油脂精煉過程中脫色的原理和方法

2024-11-13

油脂精煉過程中脫色的原理和方法如下：

1. 原理：

• 吸附作用：這是油脂脫色最主要的原理。一些具有多孔結(jié)構(gòu)和較大比表面積的物質(zhì)，如活性炭、活性白土、膨潤土、凹凸棒土等吸附劑，對油脂中的色素和其他雜質(zhì)具有較強(qiáng)的選擇性吸附能力。這些吸附劑能夠?qū)⑸胤肿游皆谄浔砻婊蚩紫秲?nèi)，從而使油脂中的色素含量降低，達(dá)到脫色的目的。油脂中的色素分子與吸附劑之間通過范德華力、氫鍵等分子間作用力相互吸引，并且吸附劑的孔隙結(jié)構(gòu)能夠提供足夠的空間來容納色素分子。例如，葉綠素、類胡蘿卜素等色素分子容易被吸附劑吸附。

• 熱分解作用：對于一些熱敏性色素，在高溫條件下會發(fā)生分解反應(yīng)。較高溫度能破壞色素分子的化學(xué)鍵，使其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而失去顏色。同時，在高溫下油脂中的蛋白質(zhì)、磷脂等膠質(zhì)物會脫水變性，吸附其他色素沉降，也能起到輔助脫色的效果。

• 氧化作用：在特定條件下，一些氧化劑可以與色素發(fā)生氧化反應(yīng)，將色素分子中的不飽和鍵氧化斷裂，使色素的發(fā)色基團(tuán)被破壞，從而達(dá)到脫色的效果。不過這種化學(xué)脫色法在食用油脂的生產(chǎn)中不太常用，因為氧化劑可能會殘留于油脂中，對人體健康產(chǎn)生潛在危害。

2. 方法：

• 吸附脫色法：

• 選擇合適的吸附劑：活性白土是蕞常用的吸附劑之一，它具有較高的吸附能力和較好的脫色效果，價格相對較低，且來源廣泛?；钚蕴康奈侥芰Ω鼜?qiáng)，能有效去除油脂中的色素、異味物質(zhì)以及微量的重金屬離子等，但成本較高。此外，還有硅膠、沸石等吸附劑也可用于油脂脫色，但應(yīng)用范圍相對較窄。

• 確定吸附劑的用量：吸附劑的用量需要根據(jù)油脂的種類、色素含量以及產(chǎn)品的質(zhì)量要求等來確定。一般來說，活性白土的用量為油重的 1% - 5%，活性炭的用量為油重的 0.1% - 1%左右。

• 控制脫色條件：將吸附劑加入到油脂中后，需要在一定的溫度、時間和攪拌速度下進(jìn)行脫色反應(yīng)。溫度一般控制在 80 - 120℃，時間為 20 - 60 分鐘，攪拌速度以確保吸附劑與油脂充分混合為宜。脫色完成后，通過過濾或離心分離的方式將吸附劑與油脂分離。

• 熱脫色法：將油脂加熱到較高溫度（通常在 200 - 300℃），保持一定時間，使熱敏性色素分解，同時利用膠質(zhì)物的變性吸附其他色素來實現(xiàn)脫色。但該方法需要嚴(yán)格控制溫度和時間，以免油脂發(fā)生過度氧化或其他不良反應(yīng)。熱脫色法常作為輔助脫色手段與吸附脫色法結(jié)合使用。

• 膜脫色法：利用膜的選擇透過性，使油脂中的色素等雜質(zhì)在濃度差的作用下被分離出來。這種方法是一種新型的分離技術(shù)，可以高效脫除膠質(zhì)物、游離脂肪酸和色素，但膜的成本較高，且膜的使用壽命和穩(wěn)定性還需要進(jìn)一步提高，目前在油脂工業(yè)中的應(yīng)用還處于研究和發(fā)展階段。

• 光能脫色法：針對類胡蘿卜素和葉綠素等不飽和度較高的色素，利用它們能吸收可見光和近紫外光從而使得雙鍵被氧化的性質(zhì)，破壞發(fā)色基團(tuán)的結(jié)構(gòu)從而使油脂脫色。該方法需要特定的光源和設(shè)備，且脫色效果受到光照強(qiáng)度、時間等因素的影響，目前在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用也較少。

• 超聲輔助脫色法：將超聲技術(shù)與吸附劑結(jié)合，利用超聲波的空化效應(yīng)和機(jī)械振動作用，增加吸附劑與油脂中色素的接觸面積和反應(yīng)速率，從而提高脫色效果。這種方法可以在較低的溫度和較短的時間內(nèi)達(dá)到較好的脫色效果，同時還能減少吸附劑的用量，但超聲設(shè)備的投資成本較高，目前在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也有限。