#精炼设备#
影响水化脱胶的因素
操作温度
胶体分散相在一定条件下开始凝聚时的温度,称为胶体分散相凝聚的临界温度。只有等于或低于该温度,胶体才能凝聚。临界温度与分散相质点粒度有关,质点粒度越大,质点吸引圈也越大,凝聚临界温度也就越高。毛油中胶体分散相的质点粒度,是随水化程度的加深而增大的。因此胶体分散相吸水越多,凝聚临界温度也就越高。
温度高,油脂的黏度低,水化后油脂和磷脂油脚分离效果好;温度高,磷脂吸水能力强,吸水多,水化速度也快,磷脂膨胀得充分’有些夹持在磷脂疏水基间的油被迫排出,因而水化温度高,有利于提高精炼率。但水、电、汽(气)消耗较高,磷脂油脚中含水高,不利于储存。
水化脱胶过程中,温度必须与加水量配合好。工业生产中往往是先确定工艺操作温度,然后根据毛油胶质含量计算加水量,最后再根据分散相水化凝聚情况,调整操作的最终温度。温度低,加水量少;温度高,加水量多。因为加水量少,磷脂吸水少,胶粒小,密度也小,由于布朗运动所引起的扩散作用与沉降方向相反,使胶粒比较难凝聚,即凝聚的临界温度较低,所以操作温度必须要相应降低,才能使油和磷脂较好分离;加水量大,磷脂胶体质点吸水多,胶团大,容易凝聚,临界温度较高,即在较高的温度下磷脂也能凝聚析出。
加入水的温度要与油温基本相同或略高于油温,以免油水温差悬殊,产生局部吸水不匀而造成局部乳化。终温不要太高,终温最好不要超过85°CO高温油接触空气会降低油的品质。国内有些厂水化终温超过95°C,这样不仅影响脱胶油的质量,而且这时水大量汽化,磷脂胶团在较强的搅动下不易下沉,甚至使磷脂浮在油面,增加操作的难度。实践证明,加水水化后温度升高10笆左右,对于油和油脚的分离是有利的。
精炼油成套设备2加水量
加水是磷脂水化的必要条件,它在脱胶过程中的主要作用:①润湿磷脂分子,使磷脂由内盐式转变成水化式;②使磷脂发生水化作用,改变凝聚临界温度;③使其他亲水胶质吸水改变极化度;④促使胶粒凝聚或絮凝。
水化操作中,适量的水才能形成稳定的水化混合双分子层结构,胶粒才能絮凝良好。在一定范围内,加入毛油中的水多,磷脂吸得也多,胶粒膨胀得也充分,使之易于凝聚,此时凝聚的临界温度也高;反之,加水量不足,磷脂胶粒较细则难凝聚,使毛油中的胶体杂质难以除净,影响脱胶油的质量。但如果加水太多,除了磷脂能吸收的水外,还有过量的水,就使油中含游离水,由于磷脂是一种油包水型的浮化剂,就会形成乳化,一旦发生乳化,必然给分离造成困难,即使用其他办法把油和磷脂油脚分开了,也必然大大增加油脂的损耗。
适宜的加水量要根据毛油中磷脂含量和水化操作的温度而定。生产中,可根据油中磷脂含量计算。高温水化时,加水量为磷脂含量的3.5倍左右;中温水化时,加水量为磷脂含量的23倍;低温水化时,加水量为磷脂含量的。.51倍。具体操作中,适宜的加水量可通过下列小样实验来确定。
(1)磷脂沉淀测量法在工艺操作温度下,于已知磷脂含量的毛油样中分别加入不同量的水进行水化,测得油脚的丙酮不溶物与毛油中磷脂相当时的相应加入量为最适水量。
(2)显微镜观察法取20mL试管数支,放入同量毛油,在工艺操作温度下,分别加入不同量的水进行水化。经min,稍加染料着色,取样镜观察,无水珠者表示加水量不足;有大量水珠者表示加水太多;有少量水珠者,则为最适加水量。
(3)糖液浓度法利用一定温度下的标准浓度糖溶液具有定值折射率的物理性质,于水化净油中加入定量已知浓度的糖溶液,如果水化操作中加水过量,未被磷脂润吸的游离水分即会被糖溶液吸收,引起糖溶液浓度和折射率降低。根据糖溶液折射率的变化,可折算出最适加水量。
此外,加水量也与所用工艺有关,一般在同样温度下,釆用间歇式脱胶工艺时加水量较多,而釆用连续式脱胶时加水量较少。
3.1.2.3混合强度与作用时间
水化脱胶过程中,油相与水相只是在相界面上进行水化作用。对于这种非均态的作用,为了获得足够的接触界面,除了注意加水时喷洒均匀外,往往要借助于机械混合。混合时,要求使物料既能产生足够的分散度,又不使其形成稳定的油-水或水-油乳化状态。特别是当胶质含量大、操作温度低的时候尤应注意。因为低温下胶质水化速度慢,过分激烈的搅拌,会使较快完成水化的那部分胶体质点,有可能在多量水的情况下形成油-水乳化,以致给分离操作带来困难。连续式水化脱胶的混合时间短,混合强度可以适当提高。间歇式水化脱胶的混合强度须密切配合水化操作,添加水时,混合强度要高,搅拌速度以r/min为宜,随着水化程度的加深,混合强度应逐渐降低,到水化结束阶段,搅拌速度则应控制在30r/min以下,以使胶粒絮凝良好,有利于分离。
水化脱胶过程中,由于水化作用发生在相界面上,加之胶体分散相各组分性质上的差异,因此胶质从开始润湿到完成水化,需要一定的时间,在适宜的混合强度下,给予充分的作用时间,才能保证脱胶效果。不同油品的水化时间,除由小样实验确定外,还可由操作经验加以判断。在加水量与操作温度相应的情况下,如果分离时,重相只见乳浊水或分离出的油脚呈稀松颗粒状,色黄并拌有明水,脱胶油°C加热实验不合格时,即表明水化作用时间不足;反之,当分离出的油脚呈褐色黏胶时,则表明水化时间适宜。
水化反应是非均相物理化学反应,而且磷脂水化作用比较慢,因此从开始加水到水化完成,需要一定的时间才能保证脱胶效果。在连续脱胶工艺中,油和水快速混合后,一般经过另一设备絮凝一段时间后,才能进入离心机分离。间歇脱胶中,加完水后必须继续搅拌,直到胶粒开始长大,然后升到终温,促进胶团聚集。当油中胶体杂质较少时,胶粒絮凝较慢,应适当延长水化时间。
4电解质
毛油中的胶体分散相,除了亲水的磷脂外,有时还含有一部分非亲水的磷脂(伊磷脂,钙、镁复盐式磷脂,溶血磷脂,N-酰基脑磷脂等),以及蛋白质降解产物(膘、豚)的复杂结合物,个别油品还含有由单糖基和糖酸组成的黏液质。这些物质有的因其结构的对称性而不亲水,有的则因水合作用,颗粒表面易为水膜所包围(水包分子)而增大电斥性,因此在水化脱胶中不易被凝聚。对于这类胶体分散相,可根据胶体水合、凝聚的原理,通过添加食盐或明矶、硅酸钠、磷酸、柠檬酸、酸醉、磷酸三钠、氢氧化钠等电解质稀溶液改变水合度、促使其发生凝聚。
电解质在脱胶过程中的主要作用如下。
①中和胶体分散相质点的表面电荷点,消除(或降低)质点的e电位或水合度,促使胶体质凝聚。
②磷酸和柠檬酸等促使钙镁复盐式磷脂、N-酰基脑磷脂和对称式结构(/?-)磷脂转变成亲水性磷脂。
③明矶水解出的氢氧化铝以及生成的脂肪酸铝具有较强的吸附能力,除能包络胶体质点外,还可吸附油中色素等杂质。
④磷酸、柠檬酸螯合、钝化并脱除与胶体分散相结合在一起的微量金属离子,有利于精炼油气味、滋味和抗氧化稳定性的提高。
⑤促使胶粒絮凝紧密,降低絮团含油量,加速沉降速度,提高水化油脂的得率与生产率。
使用电解质既加快了沉降速度,又降低了磷脂油脚中的含油量,提高了水化效果,但要消耗一定量的辅助材料,增加溶盐的操作,对磷脂的综合利用也有一定影响。因此在正常情况下,水化脱胶时一般不用电解质。只是当普通水水化脱不净胶质、胶粒絮凝不好或操作中发生乳化现象时,才添加电解质。
电解质的选用需根据毛油品质、脱胶油的质量、水化工艺或水化操作情况确定。实际生产中,用于水化的电解质一般为食盐。食盐价廉,适合于工业生产。如果选用食盐或磷酸三钠,其用量为油重的0.2%0.3%;若选用明矶和食盐,其用量则各占油重的0.05%,当脱胶作为精制油的前道精炼工序时,则需按油重的0.05%0.2%添加85%的磷酸调质,以保证脱胶效果和后续工序对其质量的要求。
5原料油的质量
用未完全成熟或变质油料制取的毛油,脱胶比较困难,胶质往往不易脱净。制油过程对脱胶也有一定影响,用没有蒸炒好的油料制得的油,脱胶也较困难。原因在于这些毛油中含有比正常毛油多的非亲水性胶质,主要为伊磷脂(其磷酸基接在甘油基的第二位)和磷脂的钙镁复盐。油脂品种不同,脱胶的难易程度也不同。可可仁油、棕桐油、橄榄油等易于脱胶;葵花籽油、花生油、大豆油、棉籽油等较难脱胶;亚麻籽油、菜籽油则更难。
转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbzz/1101.html