油脂精炼工艺培训课件.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,油脂精炼工艺培训20170721,油脂精炼,LSC,去除杂质；,提高产品质量；,利于安全储存；,机械方法；,化学方法；,物理方法；,确定油脂精炼深度；,减少有益成分的损失；,组合精炼工艺合理；,有利于副产品的综合利用；,减少中性油损失；,降低能量消耗,油脂,精炼,要求,目的,方法,毛油的组成,LSC,毛油,甘三酯,杂质,机械杂质,水分,胶溶性杂质,脂溶性杂质,泥沙,饼粕,碎屑,草杆纤维,铁屑,磷脂,蛋白质,糖类,粘液质,游离脂肪酸,甾醇,生育酚,色素,烃类,蜡和脂肪醇,特殊杂质,其他油溶性杂质,其他杂质,多环芳烃,黄曲霉毒素,农药,棉酚,芝麻酚,芥子甘,杂质对油脂质量及加工的影响,LSC,杂质,机械杂质、水、,胶溶性杂质,A,、促使微生物活动加强；,B,、促使油脂水解、酸败；,A,、使油脂外观浑浊、暗淡，易气泡；,B,、高温时生成黑褐色沉淀物；,C,、给后工序加工增加难度,A,、产生异味使油脂风味变差；,B,、催化油脂水解；,A,、使油脂的外观质量变差；,B,、个别色素有毒性；,A,、使油脂带异味；,B,、有些具有毒性；,A,、铜、铁离子会促使油脂氧化酸败；,B,、铜、铁离子会促使油脂中残皂超标；,A,、使油脂产生（辛辣）异味，具有毒性；,B,、油脂氢化时会使催化剂（镍）中毒；,A,、使油脂透明度下降，风味变差；,B,、加热易发烟；,A,、使油脂色泽加深；,B,、具有毒性；,A,、对人体有毒害作用；,B,、有些具有致癌作用；,磷脂,多环芳烃、黄曲霉毒素,残留农药,棉酚,含硫化合物,微量金属离子,蜡,烃类、低级醛酮及溶剂,色素,游离脂肪酸,油脂精炼的方法,LSC,沉降,过滤,离心分离,酸炼,碱炼（中和）,氧化,酯化,水化,吸附,水蒸气蒸馏,液液萃取,冷却结晶,机械方法,化学方法,物理方法,主要除去机械杂质、部分胶溶性杂质等,主要除去胶溶性杂质、游离脂肪酸和色素等,主要除去磷脂、色素、臭味成分、游离脂肪酸、残皂和蜡（脂）等,大豆油精炼的操作单元,LSC,化学精炼,毛油,脱胶,脱酸（中和）,脱色,脱臭,蒸馏脱酸（臭）,脱胶,物理精炼,一级油,脱色,油脂成分在加工中的变化,LSC,A,、除去大部分磷脂及部分类脂；,B,、除去非脂质物质、大部分烃类和部分蛋白质；,C,、除去部分叶绿素（磷酸作用）,A,、除去游离脂肪酸；,B,、除去残余的磷脂和棉酚；,C,、减少色素；,D,、减少谷维素,A,、除去胡萝卜素；,B,、除去叶绿素及其分解物；,C,、除去棉酚色素,D,、除去多环芳烃一类的毒素（活性炭）,A,、除去游离脂肪酸、过氧化物分解物、色素及分解物；,B,、甾醇、甾醇酯、生育酚减少；,C,、除去残留农药、黄曲霉毒素,脱胶,脱酸,脱色,脱臭,磷脂的分类,LSC,磷脂,水化磷脂（,HP),非水化磷脂,(NHP),磷脂酸（,PA),磷脂酰乙醇胺（,PE,）,磷脂酰肌醇（,PI,）,磷脂酰丝氨酸（,PS,）,磷脂酰甘油（,PG,）,磷脂酰胆碱（,PC,）,钙镁复盐式磷脂,溶血磷脂,N-,酰基脑磷脂,磷脂的特性,LSC,油脂脱胶的目的,LSC,油脂脱胶的目的,提取有商业价值的卵磷脂；,在贮藏或运输过程中防止毛油沉淀；,物理精炼；,降低油品的乳化；,降低脱色工段中白土的消耗量；,脱臭工段设备的安全使用；,改变成品油质量；,胶质,LSC,胶质,两种主要形式,可水化磷脂：很容易去除；,非水化磷脂：很难从油中去除；,在水化脱胶时，有部分,NHP,和可水化磷脂一起去除；,需要用“酸调节”的方法，把,NHP,转化为可水化磷脂，然后彻底除去；,影响水化脱胶的因素,LSC,影响水化脱胶的因素,-,加水量,LSC,加水量,水化加水量通常与胶质含量和操作温度有一定的关系。,操作温度高时，需要的水量大；,操作温度低时，,需要的水量少。,工业生产中，不同的水化脱胶工艺，其,加,水量（,W,）,与毛,油胶质含量（,X,）一般有如下关系：,低温水化（,20,30,）,W=,（,0.5,1,）,X,；,中温水化（,60,65,）,W=,（,2,3,）,X,；,高温水化（,85,95,）,W=,（,3,3.5,）,X,；,具体操作中，适宜的加水量可通过下列小样试验来确定。,连续水化脱胶工艺,LSC,连续式水化脱胶工艺包括预热、油水混合、油脚分离及油的干燥均为连续操作，其典型工艺流程如下：,连续式水化脱胶工艺,连续水化脱胶工艺操作参数,LSC,连续水化脱胶工艺操作参数,1,、热水添加温度,:90,95,；,2,、热水添加量：根据毛油中磷脂含量来添加热水量；,3,、水化脱胶温度,:75,80,；,4,、水化脱胶时间：,30min,40min,（不得低于,20min),；,5,、水化罐搅拌速度：,30,40r/min,；,6,、水化脱胶离心机进口温度：,80,85,连续酸化脱胶工艺流程,四级油,LSC,连续酸化脱胶工艺流程,连续酸化脱胶工艺操作参数,LSC,连续酸化脱胶工艺操作参数,酸化,毛油加热温度：,75,80,磷酸添加量：,0.05%,0.06%,（酸化后酸价升高值控制在,0.2,0.3,）,酸化温度：,75,80,酸化时间：,60min,70min,（不得低于,40min,）,酸化罐搅拌速度：,60r/min,70r/min,水化,热水添加温度,:90,95,；,热水添加量：根据毛油中磷脂含量来添加热水量；,水化脱胶温度,:75,80,；,水化脱胶时间：,30min,40min,（不得低于,20min),；,水化罐搅拌速度：,30,40r/min,；,离心分离,水化脱胶离心机进口温度：,80,85,真空干燥,真空度,:85,95KPa,温度：,105,125,连续水化脱胶工艺效果评价,LSC,连续水化脱胶工艺效果评价,油脚含油：,28.0%,（干基）,油脚含水：,35%,45%,；,脱胶油残磷：,0.1%+NHP(%),油脚干基含油高低直接影响毛油精炼率，在生产过程中尽可能降低油脚干基含油，减少中性油在此工序的损耗，这是需要我们去共同努力的方向,连续水化脱胶常见故障及处理方法,LSC,连续水化脱胶常见故障及处理方法,河南阳光油脂集团,水化脱胶工艺参数表,荥阳公司,开封公司,安阳公司,信阳公司,南阳公司,热水温度,90,90,95,95,95,水化温度,80,85,80,80,78,75,水化时间,12.8min,6,24min,30min,15min,25min,搅拌速度,60HZ,27r/min,36r/min,320r/min,35r/min,碱炼脱酸,碱炼脱酸的定义：,碱炼脱酸法是用碱中和油中的游离脂肪酸，所生成的皂吸附部分其他杂质，而从油中沉降或离心分离出来,碱炼脱酸是整个精炼过程中最关键的阶段,关键,可能是导致中性油损失最高的阶段,是对精炼成品油质量影响最大的阶段,碱炼脱酸的基本原理及作用,LSC,中和反应,烧碱中和游离脂肪酸，生成钠皂,钠皂为表面活性物，吸附其他杂质形成皂角与油脂分离,磷脂、棉酚与烧碱中和皂化反应形成皂角,烧碱与少量中性油皂化，引起油脂精炼损耗增加,碱炼脱酸过程示意图,胶膜是一种表面活性物质，能吸附毛油中的胶质色素杂质，并在电解质、温度及搅拌等,作用下，相互吸引絮凝成胶团，由小而大，形成“皂角”，而从油中分离沉降下来,皂角中带有的中性油的状态,沉降分离出的皂角中带有相当数量的中性油，一般呈三种状态：,第一种：中性油胶溶于皂膜中（由于肥皂的增溶作用，使部分中性油与皂中碳氢基结合）；,第二种：中性油在胶膜与碱滴分离时落入胶膜内而被胶膜包容；,第三种：中性油在胶团絮凝沉降时，被机械地夹带和吸附；,以上三种状态的中性油，第一种不易回收，而后两种较易回收。,影响碱炼脱酸的因素,碱的用量,LSC,总碱量,=,理论碱,+,超量碱,理论碱：满足与游离脂肪酸中和所需要的碱；,可通过查表或计算求得；,超量碱：满足其它反应及无形损耗所需要的碱；,可凭经验或通过小试来确定；,同一批毛油，用同一浓度的碱液碱炼时，所得精炼油的色泽和皂角中含中性油量随超碱量的增加而降低。中性油被皂化的量随超碱量的增加而增大。超碱量增大，皂角絮凝好，沉降分离的速度也会加快。,碱液浓度的选择依据,LSC,毛油酸价与脂肪酸组成,制油方法,中性油皂化损失,皂角的稠度,皂角含油损耗,操作温度,毛油的脱色程度,高酸价浓碱，低酸价淡碱；豆油菜籽油宜采用较高浓度的碱液，棕榈油宜采用较低浓度的碱液,碱液浓度：浸出压榨预榨液榨冷榨,中性油被皂化的概率随碱液浓度的增高而增加,稠度过大的皂角易引起分离机转鼓及出皂口堵塞；总碱量相同的情况下，皂角的稠度随碱液浓度的稀释而降低；随皂角的稀释有利于皂角含油量的降低,稀碱处理高酸价毛油，容易增加皂角乳化油的损耗；皂角乳化包含中性油与碱液浓度成反比例,高温淡碱、低温浓碱,稀碱液其脱色能力不及浓度高的碱液，但过浓的碱液形成的皂角表面积小也影响色素的吸附,碱液浓度的选择依据,碱炼脱酸损耗,LSC,碱炼脱酸损耗,绝对损耗,附加损耗,A,、除去游离脂肪酸及其他杂质的损耗；,B,、除去胶质、色素等其他杂质的损耗；,A,、中性油皂化的损耗；,B,、皂角包容、夹带的中性油的损耗；,威逊损耗（,W,）,%=FFA%+,磷脂,%+,杂质,%+,水分,%+0.3%,不可控损耗,可控损耗,威逊损耗,附加损耗,%=,皂角干基含油,威逊损耗,碱炼脱酸损耗,%=,（,1+,皂角干基含油）,威逊损耗,减少附加损耗,是我们共同努力的方向！,连续式长混碱炼工艺流程,连续式长混碱炼工艺,适用于加工品质较好、酸价较低的油品，如新鲜大豆粗油。碱炼前，先进行磷酸调质脱除非水化磷脂。,连续式碱炼工艺操作参数,酸化,酸化,磷酸添加量：根据毛油中非水化磷脂含量来添加（一般添加油重的,0.05%,0.06%,，一般不超过油重的,0.08%,）,酸化温度：,80,85,酸化时间：,60min,70min,（一般不得低于,40min),酸化罐搅拌速度：,60,70r/min,酸化油酸价：酸化油酸价升高值控制在,0.2,0.3mgKOH/g,连续式碱炼工艺操作参数,中和,中和,液碱浓度：,32%,液碱添加量：根据脱胶油酸价计算理论液碱添加量,碱液波美度：,10,14,中和温度：,85,90,中和时间：,10min,15min,中和罐搅拌速度：,50,60r/min,脱皂油酸价：,0.13,0.20mgKOH/g,皂角含水：,35%,45%,皂角干基含油,28%,脱皂油含皂,500,600mg/kg,连续式碱炼工艺操作参数,水洗,水洗,磷酸添加量：,0.01%,0.02%,热水添加量：根据脱胶油酸价来添加（一般为油重的,10%,15%,）,水洗温度：,85,90,水洗时间：,10min,15min,水洗罐搅拌速度：,70,80r/min,水洗油酸价：,0.16,0.23mgKOH/g,水洗水含油,0.2%,水洗水,PH,值：,4,5,水洗油残皂,50mg/kg,水洗油残磷,10mg/kg,真空干燥工艺操作参数,真空干燥,真空干燥温度：,105,110,真空度：,80,90KPa,真空干燥时间：,10min,15min,真空干燥油水分,0.2%,真空干燥油残皂,50mg/kg,真空干燥油残磷,10mg/kg,连续式长混碱炼工艺参数,中和温度：,60,碱液浓度：,10%,超碱量：,1%,5%,中和时间：,20min,中和搅拌速度：,60r/min,脱皂进油温度：,85,90,中和温度：,75,碱液浓度：,6%,9%,超碱量：,5.0%,中和时间：,15min,中和搅拌速度：,60r/min,脱皂进油温度：,85,90,长混,碱炼,高温,淡碱,中温,浓碱,阿法拉伐工艺,-,酸化,酸化,多效混合器：,Alfa Laval,多效混合器，两个进油口，在顶部和侧面，两个进油口的进油量各为,50%,；,酸化罐：,2,个酸化罐串联并连接盘通，第一个酸化罐下进上出，第,2,个酸化罐上进下出，两个酸化罐的滞留时间分别为,45min,和,20min;,酸化温度：,75,80,磷酸添加量：,0.06%,0.08%(,磷酸添加量：依据脱胶油非水化磷脂含量，脱胶油含磷量,230,330ppm),酸化时间：,60,70min,多效混合器：顶部进口进入,阿法拉伐工艺,-,中和,中和,高温,淡,炼,工艺,中温浓碱工艺,脱皂离心机进油温度：,85,90,脱皂离心机向心泵开启率：,80%,轻向压力：,250kpa,设排渣间隔：,1200s,CIP,排渣间隔：,50s,皂角干基含油,30%,脱皂油含皂量,600mg/kg,阿法拉伐工艺,-,水洗,水洗,柠檬酸添加量：,0.03%,多效混合器：从顶部进口进入,水洗延时罐：滞留时间,5,10min,水洗延时罐进油方式：上进下出,水洗离心机向心泵开启率：,79%,轻向压力：,250kpa,设排渣间隔：,1500s,CIP,排渣间隔：,50s,水洗废水含油,0.2%,连续式短混碱炼工艺流程,连续式短混二次碱炼工艺,适用于加工游离脂肪酸含量高的油脂，也适宜易乳化油脂的脱酸，对非水化磷脂含量较高的油脂脱磷也有较好的效果。,河南阳光油脂集团,LSC,酸化工艺参数表,荥阳公司,开封公司,安阳公司,信阳公司,南阳公司,酸化温度,80,85,60,90,80,70,酸化时间,30min,50min,20min,40min,60min,搅拌速度,60HZ,27r/min,36r/min,320r/min,35r/min,河南阳光油脂集团,LSC,中和,工艺参数表,荥阳公司,开封公司,安阳公司,信阳公司,南阳公司,碱液波美度,14,12,14,20,14,中和温度,70,75,90,80,90,中和时间,3,5min,15min,5,10min,15min,搅拌速度,30HZ,58r/min,380r/min,58r/min,河南阳光油脂集团,LSC,水洗工艺参数表,荥阳公司,开封公司,安阳公司,信阳公司,南阳公司,水洗温度,85,90,90,80,90,水洗时间,4min,11min,10min,搅拌速度,30HZ,76r/min,超量碱与皂脚的关系,LSC,超量碱与皂角的关系,超量碱,皂角品质,与酚酞反应,离心分离,皂角中,FFA%,0%,无反应,有乳化危险,非常低，在,50%,或更低,5%,15%,表面发硬且表面光滑,无或轻微反应,小于,60%,70%,15%,30%,柔软,反应明显，几秒内变色,70%,左右,30%,50%,瞬时变色,大于,80%,90%,大于,50%,非常柔软，皂角含油,瞬时变色,发生验析,根据经验，皂脚中游离脂肪酸选择在,75%,85%,油脂脱色的定义,LSC,油脂脱色的定义：,根据对成品油质量的要求，脱除油脂中的部分色素，以改善油脂色泽，提高油脂质量和稳定性的精炼工序成为脱色。,油脂色素的分类,LSC,有机色素,有机降解物,色原体,叶绿素：绿、红,叶黄素：黄,类胡萝卜素：红、橙,棉酚：深褐,铁皂：深棕,磷脂、蛋白质、糖类等胶质的水解产物：棕褐色,色原体本身是无色的，但经氧化或受某些试剂作用会呈现鲜亮颜色,色,素,的,分,类,色素的影响,LSC,色素的影响,影响油品外观质量,影响油品深度加工,影响油品贮藏稳定性,影响油品食用安全性,脱色工段的作用,LSC,脱色工段的作用,脱除油脂中的色素,脱除油脂中的微量金属,脱除残留肥皂、胶质及某些臭味物质,脱除多环芳烃和残留农药,碱炼工段,反应除去酸性色素；吸附除去部分其他色素；,脱臭工段,破坏热敏性色素；蒸馏出小分子色素,吸附剂的种类及其特点,LSC,活性白土,悬浮液呈酸性（,PH=2-5,）；,比表面积大，活性较高；,脱色能力较强（脱色系数较高）；,吸油率较高,会使油脂呈味（白土腥味）,比表面积大，活性很高；,脱色能力很强（脱色系数很高）；,吸油率很高,价格较贵,活性炭,凹凸棒土,脱色效果较好；,脱色时用量少，油损失小,价格便宜；,过滤较困难；,影响吸附脱色的因素,LSC,影,响,吸,附,脱,色,的,因,素,油的品种及前处理,吸附剂的质量和用量,操作压力,操作温度,操作时间,混合强度,脱色工艺,油脂品种、质量及前处理对脱色的影响,LSC,油脂的品种,不同品种油脂所含色素种类与数量存在差异，因而脱色难易程度也有不同。,油脂的质量,天然色素，易脱除；后生、固定色素，难脱除；,优质毛油，脱色效率高；劣质毛油，脱色效率低；,油脂的前处理,前处理好，脱色效率好；前处理差，脱色效率差,连续脱色工艺参数控制,连续脱色工艺参数,原料油水分,：,低于,0.20%,，否则会严重影响过滤与白土消耗量；,预脱色进油温度：,105,115,；,预脱色时间：,10min,15min,；,预脱色真空度：,80,90KPa,脱色温度：,110,120,；,脱色时间：,30min,40min,；,脱色真空度：,80,90KPa,（脱色残压,4.0,6.7KPa,）,叶片过滤机过滤压力,：,不超过,0.4MPa,；,安全过滤器（精滤）：操作压力,0.35 MPa,，限值不超,0.45 Mpa,；,脱色油酸价,：,0.3mgKOH/g,废白土干基含油,：,23%,连续式脱色常见故障及处理方法,油脂脱臭的定义,LSC,利用油脂内臭味组分与甘油三酸酯之间挥发度的较大差异，在高温、高真空条件下，借助水蒸汽蒸馏脱除油脂中臭味物质的工艺方法称脱臭。,油脂臭味的分类,LSC,油脂,臭味,天然气味,新生气味,特有气味,低分子醛、酮、游离脂肪酸、不饱和碳氢化合物,焦糊味、溶剂味、白土味、氢化异味,异硫氰酸酯等硫化物、芝麻酚等产生的异味,油脂臭味的目的,LSC,脱臭,目的,脱除油脂中的臭味物质，改善食用油的风味,提高油脂的烟点，降低污染,脱除微量有毒成分：,过氧化物及其分解物；,霉烂油料中蛋白质的挥发性分解物；,分子量的多环芳烃及残留农药,破坏油中的一些热敏性色素,脱臭对精炼油的各种其他要求,LSC,要求,无杂味；,颜色变浅；,减低,FFA,、,AV,、,PV,；,低反式脂肪酸；,生育酚保留；,生育酚富集；,获得的方法,真空，活塞流，热脱色的持温时间，热脱色温度；,延长热脱色的持温时间，提高热脱色温度；,高效汽提；,缩短热脱色的持温时间，降低热脱色温度；,汽提蒸汽量减少，汽提温度降低；,汽提蒸汽量增加，提高温度，提高真空度；,脱臭对精炼油的各种其他要求,脱臭的功能,LSC,需要的功能,游离脂肪酸脱除,去除不好的气味和风味物质,裂解色素,裂解过氧化物,生育酚富集,用于生产,VE,不需要的功能,形成反式脂肪酸,生育酚被汽提掉了,水解,/,脂肪酸裂解,氧化,聚合反应,回味,定色,脱臭的功能,油脂脱臭损耗,LSC,油脂中的气味组分是极少的，一般不超过油量的,0.1%,，但实际损耗却远大于该数值。,在先进的设备及合理的操作条件下，对于游离脂肪含量小于,0.1%,的油脂,在操作压力为,400Pa,、温度为,230,270,条件下，脱臭制得的良好产品，其脱臭最小损耗一般为：,（,0.2%,0.4%,）,+,（,1.05,1.02,）,FFA%,油脂脱臭损耗分类,LSC,脱臭损耗,蒸馏损耗,飞溅损耗,蒸馏出低分子醛、酮、不饱和碳氢化合物及游离脂肪酸等引起的损耗,蒸馏出甾醇、生育酚等不皂化物引起的损耗,蒸馏出甘油三酸酯水解引起的损耗,喷汽速率和操作压力的合理配合是减少飞溅损耗的关键,影响油脂脱臭损的因素,LSC,影响油脂脱臭的因素,操作温度,操作压力,通气速率与时间,待脱臭油和成品油质量,直接蒸汽质量,脱臭设备的结构,连续脱臭工艺参数控制,脱臭温度：,250,255,脱臭真空度：,300,400Pa,脱臭时间：,60,120min,脂肪酸捕集温度：,50,55,脂肪酸捕集真空度：,300,400Pa,阿法拉伐工艺,脱臭,脱臭,析气罐液位：,34%,56%,析气后经换热器换热后油温控制在,110,115,（,113,）,第一台螺旋换热器油温达,166,174,第二台螺旋换热器（高温）油温达,235,239,高压蒸汽加热器加热油温达,253,255,脱臭塔：组合塔（软塔四层板塔软塔）,板塔液位：,49%,58%,出板塔油温：,253,255,软塔液位：,30%,35%,出脱臭塔油温：,252,253,经第二螺旋换热器（高温）换热后油温在,183,189,经第一螺旋换热器（高温）换热后油温在,129,132,经静态混合器后进脱色和中和工段的,3,个换热器换热，油温在,51,65,最后冷凝器把油温降到,37,40,脱臭残压（冷冻水）：,140,160Pa,阿法拉伐工艺,-,脂肪酸捕集,第一级捕集,：,第一级捕集器重点在捕集维生素,VE,，控制温度来得到维生素,VE,的浓度，设计捕集温度最高不得超过,140,（,VE,沸点,140,、醋酸沸点,164,、食用油沸点,200,250,（高于,250,产生丁二稀酸）、脂肪酸的沸点,245,）,，即溜出物中维生素,VE,浓度最高可达,19%,20%,；,脂肪酸酸价：,60,140mgKOH/g,；,捕集温度：,115.22,、出馏温度：,114.99,、馏出物中,VE,含量：,12%,14%,；,捕集温度：,137.03,、出馏温度：,136.57,、馏出物中,VE,含量：,18%,19%,；,第二级捕集,第二级捕集器重点在捕集脂肪酸，设计最低捕集温度不得低于,45,，防止脂肪酸过冷结晶，一般在,50,，溜出物的酸值,112mgKOH/g;,脂肪酸循环温度：,45,50,（温度低于,40,易凝固颗粒附遮管壁、温度高于,60,造成真空负荷大）,；,馏出物脂肪酸酸价：,115mgKOH/g,捕集温度：,52.0,、馏出物温度：,52.0,、,馏出物脂肪酸,VE,含量：,3%,4%,脂肪酸真空残压：,139Pa,（真空度随进油量波动而改变）,