一、水化脫膠原理

油脂水化脫膠是基于磷脂等膠溶性雜質(zhì)的親水性。磷脂分子具有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)，在適當(dāng)?shù)臈l件下，當(dāng)水加入到油脂中時(shí)，磷脂分子的親水基團(tuán)會(huì)與水分子結(jié)合，形成水化磷脂。這些水化磷脂由于其親水性增強(qiáng)，不再能穩(wěn)定地溶解在油脂中，從而從油脂中析出，形成絮狀物或沉淀，然后通過離心、過濾等方式將其從油脂中分離出來。

磷脂在油脂中的存在形式

油脂中的磷脂主要有卵磷脂、腦磷脂等。它們以膠束的形式存在于油脂中，膠束的外層是親油基團(tuán)，使其能夠溶解在油脂中。但這種溶解狀態(tài)是相對(duì)的，當(dāng)遇到合適的水化條件時(shí)，其結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變。

二、準(zhǔn)備工作

設(shè)備檢查與準(zhǔn)備

? 反應(yīng)罐：選擇合適大小和材質(zhì)的反應(yīng)罐。一般采用不銹鋼反應(yīng)罐，因?yàn)椴讳P鋼材質(zhì)耐腐蝕，不會(huì)與油脂和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且易于清洗。在使用前，要檢查反應(yīng)罐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否完好，如攪拌裝置是否能正常工作。攪拌槳的轉(zhuǎn)速應(yīng)能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，通常要求轉(zhuǎn)速在30 - 60轉(zhuǎn)/分鐘，以確保水和油脂能夠充分混合。

? 加熱和冷卻系統(tǒng)：檢查加熱和冷卻系統(tǒng)是否正常。因?yàn)樗撃z過程中的溫度控制非常重要，需要能夠精確地升高或降低反應(yīng)罐內(nèi)的溫度。例如，在加熱過程中，要確保加熱均勻，避免局部過熱。同時(shí)，冷卻系統(tǒng)應(yīng)能快速有效地降低溫度，防止溫度過高對(duì)油脂品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。

? 過濾或離心設(shè)備：準(zhǔn)備好過濾設(shè)備（如板框過濾機(jī)）或離心設(shè)備（如碟式離心機(jī)）。對(duì)于過濾設(shè)備，要檢查濾布是否完好無損，安裝是否正確。對(duì)于離心設(shè)備，要檢查離心機(jī)的轉(zhuǎn)頭是否平衡，轉(zhuǎn)速是否準(zhǔn)確等。

原料準(zhǔn)備

? 油脂：待脫膠的油脂應(yīng)先進(jìn)行初步的預(yù)處理，如過濾去除較大的雜質(zhì)。油脂的質(zhì)量和類型會(huì)影響水化脫膠的操作參數(shù)。例如，不同來源的油脂（如大豆油、菜籽油等），其磷脂含量和種類有所不同，大豆油中的磷脂含量相對(duì)較高，在進(jìn)行水化脫膠時(shí)，可能需要調(diào)整水的添加量。

? 水：一般使用軟化水或蒸餾水。因?yàn)橛菜泻锈}、鎂等離子，這些離子可能會(huì)與磷脂或油脂發(fā)生反應(yīng)，影響脫膠效果。水的溫度也很關(guān)鍵，通常在50 - 70℃左右，這個(gè)溫度范圍有助于水與磷脂更好地結(jié)合。

三、操作步驟

升溫

? 將油脂加入反應(yīng)罐中，開啟加熱系統(tǒng)。根據(jù)油脂的種類和初始溫度，以適當(dāng)?shù)乃俣壬郎?。一般升溫速度控制在每分? - 3℃。例如，對(duì)于初始溫度為20℃的油脂，將其升溫至70℃左右大約需要20 - 25分鐘。在升溫過程中，要不斷攪拌油脂，使熱量分布均勻。

? 當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)定溫度后，保持溫度穩(wěn)定。這個(gè)預(yù)定溫度一般根據(jù)油脂的品種和磷脂的特性來確定，通常在70 - 90℃之間。過高的溫度可能會(huì)導(dǎo)致油脂氧化，過低的溫度則會(huì)使磷脂水化不完全。

加水

? 確定合適的加水量。加水量一般根據(jù)油脂中磷脂的含量來計(jì)算，通常為油脂重量的2% - 5%。例如，對(duì)于1000千克含有3%磷脂的油脂，大約需要加入30 - 50千克的水。

? 采用緩慢且均勻的方式加水。可以通過帶有噴頭的管道將水噴入油脂中，同時(shí)保持?jǐn)嚢琛＿@樣可以使水與油脂充分混合，避免局部水濃度過高而形成局部過度水化的現(xiàn)象。加水的時(shí)間一般控制在10 - 15分鐘左右，以確保水均勻地分散在油脂中。

攪拌

? 在加水過程中以及加水后，持續(xù)攪拌油脂。攪拌的作用是促進(jìn)磷脂與水的接觸和結(jié)合，使磷脂充分水化。攪拌時(shí)間一般在30 - 60分鐘。攪拌速度要適中，避免產(chǎn)生過多的泡沫，因?yàn)榕菽赡軙?huì)夾帶油脂，造成油脂損失。

? 攪拌過程中可以觀察油脂的狀態(tài)。隨著磷脂的水化，油脂會(huì)逐漸變得渾濁，并且可以看到一些細(xì)小的絮狀物開始出現(xiàn)。這表明磷脂正在水化并從油脂中析出。

靜置沉淀

? 攪拌完成后，停止攪拌，讓油脂在反應(yīng)罐中靜置沉淀。沉淀時(shí)間根據(jù)油脂的品種和反應(yīng)條件有所不同，一般在4 - 8小時(shí)。在沉淀過程中，水化后的磷脂會(huì)逐漸沉降到反應(yīng)罐的底部，形成沉淀層。

? 沉淀的溫度可以保持在70 - 80℃左右。這個(gè)溫度有助于保持磷脂的流動(dòng)性，使其更容易沉降。同時(shí)，較高的溫度也可以防止油脂在靜置過程中凝固。

分離

? 過濾分離：如果采用過濾的方式分離磷脂，將上層澄清的油脂通過管道引入過濾設(shè)備。在過濾過程中，要控制過濾的速度，避免壓力過大導(dǎo)致濾布破裂或雜質(zhì)穿透濾布。過濾后的油脂收集到儲(chǔ)存容器中，而濾渣（主要是磷脂和少量雜質(zhì)）則留在濾布上，定期清理濾布。

? 離心分離：使用離心設(shè)備分離時(shí)，將含有沉淀磷脂的油脂泵入離心機(jī)。離心機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)設(shè)備的型號(hào)和油脂的性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，一般在4000 - 8000轉(zhuǎn)/分鐘。在離心力的作用下，磷脂等雜質(zhì)被甩向離心機(jī)的邊緣，而澄清的油脂則從離心機(jī)的中心出口流出，收集到干凈的容器中。

四、質(zhì)量控制

檢測(cè)磷脂含量

? 在水化脫膠前后，需要檢測(cè)油脂中的磷脂含量?？梢圆捎勉f藍(lán)比色法等化學(xué)檢測(cè)方法。脫膠后的油脂中磷脂含量應(yīng)降低到較低水平，一般要求磷脂含量低于50mg/kg。如果磷脂含量過高，可能需要重新進(jìn)行脫膠操作或者調(diào)整脫膠的參數(shù)。

? 定期對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)，要建立完善的檢測(cè)記錄檔案，記錄每次檢測(cè)的結(jié)果和對(duì)應(yīng)的操作參數(shù)，以便對(duì)脫膠過程進(jìn)行追溯和優(yōu)化。

觀察油脂外觀

? 脫膠后的油脂外觀應(yīng)清澈透明，無渾濁現(xiàn)象。如果油脂仍然渾濁，可能是磷脂沒有完全去除或者在分離過程中又重新混入了雜質(zhì)。可以通過與標(biāo)準(zhǔn)的脫膠油脂樣品進(jìn)行對(duì)比來判斷油脂的外觀質(zhì)量。

? 檢查油脂的顏色是否正常。正常情況下，水化脫膠不會(huì)對(duì)油脂的顏色產(chǎn)生明顯的改變。如果油脂顏色變深，可能是在脫膠過程中發(fā)生了氧化或者受到了其他雜質(zhì)的污染。

五、注意事項(xiàng)

防止油脂氧化

? 在整個(gè)水化脫膠過程中，要盡量減少油脂與空氣的接觸?？梢圆捎玫?dú)獗Ｗo(hù)等措施，在反應(yīng)罐的頂部空間充入氮?dú)?，將空氣排出。因?yàn)橛椭械牟伙柡椭舅岷苋菀着c空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，生成過氧化物等有害物質(zhì)，影響油脂的品質(zhì)和穩(wěn)定性。

? 控制反應(yīng)過程中的溫度和時(shí)間，避免高溫和長(zhǎng)時(shí)間的操作導(dǎo)致油脂氧化。例如，在加熱過程中，一旦達(dá)到預(yù)定溫度，要及時(shí)停止加熱，并且在沉淀和分離過程中，也要避免油脂在高溫下長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中。

廢水處理

? 水化脫膠過程中會(huì)產(chǎn)生含有磷脂等雜質(zhì)的廢水。這些廢水不能直接排放，需要進(jìn)行處理?？梢圆捎梦锢砘瘜W(xué)方法，如混凝沉淀、氣浮等方法對(duì)廢水進(jìn)行初步處理，去除其中的大部分雜質(zhì)。然后再根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保要求，對(duì)廢水進(jìn)行進(jìn)一步的深度處理，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

? 對(duì)廢水處理過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，記錄廢水的水質(zhì)參數(shù)（如化學(xué)需氧量、懸浮物含量等），確保廢水處理效果符合要求。

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