利用油（皂）脚生产脂肪酸工艺技术

⋯ ： 酸技术 ， ， _ ’ ’ H ' ’ ’ 安徽砀山 至 盛． 目前．我国食用油以植物油为主，绝大多数食用油均需精炼．精炼可大体上分为永化和碱炼两类，前者 所得沉淀物为油脚，后者为皂脚，不同之处前者用水使毛油中的磷脂吸水膨胀形成胶体，其中夹带中性 油和其他杂质一后者采用碱液使毛油中的游离脂肪酸中和为脂肪酸钠盐并形成肥皂腔体，其中央带着中 性油和色素等杂质，这就是皂 (油)脚的形成． 一 、 油 (皂)脚中脂肪酸组分与含量； 棉籽油 米糠油通过碱炼得到的皂唧中脂肪酸包括肥皂和 4】性油两部分 ．其 中肥 皂 约台 23嘶一 30嘧，中性油含量为12嘶一25％，总脂肪酸台量约40嘶--50嘶。菜油 大豆油等经过水化脱磷脂．得到 的油唧中包括磷脂和中性油两部分，磷脂和中性油约为 1 t 0．5左右，脂肪物总台量约20~--4o面． =、脂肪酸的基本构成和性质 脂肪酸由羧基和脂肪烃基构成，分为饱和与不饱和脂肪酸两种．由饱和烃基与羧基构成的为饱和脂 肪酸，如硬脂酸，分子式为C一·H a。O ，学名为正十八烷酸；由不饱和烃基与羧基构成的为不饱 和 脂 肪 酸，即分子里面台有双键的，如油酸，分子式c 。H a⋯O 学名为顺一9一十八碳烯馥．油脂中存在很 多种脂肪酸，上面提到的只是自然界里分布最广的两种脂肪酸． 脂肪酸的沸点与溶解性一脂肪酸的谭点比其分子量相近的其池有机物为高．它的溶解性随碳链增加而 降低，例如20’C时，巳酸的溶解度为0．968克／loo克水，而十六烷酸的溶解麈为0．00072克／lo0 克水} 溶解度随着温度升高而增加． ． 脂肪酸的比重绝大多数都小于 1． 脂肪酸的酸性t脂肪酸在水中．分子发生离解形成氢离子．而显示出 酸 性，RCO0H RC 00‘+ H ．但属于弱酸，它能与壹属氧化物生成盐．如RC0OH+NaOH_．RC0ONa+H；0．这是 最 常 见 的皂化反应，形成的钠盐能溶于水．逸种脂肪酸盐用硫酸酸化后又能折出8旨蜀占酸t油 (皂)脚中的中性油 也能在酸的作用下水解为脂肪酸，这就是我们在生产中对油 (皂)脚进行酸化处理的原理依据。 如果用苴OH击滴定某种油液，那么中和一克油中的游离脂肪酸消耗的《OH毫克数则称为酸价，它 是控制生产过程的一个重要数据． ． 兰、油 (皂)脚酸化水解 油脂精炼生产中受到很多客观、人为圆毒的影响，使得油 (皂)脚组成十分复杂，台有提多杂质， 脂肪物组分含量无法准确澜l定，只有根据脂肪酸的化学性质，通过酸化水解，将其中肥皂，中性油等变 成脂肪酸，进一步分离出来，其生产工艺过程如下。 废碱澈 废 水 t t 皂 (油)脚⋯ 皂化⋯ 盐析一_．酸亿一_．静置分层一_．水解一_．静置 水洗一_．粗脂肪酸 本工艺过程首先将皂 (油)脚加热溶化，依据皂化值确定加^碱液量．碱液浓度30和左右．通汽煮沸 3— 4小时，保持 PH在10一l1，取小样经酸亿铡酸值应达~]180，这时可停止皂化．通过盐析分层排除 废碱液及中间层，即得皂化物．由于这个过程耗用较多碱液，能耗也大，因此，也有在生产中将这遭工 序省去的，直接将原料进行酸化，制得粗脂肪酸．在进行工艺操怍时缓缓加入硫酸，同对直接通汽翻嚼， 加酸量根据原料状况而定，约10师一l5嘶．加酸完毕后，再继续沸腾l一2小时，然后静置分层．取出上 层脂肪酸；如发现分层不好，可继续酸化．通过上述酸化不可能将皂化物，中性油全部变为脂肪酸还， 53 维普资讯 http://www.cqvip.com 要再进行水解操作． 将部分酸化后的半成品 (酸化油)送去进行水解，水解反应式为 CH。OCOR CH，OH CH OCO R+ 3H O CH OH CH 。OCOR I + 3 RCO0H CH OH 在永 解反应中水是不可妒少的，只有加适量的水．承解才能进行到底达到平衡，与温度高僬和值化 剂用量均无关系．根据反应式计算承解反应仅需6嘶一7嘶左右的水量，但实际上并非如此一例如将水 量加到70眄左右 油脂水解程度才达到90嘶左右．由于水解是承在油相中进行的，水的溶解度决取于瀑 度，因而温度也影响承解速度，温度低而又无倦化剂时，水解速度非常缓慢．提高温度，水的溶解便增 加，加大了油水接触面积，水解速度就加快．但温度过高时，如超过250’C，会发生一系刊的油脂和甘 油分子的部分分解副反应，使脂肪酸颜色变深，并有臭味产生，所以应控制温度． 为了导快达到水解平衡．可以水解中使用值化剂．酸佳诺化剂在永中分离出H 离子，可以健使反应向 平衡方向移动．一般生产中多使用烷基苯磺酸作为催化剂．这种催化剂在常压催化承解时．其设备简单，投 资较少．水解反应除了受上述几种因素影响外，还受油脂本身组成的影响，如低分子量的脂肪酸较易水 解；若碳链长度相同，饱和的比不饱和的易于水解． 水解的具体工艺操作为将计量好的酸化油加热至涕，按酸化油的3o嘶--40嘶加 八 水 量 ，并加 八 l嘶左右的酸，蒋按油量的o．2嘶一0．4嘶加入强化剂之后连续翻暗 6— 8小时，涮定酸值应迭18o以上， 停忾静置，放出下层甘油承，若酸值达不到要求，．还要按上述过程再进行一次水解． 水解完毕的粗脂肪酸要用热水 (温度在80’C以上)进行承洗l第一次永洗加水量3o一40嘶 通汽潍 聘，加少量盐，翻聘o．5小时，停汽静置，放洗涤水；再用30嘶的水进行第二次洗涤，直至放出洗涤永 的 PH达到5为止，本着节约用水的精神，洗涤水可送前段工序使用．洗涤好自q担脂肪酸可送去蒸馏工 段 ． 四。脂肪酸的蒸馏 蒸馏工艺t粗脂肪酸一-+脱水一-+预热一-+减压蒸馏一-+冷凝一-+漏台脂肪酸 先谈一下蒸馏的基本原理，以性质上来看，脂肪酸在常匿卞沸点较高，又属热敏物质，显然在较高 压力下蒸馏会导致脂肪酸质量下降．因此，实际生产上都采用减压蒸馏，即使蒸馏釜中形成一定的真空 度，粗脂肪酸处在负压状态，沸点明显降低，例如蒸馏硬脂酸时若实 际 压力 为 o．1Mpa时 ， 沸 点 为 370‘C，巳经分解了j若实际压力为0．oo27Mps时，沸点降嚆至243．4‘c，由此可见碱压蒸馏的优点． 对于脂肪酸是怎么蒜馏分离出来的昵? 我们知道，任何物质的分子都在不停的运动，都有向周周空间挥发的本能，将液体盛手 密 闭容 器 中，具有较大能量的分子就能克服相互吸引力从液体表面逸出，即产生蒸发现象；而蒸汽分子的相互碰 撞又发生凝结，重新返回藏体j当蒸发分子数等于凝结分子熬时，蔫发与棰结处于动杏平衡，这时演面 上的蒸气称为饱和蒸气，饱和蒸气所显示的压力称为饱和气压．随温度升高饱和蒸气压迅逮上升，如果导 在开 口容器中，当蒸汽压上升到与外压力相等时，藏面及内部产生大量气泡发生气化．这种强烈的蒸发 称为游皤，此时的温度为液体的沸点．各种液体在相同温度下具有不同的饱和蒸汽压，在一定 的压 力 下．具有不同的沸点'根据拉一道定律，当我们把粗脂肪酸置于蒸馏釜中，在一定压力下加热使其潍特 时，由于饱和蒸忾压不相同，其气相中易挥发蛆分含量比原溶液中高，因此一些脂肪酸从藏体中被蒸发 出来，若将不断产生的蒸气移出，并冷凝成为液体，则这些脂肪酸就被分离出来．如果在脂肪酸蒸馏过 程中通^过热蒸汽，则可降低脂肪酸的分压．从而降低脂肪酸的沸点，有和于蒸馏． 蔫馏前，粗脂肪酸应先进行脱水处理，以防止^釜后暴沸溢锅；若脂肪酸碘值锱 氐，可 用 靠 压 脱 54 (下转第49页) 维普资讯 http://www.cqvip.com (1)栗子去壳、衣 去壳可采用机城或人工，先将栗子按大．1申．小分开，在 干 燥箱申1oo～ 15o。C条件下干燥，使壳破裂．剥完外壳后再放八干燥箱中65’C条件下干燥．使内衣脱离用风筛去内衣· (2)将大米、小米．玉米去除草梗、l石块、灰尘后与处理后的栗 混合，谓整湿度在】2簪～14铀 范围内，进八膨化机，膨化后切或2厘米长的圆柱。 2．粉碎、调配 将膨化后的物科按比例加八砂糖．粉碎后通过8o目筛．再加八麦芽糖精，蛋黄I}争，乙基麦芽酚，搅 拌均勾，降却后封 口包将． ． ．。 五、成品质量 1．感现指标 色泽，呈均匀淡黄粉末状． 口感及风味，用7o’c以上的热水冲调后成糊状，口感细腻．具有栗子特有的风味． 2．主要营养戒分 (每100克) 蛋白质兰6克 磷三0o毫克 脂肪 三1．6克 锌三 1毫克 铁 三1．7毫克 硒≥ 2毫克 钙 三 6毫克 ’ 3．微生物指标； 细菌总数<1000个／克 太肠菌群<3o个／l00克 致病菌。未检出 ． 六、总结， 。 栗子营养丰富，为了进一步提高产品的口感和风味，加八大米．小米．玉米 蛋黄粉，并充分考虑 到原料之问的营养平衡和传统的饮食习惯。本产品是老幼皆宜的营养丰富的快餐食品 (上接第54页) 水，将粗脂肪酸放八带有加热盘管的容器中，通汽加热，保持5o—B0‘C，静置几个小时，分次净放下层 水分，应尽量脱净，脱水后的租脂肪应予热至90‘C以上再进釜． 蒸馏釜进科前，还应检查蒸汽压力．真空度．营路．加热炉况等，使之符台规定要求．进料时真空 度应在o．o87Mpa以上，进料量在釜内1／2—2／3处，釜内温度迭200。C以后可进八正常运转，工艺操作要 求真空度在0．091MpaP~上，釜温在25o一27o。C，炉温800~700 C，冷鬣水温在75—0o C，燕馏中应 注意观察釜内沸腾情况，当馏出物迭至 进料量的30嘶--40嘶时，应补充进料． ’ 待降鬣器下面的脂肪酸流量明显减少，可视为蒸馏釜已该放渣，这时可打开抽渣系统，放尽存水， 在渣管尾部用阀反冲一下，等季 釜内温度低于280‘C时即可放渣． 五、工艺生产中常见技术问置 原料问 由于油 (皂)脚中台有胶质．蛋白质．悬浮物、泥沙等杂物，使僵化剂分子与油脂接触 ， 困难，阻滞水解速度，所以遇到很差的原料，应加八热水和盐进行处理一下。 操作问题-防止跑油．溢锦 若酸值很长时间选不到要求，应补加僵化剂，注意釜温不能过高，使 用的蒸气应保持稳定一蒸馏的脂肪酸色泽不好，应检查真空度是否过低，液面是否过高．蒸汽 狄 ^ 乡 不 多，进料台水量是否太等． 设备问题·应经常检查其工作状况是否良好．特别是蒸馏和其它系统，釜温是否正常，真空是否波 动l另外·各容器．管道阀门应尽量不存在跑．冒．滴．漏．堵的现象． 49 维普资讯 http://www.cqvip.com