冬化脫蠟
植物油料中的蠟質(zhì)主要存在于皮殼中,其次存在于細(xì)胞壁中。蠟在40℃以上能溶解于油脂,因此無論是壓榨法還是浸出法制取的毛油中,一般都含有一定量的蠟質(zhì)。各種毛油含蠟量有很大的差異,大多數(shù)毛油的含蠟量極微,但有些毛油的含蠟量則較高。如玉米胚芽油含蠟量0.01%~ 0.04%,葵花籽油含蠟量0.06%~0.2%%,米糠油含蠟量1~5%%。一般油脂中的含蠟量隨料胚含殼量的增加而增加。
油脂中含有少量蠟質(zhì),即可使?jié)狳c(diǎn)升高,使油品的透明度和消化吸收率下降,并使氣滋味和適口性變差,從而降低了油脂的食用品質(zhì)、營養(yǎng)價(jià)值及工業(yè)使用價(jià)值。另一方面,蠟是重要的工業(yè)原料,可用于制蠟紙、防水劑、光澤劑等。因此,從油中脫除或提取蠟質(zhì)可達(dá)到提高食用油脂品質(zhì)和綜合利用植物油脂蠟源的目的。
冬化脫蠟是將油脂冷卻使油脂中凝固點(diǎn)較高蠟質(zhì)結(jié)晶析出的過程。
葵花籽油、玉米胚芽油、米糠油等含蠟質(zhì)較高的油品經(jīng)脫膠、脫酸、脫色、脫臭等精煉工序后,在氣溫較低的冬季仍會(huì)有少量固體脂呈絮狀沉淀析出,影響油品的外觀和使用,為了杜絕這種現(xiàn)象,這些油品需增加冬化脫蠟加工工序。冬化脫蠟在緩慢地?cái)嚢柘?,在一定時(shí)間內(nèi)將油脂冷卻至4-6℃左右,使蠟質(zhì)形成較大結(jié)晶,并分離析出,再經(jīng)過濾,將液態(tài)油和固體脂肪分離開。經(jīng)冬化脫蠟后的油在0℃時(shí)經(jīng)5.5小時(shí)不渾濁,在冰箱中仍可保持油的透明度和流動(dòng)性。
我公司的冬化脫蠟成套設(shè)備生產(chǎn)線工藝*,設(shè)備簡單可靠,能滿足不同油品的冬化脫蠟精煉要求。
常見油脂的冬化脫蠟
1、葵花籽油
采用急冷將葵花籽油經(jīng)換熱器在1min內(nèi)速冷到8℃,蠟的結(jié)晶為片狀,過濾后油脂含蠟量小于等于80 mg/ kg。小晶體含油少,在水中分散好,對(duì)分離有利,速冷利于小晶體的形成,結(jié)晶和養(yǎng)晶時(shí)間一般在12h。
工藝流程
葵花籽油→加熱→換熱→冷卻→結(jié)晶→養(yǎng)晶→過濾→換熱→脫蠟油
工藝說明
由于葵花籽油在脫蠟之前一般都在大罐中貯存,油溫基本上不超過30℃,而葵花籽油中蠟的熔點(diǎn)為79-81℃,所以油中已有部分蠟析出。如果直接用此油進(jìn)行結(jié)晶、養(yǎng)晶,會(huì)影響整個(gè)工藝過程蠟的析出和結(jié)晶的效果,所以開始時(shí)必須將已析出蠟的油加熱,使蠟全部溶于油中。
加熱后的油首先用板式換熱器同脫蠟油進(jìn)行熱交換,然后再用冷凍鹽水將其冷卻到一定溫度入結(jié)晶罐。
冷卻至一定溫度后的油在結(jié)晶罐中按一定的冷卻速度將其進(jìn)一步冷卻。此過程為了保證增加析出的蠟分子之間的碰撞,同時(shí)使含蠟油冷卻均勻,需要適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行攪拌。但速度不可過快,否則會(huì)打碎已經(jīng)結(jié)晶的粒子,更不利于結(jié)晶。
含蠟葵花籽油連續(xù)冷卻結(jié)晶到一定溫度后,停止攪拌,保持較長時(shí)間,使未結(jié)晶的蠟質(zhì)繼續(xù)結(jié)晶析出,使小的晶粒繼續(xù)長大,既進(jìn)行養(yǎng)晶。
結(jié)晶好的含蠟油自流或泵入熱卸式冬化過濾機(jī)進(jìn)行過濾。葵花油在結(jié)晶養(yǎng)晶的過程中,隨著絕大多數(shù)蠟的析出,同時(shí)伴有較多的固脂析出,一般情況下析出物占油量的1?2%。該工藝充分考慮到這一特點(diǎn),選用二臺(tái)面積較大的熱卸式冬化過濾機(jī),一臺(tái)過濾時(shí),一臺(tái)卸蠟,使生產(chǎn)保持連續(xù)性。
過濾后的油用泵打入板式換熱器同未脫蠟油進(jìn)行熱交換后入庫。
2.米糠油
(1)一級(jí)米糠油
米糠油固脂含量較高,其中含硬脂酸1%-3.8%、棕櫚酸12%-18%,固脂在低溫下結(jié)晶析出,油脂變渾,出現(xiàn)固液分層,脫脂安排在脫酸后進(jìn)行,否則脂肪酸在低溫下先于脂質(zhì)結(jié)晶凝固,脫脂過濾無法進(jìn)行。
脫蠟過程:米糠油經(jīng)物理精煉后,酸值KOH在1-3 mg/g,冷卻到30℃,泵入脫脂結(jié)晶罐,經(jīng)24h緩慢均勻冷卻到0-2℃,保溫養(yǎng)晶48h。在養(yǎng)晶過程中采用慢速攪拌。養(yǎng)晶過程中容許溫度略回升2-5℃,然后用硅藻土預(yù)涂過的過濾機(jī)過濾,預(yù)涂層的濾壓在0.06MPa左右,過濾溫度設(shè)定在25 ℃,利用油位差重力差自然過濾,避免用剪切攪動(dòng)作用強(qiáng)的輸油泵加壓過濾,易打破脂晶。物理精煉米糠油經(jīng)脫蠟脫脂,得到液體油90%左右,得到固體脂5%-10%(內(nèi)含少量液體油)。
或者采用兩次結(jié)晶過濾方式,把脫臭米糠油冷卻到30℃左右,冷卻結(jié)晶24h,過濾一次,過濾機(jī)壓力小于等于0.35MPa,過濾油進(jìn)入第二個(gè)結(jié)晶罐,在油溫小于等于25℃、養(yǎng)晶24h,進(jìn)行二次過濾,濾壓小于等于0.35MPa。
(2)三、四級(jí)米糠
米糠油脫蠟安排在脫色前,油中游離脂肪酸含量高,酸值KOH在30mg/g左右,脂肪酸熔點(diǎn)高,隨著溫度降低,脂肪酸先凝固,導(dǎo)致油的黏度急劇上升,在20℃時(shí)米糠油非常稠,脫蠟過濾產(chǎn)生困難。所以過濾溫度應(yīng)大于等于20℃。
基本過程:把米糠油脫水后,泵入結(jié)晶罐,緩緩攪拌,將油溫于70℃ 在24h內(nèi)降溫到25℃左右,繼續(xù)慢速(10-15r/min)攪拌,維持油溫養(yǎng)晶48h,再泵入葉片過濾機(jī)過濾,過濾機(jī)在進(jìn)油前預(yù)涂硅藻土。提升過濾溫度,可以加快過濾速度,減少蠟糊含油量,但油脂透明度變差;過濾溫度降低,過濾速度下降,減少油中含蠟量,降低濁點(diǎn),提高油脂透明度。得到液體油在90%左右,固體脂在5%-10%。
米糠油脫蠟有一定的脫色作用。生產(chǎn)表明Y70、R20米糠油經(jīng)脫蠟后色澤降至Y70、R12,原因是褐色的三價(jià)鐵離子與脂肪酸螯合物及一些熔點(diǎn)較高的色素在低溫下結(jié)晶析出,在脫蠟過濾時(shí)截留在蠟中。
3、棉籽油
棉籽油含棕櫚酸21.6%-24.8%,硬脂酸1.9%-2.4%,熔點(diǎn)高。
基本過程:先把油脂加熱到30-40℃,之后送入結(jié)晶罐,結(jié)晶罐用冷卻水將油脂降溫到15-20℃,用冷凍水冷卻到6-8℃,在結(jié)晶罐內(nèi)養(yǎng)晶12-24h,攪拌速度10-15 r/min,形成顆粒較大、硬度高易分離的β'晶體,這是穩(wěn)定的結(jié)晶。棉籽油脫蠟過濾要選用隔膜式過濾機(jī),選用0.7 MPa 的膜,過濾壓力在0.2-0.4MPa,工作耐壓0.5MPa,干式脫蠟脫脂可以分離得到75%的液體油和25%的固體脂。
4、玉米胚芽油
玉米油一般含蠟在500 mg/ kg左右,堿煉油酸值KOH控制在0.2-0.25mg/g,在脫色油中添加0.2% 助濾劑,快速冷卻到5-10℃,攪拌速度10-13 r/min,結(jié)晶時(shí)間8-12h。采用先脫蠟后脫臭,這樣可以避免過濾時(shí)的助濾劑酸性,使油脂酸值上升,超出小包裝油的酸值指標(biāo)。脫臭塔中油溫控制在230℃。
5、芝麻油、花生油、菜籽油
這幾種油脂一般不脫蠟,進(jìn)行冬化過濾是適應(yīng)市場的需要.
以菜籽油為例:
菜籽油含20-400 mg/kg的蠟質(zhì)化合物,其中60%-80%是蠟質(zhì),結(jié)晶特性難檢測,有時(shí)幾天、幾個(gè)月后才出現(xiàn)沉淀。把脫色油急冷至5℃,結(jié)晶時(shí)間24h,加入0.1%助濾劑進(jìn)入過濾機(jī),脫除高熔點(diǎn)的長鏈脂肪酸的蠟及固體脂等。
油脂分提
油脂分提是根據(jù)油脂中不
同脂肪酸甘油三酯熔點(diǎn)差異,通過冷卻使高熔點(diǎn)組分產(chǎn)生結(jié)晶,經(jīng)過濾或離心分離得到熔點(diǎn)不同的組分。 分提是*基于熱力學(xué)的*可逆的物理改性方法,將某種油脂分提成兩種或多種組分,各組分具不同用途。
目前干法分提工藝已被廣泛地應(yīng)用于多種油脂的分提,并能生產(chǎn)出油酸甘油酯、超級(jí)硬脂、食品專用油脂在內(nèi)的多種油脂產(chǎn)品。
此前分提工藝應(yīng)用規(guī)模很小,僅用于棕櫚油、氫化大豆油、牛脂、豬脂等的分提。由于東南亞國家棕櫚油產(chǎn)量的大幅增加,而市場對(duì)棕櫚液油的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于棕櫚油,因此分提工藝得到很快的發(fā)展。
盡管分提工藝并非首先應(yīng)用于棕櫚油,但棕櫚油采用干法分提卻是的。我司開發(fā)的隔膜板框壓濾機(jī)用于棕櫚油的干法分提,棕櫚液油的得率達(dá)大大提高(棕櫚液油碘值比棕櫚油增加4~5)。
在控制冷卻技術(shù)方面,根據(jù)原料的特點(diǎn)和產(chǎn)品要求,通過選擇結(jié)晶條件和分離溫度,PLC控制冷卻速率。通常油按照預(yù)定的冷卻水溫度曲線進(jìn)行冷卻,或根據(jù)油和冷卻循環(huán)水溫差曲線進(jìn)行冷卻,以形成合適的晶種并控制其成長,為過濾提供良好的條件。
采用我公司開發(fā)的分提工藝可以將油脂分提成具有多種用途的分提產(chǎn)品,以適應(yīng)不同的需要。目前,我司安裝的多個(gè)分提油廠工作很好。
主要設(shè)備:結(jié)晶罐、助濾劑罐、壓濾機(jī)、冷凍機(jī)組、水泵、油泵、涼水塔等。
(RBD,P.O)----冷卻、結(jié)晶---過濾--{24 度.33度,44度}