1、吸附劑選擇依據

合乎油脂工業要求的吸附劑首先是多孔性、比表面積大的物質，除此以外，它還需具備以下基本性質：

（1）具有選擇性吸附作用。大量吸附雜質而少吸油，用少量吸附劑就達到效果。

（2）化學性質穩定，與油脂不發生化學反應，不使油脂帶上異味（白土味）。

（3）具一定工程特性，如機械強度、幾何形狀等，使用方便，能以簡便的方法與油脂分離。

（4）來源廣、價廉、使用經濟。

完全具備上述諸條件的吸附劑尚未見報道，尋找和研制理想的吸附劑是油脂加工業重要的課題之一。

2、吸附劑的種類

01天然漂土

某些由層狀硅酸鹽所構成的礦物如膨潤土（bentonite）、凹凸棒石和海泡石等，具有很高的表面積（40~120m2/g），顯示出高吸附容量，經過干燥、煅燒和粉碎等簡單的物理加工即可用于吸附，產生一定漂洗效果，這些礦物常被稱為天然漂土。

膨潤土的主要成分為蒙脫石（montmorillonite），其結構和成分如圖所示。

凹凸棒土又稱坡縷石（palygouskite）或坡縷縞石，是一種具鏈層狀結構的含水富鎂硅酸鹽粘土礦物。凹凸棒石的化學結構式為Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O，具有獨特的晶體結構，晶體呈針狀、纖維狀或纖維集合狀（見圖），主要物化性能和工藝性能與蒙脫石相似，有：陽離子可交換性、吸水性、吸附脫色性、大的比表面積等。

02活性白土

活性白土又稱為酸性白土，是目前在油脂脫色加工中用量最大的吸附劑。在本節中，“活性”是指活性白土所顯示的各種性能，如吸附性、催化性、離子交換性能等綜合性能，活性大小用活性度來表示。

用于生產活性白土的起始物料主要是膨潤土礦物，如蒙脫石，其活化通常是用無機酸(硫酸或鹽酸)在高溫下處理數小時，這樣可大大增加比表面積，從原來40–60 m2/g增加到約300 m2/g。圖顯示蒙脫石酸活化時，酸用量對比表面積和脫色性能的影響。膨潤土是天然的陽離子交換劑，在自然條件下，其晶體層間的陽離子可被無機酸的質子所取代：

Ca型膨潤土 + 2 H+ ——H型膨潤土 + Ca2+      

自然發生的這個反應非常緩慢，但因為這個原因，天然漂土常呈微酸性，其懸浮液的pH為5~6。

用酸處理時，首先溶解掉土中雜物，如方解石等，無機酸的質子取代蒙脫石晶體層間的陽離子，如Ca2＋、Mg2＋、K＋、Na＋等，在不改變蒙脫石層狀結構的情況下，溶出蒙脫石八面體層中部分Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋以及四面體的層中部分Al3＋，由小半徑的H＋取代它們的相應位置，使蒙脫石晶格“松懈”，晶體二端孔道增大，比表面積增加，體積密度減小。

由于H＋對八面體或四面體多價離子的取代，造成白土表面的電性更負，強化了活性白土的酸性、催化性等多種化學活性。

03活性炭

活性炭是由樹枝、皮殼等炭化后，再經活化處理而成。具有細密多孔結構，比表面積達200~1000m2/g；脫色系數很高，可有效除去油中紅色素，脫色后油脂不帶異味，能吸附低煙點物質，但活性炭價格較貴，吸油率也較高，過濾速度慢。故一般不單獨用于脫色，而是與活性白土配合使用，搭配比常為1：10~20，這樣有利于發揮這兩類吸附劑的互補作用。

活性炭可以吸附白土不能吸附的重質多環芳烴，而且吸附后的活性炭濾餅中壓榨出的油不含多環芳烴，表明活性炭可以牢固吸附此類芳烴。

04沸石

沸石是一種大小均勻、結果規則的含水堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物，它是一種具有分子篩（molecular sieve）作用的多孔吸附材料，可以在分子水平上篩分物質，即只吸附特定體積的分子，而排除其它尺寸的分子。雖然沸石只是分子篩的一種，但是沸石在其中最具代表性，因此“沸石”和“分子篩”這兩個詞經常被混用。沸石是沸石族礦物的總稱，自然界已發現的沸石有30多種，較常見的有方沸石、鈣沸石等。它們的含水量與外界溫度及水蒸氣的壓力有關，加熱時水分可慢慢逸出，但并不破壞其結晶構造。沸石除天然外，也可由人工合成，如磺酸化聚苯乙烯。

05硅膠

硅膠又稱為“水凝膠”，其原料為水玻璃，又稱“泡化堿”，經過稀硫酸處理，制備成一種多孔海綿狀的水溶性硅酸鹽，含水60~70%，它的比表面積為800 m2/g左右。盡管這種硅酸鹽吸附劑的脫色活性較小，但是它對微量金屬、磷脂有很高的選擇性吸附作用。

06硅藻土

硅藻土（kieselguhrs）是一種由古代硅藻遺體組成的生物沉積礦物，其化學成份主要是SiO2，含有少量Al2O3、Fe2O3等，SiO2通常占80%以上，最高可達94%。硅藻土中的硅藻有許多不同的形狀，如圓盤狀、針狀、筒狀、羽狀等，松散密度為0.3~0.5g/cm3，孔隙率達80%~90%，能吸收其本身重量1.5~4倍的水，化學穩定性高，不溶于強酸（氫氟酸除外），但能溶于強堿溶液中。

硅藻土具有一定的吸附性能，但在油脂工業中主要作為助濾劑使用。商用硅藻土的性能與原土粉碎、分選、煅燒、氣流分級、去雜等加工工序有關。在約1000℃高溫下加入助熔劑（通常純堿）進行煅燒可制備快濾型硅藻土（見圖），由于助熔劑的加入，這種硅藻土呈微堿性，pH為10。

合成硅酸鎂合成硅酸鎂(magnesium silicate)又名三硅酸鎂，由泡花堿、氫氧化鈉與可溶性鎂鹽（如硫酸鎂）經預處理后進行反應，生成三硅酸鎂沉淀，經漂洗、壓濾、干燥、粉碎，制得成品。主要成分為MgO和SiO2。本品為白色、無味粉末，無臭、無味。不溶于水、油和有機溶劑。10%混懸液的pH值為7.0～10.8。易受無機酸分解，略有吸濕性。具有較強的選擇吸附性，能吸附除去油脂中的色素、黃曲霉素、苯并比、膠質、游離酸、焦化物等，過濾速度較快，濾餅帶油率低。目前主要用于延長煎炸油的使用壽命，在食用油脫色精煉中尚未見應用。

稿件來源：食用油營養與安全科技創新團隊

編輯：黃雅祺   碩士研究生

校稿：金   俊   副研究員