本試驗(yàn)主要研究充氮儲(chǔ)藏對(duì)油脂品質(zhì)的影響,以期對(duì)綠色儲(chǔ)油起到一定的理論指導(dǎo)作用。
1材料與方法
1.1材料及設(shè)備
油脂:北京古船油脂有限責(zé)任公司儲(chǔ)備油,北京市天維康油脂調(diào)銷中心儲(chǔ)備油。
油罐:試驗(yàn)罐北京市天維康油脂調(diào)銷中心的16號(hào)儲(chǔ)油罐,容量為5000m3,儲(chǔ)油數(shù)量為4647t;對(duì)比罐北京古船油脂公司的8號(hào)罐,儲(chǔ)油容量為3000m3,儲(chǔ)油數(shù)量為2843t。
制氮機(jī):德國(guó)制造漢高(JH-10)制氮機(jī);冷干機(jī):北京制造(TRD-10AS);空壓機(jī):香港制造(Hydrovane128);測(cè)氮儀、空氣儲(chǔ)罐、流量計(jì)、減壓閥以及壓力表:北京航天儀器有限公司產(chǎn)ML-XN數(shù)字智能。
1.2方法
1.2.1工藝流程
試
驗(yàn)過程中用氮?dú)庵脫Q罐內(nèi)空氣,罐頂加入呼吸閥,同時(shí)從罐頂加裝一根金屬管通入罐內(nèi),距油面高度約為20cm,讓充足的氮?dú)獬浞诌M(jìn)入油罐,把油面和罐頂之間空間的空氣從呼吸閥置換排出,從而增加罐內(nèi)氮?dú)鉂舛龋牍薜獨(dú)鈮毫Ρ3譃?50Pa,呼吸閥壓力保持為128Pa。
1.2.2氮?dú)鉂舛鹊谋3?nbsp; 在置換空氣階段氮?dú)鉂舛戎鸩缴仙?,在濃度到達(dá)93%時(shí)趨于平穩(wěn)。使用ML-XN測(cè)氮儀分別在上午和下午測(cè)氮?dú)鉂舛?,氮?dú)鉂舛缺3衷?1%~93%為適宜濃度。
1.2.3 儲(chǔ)藏油脂理化指標(biāo)的測(cè)定 將儲(chǔ)藏一定時(shí)間的油脂取樣測(cè)定其酸價(jià)、過氧化值,考察充氮儲(chǔ)藏罐與對(duì)比罐儲(chǔ)藏油脂理化指標(biāo)變化的規(guī)律。
2 結(jié)果與討論
2.1原料油脂的理化指標(biāo)
對(duì)原料油脂進(jìn)行常規(guī)理化指標(biāo)分析,得結(jié)果如下:
通過對(duì)比曲線的比較,可以明顯看出油脂在充氮條件下過氧化值得到了有效的控制。從曲線斜率看,試驗(yàn)罐的過氧化值曲線的斜率變化較小,曲線較為平緩;而對(duì)比罐的過氧化值曲線斜率變化幅度相對(duì)較大,曲線上升趨勢(shì)明顯。同期變化值相比,試驗(yàn)罐從6月份至9月份四個(gè)月期間,過氧化值從1.65升高到1.9,升高幅度為15%,對(duì)比罐的油脂從6月份至9月份四個(gè)月期間,過氧化值從1.7升高至2.5,升高幅度為47%。從酸值曲線我們看出充氮技術(shù)對(duì)酸值也有一定的影響,試驗(yàn)罐的酸值從1.3升高到1.4,升高幅度為7.6%;對(duì)比罐的酸值從1.5升高到1.8,升高幅度為20%。從中可以得出結(jié)論:充氮技術(shù)不僅可以對(duì)油脂的過氧化值得進(jìn)行有效的控制,同時(shí)也對(duì)酸值起到了一定的控制作用。所以,充氮儲(chǔ)油是一項(xiàng)切實(shí)有效的儲(chǔ)油技術(shù),為首都糧油安全提供了有效的技術(shù)支持和實(shí)用手段。
2.3充氮儲(chǔ)油過程中的影響因素及防控措施
2.3.1溫度對(duì)油脂儲(chǔ)藏的影響與防控措施
油脂的溫度對(duì)其有重要的影響。一般來說,油脂的氧化速度隨溫度升高而加快,用植物起酥油作實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)溫度在21~63℃時(shí),溫度每上升16℃,氧化速率就增加一倍,所以用低溫儲(chǔ)藏油脂是油脂保一個(gè)重要方法。山西曲沃縣將油脂儲(chǔ)藏在14~16℃溫度下,經(jīng)7~9年長(zhǎng)期儲(chǔ)藏,油脂出現(xiàn)輕微哈腌味,但酸價(jià)仍較低。河北滄州曾作過葵花籽油、精制棉籽油、花生油低溫儲(chǔ)藏實(shí)驗(yàn),儲(chǔ)藏度為10℃,對(duì)照高溫組為55℃,結(jié)果表明低溫油的油質(zhì)儲(chǔ)一年后幾乎不變,而高溫組儲(chǔ)藏僅一個(gè)月后油的品質(zhì)就出較明顯變化。杭州市油脂公司將桶裝油品分別置于露天、棚及室內(nèi)存放13個(gè)月,結(jié)果表明露天存放的油品過氧化增值分別是涼棚存放和室內(nèi)存放的1.1倍和1.4倍。由此可見溫度作為影響油脂氧化的一個(gè)重要因素,我們將會(huì)在以后的科學(xué)儲(chǔ)油過程中加以重視,增加相應(yīng)的溫度測(cè)定與記錄等,設(shè)法降低油溫,實(shí)現(xiàn)低溫儲(chǔ)藏,確保油脂安全度夏。
2.3.2氮?dú)夂繉?duì)油脂儲(chǔ)藏的影響與防控措施
氮?dú)夂繉?duì)油脂儲(chǔ)藏有著巨大的影響。油脂劣變的主要原因是氧化酸敗,所以,只要控制油脂氧化,則可以阻止劣變的進(jìn)程。油脂氧化的速度與氧的濃度成正比,設(shè)法限制或切斷氧的供給,就可以從根本上解決問題。充氮儲(chǔ)油就是將氮?dú)獬淙胗凸蓿懦渲械目諝馐怪毖?,以抑制油脂氧化,確保油脂安全儲(chǔ)藏。
那么氮?dú)夂吭礁?,氧的含量就越低,越利于?chǔ)藏。氮?dú)獾暮颗c壓力成正比,壓力越高,氮?dú)夂恳簿驮礁?。我們?cè)囼?yàn)過程中所選擇儲(chǔ)油罐是非壓力罐,如果單純要求較高的氮?dú)鉂舛龋缥覀兛梢詫⒑粑y的壓力設(shè)置為900~1000Pa,這樣罐內(nèi)的氮?dú)鉂舛瓤梢赃_(dá)到92%以上,但這樣做存在著極大的風(fēng)險(xiǎn),如遇到高溫或低溫情況下,罐內(nèi)壓力太大而釋放緩慢或壓力過小而空氣補(bǔ)充不足極易造成安全事故,所以在試驗(yàn)過程中將呼吸閥壓力設(shè)置為250Pa。試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是找到一個(gè)更為合適的壓力區(qū)間,使罐內(nèi)氮?dú)鉂舛冗_(dá)到85%~90%,而又對(duì)罐體不產(chǎn)生損壞,不引起安全事故。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo):(1)更為密切的注視罐內(nèi)壓力變化,尤其在高溫和降溫天氣,找出準(zhǔn)確的氮?dú)鉂舛茸兓?2)呼吸閥設(shè)置及呼吸閥壓力設(shè)置,為避免在高溫和降溫天氣罐內(nèi)外產(chǎn)生壓力差,把呼吸閥的數(shù)量從現(xiàn)在的一個(gè)增加到2個(gè)或4個(gè),保證過高的壓力通過呼吸閥排出以及過低的壓力下得到充足的空氣補(bǔ)充。
2.4運(yùn)行費(fèi)用及效益分析
①制氮機(jī)、兩個(gè)儲(chǔ)氣罐(空氣儲(chǔ)罐和氮?dú)鈨?chǔ)罐)、冷干機(jī)、流量計(jì)、減壓閥、氮?dú)鈾z測(cè)儀器及鋪設(shè)管線費(fèi)用共計(jì)9萬元;
②油罐改造包括法蘭密閉、加裝呼吸閥等費(fèi)用共計(jì)5千元;
③運(yùn)行費(fèi)用:制氮機(jī)相關(guān)設(shè)備根據(jù)罐內(nèi)氮?dú)鉂舛冗M(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行,從試驗(yàn)開始至試驗(yàn)結(jié)束共耗電90度,按照按每度電0.72元計(jì),共計(jì)64.8元。采用制氮機(jī)雖然一次投資相對(duì)較大,但是推廣以后可以多個(gè)油罐共同使用,且維護(hù)方便、后續(xù)投入小,所以采用制氮機(jī)相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)環(huán)保,適宜廣泛推廣應(yīng)用。
3結(jié)論
綜上所述,為控制外界不良因素的影響,實(shí)現(xiàn)油脂安全儲(chǔ)藏,充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)藏技術(shù)是一項(xiàng)非常有效的技術(shù),它可以明顯控制油脂氧化速度,從而實(shí)現(xiàn)油脂綠色儲(chǔ)藏。此項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)保,應(yīng)用前景廣闊。建議更多的企業(yè)能采用該技術(shù)提高我國(guó)油脂儲(chǔ)藏的科技含量和質(zhì)量保障水平。