CN105831370A - 一种制备类可可脂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备类可可脂的方法，其包括，将富含对称型甘三酯1‑棕榈酸‑2‑油酸‑3‑硬脂酸甘油酯和2‑油酸‑1,3‑二硬脂酸甘油酯的油脂和富含对称型甘三酯2‑油酸‑1,3‑二棕榈酸甘油酯的油脂按特定比例均匀混合形成混合油，在溶剂中以50～80r/min的搅拌速度下将混合油升温至35～70℃以破坏体系内所有的晶体，再通过二级或三级分提富集富含对称型甘三酯的类可可脂的组分。本发明提供的方法所生产的类可可脂与可可脂的相容性更好，可更大比例地实现与可可脂的互配。

Description

一种制备类可可脂的方法

技术领域

本发明属于油脂加工技术领域，具体涉及一种制备类可可脂的方法，尤其是将富含POS和SOS的油脂与富含POP的油脂混合后再进行溶剂分提以制备类可可脂的方法。

背景技术

中国人均巧克力消费量仅为欧美的十分之一甚至几十分之一，但近年来中国的巧克力市场以10％～12％的年增长率快速发展，具备十分客观的市场潜力。然而巧克力的主要原料可可脂却进入了供不应求的困境，预计到2030年全球可可脂缺口将高达至少100万吨，故制备类可可脂已成为全球热点。

可可脂主要成分为POP(2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯)、POS(1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯)和SOS(2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯)等对称型甘三酯(P为棕榈酸，O为油酸，S为硬脂酸)。目前制备类可可脂的主要方法是将富含POS和SOS油脂(如芒果仁脂、乳木果油、婆罗双树脂、雾冰草脂或烛果油)与富含POP油脂(如棕榈油)分别进行分提，获取相应组分，然后再按需要的比例进行混合，得到类可可脂。类可可脂可按一定比例添加到可可脂中，在不影响巧克力品质的前提下减少可可脂的用量。然而，上述方法制得的类可可脂往往存在与可可脂无法很好相容的困境。如婆罗双树脂在类可可脂配方中的添加量不能超过10％，否则无法与可可脂完全相容；芒果仁脂在可可脂中添加量接近20％时就会出现共晶现象；棕榈油中间分提物在巧克力中添加22％就会引起产品的起霜。造成上述现象的主要原因是分提单一油脂时，非目标甘三酯(如POO、SOO等)易与目标甘三酯交联，进而被夹带进产物里，这些非目标甘三酯或与可可脂的甘三酯排列方式或结晶形态有区别，或含有可可脂中没有的长碳链脂肪酸，从而易造成产品中油脂的迁移使其起霜。因此，亟需一种新的分提技术以尽可能消除这些非目标甘三酯的干扰。

共分提油脂技术，即将两种以上油脂混合后再分提，其理论基础是通过两种油脂中相近组分的结合作用而增强分提效果。如将芒果仁脂(富含SOS)和棕榈油(富含POP和POO)混合，芒果仁脂中的SOS与棕榈油中的POP在分子结构和晶型上较为一致，在分提过程中相互之间的交联作用强于POP和POO之间的作用，从而减少了对POO的夹带，得到的产物与可可脂的相容性更好。研究发现，共分提在提高产物纯度的同时还可提高产物的得率，是油脂工业中一种亟待开发的技术。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有制备类可可脂的方法及其在巧克力中的应用存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中一个目的是将富含1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯的油脂与富含2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯的油脂充分混合，混合料在溶剂介质中通过二级或三级分提获得类可可脂，所得产品与可可脂的相容性更好，可更大比例与可可脂互配，且具有工业化生产前景。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种制备类可可脂的方法，其包括，将富含对称型甘三酯1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯的油脂，以及，富含对称型甘三酯2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯的油脂按特定比例均匀混合形成混合油，通过第一级分提以一定的比例在溶剂中以50～80r/min的搅拌速度下将混合油升温至35～70℃以破坏体系内所有的晶体，再通过第二级分提和/或第三级分提富集富含对称型甘三酯的类可可脂的组分。

作为本发明所述制备类可可脂的方法的一种优选方案，其中：所述溶剂为甲基戊烷、正己烷或丙酮中的一种，且所述混合油与所述溶剂的体积比为1～8:1～6。

作为本发明所述制备类可可脂的方法的一种优选方案，其中：所述富含对称型甘三酯1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯的油脂为芒果仁脂、乳木果油、婆罗双树脂、雾冰草脂、烛果油或它们的分提组分中的一种或几种，且所述富含对称型甘三酯1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯的油脂与所述富含对称型甘三酯2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯的油脂的混合体积比为2～4:1～3。

作为本发明所述制备类可可脂的方法的一种优选方案，其中：所述富含对称型甘三酯2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯的油脂为棕榈油、棕榈硬脂、棕榈液油、棕榈油中间分提物或它们的分提组分中的一种或几种。

作为本发明所述制备类可可脂的方法的一种优选方案，其中：所述第一级分提，在20～35r/min的搅拌速度下，以2.0～5.0℃/min的降温速率将混合油温度降至5～25℃，恒温结晶3～6h，减压抽滤分离硬脂，得去除硬脂的混合油。

作为本发明所述制备类可可脂的方法的一种优选方案，其中：所述第二级分提，在3～10r/min的搅拌速度下，以0.5～2.5℃/min的降温速率将去除硬脂后的混合油温度降至-10～10℃，恒温结晶5～8h，减压蒸馏分离液油，所得硬脂减压蒸馏回收溶剂。

作为本发明所述制备类可可脂的方法的一种优选方案，其中：所述第三级分提，在2～8r/min的搅拌速度下，以0.5～1.5℃/min的降温速率将二级分提硬脂降至-18～5℃，恒温结晶2～5h，减压蒸馏分离液油，所得硬脂减压蒸馏回收溶剂。

作为本发明所述制备类可可脂的方法的一种优选方案，其中：所述富含对称型甘三酯的类可可脂，其2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯三者总含量为60％～75％。

作为本发明所述制备类可可脂的方法的一种优选方案，其中：所述富含对称型甘三酯的类可可脂，其2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯三者总含量为70％～90％。

作为本发明所述制备类可可脂的方法的一种优选方案，其中：所述回收溶剂是在200～500Pa的绝对压下，通过60～95℃的间接蒸汽回收99％以上的溶剂，再通过80～125℃的直接蒸汽回收残留的溶剂，使产品残溶小于10mg/kg，达到国家标准。

本发明所具有的有益效果：本发明对富含POS+SOS的油脂与富含POP的油脂进行溶剂共分提获得类可可脂，与分提单一油脂相比，得率更高，其中的对称型甘三酯含量亦更高，与可可脂的相容性更好，可更大比例地实现与可可脂的互配，且不影响所制作巧克力的起霜问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明第一级分提搅拌速率选择示意图；

图2为本发明第二级分提搅拌速率选择示意图；

图3为本发明第三级分提搅拌速率选择示意图。

图4为本发明第一级分提结晶温度选择示意图；

图5为本发明第二级分提结晶温度选择示意图；

图6为本发明第三级分提结晶温度选择示意图。

图7为本发明第一级分提结晶恒温时间选择示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1：

将烛果油和棕榈液油按4:6均匀混合，再与丙酮按1:5组成混合油；在55r/min的搅拌速度下将混合油升温至40℃以破坏体系内所有晶体；第一级分提，在30r/min的搅拌速度下，以3.0℃/min的降温速率将混合油温度降至20℃，恒温结晶5h，减压抽滤分离硬脂，得去除硬脂的混合油；第二级分提，在8r/min的搅拌速度下，以1.5℃/min的降温速率将去除硬脂后的混合油温度降至8℃，恒温结晶7h，减压蒸馏分离液油，所得硬脂减压蒸馏回收溶剂，即为富含对称型甘三酯的类可可脂，其2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯三者总含量为65％。

实施例2：

将雾冰草脂和棕榈油按8:2均匀混合，再与正己烷按8:1组成混合油；在75r/min的搅拌速度下将混合油升温至45℃以破坏体系内所有晶体；第一级分提，在30r/min的搅拌速度下，以2.5℃/min的降温速率将混合油温度降至8℃，恒温结晶5h，减压抽滤分离硬脂，得去除硬脂的混合油；第二级分提，在7r/min的搅拌速度下，以1.0℃/min的降温速率将去除硬脂后的混合油温度降至-5℃，恒温结晶6h，减压蒸馏分离液油，所得硬脂减压蒸馏回收溶剂，即为主含对称型甘三酯的类可可脂，其2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯三者总含量为66％。

实施例3：

将芒果仁脂和棕榈油按8:2均匀混合，再与正己烷按6:1组成混合油；在70r/min的搅拌速度下将混合油升温至45℃以破坏体系内所有晶体；第一级分提，在22r/min的搅拌速度下，以3.5℃/min的降温速率将混合油温度降至10℃，恒温结晶5h，减压抽滤分离硬脂，得去除硬脂的混合油；第二级分提，在8r/min的搅拌速度下，以1.5℃/min的降温速率将去除硬脂后的混合油温度降至-5℃，恒温结晶5.5h，减压蒸馏分离液油，所得硬脂减压蒸馏回收溶剂，即为主含对称型甘三酯的类可可脂；第三级分提，在5r/min的搅拌速度下，以1.0℃/min的降温速率将二级分提硬脂降至-10℃，恒温结晶2.5h，减压蒸馏分离液油，所得硬脂减压蒸馏回收溶剂，为对称型甘三酯含量更高的类可可脂，其2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯三者总含量为87％。

实施例4：

将芒果仁脂和棕榈油中间分提物按7:3均匀混合，再与甲基戊烷按1:6组成混合油；在65r/min的搅拌速度下将混合油升温至45℃以破坏体系内所有晶体；第一级分提，在25r/min的搅拌速度下，以2.8℃/min的降温速率将混合油温度降至10℃，恒温结晶4h，减压抽滤分离硬脂，得去除硬脂的混合油；第二级分提，在5r/min的搅拌速度下，以1.2℃/min的降温速率将去除硬脂后的混合油温度降至-8℃，恒温结晶6h，减压蒸馏分离液油，所得硬脂减压蒸馏回收溶剂，即为主含对称型甘三酯的类可可脂，其2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯三者总含量为72％。

如图1所示，第一级分提是为了去除高熔点硬脂，如PPP和SSS等甘三酯，需要的是液油。当搅拌速率低于20r/min时，所形成的结晶在慢速搅拌作用下会增加同周边未结晶甘三酯的交联作用，从而促进周围甘三酯的结晶，使结晶量增大，这其中也可能夹带进我们需要的目标甘三酯，造成损失；当搅拌速率高于35r/min时，会不断打破已形成的结晶，无法有效增加高熔点甘三酯的结晶，虽然液油得率高达88％以上，但目标产物含量下降；而搅拌速率在20～35r/min之间时，高熔点甘三酯正好基本去除，液油得率为82％～85％。

第二级分提和第三级分提均是为了获得硬脂中总的对称型甘三酯，即2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯，需去除液油(熔点较低的甘三酯)。同上段原理一样，当搅拌速率较低时，易在结晶中夹带进非目标甘三酯，虽然会使硬脂得率较高，但目标产物纯度下降；而搅拌速率较高时，硬脂得率下降。参见图2和图3，据此，第二级搅拌和第三级搅拌的最适速率分别为3～10和2～8r/min，可使硬脂中2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯三者总含量分别达到60％～75％和70％～90％。

此外，多级分提搅拌速率要低于上一级分提，是因为到体系中目标产物的纯度越高，这些目标产物之间的结构就越相似，相互之间的作用力也就越强，所以越需要采用更缓慢或温和的分离条件，否则目标产物的得率和纯度均会大大降低。

本发明实施方式考察范围内，降温速率对目标产物(液油或硬脂)的得率影响均不大，但影响硬脂结晶的形状，从而影响固液分离的技术难度。当降温速率较低，所形成的结晶颗粒较细，在抽滤时易穿过滤布，因而需要增加滤布层数，而这也同时增加了抽滤压力，增大能耗；当降温速率较高时，所形成的结晶颗粒粗大呈片状，相互交错重叠易夹带液油，在抽滤时需要额外用溶剂洗涤结晶，以减少其夹带的液油，这就增加了溶剂消耗和后续的溶剂回收能耗。所以降温速率优化条件是第一级分提2.0～5.0℃/min、第二级分提0.5～2.5℃/min、第三级分提0.5～1.5℃/min。

多级分提降温速率要低于上一级分提，其原理与搅拌速率的变化类似，即分提级数越高，体系中目标产物的纯度越高，这些目标产物之间的结构也就越相似，相互之间的作用力相应增强，所以越需要采用更缓慢的分离条件，否则目标产物的得率和纯度均会大大降低。

对于第一级分提，是为了获取液油。故当结晶温度较低时，会使较多的甘三酯结晶，从而使液油得率降低；当结晶温度较高时，本欲使其结晶的甘三酯无法结晶，达不到去除高熔点甘三酯的目的。因此，如图4所示，5～15℃是第一级分提理想的结晶温度，可以去除不需要的高熔点甘三酯，液油得率为82％～85％。

参见图5和图6，第二级分提与第三级分提均是为了获得硬脂，为了富集2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯等对称型甘三酯。当结晶温度较低时，虽然硬脂得率较高，但也有较高含量的非对称型甘三酯，使得对称型甘三酯的含量下降；当结晶温度过高时，部分对称型甘三酯无法结晶，目标产物得率显著降低。据此，第二级分提和第三级分提的最适结晶温度分别为-10～-2℃和-18～-8℃，硬脂中2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯三者总含量可分别达到60％～75％和70％～90％。

若以丙酮为分提溶剂，则结晶温度比甲基戊烷和正己烷分提时高10～15℃，第一级分提、第二级分提和第三级分提的最适结晶时间分别为15～25℃、-5～10℃和-10～5℃。故综合三种溶剂，第一级分提、第二级分提和第三级分提的最适结晶时间分别为5～25℃、-10～10℃和-18～5℃。

如图7所示，结晶时间过短，高熔点甘三酯无法充分结晶，结晶时间过长，高熔点甘三酯的结晶达到平衡状态，即得率稳定，所以此时再增加结晶时间属于浪费能耗。介于此，第一级分提的最佳结晶时间为3～6h，液油得率达82％～85％，高熔点甘三酯基本去除。

第二级分提和第三级分提结晶时间的选择与上述同理，但这两个阶段结晶时间长短基本不影响硬脂中2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯的含量，结晶时间短则硬脂得率少，结晶时间长则硬脂得率高，但超过一定时间则处于平衡状态。据此，第二级分提时当结晶时间达5～8h，第三级分提时结晶时间达2～5h时，目标产物的结晶即处于稳定状态，即硬脂中2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯的总含量可分别达到60％～75％和70％～90％。结晶时间较长会增加能耗。

实施例5(对比实施例4)

将芒果仁脂和棕榈油各自分提，后混合均匀制得2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯三者含量为73％的类可可脂(命名为类可可脂#1)，将该类可可脂与实施例4制备的类可可脂(命名为类可可脂#2)分别制作巧克力，置于25℃环境下恒温9个月，观察油脂相容性，即巧克力表层有无起霜，结果见表1。

可见通过本发明方法制备的类可可脂(类可可脂#2)制得的巧克力具有更好的抗霜性，即油脂间的相容性更好。

表1不同制备方法类可可脂巧克力的起霜研究

注：-，未起霜；+，轻微起霜；++，较大程度起霜。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种制备类可可脂的方法，其特征在于：包括，

将富含对称型甘三酯1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯的油脂，以及，富含对称型甘三酯2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯的油脂按特定比例均匀混合形成混合油，通过第一级分提以一定的比例在溶剂中以50～80r/min的搅拌速度下将混合油升温至35～70℃以破坏体系内所有的晶体，再通过第二级分提和/或第三级分提富集富含对称型甘三酯的类可可脂的组分。

2.如权利要求1所述的制备类可可脂的方法，其特征在于：所述溶剂为甲基戊烷、正己烷或丙酮中的一种，且所述混合油与所述溶剂的体积比为1～8:1～6。

3.如权利要求1或2所述的制备类可可脂的方法，其特征在于：所述富含对称型甘三酯1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯的油脂为芒果仁脂、乳木果油、婆罗双树脂、雾冰草脂、烛果油或它们的分提组分中的一种或几种，且所述富含对称型甘三酯1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯的油脂与所述富含对称型甘三酯2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯的油脂的混合体积比为2～4:1～3。

4.如权利要求3所述的制备类可可脂的方法，其特征在于：所述富含对称型甘三酯2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯的油脂为棕榈油、棕榈硬脂、棕榈液油、棕榈油中间分提物或它们的分提组分中的一种或几种。

5.如权利要求1或2所述的制备类可可脂的方法，其特征在于：所述第一级分提，在20～35r/min的搅拌速度下，以2.0～5.0℃/min的降温速率将混合油温度降至5～25℃，恒温结晶3～6h，减压抽滤分离硬脂，得去除硬脂的混合油。

6.如权利要求5所述的制备类可可脂的方法，其特征在于：所述第二级分提，在3～10r/min的搅拌速度下，以0.5～2.5℃/min的降温速率将去除硬脂后的混合油温度降至-10～10℃，恒温结晶5～8h，减压蒸馏分离液油，所得硬脂减压蒸馏回收溶剂。

7.如权利要求5所述的制备类可可脂的方法，其特征在于：所述第三级分提，在2～8r/min的搅拌速度下，以0.5～1.5℃/min的降温速率将二级分提硬脂降至-18～5℃，恒温结晶2～5h，减压蒸馏分离液油，所得硬脂减压蒸馏回收溶剂。

8.如权利要求1、2、6或7任一所述的制备类可可脂的方法，其特征在于：所述富含对称型甘三酯的类可可脂，其中，2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯三者总含量为60％～75％。

9.如权利要求8所述的制备类可可脂的方法，其特征在于：所述富含对称型甘三酯的类可可脂，其中，2-油酸-1,3-二棕榈酸甘油酯、1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯和2-油酸-1,3-二硬脂酸甘油酯三者总含量为70％～90％。

10.如权利要求6所述的制备类可可脂的方法，其特征在于：所述回收溶剂是在200～500Pa的绝对压下，通过60～95℃的间接蒸汽回收99％以上的溶剂，再通过80～125℃的直接蒸汽回收残留的溶剂，使产品残溶小于10mg/kg，达到国家标准。