專利名稱：精制油和脂肪的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新的精制油和脂肪的方法。特別涉及一種從油和脂肪中除去或分離出游離脂肪酸(FFA)或殘余皂類的方法。
背景技術(shù)：
在許多種類的脂肪和油中存在游離的脂肪酸和皂類，通常希望將它們除去或?qū)⑺鼈兊臐舛葴p少到最低。
本文所述的術(shù)語“粗制油”是指任何從種子或其它作物以及動物中獲得的油。這些油可用任何已知的方法生產(chǎn)。例如它們可通過采用任何已知的機械或化學(xué)提取方法從任何已知的油源來提取出來。
當(dāng)粗制油或粗制脂肪是通過壓榨、提取、熬煉或任何其它方法生產(chǎn)時，它含有各種非甘油三酯雜質(zhì)如游離脂肪酸(FFA)、磷脂、固醇、色素和烴類。這些雜質(zhì)并非完全是不需要的，因為在有些情況下它們可為油產(chǎn)品提供重要的或較佳的性質(zhì)。
然而，通常希望在經(jīng)加工的油中除去或盡量減少游離脂肪酸和皂類的含量。盡管根據(jù)脂肪或油所需的用途，產(chǎn)品中游離脂肪酸的減少程度可以不同，但是通常希望將游離脂肪酸的含量降低至小于0.2％。同樣，通常希望將皂類的含量減少至小于50ppm(百萬分之一)。
在大多數(shù)情況下，游離脂肪酸是通過標準堿精制方法來除去的，該方法是在粗制油中加入苛性蘇打(NaOH)形成基本上不溶于油的鈉基皂，然后將其從油中分離出去。
如果油或脂肪中有皂類，則通常是水洗除去，使皂濃度降低至約為50ppm，然后用合適的漂白土或其它吸附材料處理進一步降低其濃度。
用苛性蘇打除去游離脂肪酸的優(yōu)點是它很容易實現(xiàn)，而且還有助于除去其它雜質(zhì)如磷脂、碳水化合物和蛋白質(zhì)片段。而且，發(fā)現(xiàn)在選擇了(a)較佳的或最優(yōu)的將皂類從油中分離出的方法和(b)苛性蘇打的最佳用量和濃度后，即可處理精制大量的油，效率高而且無需多大照看。
用苛性蘇打的缺點是通常要用許多步過程來除去所有雜質(zhì)和處理苛性物質(zhì)。而且這種油精制方法會生成皂腳，而皂腳對環(huán)境是有害的，在廢棄前需要處理。以前皂腳用于傳統(tǒng)制皂工業(yè)，然而在最近幾年，它這種處理方法的采用有所減少，因為人們更多地使用了洗滌劑?？朔砟_處理問題的一種方法是，將其進一步酸化處理生成游離的脂肪酸，用作動物飼料中的高能組分或化學(xué)用途。然而，這些進一步的處理很昂貴，而且通常要用其它不適宜的化學(xué)物質(zhì)。
人們曾經(jīng)試用其它堿性物質(zhì)如氫氧化鈣和碳酸鈉來有效地精制油。然而，這些化合物已被證實其效果不如苛性蘇打，因此而不用。例如，在粗制油中加入“水漿”狀的氫氧化鈣將FFA降低至約0.2％需要好幾個小時。而碳酸鈉不具有苛性蘇打?qū)τ兔撋男再|(zhì)，只是皂化很少的中性油。
在有些情況下，當(dāng)游離脂肪酸或皂類由于一種或多種化學(xué)反應(yīng)如氫化、酯化或油炸時的化學(xué)反應(yīng)而增加，此時也希望除去脂肪和油中的游離脂肪酸和/或皂類，或?qū)⑺鼈兊暮勘M可能減少。例如，脂肪和油的間酯化反應(yīng)可用一種堿性化合物，特別是甲氧基鈉來引起無規(guī)則化。在反應(yīng)結(jié)束時加入水形成了皂，它們通常用酸化和/或水洗來除去。
在俄羅斯專利No.SU207310中報道了已知用氧化鎂處理來中和植物油。該專利指出，這種方法可在加入氧化鎂的同時加入一種脫水劑來改進。該專利中指出的脫水劑是石膏。然而，該方法并未廣泛使用，它不能將游離脂肪酸降低至工業(yè)上接受的含量。該專利也沒有指出任何其它堿金屬氧化物可用于油或脂肪的精制中。
本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)濟而對環(huán)境無害的油和脂肪精制方法來減少油或脂肪中的游離脂肪酸或皂類含量。
發(fā)明概要本發(fā)明一方面提供一種減少油或脂肪中的游離脂肪酸和/或皂類含量的精制油或脂肪的方法，所述方法包括將氧化鈣與所述油或脂肪混合。
申請人發(fā)現(xiàn)這個方法能基本上除去油或脂肪中所有的游離脂肪酸和/或皂類，生成的是不溶于油或脂肪而對環(huán)境無害的皂類。采用本發(fā)明方法后，殘留在油或脂肪中的游離脂肪酸和皂類含量由其含有并需要除去的游離脂肪酸或皂類的類型決定。然而，通常是將游離脂肪酸減少至小于0.2％，和將皂類減少至50ppm。
氧化鈣可以任何合適的形式加入油或脂肪中。氧化鈣可以顆粒或粉末或溶液的形式，也可以各種形式的混合物加入。氧化鈣加入形式的選擇與反應(yīng)部位的物理參數(shù)和所需的反應(yīng)動力學(xué)有關(guān)。
氧化鈣可以任何已知的源物質(zhì)提供。氧化鈣較佳的源物質(zhì)是高鈣生石灰或白云石生石灰。
選用氧化鈣的一些優(yōu)點是它很容易獲得，本發(fā)明方法產(chǎn)生的鈣皂對環(huán)境無害，并且可直接用作其它產(chǎn)品如動物飼料產(chǎn)品的添加劑。加入氧化鈣還有一個好處是，它可以實現(xiàn)基本上干的精制方法(后稱DRP)，與常規(guī)的從油和脂肪中除去游離脂肪酸的方法所用的反應(yīng)物相比，本方法采用的是較為經(jīng)濟且對環(huán)境無害的反應(yīng)物。
在本發(fā)明的一個較佳實施方案中，還可加入其它一些物質(zhì)，它們對氧化鈣除去或?qū)⒂坞x脂肪酸含量減少到最低有促進作用。例如，任何合適的堿金屬或銨化合物可與氧化鈣一起加入油或脂肪中。堿金屬化合物可以是任何合適的堿金屬氫氧化物、氧化物或鹽。合適的堿金屬或銨化合物的例子包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨或任何其它周期表第1族的堿金屬的氫氧化物。本發(fā)明的另一個實施方案采用了可與氧化鈣反應(yīng)形成氫氧化物的銨或堿金屬的水溶性無機鹽和有機鹽。這些化合物的例子是硫酸鈉、碳酸鈉、正磷酸鈉、硅酸鈉、十二烷基硫酸鈉和草酸鈉。
在本發(fā)明方法的一個特別佳的實施方案中，氫氧化鈉(苛性蘇打)與氧化鈣一起加入油或脂肪中?？杉尤肴魏魏线m量的苛性蘇打。然而，發(fā)現(xiàn)不需加入如常規(guī)堿精制方法所需那么大量的苛性蘇打。
堿金屬或銨化合物可以任何合適的形式加入油或脂肪中。堿金屬或銨化合物可以顆?；蚍勰┬问郊尤?，但以水性溶液形式加入為宜。
在本發(fā)明的較佳實施例中，氧化鈣和堿金屬或銨化合物可以任何特定順序加入油或脂肪中?；蛘哐趸}和堿金屬或銨化合物可同時加入。
在本發(fā)明一個較佳實施方案中，宜在脂肪或油中再混合入一定量的水。水可在加入金屬氧化物和堿土化合物之前或之后加入。
理想的是，本發(fā)明方法反應(yīng)條件的選擇應(yīng)能減少油或脂肪中的游離脂肪酸和皂類的含量。這些反應(yīng)條件包括反應(yīng)溫度和時間的選擇，用以減少或?qū)⒂突蛑局械臍堄嘤坞x脂肪酸含量減少至最低。
雖然在這里不擬結(jié)合任何特別的理論，但是可以假定發(fā)生了除去游離脂肪酸的以下一些反應(yīng)1.
2.
在油中還加入氫氧化鈉的本發(fā)明實施方案中，假定發(fā)生了以下各種反應(yīng)1.
2.
3.
4.
注意本發(fā)明的目的是減少油或脂肪中的脂肪酸和皂類也是很重要的。因此在本發(fā)明方法之前或之后，還可進行除去油或脂肪中的其它雜質(zhì)的其它處理。例如，磷脂和少量污染物的除去需要采用其它一種或多種已知的脫膠或漂白處理。
為幫助理解本發(fā)明，下列例子描述了本發(fā)明的一些較佳的實施方案。然而，應(yīng)當(dāng)理解下列描述只是用來說明，并不能認為是上述本發(fā)明通用性的限制。
在這些實施例中提到了測定游離脂肪酸含量的方法。游離脂肪酸(FFA)含量是用AOSC方法Ca 5a-40來測定的。將樣品放在95％乙醇中，然后用0.1NNaOH滴定，用酚酞作指示劑。％FFA用公式％FFA＝V×56×0.05/W計算獲得，其中V是滴定體積，W是樣品重量。皂的測定方法是AOCS方法Cc17-79。
實施例1制得冷的壓榨的canola油樣品。在這種油中加入工業(yè)級硬脂酸至油樣品中游離脂肪酸(FFA)的含量為1.2％。
將100ml含有1.2％FFA的canola油加熱至約80℃，加入0.3gm生石灰，充分攪拌5分鐘。過濾混合物得到澄清的油。
所得澄清油中FFA的含量測出為0.16％。
實施例2實施例2中如所述的相同方法制備含有1.2％FFA的另一canola油樣品。
將100ml含有1.2％FFA的canola油加熱至約80℃，然后加入0.2ml 25％NaOH并攪拌約1分鐘。然后立即將1.0gm生石灰加入混合物中，再攪拌約5分鐘?；旌衔镏屑尤?.2gm助濾劑，然后過濾混合物得到澄清的油。
所得澄清油中FFA的含量為測出0.025％。
實施例3制得含有約10％(重量)細粉末(渣滓)和0.37％FFA的100ml向日葵油樣品。
將該樣品加熱至約80℃，加入0.2ml 25％NaOH，攪拌約1分鐘。然后立即將0.7gm生石灰加入混合物中，再攪拌約5分鐘。在混合物中加入0.2gm助濾劑，然后過濾混合物得到澄清的油。
所得澄清油中FFA的含量測出為0.06％。
實施例4在100ml向日葵粗制油中加入0.3gm生石灰。振蕩混合物1分鐘，然后加入0.3ml 15％(重量)硫酸銨溶液。在室溫下間歇振蕩混合物20分鐘，然后靜置30分鐘，再加熱至約60℃，過濾獲得澄清的油。
所得油中FFA的含量為0.18％。
重復(fù)上述實驗只是在振蕩20分鐘和加熱至約60℃后加入0.3ml水?；旌?分鐘后進行過濾。
所得油中FFA的含量為0.05％。
實施例5制得經(jīng)漂白和除臭的精制canola油樣品。加入工業(yè)級硬脂酸和計算量的25％苛性蘇打，使皂的濃度為1200ppm。
在這種100gm油中加入0.18gm CaO，此量的CaO計算可與鈉皂和水反應(yīng)。在室溫下攪拌混合物5分鐘，加入0.5gm助濾劑，過濾混合物獲得澄清的油。
所得油中皂的濃度為38ppm。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明范圍內(nèi)可以對本文描述的方法實施例作許多變動和改進。
權(quán)利要求
1.一種減少油或脂肪內(nèi)脂肪酸或皂類含量的油和脂肪精制方法，所述方法包括將氧化鈣與所述油或脂肪混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中氧化鈣來自高鈣生石灰或白云石生石灰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中油或脂肪中還加入一種堿金屬或銨化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一條所述的方法，其中堿金屬或銨化合物選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨、硫酸銨、硫酸鈉、碳酸鈉、正磷酸鈉、硅酸鈉、十二烷基硫酸鈉或草酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中堿金屬或銨化合物是氫氧化鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一條所述的方法，其中還加入水與油或脂肪混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的任一條所述的方法，其中游離脂肪酸的含量降低至小于0.2％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7的任一條所述的方法，其中皂類的含量降低至小于50ppm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，它基本上是參照任一所述實施例來進行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對油和脂肪進行精制的新方法。該方法是將氧化鈣與所述油或脂肪混合來減少油和脂肪中的游離脂肪酸和/或皂類。
文檔編號C11B3/00GK1192772SQ96196201
公開日1998年9月9日 申請日期1996年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月11日
發(fā)明者H·邁爾斯 申請人:海厄姆·邁爾斯咨詢有限公司