影響油脂吸附脫色的因素
更新時間：2024-03-03 關(guān)注：1863
影響油脂吸附脫色的因素：油的品質(zhì)及前處理、吸附劑的質(zhì)量和用量、操作壓力等，詳細(xì)信息如下：
1．油的品質(zhì)及前處理
如前所述，油中的天然色素較易脫除，而油料儲存和油脂生產(chǎn)過程中形成的新生色素或因氧化而固定了的色素，則較難脫除。由此可見提高毛油質(zhì)量，避免油脂在加工環(huán)節(jié)中的氧化，才能確保脫色效果。脫色前的油脂質(zhì)量對脫色效率的影響也甚為重要。當(dāng)待脫色油中殘留膠質(zhì)和懸浮物時這部分雜質(zhì)即會占據(jù)部分活化表面，從而降低脫色效率或增加吸附劑用量。因此脫膠及脫酸過程中務(wù)必掌握好操作條件，以確保工藝效果。
2．吸附劑的質(zhì)量和用量
吸附劑是影響脫色效果的更為關(guān)鍵的因素。不同種類的吸附劑具有各自的特性，只有根據(jù)油脂脫色的具體要求來合理選擇吸附劑，才能更經(jīng)濟(jì)地獲得更佳脫色效果。活性白土是油脂脫色更常用的吸附劑。不同規(guī)格的活性白土所表現(xiàn)出的性能各異。其活性度受原土、酸處理、水分、松密度、pH值和粒度等因素的影響。在期望獲得高活性度的同時，還應(yīng)該考慮到這些因素對油品酸值、過濾速度以及油損率等的影響。某種油品在特定脫色條件下的更適活性白土及其更佳添加量一般可通過實驗室小樣試驗確定。實際生產(chǎn)中添加量可酌減。
3．操作壓力
在油脂的吸附脫色過程中，除吸附作用外，往往還伴有熱氧化副反應(yīng)。這種副反應(yīng)對油脂脫色有利的一面是部分色素因氧化而褪色，不利的一面是因氧化而使色素固定（對吸附作用無反應(yīng)）或產(chǎn)生新的色素以及影響成品油的穩(wěn)定性。吸附脫色操作分常壓及負(fù)壓兩種類型。常壓脫色時熱氧化副反應(yīng)總是伴隨著吸附作用，而負(fù)壓脫色過程由于操作壓力低，相對于常壓脫色其熱氧化副反應(yīng)甚微，理論上可認(rèn)為只存在吸附作用。不同品種的油脂及吸附劑在不同壓力條件下呈現(xiàn)出不同的脫色效果。活性度較高的吸附劑及飽和程度低的油脂適宜在負(fù)壓狀態(tài)下脫色，而活性度較低的吸附劑（天然漂土或AOCS標(biāo)準(zhǔn)活性白土）以及飽和度較高的油脂在常壓下脫色，則能獲得較高的脫色效率。這是因為活性低的吸附劑催化氧化的性能也低，使色素褪色的程度超過了新色素生成和原有色素固定的程度。
吸附脫色過程中由于吸附劑的催化作用，油脂結(jié)構(gòu)中的一些非共軛脂肪酸有可能發(fā)生共軛化作用而轉(zhuǎn)變成共軛酸。油脂某種程度的事先氧化是非共軛酸異構(gòu)化的先決條件。共軛化也需要一定的時間，由于常壓脫色提供了共軛化條件，共軛酸生成的機(jī)率大，給油脂增加了自動氧化因素，因此常壓脫色的成品油脂的穩(wěn)定性不及負(fù)壓條件脫色的成品油脂。
目前世界各國通用的是負(fù)壓脫色，并且在脫色過程中還采取了一些措施來避免氧氣的介入以及油脂與吸附劑過長時間的接觸，從而保證了脫色油脂的穩(wěn)定性。
4．操作溫度
吸附脫色中的操作溫度決定于油脂的品種、操作壓力以及吸附劑的品種和特性。脫除紅色較脫除黃色用的溫度高；常壓脫色及活性度低的吸附劑（如天然漂土）需要較高的操作溫度；負(fù)壓脫色及活性度高的吸附劑則適宜在較低的溫度下脫色；高溫型的活性白土在低溫下操作不能獲得好的脫色效果；而硅酸鎂型的吸附劑則需更高的操作溫度（204℃）。不同的油品均有更適脫色溫度，若操作溫度過高，會因新色素的生成而造成油脂回色。油脂的脫色溫度還影響脫色油的酸度，在一定的范圍內(nèi)，操作溫度對油品酸度的影響較小，但當(dāng)超越臨界點后，隨著溫度的升高，脫色油的FFA含量即會呈正比例函數(shù)增值。因此操作中要權(quán)衡脫色率和FFA增長率，使油脂在更佳溫度下脫色。
5．操作時間
吸附脫色操作中油脂與吸附劑在更高溫度下的接觸時間決定于吸附劑與色素間的吸附平衡，只要攪拌效果好，達(dá)到吸附平衡并不需要太長的時間，盡管在一定的范圍內(nèi)脫色程度隨時間的延長而加深，但過分地延長時間，不但褪色幅度會緩慢下來，甚至?xí)褂椭纳然厣８邷叵屡c吸附劑接觸的油脂隨著時間的延長有可能發(fā)生脂肪酸雙鍵共軛化，并給油脂帶來異味（漂土味），操作也不經(jīng)濟(jì)。因此工業(yè)生產(chǎn)中往往不片面追求理論上的更佳時間，而將脫色時間控制在20min左右。
6．混合程度
脫色過程中，吸附劑對色素的吸附，是在吸附劑表面進(jìn)行的，屬于非均勻物理化學(xué)反應(yīng)。良好的混合能使油脂與吸附劑有均勻的接觸機(jī)會，從而有利于吸附平衡的建立，并避免避部長時接觸而引起的油質(zhì)劣變。常壓脫色操作中，混合強度以達(dá)到吸附劑在油中呈均勻懸浮狀態(tài)即可，不要過于強烈，以減少油脂氧化的程度。負(fù)壓脫色操作中混合強度可激烈些，以不引起油脂的飛濺為度。
7．脫色工藝
由吸附等溫式可看出，吸附劑的有效濃度及吸附平衡狀態(tài)是吸附劑達(dá)到飽和吸附力的重要因素。在淺色油中達(dá)到吸附平衡的吸附劑對深色油脂仍有脫色能力，因此逆流吸附操作可以得到更大的脫色效率。常見的脫色工藝只能建立一次吸附平衡，而多段脫色工藝則能多次建立平衡，如果取平衡次數(shù)為無限大，則可實現(xiàn)理論上的逆流操作。但由于工業(yè)吸附劑多為顆粒散體，生產(chǎn)中難以實現(xiàn)逆流操作。多段式的逆流脫色雖然具有理論優(yōu)越性，但由于吸附劑濾餅轉(zhuǎn)移時避免不了與空氣接觸，顆粒攜帶的油脂容易氧化，故很少實際采用。然而逆流脫色的理論卻在一些工藝中得到體現(xiàn)。例如預(yù)脫色—復(fù)脫色工藝屬于典型的兩段逆流脫色工藝。
由吸附等溫式還可看出，一定量的吸附劑分批添入油中較一次全量投入油中的脫色效果好。將待脫色油穿濾吸附劑層的壓濾脫色也有特殊的脫色效果。這都可認(rèn)為是“濃度效應(yīng)”引起了吸附劑與色素之間的新平衡。一次全量投入的吸附劑只建立一次吸附平衡，而分批添加吸附劑時，即會發(fā)揮新添吸附劑的活力，與前次平衡時的剩余色素建立新的吸附平衡。壓濾脫色時，相對于穿濾油脂中的色素而言，吸附劑的有效濃度是很高的，而且接近于逆流脫色理論。油與吸附劑接觸的時間短，避免了因氧化作用而產(chǎn)生新色素或色素固定，因此脫色效率高。
大多數(shù)的連續(xù)脫色設(shè)備雖然避免了間歇式脫色中因先后過濾而存在的油和吸附劑接觸時間的不均衡，但仍存在著物料短路、返混和局部死區(qū)，使部分反應(yīng)物（油和吸附劑）在設(shè)備中的停留時間低于或超出平均停留時間（設(shè)計脫色時間），從而不能達(dá)到理論吸附效率。使混和物料成“柱塞流”通過脫色塔，方能使油和吸附劑保持始終均勻接觸。新近盛行的管道式連續(xù)脫色器較好地體現(xiàn)了這一理論。
吸附劑與油脂初始接觸的溫度，對脫色效果的影響也較明顯。初始溫度高時，活性白土中的自由水分會迅速蒸發(fā)，導(dǎo)致蒙脫土晶格瓦解，致使活性白土在有機(jī)會吸附色素前喪失了部分活性表面；此外初始溫度高時，油脂在升溫過程中得不到白土水分揮發(fā)時所逸出的水蒸汽的保護(hù)作用而導(dǎo)致色素固定和產(chǎn)生新生色素，從而反映出在相同吸附劑量下的脫色效率低于冷油添加吸附劑的操作。
在考慮初始接觸溫度因素時，要注意到脫酸油殘存水分對殘皂和FFA的影響。當(dāng)油中含有水分時，即會降低吸附對殘皂的吸附率。并有可能導(dǎo)致脫色油FFA增值。因此低溫添加吸附劑的工藝，務(wù)須先行脫除油中的水分。
