專利名稱：物理精煉植物油的預處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種物理精煉植物油的預處理方法，例如米糠油、豆油、葵花油和棕櫚油的預處理方法。
更具體地講，本發(fā)明涉及一種簡單且經濟上有吸引力的植物油預處理方法，該方法包括(1)使用可商業(yè)獲得的多種來源(例如米曲霉微生物)磷脂酶A1進行酶促脫膠；(2)使用精制白土和活性碳漂白酶促脫膠油；(3)在低溫下對脫膠漂白油進行脫蠟(在米糠油的情況下)，獲得符合物理精煉條件的殘磷量小于5ppm的油料。
背景技術：
植物油含有一定量的雜質，例如磷脂、脂肪酸、色素、有氣味的化合物，這些雜質必須從油料中去除，從而使植物油符合人類直接食用的要求。可以采用兩種方法精煉食用油和脂肪，即化學精煉和物理精煉。在化學精煉中，先用水處理再用堿處理，從而去除油料的凝膠和游離脂肪酸。堿與游離脂肪酸反應生成脂肪酸鹽，在油和水共存的條件下所生成的脂肪酸鹽形成大量的乳濁液，而乳濁液中吸收了中性油料，從而造成嚴重的油料損失。特別是對于含有高游離酸的油料、例如米糠油，乳化處理會造成更嚴重的精煉損失。由此方法產生的皂料還會造成嚴重的處理問題。最可行的替換方法是物理精煉法，該方法包括脫膠步驟，其中采用汽提與除臭處理相結合的方式去除自由脂肪酸。因此，物理精煉降低了油料損失，采用蒸餾方式去除自由脂肪酸，改進了油料質量。
對于游離脂肪酸含量更高的植物油，物理精煉更具吸引力。然而，應用物理精煉的實際經驗說明，只有當油原料具有更好的質量時，此方法才能獲得令人滿意的效果。磷含量低于5ppm是理想狀態(tài)。因此，為了成功地應用物理精煉，有效的預處理步驟就顯得格外重要。
由此，人們就不得不把研究的主要重點放在物理精煉前的對原料油預處理上。研究者們已經將其注意力轉向尋找能將磷含量減少到5ppm以下的有效脫膠方法上。水脫膠是去除水合磷脂的最簡單方法，由于非水合磷脂的存在，基于原油料的類型與質量，使用此方法后油料還含有80-200ppm磷。已經公開了多種去除非水合磷脂的脫膠技術，例如酸脫膠(Hvolvy，A.J Am.Oil ChemSoc，48,971,503)、超強脫膠(Ringers，H.J and J.C Segers，GermanPatent，2609705，1976)、單脫膠(Vande Sande，et al，EP 0348004，1989)、膜脫膠(Sengupta，A.K US Patent，4062，882，1977)等。然而，所有這些方法都有其固有的缺點，不能在不顧及油料初始質量的條件下工業(yè)應用于所有油料。
酶促脫膠法首先由Roehm和Lurgi報道，并被稱做Enzymax法(Penk，G.E et al，EP 0513709，1992)。磷脂酶A2用于將非水合磷脂水解為水合溶解化合物。此方法可以應用于豆油、菜籽油和葵花油，經過初始的水脫膠步驟可以使磷含量達到5ppm。在應用Enzymax法后，采用常規(guī)的漂白步驟就可以獲得符合物理精煉條件的油料。然而，所用的酶是從豬胰臟離析獲得。豬胰臟酶的獲取率很低，很難滿足商業(yè)規(guī)模的需求。
Lurgi法包括，先將天然植物油和檸檬酸混合，然后加熱到大約70℃，接著，冷卻到40-45℃，在此溫度范圍內加入NaOH后，再用酶處理大約6小時，最后，在大約70℃下離心處理，獲得脫膠油料。此方法成本太高。
Aalrust E等人在其美國專利[5,264,367(1993)]中報道了，在含有1g檸檬酸鈉和20g十二烷基硫酸鈉的33.3g水存在的條件下，使用1000單位/升豆油的磷脂酶A2酶促脫膠含有130ppm磷的水脫膠豆油。使用外部離心泵將上述油料每分鐘循環(huán)大約3次，并持續(xù)大約3小時，然后，將油料加熱到75℃，再持續(xù)上述循環(huán)處理1個小時，最后，得到3ppm磷的油料。本方法的主要缺點是使用了大量的十二烷基硫酸鈉。而水用量也達到了3.3％。
Yagi等人在美國專利5,532,163中也報道了，使用來自豬胰臟的磷脂酶A2(100-2000單位/千克油)，酶促脫膠未提純的豆油。然而，研究者采用酶溶液形式使用了大量的水，即1.5升酶溶液/1.5kg豆油，由此可見，該方法在經濟上根本不可行。
還有一些研究小組報道了，使用來自豬胰臟的磷脂酶A2酶促脫膠植物油的輕微改進方法(Yagi，T.M et al，JPA-2-153997，USP 5532163，1996；Aalrust，E，USP 5264367，1993)。
很顯然，找到酶的替換來源，就可以使此方法商業(yè)可行，M/s.Novozymes公開了一種磷脂酶的微生物來源。使用來自母屬制劑(Fusarium oxysporum)的磷脂酶A1，酶促脫膠植物油(K ClausenEur.J Lipid Sci.Technol.103，2001，p.333-340)。在上述報道的酶促脫膠方法中，主要是豆油、菜籽油和葵花油需要經過常規(guī)水脫膠的啟始步驟。在70-75℃下使用高切力混合器將水脫膠的油料與0.1-0.15％檸檬酸混合，然后冷卻到40-60℃，再加入0.03-0.05％的氫氧化鈉后，充分混合。下一步，使用高切力混合器將100-800LEU的Lecitase-Nova、更優(yōu)選的是375單位/千克油的Lecitase-Nova與油料混合，然后在40℃下攪拌5-6小時。最后，將油料加熱到70℃，離心得到酶促脫膠的油料。上述報道方法的主要缺點是在保持特定PH范圍的多個步驟中加入了檸檬酸、氫氧化鈉和酶水溶液，以及過長的反應時間。此酶促脫膠法也不適用于米糠油。
Loeffler等人在美國專利6,001,640(1999)中報道了，40℃下含水(大約基于油料量的5％)和檸檬酸(1％)的條件下，使用來自黑曲酶的磷脂酶，對殘磷量為190ppm的水脫膠豆油進行酶促脫膠。6小時內實現(xiàn)小于10ppm的低磷含量。此方法需要更高用量的水、檸檬酸，而且需要更長的脫膠時間。
EP-A 0622 446記載了一種酶促脫膠油料的方法，其中包括多個操作步驟。先用磷脂酶溶液處理，再進行離心操作，在PH3-6的條件下用水清洗剩余油料，最后用漂白土處理。在酶促脫膠與清洗步驟中，使用了大量的水，尤其是達到處理油量的30-200重量％。
發(fā)明目的本發(fā)明的主要目的是提供一種酶促脫膠植物油的改進方法，該方法可以采用各種方案，例如在不添加或添加化學制品(例如檸檬酸和氫氧化鈉)的條件下，加入酶溶液。
本發(fā)明的另一個目的是，酶促脫膠植物油，例如米糠油、豆油。
本發(fā)明的另一個目的是，開發(fā)一種使用來自微生物源(例如米曲霉)的磷脂酶A1(Novozymes A/s，Denmark)的改進型酶促脫膠法。
本發(fā)明的另一個目的是，開發(fā)一種與現(xiàn)有技術方案相比減少反應時間的酶促脫膠法。
本發(fā)明的另一個目的是，將檸檬酸、氫氧化鈉與酶溶液一并加入油料，進行酶促脫膠處理，而不象現(xiàn)有技術所述、分三個不同步驟加入上述物質。
本發(fā)明的另一個目的是，開發(fā)一種方法，其中只加入酶溶液進行酶促脫膠處理，而不需要加入檸檬酸和氫氧化鈉，也不需要保持特定的PH值。
本發(fā)明的另一個目的是，開發(fā)一種環(huán)保方法，不需要在酶促脫膠步驟后進行水洗步驟，從而減少了生成的污水量。
本發(fā)明的另一個目的是，開發(fā)一種物理精煉油料(例如，米糠油、豆油等)的預處理方法，與常規(guī)脫膠步驟相比，在酶促脫膠過程中顯著降低油料損失。
本發(fā)明的另一個目的是，獲得適合物理精煉的磷含量少于5ppm的預處理油料。
發(fā)明概述相應地，本發(fā)明提供一種植物油物理精煉以前的預處理方法，該植物油選自米糠油、豆油、葵花油和棕櫚油，所述方法包括先使用磷脂酶A1的酶溶液進行酶促脫膠，然后分離凝膠，再漂白脫膠植物油，從而獲得符合物理精煉條件的植物油。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，在未加入檸檬酸和氫氧化鈉的條件下對植物油進行脫膠。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，為了保持混合物的PH值，一次量地將檸檬酸和氫氧化鈉與酶一起加入植物油。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，植物油是米糠油，并且經過漂白后脫膠的米糠油要經過脫蠟處理。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，磷脂酶A1是從一種微生物源(例如米曲霉)中離析獲得。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，采用溶液形式以200-520單位/千克油的活性范圍加入所用的酶。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，使用2-4％精制白土和0-1％活性碳進行漂白。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，檸檬酸用量是油量的0-0.065％，氫氧化鈉用量是油量的0-0.02％。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，在35-45℃下進行酶促脫膠20-120分鐘，然后將用酶處理的油料加熱到70-80℃。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，經過酶處理后使用連續(xù)離心分離機去除凝膠。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，在輕度攪拌條件下12-18小時內以0.2-0.5℃/分鐘的速度將經漂白和脫膠的油料冷卻到18-20℃，從而獲得符合物理精煉條件的殘磷量小于5ppm的油料。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，精制白土的用量降低到0.5-1％，與獲得油料相同質量的常規(guī)方法相比，上述使用精制白土的方式還減少了油料損失，特別是在處理米糠油的情況下。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，避免了酶促脫膠步驟后的常規(guī)水洗步驟。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，與常規(guī)方法以及現(xiàn)有技術的酶促方法相比，縮短了油料暴露在高溫下的時間，從而降低了油料變質的機率。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，在未加入檸檬酸和氫氧化鈉的條件下進行酶促脫膠，產生高質量的凝膠。
優(yōu)選的是，對于各種油料可以在酶促脫膠的步驟中加入0.3-2.5％的水。
優(yōu)選的是，可以使用2-4％精制白土和0.5-1％活性碳，漂白酶促脫膠的油料。
優(yōu)選的是，在輕度攪拌條件下12-18小時內以0.2-0.5℃/分鐘的速度將上述油料從70℃冷卻到18-20℃，在此溫度范圍內，對經脫膠和漂白的油料進行脫蠟處理。只需要對米糠油進行脫蠟處理。
本發(fā)明是一種改進的經濟上有吸引力的植物油(例如米糠油、豆油等)預處理方法，其中該方法包括，在35-45℃下20-120分鐘的反應周期內一次性地使用商業(yè)性的磷脂酶A1溶液和檸檬酸(油料的0-0.065％)、氫氧化鈉(油料的0-0.02％)對植物油進行酶促脫膠處理，此反應可以控制在特定PH值條件下，也可以不加控制，上述磷脂酶A1溶液可以從多種微生物源(例如米曲霉)中獲得，并在200-520單位/千克油的活性范圍下使用；然后將上述油料加熱到70-80℃；再用連續(xù)離心分離機去除凝膠；接著，使用2-4％精制白土和0-1％活性碳漂白經酶促脫膠的油料；最后，在輕度攪拌條件下12-18小時內以0.2-0.5℃/分鐘的速度將上述油料從70℃冷卻到18-20℃，從而獲得符合物理精煉條件的殘磷量小于5ppm的油料。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供了一種預處理植物油的酶促方法，該方法包括任選使用檸檬酸和氫氧化鈉的步驟，或者只將其作為緩沖液。經過酶促脫膠、漂白、脫蠟(在處理米糠油的情況下)，預處理選自米糠油、豆油、葵花油和棕櫚油的植物油，從而使這些植物油符合物理精煉的條件。
本發(fā)明方法避免了一些公知酶促方法的初始水脫膠步驟。來自微生物源(例如米曲霉)的商業(yè)性磷脂酶A1可用于本發(fā)明的酶促脫膠處理。在本發(fā)明方法中，用于保持介質PH值的檸檬酸和氫氧化鈉可以與酶溶液一起加入油料。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明方法顯著減少了用于脫膠的反應時間。
本發(fā)明精制白土的用量降低到0.5-1％，與獲得油料相同質量的常規(guī)方法相比，上述使用精制白土的方式還減少了油料損失，特別是在處理米糠油的情況下。由于在酶促脫膠步驟后避免了常規(guī)脫膠步驟后的水洗步驟，因此本發(fā)明方法屬于減少油料損失的環(huán)保方法。與常規(guī)方法以及現(xiàn)有技術的酶促方法相比，本發(fā)明方法縮短了油料暴露在高溫下的時間，從而降低了油料變質的機率。在不加入檸檬酸和氫氧化鈉的條件下進行酶促凝膠，從而產生更高質量的凝膠。
先用磷脂酶A1對植物油(例如米糠油、豆油)進行脫膠，再漂白和脫蠟，由此獲得殘磷量小于5ppm的油料，因此證明了本發(fā)明應用范圍廣泛。
優(yōu)選的是，使用范圍在200-520單位/千克油的磷脂酶A1，進行酶促脫膠處理。優(yōu)選的是，加入基于油料重量0-0.065％的檸檬酸和0-0.02％的氫氧化鈉。優(yōu)選的是，在酶促脫膠步驟中，對于各種油料加入0.3-2.5％的水。優(yōu)選的是，反應溫度設定在35-45℃。優(yōu)選的是，反應時間設定在20-120分鐘。優(yōu)選的是，使用2-4％精制白土和0.5-1％活性碳，對酶促脫膠的油料進行漂白。
優(yōu)選的是，在輕度攪拌條件下12-18小時內以0.2-0.5℃/分鐘的速度將上述油料從70℃冷卻，在18-20℃下對經脫膠和漂白的油料進行脫蠟處理。只需要對米糠油進行脫蠟處理。
磷脂酶催化了水合磷脂與非水合磷脂向水溶性磷脂的轉化，通過離心處理可以去除水溶性磷脂，從而得到低磷含量的脫膠油料。磷脂酶A2有選擇性地水解連接在磷脂第二個位置上的脂肪酸，而磷脂酶A1水解第一個位置上脂肪酸，在任何情況下也不會打斷甘油三酸酯。在本發(fā)明中，將來自微生物源(例如米曲霉)的商業(yè)性磷脂酶A1用于酶促脫膠處理。
在經酶促脫膠的油料中自由脂肪酸的含量輕微增長，這是因為在酶促水解油料中磷脂的過程中釋放了少量的脂肪酸。在脫膠過程中，常規(guī)的凝膠帶有等量的甘油三酸酯。在酶促脫膠過程中溶解性磷脂的分子量與含量降低，因此與常規(guī)脫膠方法相比，帶有溶解性磷脂的中性油相對較少。
先用磷脂酶A1對植物油(例如米糠油、豆油)進行脫膠，再漂白和脫蠟，由此獲得殘磷量小于5ppm的油料，因此證明了本發(fā)明應用范圍廣泛。
本發(fā)明避免了lurgi等人方法中第一步采用的檸檬酸處理，因為在酶促水解后非水合磷脂變成親水性脫脂酸卵磷脂。因此，在本發(fā)明中，將所用酶混入檸檬酸和氫氧化鈉的水溶液后，立即與植物油混合。
下述實施例用于對本發(fā)明進行說明，因此不應理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。
實施例1將磷含量為348ppm、色度值43洛維邦單位(in 1/4”cell)、酸值為15.3的1000g天然米糠油放入2000ml燒杯中。然后，將0.65g檸檬酸、0.2g氫氧化鈉、360個單位的Lecitase Novo酶溶解在15ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物20分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持40℃的條件下機械攪拌60分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘。然后，輕度攪拌條件下18小時內以0.2℃/分鐘的冷卻速度將油料冷卻到18℃后，過濾去除蠟質。測定得知，經脫膠、漂白、除蠟的油料(915g、酸值15.9)中殘磷量為1ppm，色度為25洛維邦單位(Y+5R in 1”cell)，所得油料可以作為物理精煉的原料。
實施例2將磷含量為348ppm、色度值43洛維邦單位(in 1/4”cell)、酸值為15.3的1000g天然米糠油放入2000ml燒杯中。然后，將0.65g檸檬酸、0.2g氫氧化鈉、360個單位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，再加入油料中。在保持40℃的條件下使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物20分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘。然后，輕度攪拌條件下18小時內以0.2℃/分鐘的冷卻速度將油料冷卻到18℃后，過濾去除蠟質。測定得知，經脫膠、漂白、除蠟的油料(915g、酸值15.9)中殘磷量為1ppm，色度為25洛維邦單位(Y+5R in 1”cell)，所得油料可以作為物理精煉的原料。
實施例3將磷含量為348ppm、色度值43洛維邦單位(in 1/4”cell)、酸值為15.3的1000g天然米糠油放入2000ml燒杯中。然后，將0.65g檸檬酸、0.2g氫氧化鈉、360個單位的Lecitase Novo酶溶解在15ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物10分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持40℃的條件下機械攪拌60分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘。然后，輕度攪拌條件下18小時內以0.2℃/分鐘的冷卻速度將油料冷卻到18℃后，過濾去除蠟質。測定得知，經脫膠、漂白、除蠟的油料(916g、酸值16.0)中殘磷量為2ppm，所得油料可以作為物理精煉的原料。
實施例4將磷含量為348ppm、色度值43洛維邦單位(in 1/4”cell)、酸值為15.3的1000g天然米糠油放入2000ml燒杯中。然后，將0.32g檸檬酸、0.1g氫氧化鈉、360個單位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物20分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持35℃的條件下機械攪拌60分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用4％活化精制白土和0.5％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘。然后，輕度攪拌條件下18小時內以0.2℃/分鐘的冷卻速度將油料冷卻到18℃后，過濾去除蠟質。測定得知，經脫膠、漂白、除蠟的油料(915g、酸值15.9)中殘磷量為2ppm，色度為25洛維邦單位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精煉的條件。
實施例5將磷含量為348ppm、色度值43洛維邦單位(in 1/4”cell)、酸值為15.3的1000g天然米糠油放入2000ml燒杯中。然后，將400個單位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物20分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持45℃的條件下機械攪拌60分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘。然后，輕度攪拌條件下18小時內以0.2℃/分鐘的冷卻速度將油料冷卻到18℃后，過濾去除蠟質。測定得知，經脫膠、漂白、除蠟的油料(912g、酸值16.1)中殘磷量為2ppm，色度為25洛維邦單位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精煉的條件。
實施例6將磷含量為528ppm、色度值45洛維邦單位(in 1/4”cell)、酸值為34.6的1000g天然米糠油放入2000ml燒杯中。然后，將0.65g檸檬酸、0.2g氫氧化鈉、360個單位的Lecitase Novo酶溶解在15ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物10分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持40℃的條件下機械攪拌60分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘。然后，輕度攪拌條件下18小時內以0.2℃/分鐘的冷卻速度將油料冷卻到18℃后，過濾去除蠟質。測定得知，經脫膠、漂白、除蠟的油料(911g、色度為26洛維邦單位in 1”cell、酸值35.4)中殘磷量為2ppm，所得油料符合物理精煉的條件。
實施例7
將磷含量為528ppm、色度值45洛維邦單位(in 1/4”cell)、酸值為34.6的1000g天然米糠油放入2000ml燒杯中。然后，將400個單位的Lecitase Novo酶溶解在15ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物10分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持40℃的條件下機械攪拌110分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用2％活化精制白土和1％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘。然后，輕度攪拌條件下18小時內以0.2℃/分鐘的冷卻速度將油料冷卻到18℃后，過濾去除蠟質。測定得知，經脫膠、漂白、除蠟的油料(915g、色度為29洛維邦單位in 1”cell、酸值35.3)中殘磷量為3ppm，所得油料符合物理精煉的條件。
實施例8將磷含量為528ppm、色度值45洛維邦單位(in 1/4”cell)、酸值為34.6的1000g天然米糠油放入2000ml燒杯中。然后，將400個單位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物10分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持40℃的條件下機械攪拌60分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用4％活化精制白土和0.5％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘。然后，輕度攪拌條件下18小時內以0.5℃/分鐘的冷卻速度將油料冷卻到18℃后，過濾去除蠟質。測定得知，經脫膠、漂白、除蠟的油料(912g)中殘磷量為3ppm，色度為26洛維邦單位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精煉的條件。
實施例9
將磷含量為528ppm、色度值45洛維邦單位(in 1/4”cell)、酸值為34.6的1000g天然米糠油放入2000ml燒杯中。然后，將360個單位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物10分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持40℃的條件下機械攪拌60分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘。然后，輕度攪拌條件下18小時內以0.5℃/分鐘的冷卻速度將油料冷卻到18℃后，過濾去除蠟質。測定得知，經脫膠、漂白、除蠟的油料(909g，酸值為35.4)中殘磷量為3ppm，色度為25洛維邦單位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精煉的條件。
實施例10將磷含量為528ppm、色度值45洛維邦單位(in 1/4”cell)、酸值為34.6的1000g天然米糠油放入2000ml燒杯中。然后，將360個單位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物10分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持40℃的條件下機械攪拌60分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用3％活化精制白土和1％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘。然后，輕度攪拌條件下18小時內以0.2℃/分鐘的冷卻速度將油料冷卻到18℃后，過濾去除蠟質。測定得知，經脫膠、漂白、除蠟的油料(914g，酸值為35.3)中殘磷量為3ppm，色度為25洛維邦單位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精煉的條件。
實施例11將磷含量為260ppm、色度值40洛維邦單位(in 1/4”cell)、酸值為14.5的1000g天然米糠油放入2000ml燒杯中。然后，將320個單位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物10分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持40℃的條件下機械攪拌60分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘。然后，輕度攪拌條件下18小時內以0.5℃/分鐘的冷卻速度將油料冷卻到18℃后，過濾去除蠟質。測定得知，經脫膠、漂白、除蠟的油料(916g，酸值為15.1)中殘磷量為1ppm，色度為25洛維邦單位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精煉的條件。
實施例12將磷含量為120ppm、色度值38洛維邦單位(in 1/4”cell)、酸值為14.2的1000g水脫膠米糠油放入2000ml燒杯中。然后，將200個單位的Lecitase Novo酶溶解在15ml水中，再加入油料中。在保持40℃的條件下使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物20分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘。然后，輕度攪拌條件下18小時內以0.5℃/分鐘的冷卻速度將油料冷卻到18℃后，過濾去除蠟質。測定得知，經脫膠、漂白、除蠟的油料(914g，酸值為14.7)中殘磷量為1ppm，色度為23洛維邦單位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精煉的條件。
實施例13將磷含量為350ppm、酸值為3.6的1000g天然豆油放入2000ml燒杯中。然后，將0.65g檸檬酸、0.2g氫氧化鈉、520個單位的Lecitase Novo酶溶解在25ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物20分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持40℃的條件下機械攪拌100分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用2％活化精制白土和0.5％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘后過濾。測定得知，經脫膠、漂白的油料(934g)中殘磷量為3ppm，所得油料可以采用物理精煉法進一步精煉。
實施例14將磷含量為200ppm、酸值為3.2的1000g水脫膠豆油放入2000ml燒杯中。然后，將320個單位的Lecitase Novo酶溶解在25ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物20分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持40℃的條件下機械攪拌100分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用2％活化精制白土和0.5％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘后過濾。測定得知，經脫膠、漂白的油料(936g)中殘磷量為1ppm，所得油料可以采用物理精煉法進一步精煉。
實施例15將磷含量為300ppm、酸值為2.2的1000g天然葵花油萃取液放入2000ml燒杯中。然后，將200個單位的Lecitase Novo酶溶解在15ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物20分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持40℃的條件下機械攪拌100分鐘。再將油料溫度升高至80℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用2％活化精制白土漂白脫膠的油料20分鐘后過濾。測定得知，經脫膠、漂白的油料(936g)中殘磷量為1ppm，所得油料可以采用物理精煉法進一步精煉。
實施例16將磷含量為18ppm、酸值為4.2的1000g天然棕櫚放入2000ml燒杯中。然后，將200個單位的Lecitase Novo酶溶解在3ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分攪拌混合物20分鐘。接著，將燒杯中的混合物移入圓底燒杯，在保持40℃的條件下機械攪拌100分鐘。再將油料溫度升高至70℃后離心處理。在700mm汞柱真空環(huán)境中，100℃下使用2％活化精制白土和0.5％活性碳漂白脫膠的油料20分鐘后過濾。測定得知，經脫膠、漂白的油料(936g)中殘磷量為1ppm，所得油料可以采用物理精煉法進一步精煉。
本發(fā)明的主要優(yōu)點1.本發(fā)明是一種適合物理精煉方式的預處理植物油(例如米糠油、豆油等)的改進方法。
2.本發(fā)明使用改進的酶促脫膠法，其中所用的酶(磷脂酶A1)來自多種微生物源，例如米曲霉。
3.與現(xiàn)有的酶促脫膠技術相比，本發(fā)明顯著減少了脫膠時間。
4.本發(fā)明使用一種將檸檬酸、氫氧化鈉和酶溶液一次加入油料的方法，而不是象現(xiàn)有工藝那樣分三步加入。
5.本發(fā)明操作簡單，在經濟方面具有吸引力，因為本發(fā)明方法不需要在70℃先加入檸檬酸溶液，然后在40-60℃下加入氫氧化鈉，再在40℃下加入酶溶液。本發(fā)明只需在40℃高切力攪拌的條件下將檸檬酸、氫氧化鈉和酶的水溶液同時加入油料中，進而減少了反應時間并節(jié)約了能量。
6.與現(xiàn)有酶促脫膠技術相比，本發(fā)明使用了一種是否加入微量檸檬酸和氫氧化鈉均可的方法。
7.本發(fā)明使用了一種有時不需要將PH維持在特定值的方法。
8.本發(fā)明是一種不產生污水的環(huán)保方法，因為不需要常規(guī)酸脫膠方法的水洗步驟。此外，與常規(guī)脫膠方法中2-4％用水量相比，在酶促脫膠過程中，本發(fā)明對于米糠油最大加入1.6％的水，對于其它植物油最大加入2-2.5％的水。
9.在本發(fā)明酶促脫膠步驟中油料損失低于常規(guī)磷酸脫膠步驟的油料損失。在酶促脫膠的過程中獲得的凝膠大約是1.5％，凝膠含油量只有30-40％，而在常規(guī)脫膠步驟中產生2-4％的凝膠，其中含油量是50-60％。因此，在酶促脫膠過程中本發(fā)明節(jié)省了油料。
10.在脫膠和漂白步驟中，本發(fā)明明顯降低了中性油損失。
11.本發(fā)明是一種經預處理后獲得磷含量小于5ppm優(yōu)質油料的改進方法。
12.通常，本發(fā)明不需要初始的水脫膠步驟。
13.在酶促脫膠步驟中，本發(fā)明可以生產出作為副產品的可溶性卵磷脂，與常規(guī)方法生產的卵磷脂相比該卵磷脂售價更高。
14.本發(fā)明中，用于脫膠的磷脂酶A1有選擇性地水解卵磷脂，而不會水解甘油三酸酯。
15.在發(fā)明的處理過程中油料的脂肪酸未發(fā)生變化。
16.本發(fā)明所述的預處理方案經過微小的改變后容易為現(xiàn)有植物油精煉行業(yè)所接受。
權利要求
1.一種植物油物理精煉以前的預處理方法，該植物油選自米糠油、豆油、葵花油和棕櫚油，所述方法包括先使用磷脂酶A1的酶溶液進行酶促脫膠，然后分離凝膠，再漂白脫膠植物油，從而獲得符合物理精煉條件的脫膠植物油。
2.權利要求1所述的方法，其中在未加入檸檬酸和氫氧化鈉的條件下對植物油進行脫膠。
3.權利要求1所述的方法，其中為了保持混合物的PH值一次量地將檸檬酸和氫氧化鈉與酶一起加入植物油。
4.權利要求1所述的方法，其中植物油是米糠油，并且脫膠的米糠油要經過脫蠟處理。
5.權利要求1所述的方法，其中磷脂酶A1是從一種微生物源(例如米曲霉)中離析獲得。
6.權利要求1所述的方法，其中采用溶液形式以200-520單位/千克油的活性范圍加入所用的酶。
7.權利要求1所述的方法，其中使用2-4％精制白土和0-1％活性碳進行漂白。
8.權利要求3所述的方法，其中檸檬酸用量是油量的0-0.065％，氫氧化鈉用量是油量的0-0.02％。
9.權利要求1所述的方法，其中在35-45℃下進行酶促脫膠20-120分鐘，然后將用酶處理的油料加熱到70-80℃。
10.權利要求1所述的方法，其中經過酶處理后使用連續(xù)離心分離機去除凝膠。
11.權利要求1所述的方法，其中在輕度攪拌條件下12-18小時內以0.2-0.5℃/分鐘的速度將經漂白和脫膠的油料冷卻到18-20℃，從而獲得符合物理精煉條件的殘磷量小于5ppm的油料。
12.權利要求1所述的方法，其中避免了脫膠步驟后的水洗步驟。
13.權利要求1所述的方法，其中對于各種油料可以在酶促脫膠的步驟中加入0.3-2.5％的水。
14.權利要求1所述的方法，其中該方法包括，在35-45℃下20-120分鐘的反應周期內一次性地使用磷脂酶A1溶液和檸檬酸(油料的0-0.065％)、氫氧化鈉(油料的0-0.02％)對植物油進行酶促脫膠處理，此反應可以控制在特定PH值條件下，也可以不加控制，上述磷脂酶A1溶液可以從多種微生物源(例如米曲霉)中獲得，并在200-520單位/千克油的活性范圍下使用；然后將上述油料加熱到70-80℃；再用連續(xù)離心分離機去除凝膠；接著，使用2-4％精制白土和0-1％活性碳漂白經酶促脫膠的油料；最后，在輕度攪拌條件下12-18小時內以0.2-0.5℃/分鐘的速度將上述油料從70℃冷卻到18-20℃，從而獲得符合物理精煉條件的殘磷量小于5ppm的油料。
15.權利要求1所述的方法，其中在酶促脫膠過程中減少了油料損失，并且凝膠中油料含量范圍在30-40％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種簡單且經濟上有吸引力的植物油預處理方法，該方法包括(1)使用可商業(yè)獲得的多種來源(例如米曲霉微生物)的磷脂酶A1進行酶促脫膠；(2)使用精制白土和活性碳漂白酶促脫膠油；(3)在低溫下對脫膠漂白油料進行脫蠟(在米糠油的情況下)，獲得符合物理精煉條件的殘磷量小于5ppm的油料。
文檔編號C12P7/64GK1659259SQ03812601
公開日2005年8月24日 申請日期2003年5月30日 優(yōu)先權日2002年5月30日
發(fā)明者普拉多施·普拉薩德·查克拉博蒂, 巴姆蒂帕蒂·文卡塔·蘇里亞·科帕斯瓦瑞·拉奧·拉奧, 薩米爾·庫瑪爾·羅伊, 拉克希米·阿努·蘇里亞·普拉哈瓦斯·德維·貝塔勒, 普拉薩瑪·瑞尼·卡爾納·維拉亞南, 萬達納·維姆拉帕里, 卡利安尼·赫利米, 加得姆·卡爾蒂克, 維亞·卡萊, 拉沙普蒂·巴達瑞·維拉亞南·普拉德薩 申請人:科學與工業(yè)研究委員會