本發(fā)明涉及油脂處理劑，尤其涉及一種油脂無(wú)水脫酸脫皂劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、一般未經(jīng)過(guò)精煉的粗油中，均含有一定數(shù)量的游離脂肪酸(ffa)，收獲的油料作物中的油脂在一定的溫度和濕度條件下，會(huì)因?yàn)橹久傅拇呋忉尫懦鰂fa。ffa比中性油脂更易氧化ffa含量過(guò)高，不僅會(huì)影響油脂的穩(wěn)定性，還會(huì)降低油脂的發(fā)煙點(diǎn)和表面張力，對(duì)油炸食品風(fēng)味造成不良影響。因此，必須通過(guò)技術(shù)手段將ffa的含量控制在較低的水平。降低油脂ffa中含量的技術(shù)手段就是脫酸技術(shù)。脫酸技術(shù)的優(yōu)劣直接影響著最終成品油的得率和品質(zhì)。

2、常規(guī)脫酸(一般又稱堿煉)方法為向油中加入氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣等強(qiáng)堿性溶液與油中的ffa反應(yīng)，生成脂肪酸鈉皂角。由于皂角的密度比油大，易溶于水而難溶于油，通需要經(jīng)過(guò)水洗工序才可降低油中殘?jiān)?，再?jīng)過(guò)負(fù)壓真空脫水，除掉堿煉殘留水分，最終達(dá)到脫酸脫皂的目的。該方法中，脫酸和脫皂是完全獨(dú)立的兩個(gè)工藝過(guò)程，工藝過(guò)程較長(zhǎng)；而且產(chǎn)生大量污染環(huán)境的漂洗廢水，其所含污染物主要是中性油，以肥皂形式存在的脂肪酸鈉鹽，存在工藝復(fù)雜、能耗高、污染環(huán)境等缺點(diǎn)。

3、為克服傳統(tǒng)脫酸方法的缺點(diǎn)，很多新的脫酸方法被研究人員所發(fā)明，如化學(xué)再酯化脫酸、溶劑萃取脫酸、超臨界萃取脫酸、分子蒸留脫酸、酶法脫酸?，F(xiàn)有生物脫酸法，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)、酶價(jià)格較昂貴、目前僅適用于高酸價(jià)毛油，而化學(xué)酷化脫酸法，成本較高，溶劑消耗、脫溶成本高。吸附脫酸是指利用對(duì)ffa具有吸附作用的固體材料除去油中的ffa，吸附脫酸由于實(shí)現(xiàn)了無(wú)水精煉，具有工藝簡(jiǎn)單、精煉成本低、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為油脂精煉的研究熱點(diǎn)。

4、專利cn?108841444(一種食用油脫酸劑的制備方法)公開(kāi)了一種食用油脫酸劑的制備方法，該發(fā)明采用食品級(jí)蒙脫石，經(jīng)過(guò)酸性活化、鈣化、有機(jī)化，獲得固態(tài)脫酸劑，雖然能夠?qū)⒅参镉椭械乃嶂涤?0mgkoh/g降低至4mgkoh/g，但脫酸產(chǎn)生的皂無(wú)法同時(shí)去除。

5、專利cn?106590727(一種堿性陶瓷油脂脫酸劑的制備方法)涉及一種堿性陶瓷油脂脫酸劑的制備方法，該發(fā)明以硅藻土為骨料制得硅藻土陶瓷，再利用其三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行改型，制備了具有多級(jí)孔道結(jié)構(gòu)的硅藻土基多孔陶瓷，最后將其作為載體負(fù)載堿液，制得堿性陶瓷油脂脫酸劑。該發(fā)明制備的堿性陶瓷油脂脫酸劑通過(guò)物理吸附和化學(xué)吸附的綜合作用，雖然有效脫除ffa，但對(duì)脫酸吸附劑的要求高，適用性有限。

6、專利cn?107384587(一種冷榨牡丹籽油的脫酸方法)提供了一種冷榨牡丹籽油的脫酸方法。該方法以冷榨牡丹籽脫膠油為原料，選用氫氧化鈉和硅藻土制備成堿性硅藻土脫酸劑，并采用超聲波輔助法對(duì)牡丹籽油進(jìn)行協(xié)同脫酸，具有物理吸附和化學(xué)吸附的綜合效應(yīng)，一方面通過(guò)加快酸堿反應(yīng)速率提高了牡丹籽油的脫酸效率，另一方面提高了牡丹籽油的品質(zhì)且保留了其風(fēng)味。雖然產(chǎn)生反式脂肪酸含量少、營(yíng)養(yǎng)素保留多，但額外需要超聲輔助設(shè)備，適用性有限。

7、專利cn?102994224(一種油脂無(wú)水脫皂及預(yù)復(fù)脫色精煉方法)公開(kāi)一種油脂無(wú)水脫皂及預(yù)復(fù)脫色精煉方法。首先采用中和及無(wú)水脫皂工段，將毛油進(jìn)行除雜、酸化脫膠、堿煉脫酸以及離心脫皂后直接將脫皂油脂進(jìn)行真空干燥；隨后進(jìn)行預(yù)復(fù)脫色工段，包括助濾劑脫色以及脫色塔內(nèi)混合脫色。該發(fā)明能有效減少油脂精煉中的污水排放，脫酸、脫皂及脫色效果理想，且工藝穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低。但是，真空下高溫干燥處理，使得油脂中的維生素e、植物甾醇含量被大量脫除，因此該方法，降低了油脂營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，這是油脂精煉所不希望的。

8、專利cn?105199845(一種應(yīng)用于脫酸玉米油脫皂的方法)提供一種用冷凍吸附脫除脫酸玉米油中殘?jiān)淼姆椒?。該發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有水洗脫皂時(shí)，存在產(chǎn)生水洗廢水、增加油脂損耗的問(wèn)題。采用冷凍吸附脫除脫酸玉米油中殘?jiān)淼姆椒?。?jīng)過(guò)以下三步完成冷凍吸附脫除脫酸玉米油中殘?jiān)淼姆椒ǎ阂弧A煉脫酸玉米油的制備；二、冷凍吸附法脫皂；三、過(guò)濾、分離皂。本發(fā)明制備的脫蠟玉米清油中含蠟量為50mg/kg，殘?jiān)砹繛?3.1mg/kg，脫皂率為92.8％。利用本方法對(duì)脫酸玉米油中的殘?jiān)磉M(jìn)行脫皂處理，同時(shí)完成了油脂的脫蠟。雖然該專利脫酸脫皂效果較好，但是仍然存在廢水排放，增加了廢水處理難度，同時(shí)，油的損失也隨之增大。

9、專利cn?107090352(一種用低溫?zé)o水二次脫皂工藝精煉玉米油的方法)提供一種用低溫?zé)o水二次脫皂工藝精煉玉米油的方法。該發(fā)明采用低溫?zé)o水二次脫皂工藝精煉玉米油的方法，將傳統(tǒng)堿煉中水洗、干燥工序換為在低溫條件下用硅藻土和活性白土分別吸附的二次脫皂工序，硅藻土還起到助濾的作用。低溫?zé)o水二次脫皂工藝是利用硅藻土和活性白土，分別吸附脫皂代替堿煉脫酸后的水洗工序，這樣既可以降低脫酸油中殘?jiān)砹?，使其達(dá)到脫色工序的要求。雖然低溫?zé)o水二次脫皂工藝具有降低環(huán)境污染，節(jié)約能源的效果，但該工藝線路長(zhǎng)，并且適用性也有限。

10、吸附劑的選擇與制備是吸附脫酸技術(shù)的關(guān)鍵，從上述吸附脫酸相關(guān)專利方法來(lái)看，目前用于制備吸附脫酸劑的材料有活性白土、凹凸棒土、活性炭、沸石、酸化稻殼灰等。但是現(xiàn)有的吸附脫酸劑或存在脫皂不充分、或存在周期長(zhǎng)，適用性有限，或存在產(chǎn)生水洗廢水、增加油脂損耗等問(wèn)題，無(wú)法滿足在無(wú)水洗條件下，對(duì)油酸有效脫除的同時(shí)避免皂的超標(biāo)。因此，開(kāi)發(fā)一種能在脫酸的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)無(wú)水脫皂的吸附劑具有重要的意義，這也是該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種油脂無(wú)水脫酸脫皂劑及其制備方法和應(yīng)用。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種油脂無(wú)水脫酸脫皂劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

3、將膨潤(rùn)土和堿性固體進(jìn)行擠壓鈉化，后研磨過(guò)篩，得到油脂脫酸劑；

4、將所述油脂脫酸劑、硅藻土和檸檬酸進(jìn)行混合，得到所述油脂無(wú)水脫酸脫皂劑。

5、進(jìn)一步地，所述擠壓鈉化的工作條件參數(shù)包括：壓力為15～40mpa，時(shí)間為10～30分鐘。

6、進(jìn)一步地，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述堿性固體的加入量占所述膨潤(rùn)土的10％～25％。

7、進(jìn)一步地，所述堿性固體選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀中的兩種，優(yōu)選為氫氧化鉀和碳酸鈉；所述油脂脫酸劑的粒度為40-150目，所述堿性固體的粒度為60-120目。

8、進(jìn)一步地，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述硅藻土的加入量占所述油脂脫酸劑的50％-150％；以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述檸檬酸的加入量占所述油脂脫酸劑的1％-5％。

9、進(jìn)一步地，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述硅藻土的加入量占所述油脂脫酸劑的75％-125％；以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述檸檬酸的加入量占所述油脂脫酸劑的1％-3％；所述油脂脫酸劑的粒度為60-100目。

10、第二方面，本發(fā)明提供了一種油脂無(wú)水脫酸脫皂劑，所述油脂無(wú)水脫酸脫皂劑是采用第一方面任一項(xiàng)所述的制備方法制得。

11、第三方面，本發(fā)明提供了第一方面任一項(xiàng)和第二方面任一項(xiàng)所述的油脂無(wú)水脫酸脫皂劑在植物油脫酸脫皂中的應(yīng)用。

12、第四方面，本發(fā)明提供了一種植物油脫酸脫皂的方法，所述方法包括以下步驟：

13、向植物油中加入第一方面任一項(xiàng)和第二方面任一項(xiàng)所述的油脂無(wú)水脫酸脫皂劑，后進(jìn)行攪拌，得到混合物；

14、將所述混合物進(jìn)行室溫冷卻吸附，后離心分離，得到脫酸脫皂植物油。

15、進(jìn)一步地，所述植物油包括包括花生油、菜籽油、大豆油、亞麻籽油或玉米油，優(yōu)選為壓榨花生原油；所述植物油的溫度為50-80℃，優(yōu)選為60-70℃；

16、以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述油脂無(wú)水脫酸脫皂劑的加入量占所述植物油的2.5-8.0‰，優(yōu)選為4.0-6.0‰。

17、本發(fā)明實(shí)施例提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：

18、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種油脂無(wú)水脫酸脫皂劑及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明以膨潤(rùn)土為骨料，然后將其與硅藻土混合，再經(jīng)堿性固體和檸檬酸改性，制得脫酸脫皂吸附劑。本發(fā)明制備的油脂無(wú)水脫酸脫皂劑利用本身多孔、比表面積大、吸附能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，提高了與游離脂肪酸的有效接觸面積，并有效吸附固定產(chǎn)生的皂角，使得吸附脫酸的同時(shí)，還可進(jìn)一步去除在脫酸過(guò)程中產(chǎn)生的皂角，而且脫酸脫皂過(guò)程在低溫條件下進(jìn)行，沒(méi)有劇烈的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，在降低酸值和含皂量的同時(shí)，能夠最大限度的保留油脂原有的風(fēng)味。使用本發(fā)明制備的吸附劑脫酸脫皂后，將酸價(jià)為3.37，含皂量為0.0076％的花生毛油加工成酸價(jià)低于3，殘?jiān)砹康陀?.0030％的清油，產(chǎn)品質(zhì)量符合植物油的食用標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明沒(méi)有污水排放，節(jié)約熱能和電能，工藝流程和所需設(shè)備簡(jiǎn)單，具有良好的應(yīng)用前景，且工藝穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低，完全符合節(jié)能減排的新型工業(yè)發(fā)展需要。具體來(lái)說(shuō)：

19、(1)膨潤(rùn)土在我國(guó)原料分布廣泛，價(jià)格低廉，采用鈉化處理得到堿性鈉基膨潤(rùn)土，屬于固體堿性脫酸劑，加入至食用油中能夠輕易的過(guò)濾而提純，并且利用鈉基土較大的比表面積，很好地和植物油中的ffa結(jié)合，在降低食用油中的酸值的同時(shí)有效吸附生成的皂。同時(shí)硅藻土和檸檬酸的添加，可除去部分堿性改性劑產(chǎn)生的皂腳，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)脫皂的目的。

20、(2)膨潤(rùn)土和硅藻土屬于食品工業(yè)用加工助劑，沒(méi)有規(guī)定使用限量，故將其用在油脂工業(yè)上具有一定的安全性。

21、(3)本發(fā)明的吸附劑將脫酸脫皂工藝同時(shí)進(jìn)行，工藝流程簡(jiǎn)單，耗時(shí)短，有效減少了能耗。

22、(4)經(jīng)檢測(cè)，使用本發(fā)明制備的吸附劑脫酸脫皂后，將酸價(jià)為3.37，含皂量為0.0076％的花生毛油加工成酸價(jià)低于3，殘?jiān)砹康陀?.0030％的清油，產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《gb?5009.229-2016食品中酸價(jià)的測(cè)定》和《gbt?5533-2008糧油檢驗(yàn)植物油脂含皂量的測(cè)定》。

23、(5)采用上述無(wú)水脫皂脫皂劑，省掉了油脂脫酸水洗的步驟，簡(jiǎn)化了常規(guī)堿煉脫酸工藝，大大降低了植物油脫酸的洗水用量，進(jìn)而降低了廢水的產(chǎn)生量，避免廢水排放造成的環(huán)境污染。

24、(6)本發(fā)明制備的脫酸脫皂吸附劑，吸附效果好，能夠與油脂充分接觸，脫酸脫皂過(guò)程中的中性油損失也有所降低，同時(shí)可以快速將沉淀物與油分離，油脂得率增加，油耗損率較低。

25、(7)通過(guò)上述應(yīng)用方法，操作條件溫和，避免植物油在高溫下變質(zhì)，很好的保護(hù)了油中的不飽和脂肪酸，最大程度的保留原料中的微量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì)。