[发明专利]一种植物油脂的离解-螯合脱胶方法

说明书

技术领域

本发明属于植物油的加工范畴，尤其涉及一种利用压榨或浸渍工艺制备出的植物毛油的离解-螯合脱胶方法。

背景技术

以小桐子、黄连木、文冠果、光皮树等木本油料种籽和大豆、菜籽、花生等草本油料种籽为原料，采用机械压榨或溶剂萃取方式生产出的油脂统称为毛油，其主要成分是甘油三酯和游离脂肪酸。除此之外，还有水分、固体杂质(油料饼屑、草秆纤维)、胶溶性杂质(磷脂、蛋白质、糖类)、脂溶性杂质(游离脂肪酸、甾醇、色素)、毒性物质(黄曲霉毒素、多环芳烃、农药)等。这些杂质的存在不仅影响油脂的食用价值和安全储藏，而且给后续深加工带来困难。尤其是作为生物燃料的原料(生物柴油和航空生物燃料)使用时，这些杂质会对制备工艺、催化剂及产品质量都有非常大的影响。因此，毛油精炼是植物油进一步应用的前提和基础。

化学精炼是传统的油脂加工方法，也是目前最常用的油脂精炼方法，一般包括脱胶、中和、脱水、脱色、脱臭等工序。脱胶主要除去磷脂、蛋白质、糖类等胶质；中和是通过碱中和油脂中的游离脂肪酸；脱水是采用抽真空除去油脂中的游离水；脱色是利用白土等吸附油脂中的不皂化物；脱臭是利用水蒸气蒸馏的方法除去油脂中的风味物质。

脱除毛油中胶溶性杂质的工艺过程称为脱胶，其方法可分为水化脱胶、碱法脱胶、酶法脱胶等。水化脱胶是利用磷脂的亲水性，使水化磷脂吸水膨胀、凝聚，形成胶团析出，实现与油脂的分离。其只能除去水化性磷脂，而不能脱除非水化性磷脂，且脱胶效率低于70%，不能达到下游用户的要求。化学脱胶是利用一定浓度的烧碱、纯碱或氢氧化钙溶液来中和毛油中的游离脂肪酸，生成的皂脚能够把磷脂、糖类等胶溶性杂质和部分脂溶性杂质被絮状皂团挟带下来，因此化学脱胶本身具有脱酸、脱胶、脱固体杂质和脱色等综合作用。如专利CN1147009A、CN1749380A、CN104021A、CN1147011A中公开使用脱胶、中和等化学精炼的方法来生产不同标准的油脂。化学脱胶的工艺路线长、能耗也大。同时中和(碱炼)不仅会造成游离脂肪酸损失，而且产生的皂角会夹带20～50%的甘油三酯，造成精炼损失率增大。此外由于需要洗涤皂化物，因此还会产生废水，这些废水的COD值较高，处理困难。虽然近年来设备和工艺不断改进，但化学脱胶原理近70年来一直没有改变。酶法脱胶就是利用磷脂酶与油中的磷脂发生特异性反应，切除非水化磷脂中的一个或两个脂肪酸，生成水化磷脂，然后与水结合通过沉淀或离心分离从油中除去。如专利CN101092587A、CN1066679A中公开使用磷脂酶的方法进行脱胶。德国Lurgui公司最早将酶法应用于工业生产，但由于磷脂酶来源有限，价格昂贵，对设备运行环境要求高，且脱胶的适应性尚存一些不足，故该方法一直未进行大规模推广。

植物油脂中含有钾、钙、镁、锌等几十种金属离子，含量一般在50～500μg/g之间。这些金属离子大都与含磷化合物结合成复盐式磷脂，这时磷脂化合物中没有亲水性基团，极性变弱，完全溶于油相中，很难脱除。本发明利用复合脱胶溶液与含金属离子的复盐式磷脂发生螯合反应，生成正四面体、正六面体和正八面体的螯合物；同时与非亲水性磷脂发生离解转化反应，生成的亲水性磷脂从油相中絮凝成大颗粒络沉淀物，从而达到脱胶效果。其优点是工艺简单、原料适应性广、油脂损失少等，适用于植物油脂的间歇或连续化加工生产，目前在油脂脱胶工艺中的应用尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物油脂的离解-螯合脱胶方法。该工艺能一次性脱除油脂中的非亲水性磷脂、亲水性磷脂、金属及色素等胶质，从而减少脱色工艺中吸附剂的用量；具有工艺简单、原料适应性广、油脂损失少、脱胶效率高等特点，适用于植物油脂的间歇或连续化加工生产。

本发明所述的植物毛油脱胶过程如下：

a）将压榨或萃取出的毛油过滤，除去其中的固体颗粒杂质，然后加热到40～90℃；

b）在转速80～150转/分钟的条件下，加入质量为毛油1.0～5.0%的复合脱胶剂水溶液，恒温反应2～15min；

c）然后将转速调至30～60转/分钟，恒温反应10～30min，反应结束后采用静置分离或离心分离，得到脱胶油和油角；

所述复合脱胶溶液由螯合剂、离解剂和去离子水组成，螯合剂与离解剂的质量配比为0.5～5:1，脱胶溶液由上述混合物与去离子水配制而成，去离子水与螯合剂和离解剂所形成的混合物的质量配比为2～10:1。