油脂的预处理——脱色

  废油脂收集后一般只经过简单加工，其中必定含有数量和种类都不同的色素．通常呈黑褐色，不透明，有强烈的酸腐恶臭气味．凝固点高。脱色就是将油脂中天然的和加工生产过程产生的有色物质脱除的过程．同时还可以除去微量金属、胶质、皂粒和其他物质．包括一些气味分子。

废油脂脱色是保证生物柴油外观品质的前提条件之一．因此在对其处理过程中需要进行脱色。用于油脂脱色的方法有物理化学法(吸附法、加热法)和化学法(氧化法、还原法、离子交换树脂法和光化学法等)等。不过目前企业中应用最广的是吸附脱色法．而脱色剂常用活性白土。活性白土对色素及其他胶态物质吸附能力很强，特别是对碱性原子团和极性原子团吸附能力更强。因此，活性白土处理废油脂时除起到脱除色素的作用外，还能除去油脂中微量的皂、磷脂及多环芳香烃等。下面对各种脱色方法一一进行介绍。

1.吸附脱色法

吸附脱色法是_丁业上应用最为广泛的脱色方法．是利用某些吸附剂对某些色素有选择地吸附从而除去油脂内色素及其他杂质的方法。常见的吸附剂有活性自土、凹凸棒土、活性炭、沸石等。

(1)活性白土脱色活性白土是用黏土(主要是膨润土)为原料，经无机酸化处理．再经水漂洗、干燥制成的吸附剂，外观为乳白色粉末，无臭，无味，无毒，吸附性能很强，能吸附有色物质、有机物质。在空气中易吸潮，放置过久会降低吸附性能。但是，加热至300℃以上便开始失去结晶水．使结构发生变化，影响褪色效果。活性白土不溶于水、有机溶剂和各种油类中，几乎完全溶于热烧碱和盐酸中，相对密度2．3～2．5，在水及油中膨润极小。

活性白土是黏土经酸处理后的一种具有较高活性的吸附剂。其对色素及其他胶态物质的吸附能力很强，对羟基等极性原子团吸附能力更强。活性白土比天然白土的吸附能力强，但其与废油脂接触时容易造成油脂少量水解．致使脱色后油脂酸值上升。一般活性白土的用量视废油脂的色泽而定。白土用量过少．达不到预期的脱色效果；白土用量过多，油耗多废油脂酸值回升高，过氧化值增大且带有过浓的白土味。因此．为了达到较好的脱色效果，适宜的用量要通过试验确定。

由于活性白土吸油率较高．一般过滤后的白土中通常含有25％～40％的油脂。采用预脱色工艺可以解决脱色和降低白土用量的问题。预脱色过程分两个步骤：首先未脱色的油脂与用过一次的白土进行混合．即预脱色：预脱色后将经过过滤的预脱色油与新鲜的白土混合、过滤。试验结果表明．在预脱色过程中．使用过一次的白土能脱除高达70％的色素物质。

由于白土价格便宜·供应充足，故多数厂家均采用白土为脱色剂。但白土加入过多会使油品脱色后有“白土味”。这种“白土味”实际是由于白土的催化作用使得油脂的不饱和双键断裂形成低分子．产生了具有一定气味的醛类、酮类、醌类等二级氧化产物。随着白土用量的增加·油品在白土表面的化学作用增加．氢过氧化物进一步转变为二级氧化物．过氧化值降至虽低值。“白土味”达最大值前，过氧化物的催化分解作用大于白土对醛类物质的吸附。“白土味”达最大值后，白土对二级氧化产物的吸附是主要的 过氧化值、含皂量的降低主要在脱色过程中进行．含磷量的降低主要在水化中和过程．但脱色过程能保证磷脂降低到所需水平．如原油含磷量为348mg／kg，中和油为79．6mg/kg．而脱色油则为0.44mg／kg。由此可见．油脂脱色不仅可以降低色素，还可降低磷脂含量、过氧化值、皂含量和金属离子含量，从而起到改善油品风味和提高油品氧化稳定性的作用。

(2)凹凸棒土脱色技术 凹凸棒土是一种纤维状矿土，其主要成分是二氧化硅和占11．35％的氧化镁及占9．62％的鼍氧化二铝。油脂中色素物质易被氧化镁和氧化铝吸收·脱色效果良好。与活性自土相比．脱色时用量少．吸油率低．油损失小。朱振海等人比较了凹凸棒土和活性白土对茶毛油4次脱色处理后的脱色率和色度。两种吸附剂在同等用量的条件下，连续4次脱色处理．凹凸棒土的吸附效果显著优于活性白土，脱色率达到97.32%。

(3)活性炭脱色技术 活性炭的碳含量高达90％～98％，结构细密多孔．比表面积大，每克表面积达200～1000m²。活性炭吸附能力强．具有疏水性．能吸附高分子物喷。对除去油中绿色和红色色素非常有效．且脱色后不会给油脂带来异味：但价格昂贵，吸油率较高，脱色后过滤速率慢。

活性白土与活性炭混台使用既可以起到很好的脱色作带．又能去除白土的土腥味．王丽娟等人在研究中表明．使用活性炭可降低紫苏油的过氧化唐．庞文胜等人在荼油精炼工艺中采用自土、活性炭．将分子量较大的色素吸附．从而达到茶油脱色的目的．再经过脱臭等加工丁艺。得一级精炼茶油。

油脂吸附脱色过程包括物理吸附和化学吸附两个过程。油脂的特性、脱色T艺及工艺条件都会影响吸附剂的吸附特性。吸附脱色剂选用活性较高的为好。要采用脱色效果好、油脂损失少及过滤速率快的吸附剂。另外，吸附剂的用量和脱胶油的质量也会影响脱色效果。活性白土会对水的羟基进行吸附．油脂中水的存在会造成白土活性的降低，减弱脱色效果。因此，在碱炼和水洗后．须将水去除干净。此外，搅拌速率、脱色温度及真空度、脱色时间等均对脱色效果有影响。张余权、钟南雁等人在茶油精炼的研究中发现。白土量、脱色温度是脱色工艺的首要条件，脱色时间是次要条件．其最优脱色条件是：白土用量6％，脱色温度110℃，脱色时间为15min。在此条件下，所得脱色油肉眼观察近无色，达到化妆品用油要求。真空油脂脱色可达到较好的效果。吸附剂对油脂的氧化有催化作用，可使色素固定或产生新的色素。在真空下．可避免色素的氧化，减少空气中氧气的介人．从而避免油脂氧化。

2.化学脱色法

(1)热脱色法热能脱色是利用某些热敏性色素的热变性．通过加热而达到脱色目的的一种脱色方法。油脂中的某些蛋白质、胶质及磷脂等物质的降解物，在热能作用下脱水变性，于凝析过程中吸附其他色素一并沉降；其他热敏性物质受热分解，这就构成了热能脱色的机制。热能脱色可于常压或减压下进行，操作温度为1 40℃左右．色泽褪变后即应及时冷却．以减缓油脂的热氧化。热能脱色法不可避免地伴随着油脂热氧化．庄往由于操作不当而导致过氧化值增高及新色素的产生。因此．该方法仅限于一些含热敏性色素的低碘值油脂的辅助脱色。

(2)其他化学脱色法化学法除了加热法．还有氧化法：双氧水是一种氧化能力较强的物质，在通常情况下由于其自身的弱电离作用而呈弱酸性．在其受到加热时分解释放出氧气．特别是在碱性条件下。这种分解作用更加剧烈．氧化能力更强。反应产生的游离氧使植物油中的色素得到氧化分解．从而达到脱色的目的．化学脱色法还包括还原法(硫酸锌粉、亚硫酸钠法等)、酸炼法等。对于废油脂脱色．可用化学试剂进行脱色．但要注意陵工艺不仅可能影响油品品质，而且试剂还可能残留在废油脂中。

来源：北京标准物质网www.biaowu.com