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文檔簡(jiǎn)介
1、油脂精煉與加工工藝學(xué)的復(fù)習(xí)總結(jié)緒論1. 油脂工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用和地位v 食品工業(yè) a) 提供精制的食用油脂產(chǎn)品b) 改性油脂深加工產(chǎn)品c) 油料的綜合利用提取蛋白質(zhì)(肉制食品配料、高蛋白飲料)提取生物活性成分(功能性食品或藥物)v 飼料工業(yè)得到高品質(zhì)的飼用餅粕 v 輕工業(yè)、化學(xué)工業(yè)d) 肥皂e) 油漆f) 潤(rùn)滑油(縫紉機(jī)、自行車等)g) 蠟燭h) 化妝品基料i) 表面活性劑j) 乳化劑k) 增塑劑、潤(rùn)滑劑等2. 何為油脂?可供人類食用的動(dòng)、植物油叫作食用油脂,簡(jiǎn)稱油脂3. 油脂的來源植物油料:大豆、花生、棉籽、油菜籽、向日葵、干椰子肉、棕櫚核、紅花籽、芝麻、亞麻籽、玉米胚芽、米糠等動(dòng)物的脂
2、肪組織:牛乳、豬、牛、羊肉4. 食用油脂的分類主要分為:干性油、半干性油、不干性油依據(jù):以油在空氣中表面形成一層硬而有彈性的薄膜的難易來區(qū)別的v 干性油: 主要包括:亞麻仁油、桐油、麻籽油、紅花油、 核桃油、芥油、葵花油等 用途:除少數(shù)食用外,多用于快干性的油漆、清漆、印刷墨油、油繪彩等。n 半干性油:主要包括:棉籽油、菜籽油、大豆油、芥子油、木棉籽油、芝麻油、玉米油、米糠油n 不干性油:主要包括:花生油、橄欖油、山茶油、茶油、蓖麻油用途:作為食用油,化妝品、潤(rùn)滑油和醫(yī)藥的原料5. 脂的分類 植物脂:椰子油、棕櫚油、棕櫚核油、 可可脂等 動(dòng)物脂:牛脂、豬脂、牛骨脂、羊脂等 乳脂6. 小麥胚芽油
3、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值(1)延緩衰老。提取天然VE的理想原料。(2)改善心肌功能。小麥胚芽油中廿八碳醇,它能夠增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)的爆發(fā)力和耐力,改善心肌功能,提高全身肌肉松馳作用和靈敏性,對(duì)運(yùn)動(dòng)員來說是一種很好的營(yíng)養(yǎng)保健品。(3)小麥胚芽中類胡蘿素,具有抗輻射、抗衰老、防止腫瘤等功效。 7.何為加工油脂?加工油脂主要指以植物油或動(dòng)物油為原料經(jīng)氫化、交酯反應(yīng)、分離、混合等化工操作得到的具有一定性狀的油脂8.何為起酥油?v 起酥油是指精煉的動(dòng)、植物油脂,氫化油或上述油脂的混合物,經(jīng)急冷、捏合制造的固態(tài)油脂或不經(jīng)過急冷、捏合制造的固態(tài)或流動(dòng)態(tài)的油脂產(chǎn)品。9.油脂精煉與加工工藝學(xué)的研究?jī)?nèi)容油脂的精煉脫膠:用水除去磷脂和蛋白質(zhì)
4、膠體狀雜質(zhì)脫酸:用堿中和游離脂肪酸脫色:用活性白土、活性碳脫去雜色素和棉酚脫臭:真空脫去毛油中揮發(fā)性異味物質(zhì)脫蠟:除去蠟質(zhì)油脂的改性氫化:通過催化加氫的過程使油脂分子中的不飽和脂肪酸變?yōu)轱柡椭舅嵊欣矫妫篔 穩(wěn)定性提高;J 顏色變淺;J 風(fēng)味改變;J 便于運(yùn)輸和貯藏;J 制造起酥油、人造奶油等不利方面:n 多不飽和脂肪酸含量下降;n 脂溶性維生素被破壞;n 可能產(chǎn)生反式脂肪酸油脂的酯交換反應(yīng)優(yōu)點(diǎn):不產(chǎn)生反式脂肪酸第一章 毛油的來源及組成1. 何為毛油、機(jī)械毛油、浸出毛油?n 毛油:經(jīng)壓榨、浸出或水代法得到的未經(jīng)精煉的植物油脂n 機(jī)械毛油:油料經(jīng)磁選、篩選、破碎、軋坯、蒸炒后用機(jī)械擠壓而制得的
5、毛油n 浸出毛油:油料經(jīng)預(yù)處理(或用壓榨餅)采用溶劑浸出等方法制得的毛油2.毛油由哪幾部分組成?主要由甘油三酯(中性油)和非甘油三酯組成(雜質(zhì)),雜志有機(jī)械雜質(zhì)、水溶性雜質(zhì)、脂溶性雜質(zhì)3.為什么要除去毛油中磷脂?v 使油色變深暗、混濁。v 遇熱(280)焦化發(fā)苦,生成黑色沉淀v 烹飪時(shí)產(chǎn)生大量泡沫(溢鍋)v 含不飽和脂肪酸,較油脂易氧化酸敗除去方法:水化脫膠,酸煉脫膠,堿煉脫酸4.毛棉籽油、芝麻油及菜籽油中的特殊雜質(zhì)分別是什么?毛棉籽油:泥砂、料胚粉末、纖維、草屑、金屬、磷脂、糖類、蛋白質(zhì)、游離脂肪酸、甾醇、生育酚、色素、角鯊烯、蠟、棉酚芝麻油:芝麻素、芝麻酚林、芝麻酚菜籽油:硫代葡萄糖甙(也
6、稱芥子甙)注意:葉綠素能抑制油脂的氫化反應(yīng)5.黃曲霉毒素的理化性質(zhì)及除去黃曲霉毒素的方法。黃曲霉毒素的理化性質(zhì):n 耐熱,高于280裂解。n 難溶于水,易溶于油,甲醇,丙酮和氯仿n 堿性條件下,內(nèi)脂環(huán)被破壞形成香豆素鈉鹽,該鹽能溶于水。n 在酸性條件下,能發(fā)生逆反應(yīng),恢復(fù)其毒性。除去黃曲霉毒素的方法:n 堿煉配合水洗n 活性白土、活性炭n 紫外光照射n 溶劑萃取、化學(xué)藥品破壞、高溫破壞工業(yè)上常用堿煉-水洗和吸附法從油中除去6.油脂精煉的方法有哪些?機(jī)械法:沉淀、過濾、離心分離化學(xué)法:酸煉、酯化、氧化還原物理化學(xué)法:水化、中和、吸附、蒸餾、液-液萃取、混合油精煉7.油脂精煉的意義v 增強(qiáng)油脂儲(chǔ)存
7、穩(wěn)定性v 改善油脂風(fēng)味(毛油泡沫多、有異味、油煙大)v 改善油脂色澤v 為油脂深加工制品提供原料8.毛油與精煉油的區(qū)別p 毛油通常是散裝油,顏色深暗,透明度差甚至渾濁,久置后有沉淀物和懸浮顯現(xiàn),有的毛油有刺鼻的異味和大量的泡沫。p 吃糧要粗,吃油要精 第二章 毛油的初步處理1. 精煉過程形成的懸浮體系v 水化脫膠過程形成的油-油腳v 堿煉過程形成的油-皂腳體系v 脫色過程中形成的油-吸附劑體系v 脫蠟過程中形成的油-蠟體系 2.提高沉降速度的方法有哪些?l 凝聚(添加電解質(zhì)及水)l 降低體系粘度(升高體系溫度)Ø 不超過顆粒凝聚的臨界溫度(80左右)3.影響沉降的因素(1)顆粒性質(zhì)對(duì)
8、沉降的影響顆粒的形狀v 表面阻力和形狀阻力 v 沉降速度:形狀不規(guī)則的顆粒球形顆?;蝾w粒聚集體v 凝聚和絮凝有利于沉降v 顆粒的粒度v 顆粒的密度 顆粒的濃度v 低濃度:自由沉降v 中濃度:通過溝道沉降v 高濃度:干擾沉降,介質(zhì)通過初始顆粒間的微小空隙向上流動(dòng),使壓實(shí)速度降低,整個(gè)沉降歷程延長(zhǎng)(2)凝聚處理對(duì)沉降的影響合適的高效凝聚劑并注意操作有利于提高沉降速度和縮短整個(gè)沉降歷程絮團(tuán)密而實(shí)(3)器壁對(duì)沉降的影響v 器壁效應(yīng):容器器壁對(duì)顆粒沉降的阻滯作用。v 沉降容器的直徑v 沉降容器的高度:對(duì)于濃度高的沉降顆粒 (要足夠高,更多的是自由沉降) v 沉降容器的形狀(4)溫度對(duì)沉降的影響v 調(diào)整溫
9、度油脂粘度改變注意:對(duì)于膠溶性的懸浮體系,體系的溫度的調(diào)整應(yīng)不超過顆粒的凝聚臨界溫度4.影響過濾的因素(1)懸浮體系的性質(zhì)對(duì)過濾的影響v 固相含量:固相濃度愈大,過濾速度愈低 v 固體顆粒的粒度:顆粒愈大愈硬 ,過濾速度愈快 v 固體顆粒的機(jī)械性能 (2)過濾推動(dòng)力對(duì)過濾的影響v 過濾推動(dòng)力:指濾液通過濾餅和過濾介質(zhì)時(shí)的總壓強(qiáng)降(P) v 重力v 加壓:借助泵的壓力,油脂生產(chǎn)普遍采用 v 真空v 離心力 (3)過濾介質(zhì)對(duì)過濾的影響棉織品 :棉帆布32s/8、21s/8;斜紋帆布32s/4、21s/10;無梭苫蓋布和普通白細(xì)布20s/6化纖品:滌綸濾布:#130、#260、#747;維尼綸濾布:
10、#828 金屬絲織品 :80、100目/in2:粗油過濾;180、360目/in2:脫色油過濾(4)助濾劑對(duì)過濾的影響提高過濾速度,提高濾液的澄清度ü 形成有利于過濾的濾餅骨架 ü 防止過濾孔道的堵塞ü 防止濾液渾濁5.對(duì)于不可壓縮性濾餅和可壓縮性濾餅提高過濾速率的主要因素分別是什么?不可壓縮性:提高推動(dòng)力可壓縮性:提高過濾溫度,降低濾液粘度,摻進(jìn)不可壓縮性助濾劑6.過濾時(shí)加入過濾劑的作用提高澄清度以及過濾效能7.常用的助濾劑有哪些?硅藻土:無定形SiO2,是低等水生植物硅藻的遺體,為白色固體或粉末狀,顆粒小、多孔、形狀不規(guī)則、惰性好、不溶于懸浮液珍珠巖:一種火山
11、噴發(fā)的酸性熔巖,經(jīng)急劇冷卻而成的玻璃質(zhì)巖石8.離心過濾的定義將懸浮液加入裝有過濾介質(zhì)且鼓壁開孔的轉(zhuǎn)鼓中,借轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,使液相透過介質(zhì)和鼓壁,而固相為介質(zhì)所截留,從而實(shí)現(xiàn)固液相分離的過程,稱之為離心過濾與一般過濾分離方法相比,其優(yōu)缺點(diǎn):J 優(yōu)點(diǎn): 有較大的推動(dòng)力; 過濾速率快;濾餅含濕量低;J 缺點(diǎn): 不適用于可壓縮性濾餅;9.離心沉降分離:借助于高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,使油脂懸浮體系的液體和懸浮物分離,實(shí)現(xiàn)固液相分離的過程v 對(duì)于懸浮物粒度細(xì)小、固液相密度差較小的懸浮液更適毛油初步處理的目的:除去毛油中的懸浮雜質(zhì)(油料餅?zāi)┗蚱赡⒛嗌?、草桿纖維、鐵屑等固體雜質(zhì))第三章 油脂脫膠1.
12、何為水化脫膠?利用磷脂等膠溶性雜質(zhì)的親水性,將一定量的水或稀堿、食鹽、磷酸等電解質(zhì)水溶液,在攪拌下加入毛油中,使其中的膠溶性雜質(zhì)吸水膨脹,凝聚并分離除去的一種油脂脫膠方法2.影響水化脫膠的因素(溫度、加水量、混合強(qiáng)度與作用時(shí)間、電解質(zhì) 、原料油的質(zhì)量 )(1)溫度對(duì)水化脫膠的影響v 膠體分散相凝聚的臨界溫度:膠體分散相在一定條件下開始凝聚時(shí)的溫度。v 只有等于或低于臨界溫度,膠體才能凝聚v 溫度高,油脂的粘度低v 溫度高,磷脂吸水能力強(qiáng)溫度與加水量的關(guān)系:溫度低,加水量少;溫度高,加水量多 (2)加水量對(duì)水化脫膠的影響v 潤(rùn)濕磷脂分子,使卵磷脂由內(nèi)鹽式轉(zhuǎn)變成水化式;v 使磷脂發(fā)生水化作用,改變
13、凝聚臨界溫度;v 使其他親水膠質(zhì)吸水改變極化度;v 促使膠粒凝聚或絮凝。注:水量不足,磷脂水化不完全,膠粒絮凝不好;水量過多,則有可能形成局部的水/油或油/水乳化現(xiàn)象,難以分離。 (3)混合強(qiáng)度對(duì)水化脫膠的影響v 水化開始時(shí),必須有較高的混合速度v 隨著水化程度的加深,混合強(qiáng)度應(yīng)逐漸降低v 攪拌太快會(huì)打碎膠團(tuán)并造成乳化(4)作用時(shí)間對(duì)水化脫膠的影響水化時(shí)間不足時(shí):v 重相只見乳濁水v 油腳呈稀松顆粒狀、色黃并拌有明水v 脫膠油280加熱試驗(yàn)不合格(P244-245)水化時(shí)間適宜:ü 油腳呈褐色粘膠(5)電解質(zhì)對(duì)水化脫膠的影響v 中和膠體的表面電荷,消除(或降低)質(zhì)點(diǎn)的電位或水合度,促
14、使膠體質(zhì)點(diǎn)凝聚。v 磷酸和檸檬酸等促使非親水性磷脂變成親水性磷脂。v 明礬水解出的氫氧化鋁以及生成的脂肪酸鋁具有較強(qiáng)的吸附能力。v 磷酸、檸檬酸螯合、鈍化并脫除微量金屬離子,有利于精煉油氣味、滋味和氧化穩(wěn)定性的提高。v 使膠粒絮凝緊密,降低絮團(tuán)含油量,加速沉降速度,提高水化得率。(6)原料油的質(zhì)量對(duì)水化脫膠的影響v 未完全成熟或變質(zhì)油料制取的毛油,脫膠困難v 沒有蒸炒好的油料制得的油,脫膠要困難v 可可仁油、棕油、楊柳油等易于脫膠v 花生油、大豆油、棉籽油等較難v 亞麻籽油、菜籽油則更難2. 間歇式水化脫膠的工藝流程及高溫水化法 的操作要點(diǎn)(1) 高溫水化法預(yù)熱:將粗油加熱到水化溫度,并使膠質(zhì)
15、初步潤(rùn)濕,為水化作好準(zhǔn)備加水水化:v 加水量:為膠質(zhì)含量的3.5倍左右,一般以形成似透明狀白色膠粒為宜。v 加水速度:剛開始稍快些,但應(yīng)視膠粒吸水情況隨時(shí)調(diào)整 v 操作溫度:終溫80左右,當(dāng)油面微細(xì)油沫減少,出現(xiàn)明顯“油路”時(shí),停止加熱 v 攪拌速度:v 添加水時(shí),混合強(qiáng)度一般要高些,以6070r/min為宜v 隨著水化程度的加深,強(qiáng)度應(yīng)逐漸v 到水化結(jié)束時(shí),攪拌速度1030r/min加熱干燥(或脫溶)v 真空干燥:90105,8.0kPa,至油面和視鏡玻璃不見水汽為止 v 脫溶:140,4.0kPa ,直接蒸汽通量不低于30kght油。脫溶時(shí)間2060min。水化油腳處理v 加食鹽:按油腳的
16、45的比例添加粉細(xì)食鹽,加熱至100110,進(jìn)行攪拌, 然后靜置放出底層鹽水,撇取上浮油脂。 v 離心機(jī)離心分離出油脂v 溶劑浸出法分離出油脂(2) 中溫水化法與高溫水化法不同之處:v 水化溫度通常為6065v 加水量為粗油膠質(zhì)含量的23倍 v 靜置沉降時(shí)間6 h(3) 低溫水化法v 溫度:2030 v 加水量:為粗油膠質(zhì)含量的0.5倍。v 靜置沉降時(shí)間10 h。v 操作周期長(zhǎng),油腳含油量高,處理麻煩,只適用于生產(chǎn)規(guī)模小的企業(yè)。3.硫酸脫膠的機(jī)理p 濃硫酸作為脫水劑作用于膠質(zhì),使其炭化p 硫酸使色素發(fā)生磺化或酯化反應(yīng)而褪色。p 稀硫酸促使膠質(zhì)發(fā)生水解,易于除去。p 稀硫酸作為強(qiáng)電解質(zhì),使膠質(zhì)發(fā)
17、生凝聚或絮凝,為沉降分離創(chuàng)造了條件。4.磷酸脫膠的機(jī)理p 將非水化磷脂轉(zhuǎn)變?yōu)樗字琾 葉綠素轉(zhuǎn)變?yōu)轭伾^淺的脫鎂葉綠素p 絡(luò)合金屬離子Fe、Cu等5.兩種磷酸脫膠方法哪種工藝損耗低、成本低,為什么?前一種方法工藝損耗低、成本低,因?yàn)樗环蛛x一次油腳,工序簡(jiǎn)單6.Alcon法脫膠的原理(適用于未變質(zhì)和未受損的油料)原理:為防止油在浸出過程中非水化磷脂含量的增加,在油料軋坯之后,浸出工序之前,使油料坯快速升溫至100,鈍化磷脂酶,減少-磷脂轉(zhuǎn)變?yōu)?磷脂的機(jī)會(huì)第四章 油脂脫酸1.堿煉脫酸定義堿煉脫酸是指用堿中和油脂中的游離脂肪酸,所生成的皂吸附部分其他雜質(zhì),而從油中沉降分離的精煉方法v 所用堿:氫
18、氧化鈉(燒堿、火堿)、碳酸鈉(純堿)、氫氧化鈣等。 2.堿煉脫酸過程的主要作用ü 中和游離脂肪酸,生成的脂肪酸鈉鹽(鈉皂)成為絮凝狀物而沉降。 ü 鈉皂將其他雜質(zhì)吸附沉降,起到脫酸、脫膠、脫固體雜質(zhì)和脫色的作用。 ü 燒堿和少量甘三酯的皂化反應(yīng)引起煉耗的增加。3.堿煉脫酸過程所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(1)完全中和反應(yīng):與游離脂肪酸,生成的脂肪酸鈉 (2)不完全中和 (3)水解(4)皂化4.非均態(tài)反應(yīng)的定義脂肪酸是具有親水和疏水基團(tuán)的兩性物質(zhì),當(dāng)其與堿液接觸時(shí),雖說不能相互形成均態(tài)真溶液,但由于親水基團(tuán)的物理化學(xué)特性,脂肪酸的親水基團(tuán)會(huì)定向圍包在堿滴的表面,而進(jìn)行界面化學(xué)反
19、應(yīng)5.超量堿定義、加入超量堿的目的堿煉操作中,為了阻止逆向反應(yīng)彌補(bǔ)理論堿量在分解和凝聚其他雜質(zhì)、皂化中性油以及被皂膜包容所引起的消耗,需要超出理論堿量而額外增加一些堿量,這部分超加的堿稱為超量堿。 加入超量堿的目的ü 阻止逆向反應(yīng)的發(fā)生ü 彌補(bǔ)理論堿量在分解和凝聚其他雜質(zhì)時(shí)所引起的消耗ü 彌補(bǔ)理論堿量皂化中性油所引起的消耗ü 彌補(bǔ)理論堿量被皂膜包容所引起的消耗6.理論堿與超量堿的計(jì)算P45GNaOH理=7.13×10-4×G油× AV GNaOH總= GNaOH理 + GNaOH超 = 7.13×10-4
20、5;AV × G油+ B× G油= (7.13×10-4 ×AV + B)× G油 GNaOH × C= GNaOH總7.堿煉過程中混合與攪拌的目的v 加堿時(shí),使堿液在油相中有很高的分散度v 中和時(shí),增進(jìn)堿液與游離脂肪酸的相對(duì)運(yùn)動(dòng),提高反應(yīng)的速率v 中和時(shí),使反應(yīng)生成的皂膜盡快地脫離堿滴 v 中和反應(yīng)之后(間歇式工藝中),促進(jìn)皂膜凝聚或絮凝,提高皂腳對(duì)色素等雜質(zhì)的吸附效果8.精煉率、精煉效率、酸值煉耗比及精煉指數(shù)的定義p 精煉率(中性油的回收量):粗油經(jīng)過堿煉脫酸后,得到的堿煉成品油量與粗油量的百分比率p 精煉效率(中性油的回收率):
21、粗油經(jīng)過堿煉脫酸后,精煉率占粗油中性油脂含量的百分?jǐn)?shù)p 酸值煉耗比(L/A):堿煉總損耗與脫除掉的酸值的比值。p 精煉指數(shù)(RF):堿煉總損耗與脫除掉的游離脂肪酸的比值。9.長(zhǎng)混堿煉與短混堿煉工藝的區(qū)別10.澤尼斯(塔式)堿煉工藝的機(jī)理v 稀堿液,對(duì)皂膜的溶解能力強(qiáng)v 堿性皂液對(duì)色素的相對(duì)吸附表面積遠(yuǎn)大于常規(guī)中和皂腳v 稀堿液對(duì)中性油脂的皂化緩和v 堿液濃度: l3,及時(shí)更換v 中和溫度:穩(wěn)定在 6080 v 粗油品質(zhì):酸值10v 預(yù)處理:必須脫膠和固相顆粒水化脫膠的基本原理p 磷脂的甘油三酯溶膠(毛油)體系的特征n 分散性n 不穩(wěn)定性p 毛油中膠溶性雜質(zhì)(磷脂)的特征n 甘油磷脂的結(jié)構(gòu)特征n
22、 磷脂在水中的排列方式n 磷脂在油中的排列方式n 油中加水對(duì)磷脂的影響第五章 油脂脫色1.吸附劑的種類及各自的特點(diǎn)天然漂土膨潤(rùn)土酸性白土v 主要礦物成分是蒙脫土(水合硅酸鋁 )v 脫色系數(shù)較低、吸油率也較高v 為活性白土所代替活性白土v 以膨潤(rùn)土為原料經(jīng)處理加工成的活性較高的吸附劑v 脫色中應(yīng)用最廣泛v 酸活化:用硫酸或鹽酸使蒙脫土結(jié)構(gòu)中的鋁離子被氫離子取代到某一合適的程度,同時(shí)溶解掉一部分氧化鐵、氧化鎂,氧化鈣等,使微孔增加,有效地提高其吸附脫色的能力?;钚蕴縱 活性炭是由木屑、蔗渣、谷殼、硬果殼等炭化后,再經(jīng)化學(xué)或物理活化處理而成v 主要成分:碳v 疏松的孔隙,比表面積大,脫色系數(shù)高 v
23、價(jià)格昂貴,吸油率較高v 常與漂土或活性白土一起使用,混合比通常為1:1020 沸石v 主要成分: SiO2、Al2O3v 脫色效果好,降低油脂的酸價(jià)和水分v 比活性白土便宜,是脫色的新材料凹凸棒土v 主要成分: SiO2v 富鎂纖維狀礦物 v 優(yōu)點(diǎn):與活性白土比較,脫色時(shí)用量少,油損失小,價(jià)格便宜。v 缺點(diǎn):過濾較困難 硅藻土v 硅藻土:無定形SiO2,是低等水生植物硅藻的遺體,為白色固體或粉末狀 v 脫色系數(shù)低,常用作助濾劑硅膠v 主要成分: SiO2v 較強(qiáng)的吸附能力,價(jià)格昂貴 2.吸附脫色機(jī)理v 吸附劑表面的吸附§ 物理吸附v 吸附作用力:范德華力v 吸附劑表面:?jiǎn)?、多分子層v
24、 無選擇性,低溫下進(jìn)行的吸附v 吸附快,解吸也快,易達(dá)到平衡§ 化學(xué)吸附v 吸附劑表面上的原子有吸附某種物質(zhì)而降低表面能的傾向v 定義:被吸附物和吸附劑之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移或形成共用電子時(shí),如同進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),稱為化學(xué)吸附v 吸附作用力:發(fā)生電子轉(zhuǎn)移或形成共用電子v 吸附劑表面:?jiǎn)畏肿訉觱 有選擇性v 吸附、解吸、達(dá)到平衡慢(高溫)被吸附物的濃度一定時(shí),吸附過程隨溫度升高時(shí)的變化q 物理吸附化學(xué)吸附q 均為放熱,溫度升高到一定數(shù)值以后,吸附量會(huì)降低吸附等溫線吸附 吸附,解吸 平衡3.影響吸附脫色的因素(1)油的品質(zhì)及前處理v 天然色素較易脫除,加工色素難脫除v 殘留膠質(zhì)、懸浮物(如皂腳)降
25、低脫色效率(2)吸附劑的質(zhì)量和用量v 活性白土最常用 原土、酸處理、水分、松密度、pH值、粒度由預(yù)實(shí)驗(yàn)確定:最適的活性白土,最佳添加量(3)操作壓力v 常壓:活性度較低的吸附劑,飽和程度高的油脂v 負(fù)壓:各國(guó)通用,活性較高的吸附劑,不飽和程度高的油脂活性低的吸附劑催化氧化的性能低(4)操作溫度v 脫除紅色脫除黃色v 常壓,活性低的吸附劑負(fù)壓,活性高的吸附劑溫度不能太高,否則增大游離脂肪酸的含量(5)操作時(shí)間v 吸附平衡 v 過分延長(zhǎng)時(shí)間,會(huì)使色度回升 v 過分延長(zhǎng)時(shí)間,脂肪酸雙鍵共軛化 v 脫色時(shí)間:20min左右 (6)混合程度v 常壓脫色:以達(dá)到吸附劑在油中呈均勻懸浮狀態(tài)即可,不要過于強(qiáng)烈
26、,以減少油脂氧化的程度。v 減壓脫色:混合強(qiáng)度可激烈些,以不引起油脂的飛濺為度 (7)脫色工藝v 分批加入吸附劑比一次全量加入的脫色效果好v 壓濾脫色(油穿濾吸附劑層)有特殊的脫色效果脫色初溫不能太高v 初溫溫度過高,活性白土中的自由水分迅速蒸發(fā),蒙脫土晶格瓦解 v 初溫溫度過高,油脂在升溫過程中得不到白土水分揮發(fā)時(shí)所逸出的水蒸汽的保護(hù)作用而導(dǎo)致色素固定和產(chǎn)生新生色素 必需先脫除油中的水分v 當(dāng)油中含有水分時(shí),降低吸附劑對(duì)殘?jiān)淼奈铰蕍 當(dāng)油中含有水分時(shí),有可能導(dǎo)致脫色油FFA增值。 第六章 油脂脫臭1. 操作壓強(qiáng)、通氣速率與時(shí)間對(duì)脫臭的影響操作壓強(qiáng)v 物質(zhì)的沸點(diǎn)隨著壓強(qiáng)的增加而升高;v 脂肪
27、酸及臭味物質(zhì)在一定的壓力之下具有相應(yīng)的沸點(diǎn),隨著操作壓強(qiáng)的降低其沸點(diǎn)相應(yīng)降低,所以蒸汽用量隨之而降低;v 真空度能有效避免油脂水解所引起的蒸餾損耗;v 目前優(yōu)良的脫臭蒸餾塔的操作壓強(qiáng)一般控制在0.27-0.40kPa.通汽速率與時(shí)間v 通汽速率增大,汽化效率也在增大。但是通汽速率必須保持在油脂開始發(fā)生飛濺現(xiàn)象的限度以下。v 當(dāng)操作壓強(qiáng)和通汽速率固定不變時(shí),汽提脫臭時(shí)間與油脂中游離脂肪酸及臭味組分的蒸汽壓成反比。所以脫除定量游離脂肪酸及臭味組分所需的蒸汽量,隨著油中游離脂肪酸及臭味組分的減少而增加。故脫臭的最后階段需要足夠的時(shí)間和蒸汽量。2 脫臭過程對(duì)直接蒸汽質(zhì)量以及脫臭設(shè)備結(jié)構(gòu)的要求直接蒸汽質(zhì)
28、量v 干燥,不含氧;要求脫臭系統(tǒng)的設(shè)備、管道、閥門、泵等都要求嚴(yán)格密閉,不漏氣,以免造成真空度下降和油脂氧化。v 嚴(yán)防直接蒸汽把鍋爐水帶到油脂中,因?yàn)殄仩t水中會(huì)帶有金屬離子,后者容易導(dǎo)致油脂氧化。脫臭設(shè)備的結(jié)構(gòu)v 保證相平衡。 v 脫臭器中油層深度:采用大口徑,油層深度1.0-1.4m.v 脫臭器內(nèi)防飛濺和蒸餾液回流結(jié)構(gòu)對(duì)脫臭效果也有明顯影響。如液面以上空間過大則蒸餾到氣相的臭味組分不能及時(shí)引到脫臭設(shè)備外,就會(huì)在該空間冷凝回流到液相,嚴(yán)重影響脫臭效果;而液面以上空間太小,則會(huì)增加飛濺損耗。v 脫臭器要用不銹鋼制造,否則會(huì)引起油脂色澤大幅度增加,并會(huì)降低油脂的抗氧化穩(wěn)定性能。3.脫臭原理油脂脫臭
29、是利用油脂中臭味成分與甘油三酯的揮發(fā)度(蒸汽壓)的差異,在高溫和真空條件下借助水蒸氣蒸餾脫除臭味物質(zhì)的工藝過程油脂脫臭是脫除這些引起臭味組分的過程,是分離純化的過程4脫臭損耗n 蒸餾損耗v 低分子醛,酮及游離脂肪酸;v 油脂水解;v 甾醇及其他不皂化物 ;v 中性油脂n 飛濺損耗氣提蒸汽在沖出油層到達(dá)脫臭罐(塔)的頂部時(shí),一般已沒有足夠的速度能使相當(dāng)數(shù)量的油滴帶走,但是當(dāng)蒸汽噴入油中,以及由油層表面沖出時(shí),由于蒸汽體積膨脹能產(chǎn)生相當(dāng)大的動(dòng)能,這一能量使油滴沖出擋板進(jìn)入排氣管道,排氣管道截面積小,該處蒸汽流速較大,能使油滴繼續(xù)被氣流帶出脫臭罐(塔)外6. 為什么采用水蒸氣蒸餾?Ø 直接
30、蒸餾不可行(TAG易氧化分解,油酸沸點(diǎn)286),工業(yè)操作溫度在180-270;Ø 輔助劑原理及作用 熱力學(xué)意義在于從外加總壓中承受一部分與其本身分壓相當(dāng)?shù)膲毫Α?#216; 水蒸汽作為輔助劑(水蒸氣蒸餾)的依據(jù) 水蒸汽廉價(jià)、來源容易及易于分離;汽提脫臭是水蒸氣通過待脫臭油脂,被揮發(fā)性組分的臭味物質(zhì)所飽和,并按照分壓逸出,從而臭味組份被脫除。第七章 油脂脫蠟1. 脫蠟機(jī)理Ø 蠟質(zhì)有比較高的熔點(diǎn) 隨著溫度下降,蠟分子中的酯鍵極性增強(qiáng),低于30時(shí)蠟形成結(jié)晶析出,形成較穩(wěn)定的膠體系統(tǒng)。Ø 蠟質(zhì)結(jié)晶的穩(wěn)定性持續(xù)降溫,蠟晶凝聚成的晶粒,形成懸濁液。油脂(液態(tài))樣品在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下
31、冷卻至開始出現(xiàn)渾濁的溫度,稱為其濁點(diǎn)(cloud point).2. 脫蠟意義v 油脂中含有微量的蠟,可使油脂濁點(diǎn)升高,透明度和消化吸收率下降,并且氣味和適口性變差;v 蠟是重要的工業(yè)原料,可用于制蠟紙、防水劑和光澤劑等;v 因此,油脂脫蠟可提高食用油的品質(zhì),營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和含油食品的質(zhì)量,也提高油脂的工業(yè)利用價(jià)值。3. 影響脫蠟的因素(1) 溫度v 存在的過飽和與過冷卻現(xiàn)象。v 脫蠟要求既要低于過飽和所需的溫度又不能太低,溫度太低則油脂粘度大,分離困難。目前常規(guī)法20-30,溶劑法20左右。(2) 冷卻速率冷卻速率要求緩慢,這樣高熔點(diǎn)的蠟首先析出,同時(shí)放出結(jié)晶熱,隨著溫度繼續(xù)下降,低熔點(diǎn)的蠟也析出
32、,通過攪拌,即將析出(低熔點(diǎn))的蠟分子與已結(jié)晶析出(高熔點(diǎn))的蠟碰撞,形成大而少的晶體過程:熔融,過冷卻、過飽和,晶核形成與生長(zhǎng)。(3) 結(jié)晶時(shí)間v 晶核形成到晶體生長(zhǎng)成大而結(jié)實(shí)的晶體需要足夠的時(shí)間。主要兩方面原因:v 如上所述,溫度冷卻需緩慢進(jìn)行;v 晶核形成后,需要在該溫度下保持一定時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)晶(熟成、老化),此過程中晶體繼續(xù)長(zhǎng)大。(4) 攪拌作用及速率Ø 攪拌作用 結(jié)晶是放熱過程,攪拌使油脂冷卻均勻; 攪拌使晶核與即將結(jié)晶的蠟分子碰撞,生成大而結(jié)實(shí)的晶粒,減少晶簇的形成,從而減少脫蠟過程油脂損耗。Ø 攪拌速率 速率要求適中,太慢則易生成小而多的晶粒,難以分離,同時(shí)夾帶
33、油脂;太快則打碎晶粒(10-13r/min)。(5) 輔助劑(涉及到不同的脫蠟方法)溶劑、表面活性劑、凝聚劑、尿素、靜電脫蠟v 溶劑:溶劑有助于蠟結(jié)晶析出,晶體的成長(zhǎng)速率加快,易得到大而結(jié)實(shí)的晶粒,冷卻速率也可提高(溫度一般20),形成的蠟晶體夾帶油脂少,損耗低v 油脂和蠟的分子結(jié)構(gòu)不同,對(duì)溶劑的親和力也就不同,在低溫下親和力的差異更大v 降低體系粘度,有利于油蠟的分離,減少油脂夾帶表面活性劑:油脂脫蠟過程中加入表面活性劑有助于蠟的結(jié)晶。表面活性劑分子的非極性基團(tuán)與蠟的烴基有較強(qiáng)的親和力而形成共聚體,同時(shí)表面活性劑還具有較強(qiáng)的極性基團(tuán),因而形成的共聚體的極性大于單體蠟,使得油-蠟界面的界面張力
34、大大增加,與油脂易于分離。形成的共聚體晶體大,生長(zhǎng)速率快凝聚劑:凝聚劑是一種電解質(zhì)助晶劑。其作用機(jī)理是破壞了油-蠟溶膠體系的穩(wěn)定性,從而使蠟晶粒凝聚尿素:尿素能選擇性地把蠟包合在結(jié)晶形成的螺旋狀管道體內(nèi),該包合物易于沉淀而與油脂分離靜電脫蠟:利用外加電場(chǎng)使蠟分子極化,帶負(fù)電荷的蠟晶粒在電場(chǎng)作用下,在陽(yáng)極富集并沉降,從而使油蠟分離(6)輸送及分離方式各種輸送泵輸送流體造成紊流強(qiáng)弱不一,紊流越強(qiáng),流體受到的剪切力也就越大。為避免蠟晶受剪切力而破碎,在輸送含有蠟晶的油脂時(shí),應(yīng)使用弱紊流、低剪切力的往復(fù)式柱塞泵,或者用壓縮空氣,最好用真空吸濾(7) 油脂品質(zhì)油脂中的膠性雜質(zhì)會(huì)增大油脂的粘度,不但影響蠟
35、晶的形成,降低蠟晶的結(jié)實(shí)度,給油蠟分離造成困難,而且還降低了蠟的質(zhì)量,因此油脂在脫蠟之前應(yīng)該先脫膠。第八章 油脂分提1.油脂晶體中主要存在哪三種晶型?它們的熔點(diǎn)、密度及穩(wěn)定性的順序?三種晶型轉(zhuǎn)變的示意圖?v 油脂晶體中主要存在a,和三種晶型。這三種晶型的穩(wěn)定性、密度以及熔點(diǎn)均依次增加(見P124, P126,表8-1,8-2及下表)v a,和晶型的晶格分別屬于六方晶系,正交晶系和三斜晶系。三種晶型的轉(zhuǎn)變并不可逆。例如可從a向晶型轉(zhuǎn)變,但不會(huì)發(fā)生向 a晶型轉(zhuǎn)變。4. 影響油脂分提的因素(1) 油脂及其品質(zhì)膠質(zhì):油脂中的膠性雜質(zhì)會(huì)增大各種TAG的互溶度和油脂的粘度,對(duì)油脂結(jié)晶有抑制作用。在低溫下,
36、膠質(zhì)的存在有可能形成膠性共聚體,不利于油脂晶體的過濾,即不利于分離游離脂肪酸:游離脂肪酸在油脂中的溶解度較大,并且容易與飽和TAG形成共熔體,使得部分飽和TAG隨其進(jìn)入液態(tài)油中,從而降低了分提的效果。但也有研究表明,適量的游離脂肪酸能起到晶種的作用,可降低結(jié)晶的溫度,使分體范圍變窄而有利于分離。甘油二酯(DAG):目前研究中DAG普遍被用作為晶型穩(wěn)定劑,具有延緩晶型 晶型轉(zhuǎn)變的作用甘油一酯(MAG):MAG具有乳化性,在油脂結(jié)晶過程中,起阻礙作用,研究表明,其含量超過2%時(shí)即阻礙晶核形成。在應(yīng)用極性溶劑分提時(shí),由于MAG的雙親性質(zhì),影響了體系的極性從而影響分提效果過氧化物:過氧化物能降低油脂的
37、固體脂肪指數(shù),還會(huì)增大油脂的粘度,對(duì)結(jié)晶和分離均有不利的影響。(因此,待分提的油脂所含的雜質(zhì)(類脂組分)應(yīng)該控制在低含量。)(2)晶種與不均勻晶核Ø 晶種:在冷卻結(jié)晶過程中首先形成的晶核,它能誘導(dǎo)固態(tài)脂在其周圍析出、成長(zhǎng)。(事實(shí)上是在結(jié)晶過程中,為降低過冷度或過飽和度而外加入的小晶體充當(dāng)晶核,稱為晶種)Ø 油脂分提過程中常加入脂肪酸作為晶種。Ø 不均勻晶核:油脂在精煉、輸送過程中,由于溫度低于固態(tài)脂肪凝固點(diǎn)而析出的晶體。Ø 不均勻晶核是在非勻速降溫過程中形成的,晶型各異,顆粒大小不一,當(dāng)轉(zhuǎn)入冷凍結(jié)晶階段之后,不利于脂晶的均勻成長(zhǎng)和成熟,使結(jié)晶體本身產(chǎn)生缺
38、陷,影響油脂分提。因此實(shí)際操作中是在結(jié)晶分提之前,加熱熔融體系,然后轉(zhuǎn)入正常冷凍分提階段。(3)結(jié)晶溫度和冷卻速率v 在該分提過程中,如果過冷度過大,則一方面高熔點(diǎn)及中高熔點(diǎn)組分可能會(huì)同時(shí)結(jié)晶形成晶核,使體系形成晶核多而細(xì)小;另一方面,過冷度過大,體系的粘度大,分子移動(dòng)困難,阻礙晶體成長(zhǎng)。這兩方面均不利于結(jié)晶分提。(形成的晶體夾帶著較多的液態(tài)油)v 因此,應(yīng)逐漸冷卻,使高熔點(diǎn)組分首先形成晶核,然后晶體生長(zhǎng)。(4) 結(jié)晶時(shí)間如前所述,由于過冷現(xiàn)象的存在,以及操作過程需緩慢冷卻,而且低溫下粘度大,晶體成長(zhǎng)速度較慢(分子移動(dòng)困難),因此結(jié)晶過程需要足夠的時(shí)間(5) 攪拌速度攪拌可促進(jìn)分子擴(kuò)散,也有利
39、散熱。速度需適當(dāng)(一般10r/min)(6) 輔助劑v 溶劑:稀釋體系,降低粘度,有利于晶體成長(zhǎng),結(jié)晶體夾帶油脂少,同時(shí)也有利于最后結(jié)晶體和液態(tài)油的過濾分離。v 抑晶劑(改良劑):塑性油脂生產(chǎn)。避免延緩晶型 的轉(zhuǎn)變。(7) 輸送及分離方式v 油脂結(jié)晶體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限,不能承受高剪切力和壓力,輸送過程中盡量避免紊流剪切,最好用真空吸慮或壓縮空氣輸送。v 過濾壓強(qiáng)不能太大,否則晶體變形堵塞過濾空隙,使得過濾困難。(助濾劑可加快過濾速率)3.油脂結(jié)晶過程包括哪些階段?Ø 過冷卻:在一定溫度下,微小晶體的飽和蒸汽壓恒大于普通晶體的飽和蒸汽壓是液 體產(chǎn)生過冷現(xiàn)象的主要原因。(開爾文公式)
40、16; 晶核形成v 均相成核潔凈的過冷卻(或飽和度)溶液進(jìn)入介穩(wěn)區(qū)時(shí),還不能自發(fā)地產(chǎn)生晶核,只有進(jìn)入不穩(wěn)區(qū),溶液才能自發(fā)產(chǎn)生晶核。這種在均相過冷卻溶液產(chǎn)生晶核的過程稱為均相成核v 異相成核溶液在外來物(如大氣中的微塵)的誘導(dǎo)下生成晶核的過程,稱為異相成核v 二次成核在已有晶體存在的條件下產(chǎn)生晶核的過程稱為二次成核Ø 晶體生長(zhǎng)第九章 油脂氫化1. 請(qǐng)根據(jù)Horiuti-Polanyi 氫化理論,采用圖解說明油脂氫化過程中,異構(gòu)體(四種)是如何形成的?共軛雙鍵又是如何形成的?Ø 半氫化中間體通過以下四種途徑生成各種異構(gòu)體: 半氫化中間體接受催化劑表面一個(gè)氫原子,形成飽和鍵; 氫
41、原子Ha回到催化劑表面,原來雙鍵恢復(fù); 氫原子Hb回到催化劑表面,發(fā)生順反異構(gòu)化; Hc或Hd回到催化劑表面,發(fā)生雙鍵位置移動(dòng)。 Ø 若9C上獲得一個(gè)氫原子,11C(亞甲基)上失去一個(gè)氫原子He,則形成共軛雙鍵。2. 溫度、壓力、攪拌以及反應(yīng)物是如何影響油脂氫化過程?n 溫度 升溫增大了氫氣在油中的溶解度(表9-3); 升溫降低了油的粘度,有利于氫氣從氣相擴(kuò)散到油相,可持久確保氫氣的供給,使有效氫在催化劑表面呈飽和狀態(tài),從而加速反應(yīng)。 溫度升高的同時(shí),氫化反應(yīng)速率加快,催化劑表面上的有效氫有可能部分被耗盡,致使催化劑表面剩余的活化中心向碳鏈上奪取一個(gè)氫原子,從而產(chǎn)生雙鍵轉(zhuǎn)移或順反異構(gòu)
42、。 升溫有利于多烯酸共軛化,因此比一稀酸酯氫化速率快,故選擇性增大。但是溫度繼續(xù)升高,催化劑表面缺氫更嚴(yán)重,因此選擇性不再增大。n 壓 力 油脂氫化通常在0.07-0.39MPa下進(jìn)行。 增大壓力,可增大氫在油中的溶解度,使催化劑表面吸附的有效氫處于飽和狀態(tài),從而加速反應(yīng)。 壓力對(duì)異構(gòu)化及選擇性影響有限。低壓下,催化劑表面吸附的有效氫可能滿足不了氫化反應(yīng)的需求,容易導(dǎo)致異構(gòu)化,選擇性提高;高壓下,催化劑表面吸附的氫足以滿足氫化的需求,對(duì)異構(gòu)化和選擇性影響較小。n 攪 拌 油脂氫化是固-液-氣三相反應(yīng),攪拌有利反應(yīng)物間的傳質(zhì),促進(jìn)氫氣在油中的溶解以及氫氣、油與催化劑表面的接觸,從而加速反應(yīng)的進(jìn)行
43、; 氫化是放熱反應(yīng),攪拌有利體系熱度均勻; 攪拌增加了傳質(zhì)速率,催化劑表面能吸附足夠的氫,可供各種雙鍵加成,且脫氫概率小。因此選擇性低,異構(gòu)化少。n 催化劑(種類、表面結(jié)構(gòu)、濃度)n 反應(yīng)物底物油脂? 油脂的組成和結(jié)構(gòu)是影響氫化速率的內(nèi)因:F 雙鍵越多,氫化速率越快;F 靠近羧基的雙鍵比靠近甲基的雙鍵氫化速率快;F 共軛雙鍵比所有非共軛雙鍵氫化速率快;F 順式雙鍵較反式雙鍵氫化速率快;F 1,4-戊二烯酸(酯)較被多個(gè)亞甲基隔離的二烯酸(酯)氫化速率快。油脂品質(zhì)對(duì)氫化過程的影響主要體現(xiàn)在油脂中游離脂肪酸、磷脂、蛋白質(zhì)、硫化物及堿煉油脂中殘存的微量金屬雜質(zhì)使催化劑中毒氫 氣? 未經(jīng)凈化的氫氣含有
44、少量H2S、SO2和CO等雜質(zhì),也能使催化劑中毒,0.5-5%的硫足以使鎳完全失去活性。? CO和N2對(duì)催化劑雖然只引起可逆性中毒,但在低溫下,即使氫氣中含有0.1%的CO,氫化反應(yīng)也會(huì)終止。? 高溫下, CO和O2會(huì)降低催化劑對(duì)氫氣的吸附量,從而降低氫化速率,影響氫化過程。? 因此,氫氣的純凈度要求很高。3 油脂氫化過程中選擇性是指什么?如何表征選擇性?Ø 不飽和度不同的脂肪酸酯與催化劑吸附的強(qiáng)弱、先后順序存在區(qū)別,氫化速率不同,也就是說不飽和度不同的脂肪酸的氫化有選擇性。Ø 選擇性是通過不飽和度不同的脂肪酸的氫化速率大小的比較來劃分。通常以亞麻酸酯、亞油酸酯、油酸酯氫化
45、速率來對(duì)比。實(shí)際過程中,SRI值常用來表示氫化選擇性:SRI=0,所有組分直接氫化生成硬脂酸酯;SRI=1,油酸酯與亞油酸值氫化速率相同;SRI=2,各雙鍵的氫化速率相等,亞油酸酯的氫化 速率是油酸酯的兩倍;SRI=50,亞油酸酯的氫化速率是油酸酯的50倍;SRI=,亞油酸酯全部氫化之后,油酸酯才開始?xì)浠磻?yīng)。銅催化劑具有該特性。4. 銅系催化劑的特征? 銅具有較好的選擇性。銅與鎳、鈷、鉻等做成二元或多元催化劑,用于氫化時(shí)不僅有較高的反應(yīng)速度,而且有較強(qiáng)的選擇性。銅系催化劑的缺點(diǎn)是銅金屬本身對(duì)油脂具有較強(qiáng)的促進(jìn)氧化作用。? 銅-鎳二元催化劑 國(guó)內(nèi)常用,價(jià)格便宜,易于回收再生。對(duì)亞麻酸有較好的選
46、擇性。在美國(guó)常用其在大豆色拉油生產(chǎn)。將大豆油輕度氫化,使亞麻酸氫化成亞油酸,提高穩(wěn)定性,改善風(fēng)味。? 銅-鉻-錳三元催化劑F 該催化劑對(duì)多烯酸具有較高的選擇性。對(duì)亞麻酸有高的選擇性(SRLn=10-15) ,對(duì)油酸選擇性低。因此產(chǎn)品中含硬脂酸量極少。F 同時(shí)該催化劑具有抑制異構(gòu)化作用。F 在高壓下具有較高的催化活性。催化劑中毒:氫化反應(yīng)物油脂、氫氣中都存在著一定量的金屬雜質(zhì),一些雜質(zhì)易被吸附于金屬催化劑的表面,形成化學(xué)吸附,解吸困難,從而使催化劑活性中心喪失機(jī)能,這就是催化劑中毒。第十章 油脂酯交換1. 酯交換反應(yīng)的分類及其方程式酸 解:油脂與脂肪酸作用,酯中酰基與脂肪酸?;Q,生成新酯的反
47、應(yīng)稱為酸解酸解反應(yīng)非常緩慢,需要在高溫條件下進(jìn)行? 通過酸解反應(yīng),可以將低分子量的脂肪酸引入到由高分子量的脂肪酸構(gòu)成的油脂中,反之亦然,從而改變油脂的理化性質(zhì)。? 要使酸解反應(yīng)順利進(jìn)行,一要游離酸的活度大于被置換下來酸的活度,二要自反應(yīng)體系中移去酸解下來的脂肪酸。醇 解:油脂與醇作用,交換烷氧基生成新的酯和醇的反應(yīng)稱為醇解反應(yīng)? 可參與反應(yīng)的醇類有一元醇、二元醇(如乙二醇)、三元醇、多元醇(蔗糖)等。? 醇解反應(yīng)廣泛應(yīng)用于食品加工中,尤其在食品乳化劑的生產(chǎn)。? TAG與甘油醇解反應(yīng)可以得到MAG,DAG及TAG的混合物。MAG作為食品乳化劑,約占世界乳化劑總產(chǎn)量的75%; DAG除了作為食品乳
48、化劑之外,還是一種重要的健康油。? 醇解反應(yīng)還廣泛應(yīng)用在三梨醇脂肪酸酯及蔗糖酯等的生產(chǎn)。MAG生產(chǎn):? 目前通常在250ºC, 堿催化,N2保護(hù)條件下進(jìn)行;MAG得率在30-50%; 反應(yīng)后期需先中和堿再降溫,產(chǎn)品純化采用分子蒸餾。? 生物酶法在50ºC左右條件下進(jìn)行, MAG得率可達(dá)80%; 產(chǎn)品質(zhì)量好,色澤淺,適合多不飽和脂肪酸酯的生產(chǎn);酶法有很好的應(yīng)用前景。酯-酯交換:TAG與TAG或其他酯類作用,交換酰基生成新酯的反應(yīng)稱為酯-酯交換反應(yīng)。? 油脂酯交換可以是同一TAG分子內(nèi)的?;粨Q,也可以是不同TAG分子間的?;粨Q,分別稱為分子內(nèi)酯交換和分子間酯交換。? 油脂的
49、性質(zhì)主要取決于所含脂肪酸的種類、碳鏈長(zhǎng)度、不飽和程度和脂肪酸在甘油酯分子中的分布。? 酯-酯交換反應(yīng)中,雖然油脂的脂肪酸組成沒有發(fā)生改變,但是?;嘏藕螅舅岱植紶顩r的變化使油脂的物理性質(zhì)發(fā)生變化。? 酯-酯交換作為當(dāng)今油脂改性的重要手段之一,在油脂食品生產(chǎn)中的應(yīng)用日益增加。2. 脂肪酸在TAG中的分布(1)天然油脂中脂肪酸在TAG中的分布? 天然油脂中,脂肪酸在TAG中的分布既不是均勻也不是隨機(jī)的:F 植物油中的油酸、亞油酸和亞麻酸具有選擇性地與甘油的Sn-2位的羥基結(jié)合,其余脂肪酸如飽和脂肪酸與長(zhǎng)碳鏈不飽和脂肪酸,包括多余的油酸與亞油酸、亞麻酸,則集中在Sn-1與Sn-3位上;F 不常見
50、脂肪酸(如芥酸)則結(jié)合在sn-3位上。(2) 酯交換油脂中脂肪酸在TAG的分布v 油脂酯交換反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是各種脂肪酸在分子內(nèi)和分子間進(jìn)行重排的過程。這種重排符合隨機(jī)化原則,即脂肪酸進(jìn)入甘油三個(gè)羥基的幾率相等,各占1/3. (顯然采用的催化劑無選擇性)v 由此可見,天然油脂酯交換后脂肪酸的分布發(fā)生了明顯的變化,出現(xiàn)了天然油脂中所沒有的TAG種類。3 酯交換反應(yīng)后油脂性質(zhì)的變化主要體現(xiàn)在哪些方面?n 熔 點(diǎn):TAG的熔點(diǎn)主要受組成其結(jié)構(gòu)的脂肪酸的飽和程度以及碳鏈長(zhǎng)度所影響。通過酯交換反應(yīng),使原來脂肪酸組成不同的油脂在酯交換以后脂肪酸組成重新分配,從而使產(chǎn)品的熔點(diǎn)發(fā)生相應(yīng)的變化。n SFI (Solid Fat Index):油脂酯交換以后,脂肪酸重新分布,致使酯交換后的產(chǎn)品的物理性能發(fā)生了較大的變化。SFI=固體脂肪量/總脂肪量*100%。塑性油脂中,SFI是一個(gè)非常重要的指標(biāo),SFI值的變化將引起油脂的可塑性、稠度發(fā)生相應(yīng)的變化。n 結(jié)晶特性:塑性油脂要求其呈晶型,但是有些油脂中其TAG分子具有較大的相似性,容易形成晶型,如豬油中的TAG大都數(shù)以二飽和(S2U)存在,其中棕櫚酸主要位于Sn-2位,其TAG結(jié)構(gòu)的相似性導(dǎo)致其容易形成晶型。實(shí)
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