應(yīng)用物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法脫除毛油中膠溶性雜質(zhì)的工藝過程稱為脫膠。脫膠的基本方法有水化脫膠、酸煉脫膠、吸附脫膠、熱聚脫膠及化學(xué)試劑脫膠等,油脂工業(yè)上應(yīng)用最為普遍的是水化脫膠和酸煉脫膠。而食用油脂的精制多采用水化脫膠,強(qiáng)酸酸煉脫膠則用于工業(yè)用油的精制。
水化脫膠
水化脫膠是利用磷脂等膠溶性雜質(zhì)的親水性,將一定量的熱水或稀堿、食鹽、磷酸等電解質(zhì)水溶液,在攪拌下加入熱的毛油中,使其中的膠溶性雜質(zhì)吸水凝聚,然后沉降分離的一種油脂脫膠方法。在水化脫膠過程中,能被凝聚沉降的物質(zhì)以磷脂為主,還有與磷脂結(jié)合在一起的蛋白質(zhì)、糖基甘油二酯、黏液質(zhì)和微量金屬離子等。
1.水化脫膠工藝
間歇式水化脫膠工藝間歇式水化脫膠的方法較多,但其工藝流程基本相似,都包括加水(或直接加蒸汽)水化、沉降分離、水化油干燥和油腳處理等內(nèi)容?;竟に嚵鞒倘缦?nbsp;
按操作溫度及加水方式不同分為高溫、中溫、低溫及直接蒸汽水化法?,F(xiàn)以豆油高溫水化法脫膠為例介紹。
高溫水化法是將毛油加熱到較高的操作溫度,用沸水進(jìn)行水化,終溫90℃左右,加水量為毛油膠質(zhì)含量的3~3.5倍。其特點(diǎn)是高溫高水量下,中性油粘度小,膠質(zhì)吸水膨脹排擠力大,從而降低了絮凝膠團(tuán)中性油含量,提高了精煉率。
(1)預(yù)熱:預(yù)熱的目的是將毛油加熱到水化溫度,并使膠質(zhì)初步潤(rùn)濕,為水化做好準(zhǔn)備。預(yù)熱分以下三個(gè)階段進(jìn)行:
第一階段以間接蒸汽加熱,根據(jù)毛油膠質(zhì)含量將油溫調(diào)整到45~60℃。
第二階段改用直接蒸汽升溫潤(rùn)濕,使油內(nèi)膠質(zhì)初步潤(rùn)濕,析出小的膠粒。操作中要注意掌握使?jié)櫇裎龀龅哪z粒不能過大,更不允許形成絮狀膠團(tuán)。
第三階段用間接蒸汽加熱,將油溫調(diào)整到80℃左右,使第二階段形成的膠粒分散成最小的粒子,為水化創(chuàng)造條件。
(2)加水水化:加水過程是水化脫膠的關(guān)鍵,操作時(shí)要根據(jù)膠粒水化速度所呈現(xiàn)的狀態(tài)變化確定加水量、加水速度及操作溫度。
開始加水時(shí),繼續(xù)以間接蒸汽緩慢升溫,先加濃度為0.7%左右的沸騰食鹽溶液,7~8min后同時(shí)加注熱水和鹽水,加水速度要稍快些,但應(yīng)視膠粒吸水情況隨時(shí)調(diào)整。
加水量根據(jù)毛油膠質(zhì)含量而定,一般為膠質(zhì)含量的3.5倍(包括直接蒸汽預(yù)熱時(shí)的凝結(jié)水),但也必須根據(jù)在加水過程中抽樣檢查的水化程度靈活掌握,一般以形成易于分離的似透明狀白色膠粒為合適。最終操作溫度視油中含水和膠粒絮凝分離情況而定,當(dāng)油面微細(xì)油沫減少,出現(xiàn)明顯“油路”時(shí),停止加熱,將攪拌速度降低到30-10r/min,使膠粒在慢速攪拌下絮凝,完成水化過程。攪拌時(shí)間根據(jù)膠粒絮凝沉降情況而定,一般為10~15min。當(dāng)絮凝膠粒易于沉降,油中無懸浮膠粒時(shí)停止攪拌進(jìn)行沉降分離。
(3)靜置沉降、分離:絮凝膠團(tuán)沉降過程中,伴隨著膠團(tuán)的壓縮排油,為了有利于沉降和降低油腳含油量,特別是在冬季應(yīng)注意保溫,并杜絕加熱裝置漏氣引起油層對(duì)流而影響沉降效果。沉降5~8h后,由搖頭管放出上層凈油,由罐底截門排出似透明狀的壓實(shí)膠團(tuán),白糊狀的膠團(tuán)含油量較多,可留在水化罐里混入下批毛油脫膠。
(4)加熱干燥(或脫溶):水化凈油中尚含有0.3~0.6%的水分,須轉(zhuǎn)入脫水設(shè)備干燥脫水。脫水操作于真空條件下進(jìn)行,溫度95~105℃,絕對(duì)壓力4.0kPa,直接蒸汽通量不低于30kg/(h·t)油。脫溶時(shí)間20~60min。
(5)水化油腳處理:絮凝膠團(tuán)在沉降時(shí),由于工業(yè)生產(chǎn)上不允許無限制地延長(zhǎng)沉降時(shí)間,因而在工藝沉降時(shí)間內(nèi),絮凝膠團(tuán)不可能得到徹底的壓縮,在凈油與壓實(shí)膠團(tuán)間,總存在一個(gè)過渡層,過渡層的絮凝膠團(tuán)含有較多的油,需要進(jìn)行回收油的處理。
似透明狀的油腳按其4~5%的比例添加粉細(xì)食鹽,加熱至100~110℃,進(jìn)行攪拌,然后靜置放出底層鹽水,撇取上浮油脂。
白糊狀的油腳可在加熱至100℃后,添加油腳量1~1.5倍的沸水和1.5%的細(xì)食鹽攪拌加熱至油腳呈粘稠狀,然后靜置,撇取上浮油脂。也可轉(zhuǎn)入皂腳調(diào)和罐加熱調(diào)和至分離稠度后泵入脫皂機(jī)進(jìn)行油與油腳的分離。