大豆濃縮磷脂加工工藝及設備選型

孫海山　付立山　常世光

摘 要：文章主要介紹了大豆濃縮磷脂加工工藝和選擇設備的主要原則，分析了國內外此項技術的差別，從而推進我國大豆濃縮磷脂加工工藝的科學發展進程。

關鍵詞：磷脂;濃縮磷脂工藝;加工工藝

在中國大豆磷脂產業的傳統模式中，工藝設備比重大、產品質量低下，跨國公司的出現帶來了全新的生產設備，為我國大豆磷脂產業提供了強有力的支撐。

1 ? ?磷脂的功效

磷脂是含有磷酸基類的一種脂化合物，常出現在植物油中，生理功效強大，具有增強物體表面活性的功能，可以迅速乳化達到保濕作用，也可快速溶化將其分解，廣泛運用在食品制作、醫療藥物、動物飼料、植物保護等方面。

2 ? ?大豆濃縮磷脂加工工藝

大豆濃縮磷脂作為加工工藝的基礎性環節，對后續的加工程序起到至關重要的作用。大豆通過傳統間歇球罐真空脫水工藝、連續立式薄膜蒸發工藝等將磷脂濃縮，是水化油腳經過脫水、干燥而制造出來的，油腳的質量決定著磷脂的質量。

2.1 ?水化脫膠

磷脂在進行脫水活動時的溫度對其制作出來的顏色、光亮程度起核心作用。在現有的水化脫膠技術模式中，分連續式和間歇式這兩種。但在實際操作的過程中，人們多選擇連續水化脫膠的方式，這個生產模式的工藝手法最為嫻熟，能保證消耗數量少，從而持續穩定地進行生產活動。

間歇式水化脫膠的方法極其復雜，具體操作需要將油加熱到60～65 ℃，再將其泵入水化罐中，在這個過程中要適當地攪拌，以便于蒸汽或熱水的進入，加水量為油中現存磷脂含量的4倍左右，也可以是油質量的8%，在出現大片絮狀沉淀物時，進行20 min左右降低攪拌工作的頻率，放置5～6 h，讓水化磷脂基本上都沉在罐底，就可將含有磷脂的油腳從罐內取出。

連續式的水化脫膠法是將油保持在82 ℃左右，相差溫度不能超出2 ℃，加入通過流量計計量的質量占比2%的熱水，讓二者相互融合。帶有攪拌器的水化反應罐中不斷發生化學反應，最后使用蝶式離心機分離出油腳。

2.2 ?濃縮磷脂連續式生產工藝

國外多采用磷脂連續生產工藝的模式，是將水化油脂可用薄膜蒸發器進行脫水干燥，從而生產濃縮磷脂。要求將前期取出的油腳加熱直至83 ℃，上下相差不超過2 ℃。再利用調速齒輪泵或者螺桿泵泵入薄膜蒸發器中，讓油腳通過充分的旋轉從而被刮分成薄膜狀，讓容器中的水分子受熱，利用真空作用讓其快速蒸發，濃縮后的磷脂在地球離心力的作用及不斷進入的新料壓力下，不斷地朝著蒸發器的尾端流出[1]。具體的流程如圖1所示。

國內油廠常用的方式更加復雜，運用到的機器設備也更加先進。首先加熱毛油高達80 ℃，再將質量為油質量2%的水經流量計計量后經過混合器（包括內在管線混合器）充分水化后，充分利用離心機將脫膠油和油腳分別取出。油腳經過泵泵入薄膜蒸發器，在同樣的地球離心力作用下向蒸發器末端流出。在此階段必須精準無誤地把握真空度的氣壓和溫度，絕不能讓油腳在蒸發器內停留的時間多過2 min，從而使其含水量不足1%，真正達到濃縮磷脂含水量的規范要求。然后通過卸料泵卸出，經過冷凝器，發揮其冷凝作用，這時濃縮磷脂的成品才出現。最后水蒸氣及此過程產生的各個揮發物由真空泵、薄膜蒸發器抽回到冷凝器中，再經過冷凝作用得以排出。

2.3 ?濃縮磷脂加工工藝參數

不管通過哪種生產方式，都要對水化脫膠后的油腳進行緊急性的脫水濃縮處理，以免出現水分子活躍引起不良生物的繁衍活動，導致油腳質感產生偏差、制作失敗的嚴重后果。對于生產階段加入的水質也要保持較高的要求，水質不能過硬，因為較硬的水質中富含鈣、鎂等化學離子，容易導致在進行水化的過程中各個成分不能按照原有的比例進行反應，在脫離時發生困難，從而遺留在油中。水加多了會造成水油分層的狀況，水加少了顏色會加深，因此，計算出適當的水質量也是很重要的。在使用薄膜蒸發器時，溫度的控制也是極其重要的，溫度高于平常水準，易造成浪費;溫度低于平常標準，材料過粗難以流動，從而堵塞出管。從離心機分離出的水化油腳的溫度處于80 ℃左右，薄膜蒸發器出料的磷脂溫度要在100～105 ℃，整個過程中要有自控閥對溫度進行嚴格把控。為了防止抽出泵無法正常使用，要在每個泵的入口設置一個有緩沖效果的罐子;為了制作出達到最高標準的磷脂顏色和光澤，要把握冷卻步驟降低的溫度[2]。

3 ? ?大豆濃縮磷脂加工設備

目前，大豆磷脂濃縮工藝采用的設備與國外相比還是有一定的差距。主要表現在品種類型少、應用范圍有限，從而使磷脂處于小范圍內的生產，產品質量較差，各項指標值較低，加工技術不健全，設備開發不足。為中國提供磷脂濃縮設備的廠家有很多，國外較出名的有美國皇冠鋼鐵集團公司、德國魯奇公司等，國內有鄭州四維公司等。這項技術在應用過程中主要的設備包括離心機和薄膜蒸發器冷凝設備。企業多選用自動化程度較高的設備，對離心機機器設備的要求是機器功能強大、產品穩定性高、自動化程度高，對于薄膜蒸發器的要求更為嚴格：薄膜蒸發器有固定刮式、活動刮式、鉸鏈式三大類別。在加熱面積相同時，要選擇長度直徑相匹配的，這個數值過小會使機器無法達到要求的時間，從根本上影響產能;過大又使得蒸發時間變長，嚴重影響磷脂濃縮的顏色光澤，謹記5∶1的長徑比例。關注刮板邊緣的線速度，一般規定以12 s/m為準，要選擇最合適的線速度。冷凝器多選取可抽出式的“U”型系列，這樣方便對管內進行清洗、按時更換內部機器，為提高產能發揮巨大作用。

4 ? ?結語

濃縮磷脂的發展前景極好，投資總量少但見效快，既能對其進行直接銷售，又能合理創立以濃縮磷脂為主的各項附加職能，多生產高純磷脂的產品，能更好地為人們提供健康保障。

[參考文獻]

[1]李國恒，王愛輝.大豆濃縮磷脂加工工藝及設備選型[J].中國油脂，2016（12）：71-72.

[2]胡興中.大豆濃縮磷脂生產工藝[J].中國油脂，2017（9）：18-19.

作者簡介：孫海山（1988— ），男，漢族，河北唐山人，助理工程師，學士;研究方向：油脂加工機械，油脂加工工藝。