CN101485365B - 一种油脂的精制方法 - Google Patents
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Abstract
一种油脂的精制方法,原料油脂先经过超滤膜(孔径5~10nm)于0.1~1.0MPa、25~55℃下脱胶处理10~30h;再经纳滤膜(孔径0.1~1.0nm)于0.1~1.0MPa、25~55℃下进行脱酸处理40~70h;最后于220~250℃、50~200Pa下脱臭即得精制油脂。脱胶膜的清洗为用含0.1~5.0wt%酶制剂(脂肪酶、磷脂酶A和蛋白水解酶的混合物)水溶液清洗,再用水清洗后膜可再用;对于脱酸膜的清洗为用含0.1~5.0wt%脂肪酶水溶液清洗后用水清洗,膜再用。本发明的膜通透量衰减小,膜寿命长,工艺稳定,精制油品质量好。
Description
技术领域
本发明涉及脂肪或油脂的精制领域,特别是用膜的分离技术来精制油脂,以及膜的使用中用酶制剂清洗膜的方法。
背景技术
经溶剂萃取或压榨生产的油脂含有少量磷脂、游离脂肪酸、色素等微量成份,磷脂、游离脂肪酸及色素的存在影响油脂的质量、外观、营养及使用效果。为达到食用要求,油脂必须通过精制工序脱除磷脂、游离脂肪酸及色素等物质。油脂精制工序中,以水和磷酸水合磷脂,使磷脂沉降、离心分离;精制工艺复杂、能耗高、精制效果不理想,生产的副产品磷脂质量差。以稀碱溶液中和游离脂肪酸成皂,离心分离;产生大量废水、污染环境,中性油损失严重。或以高温、高真空汽提方法脱除油脂中的游离脂肪酸,能耗高。吸附剂吸附脱色,产生大量废脱色白土,大量中性油损失。膜分离技术在油脂精炼中的应用能克服上述缺点,其优点是操作温度温和、工艺简单、减少能量消耗、降低废水排放量,副产物能得以充分利用(Journal of Membrane Science 134(1997):101-108;JAOCS 81(2004):313-322)。膜法脱除磷脂(膜法脱胶)制备的油脂清澈、透亮,颜色浅,磷脂截流率达95%以上(中国油脂29(11)(2004):15-17;JAOCS 78(2001):793-796)。浓缩截流磷脂,生产出高质量的食品级磷脂。纳滤膜脱酸可使50%以上的游离脂肪酸得以分离(JAOCS 76(1999):83-87;JAOCS 73(1996):219-224;JAOCS 85(2008):189-196.)。但膜法精制油脂技术至今未能在商业化生产中得以应用,主要问题源于膜污染,膜脱胶或膜脱酸过程中,透过膜的通量随操作时间而迅速下降,运行压力上升,膜使用寿命缩短。造成膜污染的主要原因是大分子物质(磷脂、甘油三酯及少量蛋白质)粘度大,在膜表面或膜孔内吸附沉积、堵塞及浓度极化。提高流速或改变流动方式可减少或防止浓差极化(JAOCS 79(2002):419-423;食品研究与开发28(6)(2007):169-172)。
通过反冲洗、机械刮除、负压清洗、超声波清洗、化学清洗等清洗时间长,不能有效消除或减轻膜污染、恢复膜通量。常规清洗一般不能彻底清除污物,并可能使污物变得更难清洗,产生大量含酸或碱废水(食品研究与开发28(6)(2007):169-172)。
发明内容
本发明的目的在于克服膜技术在油脂精制应用中的缺点,提供一种利用膜技术精制油脂的方法,维持精制过程中的高通透量,缩短膜清洗时间,提高膜工作效率,减少废水排放,使膜技术应用于规模化油脂精炼生产。本发明的另一目的是提供一种清洗油脂精制膜的酶制剂和清洗方法。
虽然磷脂与甘油三酯的分子量相当,但磷脂在非水相体系内与微量水形成分子量在20000~200000道尔顿的磷脂胶束,可被超滤膜截留。磷脂胶束内包裹油脂色素(胡罗卜素、叶绿素等)。甘油三酯、磷脂、磷脂胶束及蛋白质粘度大,易吸附并沉积于膜表面或膜孔内,堵塞超滤膜通道,降低膜通透量,缩短膜寿命。物理或化学法清洗污染膜的效果差,清洗时间长,不能有效恢复膜通量,清洗废水量大。
酶对多种污物有很强的分解作用,能较彻底地进行清洗污染膜,酶对膜没有侵蚀作用。酶法清洗是利用酶制剂的降解作用,使膜面及膜孔内的大分子物质降解成小分子物质,从而清除膜污染。采用酶清洗具有如下特点:减少清洗时间,减少清洗用化学药品用量,有利于膜使用寿命的延长,降低纯水用量,缩短配套设施运行时间,节省能源,增加产量等。
本发明的技术方案是:利用脂肪酶、磷脂酶A、蛋白酶对油脂、磷脂与磷脂胶束、蛋白质的水解作用,使膜面或膜孔内的大分子物质降解成小分子物质。降解的小分子物质粘度小、亲水性强,易于清洗。酶制剂清除膜污染后,通量恢复程度高,膜无损害,清洗废水排放少,无使用污染物环境的化学物质。
膜脱胶油脂清澈透明,磷脂(可水化和非水化)和部分色素被去除,磷含量≤10ppm,满足油脂进一步加工工序的要求。
游离脂肪酸仍滞留于膜脱胶油脂,可通过纳滤膜分离游离脂肪酸。脱胶油脂于有机溶剂体系内,宜于纳滤和游离脂肪酸的分离,有机溶剂包括己烷、庚烷、丙酮、乙醇、甲醇等。脱胶油脂中,粘性大的大分子物质(磷脂、蛋白)被去除,使得纳滤膜通透量稳定,使用寿命长。但吸附并沉积于纳滤膜表面或膜孔内的物质主要是甘油三酯,可用脂肪酶水解生成粘度小、并易被水清洗的小分子物质:甘一酯、脂肪酸、甘油等。污染膜清洗效果以通量恢复率(HFR)来评价,通量恢复率定义为:
在式中:
Jh---清洗后膜的己烷通量
Jfh---污染膜的己烷通量
Jih---新膜的己烷通量
膜分离效果以浓缩比和截留率来评价。
浓缩比(VCR)按下式计算:
在式中:V0---油脂或混合油初始体积
Vp---油脂或混合油膜透过液体积
截留率(RR)按下式计算:
在式中:Cfeed--料液中的含量
Cpermeate--膜透过液中的含量
通量回复率和截留率的数据为实验运行7日的平均值。
利用膜技术精制油脂的方法如下:
第一步,超滤脱胶,包括(1)超滤膜于0.1~1.0MPa、25~55℃条件下对油脂原料进行脱胶处理10~30h;(2)膜清洗:用0.1~5.0wt%酶制剂I(脂肪酶、磷脂酶A及蛋白水解酶的混合物)水溶液于35~55℃清洗超滤膜10~20min,温水(25~55℃)清洗超滤膜5~10min,膜再用。
第二步,纳滤脱酸,包括(1)纳滤膜于0.1~1.0MPa、25~55℃条件下对脱胶油脂进行脱酸处理40~70h;或脱胶混合油脱溶(己烷),再溶于甲醇或乙醇(油/醇,4∶1,w/v),纳滤膜于0.1~1.0MPa、25~55℃条件下对脱胶油脂进行脱酸处理40~70h;(2)膜清洗:0.1~5.0wt%酶制剂II(脂肪酶)水溶液于35~55℃清洗超滤膜5~10min,温水(25~55℃)清洗超滤膜5~10min,膜再用。
第三步,真空脱臭,脱酸油脂于220~250℃、50~200Pa下脱臭,冷却即得精制油脂。如果经过脱酸后的油脂还含有溶剂(如含有己烷、乙醇或甲醇等),在真空脱臭前需要真空脱溶剂后再进行真空脱臭。
精制工序中的原料油脂为通过溶剂萃取、溶剂蒸发回收和汽提获得的粗植物油或动物油(毛油),大多为正己烷-油脂的混合物(混合油),油脂浓度15~40%(w/v)。压榨的植物油也可以作为精制工序中的原料油进行上述处理,其效果也是非常好的。
超滤脱胶所用的超滤膜为孔径5~10nm的任一种有机膜或无机膜。
纳滤脱酸所用的纳滤膜为孔径0.1~1nm的任一种有机膜或无机膜。
酶制剂I由以下酶质量百分比构成:
脂肪酶 45.0~69.5%
磷脂酶A 30.0~50.0%
蛋白水解酶 0.5~5.0%
其中所述的酶制剂I或II中脂肪酶选自下述脂肪酶的任意一种或两种或两种以上的混合物,为黑曲霉(Aspergillus niger),沙门柏干酪青霉(Penicilliumcamembertii),娄地青霉(Penicillium roquefortii),氏根霉(Rhizopus delemar),爪哇根霉(Rhizopus javanicus),日本根霉(Rhizopus japonicus),雪白根霉(Rhizopus niveus),米根霉(Rhizopus oryzae),少根根霉(Rhizopus arrhizus),皱摺假丝酵母(Candida rugosa),南极假丝酵母(Candida antarctica),解脂假丝酵母(Candida lypolytica),***滑假丝酵母(Candida parapsilosis),荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens),爪哇毛霉(Mucor javanicus),色杆菌脂酶(Chromobaterium viscoum),白地霉脂酶(Geotrichum candidum),闪光须霉脂酶(Phycomyces nites),棉状嗜热丝孢菌脂酶(Thermomyces lanuginosa),燕麦脂酶(Avena sativat),猪胰脂酶(Pancreatic),番木瓜果乳胶脂酶(Papayalatex)。
其中所述的磷脂酶A分为磷脂酶A1和磷脂酶A2,分别作用于磷脂的sn-1、sn-2位脂肪酸酰基,皆生成易分散于水相的溶血磷脂。酶制剂I中磷脂酶A包括磷脂酶A1或/和磷脂酶A2。磷脂酶A来源于猪胰脏、蛇毒及微生物,使用单一或两种以上磷脂酶的混和物;其中来源于微生物的磷脂酶的微生物主要指:沙雷杆菌(Serratia sp.)、液化沙雷菌.(Serratia liquefaciens)、鞭毛菌(Tetrahymena thermophila)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、烟曲霉菌(Aspergillus fumigatus)、黑曲霉(Aspergillus nige)、链球菌(Streptococcus sp.)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、少根根霉(Rhizopus arrhizus)及黄青霉(Penicilliumchrysogenum)等。
其中所述的蛋白水解酶为植物蛋白酶、动物蛋白酶和微生物蛋白酶中的1~3种。植物蛋白酶主要指木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶。动物蛋白酶主要指胃蛋白酶、胰蛋白酶。徽生物蛋白酶主要指地衣芽抱杆菌(Bacillus licheniformis)、枯草杆菌蛋白酶(Bacillus sub tilis)等。
以上所述的脂肪酶、磷脂酶A及蛋白水解酶为游离酶或固定化酶。
酶制剂II为动物、植物、微生物脂肪酶;酶制II可为游离脂肪酶或固定化脂肪酶。
与现有技术相比本发明的优点在于:
(1)酶制剂清洗污染膜清洗时间短、对膜无损伤、废水易处理。化工进展(2006年25卷第9期1074-1077)文献表2结果表明:化学清洗(热水冲洗-碱洗-次氯酸钠)时间至少需90分钟,碱液及次氯酸钠对有机膜损伤大,清洗的废水中含多种无机物,废水处理困难;本发明酶法清洗时间不超过50分钟,大大提高膜的利用效率,洗涤废水中仅含少量小分子有机物,易分离、易降解。
(2)利用膜技术,偶联脱胶、脱色、脱酸工艺简单,设备投资少,能耗低,废水排放少。与传统油脂精制工艺相比,本发明油脂精制方法可减少设备投资40%,能耗降低50%,废水减少50%,废渣(如废白土等)排放量减少90%。
具体实施方式
以下用实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1精制菜籽混合油
第一步,膜脱胶
菜籽混合油(油含量21.5%)板框过滤除去固体杂质,通过死端过滤组件(膜MPS-U20-S,过滤温度35℃,维持工作压力0.1~0.9MPa)脱胶-脱色,操作25h;以1wt%酶制剂I(50wt%南极假丝酵母脂肪酶、49wt%猪胰脏磷脂酶A和1wt%枯草杆菌蛋白酶)水溶液于45℃清洗超滤膜15min,温水(45℃)清洗超滤膜10min,膜再用。
第二步,纳滤脱酸
脱胶-脱色混合油通过纳滤膜(膜NTGS-2200,维持工作压力0.1~0.8MPa,温度35℃),操作55h;以0.5wt%酶制剂II(南极假丝酵母脂肪酶)水溶液于45℃清洗超滤膜10min,温水(45℃)清洗超滤膜10min,膜再用。
第三步,真空脱臭
脱酸油脂脱溶(己烷,60℃、150Pa),并于240℃、50Pa下脱臭,冷却即得精制油脂。结果见表1。
实施例2精制大豆混合油
第一步,膜脱胶
大豆混合油(油含量20.5%)板框过滤除去固体杂质,通过错流过滤组件(膜MF-50,过滤温度40℃,维持工作压力0.1~0.8MPa)脱胶-脱色,浓缩比(料液初始体积/(料液初始体积-膜透过液体积))8,操作20h;以1wt%酶制剂I(55.0wt%猪胰脂酶、44.5wt%链球菌磷脂酶A和0.5wt%木瓜蛋白酶)水溶液于40℃清洗超滤膜20min,温水(40℃)清洗超滤膜10min,膜再用。
第二步,纳滤脱酸
脱胶-脱色混合油通过纳滤膜(膜FilmTec BW30,维持工作压力0.1~0.7MPa,温度40℃),操作50h;以0.5wt%酶制剂II(游离猪胰脂肪酶)水溶液于45℃清洗超滤膜10min,温水(45℃)清洗超滤膜5min,膜再用。
第三步,真空脱臭
脱酸油脂脱溶(己烷,60℃、150Pa),并于245℃、80Pa下脱臭,冷却即得精制油脂。结果见表1。
实施例3精制机榨葵花籽油
第一步,膜脱胶
机榨葵花籽油板框过滤除去固体杂质,通过错流过滤组件(膜MPS-U20S,过滤温度30℃,维持工作压力0.1~0.9MPa)脱胶-脱色,浓缩比6,操作20h;以1wt%酶制剂I(60wt%猪胰脂肪酶、39wt%米曲霉磷脂酶A和1wt%胰蛋白酶)水溶液于45℃清洗超滤膜15min,温水(45℃)清洗超滤膜8min,膜再用。
第二步,纳滤脱酸
脱胶-脱色油溶于乙醇(油/醇,4∶1,w/v),通过纳滤膜(膜NFM2221,维持工作压力0.1~0.8MPa,温度35℃),操作45h;以0.5wt%酶制剂II(游离解脂假丝酵母脂肪酶)水溶液于45℃清洗超滤膜10min,温水(45℃)清洗超滤膜6min,膜再用。
第三步,真空脱臭
脱酸油脂脱乙醇(55℃,150Pa),于240℃、80Pa下脱臭,冷却即得精制油脂。结果见表1。
实施例4精制菜籽混合油
第一步,膜脱胶
菜籽混合油(油含量30%)板框过滤除去固体杂质,通过死端过滤组件(膜MPS-U20-S,过滤温度45℃,维持工作压力0.1~0.9MPa)脱胶-脱色,操作25h;以1.5wt%酶制剂I(60wt%燕麦脂酶、39wt%猪胰脏磷脂酶A和1wt%枯草杆菌蛋白酶)水溶液于50℃清洗超滤膜10min,温水(50℃)清洗超滤膜8min,膜再用。
第二步,纳滤脱酸
脱胶-脱色混合油通过纳滤膜(膜NTGS-2200,维持工作压力0.1~0.8MPa,温度45℃),操作55h;以1.5wt%酶制剂II(50质量份解脂假丝酵母脂肪酶和50质量份燕麦脂酶)水溶液于50℃清洗超滤膜8min,温水(50℃)清洗超滤膜10min,膜再用。
第三步,真空脱臭
脱酸油脂脱溶(己烷,60℃、150Pa),并于235℃、50Pa下脱臭,冷却即得精制油脂。结果见表2。
实施例5精制大豆混合油
第一步,膜脱胶
大豆混合油(油含量25%)板框过滤除去固体杂质,通过错流过滤组件(膜MF-50,过滤温度35℃,维持工作压力0.1~0.8MPa)脱胶-脱色,浓缩比(料液初始体积/(料液初始体积-膜透过液体积))8,操作20h;以2wt%酶制剂I(65.0wt%猪胰脂酶、34.6wt%磷脂酶A(50质量份米曲霉磷脂酶A和50质量份猪胰脏磷脂酶A)和0.4wt%木瓜蛋白酶)水溶液于45℃清洗超滤膜12min,温水(45℃)清洗超滤膜7min,膜再用。
第二步,纳滤脱酸
脱胶-脱色混合油通过纳滤膜(膜FilmTec BW30,维持工作压力0.1~0.9MPa,温度35℃),操作60h;以2.5wt%酶制剂II(70质量份游离猪胰脂肪酶、20质量份皱摺假丝酵母脂肪酶和10质量份燕麦脂酶)水溶液于50℃清洗超滤膜6min,温水(50℃)清洗超滤膜5min,膜再用。
第三步,真空脱臭
脱酸油脂脱溶(己烷,60℃、150Pa),并于245℃、100Pa下脱臭,冷却即得精制油脂。结果见表2。
实施例6精制玉米油
第一步,膜脱胶
玉米油板框过滤除去固体杂质,通过错流过滤组件(膜MPS-U20S,过滤温度40℃,维持工作压力0.1~0.8MPa)脱胶-脱色,浓缩比6,操作25h;以0.3wt%酶制剂I(60.0wt%脂肪酶(60质量份猪胰脂酶、20质量份南极假丝酵母脂酶、20质量份燕麦脂酶)、39wt%磷脂酶Novo和1wt%胰蛋白酶)水溶液于45℃清洗超滤膜10min,温水(45℃)清洗超滤膜10min,膜再用。
第二步,纳滤脱酸
脱胶-脱色油溶于甲醇(油/醇,4∶1,w/v),通过纳滤膜(膜NFM2221,维持工作压力0.1~0.9MPa,温度40℃),操作40h;以0.8wt%酶制剂II(50%质量份游离解脂假丝酵母脂肪酶和50%质量份猪胰脂酶)水溶液于45℃清洗超滤膜8min,温水(45℃)清洗超滤膜8min,膜再用。
第三步,真空脱臭
脱酸油脂脱甲醇(50℃,150Pa),于240℃、80Pa下脱臭,冷却即得精制油脂。结果见表2。
实施例7精制花生油
第一步,膜脱胶
机榨花生油板框过滤除去固体杂质,通过错流过滤组件(膜MPS-U20S,过滤温度40℃,维持工作压力0.1~0.9MPa)脱胶-脱色,浓缩比6,操作20h;以1wt%酶制剂I(65wt%猪胰脂肪酶、34wt%磷脂酶Ultra和1wt%木瓜蛋白酶)水溶液于50℃清洗超滤膜10min,温水(50℃)清洗超滤膜7min,膜再用。
第二步,纳滤脱酸
脱胶-脱色混合油通过纳滤膜(膜FilmTec BW30,维持工作压力0.1~0.9MPa,温度35℃),操作45h;以1.5wt%酶制剂II(50%质量份游离猪胰脂肪酶和50%质量份皱摺假丝酵母脂肪酶)水溶液于40℃清洗超滤膜8min,温水(40℃)清洗超滤膜8min,膜再用。
第三步,真空脱臭
脱酸油脂于245℃、50Pa下脱臭,冷却即得精制油脂。结果见表2。
表1膜技术精制油脂试验结果(1)
表2膜技术精制油脂试验结果(2)
Claims (4)
1.一种油脂的精制方法,包括膜脱胶、脱酸和脱臭工序,其特征在于工艺步骤为:
第一步,超滤脱胶,包括(1)超滤膜于0.1~1.0MPa、25~55℃条件下对油脂原料进行脱胶处理10~30h;(2)膜清洗:0.1~5.0wt%酶制剂I水溶液于35~55℃清洗超滤膜10~20min,25~55℃温水清洗超滤膜5~10min,膜再用;
所述超滤膜为孔径5~10nm的任一种有机膜或无机膜;
第二步,纳滤脱酸,包括(1)纳滤膜于0.1~1.0MPa、25~55℃条件下对脱胶油脂进行脱酸处理40~70h;(2)膜清洗:0.1~5.0wt%酶制剂II水溶液于35~55℃清洗纳滤膜5~10min,25~55℃温水清洗纳滤膜5~10min,膜再用;
所述纳滤膜为孔径0.1~1.0nm的任一种有机膜或无机膜;
第三步,真空脱臭,脱酸油脂于220~250℃、50~200Pa下脱臭,冷却即得精制油脂;
其中所述酶制剂I由以下品种酶的质量百分比构成:
脂肪酶 45.0~69.5%
磷脂酶A 30.0~50.0%
蛋白水解酶 0.5~5.0%
所述酶制剂II为脂肪酶;
所述原料油脂为通过溶剂萃取、溶剂蒸发回收和汽提获得的粗植物油或动物油,或为正己烷-油脂的混合物,油脂浓度15~40%(w/v)。
2.根据权利要求1所述油脂的精制方法,其特征在于经过脱酸后的油脂含有溶剂时,在真空脱臭前进行真空脱溶剂后再进行真空脱臭。
3.根据权利要求1所述油脂的精制方法,其特征在于所述酶制剂I中的磷脂酶A包括磷脂酶A1或/和磷脂酶A2。
4.根据权利要求1所述油脂的精制方法,其特征在于所述酶制剂I中的蛋白水解酶为植物蛋白酶、动物蛋白酶和微生物蛋白酶中的1~3种;植物蛋白酶为木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶;动物蛋白酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶;微生物蛋白酶为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)蛋白酶、枯草杆菌(Bacillus subtilis)蛋白酶。
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Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101880596A (zh) * | 2010-07-13 | 2010-11-10 | 中国农业科学院油料作物研究所 | 一种油脂低温制取的方法 |
CN101967427A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-02-09 | 北京理工大学 | 一种植物油脂酶法脱胶的方法 |
CN102524426A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-07-04 | 宁强县绿梦食品有限责任公司 | 脱皮冷榨核桃油及低脂速溶核桃粉生产方法 |
CN103146472A (zh) * | 2011-12-06 | 2013-06-12 | 汉中永杨医药科技发展有限公司 | 一种低温冷榨技术制备杜仲籽油的方法 |
US10329514B2 (en) | 2012-10-31 | 2019-06-25 | Alfa Laval Corporate Ab | Enzymatic degumming |
CN104419651B (zh) * | 2013-08-19 | 2018-12-25 | 丰益(上海)生物技术研发中心有限公司 | 磷脂酶c及其产生菌株 |
CN104560764B (zh) * | 2013-10-17 | 2018-12-25 | 丰益(上海)生物技术研发中心有限公司 | 产磷脂酶c的短小芽孢杆菌及其产生的磷脂酶c |
CN103740464B (zh) * | 2014-01-01 | 2015-11-04 | 湖北宜恒茶油产业科技有限责任公司 | 一种破乳纯化植物毛油的方法 |
CN103773603B (zh) * | 2014-01-10 | 2016-05-11 | 山东省高唐蓝山集团总公司 | 酶法脱胶物理精炼大豆毛油同步制取大豆浓缩磷脂的方法 |
CN104611128B (zh) * | 2015-01-13 | 2017-09-22 | 浙江工业大学 | 一种脱腥鱼油及其制备方法 |
CN107267282A (zh) * | 2016-04-07 | 2017-10-20 | 安徽绿微康生物科技有限公司 | 固定化复合磷脂酶酶法脱胶工艺 |
CN106582554A (zh) * | 2016-12-11 | 2017-04-26 | 闫博文 | 一种生物质有机脱酸剂的制备方法 |
CN111172207B (zh) * | 2018-11-12 | 2023-10-27 | 丰益(上海)生物技术研发中心有限公司 | 一种制备低apha色度的脂肪酸的方法 |
CN115152849B (zh) * | 2022-07-04 | 2023-11-14 | 中国农业大学 | 一种抑制胰脂肪酶活性的酶解燕麦乳及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1208758A (zh) * | 1998-07-02 | 1999-02-24 | 湖北李时珍保健油总公司 | 紫苏籽油及其制备方法 |
CN1733775A (zh) * | 2005-08-10 | 2006-02-15 | 武汉湖工大膜技术开发有限公司 | 大豆植物油提取磷脂的方法 |
CN101058769A (zh) * | 2007-05-30 | 2007-10-24 | 吴江市方霞企业信息咨询有限公司 | 油脂脱磷方法 |
-
2009
- 2009-02-27 CN CN2009100104902A patent/CN101485365B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1208758A (zh) * | 1998-07-02 | 1999-02-24 | 湖北李时珍保健油总公司 | 紫苏籽油及其制备方法 |
CN1733775A (zh) * | 2005-08-10 | 2006-02-15 | 武汉湖工大膜技术开发有限公司 | 大豆植物油提取磷脂的方法 |
CN101058769A (zh) * | 2007-05-30 | 2007-10-24 | 吴江市方霞企业信息咨询有限公司 | 油脂脱磷方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
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冷桂华等.现代膜分离技术及其在粮油工业中的应用.《宜春学院学报》.2006,第28卷(第4期), * |
张晓云等.食品工业中膜污染与膜清洗研究.《食品研究与开发》.2007,第28卷(第06期), * |
汪勇等.膜分离技术在油脂工业中的应用.《粮食与油脂》.2001,(第10期), * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN101485365A (zh) | 2009-07-22 |
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