氢化原理
油脂中的不饱和脂肪酸双键上所缺少的氢原子,虽然不能直接将氢加上去,但在催化剂的作用下,将氢加到不饱和脂肪酸双键上,使其得到饱和,这一过程就称为氢化。油脂经过氢化加氢后,不仅饱和程度大为提高,而且也能改善油脂的色泽和臭味,提高了油脂在工业及食用上的使用价值。
氢化工艺工艺流程挤练油—脱气、脱水、预热—加氢反应—冷却一过滤一,催化剂(回用)和净油(后复炼)
生产工艺油脂氢化工艺根据原料经过反应器运动状态的不同分为间歇式和连续式两种;据氢气经过反应器
的特点又可分为充氢的加氢氢化工艺和氢气外循环的加氢氢化工艺。油脂氢化只是食用氢化油生产过程中的一个工段,工艺过程可分为前处理、氢化和氢化后处理三部分。油脂氢化的前处理的优劣直接影响到氢化单元操作和氢化的生产成本,无论是食用级氢化油还是工业级氢化油,在氢化之前都要经过严格的前处理;氢化后处理的深度应根据氢化油的用途或者用户的具体要求决定,其处理方法是脱色和(或)脱臭。1
氢化技术发展及应用现状发展1897—1905 年,Sabatier 等用镍作为催化剂,对气态烯烃加成获得成功;1903 年,Normann 获得了油脂氢化技术专利;1902 年由于人造奶油基料油脂供不应求,为缓解这种状况,德国科学家 Wilhelm用镍作催化剂,使氢与油脂中双键加成获得成功,并先后在德国、英国获得专利;1906—1911 年,英国及美国一些公司将氢化技术应用于工业生产,如处理鲸油、以棉籽油氢化制备起酥油等,由此开始大规模利用氢化技术生产各种专用油脂。20 世纪 60 年代早期,轻度氢化和冬化一级大豆油在美国开始被广泛接受。
国内氢化油的发展也始于 20 世纪 60~70 年代,当时全国各地陆续建厂30 多个,70 年代之后开始采用选择性氢化工艺进行生产。目前,伴随着起酥油、人造奶油、煎炸用油及食品工业的发展,食用氢化油的生产和加工技术也取得了长足发展。
应用脂氢化技术经过 100 多年的发展已相对成熟稳定,氢化产品为食品工业提供了多种选择。氢化工艺制备的各种不同类型人造奶油、起酥油、煎炸油、糖果糕点用油、烘焙用油、油炸薯条油、糖衣用油及花生酱稳定剂和乳化剂,部分替代传统动物奶油,并以其独特风味和低廉的价格而深受人们喜爱。但是油脂氢化过程中可形成多种双键位置和空间构型不同的脂肪酸异构体,使氢化油脂的组成复杂化,氢化过程中会产生一定量反式脂肪酸。近年来,有关反式脂肪酸对人体危害和潜在危险性的问题受到国内外消费者的普遍关注。因此,选择低或零反式脂肪酸的氢化工艺成为人们追求的目标。
脂氢化产品可分为油脂食品基料和油脂化工基料两类。油脂食品基料包括宽塑性范围的起酥油,适于煎炸和糖果使用的窄塑性范围的起酥油,适于煎炸和面包使 用 的 流 动 性 起 酥 油 (液态部分90% ~ 98% ,固态部分1% ~ 2% ) ,以及餐桌用人造奶油、焙烤用人造奶油,可可脂代用品,烹调油,硬化油等。油脂化工基料一般是指脂肪醇和脂肪胺。目前,油脂氢化产品已经广泛应用于食品工业以及肥皂等工业用油方面。2