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一、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，還有與磷脂結合在一起的蛋白質(zhì)、糖基甘油二酯、粘液質(zhì)和微量金屬離子等。
?。ㄒ唬┧撃z的基本原理
磷脂是一種表面活性劑，分子由親水的極性基團和疏水的非極性基團組成，根據(jù)穩(wěn)定體系的熱力學條件，自由能達到最小時體系最穩(wěn)定。當磷脂溶于水時，它的疏水基團破壞了水分子之間的氫鍵，也改變了疏水基附近水的構型，從而使體系的熵降低，自由能增加，結果一些磷脂分子從水中排擠出來并吸附在溶液周圍的界面上，親水基朝向水相，疏水基則遠離水相，磷脂分子在水面上定向排列如圖6－1。
水分子與表面活性劑的疏水基接觸面積越小，則體系的自由能越低，體系就越穩(wěn)定。因此，在表面活性劑達到一定濃度時，有形成膠態(tài)集合體的傾向，這種集合體就稱為膠束。在膠束中疏水基團彼此聚集在一起，大大減少了水分和疏水基之間的排斥。膠束是兩性分子在溶劑中的集合體，可以在水相和非水相介質(zhì)中形成。在非水相系中膠束形成是親油基朝向外部的油或溶劑中，親水基轉向膠束核內(nèi)部，這種膠束稱為逆相膠束，這便是油中磷脂所形成的膠束。
有人曾用X射線衍射和光散射法研究卵磷脂和水的混合物，結果發(fā)現(xiàn)：當水量低時，卵磷脂分子的極性基團朝向中央含水的髓心（如圖6－1c）；隨著水量的增加，磷脂分子定向的排列成烴鏈尾尾相接的雙分子層，一個磷脂雙分子層與另一個磷脂雙分子層之間被一定數(shù)量的水分子隔開，以此方式向空間縱深發(fā)展，即成為片（層）狀帶液體的結晶體（如圖6－1d）；當水量增至很大時，磷脂分子就形成單分子層囊泡（如圖6－1e）。水分子在磷脂分子之間并未破壞磷脂分子，而是引起磷脂的膨脹。實驗還表明，若將磷脂懸浮分散在水中，它還可以自發(fā)膨脹成多層的類似洋蔥狀的封閉球形結構——“多層脂質(zhì)體”。它的每個片層都是磷脂雙分子層結構，片層之間和中心是水。多層脂質(zhì)體經(jīng)高頻聲波自理可變成單層脂質(zhì)體，它是僅由一層磷脂雙分子層圍成的小球，球心是水相（如圖6－1f）。
磷脂在油脂中的水化作用和無油時磷脂與水的作用不同。磷脂的甘三酯溶膠（粗油）與水接觸時，由于磷脂的雙親性均強，起乳化和增溶作用，而使水浸入原來難以進入的油相，形成混合脂質(zhì)雙分子層——磷脂分子和甘三酯分子在往復交替排列的雙分子層，水分子在兩層混合雙分子層之間，因此也出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象，呈現(xiàn)更顯著的膠體性質(zhì)。
磷脂、甘三酯和水三者間的相互作用力取決于組成混合雙分子層的磷脂和甘三酯分子數(shù)目的比例。據(jù)實驗分析脫水膠粒的結果得知：混合雙分子層中磷脂占70%，甘三酯占30%時，三者間的相互作用力最大，膠粒最穩(wěn)定；而油占70%，磷脂占30%的混合雙分子層膠粒的穩(wěn)定性較差。
發(fā)生水化作用的磷脂吸附油中其他膠質(zhì)，顆粒增大，再互相聚集而逐漸析出懸浮于油相中，隨著吸水量的增加，膨脹程度增加，膠粒吸引力所波及的圓周范圍擴大，從而由小膠粒相互吸引絮凝成大的膠團，為重力沉降或離心分離奠定了基礎。膠粒越穩(wěn)定越易與油脂分離，且分離出的油腳含油量低，油脂精煉損耗低。
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精煉油設備水化脫膠的基本原理
來源：環(huán)球糧機網(wǎng)發(fā)布時間：2015-05-08 17:55:25
