(2)幹法熔煉幹法熔煉時,鍋中不添加水,就是原料中含有的水,在熔煉時被蒸發到大氣中去或者用真空泵除去。幹法熔煉過程不加水,乳濁液形成少,酸價低,易澄清和分離,質量優於濕煉法。但因受熱不均勻而有焦化現象。幹法熔煉時可分為兩種類型:一種是原料中的水分完全除去(大氣壓下或真空下),另一種是在熔煉時僅除去部分的水分,兩種方法得到的油渣不一樣,部分除去水分的油渣與濕法時得到的油渣相似。常用於生產的方法有以下幾種:
①明火熔煉法:用特製或普通鐵鍋在爐火上直接加熱熔煉,此法適用於無蒸汽設備的小廠和家庭小生產。設備簡單,便於操作,成本低。缺點是受熱極不均勻,油渣易焦化而降低質量。熔煉溫度控製在85℃,不超過120℃,在攪拌下使油脂析出。
②蒸汽熔煉法:通過蒸汽加熱使受熱均勻,加熱溫度65~90℃,約1h,使膠原纖維熔化,絕大部分的油脂析出,停止加熱和攪拌。再分次加入1%~1.5%食鹽,配成澄清的飽和食鹽液進行鹽析,使鹽液透明。鹽析的原理是食鹽可使油脂中水的相對密度增加,加速水的下沉,同時可使懸浮的膠體質脫水,聚集,破壞膠體的乳化性而下沉,達到除去雜質和水的目的。
例如在雙層壁的敞口鍋中熔煉。操作時先開動攪拌器觀察運轉是否正常(如不正常應進行修理),然後清洗鍋和攪拌器,放掉髒水,檢查閘門,放油開關,放水開關,並放出鍋內與夾層內的冷凝水,回汽開關不能關死,隻能關3/4,打開蒸汽開關加熱到70℃,進行裝料,油料裝到標準線即可。不可一次裝完,一般為3~4次,每次看到煉成糊狀才上料,上料後每隔30min停止攪拌器,用鍋鏟攪拌底部,然後開動攪拌器繼續操作。每鍋油熔煉時間為3.5h,蒸汽溫度85~100℃。
油脂煉好後,關上進汽開關,但攪拌器還要工作5~10min,然後停止並提起攪拌器,加入油脂重0.5%~1%的食鹽(幹的小粒),加鹽後沉浸25min。沉澱好後再開始放油,放油時間15min。油脂放完後,將油管拿起,放下並開動攪拌器,將閘門打開把油渣放到吹拂箱內,然後將吹拂箱的開關關上。打開蒸汽開關將油渣送到真空鍋裏去。蒸汽壓力不超過1.4atm(約142kPa),油渣放完後,將鍋清洗。這樣熔煉一鍋油全部時間是4.5h。
用帶有攪拌器的雙層壁的鍋熔煉,和其他間歇性熔煉方法比較有很大的優越性,主要是低溫,攪拌器的存在使油脂和油渣不燒焦,能得到質量好的油脂,幾乎沒有不良氣味。這種方法的缺點是必須幹燥油渣,因為油渣中含有90%水分。
③真空熔煉法:真空熔煉油脂的設備,一般采用帶攪拌器的臥式密閉夾層鍋。用蒸汽加熱,蒸汽壓力18.24~20.26kPa,真空度達66.66~80.00kPa,鍋內溫度維持70℃,時間約1.5h。
臥式密閉設備現在廣泛用於熔煉食用油脂和工業用油脂,並用於生產各種動物用幹飼料、飼料用魚粉、膠水、濃縮食物等。這是由於臥式密閉設備可以在各種溫度下進行熬煮和攪拌原料、蒸發和幹燥等工序,常有以下幾種方式:a.在壓力下熬煉在真空下幹燥;b.在真空下熬煉和幹燥;c.在大氣壓下熬煉並在真空下幹燥;d.在大氣壓下熬煉和幹燥;e.在壓力下熬煉並在大氣壓下幹燥。由於這種設備是密閉的,在整個熔煉過程中可以完全避免空氣對油脂的影響。在完全真空下熔煉和幹燥絞碎的原料時可以得到優質的油脂,油脂進行局部脫臭同時也消除雜味,還能得到優質的油渣。因為真空熔煉過程中蛋白質幾乎不變性,真空熔煉消耗蒸汽少,因此目前廣泛地應用這種方法熔煉油脂原料。
2. 水力衝擊法
水力衝擊法提取油脂的理論基礎是利用機械裝置的迅速運動和原料在水介質中加工時產生空穴現象和機械衝擊作用。
空穴現象是液體的迅速運動和物體在液體中迅速運動的結果所造成的液體連續性破壞狀態。當流體動壓和流體靜壓總值達到某個臨界值時,開始產生空穴現象,同時液體中的氣泡開始增多,在接近流線型物體表麵形成空穴帶、氣泡隨液流轉移到壓力高於臨界值的一麵,容積縮小,隨即消失,全過程速度快,在表麵非常小的部分受到水力衝擊,結果造成表麵破壞。在一定條件下,當液流達到一定速度時(提取骨油時約為50m/s)才會產生空穴現象,由於空穴現象和在機械裝置的動能影響下產生的衝擊,足以能破壞組織成分中脂肪細胞的聯結和細胞本身,從而能在水介質中提取油脂,同時骨骼本身也會發生部分破壞。用衝擊法提取骨油,出品率可占骨中含油量的80%以上,國外有用此法從軟油脂原料中提取油脂,出品率在83%以上。
衝擊法適於溫度低於熔點的情況下流水作業提取油脂,全過程時間短,蒸汽消耗量少,製得的油脂質量高,其性質接近天然油脂的性質。
3.萃取法
利用揮發性溶劑從油脂原料中提取油脂的方法稱萃取法。這種方法可以使原料完全脫脂,但脫脂後必須清除油脂和油渣中的殘留溶劑和進行溶劑的回收。由於萃取法需要複雜的設備,因此隻有大規模生產(如植物油的生產)時,采用此法才有經濟效益。在肉類工業中,采用萃取法製油的主要目的不在於提取油脂,而是要取得脫脂良好的骨骼,以供製膠。
(二)油渣的利用
無論用哪種熔煉方法所得到的油渣,都還會含有相當量的油脂,油渣繼續加工的目的是最大限度的抽出油脂,從油渣中分離出油脂的方法有:在熱水中熬煮;在壓力下熬煮和壓榨。
在臥式真空鍋裏用幹法熔煉時所得到的油渣,送去壓榨以壓出油脂。用敞口雙壁鍋熔煉時取得的油渣也可以進行壓榨,但應在預先幹燥以後進行。因為這樣的油渣含有多量的水分而在壓榨時不易壓出油來,隻有壓榨含有一定量水分的油渣時,才能得到滿意的油脂產量。在用濕法熔煉或用濕法脫脂時得到的油渣,在濕的狀態下壓製時不能分離出油脂。這樣的油渣可進行幹燥以製造飼料。
在真空鍋裏於75℃下(裝750~1500kg)幹燥油渣4h,幹燥油渣含35%~40%油脂,將其送去壓榨。用連續式螺旋壓榨機或用密閉間歇式水壓機壓榨油渣,連續式螺旋壓榨機的最大壓力可達到45~70MPa。應用水壓機時最大壓力可達到30~35MPa。
壓榨時油脂有適當的水分對於完全分出油脂具有很大意義。在油渣粒濕潤時,吸收水而膨脹,顆粒表麵濕潤,結果發生從顆粒表麵分出油脂。在水介質中分布均衡時,在濕潤後經過1~2h膨脹結束。如果油渣的水分超過適當量,則其流動性大,壓餅迅速呈珠狀,則油脂來不及分離出來。如果油脂的水分低於適當量,則顆粒的塑性將不夠,不能保持顆粒的必要的熔合,取得的油炸餅鬆散。如壓榨前油渣的水分含量是6%~8%。在壓榨前油渣溫度的提高能促進油脂的熔出,並降低其黏度。但是在壓榨時熱對油渣的塑性有影響,隨著溫度的上升油渣要變成球狀的可能性增加,油渣壓榨時適當的溫度是85~90℃。
(三)油脂的淨化
從油脂原料熔煉出的油脂或從油渣中壓榨出的油脂,都含雜質、油渣的微粒以及水,需經淨化後才能達到食用要求,淨化的方法有自然澄清法、壓濾法和離心分離法。
1.自然澄清法
自然澄清法是最簡單的淨化雜質方法。它是根據油脂和雜質的相對密度的差別而使雜質除去的方法(比油脂重的微粒向下沉降,而比油脂輕的浮在表麵上),懸浮在油脂中的微粒的沉降速度隨著油脂黏度的降低和微粒及油脂相對密度差的增加以及微粒直徑的增加而增加。
因為油脂的黏度決定於溫度,在溫度升高時黏度降低,因此溫度升高可以加速澄清過程。但是升高溫度加速澄清過程對油脂的質量有不良影響,會加速油脂的氧化和水解,引起油脂感官指標的變劣。此外澄清溫度較高時,油脂澄清槽中出現油脂中的對流電流。因此,在60~65℃時進行油脂的澄清,即在高於油脂凝固點10~15℃的溫度下澄清,在較低的溫度下油脂的黏度增加而阻礙懸浮微粒的分離。另外可以加入電解質(食鹽)於油脂中以提高懸浮微粒和油脂的相對密度差,以加速油脂澄清速度,食鹽溶解在油脂所含有的水中,形成具有大相對密度的鹽水,添加電解質的同時促進水油乳濁液的破壞。
在不同類型的澄清槽中進行油脂的澄清,有鐵製的帶錐形底或球形底的圓桶形的、有帶蒸汽夾套的、有底加熱方形的和木製不加熱的。帶有夾套和錐形底的澄清槽,比較容易放出雜質和水,是最有效的。在用蒸汽加熱澄清槽時夾套中預先加入水,裝水量為其容量的80%,油脂經過懸在溢流管末端的紗布小袋倒入澄清槽。在溫度60~65℃時澄清5~6h,當油脂變成透明時即認為澄清完了。澄清後放出下層含雜質的沉澱油,上層油脂立即快速冷卻,使其成為結晶細小、組織狀態細膩、色澤一致優良的產品。時間短油脂澄清不完全,時間過長又影響油脂的質量。