1.结晶温度和冷却速率
由于甘油三酯中的脂肪酸碳链较长,因此在冷却过程中会产生过冷现象,即其结晶温度较固体脂肪的凝固温度低。
在油脂结晶过程中,应控制冷却结晶的速率。当油脂经冷却从过饱和到形成晶核,如果冷却速率太快,则会形成许多的晶核,使体系中的黏度增大,分子的运动受阻,影响结晶体的长大,不利于结晶的固体脂肪与液体油的分离,从而影响分提后产品的质量。
另外,冷却速率往往与所采用的工艺路线有关。一般干法分提降温应慢,而溶剂分提等则降温速率可快一些。实际生产中,结晶温度和降温速率可采用冷却试验求得冷却曲线来进行指导生产。
2.结晶时间
由于甘油三酯中的脂肪酸碳链较长,会形成过冷现象,使体系的黏度增大,从而使晶格形成的速度变慢,故油脂结晶需要一定的时间。
结晶时间主要与体系的黏度、多晶性、甘油三酯最终稳定晶型的性质、冷却速度及设备结构等有密切的关系。
3.搅拌速度
在油脂冷却结晶过程中,冷却搅拌主要起强化传质和传热的作用,即将体系中的热量快速地传递到冷却介质中,使体系中的油脂得到冷却。同时,随着温度的下降,油脂黏度增大,体系中分子运动速率减小,结晶的速率会下降。因此,通过适当的搅拌能强化传质和传热的效果。但搅拌速度不宜太快,否则会使结晶体被打碎,影响分离效果。一般用10r/min左右为宜。
4.辅助剂(www.xing528.com)
在油脂分提中,所用的辅助剂有溶剂、表面活性剂、助晶剂等。溶剂的加入不仅降低油脂体系的黏度,而且增加了体系中液相的比例,增加了饱和度高的甘油三酯的自由度,从而加快结晶的过程,有利于得到易过滤的晶体,且分提后产品的质量也提高。
在油脂结晶分提中,可加入表面活性剂,因为脂晶体系是多孔性的物质,在其微孔中及表面吸附着一定数量的液体油,常规的方法难以除去这些液体油。但当加入表面活性剂的水溶液后,会使脂晶体的毛细孔润湿,从晶体中分离出来,同时使脂晶体表面由疏水性转变成亲水性而转移至水相,从而使固脂与液体油得到很好的分离。为使乳化体系具有一定的稳定性,但其稳定性也不能太稳定而不易分离,所以常添加一定数量的电介质。
在油脂结晶中,也可加入结晶促进剂,如羟基硬脂精、固脂等,以诱发晶核的形成,促进晶体的成长。
5.输送及分离方式
在油脂冷却结晶后,获得很好的结晶体。要使结晶体与液体油得到很好的分离,输送及分离的形式也非常重要。输送时尽量避免紊流剪切力的产生,最好采用真空吸滤或压缩空气输送。
过滤时的压力也不宜过大,最高压力不超过0.2MPa,否则晶体受压易堵塞滤布的孔眼,使过滤困难。但近年来发展了新的高压膜式过滤机,其操作压力可达3MPa,一般操作压力在0.4~0.8MPa范围。
6.油脂的种类及其品质
不同的甘油三酯,其脂肪酸组成上有差异,因此在其形成稳定性晶型及分离的难易程度上也有差异。通常能形成β型晶体的油脂,如棕榈油、棉籽油、米糠油等所形成的晶体易分离,而花生油的结晶体为胶束状晶体而无法分提。
油脂中的一些杂质,也对其结晶和分离产生一定的影响。主要有胶质、游离脂肪酸、甘油二酯、甘油一酯、过氧化物等,会影响冷却结晶时体系的黏度,增加饱和甘油三酯在液体油相中的溶解度,延缓晶体的形成及晶型的转化等,从而影响分提的效果及产品的质量。
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