提高营养素保留率的组合物在油脂加工中的应用 |
|||||||
| 申请号 | CN202311123044.9 | 申请日 | 2023-09-01 | 公开(公告)号 | CN117683583A | 公开(公告)日 | 2024-03-12 |
| 申请人 | 中粮营养健康研究院有限公司; 中粮农业产业管理服务有限公司; 中粮佳悦(天津)有限公司; | 发明人 | 李世磊; 李晓龙; 王翔宇; 孙承国; 尚刚; 程倩; 王风艳; 惠菊; 裴云堂; 王钰; 刘杲华; 孟爽; 凌弘巍; 许克家; 高开放; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及处理油脂领域，公开了提高营养素保留率的组合物在油脂加工中的应用。油脂加工的方法包括：将油脂与组合物混合；其中，所述组合物包括 水 和 水溶性 强 碱 弱酸盐。本发明的组合物可起到强化脱胶、脱皂和简化工艺的功能，在脱胶工段实现油脂中的磷脂等脂溶性杂质的脱除，使用该 试剂 后可以消除原中和工段因碱炼导致的油脂损失，并减少皂脚的携带损失，组合物的磷脂脱除率大于95％，整体可提升油脂得率0.3％以上，提升营养素的保留率5％以上。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种油脂加工的方法，其特征在于，该方法包括：将油脂与组合物混合； |
||||||
| 说明书全文 | 提高营养素保留率的组合物在油脂加工中的应用技术领域[0001] 本发明涉及处理油脂领域，具体涉及提高营养素保留率的组合物在油脂加工中的应用。 背景技术[0002] 油料经压榨、浸出或水代法得到的未经精炼的植物油脂称为毛油。毛油的主要成分是甘油三脂肪酸酯的混合物(俗称中性油)。除中性油外，毛油中还含有非甘油酯物质(统称杂质)，杂质大致可分为机械杂质(泥沙、纤维、金属等)、胶溶性杂质(水分、蛋白质、糖类等)、脂溶性杂质(蜡、磷脂、脂肪酸、维生素、甾醇等)。 [0003] 油脂的加工过程就是去除于油脂质量不利的杂质(全部机械杂质和胶溶性杂质、部分脂溶性杂质)，同时保留有利杂质(维生素、甾醇等营养物质)的过程。CN105087156 A公布了加工工艺包含脱胶、中和、脱色、脱臭、脱蜡中的全部或部分工艺的排列组合，具体的排列为毛油→中和工段(毛油预热→酸调节→碱炼→脱皂→水洗→干燥)→脱色工段(过滤)→脱臭工段(脂肪酸回收)→冬化工段→成品一级油。 [0004] 常规的油脂加工工艺包含脱胶、中和、脱色、脱臭、脱蜡中的全部或部分工艺的排列组合。油脂中存在的磷脂可分为水化磷脂和非水化磷脂两大类。水化磷脂主要包括磷脂酰胆碱等，这类磷脂可在油脂加工过程中通过吸水膨胀成较大的胶团，最终从油脂中分离。非水化磷脂以磷脂酸的钙镁盐的形式存在，这种磷脂不易与水结合，无法通过水化脱胶的方式去除，生产中往往通过加入一定浓度的氢氧化钠溶液碱炼脱除。中和工艺是指通过添加氢氧化钠等强碱溶液脱除油脂原油中的游离脂肪酸、磷脂等杂质的步骤，是油脂加工的关键步骤。其中酸调节是为了将毛油或脱胶油中的非水化磷脂转化为水化磷脂，以便在后续脱除。向油脂中添加氢氧化钠溶液后，在去除游离脂肪酸、各种磷脂等杂质的同时，也会造成油脂与氢氧化钠溶液之间反应的损失，加工过程中生成的皂脚在分离的过程中还会携带部分油脂，造成中性油脂的进一步损失。据统计，占油脂总损失约70％的油脂是在中和工段损失的。另外，在氢氧化钠溶液加入油脂体系的过程中，会引入占油脂重约2重量％的水，分离皂脚后还会添加4‑10重量％的水进行水洗分离油脂中残留的皂和磷脂，水会与油脂中亲水的维生素E和植物甾醇等营养素结合，并在分离的过程中将营养物质带出油脂，造成营养素的损失，据统计，占营养素总损失约40％的营养素是在中和工段损失的。 发明内容[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供提高营养素保留率的组合物在油脂加工中的应用。 [0006] 为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种油脂加工的方法，该方法包括：将油脂与组合物混合； [0007] 其中，所述组合物包括水和水溶性强碱弱酸盐。 [0008] 本发明第二方面提供了上述的方法加工的油脂。 [0009] 本发明第三方面提供了上述的方法中组合物在油脂加工中的应用。 [0010] 本发明的组合物作为新脱胶试剂可起到强化脱胶、脱皂和简化工艺的功能，在脱胶工段实现油脂中的磷脂等脂溶性杂质的脱除，使用该试剂后可以消除原中和工段因碱炼导致的油脂损失，并减少皂脚的携带损失，组合物的磷脂脱除率大于95％。在优选的实施方式中，经脱胶离心后，油脂中的含皂量低于50ppm，去除水洗工段后，可减少油脂与水的接触，降低油脂中营养物质的损失，配合后续的脱色、脱臭工艺改进，整体可提升油脂得率0.3％以上，提升营养素的保留率5％以上，满足各类油脂一级油国标各项限定指标。 附图说明 [0011] 图1是实施例1‑4的工艺流程示意图； [0012] 图2是对比例1的工艺流程示意图。 具体实施方式[0013] 在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。 [0014] 本发明第一方面提供了一种油脂加工的方法，该方法包括：将油脂与组合物混合； [0015] 其中，所述组合物包括水和水溶性强碱弱酸盐。 [0016] 本发明中，为了使得油脂中磷脂等脂溶性杂质更好的脱除，并增加油脂得率和营养素保留率，所述油脂与组合物的重量比为100:0.05‑0.5，可以为100:0.05、100:0.1、100:0.15、100:0.2、100:0.25、100:0.3、100:0.35、100:0.4、100:0.45、100:0.5或以上任意两数值形成的范围及范围内的值。 [0017] 本发明中，为了使得油脂中磷脂等脂溶性杂质更好的脱除，并进一步增加油脂得率和营养素保留率，所述碱金属的强碱弱酸盐与水的重量比为1:3‑10，可以为1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10或以上任意两数值形成的范围及范围内的值。 [0018] 本发明中，为了使得油脂中磷脂等脂溶性杂质更好的脱除，并进一步增加油脂得率和营养素保留率，所述水溶性强碱弱酸盐为碱金属的强碱弱酸盐，优选的，所述碱金属的强碱弱酸盐为碱金属的磷酸盐、碱金属的碳酸盐和碱金属的柠檬酸盐中的至少一种，优选的，所述碱金属的强碱弱酸盐中的碱金属为Na和/或K，因此，碱金属的强碱弱酸盐可以为磷酸钠、磷酸钾、碳酸钠、碳酸钾、柠檬酸钠和柠檬酸钾中的至少一种。 [0019] 本发明中，为了使得油脂中磷脂等脂溶性杂质更好的脱除，并进一步增加油脂得率和营养素保留率，所述组合物还可以包括无机硅胶；优选的，所述无机硅胶比表面积大于2 2 300m /g(如300‑1000m /g)；更优选的，所述水溶性强碱弱酸盐与无机硅胶的重量比为1: 0.5‑3，可以为，1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3或以上任意两数值形成的范围及范围内的值。 [0020] 本发明中，为了使得油脂中磷脂等脂溶性杂质更好的脱除，并进一步增加油脂得率和营养素保留率，所述混合的条件包括：时间为30‑60min，可以为30min、32min、34min、36min、38min、40min、42min、44min、46min、48min、50min、52min、54min、56min、58min、60min或以上任意两数值形成的范围及范围内的值，优选为40‑50min，温度为65‑80℃，可以为65℃、67℃、69℃、70℃、72℃、74℃、75℃或以上任意两数值形成的范围及范围内的值，优选为 70‑75℃。 [0021] 优选的，所述油脂为毛油；更优选的，所述油脂为植物油，优选为大豆油、葵花籽油、玉米油、菜籽油、稻米油、花生油、亚麻油、棉籽油、棕榈油、橄榄油、山茶油、红花籽油、紫苏籽油、茶籽油、蓖麻籽油、椰子油、小麦胚油、核桃油、葡萄籽油、胡麻籽油中的至少一种，更优选为大豆油、葵花籽油、玉米油、菜籽油、稻米油和花生油中的至少一种。 [0022] 本发明中，为了脱除油脂中磷脂等脂溶性杂质，所述方法还可以包括：对混合产物进行离心，优选的，所述离心的条件包括：温度为80‑90℃，时间为3‑15min；更优选的，所述离心的速率为3000‑15000rpm。 [0023] 本发明中，为了获得品质更高的油脂，所述方法还可以包括：对离心产物进行脱色、脱臭和脱蜡中的至少一种，更优选为对离心产物进行脱色、脱臭和脱蜡，进一步优选为对离心产物依次进行脱色、脱臭和脱蜡，优选的，所述方法不包括水洗。 [0024] 本发明中，所述脱色、脱臭和脱蜡的方法没有限制，为本领域在处理毛油获得品质更高的油脂时常用的方法。 [0025] 优选地，脱色可以采用脱色剂，脱色剂可以为包括凹凸棒土、膨润土、活性白土和活性炭中的至少一种，所述离心产物与脱色剂的重量比为100:1‑10；更优选的，所述脱色条件包括：温度为90‑130℃，时间为20‑40min，绝对压力为2000‑20000pa。 [0026] 优选地，脱臭的条件包括：温度为150‑300℃，时间为50‑110min，绝对压力为50‑300pa。 [0027] 优选地，所述脱蜡的方式包括：向脱臭产物中加入促结晶剂后降温至4‑15℃，保持10‑45h，再进行过滤；更优选的，所述脱臭产物与促结晶剂的重量比为100:0.01‑1，所述促结晶剂为硅藻土和/或珍珠岩。 [0028] 本发明第二方面提供了上述的方法加工的油脂。本发明的方法获得的处理后的油脂的含皂量低于140ppm，优选低于50ppm。 [0029] 本发明第三方面提供了上述的方法中使用的组合物在油脂加工(特别是高收率、高维生素E含量、高甾醇含量，低磷脂含量和低皂含量中至少一方面的处理油脂)中的应用。 [0030] 特别优选的实施方式，所述油脂加工的方法包括： [0031] 组合物的制备：将磷酸钠和无机硅胶混合，加水充分混匀(磷酸钠、无机硅胶与水的重量比为1:0.8‑1.2:6‑10)； [0032] 脱胶工段：将油脂与组合物(重量比为100:0.0.08‑0.12)混合，温度为72‑77℃，时间为37‑43min，继续升温至83‑87℃离心，离心的速率为2800‑3500rpm，时间为8‑12min，得到脱胶油； [0033] 脱色工段：在上述脱胶工段的产物(脱胶油)中加入脱色剂(凹凸棒土与膨润土的2 重量比为1:0.8‑1.2)，脱色剂的比表面积为50‑150m /g，脱胶工段的产物与脱色剂的重量比为100:1‑2，温度为100‑120℃，时间为27‑33min，脱色过程中保持低压状态，容器内压力应低于200mbar； [0034] 脱臭工段：将上述脱色工段的产物转移至脱臭塔中，控制脱臭塔内温度为150‑200℃、塔内压力为80‑120pa，停留时间为50‑70min； [0035] 脱蜡工段：向脱臭工段的产物中加入促结晶剂硅藻土，脱臭工段的产物与促结晶剂的重量比为100:0.3‑0.8，降温至6‑10℃后保留13‑17h，过滤后得到一级油。 [0036] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，无机硅胶的来源：青岛2 博瑞特硅能科技有限公司，比表面积为760m/g； [0037] 活性白土的来源：乐平市洁净漂白土有限公司； [0038] 凹凸棒土的来源：盱眙欧佰特粘土材料有限公司； [0039] 膨润土的来源：张家口市塞北化工有限公司； [0040] 活性炭的来源：重庆霏洋环保科技股份有限公司； [0041] 硅藻土来源：临江市绿江助滤剂有限公司； [0042] 珍珠盐来源：信阳金华兰矿业有限公司； [0043] 油脂中维生素E的测试方式为：GB 5009.82‑2016《食品安全国家标准食品中维生素A、D、E的测定》第二法； [0044] 维生素E保留率的计算方式为：一级油维生素E含量/毛油维生素E含量×100％； [0045] 油脂中甾醇的测试方式为：GB/T 25223‑2010《动植物油脂甾醇组成和甾醇总量的测定气相色谱法》； [0046] 甾醇保留率的计算方式为：一级油甾醇含量/毛油甾醇含量×100％； [0047] 油脂得率：一级油产量/毛油质量×100％； [0048] 磷脂测试方式为：GB/T 5537‑2008《粮油检验磷脂含量的测定》第一法；磷脂脱除率为的计算方式为：(毛油磷脂含量‑脱胶油磷脂含量)/毛油磷脂含量×100％； [0049] 油脂中的含皂量为的测试方式为：GB/T 5533‑2008《粮油检验植物油脂含皂量的测定》。 [0050] 实施例1 [0051] 组合物的制备：将磷酸钠和无机硅胶混合，加水充分混匀(磷酸钠、无机硅胶与水的重量比为1:1:8)； [0052] 脱胶工段：将葵花籽毛油与组合物(重量比为100:0.1)混合，温度为75℃，时间为40min，继续升温至85℃离心，离心的速率为3000rpm，时间为10min，得到脱胶油； [0053] 脱色工段：在上述脱胶工段的产物(脱胶油)中加入脱色剂(凹凸棒土与膨润土的2 重量比为1:1)，脱色剂的比表面积为70m /g，脱胶工段的产物与脱色剂的重量比为100： 1.5，温度为110℃，时间为30min，脱色过程中保持低压状态，容器内压力应低于200mbar； [0054] 脱臭工段：将上述脱色工段的产物转移至脱臭塔中，控制脱臭塔内温度为180℃、塔内压力为100pa，停留时间为60min； [0055] 脱蜡工段：向脱臭工段的产物中加入促结晶剂硅藻土，脱臭工段的产物与促结晶剂的重量比为100:0.5，降温至8℃后保留15h，过滤后得到一级油。 [0056] 具体工艺流程见图1。 [0057] 结果：维生素E保留率为97.6％，甾醇保留率为93.5％，油脂得率为98.1％，磷脂脱除率为95.3％，脱胶油中的含皂量为20ppm。 [0058] 实施例2 [0059] 组合物的制备：将磷酸钠和无机硅胶混合，加水充分混匀(磷酸钠、无机硅胶与水的重量比为1:2:10)； [0060] 脱胶工段：将玉米毛油与组合物(重量比为100:0.5)混合，温度为75℃，时间为50min，继续升温至85℃离心，离心的速率为12000rpm，时间为10min，得到脱胶油； [0061] 脱色工段：在上述脱胶工段的产物(脱胶油)中加入脱色剂(活性白土、凹凸棒土、2 膨润土和活性炭的重量比为5:3:2:1)，脱色剂的比表面积为170m/g，脱胶工段的产物与脱色剂的重量比为100:3，温度为110℃，时间为30min，脱色过程中保持低压状态，容器内压力应低于200mbar； [0062] 脱臭工段：将上述脱色工段的产物转移至脱臭塔中，控制脱臭塔内温度为230℃、塔内压力为150pa，停留时间为90min； [0063] 脱蜡工段：向脱臭工段的产物中加入促结晶剂硅藻土，脱臭工段的产物与促结晶剂的重量比为100:0.5，降温至8℃后保留20h，过滤后得到一级油。 [0064] 具体工艺流程见图1。 [0065] 结果：维生素E保留率为95.1％，甾醇保留率为89.7％，油脂得率为95.3％，磷脂脱除率为98.5％，脱胶油中的含皂量为35ppm。 [0066] 实施例3 [0067] 组合物的制备：将磷酸钠和无机硅胶混合，加水充分混匀(磷酸钠、无机硅胶与水的重量比为1:1:5)； [0068] 脱胶工段：将大豆毛油与组合物(重量比为100:0.3)混合，温度为70℃，时间为45min，继续升温至85℃离心，离心的速率为8000rpm，时间为10min，得到脱胶油； [0069] 脱色工段：在上述脱胶工段的产物(脱胶油)中加入脱色剂(活性白土与膨润土的2 重量比为5:1)，脱色剂的比表面积为151m/g，脱胶工段的产物与脱色剂的重量比为100: 1.2，温度为110℃，时间为30min，脱色过程中保持低压状态，容器内压力应低于200mbar； [0070] 脱臭工段：将上述脱色工段的产物转移至脱臭塔中，控制脱臭塔内温度为220℃、塔内压力为200pa，停留时间为60min； [0071] 具体工艺流程见图1。 [0072] 结果：维生素E保留率为94.8％，甾醇保留率为89.1％，油脂得率为96.8％，磷脂脱除率为97.9％，脱胶油中的含皂量为28ppm。 [0073] 实施例4 [0074] 组合物的制备：将磷酸钠和无机硅胶混合，加水充分混匀(磷酸钠、无机硅胶与水的重量比为1:3:10)； [0075] 脱胶工段：将稻米油毛油与组合物(重量比为100:0.5)混合，温度为75℃，时间为50min，继续升温至85℃离心，离心的速率为15000rpm，时间为15min，得到脱胶油； [0076] 脱色工段：在上述脱胶工段的产物(脱胶油)中加入脱色剂(活性白土、膨润土和活2 性炭的重量比为5:2:3)，脱色剂的比表面积为263m /g，脱胶工段的产物与脱色剂的重量比为100:7，温度为110℃，时间为30min，脱色过程中保持低压状态，容器内压力应低于 200mbar； [0077] 脱臭工段：将上述脱色工段的产物转移至脱臭塔中，控制脱臭塔内温度为250℃、塔内压力为100pa，停留时间为90min； [0078] 脱蜡工段：向脱臭工段的产物中加入促结晶剂珍珠岩，脱臭工段的产物与促结晶剂的重量比为100:0.5，降温至12℃后保留40h，过滤后得到一级油。 [0079] 具体工艺流程见图1。 [0080] 结果：维生素E保留率为89.1％，甾醇保留率为84.7％，油脂得率为74.2％，磷脂脱除率为99.3％，脱胶油中的含皂量为32ppm。 [0081] 实施例5 [0082] 按照实施例1的方法，不同的是，磷酸钠、无机硅胶与水的重量比为1：0.2:10。 [0083] 结果：维生素E保留率为97.0％，甾醇保留率为91.2％，油脂得率为96.3％，磷脂脱除率为93.2％，脱胶油中的含皂量为63ppm。 [0084] 实施例6 [0085] 按照实施例1的方法，不同的是，磷酸钠、无机硅胶与水的重量比为1：1:15。 [0086] 结果：维生素E保留率为95.2％，甾醇保留率为90.8％，油脂得率为95.1％，磷脂脱除率为94.2％，脱胶油中的含皂量为38ppm。 [0087] 实施例7 [0088] 按照实施例1的方法，不同的是，葵花籽毛油与组合物的重量比为1：0.05。 [0089] 结果：维生素E保留率为95.3％，甾醇保留率为90.9％，油脂得率为97.1％，磷脂脱除率为86％，脱胶油中的含皂量为103ppm。 [0090] 实施例8 [0091] 按照实施例1的方法，不同的是，不加入无机硅胶。 [0092] 结果：维生素E保留率为97.1％，甾醇保留率为91.8％，油脂得率为96.9％，磷脂脱除率为94.1％，脱胶油中的含皂量为136ppm。 [0093] 实施例9 [0094] 按照实施例1的方法，不同的是，将无机硅胶更换成活性白土。 [0095] 结果：维生素E保留率为93.2％，甾醇保留率为87.3％，油脂得率为94.2％，磷脂脱除率为94.6％，脱胶油中的含皂量为88ppm。 [0096] 对比例1 [0097] 按照实施例1的方法，不同的是，将脱胶工段改为中和工段，中和工段的方法为：向葵花籽毛油中加入75重量％磷酸溶液(重量比为100:0.05)混合，温度为75℃，时间为45min；后加入10重量％氢氧化钠溶液(重量比为100：1)混合，温度为75℃，时间为20min；升温至85℃离心，离心的速率为8000rpm，时间为10min；离心油与水(重量比为100:8)混合，温度为85℃，时间为10min，后离心，离心的速率为8000rpm，时间为10min；具体工艺流程见图 2。 [0098] 结果：维生素E保留率为91.2％，甾醇保留率为83.1％，油脂得率为95.3％，中和工段后磷脂脱除率为93.8％，中和工段产物中的含皂量为77ppm。 [0099] 对比例2 [0100] 按照实施例1的方法，不同的是，将磷酸钠改为氢氧化钠。 [0101] 结果：维生素E保留率为94.3％，甾醇保留率为88.2％，油脂得率为95.6％，磷脂脱除率为73.2％，脱胶油中的含皂量为56ppm。 [0102] 对比例3 [0103] 按照实施例1的方法，不同的是，不加磷酸钠。结果：维生素E保留率为95.7％，甾醇保留率为89.3％，油脂得率为95.8％，磷脂脱除率为80.5％，脱胶油中的含皂量为0ppm。 [0104] 通过以上结果可以看出，采用本发明的方法，可起到强化脱胶、脱皂和简化工艺的功能，能有较高的磷脂脱除率、较低的含皂量、较低的油脂损失率和油脂中营养素的损失率。 [0105] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈