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【摘 要】 随着我国经济的快速发展，民众的生活水平不断提升，大家对于食用油的要求和需求也是越来越高。大豆作为食用油的重要原料供应，以大豆毛油为原料，大豆油酶法脱胶在现实生产实际中有着重要应用。本文从酶法脱胶生产工艺入手，简要探讨了大豆油酶法脱胶的生产应用，以期能为所需者提供借鉴。
【关键词】 大豆毛油;酶法脱胶;生产
对于精炼油脂而言，其脱胶的主要作用是将油脂中各磷脂类物质去除。一旦之前的脱胶效果不够理想，则就可能加重日后的脱酸、脱色、脱臭工作量，导致白土消耗量大增、设备结焦、过滤困难、精炼率低等问题。同时，成品油磷含量高易酸败和回色，从而对油脂质量产生。对于油脂中的磷脂，其主要是分成水化以及非水化磷脂两大类。传统脱胶方法如特殊脱胶、水化脱胶、联合脱胶、超级脱胶等可除去水化磷脂，但很难除去非水化磷脂。酶法脱胶通过添加磷脂酶，使非水化磷脂水解成溶血性磷脂，溶血性磷脂具有良好的亲水性，可以利用水化方法去除。根据与磷脂作用方式的不同，磷脂酶可分为磷脂酶A1（PLAl）、磷脂酶A2（PLA2）、磷脂酶C（PLC）、磷脂酶D（PLD）4种。酶法脱胶具有高效稳定、经济环保等特性，是未来油脂精炼中一项值得推广的新技术。某公司精炼车间1000t/d大豆油脱胶生产线使用最新酶法脱胶生产工艺，经过前期生产调试，已经可以高效稳定生产。本文就生产工艺和应用效果进行简要介绍，并对酶法脱胶和特殊脱胶两种方法的脱胶油质量指标和经济指标做了比较。
一、酶法脱胶生产工艺
1、流程
酶法脱胶工艺流程见图1。
图1 酶法脱胶工艺流程
2、说明
大豆毛油加热到75℃，添加0.09%质量分数约45%的柠檬酸溶液，在75℃下搅拌保持25min，冷却到52℃，添加0.05%质量分数约32%的NaOH溶液，使油水相pH为5，混合酶（PLAl+PLC）用量45mg/kg，加水量2%，经过高剪切力混合器混合，形成乳状液，在酶反应罐中搅拌反应2h，然后加热至85℃，进入高速离心机分离脱胶油和油脚，脱胶油进入真空干燥罐脱水，真空度在0.01MPa以上，控制水分小于0.1%，最后进入脱胶油存储罐区或进行后续物理精炼。
3、设备及参数
酸反应罐高12m，直径3m，搅拌转速72r/min;酶反应罐，高13.5m，直径4m，搅拌转速55r/min;Alfa-LavalPXll5EX离心机，最大进油量85m3/h，转鼓最大转速4800r/min;真空干燥罐，高13.5m，直径3m，容积75.8m3;IKAWorksAR-139高剪切力混合器，转速1480r/min。
4、大豆油质量指标测定（见表1、表2）
表1 大豆毛油质量指标
总磷含量/（mg/kg） 非水化磷脂/（mg/g） 酸值（KOH）/（mg/g） 水分及挥发物/%
1002 173 2.13 0.18
由表1、表2可知，经过酶法脱胶后，大豆脱胶油中总磷含量降至5mg/kg，去除率达到99.5%，非水化磷脂含量降至1.2mg/kg，去除率达到99.3%，280℃加热试验合格，无（微量）析出物，脱胶油得率达到98.65%，同比特殊脱胶方法得率提高约0.38个百分点。
表2 大豆脱胶油质量指标
总磷含量/（mg/kg） 非水化磷脂/（mg/g） 酸值（KOH）/（mg/g） 得率/%
5 1.2 1.95 98.65
二、酶法脱胶和特殊脱胶比较
1、特殊脱胶工艺
特殊脱胶是由Alfa-Laval公司推广的方法，即碱炼化学脱胶。其工艺主要为大豆毛油加热至60℃左右，加入质量分数85%的磷酸溶液，添加量0.1%-0.4%（油的酸值（KOH）增大0.6mg/g，说明加酸量合适），通过高效混合器后，反应30-50min，添加适量32%NaOH溶液（脱皂油的酸值（KOH）0.04-0.06mg/g，说明加碱量合适），通过高效混合器搅拌反应30min，加热至85℃进入离心机分离脱胶油和皂脚。后续精炼工艺同酶法脱胶。
2、油质指标比较（见表3）
表3 大豆成品油质量指标
脱胶方法 总磷含量/（mg/kg） 酸值（KOH）/（mg/g） 过氧化值/（mmol/kg） 精炼得率/%
特殊脱胶 5.0 0.07 0.22 96.8
酶法脱胶 1.4 0.06 0.17 97.3
由表3可知，酶法脱胶精炼成品油总磷含量更低，为1.4mg/kg，精炼得率为97.3%，同比特殊脱胶的精炼得率96.8%，增长0.5个百分点，油品质量指标也更好。
3、成品油经济效益比较
表4、表5为精炼lt大豆毛油，酶法脱胶精炼和特殊脱胶精炼对应的原料消耗成本及副产物价值对比。
表4 每吨大豆精炼成品油消耗原料成本比较元
表5 每吨大豆精炼成品油副产物价值比较元
脱胶方法 皂脚 油脚 分馏物
特殊脱胶 127.5 - 90
酶法脱胶 - 88 150
以毛油价格8300元/t，成品油价格8700元/t为例，则酶法脱胶精炼比特殊脱胶精炼经济效益提高74.42元/t，提高了企业竞争力。酶法脱胶减少了水、白土及NaOH用量，废水处理量减少，油脚中含油少和分馏物中VE。含量高等优点，符合我国清洁生产标准HJ/T184--2006（清洁生产标准食用植物油工业（豆油和豆粕）》的要求，工厂精炼技术达到国内清洁生产先进水平。
三、酶法脱胶调试问题及解决策略
水中的Ca2+、Mg2+及Fe3+等离子对酶法脱胶有较大影响，因为金属离子和油中磷脂复合形成非水化磷脂，导致脱胶油中非水化磷脂含量增多。为了避免或减少金属离子的影响，生产时使用经过离子交换法处理后的软水，并定期检测水中金属离子的含量，使其总硬度指标小于0.02mmol/L。酸、碱、磷脂酶、软水等添加量及添加速率对脱胶反应至关重要，在生产时选用进口MiltonRay计量泵和Fisher自控调节阀及E+H仪表传送器，控制操作由PLC系统全程控制，严格控制添加量及添加速率。磷脂酶日常保存温度为5-10℃，如果为了适应计量泵的要求，可用水稀释磷脂酶，但是，为了保持稀释液中磷脂酶的活力不变，磷脂酶稀释液应在30℃以下保存且存放时间最长不能超过12h。磷脂酶能够耐受的最高温度是55℃，因此在酶反应阶段，温度应保持在45-55℃之间。
四、结论
大豆油酶法脱胶技术工艺参数：磷脂酶A1和磷脂酶C混合酶用量45mg/kg，pH5，加水量2%，反应温度52℃，反应时间2h。此条件下脱胶油总磷含量降至5mg/kg，非水化磷脂去除率达到99.3%，精炼成品油总磷含量降至1.4mg/kg。相比较于特殊脱胶精炼法，酶法脱胶精炼有节约用水、白土、用碱及废水量少、分馏物VE含量高等优点，经济效益提高74.42元/t。经实际應用，脱胶效果较为理想，满足后续物理精炼要求，证明了酶法脱胶在我国实际应用是切实可行的。酶法脱胶是值得推广应用的经济环保的新技术。
参考文献：
[1]张伟光，王慧萍.磷脂酶用于大豆油脱胶的研究[J].云南化工.2012（02）
[2]王金梅，姜芳燕，戴大章，李春.磷脂酶高产菌株的筛选、诱变及其在豆油脱胶中的应用[J].环境科学研究.2010（07）
[3]田玉刚，谷克仁.植物油非水化磷脂形成及脱除方法研究进展[J].粮食与油脂.2011（10）
【关键词】 大豆毛油;酶法脱胶;生产
对于精炼油脂而言，其脱胶的主要作用是将油脂中各磷脂类物质去除。一旦之前的脱胶效果不够理想，则就可能加重日后的脱酸、脱色、脱臭工作量，导致白土消耗量大增、设备结焦、过滤困难、精炼率低等问题。同时，成品油磷含量高易酸败和回色，从而对油脂质量产生。对于油脂中的磷脂，其主要是分成水化以及非水化磷脂两大类。传统脱胶方法如特殊脱胶、水化脱胶、联合脱胶、超级脱胶等可除去水化磷脂，但很难除去非水化磷脂。酶法脱胶通过添加磷脂酶，使非水化磷脂水解成溶血性磷脂，溶血性磷脂具有良好的亲水性，可以利用水化方法去除。根据与磷脂作用方式的不同，磷脂酶可分为磷脂酶A1（PLAl）、磷脂酶A2（PLA2）、磷脂酶C（PLC）、磷脂酶D（PLD）4种。酶法脱胶具有高效稳定、经济环保等特性，是未来油脂精炼中一项值得推广的新技术。某公司精炼车间1000t/d大豆油脱胶生产线使用最新酶法脱胶生产工艺，经过前期生产调试，已经可以高效稳定生产。本文就生产工艺和应用效果进行简要介绍，并对酶法脱胶和特殊脱胶两种方法的脱胶油质量指标和经济指标做了比较。
一、酶法脱胶生产工艺
1、流程
酶法脱胶工艺流程见图1。
图1 酶法脱胶工艺流程
2、说明
大豆毛油加热到75℃，添加0.09%质量分数约45%的柠檬酸溶液，在75℃下搅拌保持25min，冷却到52℃，添加0.05%质量分数约32%的NaOH溶液，使油水相pH为5，混合酶（PLAl+PLC）用量45mg/kg，加水量2%，经过高剪切力混合器混合，形成乳状液，在酶反应罐中搅拌反应2h，然后加热至85℃，进入高速离心机分离脱胶油和油脚，脱胶油进入真空干燥罐脱水，真空度在0.01MPa以上，控制水分小于0.1%，最后进入脱胶油存储罐区或进行后续物理精炼。
3、设备及参数
酸反应罐高12m，直径3m，搅拌转速72r/min;酶反应罐，高13.5m，直径4m，搅拌转速55r/min;Alfa-LavalPXll5EX离心机，最大进油量85m3/h，转鼓最大转速4800r/min;真空干燥罐，高13.5m，直径3m，容积75.8m3;IKAWorksAR-139高剪切力混合器，转速1480r/min。
4、大豆油质量指标测定（见表1、表2）
表1 大豆毛油质量指标
总磷含量/（mg/kg） 非水化磷脂/（mg/g） 酸值（KOH）/（mg/g） 水分及挥发物/%
1002 173 2.13 0.18
由表1、表2可知，经过酶法脱胶后，大豆脱胶油中总磷含量降至5mg/kg，去除率达到99.5%，非水化磷脂含量降至1.2mg/kg，去除率达到99.3%，280℃加热试验合格，无（微量）析出物，脱胶油得率达到98.65%，同比特殊脱胶方法得率提高约0.38个百分点。
表2 大豆脱胶油质量指标
总磷含量/（mg/kg） 非水化磷脂/（mg/g） 酸值（KOH）/（mg/g） 得率/%
5 1.2 1.95 98.65
二、酶法脱胶和特殊脱胶比较
1、特殊脱胶工艺
特殊脱胶是由Alfa-Laval公司推广的方法，即碱炼化学脱胶。其工艺主要为大豆毛油加热至60℃左右，加入质量分数85%的磷酸溶液，添加量0.1%-0.4%（油的酸值（KOH）增大0.6mg/g，说明加酸量合适），通过高效混合器后，反应30-50min，添加适量32%NaOH溶液（脱皂油的酸值（KOH）0.04-0.06mg/g，说明加碱量合适），通过高效混合器搅拌反应30min，加热至85℃进入离心机分离脱胶油和皂脚。后续精炼工艺同酶法脱胶。
2、油质指标比较（见表3）
表3 大豆成品油质量指标
脱胶方法 总磷含量/（mg/kg） 酸值（KOH）/（mg/g） 过氧化值/（mmol/kg） 精炼得率/%
特殊脱胶 5.0 0.07 0.22 96.8
酶法脱胶 1.4 0.06 0.17 97.3
由表3可知，酶法脱胶精炼成品油总磷含量更低，为1.4mg/kg，精炼得率为97.3%，同比特殊脱胶的精炼得率96.8%，增长0.5个百分点，油品质量指标也更好。
3、成品油经济效益比较
表4、表5为精炼lt大豆毛油，酶法脱胶精炼和特殊脱胶精炼对应的原料消耗成本及副产物价值对比。
表4 每吨大豆精炼成品油消耗原料成本比较元
表5 每吨大豆精炼成品油副产物价值比较元
脱胶方法 皂脚 油脚 分馏物
特殊脱胶 127.5 - 90
酶法脱胶 - 88 150
以毛油价格8300元/t，成品油价格8700元/t为例，则酶法脱胶精炼比特殊脱胶精炼经济效益提高74.42元/t，提高了企业竞争力。酶法脱胶减少了水、白土及NaOH用量，废水处理量减少，油脚中含油少和分馏物中VE。含量高等优点，符合我国清洁生产标准HJ/T184--2006（清洁生产标准食用植物油工业（豆油和豆粕）》的要求，工厂精炼技术达到国内清洁生产先进水平。
三、酶法脱胶调试问题及解决策略
水中的Ca2+、Mg2+及Fe3+等离子对酶法脱胶有较大影响，因为金属离子和油中磷脂复合形成非水化磷脂，导致脱胶油中非水化磷脂含量增多。为了避免或减少金属离子的影响，生产时使用经过离子交换法处理后的软水，并定期检测水中金属离子的含量，使其总硬度指标小于0.02mmol/L。酸、碱、磷脂酶、软水等添加量及添加速率对脱胶反应至关重要，在生产时选用进口MiltonRay计量泵和Fisher自控调节阀及E+H仪表传送器，控制操作由PLC系统全程控制，严格控制添加量及添加速率。磷脂酶日常保存温度为5-10℃，如果为了适应计量泵的要求，可用水稀释磷脂酶，但是，为了保持稀释液中磷脂酶的活力不变，磷脂酶稀释液应在30℃以下保存且存放时间最长不能超过12h。磷脂酶能够耐受的最高温度是55℃，因此在酶反应阶段，温度应保持在45-55℃之间。
四、结论
大豆油酶法脱胶技术工艺参数：磷脂酶A1和磷脂酶C混合酶用量45mg/kg，pH5，加水量2%，反应温度52℃，反应时间2h。此条件下脱胶油总磷含量降至5mg/kg，非水化磷脂去除率达到99.3%，精炼成品油总磷含量降至1.4mg/kg。相比较于特殊脱胶精炼法，酶法脱胶精炼有节约用水、白土、用碱及废水量少、分馏物VE含量高等优点，经济效益提高74.42元/t。经实际應用，脱胶效果较为理想，满足后续物理精炼要求，证明了酶法脱胶在我国实际应用是切实可行的。酶法脱胶是值得推广应用的经济环保的新技术。
参考文献：
[1]张伟光，王慧萍.磷脂酶用于大豆油脱胶的研究[J].云南化工.2012（02）
[2]王金梅，姜芳燕，戴大章，李春.磷脂酶高产菌株的筛选、诱变及其在豆油脱胶中的应用[J].环境科学研究.2010（07）
[3]田玉刚，谷克仁.植物油非水化磷脂形成及脱除方法研究进展[J].粮食与油脂.2011（10）