
证明技术上确有必要和使用效果的资料.doc
10页证明技术上确有必要和使用效果的资料一、 功能类别及作用机理乙醚是用乙醇缩合而成,是一种良好的非极性溶剂,已作为加工助剂——提取溶剂广泛应用在食品加工过程中,在GB 2760-2014 中作为提取溶剂应用于配制酒的加工工艺中乙醚毒性低、沸点低,易于回收利用乙醚及异丙醇的结合进行油脂提取,油脂可以溶解在乙醚溶剂中,油脂碱炼形成的皂基溶解于碱性异丙醇,实现液液两相萃取;乙醚溶解油脂,起到了稀释的作用,使得油相的粘度大大降低,与传统碱炼的液固两相相比,分层更快、更完全;即避免了油脂在碱炼时大量中性油被皂脚包裹,很容易实现油脂与脂肪酸钠等物质的分离,油脂的收率得到提高,有效活性成分得以利用二、 技术必要性资料1. 安全性目前,寻找更高效、更安全的油脂提取剂的研究正在世界各国展开乙醚、异丙醇作为油脂提取剂与目前正被广泛使用的6号轻汽油相比,有更安全、对环境影响小等优点表3-1 乙醚与6号轻汽油的安全性对比项目溶剂 乙醚6号轻汽油有机溶剂分类第三类第二类毒性对人体低毒无基因毒性但有动物致癌性在常用有机溶剂分类中,6号轻汽油属于第二类溶剂,是无基因毒性但有动物致癌性的溶剂;而乙醚属于第三类溶剂,是对人体更低毒性的溶剂,其安全性较6号轻汽油大大提高,在倡导健康饮食的今天,任何有利于食品安全的工艺都有被优先选择的必要性。
2. 提取质量高实验证明,在米糠油精炼中,以乙醚代替6号轻汽油进行混合油精炼,可以得到满足米糠一级油质量要求的米糠油,且在部分指标上精炼效果优于6号轻汽油所以,使用乙醚作为米糠油加工助剂是有必要性的3. 精炼时间短、油脂收率高、毛油炼耗低、谷维素收率高等优点(1)乙醚与异丙醇混合精炼技术与传统物理精炼工艺比较,精炼时间短、油脂收率高、毛油炼耗低、谷维素收率高,具体分析请见本资料第三部分内容表3-2 与传统物理精炼(不使用乙醚)的比较 工艺考察指标 传统物理精炼乙醚和异丙醇混合油精炼精炼时间6-8h10min油脂收率65%75%每吨毛油炼耗27.2%21.0%谷维素收率6.3kg8.6kg(2)使用乙醚与异丙醇混合精炼与六号轻汽油比较,用量少、精炼时间短、油脂收率高,具体分析请见本资料第四部分表 3-3 与使用六号轻汽油的比较 加工助剂 考察指标 6号轻汽油乙醚用量3-4倍量(相对原料)2-3倍量(相对原料)精炼时间60min10min油脂收率70%75%以上优点证明,油脂加工工艺中使用乙醚精炼,很有必要性4. 2008年7月我公司针对以乙醚及异丙醇为溶媒的米糠油脱酸(碱炼)工艺组织了业内专家进行评审,获得了粮油协会油脂分会专家的赞成与支持,专家认为使用乙醚和异丙醇作为油脂提取溶剂是安全的,相关评审资料及专家评审意见请见附件3.1。
为了能够实现乙醚在油脂加工工艺中的合法应用,体现应用乙醚作为加工助剂的巨大价值,我公司2016年3月再次向中国粮油学会油脂分会提出技术支持的申请,粮油学会比较认可我公司该项目的申请,并出具了关于扩大乙醚(食品加工助剂)使用范围的建议,认为乙醚的使用是安全的,且能够提高油脂品质与得率,产生明显经济效益,具体文件请见附件3.25. 在GB2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》中的附录C.1,乙醚被列入加工助剂的名单,并没有规定其使用范围(见附件3.1),在2011年之前我公司生产的米糠油已利用了乙醚作为加工助剂,实际生产表明了其生产过程的安全,且所生产的米糠油已上市销售,无不良反应发生乙醚工业化生产的成功应用:本公司米糠综合利用产品之一------谷维素的生产工艺使用乙醚为萃取剂,已成功应用了十多年,且车间实际生产按甲类防爆车间布置,生产环境良好,无乙醚气味,整个工艺设备采取逆流自动化萃取,设备密闭性好;尾气系统采用物料多级吸收回收溶剂尾气,使得乙醚的回收率达99.9%以上,保证了生产的安全性,生产的连续性;同时也使得生产工艺成本得以大幅下降,保证了产品的竞争性三、 乙醚的使用效果研究1. 应用乙醚结合异丙醇为溶剂的米糠油脱酸(碱炼)工艺优点概述鉴于我国有着丰富的米糠资源,因此有许多企业从事米糠油产品的开发工作。
稻谷加工后,米糠中解脂酶就开始起作用,如果米糠不及时加工,米糠中的油脂会很快分解,所以一般米糠毛油的酸价都比较高,毛油正常的酸价的二三十个,高的时候达六七十个与其它油脂相比,原先我国米糠油精炼大多采用间歇式碱炼,脱色、脱臭工艺前面讲到,米糠毛油的酸价高,间歇式碱炼由于炼耗大,每个酸价达1.2%,所以米糠油精炼收率很低后来也有些企业采用蝶式离心机,由于米糠油脱胶难以完全,炼耗还是比较高(不能达到其它油脂碱炼水平),每个酸价在0.85%左右近期很多企业采用物理精炼物理精炼是将毛油进行脱胶后,在高温高真空条件下将毛油中的脂肪酸蒸馏出去单从炼耗角度看,对高酸价油脂来说,物理精炼是理想的选择,炼耗能降到0.55-0.6%,但由于米糠油脱胶难以完全,物理精炼得到的油脂口感与色泽都不好我公司总结多年的米糠油生产经验,并在以6号轻汽油为溶剂的混合油精炼工艺基础上开发了以异丙醇及乙醚为溶剂的米糠油脱酸(碱炼)工艺,由于油脂碱炼形成的皂脚(脂肪酸钠等物质)溶解在异丙醇溶液中,完全避免了油脂在碱炼时大量中性油被皂脚包裹,再加上油脂溶解在乙醚溶剂中,大大降低了粘度,很容易实现油脂与脂肪酸钠等物质的分离油脂炼耗大大降低,每个酸价为0.6,比采用离心机碱炼工艺每个酸价炼耗下降0.25个百分点。
由于米糠毛油的酸价都比较高,所以很有应用价值当然,由于以异丙醇及乙醚为溶剂的米糠油脱酸(碱炼)工艺与传统的碱炼工艺相比,增加了异丙醇及乙醚溶剂,如何控制好在整个过程中的溶剂消耗是本工艺得以工业化生产的重要环节为此,我们在工艺装备上采取了大量的措施,设计了合适专用设备,并采用高度自动化控制,整个过程中采用了全封闭循环,尾气通过多级逆流吸收这样有效地控制溶剂损耗,使异丙醇和乙醚的回收率均达99.9%以上,这为本工艺在大生产的实施提供了有效的保障所以,本工艺不仅有理论上支持,更有实践的验证,是一个适用于高酸价(10-60个)毛油的碱炼工艺油脂收率较传统精炼工艺提高2-15个百分点另外,米糠油的皂脚中,含有多种可利用物质,谷维素是其中物质之一由于分离的皂脚中性油脂含量少,为进一步提取谷维素等综合利用产品提供方便2. 使用乙醚和异丙醇混合精炼与不使用乙醚和异丙醇混合精炼的传统物理精炼工艺的对比与传统油脂精炼相比,本工艺在精炼过程中增加了异丙醇与乙醚溶剂异丙醇与乙醚作为溶剂,其自身的毒性比目前正在使用的6号轻汽油(植物油抽提溶剂)要少得多而且在正常工作温度下(200℃以下)与油脂不发生任何反应我们对传统精炼与使用异丙醇和乙醚进行精炼的工艺进行了对比,具体研究结果如下:(1) 精炼时间及油脂收率表3-4 精炼时间和油脂收率的对比 工艺考察指标 传统精炼乙醚和异丙醇混合油精炼精炼时间6-8h10min油脂收率65%75%由表3-4可以看出,使用乙醚混合油精炼工艺具有精炼时间由传统工艺的6-8小时缩短至10min,使得油脂生产周期大大减少,有利于产能的扩大。
并且,使用乙醚混合油精炼工艺油脂与皂脚分层更彻底,皂脚包裹的中性油脂减少,使得油脂收率提高10个百分点2) 炼耗与谷维素收率表3-5 炼耗与谷维素收率的对比技术参数传统工艺乙醚和异丙醇混合油精炼差值每吨毛油炼耗(以25个酸价计)27.2%21.0%-6.2%每吨毛油谷维素收率6.3kg8.6kg+2.3kg注:本表的炼耗除毛油酸价对收率的影响外,包含6%的脱色、脱蜡、脱臭等耗由表3-5可知,与传统精炼工艺比较,乙醚和异丙醇混合油精炼工艺炼耗较传统精炼工艺低6.2%使用乙醚和异丙醇混合油精炼工艺使得米糠油的皂脚中的中性油脂残留量降低,油脂收率提高10%,在对皂脚中的谷维素进行提取时的谷维素收率会增加2.3kg/t3) 经济效益对比表3-6 经济效益分析对比技术参数米糠油谷维素合计产品销售增加值(万元)195010352985生产成本增加(万元)21084294销售收入净增加(万元)17409512691 净利润增加(万元)240130370 乙醚和异丙醇混合油精炼工艺的应用使得油脂的收率及谷维素的收率均有所提高由表3-6可知,按本公司目前年处理30000吨毛油计算,可实现年增加产值2691万元,净利润增加370万元,经济效益明显。
4) 残留量及回收率表3-7 溶剂的残留量及回收率 加工助剂 考察指标 乙醚残留量未检出回收率99.9%以上由表3-7可知,乙醚的回收率达到99.9%以上,采用我公司所设定的乙醚的检测方法,测得乙醚残留量结果为“未检出”综上,使用乙醚混合油精炼工艺代替传统工艺精炼米糠油已凸显其必要性 四、 与6号轻汽油使用效果对比为了确定乙醚应用于油脂提取工艺中的优越性,我公司设计对比了利用6号轻汽油和乙醚的使用效果,得到如下结果:1. 萃取不易发生乳化、分层快、界面清晰乙醚表面张力(20℃):17.0mN/m,6号轻汽油表面张力(20℃):18.4mN/m,在以相同溶剂使用量的情况下,乙醚混合油具有更佳的破乳能力;乙醚粘度=0.233cP(25℃),6号轻汽油(主要成份正己烷)粘度=0.307cP(25℃),在以相同溶剂使用量的情况下,乙醚混合油具有更佳的流动性由于乙醚的低表面张力和低粘度,使得以乙醚为溶剂的混合油在脱酸过程中分层速度和效果优于以6号轻汽油为溶剂的混合油脱酸表3-8 乙醚与6号轻汽油对碱炼皂脚中油脂的萃取分层效果比较皂脚质量(g)30%异丙醇体积(ml)萃取剂体积10min时萃取层体积(ml)60min时萃取层体积(ml)1020乙醚:100ml959510206号轻汽油:100ml65801050乙醚:100ml929210506号轻汽油:100ml808510100乙醚:100ml9090101006号轻汽油:100ml9595从表3-8中可以看出,乙醚相比于6号轻汽油,其分层基本可在10min内完成。
更快的分层速度有利于生产周期的缩短,有利于全密闭的连续逆流萃取装置在混合油精炼工艺上的应用,从而使得生产效益和生产环境得以大大改善2. 乙醚萃取油脂有利于后续脱色,提高油脂质量下面是分别用乙醚与6号轻汽油萃取的两组实验数据:表3-9 乙醚与6号轻汽油萃取所得油脂(已脱去溶剂)直接脱色效果比较实验ID萃取溶剂活性白土加入量(%)脱色温度(℃)脱色时间(min)脱色后色泽(25.4mm槽)1乙醚1%11030R11.2 Y3526号轻汽油1%11030R13.6 Y403乙醚3%11030R10 Y3546号轻汽油3%11030R12 Y355乙醚10%11030R5.3 Y3066号轻汽油10%11030R7。












