油脂脫蠟的原理是什么？

來源：發(fā)布時(shí)間：2024-11-29

油脂脫蠟是油脂精煉過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其主要目的是去除油脂中的蠟質(zhì)成分。以下是油脂脫蠟的原理及詳細(xì)解釋：

一、蠟質(zhì)在油脂中的存在狀態(tài)

? 油脂中的蠟質(zhì)主要是由高級(jí)脂肪酸與高級(jí)一元醇形成的酯。這些蠟質(zhì)在油脂中以細(xì)微的結(jié)晶狀態(tài)存在，其結(jié)晶大小和形狀會(huì)因油脂的種類、溫度等因素而有所不同。一般來說，蠟質(zhì)的結(jié)晶顆粒較小，在常溫下它們均勻地分散在油脂中。

? 蠟質(zhì)的熔點(diǎn)相對較高，在較低溫度下，蠟質(zhì)會(huì)從油脂中析出形成結(jié)晶。例如，在環(huán)境溫度降低或者油脂儲(chǔ)存溫度較低時(shí)，蠟質(zhì)結(jié)晶會(huì)逐漸增多。這些結(jié)晶會(huì)使油脂變得渾濁，影響油脂的外觀和透明度。并且，蠟質(zhì)的存在還可能會(huì)影響油脂的口感、風(fēng)味以及后續(xù)的加工性能，如在冬天氣溫較低時(shí)，含有較多蠟質(zhì)的油脂可能會(huì)出現(xiàn)凝固分層的現(xiàn)象，不利于油脂的使用和銷售。

二、脫蠟的基本原理

? 結(jié)晶原理

? 油脂脫蠟首先依賴于蠟質(zhì)的結(jié)晶過程。當(dāng)油脂被冷卻到一定溫度時(shí)，蠟質(zhì)的溶解度降低，蠟質(zhì)分子開始聚集形成結(jié)晶核。這個(gè)溫度一般低于蠟質(zhì)的熔點(diǎn)，具體溫度因蠟質(zhì)的種類和油脂的成分而有所差異。例如，對于一些常見的植物油，冷卻溫度可能在10 - 20℃左右。

? 隨著溫度的持續(xù)降低和時(shí)間的推移，結(jié)晶核會(huì)不斷生長，蠟質(zhì)分子逐漸在結(jié)晶核周圍排列，形成較大的結(jié)晶顆粒。這個(gè)過程需要適當(dāng)?shù)臄嚢瑁瑪嚢杷俣炔荒苓^快，否則會(huì)破壞正在形成的結(jié)晶；也不能過慢，否則結(jié)晶容易聚集在一起形成大塊，不利于后續(xù)的分離。通常攪拌速度控制在10 - 30轉(zhuǎn)/分鐘左右。

? 分離原理

? 一旦蠟質(zhì)結(jié)晶形成并生長到一定程度，就可以通過物理方法將其與油脂分離。主要的分離方法包括過濾和離心分離。

? 過濾分離：當(dāng)蠟質(zhì)結(jié)晶形成后，油脂和蠟質(zhì)結(jié)晶的混合物通過過濾介質(zhì)（如濾網(wǎng)、濾布等）。過濾介質(zhì)的孔徑大小要根據(jù)蠟質(zhì)結(jié)晶的大小來選擇，一般孔徑在1 - 100微米之間。蠟質(zhì)結(jié)晶被截留在過濾介質(zhì)上，而油脂則通過過濾介質(zhì)流出，從而實(shí)現(xiàn)蠟質(zhì)和油脂的分離。在過濾過程中，需要保持一定的壓力差，以促使油脂順利通過過濾介質(zhì)。壓力差一般在0.1 - 0.5MPa之間，壓力過小會(huì)導(dǎo)致過濾速度過慢，壓力過大可能會(huì)破壞過濾介質(zhì)或者使蠟質(zhì)結(jié)晶通過過濾介質(zhì)。

? 離心分離：離心分離是利用離心機(jī)產(chǎn)生的離心力來實(shí)現(xiàn)蠟質(zhì)和油脂的分離。在離心力的作用下，密度較大的蠟質(zhì)結(jié)晶被甩向離心機(jī)的邊緣，而油脂則集中在離心機(jī)的中心區(qū)域。離心機(jī)的轉(zhuǎn)速和離心時(shí)間是影響分離效果的關(guān)鍵因素。一般離心機(jī)的轉(zhuǎn)速在2000 - 5000轉(zhuǎn)/分鐘之間，離心時(shí)間在10 - 30分鐘左右。離心分離的優(yōu)點(diǎn)是分離速度快、效率高，適用于大規(guī)模的油脂脫蠟生產(chǎn)。

三、影響油脂脫蠟效果的因素

? 溫度控制

? 溫度是油脂脫蠟過程中蕞關(guān)鍵的因素之一。如前所述，冷卻溫度決定了蠟質(zhì)的結(jié)晶速度和結(jié)晶程度。如果冷卻溫度過低，蠟質(zhì)結(jié)晶速度過快，可能會(huì)形成細(xì)小的結(jié)晶，不利于過濾和離心分離；如果冷卻溫度過高，蠟質(zhì)結(jié)晶不完全，會(huì)導(dǎo)致脫蠟效果不佳。在實(shí)際操作中，需要根據(jù)油脂的種類、蠟質(zhì)含量等因素精確控制冷卻溫度，并且在蠟質(zhì)結(jié)晶過程中要保持溫度的穩(wěn)定。

? 攪拌速度和時(shí)間

? 攪拌在蠟質(zhì)結(jié)晶過程中起到促進(jìn)結(jié)晶核均勻分布和生長的作用。合適的攪拌速度可以使蠟質(zhì)分子在油脂中均勻地形成結(jié)晶核，并且有利于結(jié)晶核的生長。攪拌時(shí)間也要適當(dāng)，時(shí)間過短，蠟質(zhì)結(jié)晶不均勻；時(shí)間過長，可能會(huì)破壞已經(jīng)形成的結(jié)晶。在蠟質(zhì)結(jié)晶初期，攪拌速度可以稍快一些，隨著結(jié)晶的逐漸形成，攪拌速度要適當(dāng)減慢。

? 油脂的品質(zhì)和成分

? 不同種類的油脂，其蠟質(zhì)含量和成分不同，會(huì)影響脫蠟的效果。例如，一些植物油中的蠟質(zhì)含量相對較低，而動(dòng)物油脂中的蠟質(zhì)含量可能較高。此外，油脂中的其他成分，如磷脂、游離脂肪酸等也可能會(huì)對蠟質(zhì)的結(jié)晶和分離產(chǎn)生影響。如果油脂中的磷脂含量過高，可能會(huì)干擾蠟質(zhì)的結(jié)晶過程，需要在脫蠟之前先進(jìn)行脫磷脂處理。

油脂脫蠟主要是基于蠟質(zhì)在低溫下結(jié)晶，然后通過過濾或離心等物理方法將結(jié)晶后的蠟質(zhì)與油脂分離的原理。在實(shí)際的油脂脫蠟過程中，需要綜合考慮溫度、攪拌、油脂品質(zhì)等多種因素，以達(dá)到蕞佳的脫蠟效果。

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