大豆浓缩磷脂加工工艺及设备选型

孙海山　付立山　常世光

摘 要：文章主要介绍了大豆浓缩磷脂加工工艺和选择设备的主要原则，分析了国内外此项技术的差别，从而推进我国大豆浓缩磷脂加工工艺的科学发展进程。

关键词：磷脂;浓缩磷脂工艺;加工工艺

在中国大豆磷脂产业的传统模式中，工艺设备比重大、产品质量低下，跨国公司的出现带来了全新的生产设备，为我国大豆磷脂产业提供了强有力的支撑。

1    磷脂的功效

磷脂是含有磷酸基类的一种脂化合物，常出现在植物油中，生理功效强大，具有增强物体表面活性的功能，可以迅速乳化达到保湿作用，也可快速溶化将其分解，广泛运用在食品制作、医疗药物、动物饲料、植物保护等方面。

2    大豆浓缩磷脂加工工艺

大豆浓缩磷脂作为加工工艺的基础性环节，对后续的加工程序起到至关重要的作用。大豆通过传统间歇球罐真空脱水工艺、连续立式薄膜蒸发工艺等将磷脂浓缩，是水化油脚经过脱水、干燥而制造出来的，油脚的质量决定着磷脂的质量。

2.1  水化脱胶

磷脂在进行脱水活动时的温度对其制作出来的颜色、光亮程度起核心作用。在现有的水化脱胶技术模式中，分连续式和间歇式这两种。但在实际操作的过程中，人们多选择连续水化脱胶的方式，这个生产模式的工艺手法最为娴熟，能保证消耗数量少，从而持续稳定地进行生产活动。

间歇式水化脱胶的方法极其复杂，具体操作需要将油加热到60～65 ℃，再将其泵入水化罐中，在这个过程中要适当地搅拌，以便于蒸汽或热水的进入，加水量为油中现存磷脂含量的4倍左右，也可以是油质量的8%，在出现大片絮状沉淀物时，进行20 min左右降低搅拌工作的频率，放置5～6 h，让水化磷脂基本上都沉在罐底，就可将含有磷脂的油脚从罐内取出。

连续式的水化脱胶法是将油保持在82 ℃左右，相差温度不能超出2 ℃，加入通过流量计计量的质量占比2%的热水，让二者相互融合。带有搅拌器的水化反应罐中不断发生化学反应，最后使用蝶式离心机分离出油脚。

2.2  浓缩磷脂连续式生产工艺

国外多采用磷脂连续生产工艺的模式，是将水化油脂可用薄膜蒸发器进行脱水干燥，从而生产浓缩磷脂。要求将前期取出的油脚加热直至83 ℃，上下相差不超过2 ℃。再利用调速齿轮泵或者螺杆泵泵入薄膜蒸发器中，让油脚通过充分的旋转从而被刮分成薄膜状，让容器中的水分子受热，利用真空作用让其快速蒸发，浓缩后的磷脂在地球离心力的作用及不断进入的新料压力下，不断地朝着蒸发器的尾端流出[1]。具体的流程如图1所示。

国内油厂常用的方式更加复杂，运用到的机器设备也更加先进。首先加热毛油高达80 ℃，再将质量为油质量2%的水经流量计计量后经过混合器（包括内在管线混合器）充分水化后，充分利用离心机将脱胶油和油脚分别取出。油脚经过泵泵入薄膜蒸发器，在同样的地球离心力作用下向蒸发器末端流出。在此阶段必须精准无误地把握真空度的气压和温度，绝不能让油脚在蒸发器内停留的时间多过2 min，从而使其含水量不足1%，真正达到浓缩磷脂含水量的规范要求。然后通过卸料泵卸出，经过冷凝器，发挥其冷凝作用，这时浓缩磷脂的成品才出现。最后水蒸气及此过程产生的各个挥发物由真空泵、薄膜蒸发器抽回到冷凝器中，再经过冷凝作用得以排出。

2.3  浓缩磷脂加工工艺参数

不管通过哪种生产方式，都要对水化脱胶后的油脚进行紧急性的脱水浓缩处理，以免出现水分子活跃引起不良生物的繁衍活动，导致油脚质感产生偏差、制作失败的严重后果。对于生产阶段加入的水质也要保持较高的要求，水质不能过硬，因为较硬的水质中富含钙、镁等化学离子，容易导致在进行水化的过程中各个成分不能按照原有的比例进行反应，在脱离时发生困难，从而遗留在油中。水加多了会造成水油分层的状况，水加少了颜色会加深，因此，计算出适当的水质量也是很重要的。在使用薄膜蒸发器时，温度的控制也是极其重要的，温度高于平常水准，易造成浪费;温度低于平常标准，材料过粗难以流动，从而堵塞出管。从离心机分离出的水化油脚的温度处于80 ℃左右，薄膜蒸发器出料的磷脂温度要在100～105 ℃，整个过程中要有自控阀对温度进行严格把控。为了防止抽出泵无法正常使用，要在每个泵的入口设置一个有缓冲效果的罐子;为了制作出达到最高标准的磷脂颜色和光澤，要把握冷却步骤降低的温度[2]。

3    大豆浓缩磷脂加工设备

目前，大豆磷脂浓缩工艺采用的设备与国外相比还是有一定的差距。主要表现在品种类型少、应用范围有限，从而使磷脂处于小范围内的生产，产品质量较差，各项指标值较低，加工技术不健全，设备开发不足。为中国提供磷脂浓缩设备的厂家有很多，国外较出名的有美国皇冠钢铁集团公司、德国鲁奇公司等，国内有郑州四维公司等。这项技术在应用过程中主要的设备包括离心机和薄膜蒸发器冷凝设备。企业多选用自动化程度较高的设备，对离心机机器设备的要求是机器功能强大、产品稳定性高、自动化程度高，对于薄膜蒸发器的要求更为严格：薄膜蒸发器有固定刮式、活动刮式、铰链式三大类别。在加热面积相同时，要选择长度直径相匹配的，这个数值过小会使机器无法达到要求的时间，从根本上影响产能;过大又使得蒸发时间变长，严重影响磷脂浓缩的颜色光泽，谨记5∶1的长径比例。关注刮板边缘的线速度，一般规定以12 s/m为准，要选择最合适的线速度。冷凝器多选取可抽出式的“U”型系列，这样方便对管内进行清洗、按时更换内部机器，为提高产能发挥巨大作用。

4    结语

浓缩磷脂的发展前景极好，投资总量少但见效快，既能对其进行直接销售，又能合理创立以浓缩磷脂为主的各项附加职能，多生产高纯磷脂的产品，能更好地为人们提供健康保障。

[参考文献]

[1]李国恒，王爱辉.大豆浓缩磷脂加工工艺及设备选型[J].中国油脂，2016（12）：71-72.

[2]胡兴中.大豆浓缩磷脂生产工艺[J].中国油脂，2017（9）：18-19.

作者简介：孙海山（1988— ），男，汉族，河北唐山人，助理工程师，学士;研究方向：油脂加工机械，油脂加工工艺。