摘要:從理論和實(shí)踐相結(jié)合上對(duì)吸附劑的種類和用量、脫酸油的品質(zhì)、脫色溫度和時(shí)間等影響吸附脫色效果的因素進(jìn)行了分析，并結(jié)合油脂生產(chǎn)實(shí)際，從加強(qiáng)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(guó)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(chǎng)上對(duì)低酸價(jià)、色澤淺的級(jí)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(guó)中小型油脂加工廠對(duì)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(shí)踐相結(jié)合上對(duì)影響油脂吸附脫色效果的因素進(jìn)行分析。
2吸附脫色的機(jī)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(jìn)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(jí)的化學(xué)反應(yīng)，凡是被化學(xué)吸附的物質(zhì)解吸下來時(shí)，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(jì)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(gè)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(huì)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(duì)色素及其它膠態(tài)物質(zhì)的吸附能力很強(qiáng)，對(duì)經(jīng)基等極性原子團(tuán)的吸附能力更強(qiáng)。油廠采用何種吸附劑主要根據(jù)其活性、吸油率和價(jià)格三個(gè)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(jì)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(dá)不到預(yù)期的脫色效果;白土用量過多，油耗多、油脂酸價(jià)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(yàn)而定。根據(jù)油廠實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于浸出菜籽油經(jīng)水化脫膠、堿煉后，脫色時(shí)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(jí)烹調(diào)油采用4%一5%，大豆色拉油采用5%一7%;棉籽高級(jí)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(jìn)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(jìn)行。菜籽油由于原料品種原因，易帶入藍(lán)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(qiáng)烈吸附在白土表面形成一層吸附膜，從而降低活性白土對(duì)色素的吸附。脫酸油中含有微量的肥皂，在脫色時(shí)活性白土中的H十就會(huì)和微量的鈉皂反應(yīng)使脂肪酸重新游離出來而使酸價(jià)回升水是帶輕基的極性物質(zhì)，而活性白土對(duì)經(jīng)基物質(zhì)吸附能力極強(qiáng)。因此水對(duì)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(duì)色素的吸附是在吸附劑表面進(jìn)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(jī)會(huì)。要使吸附劑與色素等雜質(zhì)有良好的接觸，縮短達(dá)到吸附平衡的時(shí)間，攪拌可以實(shí)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(jìn)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(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)，脫色時(shí)溫度高，達(dá)到吸附平衡的時(shí)間短，而吸附是放熱過程，脫色時(shí)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(shí)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(shí)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(xì)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(shí)，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(duì)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(shí)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(shí)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(gè)最佳時(shí)間。油脂和吸附劑在最佳脫色溫度下接觸時(shí)間應(yīng)為脫色時(shí)間，最佳脫色時(shí)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(dá)到吸附平衡不需要過長(zhǎng)的時(shí)間。脫色時(shí)間過長(zhǎng)，回色增加，油脂氧化聚合，油中共扼酸與反式酸增加，酸價(jià)升高，過氧化值增加而且油脂白土味過濃;脫色時(shí)間過短，達(dá)不到脫色要求。脫色時(shí)間一般控制在10-30min，如果脫色溫度較高(如菜籽油)脫色時(shí)間可控制在10一25min，如果脫色溫度較低(如大豆油)，脫色時(shí)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(duì)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(qiáng)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(duì)油料進(jìn)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(jī)榨餅的質(zhì)量，避免機(jī)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(qiáng)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(shí)間等，在保證油脂堿煉率的同時(shí)，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(jìn)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(shí)，油脂色澤明顯加深。同時(shí)，蛋白質(zhì)、磷脂、糖類在油溫超過lro℃時(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)間過長(zhǎng)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(shí)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(dá)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(duì)其他方面的影響
5.1脫色對(duì)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?yàn)橛推分械奈⒘拷饘匐x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。可知油品中磷脂含量是與金屬離子含量有一定相關(guān)性的,因此降低了磷脂含量實(shí)質(zhì)上也降低了金屬離子的含量,盡管在我國(guó)現(xiàn)有的精制油中沒有含磷量指標(biāo),但在美國(guó)等國(guó)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(shí)加入磷酸處理和脫色時(shí)加入白土處理來去除。
5.2脫色對(duì)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(cè)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(jí)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(jí)氧化產(chǎn)物的大小。一般而言,隨著油品氧化的進(jìn)行一級(jí)氧化產(chǎn)物會(huì)進(jìn)一步分解形成二級(jí)氧化產(chǎn)物。
5.3脫色對(duì)含皂量的影響
　　皂含量的大小對(duì)油品的氧化性能也有一定影響,因?yàn)樵肀旧砗薪饘匐x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(duì)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(shí),脫皂率可達(dá)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(gè)過程,白土對(duì)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(duì)油品氧化性能的影響卻是一個(gè)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(shí)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。