植物油酶法脱胶工艺

可行性分析报告

摘  要:  本文针对植物油精炼过程中利用酶制剂进行脱胶的技术要求，分析其在现有技术下解决的可行性，并分析项目本身的可行性。

关键词:  酶法脱胶；植物油；胶质；磷脂

1 引言

在植物油的精制中，为了使植物油得到令人满意的风味质量，确保充分的稳定性，需要各种杂质除去。其中很重要的一个成分就是磷脂类，也叫做“胶质”。酶法脱胶脂是一种非常有效的去除胶质杂质的方法。

酶制剂脱胶，从根本上提升副产品磷脂的质量，是进一步开发具有高附加值的磷脂产品的前提。

1 .1 目的

本文用于分析酶法胶项目的可行性，包括项目在技术上的可行性及在资金等方面的可行性，以保证今后项目的顺利进行。

1 .2 术语

酶法脱胶；植物油；胶质；磷脂

2 技术可能性

2 .1 酶制剂产品

用于脱胶的产品是Lecitase® Ultra. 是一种从Thermomyces lanuginoseus/Fusarium oxysporum通过蛋白质工程得到的羧酸酯水解酶(EC3.1.1.3)；由一种基因改性的米曲霉微生物进行深层发酵而生产。Lecitase® Ultra是食品级，并有kosher/halal认证。

2 .2 技术基础

Lecitase Ultra的作用原理如下图所示

2 .3 性能

下表列出了在不同油脂中使用Lecitase® Ultra的结果。结果显示，磷的含量降至理想水平：

下图显示了一个随时间的变化，磷含量的降低。

2 .4 应用/工艺类型

工艺过程以下图表示

工艺流程如下图所示

在预处理工序用柠檬酸以促使磷脂的水化，并使水相得到缓冲，加入的柠檬酸预先配制成浓度约为45%重量比的溶液，预处理/水化工序的温度应在65-70℃左右，并保持30min，柠檬酸的加入时最小是每吨油加0.65kg.

将油与水的混合物冷却到50-55℃，然后加入NaOH和Lecitase Ultra，NaOH的加入数量，按摩尔基础计算，应该相应于加入的柠檬酸的大约1.5倍(0.6kg的柠檬酸相应于0.2kg的NaOH(1.5摩尔比))。NaOH以4%(重量比)浓度的溶液加入。加入NaOH的目的是保持水渣相的pH在4.5左右，可以通过实验室的试验调整这些条件。

Lecitase Ultra的加入剂量为300LU/kg油，相当于每吨油脂加入酶30g(25mL)，Lecitase Ultra的活力是10000LU/g，其比重为1.2g/mL.

该酶能够容忍的最高温度是55℃。在酶反应阶段，温度应保持在45-55℃。如果为了适应计量泵的要求，可以预先将酶用水稀释。但是，为了要保持稀释后的酶的活力不变，应该在30℃以下保存，最长的时间不能12h.

油脂中的总含水量应该在1-2%(重量比)的范围内，可以在加酶以后用加入合适量的水来达到。

要使酶的反应进行得有效，最重要的是要使反应物形成一个乳液。这可以在反应器的前端设置一个在线的高剪切混合处理器来达到。在高剪切混合时充分注意温度不可超过55℃。标准的反应时间是4-6h。在整个反应时间里，要保持不停地机械搅拌。尽管如此，也可能需要将油/水混合物重新进行一次或更多次的高剪切混合处理，以保持反应混合物的正常乳化状态。反应完成后(4-6h后)，将油/水混合物加热到大约70℃，然后用离心分离法得到不含渣滓的油相和不含油的渣滓相。

2 .5 益处

酶法脱胶用在从油菜籽、大豆、米糠、玉米和向日葵籽中生产的油。其益处表现在以下几个方面：

a) 提高产量率。与其它脱胶工艺相比，胶质中更少的残留油脂；几乎无皂脚生成，不会水解油脂。

b) 工艺简单。能够作用于毛油和脱胶油；高效而简单的工艺。

c) 节省成本。水的消耗少；没有废水；没有皂脚的生成；降低精制用白土的消耗；降低由于胶质带油而造成的损失。

2 .6 环境保护性

绿色环保，几乎不产生废水，不需要担心污水处理问题。

3 酶法脱胶成本效益分析

植物油采用酶制剂脱胶工艺与采用其它生产工艺的成本效益分析如下：一个油菜籽油脱胶的例子。

以年加工毛油3万吨计算：

酶法对比化学法，每年可节省

                325470美元(约合人民币270万元)

酶法对比一般物理法，每年可节省

                37860美元(约合人民币31万元)

4 设备

    设备简单，若是在原有精炼基础上，只需添加酶反应罐即可(具体数量视情况而定)，且操作过程容易监控，取样，监视简便。