CN111902523A - 食用油精炼 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于改善食用油或食用油脂的质量的方法,并且在该方法中,食用油通过由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成的油精炼设备。本发明还涉及精炼设备用于降解、分解或裂解甘油三酯、甘油二酯、甘油单酯和/或脂肪酸的氧化产物的用途,所述精炼设备由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年2月21日提交的名称为“食用油精炼(EDIBLE OIL REFINING)”的欧洲专利申请序列号18157904.6、2018年7月18日提交的名称为“食用油精炼(EDIBLEOIL REFINING)”欧洲专利申请序列号18184132.1,以及2018年8月3日提交的名称为“食用油精炼(EDIBLE OIL REFINING)”的欧洲专利申请序列号18187287.0的权益,这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明公开了一种精炼方法,所述精炼方法使用填充的汽提塔来改善食用油的质量。
背景技术
从它们的初始来源中提取的粗制油,由于存在高水平的杂质而常常不适合人类食用,这些污染物可能是有害的,或者可能引起不期望的颜色、气味或味道。因此,粗制油典型地在使用前进行精炼。精炼方法通常由以下主要步骤组成:脱胶和/或碱精炼、漂白和除臭。在完成精炼方法之后获得的油(称为“NBD”或“RBD油”)通常被视为适用于人类消费并且因此可用于生产许多食品和饮料。
在除臭期间,将油加热至高温并在高温下保持长停留时间,以便分解风味物前体和有色化合物,并借助真空和通过油注入的蒸汽从油中驱散挥发性杂质和不期望的物质。
目前市场上有大量不同的除臭工厂,诸如连续流、分批处理等。通常已知的是,需要保持除臭器托盘和长停留时间来改善油的质量。
然而,有改善油或油脂的精炼方法的需要。
本发明提供了这样一种方法。
发明内容
本发明涉及一种用于改善食用油或食用油脂的质量的方法,并且该方法包括以下步骤:
a)在真空下使食用油通过油精炼设备,并且向所述油流施加汽提剂,同时使所述油与所述汽提剂接触,并且降低来自所述油的氢过氧化物和/或挥发物的含量,以及
b)收集来自步骤a)的经精炼的食用油,
其中所述精炼设备由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成。
本发明还涉及精炼设备用于降解、分解或裂解甘油三酯、甘油二酯、甘油单酯和/或脂肪酸的氧化产物的用途,所述精炼设备由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成。
具体实施方式
本发明涉及一种用于改善食用油或食用油脂的质量的方法,并且该方法包括以下步骤:
a)在真空下使食用油通过油精炼设备,并且向所述油流施加汽提剂,同时使所述油与所述汽提剂接触,并且降低来自所述油的氢过氧化物和/或挥发物的含量,以及
b)收集来自步骤a)的经精炼的食用油,
其中所述精炼设备由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成。
本发明涉及一种用于改善食用油或食用油脂的味道和风味的方法,并且该方法包括以下步骤:
a)在真空下使食用油通过油精炼设备,并且向所述油流施加汽提剂,同时使所述油与所述汽提剂接触,并且降低来自所述油的氢过氧化物和/或挥发物的含量,以及
b)收集来自步骤a)的经精炼的食用油,
其中所述精炼设备由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成。
本发明涉及一种用于获得带有清淡味道的食用油或食用油脂的方法,并且该方法包括以下步骤:
a)在真空下使食用油通过油精炼设备,并且向所述油流施加汽提剂,同时使所述油与所述汽提剂接触,并且降低来自所述油的氢过氧化物和/或挥发物的含量,以及
b)收集来自步骤a)的经精炼的食用油,
其中所述精炼设备由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成。
本发明涉及一种用于降低来自食用油的氢过氧化物和/或异味的方法,并且该方法包括以下步骤:
a)在真空下使食用油通过油精炼设备,并且向所述油流施加汽提剂,同时使所述油与所述汽提剂接触,并且降低来自所述油的氢过氧化物和/或挥发物的含量,以及
b)收集来自步骤a)的经精炼的食用油,
其中所述精炼设备由汽提塔和不超过一个油收集托盘组成。
“由带有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的精炼设备”表明该精炼设备的精炼能力是通过使用汽提塔和不超过一个集油托盘而获得的。应当理解,为了操作该精炼设备,将需要阀、泵、热交换器等。在线加热器可在汽提塔前使用。
“不超过一个”集油托盘是涵盖“至多一个”收集托盘的范围,因此也不包括无收集托盘。
在存在一个收集托盘的本发明的一个方面中,该一个收集托盘旨在收集在重力作用下从填料中掉下的油并使该油可用于输送油的泵。在收集托盘中不执行方法和/或质量改变。收集托盘的唯一目的是收集和/或积聚油以实现保持目的。当油驻留在收集托盘中时,油的质量不存在化学和/或物理变化。不带有收集托盘的精炼设备也是合适的。在不存在收集托盘的情况下,油将被直接输送,而不会收集在步骤a)的精炼设备中。通过应用热交换器将油冷却下来。不需要将油与淬火油混合。
步骤b)涉及精炼油的收集,并且其获得步骤a)的油。
本发明中的步骤a)的精炼设备不含有保持托盘。保持托盘、保持容器或隔室(也称为节段)总是存在于本领域已知的标准除臭器设备中,无论是间歇式、连续式还是半连续式除臭器设备。间歇式、连续式或半连续式除臭器由这些不同的隔室(即保持托盘)构建。在每个托盘中,将油在高温处保持一段时间,并将蒸汽引入油中。需要长的油保持时间来获得油的物理和化学变化,这些物理和化学变化是通过迫使油从一个托盘到达下一个托盘而获得的。将诸如尤其是着色物、风味物和/或风味物前体的组分分解成挥发性分解产物,然后通过流经保持盘中的油的蒸汽将这些挥发性分解产物去除。为了获得具有可接受至良好的质量的油,需要长的保持时间(停留时间)。然而,已知这些在高温处的长停留时间是形成另外的不需要的工艺污染物(诸如氯丙醇酯(3-MCPD酯)、缩水甘油酯、反式脂肪酸等)的原因。此外,存在于油中并且已知有益于油的氧化稳定性的组分可被分解,并且这些组分(诸如生育酚、生育三烯酚等)的含量可显著降低。这些尤其是避免高温处长保持时间的良好原因。
此外,这些保持托盘可能增加本领域中已知的除臭器的复杂性,并由此导致高投资成本。保持托盘在设备中保持大量的油。将如此大量的油长时间保持在高温处也代表显著的能量成本。从一种食用油切换到另一种食用油可为复杂的,并且混合的风险进一步增加。
在本发明的方法中施加的由带有填料的汽提塔和一个或没有集油托盘组成的精炼设备不具有先前概述的缺点。这些优点尤其包括设备的简便性、低投资成本和易操作、以及具有快速吞吐量的能力(由于例如短停留时间和低混合风险)。
汽提剂为蒸汽或任何其他汽提气体,诸如氮气。优选使用蒸汽作为汽提剂。
汽提剂相对于油流以并流或逆流方式施加。优选地,汽提剂相对于油流以逆流方式施加。在本发明方法的其中汽提剂与油流以逆流方式施加的一个方面,该汽提剂在汽提塔的底部处或底部附近被引入。
设备可在低于8毫巴、0.1毫巴至8毫巴、0.5毫巴至7毫巴、1毫巴至6毫巴、1.5毫巴至5毫巴、2毫巴至4毫巴的绝对压力下***作。
本发明涉及其中精炼设备在170℃至240℃、180℃至230℃、190℃至225℃、195℃至220℃、197℃至215℃、198℃至210℃、170℃至215℃、170℃至205℃的温度下***作的方法。
汽提塔中的填料可为散装填料或规整填料。优选地,填料为规整填料。
术语规整填料在技术领域中是熟知的,并且其是指用于吸收塔和蒸馏塔的一系列特别设计的材料。结构化填料通常由以迫使流体采取通过塔的复杂路径的方式布置的薄的波纹金属板组成,从而形成大表面,该大表面可增强油与汽提剂之间的相互作用。
本发明设备中的填料具有100m2/m3至750m2/m3、100m2/m3至500m2/m3、150m2/m3至400m2/m3、150m2/m3至300m2/m3、200m2/m3至250m2/m3的比表面积。
应当理解,本发明的方法适于改善食用油的质量。所述质量涵盖改善味道和风味,降低异味诸如醛,即二次氧化产物。在本发明的另一个方面,其涵盖初级氧化产物诸如氢过氧化物的还原(根据AOCS方法Cd 8b-90测量为过氧化值)。这进一步改善了食用油的氧化稳定性。
令人惊讶的是,发现由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成的精炼设备适于改善食用油的质量并降低来自油的氢过氧化物和/或挥发物的含量。
迄今为止,已知需要包括若干保持托盘的除臭器来获得带有良好质量的食用油,所述良好质量包括氢过氧化物和/或挥发物的去除,和/或获得清淡的味道。本发明表明不需要保持除臭器托盘和由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成的精炼设备允许获得良好至优异质量的食用油。
在本发明的一个方面,带有填料的汽提塔具有0.5kg/m2h至10kg/m2h填料表面、0.5kg/m2h至4kg/m2h、0.5kg/m2h至3.5kg/m2h填料表面、0.6kg/m2h至3.4kg/m2h、0.7kg/m2h至3.3kg/m2h、0.8kg/m2h至3.2kg/m2h、0.9kg/m2h至3.1kg/m2h、1.0kg/m2h至3.0kg/m2h、1.5kg/m2h至2.8kg/m2h、2.0kg/m2h至2.5kg/m2h,优选1.0kg/m2h至3.0kg/m2h的油载量。1.6kg/m2h填料表面、2.2kg/m2h填料表面、2.3kg/m2h填料表面、2.4kg/m2h填料表面或2.5kg/m2h填料表面的油载量同样适用。
令人惊讶的是,发现通过降低油载量,结果受到正面影响。油载量(以kg/m2h填料表面表示)受到流速和填料面积的影响,所述填料面积自身涵盖填料比表面和填料体积之间的关系。流速还尤其受到工业精炼方法的效率和/或经济可行性的影响。本发明人已发现,具体地,填料面积的增加将有助于改善精炼油的质量。油载量可为所述参数中的至少一个参数以辨别所述方法的效率。
汽提塔的高度与直径比率为0.1至10、0.5至5、1至4.9、1.4至4.7、1.4至4.5、1.5至4.4、1.5至4.3、1.5至4.2、1.6至4.0、1.6至3.0、1.7至2.8。1.2、1.3、1.8、1.9、2.0、2.1、2.5、3.5、3.6、3.7、4.1的高度与直径比率同样适用。另选地,可应用为6、7、8和9的高度与直径比率。
已发现,高度与直径比率为0.1至10,前提条件是高度不为1米,同时直径为200毫米。
在本发明的一个方面,使食用油在通过油精炼设备前被加热。加热可通过使用本领域中已知的技术执行。其可通过使用逆流加热或通过放置在线加热***等来加热。
在本发明的另一个方面,本发明的方法包括在步骤a)之前的预加热步骤。
在本发明的另一个方面,当前方法允许短停留时间。具体地,在具有不超过一个收集托盘并且在使食用油通过精炼设备之前包括对食用油的预加热(使用在线加热器)的精炼设备中的总停留时间为不超过20分钟、1分钟至18分钟、5分钟至16分钟、10分钟至14分钟。4.6分钟、6.0分钟、6.1分钟、7.3分钟、7.4分钟、7.5分钟和8.6分钟的总停留时间同样适用。更具体地,本发明的方法允许汽提塔填料中的停留时间为1分钟至10分钟、1分钟至9分钟、2分钟至8分钟、3分钟至7分钟、4分钟至6分钟、1分钟至5分钟、1分钟至3分钟。3.2分钟、3.5分钟或4.7分钟的停留时间同样适用。
本发明表明,如果旨在在低于215℃、低于210℃、低于205℃、180℃至200℃的温度下工作以能够获得精炼油的可接受良好质量,则所述油精炼设备包括带有填料和0.5kg/m2h至4.0kg/m2h填料表面的油载量的汽提塔。
可能具有低油载量(表示为kg/m2h填料表面),诸如0.5至4.0kg/m2h,并且这允许合适的短停留时间。应当理解的是,停留时间受填料类型、油载量和塔尺寸的影响。可通过修改这些因素中的一个或多个来增加或减少停留时间。由于保持托盘的存在,本领域中已知的除臭器需要更长的停留时间。
食用油衍生自任何类型、来源或起源。该油可涉及植物油或植物油脂、动物油或动物油脂、鱼油、微生物油或藻油,优选食用油。它们可衍生自(例如)一种或多种植物和/或动物来源,并且可包括来自单一起源的油和/或油脂,或来自不同来源或带有不同特性的两种或多种油和/或油脂的共混物。它们可衍生自标准油或特种油(诸如带有低3-MCPD(3-单氯丙烷-1,2-二醇)酯的油、低GE油(GE=缩水甘油酯))、改性或未改性油和/或油脂(即,来自处于其天然状态的油,或者已经受化学或酶改性、氢化或分馏的油)等等。优选地,它们可衍生自植物油或植物油共混物。合适的植物油的示例包括:大豆油、玉米油、棉籽油、亚麻籽油、橄榄油、棕榈油、棕榈仁油、椰子油、花生油、油菜籽油、红花油、向日葵油、芝麻油、米糠油、低芥酸菜籽油、巴巴苏油、羽状叶棕榈树油、塔可姆油、萼距花属植物油,以及它们的任何馏分或衍生物。
棕榈油涵盖棕榈油,以及棕榈油馏分诸如硬脂精馏分和油精馏分(经单分馏和经双分馏的,以及棕榈中间馏分)以及棕榈油和/或其馏分的共混物。
在本发明的一个方面,食用油为液态植物油。液态植物油选自来自棉花、玉米、落花生、亚麻籽、橄榄、油菜、低芥酸菜籽、芝麻、红花、大豆、向日葵、它们的对应中油酸或高油酸品种或与初始种子品种相比不饱和脂肪酸水平提高的任何品种,以及它们中的两者或更多者的混合物的油。具有提高水平的不饱和脂肪酸的这些品种可通过天然选择或通过遗传修饰(GMO)获得。优选地,植物油选自玉米、油菜、低芥酸菜籽、大豆、向日葵、它们的对应高油酸品种,以及它们中的两者或更多者的混合物。就脂肪酸分布而言,高油酸品种包含至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、优选地至少80%的油酸。优选地,植物油选自油菜、低芥酸菜籽、大豆、向日葵,以及它们中的两者或更多者的混合物。
在本发明的另一个方面,液态植物油为油菜籽油、向日葵油或它们的组合。在本发明的又一个方面,液态植物油为油菜籽油或低芥酸菜子油。
在本发明的另一个方面,食用油选自棕榈油、棕榈油基材料、脂肪酸组成相对于初始棕榈品种改变的任何棕榈品种、以及它们的组合,由此棕榈油基材料是指已经过分馏、氢化、化学酯交换、酶促酯交换或这些处理中一种或多种的组合的棕榈油。棕榈品种是指脂肪酸组成相对于初始棕榈品种改变的任何棕榈品种,诸如通过天然选择或通过基因修饰(GMO)获得的高油酸棕榈品种。优选地,基于棕榈的材料为分馏的棕榈油,并且诸如硬脂精级分和油精级分(单分馏和双分馏)的级分、棕榈中间级分以及棕榈油和/或其级分的共混物也包括在内。优选地,基于棕榈的材料为分馏的棕榈油、它们的级分和组合。在本发明的又一个方面,植物油选自棕榈油、棕榈油级分或它们的组合。
此外,食用油(优选植物油)为粗制油、经漂白的油、RBD油、NBD油、或任何经进一步精炼和/或处理的RBD/NBD油,因而其是指在进入设备前施加于油的精炼方法。RBD代表经精炼、漂白和除臭的油,并且对应于典型的物理精炼油。NBD代表经中和、漂白和除臭的油,并且对应于化学精炼油。加工包括但不限于分馏、化学或酶酯交换和氢化。优选地,进入该方法的油在步骤a)中的质量使得游离脂肪酸的含量不超过0.2%、不超过0.15%、优选不超过0.1%,更优选不超过0.07%、不超过0.06%(根据AOCS方法Ca 5a-40测量)。在本发明的一个方面,该方法中的步骤a)的食用油已用一个或多个精炼步骤处理。
在本发明的一个具体方面,步骤a)的食用油为尚未经受除臭的浅色油。浅色油为具有以下特征的油:Lovibond红色为最大4R,更优选最大3.5R,最优选最大3R,最大2.5R,最大2R并且Lovibond黄色为最大40Y,更优选最大35Y,最优选最大30Y,最大25Y,最大20Y(根据AOCS方法Cc13e-92在51/4英寸的玻璃测量单元中测量)。此类油的典型示例为大豆油、花生油、向日葵油、高油酸向日葵油、棕榈仁油、椰子油、棉籽油、亚麻籽油、以及它们中两种或更多种的混合物。
在本发明的另一个具体方面,步骤a)的食用油为尚未经受除臭的有色油,并且在步骤b)中获得的所收集的精炼食用油为有色精炼油。此类油的典型示例为但不限于红棕榈油、红棕榈油精、藻油、以及它们的混合物。
在本发明的另一个方面,步骤a)的食用油已用一个或多个精炼步骤处理,优选食用油为经精炼、漂白和除臭的(RBD或NBD)油。
本发明的方法允许改善、重新新鲜RBD或NBD油的质量。由于例如长时间运输、长期储存而带有降低的质量的RBD或NBD油(也被认定为“老化的油”)可通过本发明的方法重新新鲜。本发明已表明,通过使此类老化的经精炼、漂白和除臭的油通过精炼设备可降低氢过氧化物和挥发物的含量,所述精炼设备由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成。它允许短停留时间(诸如前面所提及的),并且由此获得的油的质量为良好至优异,尤其是关于味道和氧化稳定性。在本发明的一个方面,RBD油或NBD油为棕榈油。
事实上,油脂和油中的大多数异味化合物是通过氧与三酰基甘油或极性脂质中的不饱和脂肪酸的反应产生的。不饱和脂质与氧的反应形成氢过氧化物(也称为初级氧化产物)。这些氢过氧化物通常非常不稳定,并且分解成多种挥发性风味化合物,诸如醛和酮(还被称为二级氧化产物)。这些醛是显著的异味化合物,并且通常是造成油脂和油中不期望的风味和/或气味的原因。
本发明的方法被设定成其允许获得具有过氧化值<1meq/kg、<0.5meq/kg或甚至<0,1meq/kg的以及清淡味道和典型的精炼油特异性氧化稳定性指数(OSI)的氧化稳定油的油。或者本发明的方法允许获得与老化的油的PV相比具有PV降低至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少99%的油。
在本发明的一个方面,该方法使用油精炼设备,并且其还包括在使油通过精炼设备前的加热步骤,例如通过使用在线加热器。不受任何科学解释的束缚,可注意到,初级氧化产物诸如氢过氧化物可在加热步骤期间部分分解。氢过氧化物的完全分解可在应用于本发明方法中的精炼设备的汽提塔中开始或继续。
已观察到,带有可接受的过氧化值的油仍可能遭受不可接受的味道和风味。本发明的方法允许通过去除挥发物诸如醛和酮来改善具有可接受的过氧化值的食用油的味道和风味。
清淡味道(=无异味)可进一步通过测量经调味的醛来定量。所形成的具体醛可取决于它们所起源于的油的类型。不受任何理论的约束,甘油三酯上的脂肪酸中不饱和键的位置和数目可确定通常作为具体油的氧化产物形成的醛的类型。可能作为典型的氧化产物由富含油酸的油(诸如棕榈油)形成的醛的非限制性示例为己醛和壬醛。对于富含亚油酸的油(诸如向日葵油),典型的但不限于的氧化产物为己醛和2-壬烯醛。对于富含亚麻酸的油(诸如油菜籽油),典型的但不限于的氧化产物为丙醛和2,4-庚二烯醛。
此外,使用本发明允许在最小限度损失期望组分的情况下获得油。本发明的方法允许获得良好至优异的油质量(就营养质量和化学质量而言)。不存在不期望的污染物,并且尽可能最大程度地维持期望的组分。
出人意料地,据显示通过应用本发明的方法,与带有保持除臭器托盘的标准连续式(或间歇式、或半连续式)除臭器相比,氧化产物的分解、降解或裂解在精炼设备的汽提塔中以快得多的速率并且通常在显著更低的温度下发生。
通常,在最大230℃、最大220℃、最大215℃、最大205℃、最大200℃的温度下和在汽提填料中短得多的保持时间(例如最多8分钟)内运行本发明的方法允许获得相对于氧化稳定性、气味和味道的所需油质量。标准的连续(或分批、或半连续)除臭器通常在更高的温度下操作并且需要超过两倍的该保持时间。通过在比传统除臭器***中的精炼温度更低的温度(例如低于240℃)下运行所述方法,当前方法避免了不需要的产物和方法污染物诸如反式脂肪酸、氯丙醇化合物和缩水甘油酯的形成。
本发明的方法允许降低植物油或植物油脂的过氧化值。该降低是显著的。方法开始时的食用油具有0.30meq/kg至10meq/kg、0.30meq/kg至7meq/kg、0.30meq/kg至5meq/kg的过氧化值(=PV)。通常,老化的RBD油具有超过4meq/kg的PV。PV降低至低于0.9meq/kg、低于0.5meq/kg、低于0.4meq/kg、低于0.3meq/kg、低于0.2meq/kg、低于0.1meq/kg、低于0.075meq/kg的过氧化值。或者与老化的RBD油的PV相比,PV降低至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少99%。
本发明的方法允许降低异味化合物。
在本发明的一个具体方面涉及用于改善食用油或食用油脂的质量的方法,并且该方法包括以下步骤:
a)在190℃至235℃的温度下,在真空下使食用油通过包括汽提塔的油精炼设备,所述汽提塔带有填料以及0.1至10的高度与直径比率,以及向油流施加汽提剂,同时使油与汽提剂接触,并降低来自油的氢过氧化物和/或挥发物的含量,以及
b)收集所述经精炼的食用油,
其中所述食用油为液态植物油。
在本发明的一个具体方面涉及用于改善食用油或食用油脂的质量的方法,并且该方法包括以下步骤:
a)在190℃至235℃的温度下,在真空下使食用油通过包括汽提塔的油精炼设备,所述汽提塔带有填料和0.5kg/m2h至10.0kg/m2h填料表面的油载量以及0.1至10的高度与直径比率,以及向油流施加汽提剂,同时使油与汽提剂接触,并降低来自油的氢过氧化物和/或挥发物的含量,以及
b)收集所述经精炼的食用油,
其中所述食用油为液态植物油。
在本发明的另一个方面,其中所述食用油为液态植物油,所述油精炼设备具有0.5kg/m2h至9.0kg/m2h填料表面、0.5kg/m2h至8.0kg/m2h、0.5kg/m2h至7.0kg/m2h、0.5kg/m2h至6.5kg/m2h、0.5kg/m2h至6.0kg/m2h、0.5kg/m2h至5.0kg/m2h填料表面的油载量。
在本发明的一个具体方面涉及用于改善食用油或食用油脂的质量的方法,并且该方法包括以下步骤:
a)在190℃至215℃的温度下,在真空下使食用油通过包括汽提塔的油精炼设备,所述汽提塔带有填料和4.1kg/m2h至10.0kg/m2h填料表面的油载量以及0.1至10的高度与直径比率,以及向油流施加汽提剂,同时使油与汽提剂接触,并降低来自油的氢过氧化物和/或挥发物的含量,以及
b)收集所述经精炼的食用油,
其中所述食用油为液态植物油。
已表明,改善液态植物油的质量的方法为施加由不超过一个收集托盘和汽提塔组成的精炼设备,当施加带有填料和0.5kg/m2h至4.0kg/m2h填料表面的油载量以及0.1至10的高度与直径比率的汽提塔时,所述质量在170℃至225℃的更低温度下进一步改善。
在本发明的另一个方面,其中所述食用油为液态植物油,所述油精炼设备具有4.1kg/m2h至9.0kg/m2h填料表面、4.1kg/m2h至8.0kg/m2h、4.1kg/m2h至7.0kg/m2h、4.1kg/m2h至6.5kg/m2h、4.1kg/m2h至6.0kg/m2h、4.1kg/m2h至5.0kg/m2h填料表面的油载量。
在本发明的一个具体方面涉及用于改善食用油或食用油脂的质量的方法,并且该方法包括以下步骤:
a)在170℃至215℃、170℃至210℃、170℃至205℃、180℃至200℃的温度下,在真空下使食用油通过包括汽提塔的油精炼设备,所述汽提塔带有填料和0.5kg/m2h至4.0kg/m2h填料表面的油载量以及0.1至10的高度与直径比率,以及向油流施加汽提剂,同时使油与汽提剂接触,并降低来自油的氢过氧化物和/或挥发物的含量,以及
b)收集所述经精炼的食用油,
其中所述食用油为棕榈油。
在本发明的一个方面,带有填料的汽提塔具有0.5kg/m2h至4.0kg/m2h、0.5kg/m2h至3.5kg/m2h填料表面、0.6kg/m2h至3.4kg/m2h、0.7kg/m2h至3.3kg/m2h、0.8kg/m2h至3.2kg/m2h、0.9kg/m2h至3.1kg/m2h、1.0kg/m2h至3.0kg/m2h、1.5kg/m2h至2.8kg/m2h、2.0kg/m2h至2.5kg/m2h,优选1.0kg/m2h至3.0kg/m2h的油载量。1.6kg/m2h、2.2kg/m2h、2.3kg/m2h、2.4kg/m2h或2.5kg/m2h填料表面的油载量同样适用。
在本发明的一个具体方面涉及用于改善食用油或食用油脂的质量的方法,并且该方法包括以下步骤:
在170℃至215℃、170℃至210℃、170℃至205℃、180℃至200℃的温度下,在真空下使RBD棕榈油通过包括汽提塔的油精炼设备,所述汽提塔带有填料和0.5kg/m2h至4.0kg/m2h填料表面的油载量以及0.1至10的高度与直径比率,以及向油流施加汽提剂,同时使油与汽提剂接触,并从油中去除氢过氧化物和/或挥发物,以及
收集所述经精炼的棕榈油。
除臭是众所周知的过程。其涉及挥发性组分的汽提、异味的去除以及不需要的组分的热降解。
通常,除臭发生在除臭器中,由此除臭器可具有若干构造,诸如水平容器、竖直托盘式除臭器并与填充塔组合。通常已知的是,需要至少一个保持除臭器托盘以允许氢过氧化物的分解和异味的去除,并且通常保持时间为30分钟至60分钟,至多4小时。
已经发现,在本发明的方法中,初级氧化产物通常在低的除臭温度下被分解并且形成的次级氧化产物作为挥发物被去除。在汽提塔中仅需要短停留时间或短总停留时间,即在汽提塔中的停留时间,并且包括预加热步骤。通过由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成并且包括在使食用油通过精炼设备之前的加热的精炼设备需要在设备中的总停留时间不超过20分钟、1分钟至18分钟、5分钟至16分钟、10分钟至14分钟。4.6分钟、6.0分钟、6.1分钟、7.3分钟、7.4分钟、7.5分钟和8.6分钟的总停留时间同样适用。所收集的经除臭的油具有良好至优异的质量,具体地就诸如高氧化稳定性、颜色、气味中性和味道的参数而言。
此外,本发明涉及由带有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的精炼设备用于降低来自食用油的氢过氧化物和/或挥发物的含量的用途。
本发明的用途允许降低食用油或食用油脂的过氧化值。该降低是显著的。过程开始时的食用油具有0.10meq/kg至10meq/kg、0.30meq/kg至7meq/kg、0.30meq/kg至5meq/kg的过氧化值(=PV)。
通常,老化的RBD油具有超过4meq/kg的PV。PV降低至低于0.9meq/kg、低于0.5meq/kg、低于0.4meq/kg、低于0.3meq/kg、低于0.2meq/kg、低于0.1meq/kg、低于0.075meq/kg的过氧化值。或者PV降低至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少99%。本发明允许显著降低挥发物诸如醛和酮的含量,优选降低至LOQ以下。
所获得的食用油具有清淡的味道(=没有异味),这可通过测量经调味的醛来定量。
本发明涉及由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的精炼设备用于改善食用油的质量的用途。油的质量涉及不存在氢过氧化物和/或挥发物,和/或不存在油的异常气味和异常味道。使用由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成的精炼设备允许获得具有清淡味道的食用油。
本发明涉及由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成的精炼设备用于获得根据AOCS方法Cg 2-83具有至少7、8或9的总体风味质量评分的食用油(其中10为优异的总体风味质量评分,并且1为最差评分)的用途。
已知根据现有技术,在分批、连续或半连续除臭器中需要至少一种保持除臭器以获得食用油的良好质量。本发明已表明,使用由带有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的精炼设备允许获得与在具有至少一个保持除臭器托盘的分批、连续或半连续除臭器中获得的油相比同等良好或更好的质量。
其还涉及使用其中所述汽提塔具有允许油载量为0.5kg/m2h至4.0kg/m2h填料表面的填料。其还涉及其中汽提塔的高度与直径比率为0.1至10的用途。
其涉及汽提塔用于改善食用油的味道和风味的用途,所述汽提塔带有填料和0.5kg/m2h至4.0kg/m2h填料表面的油载量以及0.1至10的高度与直径比率,前提条件是所述高度不为1米并且所述直径不为200毫米。
本发明涉及包括汽提塔的精炼设备用于改善食用油的质量、从食用油中去除氢过氧化物和/或挥发物、和/或改善油的气味和味道的用途,所述汽提塔带有填料和0.5kg/m2h至4.0kg/m2h填料表面的油载量以及0.1至10的高度与直径比率。
本发明的优点尤其在于:
-其清楚地显示,在施加本发明的方法之后,即使在低于200℃的温度下,RBD棕榈油的质量也得到改善。PV值降低。OSI得到改善。挥发物诸如壬醛在精炼棕榈油中的含量降低。优选地,当应用包括汽提塔的油精炼设备时,味道为良好至优异,所述汽提塔带有填料和0.5kg/m2h至4.0kg/m2h填料表面的油载量以及0.1至10的高度与直径比率。
-如果旨在在低于205℃或180℃至200℃的温度下工作,并且为了获得精炼油的可接受良好质量,所述油精炼设备包括带有填料和0.5kg/m2h至4.0kg/m2h的油载量的汽提塔。
-通过将本发明的方法应用于老化的RBD浅色油或作为精炼颜色的油收集的有色油,它们的质量得到改善。对应的PV值降低,并且味道得分良好。
-通过将本发明的方法应用于RBD液态植物油,优选RBD油菜籽油,其质量得到改善。当应用包括汽提塔的油精炼设备时,对应的PV值降低,所述汽提塔带有填料和0.5kg/m2h至10.0kg/m2h填料表面的油载量以及0.1至10的高度与直径比率。味道为良好至优异。
本发明通过以下非限制性实施例说明。
分析方法
品尝这些油并评估它们的风味质量(味道)。根据AOCS方法Cg 2-83给出风味剂质量评分,其中为10的风味剂质量评分是优异的质量,并且为1的风味剂质量评分是最差的。
根据AOCS方法Cd 8b-90测量过氧化值(PV)。
根据AOCS方法Cd12b-92测量氧化稳定性指数(OSI)。
通过对油进行动态顶部空间取样,随后使用二维气相色谱-飞行时间质谱仪(2DGC-TOFMS)分离醛,并且基于每种醛的校准曲线进行定量来分析异味醛。
实施例
将RBD油在55℃下储存若干天并且暴露于空气,直至PV增加至高于4meq/kg,从而以加速方式模拟油的老化。
在精炼设备中处理老化的油,所述精炼设备由在线加热器、带有下表中指定的尺寸的填充的汽提塔、以及一个收集托盘组成。
所用的精炼条件在下表中指定。
通过测量PV、味道、OSI以及对异味醛的分析来评估本发明的处理之后的油的质量。
实施例1-3:
中试规模精炼设备配备有汽提塔和一个收集托盘,中试规模汽提塔的尺寸例示于表1中。
表1:
据显示,在更低的温度下(选择为避免油中不需要的化合物的形成和有益的微量化合物的裂解),不存在这些保持托盘导致精炼油味道的恶化和PV去除的显著恶化。
实施例4-6:
实施例4-6中所用的中试规模汽提塔配备有汽提塔和一个收集托盘。中试规模汽提塔的尺寸例示于表2中。
其清楚地显示,在约200℃至210℃的温度下,本发明的方法之后的RBD油菜籽油的质量得到改善。PV值降低。味道为良好至优异。
表2
实施例7-8:
其清楚地显示,即使在低于200℃的温度下,本发明的方法之后的RBD棕榈油的质量也得到改善。PV值降低。OSI得到改善。挥发物诸如壬醛的含量降低。当应用包括汽提塔的油精炼设备时,味道为良好至优异,所述汽提塔带有填料和0.5kg/m2h至4.0kg/m2h填料表面的油载量以及0.1至10的高度与直径比率。
表3:
Claims (15)
1.一种用于改善食用油或食用油脂的质量的方法,并且所述方法包括以下步骤:
a)在真空下使食用油通过油精炼设备,并且向所述油流施加汽提剂,同时使所述油与所述汽提剂接触,并且降低来自所述油的氢过氧化物和/或挥发物的含量,以及
b)收集来自步骤a)的经精炼的食用油,
其中所述精炼设备由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述汽提塔具有0.5kg/m2h至4.0kg/m2h的油载量。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述汽提塔具有0.1至10的高度与直径比率。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中在步骤a)中,使所述食用油在170℃至240℃、或170℃至215℃的温度下通过所述油精炼设备。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中使所述食用油在通过所述油精炼设备前被加热。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中使所述食用油通过所述精炼设备并且包括在使所述食用油通过所述精炼设备之前的所述加热,其中总停留时间不超过20分钟。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中步骤a)中的所述食用油具有0.30meq/kg至10meq/kg的过氧化值。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中步骤a)的所述食用油已用一个或多个精炼步骤处理。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所述食用油为经精炼、漂白和除臭的油。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所述食用油尚未经受除臭步骤。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中所述设备在1毫巴至8毫巴、1.5毫巴至6毫巴、2毫巴至4毫巴的绝对压力下***作。
12.精炼设备用于降解、分解或裂解甘油三酯、甘油二酯、甘油单酯和/或脂肪酸的氧化产物的用途,所述精炼设备由带有填料的汽提塔和不超过一个油收集托盘组成。
13.根据权利要求12所述的用途,其中来自食用油的氢过氧化物和/或挥发物被降低或去除。
14.根据权利要求12至13中任一项所述的用途,其中所述食用油或食用油脂的过氧化值降低。
15.根据权利要求12或14中任一项所述的用途,其中所述汽提塔具有0.1至10的高度与直径比率。
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