CN110257169A - 一种制备低缩水甘油酯及低3-mcpd酯含量的棕榈油的方法 - Google Patents
一种制备低缩水甘油酯及低3-mcpd酯含量的棕榈油的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及到棕榈油的精炼加工领域，进一步涉及到一种制备低缩水甘油酯及低3‑MCPD酯含量的棕榈油的方法，包括如下制备步骤：A、对棕榈油进行脱胶处理；B、对经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油进行溶剂分提，然后进行脱臭处理，得低甘二酯含量的油脂；C、对所述步骤B的低甘二酯含量的油脂进形精炼处理，制得低缩水甘油酯及低3‑MCPD酯含量的棕榈油，且有效降低了精炼难度，降低精炼成本。
Description
技术领域
本发明涉及到棕榈油的精炼加工领域，进一步涉及到一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法。
背景技术
缩水甘油是一种具有基因致癌性化合物，由甘油经1、2位羟基脱水缩合形成。IARC(International Agency for Research on Cancer)，国际癌症研究机构将缩水甘油归为2A类致癌物，在油脂中主要以缩水甘油脂肪酸酯(简称缩水甘油酯)的形式存在，其中缩水甘油油酸酯及缩水甘油硬脂酸酯，被IARC归为3类致癌物。缩水甘油的环氧基结构具有很强的反应性，例如在盐酸的存在下，易转化为氯丙醇，缩水甘油酯在体内可代谢为缩水甘油危害人体健康。
3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)具有肾脏毒性、生殖毒性、神经毒性、免疫毒性、致突变性和致癌性，IARC将其归为2B类致癌物。在油脂中主要以3-MCPD脂肪酸酯(简称3-MCPD酯)的形式存在，3-MCPD酯除了本身的毒性外，在体内经水解代谢为3-MCPD而危害健康。
国内外研究人员从多种食品如动植物油脂及含动植物油脂的食物中检测到3-MCPD酯和缩水甘油酯，尤其是在婴幼儿奶粉中发现高浓度的3-MCPD酯和缩水甘油酯后，引起政府和油脂工业的高度重视。而精炼棕榈油是大宗油脂原料之一，在食品行业中广泛应用，然而它具有高缩水甘油酯和高3-MCPD酯含量水平的风险，使棕榈油的使用对于人体健康存在一定的危害，使用存在一定的局限性。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，该方法操作简单，条件可控，制得的棕榈油中的缩水甘油酯的含量在1ppm以下，3-MCPD酯的含量在3ppm以下。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，其包括如下制备步骤：
A、对棕榈油进行脱胶处理；
B、对经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油进行溶剂分提，然后进行脱臭处理，得低甘二酯含量的油脂；
C、对所述步骤B的低甘二酯含量的油脂进行精炼处理，制得低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油。
棕榈油含有较高水平的甘二酯，而甘二酯是缩水甘油酯和3-MCPD酯的主要前提物质,本发明通过采用溶剂分提的方式降低棕榈油中的甘二酯含量，然后再对低甘二酯含量的油脂进一步进行精炼处理，处理后的棕榈油的缩水甘油酯和3-MCPD酯的含量极低。
其中，所述步骤C中的精炼处理采用常规工艺条件精炼，操作简单，有利于降低成本，提高生产效率。
其中，所述步骤B中的溶剂分提包括如下步骤：
(1)将经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油和溶剂在40-60℃的条件下混合均匀，然后将混合物进行逐级降温、冷却搅拌至油脂结晶完成；
(2)将油脂与溶剂混合物固液分离，并对分离后的固体和液体分别进行脱溶，制得低甘二酯含量的油脂。
其中，所述逐级降温、冷却搅拌的操作条件为：所述逐级降温、冷却搅拌的操作条件为：在温度为25-35℃、搅拌速度为35-45rpm的条件下对混合物进行一次降温冷却，所述一次降温冷却的搅拌时长为1-2h；在温度为18-22℃、搅拌速度为35-45rpm的条件下对混合物进行二次降温冷却，所述二次降温冷却的搅拌时长为1-3h；在温度为5-15℃、搅拌速度为35-45rpm的条件下对混合物进行三次降温冷却，所述三次降温冷却的搅拌时长为3-16h。
其中，所述溶剂为正己烷、丙酮、乙醇中的至少一种。
其中，所述溶剂的体积为经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油体积的1-2.5倍。
其中，所述低甘二酯含量的油脂中的甘二酯含量小于3％。
优选地，所述低甘二酯含量的油脂中的甘二酯含量小于2％。
更优选地，所述低甘二酯含量的油脂中的甘二酯含量小于1.6％。
其中，对经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油进行多次溶剂分提，以满足更低甘二酯含量要求，或得到更多低甘二酯含量油脂。
本发明的有益效果在于：
1、棕榈油经溶剂分提后，得到低甘二酯含量的油脂，其进一步精炼即可得到低3-MCPD酯和低缩水甘油酯的棕榈油油脂，其中缩水甘油酯的含量在1ppm以下，3-MCPD酯的含量在3ppm以下。相对于对未经溶剂分提的油脂，需经过条件严苛的精炼，才能得到低3-MCPD酯和低缩水甘油酯的棕榈油，本发明有效降低精炼难度，降低精炼成本；
2、溶剂分提时所用的溶剂可以回收重复利用，减少对环境的污染。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的实施例1中未经分提的棕榈油的HPLC-ELSD色谱图；
图2是本发明实例6的上层液体中的油脂HPLC-ELSD色谱图；
图3是本发明实例6下层液体中的油脂HPLC-ELSD色谱图；
图4是本发明实例6分提所得固体油脂HPLC-ELSD色谱图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例、表格和附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，其包括如下制备步骤：
A、对棕榈油进行脱胶处理；
B、对经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油进行溶剂分提，然后进行脱臭处理，得低甘二酯含量的油脂；
C、对所述步骤B的低甘二酯含量的油脂进形精炼处理，制得低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油。
其中，所述脱胶处理和脱臭处理为现有的常规工艺，在此不对其具体步骤进行赘述。所述步骤C中的精炼处理采用常规工艺条件精炼，在此不对其具体步骤进行赘述。
其中，所述步骤B中的溶剂分提包括如下步骤：
(1)在以宁波新芝DCW-1015型水浴锅与长沙天创JM-3型搅拌球磨机组成的控温搅拌***中，将100mL经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油和200mL正己烷溶剂在50℃的条件下混合均匀，然后将混合物进行逐级降温、冷却搅拌至油脂结晶完成；所述逐级降温、冷却搅拌的操作条件为：先在温度为30℃、搅拌速度为40rpm的条件下对混合物进行一次降温冷却，所述一次降温冷却的搅拌时长为1.5h；接着在温度为20℃、搅拌速度为40rpm的条件下对混合物进行二次降温冷却，所述二次降温冷却的搅拌时长为2.5h；进一步在温度为10℃、搅拌速度为40rpm的条件下对混合物进行三次降温冷却，所述三次降温冷却的搅拌时长为16h，使油脂结晶完成。
(2)冷却搅拌结束后，迅速用以天津津腾GM-0.33隔膜式真空泵与砂芯抽滤漏斗及平底烧瓶组成抽滤***中，将油脂与溶剂混合物进行抽滤使固液分离得到液体和固体，并对分离后的液体和固体进行脱溶，液体部分直接用以天津津腾GM-0.33隔膜式真空泵、德国IKA C-MAG HS-7型数显加热板、冷凝管及平底烧瓶组成的溶剂回收/脱溶***进行脱溶。抽滤漏斗用正己烷溶剂进行多次清洗后，将清洗液与抽滤所得固体油脂置于同一个新的平底烧瓶中进行脱溶，制得低甘二酯含量的油脂。
所述低甘二酯含量的油脂中的甘二酯含量为1.69％。
实施例2
一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，其包括如下制备步骤：
A、对棕榈油进行脱胶处理；
B、对经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油进行溶剂分提，然后进行脱臭处理，得低甘二酯含量的油脂；
C、对所述步骤B的低甘二酯含量的油脂进形精炼处理，制得低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油。
其中，所述脱胶处理和脱臭处理为现有的常规工艺，在此不对其具体步骤进行赘述。所述步骤C中的精炼处理采用常规工艺条件精炼，在此不对其具体步骤进行赘述。
其中，所述步骤B中的溶剂分提包括如下步骤：
(1)在以宁波新芝DCW-1015型水浴锅与长沙天创JM-3型搅拌球磨机组成的控温搅拌***中，将200mL经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油和200mL正己烷溶剂在50℃的条件下混合均匀，然后将混合物进行逐级降温、冷却搅拌至油脂结晶完成；所述逐级降温、冷却搅拌的操作条件为：先在温度为30℃、搅拌速度为40rpm的条件下对混合物进行一次降温冷却，所述一次降温冷却的搅拌时长为1h；接着在温度为20℃、搅拌速度为40rpm的条件下对混合物进行二次降温冷却，所述二次降温冷却的搅拌时长为1h；进一步在温度为15℃、搅拌速度为40rpm的条件下对混合物进行三次降温冷却，所述三次降温冷却的搅拌时长为3h，使油脂结晶完成。
(2)冷却搅拌结束后，迅速用以天津津腾GM-0.33隔膜式真空泵与砂芯抽滤漏斗及平底烧瓶组成抽滤***中，将油脂与溶剂混合物进行抽滤使固液分离得到液体和固体，并对分离后的液体和固体进行脱溶，液体部分直接用以天津津腾GM-0.33隔膜式真空泵、德国IKA C-MAG HS-7型数显加热板、冷凝管及平底烧瓶组成的溶剂回收/脱溶***进行脱溶，抽滤漏斗用正己烷溶剂进行多次清洗后，将清洗液与抽滤所得固体油脂置于同一个新的平底烧瓶中进行脱溶，制得低甘二酯含量的油脂。
所述低甘二酯含量的油脂中的甘二酯含量为2.31％。
实施例3
一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，实施例3与实施例2的不同在于，在步骤B中进行溶剂分提时采用150mL经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油与由125mL正己烷和75mL无水乙醇组成的混合溶剂进行混合，实施例3的其它操作步骤和操作条件与实施例2相同，在此不做赘述。
所述低甘二酯含量的油脂中的甘二酯含量为1.96％。
实施例4
一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，实施例4与实施例2的不同在于，在步骤B中进行溶剂分提时采用210mL经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油与由140mL正己烷和70mL丙酮组成的混合溶剂进行混合，实施例4的其它操作步骤和操作条件与实施例2相同，在此不做赘述。
所述低甘二酯含量的油脂中的甘二酯含量为2.37％。
实施例5
一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，实施例4与实施例2的不同在于，在步骤B中进行溶剂分提时采用200mL经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油与250mL丙酮溶剂进行混合，实施例5的其它操作步骤和操作条件与实施例2相同，在此不做赘述。
所述低甘二酯含量的油脂中的甘二酯含量为2.04％。
实施例6
一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，其包括如下制备步骤：
A、对棕榈油进行脱胶处理；
B、对经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油进行溶剂分提，然后进行脱臭处理，得低甘二酯含量的油脂；
C、对所述步骤B的低甘二酯含量的油脂进形精炼处理，制得低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油。
其中，所述脱胶处理和脱臭处理为现有的常规工艺，在此不对其具体步骤进行赘述。所述步骤C中的精炼处理采用常规工艺条件精炼，在此不对其具体步骤进行赘述。
其中，所述步骤B中的溶剂分提包括如下步骤：
(1)在以宁波新芝DCW-1015型水浴锅与长沙天创JM-3型搅拌球磨机组成的控温搅拌***中，将200mL经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油与由100mL正己烷和400mL无水乙醇组成的混合溶剂混合，并在50℃的条件下混合均匀，然后将混合物进行逐级降温、冷却搅拌至油脂结晶完成；所述逐级降温、冷却搅拌的操作条件为：先在温度为30℃、搅拌速度为40rpm的条件下对混合物进行一次降温冷却，所述一次降温冷却的搅拌时长为1h；接着在温度为20℃、搅拌速度为40rpm的条件下对混合物进行二次降温冷却，所述二次降温冷却的搅拌时长为1h；进一步在温度为15℃、搅拌速度为40rpm的条件下对混合物进行三次降温冷却，所述三次降温冷却的搅拌时长为3h，使油脂结晶完成。
(2)冷却搅拌结束后，迅速用以天津津腾GM-0.33隔膜式真空泵与砂芯抽滤漏斗及平底烧瓶组成抽滤***中，将油脂与溶剂混合物进行抽滤使固液分离得到液体和固体，所得的液体部分分上下两层，先用分液漏斗对上下层的液体进行分离，再对分离后的上下层液体和固体油脂分别进行脱溶，液体溶剂部分直接用以天津津腾GM-0.33隔膜式真空泵、德国IKA C-MAG HS-7型数显加热板、冷凝管及平底烧瓶组成的溶剂回收/脱溶***进行脱溶。抽滤漏斗用由正己烷和无水乙醇组成的混合溶剂进行多次清洗后，将清洗液与抽滤所得固体油脂置于同一个新的平底烧瓶中进行脱溶，制得低甘二酯含量的油脂。
所述低甘二酯含量的油脂中的甘二酯含量为1.56％。
实施例7
一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，其包括如下制备步骤：
A、对棕榈油进行脱胶处理；
B、对经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油进行溶剂分提，然后进行脱臭处理，得低甘二酯含量的油脂；
C、对所述步骤B的低甘二酯含量的油脂进形精炼处理，制得低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油。
其中，所述脱胶处理和脱臭处理为现有的常规工艺，在此不对其具体步骤进行赘述。所述步骤C中的精炼处理采用常规工艺条件精炼，在此不对其具体步骤进行赘述。
其中，所述步骤B中的溶剂分提包括如下步骤：
(1)在以宁波新芝DCW-1015型水浴锅与长沙天创JM-3型搅拌球磨机组成的控温搅拌***中，将100mL经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油和200mL正己烷溶剂在50℃的条件下混合均匀，然后将混合物进行逐级降温、冷却搅拌至油脂结晶完成；所述逐级降温、冷却搅拌的操作条件为：先在温度为25℃、搅拌速度为35rpm的条件下对混合物进行一次降温冷却，所述一次降温冷却的搅拌时长为1h；接着在温度为18℃、搅拌速度为35rpm的条件下对混合物进行二次降温冷却，所述二次降温冷却的搅拌时长为1h；进一步在温度为5℃、搅拌速度为35rpm的条件下对混合物进行三次降温冷却，所述三次降温冷却的搅拌时长为3h，使油脂结晶完成。
(2)冷却搅拌结束后，迅速用以天津津腾GM-0.33隔膜式真空泵与砂芯抽滤漏斗及平底烧瓶组成抽滤***中，将油脂与溶剂混合物进行抽滤使固液分离得到液体和固体，并对分离后的液体和固体进行脱溶，液体溶剂部分直接用以天津津腾GM-0.33隔膜式真空泵、德国IKA C-MAG HS-7型数显加热板、冷凝管及平底烧瓶组成的溶剂回收/脱溶***进行脱溶。抽滤漏斗用正己烷溶剂进行多次清洗后，将清洗液与抽滤所得固体油脂置于同一个新的平底烧瓶中进行脱溶，制得低甘二酯含量的油脂。
所述低甘二酯含量的油脂中的甘二酯含量为2.35％。
实施例8
一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，其包括如下制备步骤：
A、对棕榈油进行脱胶处理；
B、对经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油进行溶剂分提，然后进行脱臭处理，得低甘二酯含量的油脂；
C、对所述步骤B的低甘二酯含量的油脂进形精炼处理，制得低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油。
其中，所述脱胶处理和脱臭处理为现有的常规工艺，在此不对其具体步骤进行赘述。所述步骤C中的精炼处理采用常规工艺条件精炼，在此不对其具体步骤进行赘述。
其中，所述步骤B中的溶剂分提包括如下步骤：
(1)在以宁波新芝DCW-1015型水浴锅与长沙天创JM-3型搅拌球磨机组成的控温搅拌***中，将100mL经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油和200mL正己烷溶剂在50℃的条件下混合均匀，然后将混合物进行逐级降温、冷却搅拌至油脂结晶完成；所述逐级降温、冷却搅拌的操作条件为：先在温度为35℃、搅拌速度为45rpm的条件下对混合物进行一次降温冷却，所述一次降温冷却的搅拌时长为2h；接着在温度为22℃、搅拌速度为45rpm的条件下对混合物进行二次降温冷却，所述二次降温冷却的搅拌时长为3h；进一步在温度为15℃、搅拌速度为45rpm的条件下对混合物进行三次降温冷却，所述三次降温冷却的搅拌时长为9.5h，使油脂结晶完成。
(2)冷却搅拌结束后，迅速用以天津津腾GM-0.33隔膜式真空泵与砂芯抽滤漏斗及平底烧瓶组成抽滤***中，将油脂与溶剂混合物进行抽滤使固液分离得到液体和固体，并对分离后的液体和固体进行脱溶，液体部分直接用以天津津腾GM-0.33隔膜式真空泵、德国IKAC-MAG HS-7型数显加热板、冷凝管及平底烧瓶组成的溶剂回收/脱溶***进行脱溶。抽滤漏斗用正己烷溶剂进行多次清洗后，将清洗液与抽滤所得固体油脂置于同一个新的平底烧瓶中进行脱溶。
(3)重复步骤(1)和步骤(2)，制得低甘二酯含量的油脂。
所述低甘二酯含量的油脂中的甘二酯含量为1.20％。
试验检测：对实施例1-6脱溶后的低甘二酯含量的油脂用HPLC-ELSD法检测甘二酯含量(以面积百分比为含量)，并将检测后的结果记录到表1中，而未分提棕榈油的HPLC-ELSD色谱图如图1，实例6上层液体中的油脂HPLC-ELSD色谱图如图2，实例6下层液体中的油脂HPLC-ELSD色谱图如图3，实例6分提所得固体油脂HPLC-ELSD色谱图如图4所示。
甘二酯含量检测方法如下：液相色谱仪—HPLC1500，美国科学***；ELSD—ELSD2000ES，美国奥泰；色谱柱—Alltima TM C18 5μ50mm×4.6mm×5um，美国奥泰；柱温—42℃；流动相—乙腈:正己烷:异丙醇＝270:80:100v/v/v；流速—1mL/min；运行时间—45min；ELSD条件：80℃，2mL/min。
表1实施例1-6的低甘二酯含量的油脂中甘二酯含量
由表1可知，本发明的制备方法制得的低甘二酯含量的油脂中甘二酯含量在1.20％-2.37％之间，再对低甘二酯含量的油脂进一步进行精炼处理，经检测，处理后的棕榈油的缩水甘油酯和3-MCPD酯的含量极低，其中缩水甘油酯的含量在1ppm以下，3-MCPD酯的含量在3ppm以下。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
A、对棕榈油进行脱胶处理；
B、对经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油进行溶剂分提，然后进行脱臭处理，得低甘二酯含量的油脂；
C、对所述步骤B的低甘二酯含量的油脂进形精炼处理，制得低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油。
2.根据权利要求1所述的一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，其特征在于：所述步骤B中的溶剂分提包括如下步骤：
(1)将经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油和溶剂在40-60℃的条件下混合均匀，然后将混合物进行逐级降温、冷却搅拌至油脂结晶完成；
(2)将油脂与溶剂混合物固液分离，并对分离后的固体和液体分别进行脱溶，制得低甘二酯含量的油脂。
3.根据权利要求2所述的一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的逐级降温、冷却搅拌的操作条件为：在温度为25-35℃、搅拌速度为35-45rpm的条件下对混合物进行一次降温冷却，所述一次降温冷却的搅拌时长为1-2h；在温度为18-22℃、搅拌速度为35-45rpm的条件下对混合物进行二次降温冷却，所述二次降温冷却的搅拌时长为1-3h；在温度为5-15℃、搅拌速度为35-45rpm的条件下对混合物进行三次降温冷却，所述三次降温冷却的搅拌时长为3-16h。
4.根据权利要求2所述的一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的溶剂为正己烷、丙酮、乙醇中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的溶剂的体积为经所述步骤A脱胶处理后的棕榈油体积的1-2.5倍。
6.根据权利要求1所述的一种制备低缩水甘油酯及低3-MCPD酯含量的棕榈油的方法，其特征在于：所述低甘二酯含量的油脂中的甘二酯含量小于3％。
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