植物油脱臭过程中缩水甘油酯和塑化剂的控制实践

路咸阳，孙 乐，许皎姣

无锡中粮工程科技有限公司 (无锡 214035)

我国植物油精炼技术、工艺经过多年的发展，已日趋成熟。现生产工艺中过度精炼现象较突出，脱臭过程常以提高脱臭温度、延长脱臭时间的方式保证成品油常规指标、提高成品油的质量。

随着近年来食品安全问题越来越引起人们的关注，精炼成品油检测的指标越来越多，缩水甘油酯、塑化剂、反式酸增加值、返酸、返过氧化值等国标以外指标均在检测范围内。在众多精炼成品油指标中，以缩水甘油酯、塑化剂这两个指标最难控制。

植物油本身缩水甘油酯含量较低，但经高温脱臭过程会使其含量急剧提高。缩水甘油酯本身对人体无害，其为缩水甘油和脂肪酸的酯化产物，但其进入人体经代谢后重新产生的缩水甘油为致癌的毒性物质。目前我国未对植物油中缩水甘油酯含量进行要求，国家食品药品监管总局仅在2017年对其进行风险解析。欧盟条例草案2017年9月起要求植物油中其含量≤1 000 μg/kg，该要求导致我国大量出口食用油因不合格被退回。

植物油中的塑化剂主要是油料种子内塑化剂在制油时进入油中，此外加工过程中也会因接触塑料制品带入油中。塑化剂对人体有害，其指标主要依照2011年《卫生部办公厅关于通报食品及食品添加剂中邻苯二甲酸酯类物质最大残留量的函》中的要求。塑化剂经油脂精炼脱臭工段，在高温、高真空下可通过直接蒸汽脱除。

在一定的直接蒸汽汽提作用下，控制油中缩水甘油酯含量上升需要较短的脱臭时间、较低的脱臭温度，而降低油中塑化剂含量需要较长的脱臭时间、较高的脱臭温度；两个指标的工艺参数相反，生产中较难保证两个指标均处于合格范围内。因此，需要对现脱臭系统进行优化、改进，以控制成品油缩水甘油酯和塑化剂含量，使成品油指标合格，生产稳定连续。现以300 t/d植物油精炼生产线中脱臭工段为例，对优化、改进后的脱臭系统进行说明。

1 工艺流程

1.1 常规脱臭系统

待脱臭油经螺旋板换热器/真空换热器与脱臭高温油换热后，再经最终加热器加热，进入脱臭塔，脱臭塔为组合塔或板式塔。脱臭后的油经换热、降温后，即得到脱臭成品油。

1.2 现脱臭系统

待脱臭油经降膜换热器与脱臭高温油换热后，经加热器一最终加热后，进入脱臭板塔。经板塔油泵输送至加热器二后进入填料塔一，再经填料塔泵一输送至加热器三后进入填料塔二，后经填料塔泵二输送至填料塔三。脱臭高温油经填料塔泵三输送至降膜换热器热回收降温后，再与前道工序低温油进行油油换热降温，最终经板式冷却器冷却后得到脱臭成品油。详工艺流程见图1。

注：1.降膜换热器；2.加热器一；3.脱臭板塔；40加热器二； 5.填料塔一； 6.加热器三；7.填料塔二；8.填料塔三；9.脱臭油泵；10.板塔油泵；11.填料塔泵一 ；12.填料塔泵二；13.填料塔泵三；14.板式冷却器。

2 现脱臭系统特点

2.1 脱臭塔的改变

对脱臭板塔的汽提装置进行优化，采用直接蒸汽喷管和猛犸泵的双重汽提装置，可单独或组合使用，适合不同品种、质量的油脂。如加工花生油时，依据待脱臭油中塑化剂含量及成品油塑化剂含量要求，可采用直接蒸汽喷管或猛犸泵汽提装置，也可同时使用两种汽提装置；两种汽提装置共同使用时塑化剂脱除效果最好，但汽提蒸汽量大于只使用一种汽提装置。加工玉米油等易水解不宜过度汽提的油品时，一般只采用直接蒸汽喷管即可，汽提效果均匀，成品油质量好。

对板塔段各层抽真空管进行改进，真空管上部采用扩径形式，便于收集飞溅油，同时防止上层板塔油经真空管落入下层板塔，影响脱臭效果。飞溅油单独收集，最终从板塔底部排出，可避免混入成品油中，影响成品油品质。

对板塔段各层的液位溢流管进行改进，使各层液位可调，同时实际使用层数可调，有效的控制了脱臭时间，避免油中缩水甘油酯在长时间脱臭情况下会急剧上升的情况。

对填料塔的进料装置进行改进，油经喷嘴进入油分配器，喷嘴使油产生闪蒸效果，脱除油中部分易挥发组分；喷嘴上部设有闪蒸填料，可捕集被真空系统带走的中性油，避免损耗。

2.2 脱臭系统的改变

采用1个板式脱臭塔和3个填料脱臭塔的组合，可灵活调节工艺流程，板式脱臭塔在工艺流程中的顺序可调，具体使用脱臭塔的数量可调。板式脱臭塔主要用于热脱色和油中塑化剂等组分的脱除；填料脱臭塔主要用于脱酸，同时可脱除油中塑化剂、易挥发组分等。

针对油中缩水甘油酯在高温、长时间脱臭情况下会急剧上升的情况，设置3个最终加热器，使系统最多可实现三温脱臭。既保证了板式脱臭塔较低的脱臭温度、填料脱臭塔较高的脱臭温度，又可对填料脱臭塔在物理脱酸后温降较大的情况进行热补偿，有效的确保了脱臭工艺温度的稳定性、准确性。

2.3 换热方式的改变

待脱臭油与高温脱臭油采用降膜换热器进行热交换。待脱臭油走壳程，下进上出；高温脱臭油走管程，上进下出；管程处于真空状态，油在换热管内壁均匀成膜，通过重力向下流动。高温脱臭油在真空状态下的流动降温过程中，部分脂肪酸和易挥发组分会进一步脱除，使成品油品质进一步提高[1]。

3 工程应用

该脱臭系统设计后应用于花生油、玉米油、葵花籽油等脱臭加工。经调试：花生油脱臭时，板塔脱臭温度250 ℃，脱臭时间35～45 min，填料塔脱臭温度270 ℃；玉米油脱臭时，板塔脱臭温度255 ℃，脱臭时间 50～60 min，填料塔脱臭温度270 ℃；葵花籽油脱臭时，板塔脱臭温度235 ℃，脱臭时间25～35 min，填料塔脱臭温度250 ℃；均可到达较好的脱臭效果。且经检测，脱臭成品油经过降膜换热器真空成膜降温后，酸值可降低0.010～0.015 mgKOH/g，该换热器的使用可提高成品油品质。脱臭成品油主要指标见表1。

表1 质量指标

采用该脱臭生产线，工艺流程、参数可灵活调节，提高了生产线加工油品的多样性。经该脱臭生产线得到的脱臭成品油符合国标一级油质量要求，且缩水甘油酯和塑化剂含量均优于相关标准、规范要求。