[實用新型]一種高酸值、熱不穩定油脂物理脫酸脫臭的裝置

有效

• 申請號: 201720112950.2
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN206447855U
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 朱義鑫;張娜娜;王云祥;苗永軍;尹升權;陳婉;王云
• 申請（專利權）人: 西雙版納華坤生物科技有限責任公司
• 主分類號: C11B3/00
• 分類號: C11B3/00
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司53100
• 代理人: 金耀生

技術領域

本實用新型涉及食用油脂加工技術領域，尤其涉及一種高酸值、熱不穩定油脂物理精煉的裝置。

背景技術

食用油中不飽和脂肪酸含量，尤其是人體必需脂肪酸亞油酸（9,12-全順式十八碳二烯酸）和亞麻酸（9,12,15-全順式十八碳三烯酸），是衡量食用油營養價值的重要指標。亞油酸是ω-6系列多不飽和脂肪酸，在人體中具有促進細胞生長發育的功能；亞麻酸是ω-3系列多不飽和脂肪酸，具有降血脂、防過敏、抗腫瘤、促進大腦發育和保護心腦血管等功效。

在食用油精煉生產過程中通常要經過高溫加工，以脫除油脂中的游離脂肪酸以及不良的氣味。但在高溫、隔絕氧氣的條件下，食用油甘油三酯中不飽和脂肪酸的碳碳雙鍵會從能量較高的順式結構（cis-）變成能量更低更穩定的反式結構（trans-）。該過程稱為不飽和脂肪酸的異構化。研究表明，脂肪酸異構化的程度脂肪酸的種類、溫度和時間相關。脂肪酸不飽和程度越高越容易異構化。亞麻酸含有三個不飽和鍵，亞油酸含有兩個不飽和鍵，油酸含有一個不飽和鍵。因此從異構化的容易程度來說，亞麻酸>亞油酸>油酸。一般亞麻酸含量大于10%或者亞油酸含量大于50%的油脂很容易在高溫下發生異構化，這類油脂稱為熱不穩定油脂。

目前科學界尚無異構化脂肪酸對人體有害的證據，包括我國在內的世界各國（丹麥除外）尚無限制普通動植物油中異構化脂肪酸含量的法律法規。但有科學證據表明，異構化的人體必需脂肪酸，比如異構化的亞油酸與亞麻酸，不再具有原本的生理學活性，僅僅能為人體提供能量。因此，降低油脂加工過程中產生的異構化脂肪含量，已經成為科學界與油脂加工界的共識。

根據脫除原油中游離脂肪酸（簡稱脫酸）的方法不同，可以把油脂精煉技術分為化學精煉與物理精煉。化學精煉通過濃堿液中和原油中的游離脂肪酸，產生皂（脂肪酸鹽），然后沉淀與洗滌，除去皂。物理精煉則是在高溫與高真空的環境下，讓原油中的游離脂肪酸變成氣體蒸發出來，隨后被水蒸氣帶走。

一般來說，化學精煉條件相對溫和，適于熱不穩定油脂；物理精煉需要承受較高的溫度（240～260℃），適于熱穩定油脂。但是化學精煉產生的皂會吸附大量的中性油脂，精煉的損耗（簡稱煉耗）較高，適合酸值（衡量原油中游離脂肪酸含量的指標）較低的油脂；物理精煉則只是蒸發游離脂肪酸，夾帶出來的中性油脂很少，所以效率高，煉耗低，適合酸值較高的油脂。

對于油脂的物理精煉，又分為大規模連續物理精煉與小規模間歇式精煉兩種工藝技術。

前者，在高真空狀態下（100～250Pa），高酸值原油加熱后（240～260℃）連續流過物理脫酸塔，在脫酸塔的填料表面形成薄膜流體。游離脂肪酸在高溫高真空的條件下揮發出來，酸值降低。由于原油流經脫酸塔的時間很短（通常5-10分鐘），在脫酸之后，油脂還帶有不良氣味，需進一步脫臭。方法是讓脫酸后的油脂進入脫臭滯留罐（通常直接安裝在脫酸塔底部），在高溫下（與脫酸溫度相同）停留1～2小時，完成脫臭過程。該工藝適合酸值不太高、批量較大的油脂精煉。

后者，由于規模較小，無法形成連續工藝，只能間歇精煉脫酸，也就是一個批次的原油一起脫酸。間歇精煉通常在間歇脫酸罐中進行。其方法如下：在密封的脫酸罐內裝入一批次的高酸值原油，通過加熱盤管將原油加熱到脫酸溫度（240～260℃），同時，對脫酸罐進行抽真空處理，將脫酸罐內的絕對氣壓降到100～250Pa。在接近脫酸溫度之前，脫酸罐底部的一組水蒸氣噴嘴開始噴出水蒸氣。水蒸氣在高溫油脂內部碎裂成一個個小氣泡，原油內部的游離脂肪酸在高溫高真空的環境下開始汽化，進入水蒸氣氣泡中，然后隨著水蒸氣氣泡上升，被抽出脫酸罐，最后在脂肪酸捕集罐中冷凝出來。

無論是連續物理精煉，還是間歇物理精煉，油脂都需要在高溫狀態下（240～260℃），經歷較長的時間（1～2小時，或者3～5小時），因此對于熱不穩定油脂很容易發生異構化反應，異構化的脂肪酸含量有時會超過5g/100g。

對于高酸值、熱不穩定的食用油，特別是亞油酸和亞麻酸含量高的小品種食用油，如橡膠樹種子油、美藤果油、紅花籽油、亞麻籽油、紫蘇油等等，精煉脫酸面臨一個兩難的選擇：由于其酸值很高，用化學精煉損耗很大；由于其熱不穩定，采用物理精煉則會產生大量的異構化脂肪酸。并且由于高酸值、熱不穩定的油脂基本上屬于小品種油脂，規模與批量較小，很難采用連續精煉的工藝方法。

實用新型內容