油脂脱蜡工艺样本.doc

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油脂脱蜡工艺
     油脂脱蜡方法有常规法、 容积法、 表面活性剂法等多种。
一、 常规法
    常规法脱蜡即单靠冷冻结晶, 然后用机械方法分离油、 蜡而不加任何辅助剂和辅助手段的脱蜡方法。分离时采用加压过滤、 真空过滤和离心分离等设备。此法最简单的是一次结晶、 过滤法。例如将脱臭后的米糠油( 温度在 50℃以上) 移入有冷却装置的贮罐, 慢速搅拌, 在常压下充分冷至25℃。整个冷却结晶时间为48hr, 然后过滤分离油、 蜡。过滤压强维持在 0.3 – 0.35MPa, 过滤后要及时用压缩空气吹出蜡中夹带的油脂。
    由于脱蜡温度低、 黏度大, 分离比较困难, 因此对米糠油这种含蜡量较高的油脂, 一般采用两次结晶过滤法, 即将脱臭油在冷却罐中充分冷至30℃, 冷却结晶时间为24hr, 用滤油机进行第一次过滤, 以除去大部分蜡质, 过滤机压强不超过0. 35MPa。滤出的油进入第二个冷却罐中, 继续通入低温冷水, 使油温降至25℃以下, 24hr后, 再进行第二次过滤, 滤出的油即为脱蜡油。经两次过滤后, 油中蜡含量( 以丙酮不溶物表示) 在 0.03%以下。有的企业采用布袋过滤也能取得良好的脱蜡效果, 但布袋过滤的速率慢, 劳动强度也较大。其工艺流程见图7—1。
  脱酸米糠油→冷却结晶→布袋过滤→脱蜡油
                         ↓
                        蜡糊→熔化→压榨→粗蜡
                                     ↓
                                    软脂
               图7-1 冷却袋滤法脱蜡工艺流程
    冷却结晶是在冷却室进行的, 室温0-4℃, 油于70℃左右送人外涂保温层的冷却罐中, 冷却时间72hr, 冷却罐最终油温为 6 -10℃。降温速度开始 24 hr内, 平均为2℃／h; 以后24hr为0.5℃/h, 最后24hr总降温度约 1-2℃。布袋过滤在过滤室内进行, 室温保持15-18℃, 过滤时间为10-12hr, 布袋可用涤卡、 维棉或棉布做, 过滤速度是涤卡＞维棉＞棉布, 脱蜡效果相当好。过滤油在做0℃ 冷冻试验时, 2hr以上都透明、 清亮, 脱蜡油中含蜡量在几十 mg/Kg 以下。过滤介质经受冷冻试验的强度顺序是, 棉布＞维棉＞涤卡。
    蜡糊( 占总油量的15%-17 %) 倒入熔化锅, 加热到 35- 40℃, 装袋入榨, 榨机选用90型液压榨油机, 榨盘平面压强为2.5-5MPa, 操作时要做到轻压、 勤压、 不跑蜡糊, 压榨时间为 12 hr。压榨分离出的软脂约占61%, 粗蜡约占39％。粗蜡中含油40%-45%。
    当前国内大多油厂是冷却结晶后用板式压滤机分离油和蜡糊。有些小厂用布袋过滤, 由于条件的限制, 不能像上述要求那样控制冷却结晶温度和时间, 因此脱蜡效果不太理想．葵花籽毛油含蜡比毛米糠油少, 能够采用脱胶、 脱酸油, 在2天时间内从50℃以上冷却到10-15℃, 然后用压缩空气将油送人滤油机。分出的油含蜡在几十个mg/Kg以下。一般而论, 用常规法脱蜡设备简单, 投资省, 操作容易, 但油—蜡分离不完全, 脱蜡油得率较低且浊点高。
油脂脱蜡工艺(一)
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油脂脱蜡工艺
     油脂脱蜡方法有常规法 容积法、 表面活性剂法等多种。
一、 常规法
    常规法脱蜡即单靠冷冻结晶, 然后用机械方法分离油、 蜡而不加任何辅助剂和辅助手段的脱蜡方法。分离时采用加压过滤、 真空过滤和离心分离等设备。此法最简单的是一次结晶、 过滤法。例如将脱臭后的米糠油( 温度在 50℃以上) 移入有冷却装置的贮罐, 慢速搅拌, 在常压下充分冷至25℃。整个冷却结晶时间为48hr, 然后过滤分离油、 蜡。过滤压强维持在 0.3 – 0.35MPa, 过滤后要及时用压缩空气吹出蜡中夹带的油脂。
    由于脱蜡温度低、 黏度大, 分离比较困难, 因此对米糠油这种含蜡量较高的油脂, 一般采用两次结晶过滤法, 即将脱臭油在冷却罐中充分冷至30℃, 冷却结晶时间为24hr, 用滤油机进行第一次过滤, 以除去大部分蜡质, 过滤机压强不超过0. 35MPa。滤出的油进入第二个冷却罐中, 继续通入低温冷水, 使油温降至25℃以下, 24hr后, 再进行第二次过滤, 滤出的油即为脱蜡油。经两次过滤后, 油中蜡含量( 以丙酮不溶物表示) 在 0.03%以下。有的企业采用布袋过滤也能取得良好的脱蜡效果, 但布袋过滤的速率慢, 劳动强度也较大。其工艺流程见图7—1。
  脱酸米糠油→冷却结晶→布袋过滤→脱蜡油
                         ↓
                        蜡糊→熔化→压榨→粗蜡
                                     ↓
                                    软脂
               图7-1 冷却袋滤法脱蜡工艺流程
    冷却结晶是在冷却室进行的, 室温0-4℃, 油于70℃左右送人外涂保温层的冷却罐中, 冷却时间72hr, 冷却罐最终油温为 6 -10℃。降温速度开始 24 hr内, 平均为2℃／h; 以后24hr为0.5℃/h, 最后24hr总降温度约 1-2℃。布袋过滤在过滤室内进行, 室温保持15-18℃, 过滤时间为10-12hr, 布袋可用涤卡、 维棉或棉布做, 过滤速度是涤卡＞维棉＞棉布, 脱蜡效果相当好。过滤油在做0℃ 冷冻试验时, 2hr以上都透明、 清亮, 脱蜡油中含蜡量在几十 mg/Kg 以下。过滤介质经受冷冻试验的强度顺序是, 棉布＞维棉＞涤卡。
    蜡糊( 占总油量的15%-17 %) 倒入熔化锅, 加热到 35- 40℃, 装袋入榨, 榨机选用90型液压榨油机, 榨盘平面压强为2.5-5MPa, 操作时要做到轻压、 勤压、 不跑蜡糊, 压榨时间为 12 hr。压榨分离出的软脂约占61%, 粗蜡约占39％。粗蜡中含油40%-45%。
    当前国内大多油厂是冷却结晶后用板式压滤机分离油和蜡糊。有些小厂用布袋过滤, 由于条件的限制, 不能像上述要求那样控制冷却结晶温度和时间, 因此脱蜡效果不太理想．葵花籽毛油含蜡比毛米糠油少, 能够采用脱胶、 脱酸油, 在2天时间内从50℃以上冷却到10-15℃, 然后用压缩空气将油送人滤油机。分出的油含蜡在几十个mg/Kg以下。一般而论, 用常规法脱蜡设备简单, 投资省, 操作容易, 但油—蜡分离不完全, 脱蜡油得率较低且浊点高。
二、 溶剂法
    溶剂脱蜡是在蜡晶析出的油中添加选择性溶剂, 然后进行蜡—油分离和溶剂蒸脱的方法。蜡的分离温度一般要求在30℃以下, 而一般油品的黏度在30℃以下增加特别快, 无论哪一种分离设备, 都因为黏度增加使分离困难。为了解决这一矛盾, 可采用加入溶剂以加速分离, 可供工业使用的溶剂有己烷、 乙醇、 异丙醇、 丁酮和乙酸乙酯等。
1. 工业己烷法
    工业己烷法如图7—2所示, 含蜡油由脱酸油罐①用泵P1以3000L／h经换热器H1加热至80℃, 泵入高位罐②借位能连续转入结晶塔③1-5, 其中塔③1和③3用地下水冷却( 其水温约18℃) , 塔 ③2、 ③4和③5用工业水冷却( 其水温为6 -10℃) , 每个塔的出口油温顺次为76℃、 56℃、 47℃、 38℃和22℃。油脂经过结晶塔历时约10h, 然后流人养晶罐④, 停留5h, 使油温降至20℃, 用泵 P2以3000 L／h送入混合器⑤, 与溶剂泵P12输入的占油量40％的冷溶剂( 18 - 20℃) 充分混合后, 输入预涂好的真空过滤机⑧分离蜡、 油。制备真空过滤机预涂层时, 在预涂调和罐⒃内加入 2m3溶剂和适量硅藻土。硅藻土分两次加人, 先加160kg, 然后再陆续加入600kg, 搅拌成浆状, 浓度控制在25%-30 %, 由泵P3经涂浆加热器加热至30℃, 喷入真空过滤机的转鼓上, 使转鼓上预涂上80毫米厚的硅藻土过滤层, 预涂要缓慢进行, 每次历时2hr左右, 以获得良好的预涂层结构以利蜡—油分离。真空过滤时, 操作压力控制在50kpa左右, 转鼓转速 15r/min, 以1-1.5mm/h的进刀速度使刮刀刮下蜡层。滤出的脱蜡油经过接受罐⑥与溶剂气体分离后由泵P4输入混合油贮存罐⑾, 经混合油过滤器⒀过滤后, 再由泵P10送入混合油蒸发器⒇和汽提塔( 23) 蒸脱溶剂, 蒸发器中混合油浓度控制在 93%- 95 % , 温度为120℃, 混合油经汽提后, 基本上脱除了溶剂, 再经干燥塔( 24) 脱水干燥后, 由泵 P14经冷却器 C3冷却至50℃, 进人脱蜡油周转罐( 25) , 经计量槽计量后由泵Pl5送往后续工序。
    由蒸发器( 20) 、 汽提塔( 23) 和蒸发罐( 17) 蒸脱出的溶剂气体经冷凝、 冷却、 分水后入溶剂贮罐( 22) 。真空过滤机刮刀刮下来的带蜡滤饼, 经蜡饼输送机⑨输入蜡饼调和罐( 12) , 熔化调匀后, 用泵P7送往蜡饼处理罐( 14) , 分离蜡、 硅藻上和溶剂, 滤液( 蜡) 由泵 P9送往蒸发罐( 17) 蒸脱溶剂。蒸脱完溶剂的粗蜡由泵P11送往蜡的精制工序。滤渣( 硅藻土) 用蒸汽把其中的溶剂蒸发后, 借液压装置自动打开底盖后排出。
2.丁酮沉降法
    己烷法需经过冷却、 过滤等诸多工序, 存在不少困难, 例如溶剂要回收, 过滤机又必须特制, 滤布要常更换, 助滤剂要混合等等, 操作繁琐, 过滤速度慢。本法改用丁酮沉降, 能够不经过过滤是其优点。例如米糠油和12％的水饱和丁酮混合, 液体油在丁酮中易溶解, 固体脂和蜡在常温下不易溶解而析出。油和丁酮容量比为25:75, 在12.5℃时缓慢流入槽中, 固体不溶物则在沉降承板上沉淀。
3 .三氯乙烯和甲醇混合液法
    毛糠油 1860 克加三氯乙烯、 甲醇混合液 1000g( 按重量比64: 36), 搅拌, 加热至40℃, 成为透明溶液, 冷却至0℃, 放置24h, 晶体析出, 然后分离．此法主要是处理高酸价米糠毛油。如酸价不高, 能够不用甲醇。
三、 表面活性剂法
    在蜡晶析出的过程中添加表面活性剂, 强化结晶, 改进蜡—油分离效果的脱蜡工艺称为表面活性剂脱蜡法。本法主要是利用表面活性物质中某些基团与蜡的亲和力( 或吸附作用) 形成与蜡的共聚体而有助于蜡的结晶及晶粒的成长, 利于蜡—油的分离。
    不同工艺目的所添加的表面活性剂的种类、 数量各异。以助晶为目的, 可于降温结晶过程中添加聚丙烯酸胺和糖脂等, 其量以聚丙烯酸胺为例, 约为油重的 50-80mg/Kg。若以提高表面活性、 促进分离, 则于分离前添加综合表面活性剂, 添加量以油重计: 其中烷基磺酸酯为1-100mg/Kg, 脂肪族烷基硫酸盐为0.1%-0.5 %, 硫酸为0.1%-11%, 一起溶于占油重10%-20%的水中。添加后在20-27 ℃温度下搅拌30min, 即可进行离心分离。
    另外利用一种或多种食用合成表面话性剂( 蔗糖脂肪酸酯和丙二醇脂肪酸酯等) , 能够提高植物油脱蜡的效率。例如毛糠油加HLB( 亲水亲油平衡值) 为 5 的蔗糖脂肪酸酯, 在50℃时搅拌30min, 然后冷却至5℃, 保持 1 hr过滤。操作时因蜡和固体脂肪形成了大结块, 过滤极为容易, 蜡和固体脂得以完全滤去, 同时对油还有一定的脱色作用( 色素能同蜡质析出并带走) 。所用表面活性剂有蔗糖酯、 甘油酯、 山梨醇酯、 丙二醇酯等, 由 C11-C22脂肪酸组成。蔗糖酯从单到三酸酯均好, 其它几种都以单脂肪酸酯为好。表面活性剂可单独使用或二种混用, 加入量在0.1-0.5％之间。
    葵花籽油的脱蜡, 是利用蜡分子的特性, 将油中大部分的蜡质除掉。具有C32长链的蜡分子能被O / W( 油／水) 乳化液的界面所吸附, 从而能被离心机分离, 这种乳化液可用表面活性剂的水溶液( 诸如十二烷基硫酸钠、 蔗糖二硬脂酸酯和二聚磷酸钠或六偏磷酸钠的混合液) 。温度必须保持30℃以下, 因为温度较高, 蜡分子的亲脂性加强而它的弱极性不变, 在所有乳化剂中, 以蔗糖硬脂酸酯和脂肪醇硫酸盐最有效( 用量为油重的0.05% ) 。米糠毛油采用此法, 则大部分磷脂会随同沉淀而去除。
    美国有专利报道了葵花籽油的脱蜡问题, 其方法为: 先将葵花籽油加无机磷酸盐进行脱胶, 然后在 24℃左右加入5%的表面活性剂混合溶液( 内含 l ％十二烷基硫酸钠, 4％六偏磷酸钠, 95水) 进行乳化, 利用离心机进行分离。再将分离所得油脂在15-16℃时水洗, 再加人10mg/Kg的二辛基磺化琥珀酸钠加以处理, 可得基本不含蜡的脱蜡油, 在冷藏时放置数日, 油液不浑, 透明度不变。
四、 结合脱胶、 脱酸的脱蜡方法
    本法是将脱胶、 脱酸、 脱蜡三脱合一, 同步进行, 并采用离心机分离的常温碱炼脱蜡工艺( 简称三合一法) 。该工艺是国内油脂工作者的研究成果。其流程见图 7-3。

草酸溶液 碱液+水玻璃                        
      ↓　↓
米糠毛油→碱  炼→离心分离→油→水洗→干燥→脱色→脱臭→冷却→结晶→过滤→成品油
                 ↓                                                ↓　　　　　　含蜡皂脚                                             蜡
                     图 7-3 三合一法脱蜡工艺流程
    将油温调节到25℃左右, 加入油重7%的草酸水溶液( 其中含有油0. 2 %的草酸) , 搅拌 10 min以上, 加入碱和水玻璃溶液, 当出现清晰的油、 皂纹路, 再用泵循环翻动一下, 使其均匀, 然后用泵送入离心机分离, 如果分出的皂脚很稠, 可适当加入不超过油量3%的食盐水( 浓度7°Be`) , 使皂脚稀薄些。分出的皂脚送去综合处理, 得到的油已去除90%的蜡, 经水洗、 干燥、 脱色、 脱臭, 然后把油冷却到室温, 再通冷冻氯化钙液, 冷到5℃左右．保持 2.5-3 hr, 冷冻罐搅拌速度为20r/min, 将冷却后的油经过有硅藻土涂层( 每平方米过滤面积铺硅藻土900g左右) 的压滤机, 滤液即成品油。
    该法简化了脱蜡操作, 生产周期短, 设备利用率高, 脱蜡效果好( 成品油0℃ 冷冻试验保持15min透明) , 但精炼率比常规碱炼低, 皂脚成分复杂, 增加了综合利用的困难。
五 其它脱蜡法
1.稀碱法
    本法利用蜡分子在低温下的亲水性, 经过稀碱液富集蜡的分子, 以利蜡结晶, 操作时脱酸油( FFA低于0.05%) 在15℃左右进入结晶槽, 以冷却剂迅速冷至零下1-7℃, 并以低剪切力高循环的搅拌器搅拌, 促进蜡质结晶, 然后按油重的20-40％加入浓度为1%-3%的低温碱液, 保持温度不超过8℃ , 在连续搅拌15min后, 加入占油重 0.07%-0.15%( 浓度为20%-40 %) 的磷酸溶液, 再搅拌 15 -20 min, 破乳后送离心机分离, 采用该法脱蜡时的关键是低温、 磷酸添加量以及磷酸添加的方式。
2.添加凝聚剂法
    在中性或碱性条件下, 添加凝聚剂以增进脱蜡效果的方法称为凝聚剂法。常见高效能的凝聚剂是硫酸铝, 其工艺流程见图7—4。
碱液 凝聚剂
            ↓  ↓
含蜡油→冷冻→碱  炼→分离→蜡糊→精制→精制蜡
                      ↓
                     清油
                      ↓
                     水洗→洗涤净油→干燥→脱蜡油
                      ↓
                     废水
           图 7—4  凝聚剂脱蜡工艺流程图
    以凝聚剂法脱蜡时, 先将含蜡油冷至 9-13 ℃, 然后搅拌, 添加理论碱量中和游离脂肪酸所用浓度为15°Be`左右, 搅拌( 60-70 r/min) 1-1.2hr后, 添加占油量0.1 ％的硫酸铝( 配成浓度为13.6-30％的水溶液) , 继续搅拌1- 1.2hr, 终温不得超过17℃, 然后经分离、 洗涤及干燥, 即得脱蜡油。
3.尿素脱蜡法
    本法是经过添加尿素溶液包合蜡分子共结晶的一种脱蜡方法。首先将含蜡油按常规方法碱炼, 然后冷至10℃左右, 添加油量3％的尿素( 配成饱和水溶液) 搅拌、 结晶 20-24hr, 经离心分离、 水洗、 干燥即得脱蜡成品油、 尿素脱蜡法与常规脱蜡法( 即单纯机械分离法) 设备通用, 脱蜡率较高, 残留尿素可结合后续工序脱除, 但尿素的分解产物氨会造成环境污染, 该方法有待工艺和设备的进一步完善

本创造提供一种食用油脂脱胶方法, 该方法包括以下步骤: 将刚榨出的 毛油加热到90℃-110℃; 在上述加热后的毛油中加入硅藻土, 充分搅拌、 混合, 再进行过滤, 得过滤油; 对所述过滤油进行电分离处理, 得到带有 絮状物的油; 对带有絮状物的油进行离心处理, 去除絮状物, 得脱胶油; 基于上述, 所述硅藻土的加入量是毛油重量的0.5％-1.5％。该方法能够去 除胶体, 使油脂中的含磷量降至12ppm, 并可取代传统的水化脱胶和酸炼 脱胶, 节约消耗20％, 提升生关速度, 降低生关成本40％, 同时, 减少精炼废 水15％, 保护生态环境, 其工艺流程简练, 生产成本低, 脱胶效果好, 可提 高油品质量。