處理植物油的方法
【專利摘要】一種從植物油中去除縮水甘油酯的方法，其包括使油與按油重量計至少0.5％的酸活化的漂白土接觸，以及在低于200℃的溫度下使油脫臭至少30分鐘。
【專利說明】處理植物油的方法
[0001] 本發(fā)明涉及一種處理植物油的方法。具體地說，本發(fā)明涉及一種從植物油中去除 縮水甘油酯的方法。
[0002] 植物油用于許多可食用產品中，并主要包含脂肪酸的甘油三酯。這些油在自天然 存在的來源中提取之后，通常要進行精煉。精煉涉及多個步驟，如使油漂白、脫膠和/或脫 臭。對粗棕櫚油通常進行脫膠、漂白和脫臭以產生精煉油，所述精煉油可在商業(yè)上用于可食 用產品。
[0003] 植物油有時含有雜質。這些雜質中的一些可能是在精煉過程中被引入到油中或在 精煉過程中油本身所產生的。例如，已知氯丙二醇的脂肪酸酯和縮水甘油（2, 3-環(huán)氧-1-丙 醇）的脂肪酸酯是可存在于精煉油脂（oils and fats)中的污染物。這些污染物可形成于 精煉過程中。
[0004] Pudel 等人，Eur J Lipid Sci Technol，2011，113,368-373 描述了精煉食用油過 程中的多個步驟對3-單氯-1,2-丙二醇（3-MCPD)、3-M(PD酯（3-MCPD-E)和縮水甘油酯 (GE)的形成的影響。
[0005] Ramli 等人，J Am Oil Chem Soc，2011，D0I10. 1007/sll746-011-1858-0 公開了脫 膠和漂白對精煉過程中3-Mcro酯的形成的影響。
[0006] W0 2010/063450涉及一種通過用漂白土（bleaching earth)處理以減少精煉植 物油中的3-MCPD含量的方法。
[0007] W0 2011/069028描述了多種用于減少油中的縮水甘油酯的量的方法。當使用漂白 土時，在適當?shù)母邷叵逻M行短時間的脫臭步驟。這被認為對最終產品具有不利影響，并且意 味著所述的方法在實際中不能使用。油包含高水平的游離脂肪酸和甘油單酯以及難聞的氣 味，這將導致產品具有不可接受的味道。還會產生穩(wěn)定性的問題。
[0008] TO 2012/065790(國際申請?zhí)?PCT/EP2011/067816)涉及一種用于在含有 3-MCPD 和/或其酯的植物油和食品中減少或消除3-Mcro和/或其酯的存在的方法。
[0009] 仍然需要一種從植物油中去除縮水甘油酯的方法，該方法可實際應用于工業(yè)規(guī)模 中，并且可以提供一種改良的精煉植物油以作為最終產品。
[0010] 因此，本發(fā)明提供了一種從植物油中去除縮水甘油酯的方法，其包括使油與按油 重量計至少0. 5%的酸活化的漂白土接觸，以及在低于200°C的溫度下使油脫臭至少30分 鐘。
[0011] 如本文所用，術語"去除縮水甘油酯"是指從油中部分地、基本上完全地或完全地 去除縮水甘油酯。因此，本發(fā)明的方法可以實現(xiàn)油的縮水甘油酯含量減少，而不是完全去 除。優(yōu)選地，在本發(fā)明的方法中，油的縮水甘油酯的含量減少至小于該方法開始時油中所存 在的水平的10% (更優(yōu)選小于5% )。
[0012] 本發(fā)明所使用的植物油可以是任何植物油。合適的油包括棕櫚油、棕櫚仁油、可可 月旨、代可可脂、霧冰草脂（illipe fat)、乳木果脂（shea fat)、芥花油（canola oil)、菌麻 油、椰子油、芫荽油、玉米油、棉籽油、榛子油、大麻籽油、亞麻籽油、芒果仁油、橄欖油、花生 油、油菜籽油、米糠油、紅花油、大豆油、和葵花油、及它們的混合物。在本發(fā)明的方法之前， 可以已經例如通過化學或酶處理對油進行一個或多個精煉步驟，包括脫膠、漂白、脫臭和/ 或酯交換，即油優(yōu)選是精煉的。在本發(fā)明的方法之前，油還可以經過其它處理步驟如分餾。 優(yōu)選地，油包含一種或多種來源于棕櫚的油。來源于棕櫚的油包括棕櫚油、棕櫚油硬脂精 (stearin)、棕櫚油油精（olein)、棕櫚仁油、棕櫚仁硬脂精和棕櫚仁油精、以及它們的酯交 換產物。優(yōu)選地，植物油包含棕櫚油或其餾分。棕櫚油餾分包括棕櫚油油精、棕櫚油硬脂精、 棕櫚中間餾分和它們的酯交換產物。更優(yōu)選地，植物油是精煉棕櫚油或其餾分如棕櫚油油 精或棕櫚油硬脂精（即，由精煉棕櫚油或其餾分如棕櫚油油精或棕櫚油硬脂精組成）。
[0013] 在本發(fā)明的方法之前，通常已經對植物油進行了一個或多個精煉步驟。在本發(fā)明 的方法之前油的縮水甘油酯含量可以是至少〇· 5ppm，如至少lppm，例如1至20ppm、2至 15ppm或3至lOppm。根據(jù)下文實施例部分中所述的方法測定本發(fā)明的方法之前和之后的 油的縮水甘油酯含量。植物油也可以包含水平為低于lOppm(如1至8ppm)的3-MCPD酯。
[0014] 本發(fā)明的方法包括以下步驟或者可以由以下步驟組成：使油與酸活化的漂白土接 觸，以及使油脫臭。使油與酸活化的漂白土接觸的步驟在使油脫臭的步驟之前或同時進行， 優(yōu)選在使油脫臭的步驟之前進行。因此，優(yōu)選在油經漂白土處理之后對油進行脫臭。
[0015] 在使油與酸活化的漂白土接觸的步驟中，優(yōu)選使油與按油重量計0. 5 %至5 %的 酸活化的漂白土接觸，如按重量計〇. 5%至2%，更優(yōu)選按重量計0. 7%至1. 8%，例如按重 量計1. 1%至1. 7%或按重量計1. 4%至1. 6%。認為這些水平的漂白土以及較低的脫臭溫 度和較長的脫臭時間有助于生產改良產品，所述改良產品具有低水平的縮水甘油酯以及改 進的穩(wěn)定性并使食用油具有所期望的味道，包括低水平的游離脂肪酸。較長的脫臭時間減 輕了油的味道，并去除了不穩(wěn)定的過氧化物以提供較好的儲存穩(wěn)定性。
[0016] 漂白土是酸活化的。通過用酸處理來活化天然漂白土是本領域技術人員公知的。 合適的漂白土是酸活化的粘土，如酸活化的膨潤土和酸活化的蒙脫土。用于本發(fā)明的優(yōu)選 的漂白土是酸活化的膨潤土，例如酸活化的鈣基膨潤土產品Tonsilll5FF，其可獲自Slid Chemie AG。Tonsil315FF 是另一種合適的漂白土。來自 Pure Flo 的 Pure Flo Supreme55 是合適的漂白土的另一實例。用于本發(fā)明的另一優(yōu)選的漂白土包含氧化硅、氧化鋁、氧化鐵 (III)、氧化鎂、氧化興、氧化鈉和氧化鉀，舉例來說，例如，產品Taiko Classic Palm(獲自 Taiko Clay Marketing Sdn Bhd，馬來西亞）。酸活化的漂白土可單獨使用或作為兩種或更 多種酸活化的漂白土的混合物使用。
[0017] 可以通過多種方式使油與漂白劑接觸。優(yōu)選地，在合適的容器中在攪拌下將漂白 劑加入到油中。
[0018] 優(yōu)選將漂白土加入到油溫為50至150°C、更優(yōu)選為70至110°C、更優(yōu)選為80至 100°C的油中。通常，在該溫度在攪拌下將漂白土加入到油中。
[0019] 漂白土通常與油接觸30分鐘至2小時，例如30分鐘至1. 5小時或35分鐘至1小 時。已發(fā)現(xiàn)這一接觸時間對于減少油中的縮水甘油酯水平是有效的。
[0020] 通常，在相對于大氣壓（通常定義為101. 325kPa)的減壓下使漂白土與油接觸。優(yōu) 選地，在使漂白土與油接觸的步驟中，壓力為5至20kPa(50至200毫巴）。
[0021] 在漂白步驟中，檸檬酸可以與油一起存在，如以最多按油重量計0. 1 %的量存在。 通常以溶液的形式添加檸檬酸。
[0022] 優(yōu)選地，在脫臭步驟之前使漂白土與油分離。這可以通過例如以下方式實現(xiàn)：在使 漂白土與油接觸的步驟之后過濾油和漂白土的混合物。用于從植物油中過濾漂白土的方法 和裝置是本領域技術人員公知的。
[0023] 脫臭是處理植物油的一種方式，其去除游離脂肪酸和其它揮發(fā)性化合物（或減少 其含量）。通常，在蒸汽存在下于減壓下進行脫臭，從油中脫去脂肪酸和其它揮發(fā)性化合物。
[0024] 在本發(fā)明的方法中，在低于200°C的相對低溫下進行脫臭。用于本發(fā)明方法的優(yōu)選 的溫度為180°C至198°C或185°C至195°C?？梢哉J為，較低的溫度減少了在產品中重新形 成縮水甘油酯的機會。
[0025] 本發(fā)明方法中的脫臭優(yōu)選進行至少1小時，更優(yōu)選進行1至5小時，如2至4小時。 認為少于30分鐘的脫臭時間太短而難以產生可接受的產品。還認為，較短的脫臭時間將對 產品的穩(wěn)定性和貨架壽命產生不利的影響。
[0026] 優(yōu)選在減壓下、更優(yōu)選在0· 05至5kPa(0. 5至50毫巴）的壓力下、甚至更優(yōu)選在 0. 07至0. 5kPa(0. 7至5毫巴）下進行脫臭步驟。
[0027] 在一個特別優(yōu)選的方面中，本發(fā)明提供了一種從棕櫚油或其餾分中去除縮水甘油 酯的方法，其包括使油與按油重量計〇. 5%至2%的酸活化的粘土漂白劑接觸，以及在180 至195°C的溫度下使油脫臭1至4小時。
[0028] 通常，本發(fā)明的方法不涉及化學精煉步驟。
[0029] 在本發(fā)明的方法中，油的MCPD-E的含量通常減少不超過10%，甚至可以保持相同 或增加高達30 %，如高達25 %。因此，本發(fā)明的方法優(yōu)選表現(xiàn)出相比于MCPD-E對縮水甘油 酯的去除具有一定程度的選擇性。
[0030] 本發(fā)明的方法優(yōu)選在工業(yè)規(guī)模上進行。在本發(fā)明的上下文中，這是指該方法連續(xù) 地或者作為分批工藝以每小時至少l〇kg的速率形成處理過的植物油產品。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明，從油中去除的縮水甘油酯是脂肪酸（即C12-C24直鏈飽和或不飽和 (包括單不飽和和多不飽和）的羧酸）的酯。優(yōu)選地，在縮水甘油酯中存在的脂肪酸包含大 于40%的總棕櫚酸和硬脂酸以及大于35%的油酸（按總C12-C24酸的重量計，作為相應的 ?；鶊F存在）。
[0032] 本發(fā)明的產品優(yōu)選具有小于2ppm、更優(yōu)選小于lppm(如小于0· 5ppm)的縮水甘油 酯含量。產品優(yōu)選包含按重量計至少75%的脂肪酸的甘油三酯。本發(fā)明的方法的產物是 可食用的，并且可以用于食品中。典型的產品是縮水甘油酯含量為小于2ppm、更優(yōu)選為小 于lppm(如小于0.5ppm)的精煉棕櫚油、精煉棕櫚油油精或精煉棕櫚油硬脂精。產品還可 以包含水平為低于lOppm(如1至8ppm)的3-MCPD。本發(fā)明的方法可以進一步包括減少產 品的3-MCPD含量的步驟。
[0033] 下列非限制性實施例舉例說明本發(fā)明但不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。在實施 例中和整個說明書中，除非另有說明，所有的百分比、份數(shù)和比率均按重量計。 實施例
[0034] 測定縮水甘油酯含量的方法
[0035] 為了分析3-MCPD酯（3-MCPD-E)和縮水甘油酯（GE)的總量，使用 DGFC-VI-18(10)A 部分（氯化物法（Chloride method)) (DGF 標準方法，2011)。計算游離 3-MCPD - 3-MCPD-E+GE，以3-MCPD衍生物（包括游離3-MCPD+3-MCPD酯）的總量和縮水甘 油衍生物報告結果。
[0036] 為了分析3-MCPD-E，使用DGF C-VI-18 (10)B部分（不含氯化物的方法（Chloride free method)) (DGF 標準方法，2011)。計算游離 3-MCPD - 3-MCPD-E 計算，以 3-MCPD 衍生 物（包括游離3-MCPD+3-MCPD酯）的總量報告結果。
[0037] 這兩個值之差得到GE含量（如下文實施例中所述，由于摩爾質量的差異，使用了 0.85的校正因數(shù)）。
[0038] 棕櫚油的精煉
[0039] 根據(jù)工廠規(guī)模所使用的標準條件，精煉粗棕櫚油，3-MCPD+GE的水平在5至lOppm 之間，而3-MCPD-E含量在3至4ppm之間。當對精煉棕櫚油（RBD P0)進行分餾時，這兩個 組分按比例分配到油精餾分和硬脂精餾分中。油精餾分比硬脂精餾分具有更高的值。
[0040] 在此實驗中，對油精餾分進行再精煉，其中在實驗室規(guī)模下在多用途反應器中進 行漂白，并使用臺式脫臭器使漂白油脫臭。
[0041] 實施例1
[0042] 將棕櫚油精（P0fIV55)加熱至90°C，在攪拌的同時，加入1. 5% (wt，基于油精的重 量）的漂白土 T〇nsilll5FF(SUd Chemie)。在仍在攪拌時，將壓力設定為約100毫巴，并將 懸浮液再攪拌45分鐘。在此之后，釋放真空并濾出漂白土。然后，使處理過的油在190°C、 約1毫巴的壓力下脫臭3小時。
[0043] 實施例2
[0044] 重復實施例1，但使用不同的漂白土；Taiko Classic Palm(Taiko Clay Marketing Sdn Bhd，馬來西亞）。
[0045] 結果
[0046] 在起始原料POf IV55中3-MCPD-E+GE的水平為約9. 54ppm，而3-MCPD-E含量 為4. 57ppm。當在實施例1中用Tonsilll5FF處理P0fIV55時，3-MCPD-E+GE的總量減少 至4. 63ppm，而3-MCPD-E維持4. 58ppm的水平。當將這種處理過的材料于190°C脫臭時， 3-MCPD-E+GE 的總量為 4. 73ppm，而 3-MCPD-E 含量為 4. 39ppm。
[0047] 當在實施例2中使用Taiko Classic Palm漂白土時，漂白土處理過的材料中的 3-MCPD-E+GE的總量減少至4. 71ppm，而3-MCPD-E為4. 69ppm。當使這種材料在190°C脫臭 時，3-MCPD-E+GE 的總量為 4. 68ppm，3-MCPD-E 的水平為 4. 58ppm。
[0048] 3-MCPD-E+GE的總量和3-MCPD-E之間的差值與縮水甘油酯含量成比例。由于縮水 甘油比3-Mcro具有更低的分子量，所以必須引入化學計量因數(shù)。另一方面，縮水甘油轉化 成3-MCPD是不完全的，因為可以并行生成如甘油或2-MCPD的副產物。按經驗測定的轉化 率似乎大致為約〇. 8至0. 9,在本文中使用0. 85的平均值來定量測定GE。
[0049] 結果總結于表1。
[0050] 表1 :在后精煉的P0HV55中測量的3-MCPD-E+GE的水平
[0051]
【權利要求】
1. 從植物油中去除縮水甘油酯的方法，其包括使油與按油重量計至少0. 5%的酸活化 的漂白土接觸，以及在低于200°C的溫度下使油脫臭至少30分鐘。
2. 如權利要求1所述的方法，其中植物油包括棕櫚油或其餾分，任選為酯交換的。
3. 如權利要求1或權利要求2所述的方法，其中植物油是精煉棕櫚油或其餾分。
4. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中油是餾分棕櫚油精。
5. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中脫臭進行至少1小時。
6. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中脫臭進行1至4小時。
7. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中使油與按油重量計0. 5%至2%的酸活化 的漂白土接觸。
8. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中漂白土包含酸活化的粘土或由酸活化的粘 土組成。
9. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中漂白土是酸活化的鈣基膨潤土。
10. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中將漂白土加入到油溫為50至150°C的油 中。
11. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中在脫臭步驟之前將漂白土從油中去除。
12. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中使漂白土與油接觸30分鐘至2小時。
13. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中在5至20kPa的減壓下使漂白土與油接 觸。
14. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中在0. 05至5kPa的減壓下進行脫臭。
【文檔編號】A23L1/015GK104159454SQ201280063833
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2012年12月21日 優(yōu)先權日:2011年12月23日
【發(fā)明者】K·巴格干, 雅尼娜·盧韋勒·韋勒曼, 喬安·弗蘭克斯 申請人:荷蘭洛德斯克羅科蘭有限公司