氫化原理
油脂中的不飽和脂肪酸雙鍵上所缺少的氫原子,雖然不能直接將氫加上去,但在催化劑的作用下,將氫加到不飽和脂肪酸雙鍵上,使其得到飽和,這一過程就稱為氫化。油脂經(jīng)過氫化加氫后,不僅飽和程度大為提高,而且也能改善油脂的色澤和臭味,提高了油脂在工業(yè)及食用上的使用價值。
氫化工藝工藝流程擠練油—脫氣、脫水、預(yù)熱—加氫反應(yīng)—冷卻一過濾一,催化劑(回用)和凈油(后復(fù)煉)
生產(chǎn)工藝油脂氫化工藝根據(jù)原料經(jīng)過反應(yīng)器運(yùn)動狀態(tài)的不同分為間歇式和連續(xù)式兩種;據(jù)氫氣經(jīng)過反應(yīng)器
的特點又可分為充氫的加氫氫化工藝和氫氣外循環(huán)的加氫氫化工藝。油脂氫化只是食用氫化油生產(chǎn)過程中的一個工段,工藝過程可分為前處理、氫化和氫化后處理三部分。油脂氫化的前處理的優(yōu)劣直接影響到氫化單元操作和氫化的生產(chǎn)成本,無論是食用級氫化油還是工業(yè)級氫化油,在氫化之前都要經(jīng)過嚴(yán)格的前處理;氫化后處理的深度應(yīng)根據(jù)氫化油的用途或者用戶的具體要求決定,其處理方法是脫色和(或)脫臭。1
氫化技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀發(fā)展1897—1905 年,Sabatier 等用鎳作為催化劑,對氣態(tài)烯烴加成獲得成功;1903 年,Normann 獲得了油脂氫化技術(shù)專利;1902 年由于人造奶油基料油脂供不應(yīng)求,為緩解這種狀況,德國科學(xué)家 Wilhelm用鎳作催化劑,使氫與油脂中雙鍵加成獲得成功,并先后在德國、英國獲得專利;1906—1911 年,英國及美國一些公司將氫化技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),如處理鯨油、以棉籽油氫化制備起酥油等,由此開始大規(guī)模利用氫化技術(shù)生產(chǎn)各種專用油脂。20 世紀(jì) 60 年代早期,輕度氫化和冬化一級大豆油在美國開始被廣泛接受。
國內(nèi)氫化油的發(fā)展也始于 20 世紀(jì) 60~70 年代,當(dāng)時全國各地陸續(xù)建廠30 多個,70 年代之后開始采用選擇性氫化工藝進(jìn)行生產(chǎn)。目前,伴隨著起酥油、人造奶油、煎炸用油及食品工業(yè)的發(fā)展,食用氫化油的生產(chǎn)和加工技術(shù)也取得了長足發(fā)展。
應(yīng)用脂氫化技術(shù)經(jīng)過 100 多年的發(fā)展已相對成熟穩(wěn)定,氫化產(chǎn)品為食品工業(yè)提供了多種選擇。氫化工藝制備的各種不同類型人造奶油、起酥油、煎炸油、糖果糕點用油、烘焙用油、油炸薯條油、糖衣用油及花生醬穩(wěn)定劑和乳化劑,部分替代傳統(tǒng)動物奶油,并以其獨特風(fēng)味和低廉的價格而深受人們喜愛。但是油脂氫化過程中可形成多種雙鍵位置和空間構(gòu)型不同的脂肪酸異構(gòu)體,使氫化油脂的組成復(fù)雜化,氫化過程中會產(chǎn)生一定量反式脂肪酸。近年來,有關(guān)反式脂肪酸對人體危害和潛在危險性的問題受到國內(nèi)外消費者的普遍關(guān)注。因此,選擇低或零反式脂肪酸的氫化工藝成為人們追求的目標(biāo)。
脂氫化產(chǎn)品可分為油脂食品基料和油脂化工基料兩類。油脂食品基料包括寬塑性范圍的起酥油,適于煎炸和糖果使用的窄塑性范圍的起酥油,適于煎炸和面包使 用 的 流 動 性 起 酥 油 (液態(tài)部分90% ~ 98% ,固態(tài)部分1% ~ 2% ) ,以及餐桌用人造奶油、焙烤用人造奶油,可可脂代用品,烹調(diào)油,硬化油等。油脂化工基料一般是指脂肪醇和脂肪胺。目前,油脂氫化產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)以及肥皂等工業(yè)用油方面。2