植物油罐储油影响因素分析

◎ 王 宁

（郑州中粮科研设计院有限公司，河南 郑州 450001）

随着人们生活水平的提升以及食品安全问题的日益凸显，使得现在社会各界普遍关注各类食品的安全性问题。植物油脂通常由花生、大豆、玉米等油脂、脂肪酸含量较高的粮食谷物进行榨取加工。植物油是人们日常生活和各种食品加工过程必不可少的原材料。除了供给人们日常生活饮食食用，植物油在动物饲料加工、工业生产供能等方面也有着极为广泛的应用。为确保植物油在储藏过程的品质不受影响、延长保质期限，需要严格控制外界环境条件和植物油脂的各项物化指标。要尽可能避免因温度、湿度、光照、氧化等环境因素的变化所带来的影响。对于我国常用的粮油贮藏方式来说，采取储油罐集中罐装保存能够较好地保障植物油的品质，对其保质期的延长大有助益，并且在操作技术的难度和储存成本方面更符合如今发展的需要。本文就对植物油品质带来影响的主要因素及切实可行的罐装保存技术进行具体分析。

1 植物油品质变化影响因素分析

植物油生产、加工、运输、储藏过程中会受到环境温度、湿度及所暴露环境的氧气、杂质含量等条件的影响。研究表明，油脂的储存温度对酸价的影响较小，但对过氧化值有较为明显的影响；水分会促进油脂酸败，导致酸价升高；光、重金属等因素会促进油脂的氧化，杂质能促进油脂分解。

植物油中所富含的不饱和脂肪酸遇到氧气会迅速发生分解反应，使得油脂发生酸败变质，并且在此过程也同时伴随着环境温度所带来的影响。由此可见在植物油储存过程中需要格外注意环境温度和油脂储存环境的氧气、水分含量所带来的影响，尽可能降低这些因素给植物油储存带来的不确定性。

阳光中的紫外线容易活化环境中的氧及光敏物质，从而会使油脂的自由基被改变而导致品质下降。长时间的光照还会破坏植物油中天然抗氧化成分，促使油脂发生氧化反应，所以在植物油保藏过程也需要注意避光抗紫外线。除此之外，植物油储存容器的材质与工艺、环境中微生物有害菌、植物油输送管路、人员操作技术等因素都会导致植物油的品质发生变化。

2 植物油罐装保存技术分析

2.1 罐体材质及处理工艺分析

我国用于大量储存植物油的油罐并无统一的标准和定型的配套设备。油罐既有常见的标准样式，即立式圆筒形，也有将标准罐进行分隔的非标准油罐，或是其他各种形状的储存容器或油罐[1]。行业内通常借鉴储藏石油的方法用钢材焊接的方式生产罐体，这种方式忽略了石油与植物油的理化特性差异和油使用范围的差异[2]。显然用于人们日常食用的植物油需要更高的品质保障，经过多年的优化改进，食用油罐内的充氮保护、保温加热、液位监测、内壁防腐等技术已经日渐成熟。我国于2003年和2014年发布了《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》技术标准，并于2014年发布了《植物油库设计规范》，为大型的储油罐设计提供了技术支持。相比于旧式的储油罐，大型化立式圆筒储罐能够在保障植物油储备量的前提下减少罐体钢材的用量和罐体的占地面积，在节约资源、降低成本方面收效显著，在使用操作和配套检修维护方面也有所提升。

食用油罐的材质现在常用的为Q235、Q345、S304、S316L等，其中Q235和S304材质最为常见。Q235与Q345在长时间不储存油脂时，会产生锈蚀，当铁、铜、镍等金属离子溶于油脂中，将会是一种很好的助氧化剂，即使浓度低至0.1 mg·kg-1，仍能增加油脂氧化速率，促进油脂的氧化，从而缩短油脂的保质期，影响到油脂的品质及罐体的稳定性。但是在长期储存过程中[3]，油脂会形成有效的抗氧化膜，包裹在金属罐壁的外侧，从而减少罐壁的氧化锈蚀。结合钢材本身的价格等因素，一般大型长期储油罐和毛油储油罐的材质选取碳钢材质，而对品质要求比较高的成品油和油脂的暂存罐，一般选用不锈钢材质。

植物油罐的外壁需要长时间暴露在大气环境中，环境中的二氧化硫、硫化氢和二氧化碳等气体，再加上粉尘、有害介质会对罐体外壁有一定的腐蚀作用。尤其在环境湿度较大、温度偏高的情况，罐外壁被环境中水分所附着，在介质的影响下会形成电解质溶液，对罐壁造成电化学腐蚀。随着时间的推移，腐蚀程度逐渐加深，罐体外壁会逐渐形成腐蚀斑点并逐渐扩大腐蚀渗透程度。这种现象是油罐发生穿孔、植物油渗漏的常见原因之一。常见于罐体被碰伤、划损的部位，罐外壁镀层被破坏，更易造成电化学腐蚀现象。针对这种情况，除了对罐体情况进行定期检查、及时补修之外，还应当加强管理措施。对油罐按照储存时长进行分类，对于储存期较长、进出油频率较低的油罐，其损耗率和腐蚀速率相对就小很多，检查间隔和频率可以适当延长。对于短期储存需要频繁进出油的设备就要加强检查维护的力度。

为有效控制环境温度、减少储存环境热交换，可以从保温材料方面入手。现如今有许多的隔热、避光材料各具特点优势。使用聚氨酯材料和岩棉材料能够很好地减少油罐与外界的热交换，使油罐保持相对稳定的储存温度。对于罐体外壁而言，可以进行隔热漆的喷涂或者增加其他保温材料镀层，也能在一定程度上降低热交换的效率。针对较大型的储油罐，由于内储植物油量较大，为了进一步对油脂进行降温处理，可以在油罐内部加装冷却循环管路，同时从内部和外部对油脂进行降温处理。不过内置冷却管路的成本相对较高，有一定的技术难度，需要结合有关部门的实际情况进行考量。

2.2 植物油输送管路分析

氧气含量对植物油脂的酸败现象产生极大的影响，为尽可能地减少植物油灌装储存过程被氧气所影响，需要注重植物油通过管路运输的方式。传统的植物油进油管路是从油罐顶口向下通入，进油过程中，油面不断受到冲击，使得植物油与空气的接触面积增加，造成氧气的大量接触而使得油脂酸败程度被加深。不仅如此，随着油面的冲击会使得罐底部分所沉降的杂质、水分被冲起又重新混入了新油内，植物油品质将进一步被破坏。为避免这种情况，可以采取从储油罐底部进油的方式来减少空气中氧气的混入量。并且使用U型管从罐子底部进入，将新油通入的过程进行缓冲分散，这样的操作方式会大大降低底部杂质被冲起的可能性。另外，还要注意植物油输送的进油速度，将此过程严格控制在合理范围区间内，显著缓解油脂因氧化而发生的酸败过程，避免被冲起的杂质造成二次污染。

油罐中经常会设置盘管来对某些特种油脂进行加温作业，而在储油过程中，盘管同样可起到冷却换热的效果，在有条件的地区对油罐内进行冷水循环，配合罐体的外保温围护，也可起到明显的降温作用。但是对降温用水需严格把控，尽量减少水体中的杂质，并尽量做到循环利用，以减少资源浪费。

在输油过程中，可对管道进行同罐壁一样的隔热、避光材料外包，可起到同罐体一样的作用，但油脂在管道内存在时间短，此项投资利用效率较低。储备油脂库一般不需要设置管道保温，并在进行输送作业后，应尽量将管道内的残油排空回收，以防油脂在管道出现品质下降，并会在下次输油作业时与不同期的油脂混杂。

2.3 灌装储存充氮技术分析

天然油脂如果暴露在空气中会自发地进行氧化反应，油脂氧化是油脂酸败的主要原因，绝大多数油脂均能发生这种氧化型酸败[4]。另外空气中的水蒸气、粉尘杂质也可加速油脂的氧化酸败，采用密闭性较好的罐体，利用呼吸阀等设备，采用氮气正压充满，进而隔绝空气是一种有效防止油脂酸败的储备方法。

氮气作为最常见的惰性气体，大量存在于空气中，常用做隔绝氧气防止食品氧化变质的保护气体。现如今工业技术的发展，使得氮气的获取效率大大提升，氮气应用范围更加广泛。在植物油进行罐装保存的过程中，通过通入氮气的方式能够有效实现植物油防氧化、防变质的目的。并且由于如今氮气提取技术的提升，使用氮气所花费的成本也大大降低。植物油生产企业可以通过直接购买罐装氮气或者引进氮气气体发生器来进行植物油罐装通氮操作。新罐子和放置长时间后重新启用的罐子在进行储油充氮前要对罐子内部进行彻底的清理消毒，去除掉罐内壁附着的杂质和沉积物，并杀灭细菌微生物。罐内充氮技术的关键在于平衡充氮效率和氮气的均匀分布程度，并且需要通过调节呼吸阀压力、采用反光涂层等措施来保持罐内氮气的有效浓度，否则无法保证充氮储存的效果[5]。

现在充氮气调分为常规的顶部充氮与新兴研究的底部充氮，顶部充氮为现阶段常用的充氮模式，顶部充氮时油脂处于静止状态，油脂内的杂质等会沉积在罐底，形成油脚。静止的油脂仅有上表面与气体接触，接触面小对整罐油脂品质的保持有积极的作用。而使氮气通过罐底部通入，通过分流盘进行均匀分散并通过罐顶部阀门排出罐内空气的方式可以提升空气中氧气的置换效率，减少氧化反应。并且可以有效提升氮气的利用率，减少氮气使用成本。但是充氮时对油脂有一定的搅动作用，导致底部的水分、杂质等会翻腾至整个罐体内的油脂里。若此时氮气的浓度不满足要求，空气中的氧气与油脂的接触面扩大，会适得其反的造成油脂的加速氧化。所以，底部充氮对氮气浓度要求较高，并需油品杂质较少，以尽量减少氮气搅动带来的影响[6]。

3 结语

研究表明，通过严格控制植物油脂在储藏过程中的温度、空气环境内的氧气、水分、杂质、光照条件可以进一步提升植物油储藏品质，延长保质期。通过对材料与工艺技术、油管路输送技术、充氮技术等方面的改进，能够使植物油罐装储存的品质达到更高的水平。根据实际植物油存储量和存储时长的需要，灵活选择合适的工艺技术，在满足植物油储藏品质要求的前提下，尽可能节约储藏成本，更好地助力粮油行业的可持续发展。

通过对油罐及外壁围护材质的选择，并改良油罐管道配置，配置氮气储存技术等多方面的举措，可确保植物油在储藏过程的品质不受影响、延长保质期限，为安全储油提供前提条件。