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油脂精煉過程中脫色的原理和方法
2024-11-13
油脂精煉過程中脫色的原理和方法如下：
1. 原理：
• 吸附作用：這是油脂脫色最主要的原理。一些具有多孔結構和較大比表面積的物質，如活性炭、活性白土、膨潤土、凹凸棒土等吸附劑，對油脂中的色素和其他雜質具有較強的選擇性吸附能力。這些吸附劑能夠將色素分子吸附在其表面或孔隙內，從而使油脂中的色素含量降低，達到脫色的目的。油脂中的色素分子與吸附劑之間通過范德華力、氫鍵等分子間作用力相互吸引，并且吸附劑的孔隙結構能夠提供足夠的空間來容納色素分子。例如，葉綠素、類胡蘿卜素等色素分子容易被吸附劑吸附。
• 熱分解作用：對于一些熱敏性色素，在高溫條件下會發生分解反應。較高溫度能破壞色素分子的化學鍵，使其結構發生變化，從而失去顏色。同時，在高溫下油脂中的蛋白質、磷脂等膠質物會脫水變性，吸附其他色素沉降，也能起到輔助脫色的效果。
• 氧化作用：在特定條件下，一些氧化劑可以與色素發生氧化反應，將色素分子中的不飽和鍵氧化斷裂，使色素的發色基團被破壞，從而達到脫色的效果。不過這種化學脫色法在食用油脂的生產中不太常用，因為氧化劑可能會殘留于油脂中，對人體健康產生潛在危害。
2. 方法：
• 吸附脫色法：
• 選擇合適的吸附劑：活性白土是蕞常用的吸附劑之一，它具有較高的吸附能力和較好的脫色效果，價格相對較低，且來源廣泛。活性炭的吸附能力更強，能有效去除油脂中的色素、異味物質以及微量的重金屬離子等，但成本較高。此外，還有硅膠、沸石等吸附劑也可用于油脂脫色，但應用范圍相對較窄。
• 確定吸附劑的用量：吸附劑的用量需要根據油脂的種類、色素含量以及產品的質量要求等來確定。一般來說，活性白土的用量為油重的 1% - 5%，活性炭的用量為油重的 0.1% - 1%左右。
• 控制脫色條件：將吸附劑加入到油脂中后，需要在一定的溫度、時間和攪拌速度下進行脫色反應。溫度一般控制在 80 - 120℃，時間為 20 - 60 分鐘，攪拌速度以確保吸附劑與油脂充分混合為宜。脫色完成后，通過過濾或離心分離的方式將吸附劑與油脂分離。
• 熱脫色法：將油脂加熱到較高溫度（通常在 200 - 300℃），保持一定時間，使熱敏性色素分解，同時利用膠質物的變性吸附其他色素來實現脫色。但該方法需要嚴格控制溫度和時間，以免油脂發生過度氧化或其他不良反應。熱脫色法常作為輔助脫色手段與吸附脫色法結合使用。
• 膜脫色法：利用膜的選擇透過性，使油脂中的色素等雜質在濃度差的作用下被分離出來。這種方法是一種新型的分離技術，可以高效脫除膠質物、游離脂肪酸和色素，但膜的成本較高，且膜的使用壽命和穩定性還需要進一步提高，目前在油脂工業中的應用還處于研究和發展階段。
• 光能脫色法：針對類胡蘿卜素和葉綠素等不飽和度較高的色素，利用它們能吸收可見光和近紫外光從而使得雙鍵被氧化的性質，破壞發色基團的結構從而使油脂脫色。該方法需要特定的光源和設備，且脫色效果受到光照強度、時間等因素的影響，目前在實際生產中的應用也較少。
• 超聲輔助脫色法：將超聲技術與吸附劑結合，利用超聲波的空化效應和機械振動作用，增加吸附劑與油脂中色素的接觸面積和反應速率，從而提高脫色效果。這種方法可以在較低的溫度和較短的時間內達到較好的脫色效果，同時還能減少吸附劑的用量，但超聲設備的投資成本較高，目前在工業生產中的應用也有限。
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