CN110662827A - 不含有害污染物的油 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制备精制的植物油的方法。本发明涉及一种用于降低植物油中游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯的含量的方法，并且所述方法按顺序包括以下步骤：a)将植物油精制，其中所述精制至少包括在低于230℃的温度下的除臭步骤，并且使精制的植物油经受短程蒸发，并且收集具有不大于500ppb的游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯含量以及以等于或低于3.0的红色分量表示的颜色的植物油。

Description

不含有害污染物的油
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年5月24日提交的名称为“不含有害污染物的油”的欧洲专利申请序列号17172752.2的权益，将所述申请通过引用以其整体特此并入本文。
技术领域
使用短程蒸发以减少有害污染物，诸如3-MCPD脂肪酯。
背景技术
粗油(如从其原始来源中提取的)不适合用于人类消费，因为存在高水平的污染物，诸如游离脂肪酸、磷脂、肥皂和颜料，所述污染物可能有毒或可能导致不希望的颜色、气味或味道。因此，在使用前将粗油精制。精制过程典型地由以下主要步骤组成：脱胶和/或碱精制、漂白和除臭。在精制过程完成后获得的油(称为“NBD”或“RBD油”)通常被认为适合用于人类消费，并且因此可用于生产任何多种的食品和饮料。
不幸地，现已发现，精制过程本身有助于将高水平的有害丙醇组分引入到精制的油中。
为了降低这些有害丙醇组分的含量，已经做出了很多努力，所述有害丙醇组分诸如游离氯丙醇、氯丙醇脂肪酸酯、游离环氧丙醇、环氧丙醇脂肪酸酯及其组合。为了避免、减少或降低这些有害丙醇组分的含量，已经开发了许多多样的方法。这些多样的方法均与修改至少一个或多个标准精制步骤的过程条件有关。
WO 2012/107230描述了一种用于制备具有非常低的3-MCPD酯和/或缩水甘油酯含量的精制油组合物的方法。
WO 2015/057139描述了一种用于减少植物油中的2-MCPD、3-MCPD、其酯和缩水甘油酯的方法。
WO 2015/073359描述了短程蒸发用于降低氯丙醇脂肪酸酯、环氧丙醇脂肪酸酯及其组合的含量的用途。
然而，仍然需要一种方法，所述方法允许获得具有低或可忽略量的这些有害丙醇组分的植物油，同时在所述油的所有其他方面保持高品质。
本发明提供了这样的方法和这样的油。
发明内容
本发明涉及一种用于降低植物油中游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯的含量的方法，并且所述方法按顺序包括以下步骤：
a)将植物油精制，其中所述精制至少包括在低于230℃、优选在180℃与230℃之间、更优选在200℃与230℃之间、在210℃与230℃之间、从220℃至225℃的温度下的除臭步骤，并且
b)使精制的植物油经受短程蒸发，并且
c)收集具有不大于500ppb的游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯含量并且具有以等于或低于3.0的红色分量表示的颜色的植物油。
本发明还涉及可通过本发明的方法获得的油组合物以及包含食物成分和本发明的组合物的食物产品。
具体实施方式
本发明涉及一种用于降低植物油中游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯的含量的方法，并且所述方法按顺序包括以下步骤：
a)将植物油精制，其中所述精制至少包括在低于230℃、优选在180℃与230℃之间、更优选在200℃与230℃之间、在210℃与230℃之间、从220℃至225℃的温度下的除臭步骤，并且
b)使精制的植物油经受短程蒸发，并且
c)收集具有不大于500ppb的游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯含量并且具有以等于或低于3.0的红色分量表示的颜色的植物油。
本发明还涉及本发明的方法，其中所述短程蒸发任选地之后是漂白步骤和/或除臭步骤。
所述植物油可以衍生自任何植物油或植物油共混物。合适的植物油的实例包括：大豆油、玉米油、棉籽油、棕榈油、棕榈仁油、花生油、油菜籽油、红花油、向日葵油、芝麻籽油、米糠油、椰子油、低芥酸菜籽油及其任何级分或衍生物。根据本发明的特别优选的方面，所述植物油将衍生自棕榈油。
棕榈油包括棕榈油、诸如硬脂精和油精级分的棕榈油级分(单分馏和双分馏的，以及棕榈中间级分)以及棕榈油和/或其级分的共混物。
本发明涉及一种适合于将游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯含量降低至不大于500ppb的方法。此外，本发明的方法的步骤a)和b)的反应条件的选择允许获得具有以等于或低于3.0的红色分量表示的颜色的植物油。
除臭
除臭过程及其许多变化和操作是本领域中众所周知的。优选地，它将包括将油引入除臭器中，并且使其与蒸汽接触以蒸发并且驱除游离脂肪酸(FFA)和其他挥发性杂质，从而产生除臭的油和蒸气流。
除臭器可以是多种多样的可商购的除臭***中的任何一种，所述除臭***包括多室除臭器(诸如由德国汉堡的克虏伯公司(Krupp)；比利时布鲁塞尔的迪斯梅特集团(DeSmet Group,S A.)；意大利莱尼亚诺的Gianazza Technology s.r.l.；瑞典隆德的阿法拉伐(Alfa Laval AB)或其他公司销售的那些)和多托盘除臭器(诸如由克虏伯公司、迪斯梅特集团和美国皇冠钢铁公司(Crown Ironworks)销售的那些)两者。
期望将除臭器保持在升高的温度和降低的压力下以更好地挥发FFA和其他挥发性杂质。最通常地，除臭器将保持在不大于10mm Hg的压力下。优选地，它将保持在不大于5mmHg，例如1-4mm Hg的压力下。
除臭器中的温度低于230℃、优选在180℃与230℃之间、更优选在200℃与230℃之间、在210℃与230℃之间、从220℃至225℃。
优选地，所述植物油衍生自棕榈油。
它出人意料地能够获得具有不大于500ppb的游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯含量并且具有以等于或低于3.0的红色分量表示的颜色的植物油，同时在当前方法中除臭温度低于230℃。事实上，类胡萝卜素消除典型地发生在高温除臭过程中并且因此有时被称为热漂白步骤。胡萝卜素在210℃下的热降解非常缓慢，但在高于260℃的温度下仅需几分钟。这是为什么将棕榈油典型地在高于230℃、优选在约260℃的温度下除臭的一个原因。
参考实施例中清楚地证明了这一点。
将一定数量的蒸汽例如通过低压蒸汽管线(例如在1-5巴下)递送到除臭器，并且然后喷射到油中。随着蒸汽(可能过热)起泡通过油，它将帮助从其中汽提出其FFA和其他挥发性杂质。蒸汽通过油的流速将取决于被除臭的油的性质和品质以及除臭器中的压力和温度而变化。通常，尽管如此，为油流速的大约0.7-2.5重量百分比(wt.％)的蒸汽流速对于大多数常用的加工条件而言足够。这产生了含蒸汽的蒸汽流，所述蒸汽流从除臭器递送到一个或多个冷凝器。
短程蒸发(SPE)
短程蒸发(SPE)或短程蒸馏是在低于1毫巴、优选低于0.05毫巴、更优选低于0.01毫巴、最优选低于0.001毫巴的过程压力下操作的蒸馏技术或热分离技术。它涉及馏出物在降低的压力下行进一小段距离，通常只有几厘米。它是用于温和热处理的优异方法。此技术通常用于在高温下不稳定的化合物或用于纯化少量化合物。优点是加热温度可以大大低(在降低的压力下)于在标准压力下液体的沸点，并且馏出液在冷凝之前只需要行进一小段距离。短程确保在设备侧面几乎没有化合物损失。
进行短程蒸发以降低、除去和减少有害丙醇组分的含量，所述有害丙醇组分诸如游离氯丙醇、氯丙醇脂肪酸酯、游离环氧丙醇、环氧丙醇脂肪酸酯及其组合，优选游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯。游离氯丙醇、氯丙醇脂肪酸酯的典型实例是3-MCPD和3-MCPD脂肪酯。当前方法优选地目的是降低游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯的含量。
短程蒸发在从90℃至350℃、从100℃至300℃、优选从140℃至280℃、220℃至260℃、更优选从240℃-280℃的温度下进行。
为了降低选自游离环氧丙醇和环氧丙醇脂肪酸酯的丙醇组分的含量，短程蒸发优选在从140℃至210℃、更优选从150℃至200℃的温度下进行。
优选地，使用从200℃至350℃、从220℃至300℃、220℃至260℃、更优选从240℃-208℃的温度来降低丙醇组分的含量，所述丙醇组分选自游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯，诸如3-MCPD和3-MCPD脂肪酸酯。
此外，短程蒸发在低于1毫巴、优选低于0.05毫巴、更优选低于0.01毫巴、最优选低于0.001毫巴的压力下进行。
除非另有说明，否则将使用DGF方法标准方法C节(脂肪)(Method DGF StandardMethods Section C(Fats))C-VI 18(10)确定单独或组合的如上提及的有害丙醇组分的含量。
本发明的方法允许将有害丙醇组分的总含量、优选游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯(优选3-MCPD和/或3-MCPD脂肪酯)的含量降低至少50％、60％、70％，优选地其降低至少75％、85％、95％、并且甚至高达99％。在其中植物油为含有大于1ppm的3-MCPD和/或MCPD脂肪酯的精制、漂白并且除臭的(RBD)的油的典型实施例中，通过应用本发明的方法，此含量降低至少75％。
此外，本发明的方法允许获得在所有其他方面品质好的油。已经发现，通过应用本发明的方法，以红色分量表示的颜色等于或低于3.0。根据Lovibond方法(官方AOCS方法Cc13e-92)测量颜色。使用5 1/4英寸玻璃测量池。
根据本发明的另一方面，本发明的方法涉及一种方法，其中所述精制进一步包括以下步骤中的至少一个或多个：脱胶步骤、中和步骤、漂白步骤。
在此，下面概述了这些步骤中的每一个。
脱胶
可以使用本领域已知的多种脱胶方法中的任何一种。一种这样的方法(称为“水脱胶”)包括将任选含诸如柠檬酸和/或磷酸的酸的水与粗油混合，并且将所得混合物分离成油组分和油不溶性水合磷脂组分，有时称为“湿胶”或“湿卵磷脂”。可选地，可以通过其他脱胶方法来降低(或进一步降低)磷脂含量，所述其他脱胶方法诸如酸脱胶、酶促脱胶(例如，来自鲁奇公司(Lurgi)的ENZYMAX)或化学脱胶(例如，来自联合利华公司(Unilever)的SUPERIUNI脱胶或来自VandeMoortele/Dijkstra CS的TOP脱胶)。
碱或苛性碱精制
可以通过碱精制来精制粗油或脱胶油，如果希望这样的话。在碱精制中，通常将油与热的碱水溶液混合，从而产生部分精制的或“中性”的油和皂料的混合物。然后分离出皂料，并且将部分精制的油递送至下一个精制步骤。
漂白
然后可以将粗油或部分精制的油递送至漂白***。漂白***的性质和操作将至少部分取决于被漂白的油的性质和品质。通常，原油或部分精制的油将与漂白剂混合，所述漂白剂与氧化产物、痕量磷脂、痕量肥皂、和不利地影响油的颜色和风味的其他化合物组合。尽管通常漂白可能对颜色具有影响，但在本领域已知的是，在漂白过程中必须还原叶绿素(绿色)，并且通常在油精制方法的后续步骤(诸如除臭步骤)中还原类胡萝卜素(橙色)。当前方法已经清楚地表明，特别是随后的除臭步骤的温度决定以红色分量表示的颜色等于或低于3.0。参考实施例已清楚地证明，众所周知的漂白步骤不足以确保以红色分量表示的颜色等于或低于3.0。如本领域已知的，可以选择漂白剂的性质以与粗油或部分精制的油的性质匹配以产生希望的漂白油。漂白剂通常包括中性非活化的漂白剂或“活化”的漂白粘土(也称为“漂白土”)、活性炭和各种硅酸盐和沸石。技术人员将能够从可商购的那些中选择合适的漂白剂。典型地，漂白温度范围为从90℃至110℃。
在常规漂白步骤中，基于植物油的重量，以0.8％至1.5％的量添加漂白剂。
在本发明的另一方面，本发明涉及一种方法，其中使用漂白剂，所述漂白剂的量显著高于在常规漂白步骤中使用的量。基于植物油的重量，这样的量可以高达10％、在2％至8％的范围内、或从3％至5％。
在本发明的另一方面，本发明涉及一种方法，其中漂白步骤在低温下，即在低于100℃、优选从60℃至80℃、更优选从70℃-75℃的温度下进行。
根据本发明的又另一方面，本发明涉及一种方法，所述方法包括以下步骤的顺序：
a)脱胶步骤，
b)任选地，中和步骤，
c)漂白步骤，
d)在低于230℃、优选在180℃与230℃之间、更优选在200℃与230℃之间、在210℃与230℃之间、从220℃至225℃的除臭温度下的除臭步骤，
e)短程蒸发步骤，
f)任选地，漂泊步骤，
g)任选地，除臭步骤，
h)收集具有不大于500ppb的游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯含量并且具有以等于或低于3.0的红色分量表示的颜色的植物油。
此外，每个漂白步骤或至少一个漂白步骤可以在低温下，即在低于100℃、优选从60℃至80℃、更优选从70℃-75℃的温度下进行。可选地，可以在一定量的漂白剂的存在下进行这些漂白步骤或至少一个漂白步骤，所述量显著高于在常规漂白步骤中使用的量。
本发明进一步涉及可通过根据本发明的方法获得的油组合物。优选地，所述油组合物具有不大于500ppb的游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯(优选3-MCPD和/或3-MCPD脂肪酯)含量，并且它具有以等于或低于3.0的红色分量表示的颜色。本发明涉及一种植物油，所述植物油是根据包括以下的方法制备的：将植物油精制，其中所述精制至少包括在低于230℃、优选在180℃与230℃之间、更优选在200℃与230℃之间、在210℃与230℃之间、从220℃至225℃的温度下的除臭步骤，并且使精制的植物油经受短程蒸发，并且其中所述植物油具有不大于500ppb的游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯含量并且具有以等于或低于3.0的红色分量表示的颜色。
此外，本发明涉及一种食物产品，所述食物产品包含食物成分和本发明的油组合物。本发明涉及一种食物产品，所述食物产品包含食物成分和根据本发明的方法制备的植物油。更特别地，本发明的食物产品是婴儿食物、老年人食物、甜食(confectionary)、煎炸油、食用油或色拉调料。
婴儿食物是本领域众所周知的术语，并且它是指针对婴儿特定制造的食物，并且其特征可在于它是柔软的并且易于婴儿消费并且具有适于每个生长阶段时的特定需求的营养组成。
老年人食物是本领域众所周知的术语，并且它考虑到老年人的营养需求。老年人食物是热量密集的配制品，所述配制品可以最少量的流体提供增加的能量和营养。
最后，本发明涉及短程蒸发和在低于230℃的除臭温度下的除臭改进植物油的颜色的用途。更特别地，本发明涉及所述用途，其中颜色以其红色分量表示，等于或低于3.0。
此外，本发明涉及本发明的方法降低植物油中游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯(优选3-MCPD和/或3-MCPD脂肪酯)的含量并且改进所述植物油的颜色的用途。事实上，与参考相比，3MCPD水平降低至少50％、60％或70％，优选地它降低至少75％、85％、95％、并且甚至高达99％。
事实上，本发明已清楚地证明，所要求保护的方法允许获得具有降低的有害丙醇组分含量，特别是降低的游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯(优选3-MCPD和/或3-MCPD脂肪酯)含量的油组合物，并且此外，油的颜色以其红色分量表示，等于或低于3.0。特别地，可适用于衍生自棕榈油的植物油。参考实施例已证明，将短程蒸发与在高于230℃的温度下的除臭组合仍增加颜色。已出人意料地发现，运行包括在低于230℃的温度下的除臭和短部分蒸发的方法导致颜色的改进。
将在下文在以下实施例中说明本发明。
实施例
参考实施例(1A-1B)
实施例1A
将粗棕榈油脱胶(经典湿酸脱胶方法)，并且随后使用1％漂白剂(Taiko Classic1G)进行漂白，并且在260℃下除臭2小时。这种精制的棕榈油的3-MCPD水平超过1000ppb，如表1所指示。
实施例1B
将粗棕榈油脱胶(经典湿酸脱胶方法)，并且随后使用苛性钠中和，苛性钠的量是基于粗油的FFA含量过量的。之后，将中和的油使用漂白剂(Taiko Classic 1G)在95℃下漂白并且在225℃下除臭2小时。
这种精制的棕榈油的3-MCPD水平超过1000ppb，如表1所指示。
实施例1C
随后根据以下条件使实施例1A中获得的精制的棕榈油经受SPE处理：
使用来自UIC的短程蒸发单元KDL-5。施加以下条件：
进料温度：70℃
冷凝器温度：80℃
馏出物温度：160℃
刮器速度：366rpm
压力：4-6 10-4毫巴
蒸发器温度：如表1所指示
流量设置：如表1所提供
测量3MCPD水平以及颜色(红色)(参见表1中样品1B的结果)。
实施例2-4-根据本发明的方法
表1提供了各精制步骤的具体条件。
使用经典湿酸脱胶方法将粗棕榈油脱胶。将油随后使用苛性钠中和，苛性钠的量是基于粗油的FFA含量过量的。
之后，将中和的油使用漂白剂(Taiko Classic 1G)在95℃下漂白。表1提供了添加的漂白剂的量。
漂白步骤之后是除臭步骤。表1给出了除臭条件(时间和温度)。
随后使所得除臭的油经受SPE处理。
使用来自UIC的短程蒸发单元KDL-5。施加以下条件：
进料温度：70℃
冷凝器温度：80℃
馏出物温度：160℃
刮器速度：366rpm
压力：4-6 10-4毫巴
蒸发器温度：如表1所指示
流量设置：如表1所提供
测量3MCPD水平以及颜色(红色)(参见表1中的结果)。
表1
Figure BDA0002284182840000121
对于根据本发明的方法的每个实施例，与参考相比，3MCPD水平降低至少75％。
对于根据本发明的每个实施例，颜色以其红色分量表示，等于或低于3.0。

Claims (14)

1.一种用于降低植物油中游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯的含量的方法，并且所述方法按顺序包括以下步骤：
a)将植物油精制，其中所述精制至少包括在低于230℃、优选在180℃与230℃之间、更优选在200℃与230℃之间、在210℃与230℃之间、从220℃至225℃的温度下的除臭步骤，并且
b)使精制的植物油经受短程蒸发，并且
c)收集具有不大于500ppb的游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯含量以及以等于或低于3.0的红色分量表示的颜色的植物油。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述短程蒸发在140℃至350℃、优选从240℃至280℃的温度下进行。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述短程蒸发在低于0.001至3毫巴的压力下进行。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述精制进一步包括以下步骤中的至少一个或多个：脱胶步骤、中和步骤、漂白步骤。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述方法包括以下步骤的顺序：
a)脱胶步骤，
b)任选地，中和步骤，
c)漂白步骤，
d)在低于230℃的除臭温度下的除臭步骤，
e)短程蒸发步骤，
f)任选地，漂泊步骤，
g)任选地，除臭步骤
h)收集具有不大于500ppb的游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯含量并且具有以等于或低于3.0的红色分量表示的颜色的植物油。
6.根据权利要求4至5中任一项所述的方法，其中c)和/或f)的漂白步骤使用漂白剂，所述漂白剂的量显著高于在常规漂白步骤中使用的量。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中所述漂白步骤使用选自以下项的漂白剂：中性非活化的漂白剂、活化的漂白粘土、硅酸盐、沸石。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其中所述脱胶使用选自以下项的脱胶剂：水、柠檬酸、磷酸或其混合物。
9.一种油组合物，所述油组合物可通过根据权利要求1至8中任一项所述的方法获得。
10.根据权利要求9所述的油组合物，其中所述油组合物具有不大于500ppb的游离氯丙醇和氯丙醇脂肪酸酯含量以及以等于或低于3.0的红色分量表示的颜色。
11.一种食物产品，所述食物产品包含食物成分和根据权利要求9至10中任一项所述的组合物。
12.根据权利要求11所述的食物产品，其中所述食物产品是婴儿食物、老年人食物、甜食、煎炸油、食用油或色拉调料。
13.短程蒸发和在低于230℃的除臭温度下的除臭改进植物油的颜色的用途。
14.根据权利要求13所述的用途，其中所述颜色以其红色分量表示，等于或低于3.0。
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