專利名稱:脂肪產(chǎn)品的制作方法
本發(fā)明涉及到適合于制造人造奶油和相類似的塑性乳化涂抹油的脂肪產(chǎn)品以及這種脂肪產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明特別涉及到適合于制造具有改進(jìn)熔化特性的熱帶人造奶油的脂肪產(chǎn)品。用這種脂肪產(chǎn)品作為原料硬脂生產(chǎn)的人造奶油既能在夏天氣溫下較長時(shí)間保持形狀，也能在冰箱溫度下涂抹。
在多數(shù)特定實(shí)例中，本發(fā)明涉及到主要是用棕櫚酸油脂和高芥酸油脂生產(chǎn)的脂肪產(chǎn)品。
本發(fā)明還涉及到增加油脂中在25°～45℃溫度范圍內(nèi)熔化的固體脂肪含量的工藝。
很久以來，人們就從人造奶油和起酥油的文獻(xiàn)中了解到油脂定向酯交換是改變油脂熔化特性的一種方法。原料油脂的配方、隨機(jī)和定向反應(yīng)階段的時(shí)間、溫度和攪拌速度等定向酯交換的工藝條件都屬于決定定向酯交換油脂熔化特性的重要因素。
豬油、牛油、棕櫚油、棉籽油和烏桕脂等油脂中的主要飽和酸是棕櫚酸，屬于棕櫚酸油脂。例如烏桕脂中的棕櫚酸含量高達(dá)62%，其它飽和酸含量只有1.8%。
脂肪混合物是組成人造奶油和相類似的塑性乳化油脂的基本成份，它主要決定了產(chǎn)品的熔化特性等物理特性。一種理想的人造奶油脂肪應(yīng)保證在0°到33℃時(shí)固體脂肪含量為20%，而在37℃時(shí)固體脂肪含量迅速消失。如果固體脂肪含量大于35%，這種脂肪產(chǎn)品雖然可以表現(xiàn)出一定的可塑性，但是對(duì)于制造涂抹型人造奶油來說是太堅(jiān)硬了。如果固體脂肪含量在10%～12%之間，這種脂肪太軟，并且油膩。眾所周知，豬油、棕櫚油和烏桕脂等棕櫚酸油脂直接作為人造奶油脂肪不合適，因?yàn)橛眠@些油脂生產(chǎn)的人造奶油天冷時(shí)太硬、天熱時(shí)太軟，還因?yàn)檫@些油脂存在易生成粗大的β型結(jié)晶或結(jié)晶緩慢的缺陷。按現(xiàn)有技術(shù)得到的酯交換棕櫚酸油脂也不十分適合作為人造奶油脂肪，因?yàn)檫@些油脂存在有在45℃溫度以上熔化的固體脂肪含量太高(表現(xiàn)為口熔性差)或在30℃～35℃溫度范圍內(nèi)熔化的固體脂肪含量太低(表現(xiàn)為在夏天氣溫下太軟)或在0°～10℃溫度范圍內(nèi)固體脂肪含量太高(表現(xiàn)為低溫時(shí)涂抹性差)的缺陷。
從甘油三酸酯分子類型上分析，上述棕櫚酸油脂和酯交換棕櫚酸油脂中含有的主要固體甘油三酸酯分子都屬于GP2O、GPOS、GP3、GP2S和GPS2(P、S、O分別表示棕櫚酸、硬脂酸和油酸)等類型。前兩種熔點(diǎn)較低、后三種熔點(diǎn)較高。由于缺少熔點(diǎn)合適的甘油三酸酯分子，因此這些油脂不十分適合作為人造奶油脂肪。
在我國，人造奶油多數(shù)用于生產(chǎn)餅干、奶油花蛋糕等食品。適合這些用途的人造奶油應(yīng)具有既能在夏天較高的氣溫下(30°～35℃)較長時(shí)間保持形狀、不變型，也能在冰箱溫度下(約5℃)在面包或類似食物上涂抹，并且具有較好的口熔性。這樣既可以克服人造奶油在天熱時(shí)太軟存在的缺陷，即奶油蛋糕上的花色圖案天熱時(shí)容易攤軟、餅干等糕點(diǎn)天熱時(shí)滲油、油膩，也可以克服人造奶油在天冷時(shí)太硬存在的缺陷，即餅干天冷時(shí)易碎、人造奶油在低溫時(shí)不易涂抹。適合于制造上述人造奶油的脂肪混合物應(yīng)具有以下熔化特性在10℃溫度下的固體脂肪含量不超過35%;在24°～45℃的溫度范圍內(nèi)都具有較高的固體含量，其中在35℃溫度時(shí)的固體脂肪含量大于10%;而在45°～50℃溫度范圍內(nèi)固體脂肪迅速消失。上述人造奶油就是本發(fā)明涉及到的具有改進(jìn)熔化特性的熱帶人造奶油，本發(fā)明的脂肪產(chǎn)品特別適合于配制這種人造奶油的脂肪混合物。
在“美國油脂化學(xué)家學(xué)會(huì)志”第55卷第796頁中，一篇題為脂肪酯交換的文章介紹了用定向酯交換方法進(jìn)行豬油和棕櫚油改性的工藝條件，并且給出了定向酯交換棕櫚油的熔化特性曲線。在“分子油化學(xué)”第一期第32至45頁的譯文中也對(duì)豬油定向酯交換采用的具體工藝條件做了描述，并且介紹了定向酯交換豬油的熔化特性曲線。從熔化特性曲線可以看出定向酯交換豬油和定向酯交換棕櫚油都存在在45℃溫度以上熔化的固體脂肪含量太高的缺陷，不適合制造口熔性好的人造奶油。
在“八十年代的棕櫚油產(chǎn)品和工藝”(Palm Oil Product technology inthe eighties，Kuala Lumpur，Incorpo-rated Society fo Planters，1983.)一書第315頁至326頁介紹了棕櫚油和棕櫚油分提物與其它油脂按一定配比調(diào)和并經(jīng)定向酯交換改性的研究結(jié)果。從中可以看出，研究中采用的棕櫚油或棕櫚油的分提物按一定配比與菜籽油調(diào)和并進(jìn)行定向交換的工藝沒有明顯提高油脂中在25°～45℃溫度范圍內(nèi)熔化的固體脂肪含量，并且研究中采用的菜籽油不是高芥酸菜籽油。
本發(fā)明的目的之一是提供一種適合于制造人造奶油或相類似的塑性乳涂抹油的脂肪產(chǎn)品以及這種脂肪產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。這種脂肪產(chǎn)品含有的主要飽和酸是棕櫚酸，并且至少含有2.5%的芥酸。
本發(fā)明的一個(gè)具體目的是提供一種用棕櫚酸油脂和高芥酸油脂為主要原料生產(chǎn)的脂肪產(chǎn)品以及這種脂肪產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。這種脂肪產(chǎn)品可以不加任何氫化硬脂作為制造人造奶油，特別是具有改進(jìn)熔化特性的熱帶人造奶油的原料硬脂。
本發(fā)明的又一目的是提供一種增加油脂中在25°～45℃溫度范圍內(nèi)熔化的固體脂肪含量的工藝。
在本發(fā)明申請(qǐng)中給出的百分含量數(shù)據(jù)都是重要百分比率，本發(fā)明申請(qǐng)中的術(shù)語“油脂”和“脂肪”是可以互換使用的。
發(fā)明中的棕櫚酸油脂是指在飽和酸中棕櫚酸所占的比率在50%以上，最好在80%以上，并且棕櫚酸含量在15%以上的油脂。這一油脂可以是單獨(dú)一種油脂(例如豬油、牛油、烏桕脂、米糠油、棕櫚油和棉籽油)，也可以是向種油脂的混合物。
發(fā)明中的高芥酸油脂是指芥酸含量在20%以上，最好在40%以上的油脂(例如高芥酸菜籽油)。
本發(fā)明工藝首先將棕櫚酸油脂與其它油脂(如植物油、動(dòng)物油、分提油和氫化油)按一定配比調(diào)和，調(diào)和配比由所用油脂的脂肪酸組成來確定，配比中應(yīng)有足夠量的高芥酸油脂(例如5%～65%)，配比中棕櫚酸油脂的用量最好為35%～95%。上述配比應(yīng)使調(diào)和油脂中飽和酸含量為20%～50%，最好為28%～42%，并且飽和酸中棕櫚酸所占的比率為50%以上，調(diào)和油脂中芥酸含量為2.5%以上，最好為10%以上，然后將這一調(diào)和油脂進(jìn)行定向酯交換反應(yīng)。
定向酯交換反應(yīng)所需要的催化劑可以使用堿金屬或使用它的醇化物，它的低醇化物(例如甲醇化物或乙醇化物)更好。雖然其它堿金屬(例如鋰或鉀)和它們的醇化物也可以使用，但是鈉是合適的堿金屬。
依據(jù)定向酯交換工藝的通常做法，水份應(yīng)該嚴(yán)格地從反應(yīng)物中除去，并且油脂中的脂肪酸含量應(yīng)該低，以減少副產(chǎn)品皂的生成。合適的催化劑用量為0.01%～1%，加入催化劑時(shí)油脂的溫度應(yīng)該在油脂熔點(diǎn)以上，最好是在50°～120℃之間，加入催化劑的同時(shí)要?jiǎng)×覕嚢栌椭勾呋瘎┚鶆虻胤稚⒃谟拖嘀?，并且被活化?br>催化劑活化后可以按照通常的做法在油脂的熔點(diǎn)以上反應(yīng)一段時(shí)間后將反應(yīng)物的溫度降低到定向反應(yīng)溫度，在催化劑活化后35分鐘內(nèi)將反應(yīng)物溫度降低到定向反應(yīng)溫度更好。定向反應(yīng)是在低于油脂熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行的，合適的定向反應(yīng)溫度是10°～35℃，一般來說定向反應(yīng)應(yīng)時(shí)間越長，定向酯交換反應(yīng)就越完全。合適的定向反應(yīng)時(shí)間為6～72小時(shí)。
終止反應(yīng)可以用一種能與催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)(例如磷酸的水溶液)使催化劑失去活性，對(duì)定向酯交換油脂進(jìn)行水洗等處理，得到本發(fā)明的脂肪產(chǎn)品。
本申請(qǐng)中的固體脂肪含量數(shù)據(jù)的測(cè)定方法為先采用《油脂及其衍生物的標(biāo)準(zhǔn)分析方法》(Standard Methods for the Ana-lysis of Oils，F(xiàn)ats and Derivatives，Sixth ed.IUPAC，Pergamon Press，1979.)中的方法2141測(cè)定油脂的膨脹度，再按下式計(jì)算油脂中的固體脂肪含量固體脂肪％＝ (Dt)/(DSO+ αt) ×100式中Dt為試樣t℃時(shí)的脂肪熔化膨脹值;Dso為試樣在0℃時(shí)的全熔化膨脹，取值為65;α為液固兩相熱膨脹斜率之差，取值為0.44。
采用本發(fā)明工藝，可以使油脂中在25℃～45℃溫度范圍內(nèi)熔化的固體脂肪含量明顯增加，最好是使油脂中在25℃溫度時(shí)的固體脂肪含量增加-5%～22%，在30℃增加4%～17%，在35℃增加7%～18%，在40℃增加2%～15%，在45℃增加-1%～6%。
本發(fā)明工藝使油脂在25°～45℃溫度范圍內(nèi)熔化的固體脂肪含量明顯增加，使油脂在20℃以下和45℃以上熔化的固體脂肪含量增加很少或有所降低，從而使油脂的熔化特性更加接近理想的人造奶油脂肪。與已有技術(shù)的幾篇例舉文獻(xiàn)相比，本發(fā)明工藝特別適合于生產(chǎn)具有改進(jìn)熔化特性的熱帶人造奶油的原料脂肪。
按本發(fā)明工藝生產(chǎn)的脂肪產(chǎn)品與未酯交換的棕櫚酸油脂調(diào)和后可以產(chǎn)生改善原棕櫚酸油脂存在的易生成粗大β型結(jié)晶、結(jié)晶慢和熔化特性差等缺陷的效果。
按本發(fā)明工藝生產(chǎn)的脂肪產(chǎn)品與其它不滲入高芥酸油脂的酯交換工藝生產(chǎn)的脂肪產(chǎn)品混合后也能得到結(jié)晶和熔化特性更好的油脂混合物。
油脂中的棕櫚酸和芥酸經(jīng)定向酯交換反應(yīng)將會(huì)生成GP2E、GPES(E表示芥酸)等類型的甘油三酸酯。這些新增加的甘油三酸酯與未酯交換的棕櫚酸油脂中的或用不滲入高芥酸油脂的酯交換工藝得到的油脂中的甘油三酸酯具有不同的熔化和結(jié)晶特性。這種內(nèi)在的區(qū)別是按本發(fā)明工藝生產(chǎn)的脂肪產(chǎn)品具有上述幾種特殊物理性質(zhì)的一個(gè)主要原因。
在下面的實(shí)例中將對(duì)本發(fā)明工藝做進(jìn)一步的描述。
例1139公斤豬板油與35公斤高芥酸菜籽油調(diào)和，將調(diào)和油脂在120℃真空脫水60分鐘，降低油溫到59℃，加入1.6公斤甲醇鈉，劇烈攪拌使催化劑分散到油中，用37分鐘時(shí)間使反應(yīng)物溫度降低到30℃，反應(yīng)25小時(shí)，保持反應(yīng)物溫度在30～33℃之間，然后加入稀磷酸水溶液終止反應(yīng)。最后經(jīng)水洗、脫水、脫色和脫臭處理得到脂肪產(chǎn)品，表1和表2分別給出了調(diào)和油脂和脂肪產(chǎn)品的脂肪酸組成和固體脂肪含量數(shù)據(jù)。
表1脂肪酸 重量含量(%)棕櫚酸 21.5其它飽和酸 16.8芥酸 9.3油酸 37.3其它不飽和酸 15.1表2溫度(℃) 固體脂肪含量(%)調(diào)和油脂 脂肪產(chǎn)品 增加值10 45.5 32.6 -12.915 39.7 31.0 -8.720 35.6 27.4 -8.225 28.7 23.6 -5.130 14.6 18.4 3.835 7.2 14.2 7.040 4.7 9.3 4.645 0.8 0.4 -0.450例298公斤烏桕脂與95公斤高芥酸菜籽油調(diào)和，將調(diào)和油脂在120℃真空脫水60分鐘，降低油溫到62℃，加入1.5公斤甲醇鈉，劇烈攪拌使催化劑分散到油中，用2小時(shí)時(shí)間將反應(yīng)物溫度降低到29℃，反應(yīng)46小時(shí)，反應(yīng)物溫度逐漸降低到20℃，然后加入稀磷酸水溶液終止反應(yīng)，最后經(jīng)水洗、脫水、脫色和脫臭處理得到脂肪產(chǎn)品表3和表4分別給出了調(diào)和油脂和脂肪產(chǎn)品的脂肪組成和固體脂肪含量數(shù)據(jù)。
表3脂肪酸 重量含量(%)棕櫚酸 33.0其它飽和酸 2.9芥酸 22.0油酸 25.6其它不飽和酸 16.5表4溫度(℃) 固體脂肪含量(%)調(diào)和油脂 脂肪產(chǎn)品 增加值10 52.3 41.6 -10.715 43.6 34.8 -8.820 32.1 30.4 -1.725 25.4 25.0 -0.430 8.2 22.1 13.935 4.1 19.5 15.440 13.7 13.745 2.7 2.750
例3135公斤棕櫚油與59公斤高芥酸菜籽油調(diào)和，將調(diào)和油脂在120℃真空脫水60分鐘，降低油溫到61℃，加入1.5公斤甲醇鈉，劇烈攪拌使催化劑分散油中，用70分鐘時(shí)間將反應(yīng)物溫度降低到22℃反應(yīng)47小時(shí)，保持反應(yīng)物溫度在20～22℃之間，然后加入稀磷酸水溶液終止反應(yīng)。最后經(jīng)水洗、脫水、脫色和脫臭處理得到脂肪產(chǎn)品，表5和表6分別給出了調(diào)和油脂和脂肪產(chǎn)品的脂肪酸組成和固體脂肪含量數(shù)據(jù)。
表5脂肪酸 重量含量(%)棕櫚酸 28.2其它飽和酸 5.2芥酸 13.7油酸 36.0其它不飽和酸 16.9
表6溫度(℃) 固體脂肪含量(%)調(diào)和油脂 脂肪產(chǎn)品 增加值10 21.9 33.3 11.415 6.4 31.1 24.720 0.3 27.6 27.325 22.0 22.030 15.9 15.935 11.3 11.340 4.6 4.64550例4173公斤豬肥膘油與20公斤高芥酸菜籽油調(diào)和，將調(diào)和油脂在120℃真空脫水60分鐘，降低油溫到62℃，加入1.5公斤甲醇鈉，劇烈攪拌使催化劑分散到油中，用30分鐘時(shí)間使反應(yīng)物溫度降低到20℃，反應(yīng)70小時(shí)，這段時(shí)間反應(yīng)物溫度逐漸降低到20℃，然后加入稀磷酸水溶液終止反應(yīng)。最后經(jīng)水洗、脫水、脫色和脫臭處理得到脂肪產(chǎn)品，表7和表8分別給出調(diào)和油脂和脂肪產(chǎn)品的脂肪酸組成和固體脂肪含量數(shù)據(jù)。
表7脂肪酸 重量含量(%)棕櫚酸 19.6其它飽和酸 9.5芥酸 5.0油酸 50.4其它不飽和酸 15.5表8溫度(%) 固體脂肪含量(%)調(diào)和油脂 脂肪產(chǎn)品 增加值10 18.015 13.720 11.4 17.5 6.125 2.4 14.5 12.130 1.0 12.4 11.435 7.5 7.540 1.7 1.745 0.5 0.550
權(quán)利要求
1.改變棕櫚酸油脂熔化特性的工藝，特別是增加油脂中在25°～45℃溫度范圍內(nèi)熔化的固體脂肪含量的工藝，這一工藝首先將棕櫚酸油脂與其它油脂(如植物油、動(dòng)物油、分提油和氫化油)按一定配比調(diào)和，使調(diào)和油脂中的飽和酸含量為20%～50%，并且飽和酸中棕櫚酸所占的比率為50%以上，然后將這一調(diào)和油脂進(jìn)行定向酯交換反應(yīng)，其殊征是在調(diào)和配比中有足夠量的高芥酸油酯，使用和油脂中的芥酸含量在2.5%以上。
2.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1的工藝，其特征是定向酯交換中的定向反應(yīng)溫度為10°～35℃。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)2的工藝，其特征是定向酯交換中的定向反應(yīng)時(shí)間為6～72小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1的工藝，其特征是調(diào)和油脂中的飽和酸含量為28%～42%。
5.根據(jù)權(quán)項(xiàng)4的工藝，其特征是調(diào)和油脂中的芥酸含量在10%以上。
6.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1至5中任一項(xiàng)的工藝，其特征是在定向酯交換中在催化劑活化后35分鐘內(nèi)將反應(yīng)物的溫度降低到定向反應(yīng)溫度。
7.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或5的工藝，其特征是所用的棕櫚酸油脂選自豬油、牛油、米糖油、棉籽油、棕櫚油和烏桕脂，在調(diào)和配比中棕櫚酸油脂的用量為35%～95%。
專利摘要
采用改變棕櫚酸油脂熔化特性，特別是增加油脂中在25°～45℃溫度范圍內(nèi)熔化的固體脂肪含量，工藝生產(chǎn)的脂肪產(chǎn)品適合于制造人造奶油，特別是制造具有改進(jìn)熔化特性的熱帶人造奶油。這一工藝首先將棕櫚酸油脂與其它油脂按一定配比調(diào)和，使調(diào)和油脂中的飽和酸含量為20％～50％，飽和酸中棕櫚酸所占的比率為50％以上，在調(diào)和配比中有足夠的高芥酸油脂，使調(diào)和油脂中的芥酸含量在2.5％以上，然后將這一調(diào)和油脂進(jìn)行定向酯交換反應(yīng)。
文檔編號(hào)C11C3/00GK87102656SQ87102656
公開日1988年12月21日 申請(qǐng)日期1987年4月11日
發(fā)明者時(shí)宏, 王惠芳, 關(guān)多元, 應(yīng)珊紅, 馬玉蓮 申請(qǐng)人:商業(yè)部谷物油脂化學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan