CN108485810A - 一种植物油的超声波辅助精炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种植物油的超声波辅助精炼方法，采用间歇式超声波处理促进植物油的脱酸脱色反应，超声波产生的强烈振动以及搅拌作用，使游离脂肪酸、色素与碱液接触的更充分，有利于脱酸脱色的进行，同时采用硅胶粉与活性白土复配使用可明显提高油脂的脱酸脱色效果，避免因白土过量添加造成油脂酸价上升、加速油脂氧化回色等问题；之后以吸附饱和后的固体碱载体为晶核，采用两段式降温结晶方式，同时进行间断式超声波处理，促进植物油中结晶在缓慢的降温下进行，促进晶体颗粒均匀长大，易于分离，促进植物油的脱蜡过程，且在脱蜡工序结束后一次过滤，简化了植物油精炼工艺步骤，节省能源。

Description

一种植物油的超声波辅助精炼方法
技术领域
本发明涉及食用油加工领域，具体涉及一种植物油的超声波辅助精炼方法。
背景技术
所有食用植物油的生产都是要通过毛油脱胶、脱酸、干燥、脱色、冬化脱蜡及脱臭等精炼工序加工而来的。目前油脂精炼过程中，脱酸、脱色、脱蜡工艺分别进行，通常，先使用碱炼法脱除游离脂肪酸进行脱酸处理，经离心获得脱酸后植物油，再使用活性白土或活性炭等进行脱色，脱色工序结束后将其从植物油中分离出来，再将硅藻土、珍珠岩等助滤剂加入到分离出白土、活性炭后的植物油中进行脱蜡，最后将助滤剂从脱蜡后的植物油中分离出来，完成脱蜡。
发明内容
本发明提供了一种植物油的超声波辅助精炼方法，仅通过一次分离实现脱酸脱色及脱蜡工序，脱除油脂中的游离脂肪酸、色素及蜡质，提高油脂的精炼率。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种植物油的超声波辅助精炼方法，以活化白土、硅胶粉为载体，采用浸渍法制备复合型固体碱，在超声波辅助下对植物毛油进行脱酸脱色处理，之后在间歇超声波作用下，以吸附饱和后的活化白土、硅胶粉为晶核，通过两段式降温使油脂中的蜡质结晶，经过滤、脱臭得到精炼植物油；
包括以下步骤：
（1）固体碱的负载：
按照不同比例将活化白土与硅胶粉混合均匀后，采用等体积法放入5-10%的NaOH溶液中，搅拌反应10-15h后，经过滤、干燥后得到活性白土/硅胶固体碱；
（2）脱酸脱色：
将脱胶后植物毛油加热至温度达到65-75℃后，利用超声波发生器进行超声处理，同时加入固体碱，固体碱添加量为油脂质量的1.5-4.0%，在50-150r/min搅拌速率下搅拌反应25-40min后，升温至温度90-100℃，继续搅拌20-35min；
（3）两段式结晶脱蜡：
然后在8-16r/min的搅拌速率下将上述脱酸脱色后植物油自然冷却，预冷至25-35℃后进行超声波间歇处理，超声处理25-40s后，冷却至油温达到13-20℃的养晶温度，泵入脱脂结晶罐，经24h缓慢均匀冷却到3-5℃，保温养晶10-16h，在养晶过程中缓慢搅拌，之后快速冷却油温至-5～-2℃，结晶8-12h；
（4）将养晶过程所得混合物通过过滤板过滤，去除固体沉淀，最后将得到的植物油进行脱臭处理，得到精炼植物油。
其中，所述步骤（1）活化白土是指将白土加入到0.5mol/L 稀盐酸溶液中，搅拌1-2h后过滤，去离子水洗涤至中性，在120℃条件下真空干燥至恒重，待用。
其中，所述步骤（1）中硅胶粉为柱层层析硅胶，硅胶粉与活化白土的质量比为0.1-8:1。
其中，所述步骤（2）超声波处理条件为超声功率为60-100W，超声处理时间为10-15min。
其中，所述步骤（3）间歇超声处理条件为超声频率15-30kHz、超声功率100-400W，采用超声处理4-6s、间歇6-10s的工作方式。
本发明的有益效果如下：
本发明采用间歇式超声波处理促进植物油的脱酸脱色反应，超声波的次级效应（如机械振动、空化作用）产生的强烈振动以及搅拌作用，使游离脂肪酸、色素与碱液接触的更充分，有利于脱酸脱色的进行，同时利用硅胶用以吸附磷脂、皂化物等杂质，白土吸附吸附色素等物质，采用硅胶粉与活性白土复配使用可明显提高油脂的脱酸脱色效果，避免因白土过量添加造成油脂酸价上升、加速油脂氧化回色等问题；之后活性白土及硅胶粉的多孔性的特点替代硅藻土等助滤剂，以吸附饱和后的固体碱载体为晶核，采用两段式降温结晶方式，同时进行间断式超声波处理，促进植物油中结晶在缓慢的降温下进行，促进晶体颗粒均匀长大，易于分离，促进植物油的脱蜡过程，且在脱蜡工序结束后一次过滤，简化了植物油精炼工艺步骤，节省能源。
具体实施方式
实施例1
一种植物油的超声波辅助精炼方法，包括以下步骤：
（1）固体碱的负载：
按照1:1的质量比将活化白土与柱层析硅胶粉混合均匀后，采用等体积法放入8%的NaOH溶液中，搅拌反应12h后，经过滤、干燥后得到活性白土/硅胶固体碱；
（2）脱酸脱色：
将脱胶后植物毛油加热至温度达到70℃后，利用超声波发生器进行超声处理，超声功率为80W，超声处理时间为15min，超声同时加入固体碱，固体碱添加量为油脂质量的3.0%，在80r/min搅拌速率下搅拌反应30min后，升温至温度98℃，继续搅拌30min；
（3）两段式结晶脱蜡：
然后在10r/min的搅拌速率下将上述脱酸脱色后植物油自然冷却，预冷至30℃后进行超声波间歇处理，超声频率15kHz、超声功率150W，采用超声处理5s、间歇8s的工作方式，超声处理30s后，冷却至油温达到16℃的养晶温度，泵入脱脂结晶罐，经24h缓慢均匀冷却到5℃，保温养晶15h，在养晶过程中缓慢搅拌，之后快速冷却油温至-3℃，结晶10h；
（4）将养晶过程所得混合物通过过滤板过滤，去除固体沉淀，最后将得到的植物油进行脱臭处理，得到精炼植物油。
其中，所述步骤（1）活化白土是指将白土加入到0.5mol/L 稀盐酸溶液中，搅拌1h后过滤，去离子水洗涤至中性，在120℃条件下真空干燥至恒重，待用。
实施例2
一种植物油的超声波辅助精炼方法，包括以下步骤：
（1）固体碱的负载：
按照2:1的质量比将活化白土与柱层析硅胶粉混合均匀后，采用等体积法放入8%的NaOH溶液中，搅拌反应12h后，经过滤、干燥后得到活性白土/硅胶固体碱；
（2）脱酸脱色：
将脱胶后植物毛油加热至温度达到70℃后，利用超声波发生器进行超声处理，超声功率为80W，超声处理时间为15min，超声同时加入固体碱，固体碱添加量为油脂质量的2.5%，在80r/min搅拌速率下搅拌反应30min后，升温至温度98℃，继续搅拌30min；
（3）两段式结晶脱蜡：
然后在10r/min的搅拌速率下将上述脱酸脱色后植物油自然冷却，预冷至30℃后进行超声波间歇处理，超声频率20kHz、超声功率200W，采用超声处理6s、间歇10s的工作方式，超声处理30s后，冷却至油温达到16℃的养晶温度，泵入脱脂结晶罐，经24h缓慢均匀冷却到5℃，保温养晶15h，在养晶过程中缓慢搅拌，之后快速冷却油温至-3℃，结晶10h；
（4）将养晶过程所得混合物通过过滤板过滤，去除固体沉淀，最后将得到的植物油进行脱臭处理，得到精炼植物油。
其中，所述步骤（1）活化白土是指将白土加入到0.5mol/L 稀盐酸溶液中，搅拌1h后过滤，去离子水洗涤至中性，在120℃条件下真空干燥至恒重，待用。

Claims (5)

1.一种植物油的超声波辅助精炼方法，其特征在于，以活化白土、硅胶粉为载体，采用浸渍法制备复合型固体碱，在超声波辅助下对植物毛油进行脱酸脱色处理，之后在间歇超声波作用下，以吸附饱和后的活化白土、硅胶粉为晶核，通过两段式降温使油脂中的蜡质结晶，经过滤、脱臭得到精炼植物油；
包括以下步骤：
（1）固体碱的负载：
按照不同比例将活化白土与硅胶粉混合均匀后，采用等体积法放入5-10%的NaOH溶液中，搅拌反应10-15h后，经过滤、干燥后得到活性白土/硅胶固体碱；
（2）脱酸脱色：
将脱胶后植物毛油加热至温度达到65-75℃后，利用超声波发生器进行超声处理，同时加入固体碱，固体碱添加量为油脂质量的1.5-4.0%，在50-150r/min搅拌速率下搅拌反应25-40min后，升温至温度90-100℃，继续搅拌20-35min；
（3）两段式结晶脱蜡：
然后在8-16r/min的搅拌速率下将上述脱酸脱色后植物油自然冷却，预冷至25-35℃后进行超声波间歇处理，超声处理25-40s后，冷却至油温达到13-20℃的养晶温度，泵入脱脂结晶罐，经24h缓慢均匀冷却到3-5℃，保温养晶10-16h，在养晶过程中缓慢搅拌，之后快速冷却油温至-5～-2℃，结晶8-12h；
（4）将养晶过程所得混合物通过过滤板过滤，去除固体沉淀，最后将得到的植物油进行脱臭处理，得到精炼植物油。
2.根据权利要求1所述的一种植物油的超声波辅助精炼方法，其特征在于，所述步骤（1）活化白土是指将白土加入到0.5mol/L 稀盐酸溶液中，搅拌1-2h后过滤，去离子水洗涤至中性，在120℃条件下真空干燥至恒重，待用。
3.根据权利要求1所述的一种植物油的超声波辅助精炼方法，其特征在于，所述步骤（1）中硅胶粉为柱层层析硅胶，硅胶粉与活化白土的质量比为0.1-8:1。
4.根据权利要求1所述的一种植物油的超声波辅助精炼方法，其特征在于，所述步骤（2）超声波处理条件为超声功率为60-100W，超声处理时间为10-15min。
5.根据权利要求1所述的一种植物油的超声波辅助精炼方法，其特征在于，所述步骤（3）间歇超声处理条件为超声频率15-30kHz、超声功率100-400W，采用超声处理4-6s、间歇6-10s的工作方式。
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