一种食用植物油无皂精炼方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及食品加工领域，具体涉及一种食用植物油无皂精炼方法。
【背景技术】
[0002]油料作物经压榨、浸出等方法得到了毛油，毛油含有如下杂质:悬浮杂质(如泥沙、饼渣等固体杂质)、胶溶性杂质(主要为磷脂)、油溶性杂质(主要为游离脂肪酸、色素等)以及水分。毛油中的悬浮杂质、胶溶性杂质及水分的存在，有利于微生物的活动，使油脂水解酸败。而毛油中磷脂的存在使得外观混浊、暗淡、烹调时易碳化，游离脂肪酸含量过高会使油脂易氧化显异味、风味差，不良色素使得油脂颜色加深，甚至发黑。为了得到符合食用标准的产品，毛油必须经过精炼加工。
[0003]现有的油脂精炼方法有物理精炼方法和化学精炼方法。
[0004]物理精炼使用物理方法对油料进行精炼加工。物理精炼一般包括脱胶、脱蜡、脱色、脱臭等几个主要工艺阶段。脱胶主要采用水化脱胶工艺除去磷脂，脱色主要采用白土吸附除去色素，脱臭脱酸采用蒸馏工艺脱除臭味物质和游离脂肪酸及热敏色素，物理精炼不能使一切种类、所有等级的毛油脱酸都达到要求的质量。它适用于低胶质、高酸价油脂的精炼。物理精炼的缺点是:往往脱磷不彻底，不易脱去油中所含金属离子.容易产生返色现象。当油中游离脂肪酸含量在2%以下，物理精炼的优点不明显，含非水化胶质高的油脂不适用物理精炼。
[0005]化学精炼一般包括脱胶、中和、脱蜡、脱色、脱臭等几个主要工艺阶段。脱胶是水化脱去毛油中的磷脂、蛋白质、粘液质和糖基甘油二酯等胶溶性杂质。食用植物油的精制多采用水化脱胶工艺，就是利用磷脂等胶溶性杂质的亲水性，将一定量的热水，在搅拌下加入热的毛油中，使胶溶性杂质吸水凝聚，然后沉降分离。中和也称作碱炼，就是为了除去脱胶油中的游离脂肪酸、非水化磷脂及油中杂质，其原理是先利用添加磷酸使油料中非水化磷脂转化为水化磷脂，然后添加碱溶液与毛油中的游离脂肪酸及磷脂发生中和反应生成钠皂(通称为皂脚)，钠皂在油中成为不易溶解的胶状物而沉淀。脱蜡是去除油脂中的硬脂物或蜡。目前，脱蜡的方法很多，但基本原理均属冷冻结晶及分离的范畴，即通过冷却析出晶体蜡，经过过滤或其它分离手段以达到油蜡分离的目的。脱色工艺是去除油中色素、金属离子和胶质。现有应用最广泛的是吸附脱色法，例如采用白土进行脱色。脱酸脱臭是在真空及高温下去除油中挥发性的气味物质，利用油脂中气味物质与甘油三酸酯挥发度的差异大，在高温和高真空条件下借助水蒸汽蒸馏脱除气味物质，利用高温和真空条件脱去油中残留的酸及需高温脱去的色素。
[0006]以上油脂化学精炼工艺中，碱炼工艺阶段是要达到脱去食用植物油中所含的全部磷、部分色素、大部分游离脂肪酸及金属离子，为后续的脱色、脱蜡、脱臭等工艺创造前提条件，是食用植物油精炼工艺的关键工艺阶段。但是，目前的碱炼工艺产生的皂脚是目前油脂加工行业对环境造成污染的主要来源，碱炼工段清除油脂中含皂而进行的水洗工序需要浪费大量的水资源，而且水洗后的污水需要耗大量费用进行污水处理，一般皂脚都销往小企业制作酸化油，生产过程产生的含硫酸根污水因处理费过高随意排放造成大量严重的二次污染。同时为了清除油脂中含皂而进行的水洗工序需要浪费大量的水资源，而且水洗后的污水需要耗大量费用进行污水处理。
[0007]当前行业内存在的精炼工艺中，脱胶工艺包括水化脱胶、酸化脱胶、特殊脱胶及酸法脱胶。其中，水化脱胶的缺陷在于无法脱除非水化磷脂；酸化脱胶的缺陷在于磷脂含酸量高，无法加工利用；特殊脱胶的缺陷在于磷脂脱除不彻底，含磷量大于20ppm ;酶法脱胶的脱除效果好，但缺陷在于酶的价格较高，相对生产成本高。
[0008]物理精炼一般包括脱胶、脱色、脱臭这几个主要工艺阶段。同样地，物理精炼的第一步也需要脱胶，从油中脱除磷脂、色素及微量金属，只有彻底脱胶，才能正常地进行蒸汽精炼，才能获得高稳定性的成品油。相比化学精炼，物理精炼不产生主要污染源一一皂脚。但由于物理精炼工艺仅仅适用在含胶量低、酸价低的棕榈油的加工上，对于菜籽油、大豆油、玉米油等含磷量高、酸价高尤其是非水化磷脂含量高的籽油，物理精炼尚没有经济可靠的脱磷工艺，为了达到必须的脱磷效果而基本上都要采用化学精炼工序。
[0009]本申请的发明人经过较长时间的精心研究，研发出一种食用植物油无皂精炼工艺，已经过大豆油、菜籽油、玉米油、棉籽油、米糠油等代表性油料实验验证，可适用于所有食用植物油料加工，不仅不产生皂脚，而且还能降低炼油损耗，同时得到磷脂和脂肪酸二种尚附加值副广品，大大提尚精炼油厂的收益。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于克服上述现有食用植物油精炼技术的缺陷，提供一种食用植物油无皂精炼方法，该方法在精炼食用植物油的加工过程不产生皂脚，能够适用于所有食用植物油料加工，特别是含磷量高、酸价高的油料加工。
[0011]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0012]—种食用植物油无皂精炼方法，其特征在于包括以下步骤:
[0013](I)脱磷脱胶杂:先往毛油中加入水进行水化反应，将反应得到的水化磷脂分离，然后加入酸与毛油进行酸化反应，再加入适量碱和水进行絮凝反应，经离心分离得到的轻相分离物经真空脱溶干燥后，获得脱磷油；
[0014](2)对脱磷油进行二次脱色:将脱磷油升温后经过滤机与完成一次脱色后的脱色吸附剂滤饼接触，进行预脱色，然后进入脱色反应罐与新鲜脱色吸附剂混合进行二次脱色，再经过滤机过滤获得脱色油；
[0015](3)脱酸脱臭:将脱色油升温后，通过组合脱臭塔的软塔进行脱酸，然后进入组合脱臭塔的板塔脱臭脱色，最后进入后脱酸塔进行后脱酸，经冷却、精滤获得成品油。
[0016]优选地:步骤(I)中所述酸为磷酸、柠檬酸、苹果酸或者草酸中的一种或两种以上混合。
[0017]优选地:步骤(I)中毛油和水均先加热升温再混合，热水的重量为毛油中磷脂重量的I?2.5%，水化反应的时间为45?150min。
[0018]优选地，步骤(I)中酸化反应的酸的用量为毛油重量的0.05?0.5%，酸化反应的时间为15?30min。
[0019]优选地，步骤(I)所述碱为氢氧化钾或者氢氧化钠，加碱量为加酸量的30-70%，既可以保证絮凝反应，又能将油中剩余胶质和微量金属离子、杂质絮凝后便于离心分离，又可适当中和过量的酸，加碱量以不形成皂为标准。传统的物理精炼不加碱，而传统化学精炼加酸碱形成皂脚，但在本发明中，步骤(I)工艺只脱完了磷脂和胶杂，毛油中所含酸价和色完全没有脱去，全部留待后续工艺处理，但是比传统的物理精炼脱磷及除金属离子程度更彻底；比传统的化学精炼没有了皂脚，没有了大量的水洗污水。
[0020]优选地，步骤⑵所述脱色吸附剂为漂土、活性白土、活性炭、凹凸棒土中一种或两种以上混合。
[0021]优选地，步骤(2)中脱磷油加热升温到80?120°C后再进行预脱色，二次脱色时脱色吸附剂的用量为脱磷油重量的0.5?5%，在脱色反应罐中搅拌反应15?60min。
[0022]步骤(2)经过二次脱色的脱色油完全可达到传统碱炼脱皂加一次脱色的工艺效果，而且减少了脱色吸附剂含油损耗。将脱磷油进入过滤机与完成一次脱色后的脱色吸附剂滤饼接触后，脱色吸附剂滤饼只吸附颜色不再吸油，再进入脱色反应罐与脱色吸附剂混合经过滤机过滤获得脱色油，这样能够保证脱色吸附剂充分有效被利用。
[0023]优选地，步骤(3)中所述脱色温升温到240?265°C后，在以绝对压力计真空度小于2.5mbar的条件在组合脱臭塔的软塔中进行脱酸，然后进入组合脱臭塔的板塔经重量为脱色油重量的0.3?1.5%的蒸汽汽提脱臭、脱酸、热脱色，最后进入后脱酸软塔进行后脱酸，脱酸脱臭后脱酸的总时间为45?120min ;可采用二段升温法:组合脱臭塔工作温度为240?255 °C，以脱臭脱酸热脱色为主，后脱酸塔工作温度为250?265 °C，以脱酸及脱去油中需在260°C以上高温脱去的物质为目的。
[0024]优选地，步骤(3)采用二段温度法加工以减少反式脂肪酸的生产量，组合脱臭塔工作温度为240?255°C，以脱臭脱酸热脱色为主，后脱酸塔工作温度为250?265°C，以脱酸及脱去油中需在260 V以上高温脱去的物质为目的。
[0025]优选地，所述组合脱臭塔的软塔的结构为规整填料塔结构，所述组合脱臭塔的板塔为层式塔结构。
[0026]优选地，所述脱色油利用后脱酸塔出塔的高温进行换热加热，