◎何立军，孙日飞，马 莉，蒋甜燕

（中储粮镇江粮油有限公司，江苏 镇江 212006）

食用油精炼工艺包括脱胶、脱酸、脱色、脱臭4个工段。脱色工段需要利用脱色剂吸附油脂中色素、微量金属及残留的微量皂粒、磷脂等，改善油脂色泽的同时还能去除多环芳烃和农药残留等[1]。为扩大脱色剂选择的范围，研究了活性白土、凹凸棒土和中性膨润土3种脱色剂的脱色效果，及麦饭石粉、高岭土粉、沸石粉、专用二氧化硅粉的脱色能力。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆油干燥油来自中储粮镇江粮油有限公司精炼车间。脱色剂来自浙江、江西2家活性白土厂家，3家盱眙凹凸棒土厂家，安徽1家中性膨润土厂家。麦饭石粉、高岭土粉、沸石粉和Trisly®二氧化硅，均为市售。异辛烷、氢氧化钾、丙酮、盐酸、氧化锌、硫酸、钼酸钠、硫酸联氨和磷酸二氢钾均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

F型罗维朋比色计，英国Tintoneter公司；UV 2550紫外-可见分光光度计，日本岛津公司；SX2-5-12箱式电子炉，上海一恒科学仪器有限公司；B11-3型恒温磁力搅拌器，上海司乐仪器有限公司；HG-9145A电热恒温干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；ME403电子天平，梅特勒-托利多科技有限公司；微波炉，广东格兰仕集团有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品处理

称取100 g干燥油样于250 mL烧杯中，置于电磁力搅拌器上加热搅拌，当温度升至60 ℃时加入特定添加量的脱色剂，继续升温至110~120 ℃，并保持20 min，然后用双层中速滤纸过滤，得到过滤后的油样即为脱色油。检测脱色剂的脱色率和脱色油中叶绿素含量、含皂量、含磷量的变化情况。

为改善部分脱色剂的脱色能力对其进行酸化处理，处理方法参考杨梦娜[3]等方法并加以改进：10 g脱色剂加2 mL浓硫酸，用研钵研5 min混合均匀。放入微波炉中，微波功率480 W，时间30 s，进行微波处理。取出用蒸馏水洗至pH值5~6，放入电热恒温干燥箱中干燥105 ℃，12 h，取出粉碎。

为研究复合脱色效果，将不同浓度的二氧化硅、麦饭石粉和高岭土先加入干燥油中，在（80±5）℃下经过15 min的预处理后，再加入0.6%的活性白土在（115±5）℃条件下保持20 min，过滤，检测脱色油的脱色率。

1.3.2 指标测定

含皂量检测参照《粮油检验 植物油脂含皂量的测定》（GB/T 5533—2008）；磷脂含量检测参照《粮油检验 磷脂含量的测定》（GB/T 5537—2008）；叶绿素含量检测参照《油菜籽叶绿素含量测定 分光光度计法》（GB/T 22182—2008）。

脱色率检测参考王剑威[2]的方法并加以改造：取干燥油、脱色油在波长520 nm下，用1 cm的比色皿在分光光度计上测吸光度，以蒸馏水做参比液。

式中：B为脱色前油样（干燥油）的吸光度；B1为脱色后油样（脱色油）的吸光度。

2 结果与分析

2.1 常规脱色剂研究

精炼工厂常用的脱色剂为活性白土、凹凸棒土、活性炭等，有单独使用或复配使用[4]。通过对不同厂家的脱色剂进行粒度与脱色率的汇总，可以看出总体粒度为活性白土和中性膨润土高于凹凸棒土，脱色率为活性白土＞中性膨润土＞凹凸棒土（表1）。

表1 3种脱色剂的粒度与脱色率比较表

2.2 其他脱色剂及复合脱色研究

为分析Trisly®二氧化硅、麦饭石粉、高岭土粉、沸石粉的脱色能力，采用脱色剂3%添加量对车间的大豆干燥油进行脱色处理，检测脱色剂的脱色率以及脱色前后叶绿素含量、残皂含量和磷含量的变化情况，结果如表2所示。

表2 矿物粉及Trisly®二氧化硅相关脱色能力指标表

空白对照在（115±5）℃下，经过20 min的热处理后，热敏性色素受热分解，色泽也会变浅。由表2可知，总体上来看，3种矿石粉和Trisly®二氧化硅对色素的脱除能力几乎为零，对叶绿素有微弱的脱除能力，但有脱除残磷的能力；同时除沸石粉外，其他脱色剂还有脱除残皂的能力。

综合来看，单独使用时，沸石粉对叶绿素的脱除能力最强，但对残皂的脱除能力最差；Trisly二氧化硅、麦饭石粉和高岭土粉对残皂和磷有较强的脱除能力。因此,选择具有脱除残磷和残皂能力的Trisly®二氧化硅、麦饭石粉、高岭土粉对干燥油进行预处理再进行脱色。将不同浓度的二氧化硅、麦饭石粉和高岭土先加入干燥油中，在（80±5） ℃下经过15 min的预处理后，再加入0.6%的活性白土在（115±5） ℃条件下保持20 min，对干燥油的脱色效果如表3所示。

表3 复合添加脱色剂的脱色率结果表

由表3可知，添加Trisly®二氧化硅可以提高活性白土对干燥油的脱色效果，随着二氧化硅浓度的增加，脱色率也在不断提高，这是由于先添加Trisly®二氧化硅可以提前去除干燥油中残余的皂及磷，从而提高活性白土脱除色素的能力。刘玉兰等[5]经过研究发现，SORBSIL®R92硅胶和R40F硅胶在油脂精炼中可以起到除皂、除磷并兼顾脱除金属离子和氯离子的作用，专用硅胶在油脂精炼中具有可行性。0.3%的Trisly®二氧化硅添加量提升脱色剂的效果明显。但添加麦饭石粉和高岭土进行相同试验发现，两者并没有显著提高活性白土的脱色率。

先添加0.3%Trisly®二氧化硅，然后再分别添加0.6%活性白土、0.6%凹凸棒土、0.6%干性膨润土，然后对脱色率和脱色油中的叶绿素含量和残皂含量进行检测，其具体结果表如表4所示。添加0.3%的二氧化硅后，干燥油中的皂和磷脂先被二氧化硅吸收，然后加入活性白土、凹凸棒土和膨润土进行脱色，脱色率有了显著提高，叶绿素含量和残皂含量显著降低，说明添加0.3%的二氧化硅后，活性白土、凹凸棒土、膨润土对干燥油的脱色效果得到了显著增强。

表4 Trisly®二氧化硅对活性白土、凹凸棒土和膨润土脱色效果的影响表

2.3 脱色剂酸化处理效果研究

对沸石粉、高岭土、麦饭石粉进行酸化处理，再进行脱色率及脱色油中叶绿素的测定，结果见图1。经过酸化处理后，沸石粉、麦饭石粉的脱色率显著增加，但高岭土没有明显改变。酸化后进行脱色，脱色油的叶绿素含量减少，说明3种矿物粉吸附叶绿素能力也增加。这可能是因为酸化改变矿物粉的晶体结构，提升了脱色能力和吸附叶绿素的能力。

图1 酸化条件对脱色剂脱色效果的影响图

3 结论

传统的脱色剂活性白土的脱色率优于中性膨润土和凹凸棒土。先添加Trisly®二氧化硅，再加入活性白土等脱色剂能够有效提升脱色效果。沸石粉、高岭土、麦饭石粉除色素的能力弱，酸化后三者均提高了吸附叶绿素能力，同时提升了沸石粉、麦饭石粉的脱色能力，后续可以寻找最优的酸化工艺来最大程度地提升除色素能力，有助于扩大脱色剂的种类。