一、油脂精煉的目的

油脂精煉是去除油脂中雜質(zhì)，提高油脂品質(zhì)的一系列加工過程。無論是化學(xué)精煉還是物理精煉，都是為了實現(xiàn)以下目標(biāo)：

? 提高油脂的穩(wěn)定性：油脂中含有的游離脂肪酸、磷脂、色素、氧化產(chǎn)物等雜質(zhì)會加速油脂的氧化和酸敗，降低其保質(zhì)期。通過精煉可以去除這些不穩(wěn)定因素，使油脂在儲存和使用過程中更加穩(wěn)定。

? 改善油脂的外觀和風(fēng)味：去除油脂中的色素可以使油脂的色澤更加清亮透明，符合消費者對油脂外觀的期望。同時，去除異味物質(zhì)（如醛、酮、游離脂肪酸產(chǎn)生的酸臭味等）能改善油脂的風(fēng)味，使其更適合食用或工業(yè)應(yīng)用。

? 滿足不同的工業(yè)和食品加工需求：例如，在食品工業(yè)中，需要高純度、低雜質(zhì)的油脂用于油炸、烘焙等加工；在化工領(lǐng)域，對油脂的純度和質(zhì)量也有特定要求，精煉后的油脂才能更好地滿足這些需求。

二、化學(xué)精煉和物理精煉的定義與基本原理

（一）化學(xué)精煉

1. 定義

? 化學(xué)精煉是利用化學(xué)反應(yīng)去除油脂中雜質(zhì)的方法。主要包括堿煉、脫膠、脫色和脫臭等工序。

2. 基本原理

? 堿煉：是化學(xué)精煉的關(guān)鍵步驟，主要是去除油脂中的游離脂肪酸。利用堿（如氫氧化鈉）與游離脂肪酸發(fā)生中和反應(yīng)，生成肥皂（脂肪酸鹽），反應(yīng)式為：R - COOH+NaOH→R - COONa + H_2O（其中Rdai表脂肪酸的烴基部分）。肥皂具有親水性，可以通過離心或水洗的方式從油脂中分離出來。

? 脫膠：主要是去除油脂中的磷脂。磷脂是一種兩性化合物，具有親水性和親油性。在水化脫膠中，向油脂中加入適量的水，磷脂會吸水膨脹，形成水化磷脂，然后通過離心或過濾將其分離。

? 脫色：通常采用吸附脫色的方法，利用吸附劑（如活性白土、活性炭等）吸附油脂中的色素。這些吸附劑具有較大的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑸胤肿游皆谄浔砻妫瑥亩_(dá)到脫色的目的。

? 脫臭：主要是去除油脂中的異味物質(zhì)。采用真空蒸汽脫臭的方法，在高溫（200 - 270℃）和高真空（殘壓一般為3 - 10mbar）條件下，將揮發(fā)性的異味物質(zhì)（如醛、酮、低分子脂肪酸等）隨水蒸氣一起揮發(fā)除去。

（二）物理精煉

1. 定義

? 物理精煉是在不使用化學(xué)藥劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的情況下，主要通過物理方法如蒸餾、過濾、吸附等來去除油脂中的雜質(zhì)。

2. 基本原理

? 蒸餾：物理精煉中的關(guān)鍵是蒸餾過程，特別是分子蒸餾。分子蒸餾是在高真空（一般殘壓為0.1 - 1mbar）下進(jìn)行的，根據(jù)油脂中不同成分的沸點差異，將游離脂肪酸等揮發(fā)性較強(qiáng)的雜質(zhì)與甘油三酯分離。由于分子蒸餾是在低溫、高真空條件下進(jìn)行，能夠有效避免油脂的氧化和熱分解。

? 吸附和過濾：與化學(xué)精煉類似，物理精煉也會采用吸附（如用硅膠吸附色素）和過濾（如用精密濾器去除固體雜質(zhì)）等方法來凈化油脂。這些方法主要是利用物質(zhì)的物理性質(zhì)，如吸附劑的吸附性能和濾器的過濾精度，將雜質(zhì)從油脂中分離出去。

三、化學(xué)精煉和物理精煉的聯(lián)系

（一）工藝目的相同

1. 品質(zhì)提升方面

? 兩種精煉方法都是為了提高油脂的品質(zhì)。無論是化學(xué)精煉中的堿煉去除游離脂肪酸，還是物理精煉中的蒸餾分離游離脂肪酸，都是為了降低油脂的酸值，提高油脂的穩(wěn)定性。例如，經(jīng)過精煉后，油脂的酸值可以從初始的較高數(shù)值（如4 - 6mg KOH/g）降低到較低水平（如0.5 - 1mg KOH/g），從而延長油脂的保質(zhì)期。

2. 外觀和風(fēng)味改善方面

? 化學(xué)精煉和物理精煉都能改善油脂的外觀和風(fēng)味。在化學(xué)精煉中，通過脫色和脫臭工序，以及物理精煉中通過吸附色素和去除異味物質(zhì)的操作，都能使油脂的色澤更清亮，氣味更chun正。例如，經(jīng)過精煉的植物油，其顏色從原來的深黃色或褐色變?yōu)闇\黃色，并且去除了原料油中的生腥味或氧化異味。

（二）部分工藝步驟相似

1. 吸附和過濾環(huán)節(jié)

? 兩種精煉方法都可能會用到吸附和過濾工藝。在化學(xué)精煉的脫色過程中，利用活性白土等吸附劑吸附色素；在物理精煉中，也會用硅膠等吸附劑吸附油脂中的雜質(zhì)（如色素、微量金屬等）。同時，無論是化學(xué)精煉還是物理精煉，在去除固體雜質(zhì)（如磷脂膠粒、皂腳等）時都會用到過濾工藝，只是過濾的精度和對象可能有所不同。

2. 預(yù)處理環(huán)節(jié)的重合

? 在油脂精煉前，都需要對油脂進(jìn)行預(yù)處理，如清理和干燥。清理是為了去除油脂中的大顆粒雜質(zhì)（如泥沙、種子碎片等），干燥則是為了控制油脂中的水分含量。因為過高的水分含量會影響精煉的效果，如在化學(xué)精煉的堿煉過程中，過多的水分可能會導(dǎo)致肥皂的乳化，影響分離效果；在物理精煉的蒸餾過程中，水分會影響蒸餾的效率和質(zhì)量。

四、化學(xué)精煉和物理精煉的區(qū)別

（一）主要去除雜質(zhì)的方式不同

1. 化學(xué)精煉的化學(xué)處理主導(dǎo)性

? 化學(xué)精煉以化學(xué)反應(yīng)為主。如堿煉是通過化學(xué)中和反應(yīng)去除游離脂肪酸，這種反應(yīng)會產(chǎn)生肥皂（脂肪酸鹽）作為副產(chǎn)物，需要進(jìn)一步的分離處理。而且，在化學(xué)精煉的脫膠過程中，是利用磷脂的兩性性質(zhì)，通過水化反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為水化磷脂進(jìn)行分離。

2. 物理精煉的物理過程主導(dǎo)性

? 物理精煉主要依靠物理過程。例如，物理精煉中的分子蒸餾是基于不同物質(zhì)的沸點差異和揮發(fā)性不同來分離游離脂肪酸等雜質(zhì)。這種方式不會產(chǎn)生像化學(xué)精煉中的肥皂等化學(xué)副產(chǎn)物，相對來說對環(huán)境的潛在污染較小。

（二）工藝條件和設(shè)備要求不同

1. 化學(xué)精煉的工藝條件和設(shè)備特點

? 化學(xué)精煉的某些工藝需要在一定的化學(xué)環(huán)境下進(jìn)行。例如，堿煉過程需要控制好堿的濃度、溫度和反應(yīng)時間，一般堿煉溫度在60 - 90℃，反應(yīng)時間為15 - 60分鐘?；瘜W(xué)精煉的設(shè)備需要能夠承受一定的化學(xué)腐蝕，如堿煉用的反應(yīng)釜需要用耐堿材料制作。而且，在化學(xué)精煉的脫臭過程中，需要較高的溫度（200 - 270℃）和真空度（3 - 10mbar），設(shè)備需要有良好的加熱和真空系統(tǒng)。

2. 物理精煉的工藝條件和設(shè)備特點

? 物理精煉的關(guān)鍵是蒸餾過程，尤其是分子蒸餾需要更高的真空度（0.1 - 1mbar）和更精確的溫度控制，一般在160 - 240℃左右。物理精煉設(shè)備主要是各種蒸餾裝置，如刮膜式分子蒸餾器等，這些設(shè)備結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，對真空系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)的精度要求更高，以確保能夠在低溫、高真空條件下有效分離雜質(zhì)。

（三）對油脂品質(zhì)的潛在影響不同

1. 化學(xué)精煉的潛在影響

? 化學(xué)精煉可能會對油脂品質(zhì)產(chǎn)生一些潛在的不良影響。例如，在堿煉過程中，如果堿的用量控制不當(dāng)，可能會導(dǎo)致油脂的過度皂化，使油脂損失增加。而且，化學(xué)精煉中的一些化學(xué)藥劑（如堿液、脫色用的吸附劑等）如果殘留于油脂中，可能會對油脂的安全性和質(zhì)量產(chǎn)生影響。此外，化學(xué)精煉過程中的高溫脫臭可能會導(dǎo)致油脂中產(chǎn)生一些有害物質(zhì)，如縮水甘油酯等。

2. 物理精煉的潛在影響

? 物理精煉相對來說對油脂品質(zhì)的潛在不良影響較小。由于物理精煉主要是物理過程，不涉及化學(xué)反應(yīng)，所以不會產(chǎn)生化學(xué)精煉中的那些化學(xué)副產(chǎn)物。但是，物理精煉如果在蒸餾過程中溫度和真空度控制不好，可能會導(dǎo)致油脂的氧化和熱分解，影響油脂的質(zhì)量。

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