂  脫色  吸附劑  影響因素
 
1引言
隨著我國人民生活水平的顯著提高以及食品工業(yè)的迅速發(fā)展，市場上對低酸價、色澤淺的級烹調(diào)油、色拉油以及食品專用油的需求量越來越大。脫色作為去除油脂中色素的必需工序在油脂精煉中起著重要作用。目前，我國中小型油脂加工廠對油脂脫色均采用間歇式吸附脫色，吸附劑為活性白土或活性炭。脫色是油脂加工過程最重要的工序之一，脫色效果的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和油脂損失，是油脂廠家一直關(guān)注的問題，本文從理論和實踐相結(jié)合上對影響油脂吸附脫色效果的因素進行分析。
2吸附脫色的機理及工藝：
(1)吸附劑的表面性：吸附劑的顆粒很小，可獲得大的表面能。(2)物理吸附：物理吸附是靠分子間的范德華力進行吸附的，它無選擇性，具多層性，吸附熱很低，吸附速度和解吸速度都快。(3)化學(xué)吸附： 即在吸附劑的表面和被吸附物間發(fā)生了某種化學(xué)反應(yīng)，這種反應(yīng)一般都是比較低級的化學(xué)反應(yīng)，凡是被化學(xué)吸附的物質(zhì)解吸下來時，都要發(fā)生化學(xué)結(jié)構(gòu)方面的變化，如異構(gòu)化等。
工藝：原料油→計量→脫水→冷卻→ 脫色→過濾（濁油）→初清油→安全過濾→脫色油                                           
3影響油脂吸附脫色的因素
　　油脂吸附脫色是一個復(fù)雜的物理化學(xué)平衡過程，油脂的特性、脫色工藝及工藝條件等都會影響吸附劑的吸附特性。采用間歇式吸附脫色工藝，吸附脫色效果受多方面因素的影響。
3.1吸附劑的質(zhì)量和用量
　　吸附劑是影響脫色效果的最關(guān)鍵因素，不同種類的吸附劑具有各自的吸附特性，油脂脫色以選用活性較高的吸附劑為好。吸附劑活性高，用量少，油耗少;活性低，用量多，油耗多。衡量一種吸附劑的活性主要由脫色效果、油脂損失及過濾速率三者決定。油脂工業(yè)以采用活性白土的為多，活性白土是漂土經(jīng)酸處理后一種具有較高活性的吸附劑，它對色素及其它膠態(tài)物質(zhì)的吸附能力很強，對經(jīng)基等極性原子團的吸附能力更強。油廠采用何種吸附劑主要根據(jù)其活性、吸油率和價格三個方面因素確定。根據(jù)油脂脫色的具體要求，合理地選擇吸附劑才能經(jīng)濟地獲得最佳脫色效果。
　　活性白土的用量受活性白土特性、油脂的種類和脫色后的色度等因素的影響，變化范圍較大，應(yīng)根據(jù)油中的色素和其它雜質(zhì)的含量最以及精煉油的質(zhì)量要求來確定。白土用量過少，達不到預(yù)期的脫色效果;白土用量過多，油耗多、油脂酸價回升高，過氧化值增大，油脂帶有過濃的白土味，給油脂脫臭造成困難。因此，活性白土用量應(yīng)在保證脫色效果的情況下，盡可能的減少，適宜的用量通常經(jīng)過小試確定或憑經(jīng)驗而定。根據(jù)油廠實際生產(chǎn)經(jīng)驗，對于浸出菜籽油經(jīng)水化脫膠、堿煉后，脫色時活性白仁用量為油重1.5%一2%，內(nèi)銷色拉油為4%一5%，外銷色拉油為5%-7%，大豆高級烹調(diào)油采用4%一5%，大豆色拉油采用5%一7%;棉籽高級烹調(diào)油3%一5%，色拉油4%一6%;米糠烹調(diào)油2.5%一4%，米糠色拉油4%一5%。
3.2脫酸油的品種和質(zhì)量
　　脫色的油脂多是脫酸油。不同種類的油脂具有不同數(shù)量的色素，色素的種類也不完全相同同一種油脂，不同的制油方法，油中色素的性能和種類也不相同，因此，脫色劑的選用和脫色后的質(zhì)量也就不同。油脂中天然色素(如胡蘿卜素、葉綠素、葉黃素等)較易脫除，而貯藏和加工過程中產(chǎn)生的新生色素或因氧化和熱固定的色素，就很難去除。棉籽油由于棉籽進行了高溫蒸炒和高溫人榨、蒸發(fā)或汽提多次加熱過程，棉酚變性較大，顏色深，熱固定色素大幅度增加，脫色難以進行。菜籽油由于原料品種原因，易帶入藍色，使堿煉無能為力，且經(jīng)蒸炒等高溫過程，產(chǎn)生部分色固定，而增加脫色的困難。堿煉油中若含有較多的膠質(zhì)、肥皂水分、脂肪酸等雜質(zhì)，也降低活性白土的脫色效率。脫酸油中的磷脂作為表面活性劑，能強烈吸附在白土表面形成一層吸附膜，從而降低活性白土對色素的吸附。脫酸油中含有微量的肥皂，在脫色時活性白土中的H十就會和微量的鈉皂反應(yīng)使脂肪酸重新游離出來而使酸價回升水是帶輕基的極性物質(zhì)，而活性白土對經(jīng)基物質(zhì)吸附能力極強。因此水對脫色具有最大危害，油脂中微量的水存在就可能大大降低活性白土的脫色效果。油脂的過氧化值增大，酸值(脂肪酸)增加，脫色效果下降。因此，要得到較好的脫色油和降低油脂損失，必須采用優(yōu)質(zhì)脫酸油。
3.3攪拌速度
　　吸附劑對色素的吸附是在吸附劑表面進行的，是一非均態(tài)物理化學(xué)反應(yīng)過程，因此，必須采用一定措施，增大油脂和吸附劑接觸的機會。要使吸附劑與色素等雜質(zhì)有良好的接觸，縮短達到吸附平衡的時間，攪拌可以實現(xiàn)這一目的。攪拌速度太快，油脂飛濺，使油中帶入空氣，促進油脂氧化;攪拌速度太慢，脫色效果不好，白土下沉，影響色素和活性白土的接觸。因此攪拌速度以保持常壓下白土不下沉，真空下油脂不飛濺為宜，一般控制在40r/min左右。
3.4脫色溫度
根據(jù)化學(xué)動力學(xué)和熱力學(xué)，脫色時溫度高，達到吸附平衡的時間短，而吸附是放熱過程，脫色時溫度太高，不利于吸附，并引起油脂回色，脂肪酸含量升高;脫色時溫度低，效果不佳。最適宜的溫度與油的品種、真空度、吸附劑的品種和特性以及吸附平衡的特性有關(guān)。一般來說，減壓脫色或采用活性高的吸附劑，需要的脫色溫度低。工業(yè)生產(chǎn)中，最佳脫色溫度可以通過小試優(yōu)選。根據(jù)生產(chǎn)實踐真空脫色菜籽油的脫色溫度為l00一120℃，大豆油為90一100℃，棉籽油為94～102℃，米糠油為90一100℃。
3.5真空度
　　吸附劑的活性表面由無數(shù)毛細管形成，它們充滿空氣，使活性白土內(nèi)部含有氧氣。脫色過程中在吸附作用的同時，往往伴有熱氧化副反應(yīng)，該副反應(yīng)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，或產(chǎn)生新的色素以及影響成品油的穩(wěn)定劑。吸附劑對油脂的氧化有催化作用，真空下可避免色素的氧化，減少空氣中氧氣的介入，從而避免油脂的氧化，生產(chǎn)中應(yīng)保持真空度在93.3kPa左右為宜。
3.6脫色時間
　　在脫色過程中，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體生成難去除的新色素。脫色的開始階段，有利因素占主導(dǎo)地位，隨脫色時間的增加，產(chǎn)生色固定，不利因素占主導(dǎo)地位，因此，脫色有一個最佳時間。油脂和吸附劑在最佳脫色溫度下接觸時間應(yīng)為脫色時間，最佳脫色時間主要取決于吸附劑與色素的吸附平衡。只要攪拌效果好，達到吸附平衡不需要過長的時間。脫色時間過長，回色增加，油脂氧化聚合，油中共扼酸與反式酸增加，酸價升高，過氧化值增加而且油脂白土味過濃;脫色時間過短，達不到脫色要求。脫色時間一般控制在10-30min，如果脫色溫度較高(如菜籽油)脫色時間可控制在10一25min，如果脫色溫度較低(如大豆油)，脫色時間可控制在20～3Omin。
4提高油脂吸附脫色效果的措施
　　吸附脫色效果受到原料油的質(zhì)量、工藝及工藝條件、操作方式等多方面因素的影響。對間歇式吸附脫色來說可采取下列措施，提高脫色效果。
4.1強化油料預(yù)處理的軟化和蒸炒
　　軟化和蒸炒都是油脂加工過程中重要的工序。通過軟化和蒸炒對油料進行水分和溫度的調(diào)節(jié)，讓油料中磷脂、棉酚與蛋白質(zhì)、糖類等物質(zhì)相結(jié)合形成復(fù)合物，留于餅粕中，減少毛油中磷脂、棉酚、蛋白質(zhì)等的含量，避免蛋白質(zhì)、磷脂在高溫下糊化、棉酚變性，減少色澤加深的可能性。
4.2控制油料的入榨溫度和水分
　　嚴(yán)格控制油料的入榨溫度和人榨水分，確保機榨餅的質(zhì)量，避免機榨餅的糊化與餅中色素過多地溶于油中。入榨溫度不得高于130℃，入榨水分不低于1.5%。
4.3加強堿煉脫酸的各環(huán)節(jié)，保證脫酸
　　油質(zhì)量在堿煉脫酸中，適當(dāng)選擇堿液濃度，準(zhǔn)確地確定用堿量、適當(dāng)?shù)乜刂茐A煉溫度和沉降時間等，在保證油脂堿煉率的同時，盡可能地降低油脂色澤。堿煉脫酸油要嚴(yán)格水洗、脫水，使油中含皂量控制在300x10一“以下，水分0.15%以下。為防止水洗后中性油帶皂進人脫色鍋，可在脫酸油中加入油重0.02%檸檬酸水溶液，來分解油中殘留微量的皂角，以防止皂角占據(jù)活性白土的活性表面。
4.4嚴(yán)格控制蒸發(fā)器和汽提塔毛油出口
　　溫度
　　蒸發(fā)前混合油中除含有類胡蘿素、葉綠素(棉油中含有棉酚)等色素，還含有蛋白質(zhì)、磷脂、糖類等膠質(zhì)。類胡蘿卜素是油脂帶有黃紅色澤的主要物質(zhì)。當(dāng)蒸發(fā)器和汽提塔毛油出口溫度高于120℃時，油脂色澤明顯加深。同時，蛋白質(zhì)、磷脂、糖類在油溫超過lro℃時逐漸產(chǎn)生變性，色澤加深甚至糊化，這些色素在油脂堿煉時難以去除。為防止混合油中磷脂、蛋白質(zhì)、棉酚等經(jīng)過反復(fù)高溫產(chǎn)生變性，應(yīng)嚴(yán)格控制第二蒸發(fā)器間接蒸汽壓在0.ZMPa左右，出口油溫控制在95一105℃，汽提塔間接蒸汽壓力控制在0.3MPa左右，出口油溫控制在110一115℃。
4.5吸附劑制備
　　添加吸附劑時，為便于油脂與吸附劑混合，最好將吸附劑和油脂制成濃的懸浮液。
4.6保證活性白土的質(zhì)量
　　盡量采用新鮮的活性較高的活性白土。采用放置時間過長或保管不善的活性白土?xí)r，應(yīng)加熱到120℃左右，除去多余的水分，保證活性白土中水分含童不大于12%。
4.7采用“預(yù)脫色—復(fù)脫色”逆流操作根據(jù)吸附脫色理論，吸附劑在淺色油
中吸附平衡后，在深色油中仍具有吸附能力。經(jīng)生產(chǎn)實踐證明，獲得同樣色澤的脫色油，經(jīng)預(yù)脫色處理比一次脫色處理少，耗用白土1.0%一1.5%，油耗降低0.5%因此，采用“預(yù)脫色—復(fù)脫色”工藝可達到保證脫色效果，節(jié)省活性白土，降低油耗的目的。
5脫色對其他方面的影響
5.1脫色對含磷量的影響
　　油中磷脂含量的大小是影響油品氧化穩(wěn)定性的主要因素之一,因為油品中的微量金屬離子常與磷脂形成水化金屬膠質(zhì),金屬離子特別是銅和鐵是引發(fā)油脂氧化的重要因素之一,脫膠油中磷含量與鐵含量的關(guān)系?？芍推分辛字渴桥c金屬離子含量有一定相關(guān)性的,因此降低了磷脂含量實質(zhì)上也降低了金屬離子的含量,盡管在我國現(xiàn)有的精制油中沒有含磷量指標(biāo),但在美國等國家一般要求成品油中含鐵量小于0.1 mg/kg～0.3 mg/kg,含銅量小于0.02 mg/kg～0.06 mg/kg。油中鐵等金屬離子和磷脂可以由水化時加入磷酸處理和脫色時加入白土處理來去除。
5.2脫色對過氧化值的影響
　　隨著白土用量的增加油品中過氧化值降低,茴香胺值上升。由過氧化值和茴香胺值的測定原理可以得知,過氧化值反映的是油品氫過氧化物的大小,即反映油品的一級氧化產(chǎn)物的大小,而茴香胺值反映的是油品不飽和醛類的大小,即反映油品的二級氧化產(chǎn)物的大小。一般而言,隨著油品氧化的進行一級氧化產(chǎn)物會進一步分解形成二級氧化產(chǎn)物。
5.3脫色對含皂量的影響
　　皂含量的大小對油品的氧化性能也有一定影響,因為皂本身含有金屬離子,特別是鐵皂和銅皂也是引起油品氧化的重要因素,白土用量對油脂脫色率及脫皂率的關(guān)系。皂類物質(zhì)在白土上的吸附比色素物質(zhì)在白土上吸附更有效,當(dāng)白土添加量為2%時,脫皂率可達100,而脫色率只有85.1,也就是說去除所有色素物質(zhì)所需的白土比去除皂類物質(zhì)更多(脫皂率=(S0-S)/S0,S0為初始含皂量,S為脫色后含皂量)。
油脂脫色過程是包含有物理吸附和化學(xué)吸附兩個過程,白土對色素物質(zhì)、磷脂和皂類物質(zhì)的吸附是物理吸附,而白土對油品氧化性能的影響卻是一個化學(xué)過程。脫色過程的作用包括:降低色素、氧化產(chǎn)物、磷脂、皂類和微量金屬等物質(zhì),其中以氧化性能的影響最為主要。因此,在衡量白土?xí)r不能僅考慮脫色性能,而應(yīng)綜合考慮脫磷率、脫皂率和過氧化值下降以及其他一些性能,如過濾性等。
6結(jié)束語：
脫色是油脂加工過程中最重要的工序之一，脫色效果的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和油脂的損失。由于反應(yīng)過程復(fù)雜，在實踐過程中必須充分考慮各方面影響因素，制定出合理的工藝線路和工藝操作參數(shù)。以取得更好的工藝效果。