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油脂加工工藝的新進展

發布時間:2017/12/15 點擊量:
      近十年來,食用油精煉迅猛發展,現已成為一種極其重要的工業。由於毛油與精煉油的價格都比較低,精煉廠的利潤差額也相當小。生產成本越來越多地決定了精煉廠獲利能力。另外,越來越多的環境保護政策迫使廠商必須盡可能地減少廢物的排出,特別是固體廢物,比如:脫色產生的廢白土。  
      除此之外,更高的質量要求也加強了對食用油的影響:除了優秀的感官質量(沒有氣味、滋味、顏色淺淡和外觀優秀)和相當高的穩定性外(氧化穩定性與冷凍穩定性,以及貨架期),食用油還需要滿足各種營養指標的要求:少量的反式酸,富含天然的維生素和抗氧化劑,較低的聚合物以及外來汙染物比如:重金屬、殺蟲劑、雜環芳烴,甚至二氧雜芑與 PCB’s 。
 
      為了適應上述要求,精煉工藝必須不斷更新,新的加工技術就應運而生。
 
      精煉
 
     與物理精煉相比,化學精煉仍然廣受歡迎,特別是軟脂精煉,比如:大豆油、菜油。而硬脂比如:棕櫚油、可可脂,大多采用物理精煉。葵花油、棉籽油既可用物理精煉,又可用化學精煉。選擇物理精煉還是化學精煉,主要取決於毛油的質量。越來越多的精煉廠靠近浸出廠,甚至與毛油廠合二為一,成為一個整體,毛油的整體質量有很大的提高。現代化的新型軟脂精煉廠常常配有物理精煉與化學精煉兩套工藝,物理精煉為首選。
 
     脫膠是物理精煉的重要工序。為了提高脫膠效果(磷含量低於 20pref. 10ppm ),常常要添加一些特殊的混合物、反應物(酸、苛性鈉)、添加劑(如 EDTA )或酶。整個脫膠工藝開發了很多年,但他們都有是基於酸反應分級脫膠原理,就是先加入酸來生成水化磷脂,然後通過定量加入燒堿來調節 PH 值,從而改善分離條件,降低油損失。典型例子有: Unilever 的超級聯合脫膠工藝, Vandemoortele 的 TOP 脫膠工藝,魯奇的 ENZYMAX 工藝,迪斯美的 IMPAC 脫膠工藝,以及 IPH 公司的 ORP 工藝。
 
     每種脫膠工藝都能保證脫膠後的磷殘留量很少(甚到低於 5% ),大大提高毛油的質量,以使其適於精煉。而對一些質量較差或有差異的油品來說,為保險起見,化學精煉仍是最好的折衷辦法。
 
     為了克服化學精煉肮髒的皂沉積、排出不暢等的缺點,開發了更好的新型精煉工藝,典型的例子就是 鄭州宏旺機械有限公司的氫氧化鉀精煉法,在此工藝中,遊離脂肪酸轉變成鉀皂,可用作肥料;另外一種工藝是 FUMU公司矽酸鈉精煉法,在該工藝中,油中的皂利用過濾分離,而不是離心分離。
 
     脫色工藝開發的焦點集中在減少脫色白土用量,這是由於固體廢物漸漸成為精煉生產中最大環境汙染源。好幾種基於多級脫色原理的脫色工藝已經開發出來,有的通過兩步,甚至三步來脫色(如: Unilever 與 WEF 的工藝),有的把廢白土重新用於預過濾(迪斯美),有的則開脆用完全的逆向技術脫色( Ohmi )。利用矽藻土預先脫色也可降低白土的消耗量,因為,磷脂、皂以及其他的雜質被吸收,在實際操作中,它們就不再幹擾脫色。節約白土高達 30 —— 50% 的消耗量已經見諸報道,並被工業生產所證實。
 
      精煉工藝最後一道工序,也是最重要的工序是脫臭,大多數脫臭工藝是連續的,但這些連續工藝在多品種少量生產的情況下缺乏工作靈話性,宏旺機械的 Multstock  工藝很好的解決了這一問題,更換精煉油品幾乎沒有汙染,一天更換油品可多達 20 次
 
     為了適應上述工藝的變化,特別的在降低成本的驅使下,新型脫臭器已經投入市場,這些新型脫臭器的工作效率相當高,帶有高效熱回收裝置的高效除臭器已把脫臭的成本降到了一個相當低的水平。典型例子是填料塔被引入油脂精煉中(阿法拉伐的軟塔),但是其中的某些改進對成品精煉油的質量有消積影響。既注重脫臭效率,又注重精煉質量,一種新型脫臭器,宏旺的 Qualistock 脫臭器)開發出來了,它設計獨特,安裝容易(即插即用),所有有脫臭功能單元,包括:析氣、熱回收、熱回收、最後加熱、脫臭、最後冷卻、蒸汽吹掃等,都集成一個特殊設計的單體容器中,不僅減少建築安裝成本,而且提高了建築空間的利用率。為了滿足不同用戶的各種需要,另外,宏旺還開發了一整套可選擇的設備來配合這種設備使用,如:雙重溫度分級脫臭,雙重濃縮,深 / 淺床,由於采用了模塊化設計,這些設備能結合起來使用,即使在將來,也允許用戶量身訂做。
 
     油脂改性
 
     在油脂改性工藝中,除了氫化與酯交換外,分提已經占到支要地位。許多油脂生產商越來越多地注重尋求低甚至是零的轉移脂肪酸,包括半固體的油脂,如:人造奶油、糖果脂,特別 j 通過多級分提,棕櫚油的用途越來越多。通過結晶與過濾,從單一品種油裏可以產出極硬極硬的脂(熔點越過 60 ℃)以及極軟極軟的油(凝固點小於 0 ℃),而且成本效率相當高。
 
     這些成功的努力部分克服了酯交換的缺陷,如:油損失與結晶消耗,也開辟了油脂改性技術的新應用,要知道,在十多年前,當氫化大為流行的時候,這些技術隻好被迫放棄。
 
     結論
 
     毫無疑問,新技術給油脂精精煉帶來了強烈的衝擊,在未來的十多年裏將迎來一個研究與創造的高潮。油脂加工技術在未來的發展欣欣向榮,典型的例子就是極細微孔過濾的膜技術,一旦這些技術工業化成功,將給各種油脂的物理精煉帶來徹頭徹尾的全新機會。
 
     對將來油脂加工商來說,另一個挑戰機會是非食用方向的發展,礦物油價格居高不下,植物油具有可再生性,這兩方麵已經吸引了大量注意力,如:生物燃料與脂肪酸衍生物的其他油脂化學應用。
 
     可以確信,油脂加工技術將沿著不同方向進一步改善和提高,但是在一個穩定的質量保證下,成效益是最重要的。