桐籽油加工成套設(shè)備的精煉工藝
(1)精煉工藝流程
1、粗煉清油精煉工藝流程(連續(xù)式)
操作條件:過濾毛油含雜不大于0.2%,堿液濃度20~28°Bé,超量堿為理論堿的10%~25%,脫皂溫度 70~95℃,轉(zhuǎn)鼓沖洗水添加量為 25~1001/h,進(jìn)油壓力0.l~0.3 MPa,出油背壓力0.1~0.3 MPa,洗滌溫度85~90℃,洗滌水添加量為油量的10%~15%,脫水背壓力0.15MPa,干燥溫度不低于90℃,操作絕對(duì)壓力4.0kPa,成品油過濾溫度不高于70℃。
2、精制食用桐籽油精煉工藝流程
操作要點(diǎn):堿煉前操作條件同粗煉油,復(fù)煉堿液濃度6~12°Bé,添加量為油量的 l%~3%,復(fù)煉溫度70~90℃,出油背壓0.15 MPa。洗滌、脫色、脫臭等操作條件與花生油精制食用油的操作條件相近。如果在脫臭后再進(jìn)行脫脂,其成品油的品級(jí)就為精制冷餐油(色拉油)。
脫臭工藝以后的工藝流程:
操作條件:冷卻結(jié)晶溫度5~10℃,冷卻水與油脂溫差5℃左右,結(jié)晶時(shí)間8~12 h,養(yǎng)晶時(shí)間 10~12 h。
(2)精煉脫酸工藝
堿煉法堿煉,是用堿中和游離脂肪酸,并同時(shí)除去部分其他雜質(zhì)的一種精煉方法。所用的堿有多種,例如石灰、有機(jī)堿、純堿和燒堿等。國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的是燒堿。
堿煉的基本原理 堿煉的原理是堿溶液與毛油中的游離脂肪酸發(fā)生中和反應(yīng)。反應(yīng)式如下:
RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O
除了中和反應(yīng)外,還有某些物理化學(xué)作用。
①燒堿能中和毛油中游離脂肪酸,使之生成鈉皂(通稱為皂腳),它在油中成為不易溶解的膠狀物而沉淀。
?、谠砟_具有很強(qiáng)的吸附能力。因此,相當(dāng)數(shù)量的其他雜質(zhì)(如蛋白質(zhì)、黏液、色素等)被其吸附而沉淀,甚至機(jī)械雜質(zhì)也不例外。
③毛棉油中所含的游離棉酚可與燒堿反應(yīng),變成酚鹽。這種酚鹽在堿煉過程中更易被皂腳吸附沉淀,因而能降低棉油的色澤,提高精煉棉油的質(zhì)量。
堿煉所生成的皂腳內(nèi)含有相當(dāng)數(shù)量的中性油,其原因主要在于:鈉皂與中性油之間的膠溶性;中性油被鈉皂包裹;皂腳凝聚成絮狀時(shí)對(duì)中性油的吸附。
在中和游離脂肪酸的同時(shí),中性油也可能被皂化而增加損耗。因此,必須選擇最佳條件,以提高精油率。
堿煉方法 按設(shè)備來分,有間歇式和連續(xù)式兩種堿煉法,而前者又可分為低溫和高溫兩種操作方法。
(3)精煉脫溶工藝
脫溶原理:由于6號(hào)溶劑油的沸程寬(60~90℃),其組成又比較復(fù)雜,雖經(jīng)蒸發(fā)和汽提回收混合油中的溶劑,但殘留在油中的高沸點(diǎn)組分仍難除盡,致使浸出毛油中殘溶較高。脫除浸出油中殘留溶劑的操作即為“脫溶“。脫溶后油中的溶劑殘留量應(yīng)不超過50毫克/升。目前,國內(nèi)外采用最多的是水蒸氣蒸餾脫溶法,其原理在于水蒸氣通過浸出毛油時(shí),汽-液表面接觸,水蒸氣被揮發(fā)出的溶劑所飽和,并按其分壓比率逸出,從而脫除浸出油中的溶劑。因?yàn)槿軇┖陀椭膿]發(fā)性差別極大,水蒸氣蒸餾可使易揮發(fā)的溶劑從幾乎不揮發(fā)的油脂中除去。脫溶在較高溫度下進(jìn)行,同時(shí)配有較高的真空條件,其目的是:提高溶劑的揮發(fā)性;保護(hù)油脂在高溫下不被氧化;降低蒸汽的耗用量。
脫溶工藝
①間歇式脫溶工藝流程
水化或堿煉后的浸出油–→脫溶–→冷卻–→成品油
操作步驟
第一步:開動(dòng)真空泵,使脫溶系統(tǒng)真空度穩(wěn)定在7000帕左右,將浸出油吸入脫溶鍋,裝油量約為鍋容量的60%。
第二步:開間接蒸汽,將油溫升至100℃。通入壓力為0.1兆帕左右的直接蒸汽,使鍋內(nèi)油脂充分翻動(dòng),繼續(xù)用間接蒸汽使油溫升至140℃,同時(shí)計(jì)時(shí),脫溶開始。
第三步:視浸出油的質(zhì)量,脫溶時(shí)間一般為4小時(shí)左右,其間保持油溫140℃、真空度8000帕左右。
第四步:脫溶結(jié)束前0.5小時(shí),關(guān)閉間接蒸汽,達(dá)到規(guī)定時(shí)間才能關(guān)閉直接蒸汽。
第五步:將脫溶油脂通過冷卻器,或在鍋內(nèi)冷卻至70℃后,再破真空,放出即為成品油。
脫溶設(shè)備
當(dāng)用于脫溶時(shí)稱脫溶鍋。還有其他輔助設(shè)備,有W型機(jī)械真空泵或汽水串連噴射泵、大氣冷凝器、空氣平衡罐和液沫捕集器等。
(4)精煉脫色工藝
脫色的目的
各種油脂都帶有不同的顏色,這是因?yàn)槠渲泻胁煌纳厮?。例如,葉綠素使油脂呈墨綠色;胡蘿卜素使油脂呈黃色;在貯藏中,糖類及蛋白質(zhì)分解而使油脂呈棕褐色;棉酚使棉籽油呈深褐色。
脫色的方法
油脂脫色的方法有日光脫色法(亦稱氧化法)、化學(xué)藥劑脫色法、加熱法和吸附法等。目前應(yīng)用最廣的是吸附法,即將某些具有強(qiáng)吸附能力的物質(zhì)(酸性活性白土、漂白土和活性炭等)加入油脂,在加熱情況下吸附除去油中的色素及其他雜質(zhì)(蛋白質(zhì)、黏液、樹脂類及肥皂等)。
工藝流程
間歇脫色即油脂與吸附劑在間歇狀態(tài)下通過一次吸附平衡而完成脫色過程的工藝。
脫色油經(jīng)貯槽轉(zhuǎn)入脫色罐,在真空下加熱干燥后,與由吸附劑罐吸入的吸附劑在攪拌下充分接觸,完成吸附平衡,然后經(jīng)冷卻由油泵泵入壓濾機(jī)分離吸附劑。濾后脫色油匯入貯槽,借真空吸力或輸油泵轉(zhuǎn)入脫臭工序,壓濾機(jī)中的吸附劑濾餅則轉(zhuǎn)入處理罐回收殘油。
(5)精煉脫臭工藝
脫臭的目的
純粹的甘油三脂肪酸酯無色、無氣味,但天然油脂都具有自己特殊的氣味(也稱臭味)。氣味是氧化產(chǎn)物,進(jìn)一步氧化生成過氧化合物,分解成醛,因而使油呈味。此外,在制油過程中也會(huì)產(chǎn)生臭味,例如溶劑味、肥皂味和泥土味等。除去油脂特有氣味(呈味物質(zhì))的工藝過程就稱為油脂的“脫臭“。
浸出油的脫臭(工藝參數(shù)達(dá)不到脫臭要求時(shí)稱為“脫溶“)十分重要,在脫臭之前,必須先行水化、堿煉和脫色,創(chuàng)造良好的脫臭條件,有利于油脂中殘留溶劑及其他氣味的除去。
脫臭的方法
脫臭的方法很多,有真空蒸汽脫臭法、氣體吹入法、加氫法和聚合法等。目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣、效果最好的是真空蒸汽脫臭法。
真空蒸汽脫臭法是在脫臭鍋內(nèi)用過熱蒸汽(真空條件下)將油內(nèi)呈味物質(zhì)除去的工藝過程。真空蒸汽脫臭的原理是水蒸氣通過含有呈味組分的油脂,汽-液接觸,水蒸氣被揮發(fā)出來的臭味組分所飽和,并按其分壓比率選出而除去。
(6)精煉脫蠟工藝
蠟是一種脂肪酸和脂肪醇的脂,存在于多種動(dòng)、植物中。油脂中的蠟是高級(jí)一元羧酸與高級(jí)一元醇形成的脂。植物油料中的蠟質(zhì)主要存在于皮、殼以及細(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,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。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%。幾乎所有的植物油都需要脫蠟工藝。
蠟是一種帶有弱親水基的親脂性化合物。溫度高于40℃時(shí),蠟的極性微弱,溶解于油中,隨著溫度的下降,蠟分子在油中的游動(dòng)性降低,蠟分子中的酯鍵極性增強(qiáng),特別是低于30℃時(shí),蠟形成結(jié)晶析出,并形成較為穩(wěn)定的膠體系統(tǒng)。在此低溫下持續(xù)一段時(shí)間后,蠟晶體相互凝聚成較大的晶體,比重增加而變成懸濁液??梢娪团c蠟之間的界面張力是隨著溫度的變化而變化的。兩者界面張力的大小和溫度呈反比關(guān)系。這就是為什么脫蠟工藝必須在低溫條件下進(jìn)行的理論根據(jù)。
目前,脫蠟的方法很多,即常規(guī)法、溶劑法、表面活性劑法、凝聚劑法、靜電法等。雖然各種方法所采用的輔助手段不同,但基本原理均屬冷凍結(jié)晶及分離的范疇。即通過冷卻析出晶體蠟,經(jīng)過過濾或其它分離手段達(dá)到油蠟分離的目的。在脫蠟中,嚴(yán)格的控制冷卻速率和攪拌,是取得成功的關(guān)鍵,它可以促進(jìn)有利晶體生長的晶核的形成。當(dāng)然冷卻速率的選定取決于油的種類和脫蠟的工藝。
我公司結(jié)合國外有關(guān)的脫蠟工藝技術(shù),歷經(jīng)數(shù)載,成功地開發(fā)出了速冷結(jié)晶與養(yǎng)晶結(jié)合的葵油、玉米胚芽油脫蠟技術(shù)。其特點(diǎn)是結(jié)晶、養(yǎng)晶時(shí)間短,晶粒整齊,有利于蠟質(zhì)的過濾。同時(shí),整個(gè)脫蠟過程僅需對(duì)設(shè)備進(jìn)行制冷,車間內(nèi)保持常溫即可,解決了脫蠟車間投資大、不易操作的問題,是目前比較先進(jìn)且成熟有效的一種脫蠟工藝。在國內(nèi)幾家油廠的實(shí)際使用表明,產(chǎn)品不但完全符合國家標(biāo)準(zhǔn),甚至達(dá)到了歐表0℃ 11h無析出物。
過濾無疑是脫蠟中的關(guān)鍵過程,過濾的好壞直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)。過濾設(shè)備國內(nèi)目前多用箱式、板框過濾機(jī)以及熱卸冬化過濾機(jī),這些設(shè)備的缺點(diǎn)就是過濾時(shí)間長,投資大,占地面積大,勞動(dòng)強(qiáng)度高。而國外最常用的是轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)以及水平罐式和立罐式過濾機(jī),我公司在吸取國外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,并針對(duì)于國內(nèi)實(shí)際情況,集中技術(shù)力量成功開發(fā)出具有國際先進(jìn)水平的XTL型旋轉(zhuǎn)脫蠟過濾機(jī),該機(jī)過濾效率高,自動(dòng)化操作,應(yīng)用范圍廣,勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低,和價(jià)格高昂的進(jìn)口設(shè)備相比,由于投資少而更適合中國的客戶們使用。