油組合物中的游離脂肪酸含量和步驟(b)后需要的游 離脂肪酸量來(lái)計(jì)算。
[0052] 堿可以是堿金屬或堿土金屬氫氧化物,特別是氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。優(yōu)選,將 堿作為含水堿溶夜接觸粗油組合物。堿溶液將優(yōu)選是水中的氫氧化鈉,但也可以使用氫氧 化級(jí)或其他苛性水溶液。用于甘油三酸酯油脫酸的方法是公知的,并且分批方法和連續(xù)方 法都可以使用。
[0053] 或者,通過(guò)本領(lǐng)域已知的其他方法,如蒸汽脫酸、吸附(例如,使用氧化鎂和/或硅 膠)、溶劑提取、溶劑提取與乙醇和膜技術(shù)的組合(W02008/002154)或游離脂肪酸再酯化成 甘油三酸酯,例如,使用脂酶或其他催化劑。
[0054] 優(yōu)選,在步驟(b)后油組合物中的游離脂肪酸的含量為約0. 5%重量至約5%重 量,優(yōu)選約1 %重量至約3%重量,最優(yōu)選約2%重量的條件下,進(jìn)行水性流體處理步驟(b)。
[0055] 可以作為分批或連續(xù)過(guò)程來(lái)進(jìn)行水性流體處理步驟。例如,可以在混合罐,特別 是在攪拌罐中,通過(guò)用流體噴淋油,或在聯(lián)機(jī)靜止混合器中,通過(guò)將流體泵過(guò)油或?qū)⒘黧w通 過(guò)油循環(huán),或其他方式,來(lái)進(jìn)行油與水相的接觸??梢酝ㄟ^(guò)罐上的重力,或在離心機(jī)或其他 類型的分離機(jī)中,進(jìn)行從油中分離出用于洗滌的流體。如果將堿用于中和游離脂肪酸,分離 后,通常通過(guò)洗滌步驟來(lái)除去殘余的皂,其中將油接觸水或主要含水的溶液,然后分離相。 用于堿脫酸的分批和連續(xù)方法都是本領(lǐng)域公知的,并且可以使用相似方法,但使用弱堿溶 液或無(wú)堿溶液。在汽提處理步驟之前,必須從水洗過(guò)的或部分脫酸的油除去水性流體,例 如,通過(guò)真空下的蒸發(fā)。涉及水性流體處理的方法與目前的汽提處理相比,還將提高整體的 油產(chǎn)量。
[0056] 步驟(b)中使用的水性流體的含量通常范圍在約1 %至約500%重量,基于粗油組 合物的重量。優(yōu)選,水性流體的含量為約2 %至約200 %重量,更優(yōu)選約3 %至約100 %重量, 最優(yōu)選約5 %至約20 %重量。
[0057] 步驟(b)過(guò)程中的處理溫度優(yōu)選至少約50°C至低于水的沸點(diǎn),優(yōu)選90_99°C。對(duì) 于分批處理,接觸時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)一小時(shí)或更長(zhǎng),例如,長(zhǎng)達(dá)5分鐘,10分鐘,20分鐘,40分鐘, 60分鐘;而對(duì)于連續(xù)處理,短于1分鐘。
[0058] 步驟(c)包括在步驟(b)后將油組合物接受汽提處理步驟。優(yōu)選,在步驟(b)后, 將油組合物接受汽提處理步驟。然而,在步驟(b)和(c)之間可以進(jìn)行更多的精煉步驟,例 如冷濾、漂白或脫臭。
[0059] 本發(fā)明的方法不需要在汽提處理步驟中添加外部揮發(fā)性工作流體,因?yàn)樵谒粤?體處理步驟后,油組合物包含作為內(nèi)部工作流體的預(yù)定量的游離脂肪酸。因此,在優(yōu)選的實(shí) 施方案中,在步驟(C)前,沒(méi)有外部工作流體,特別是沒(méi)有包含脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、游離 脂肪酸、烴及其混合物的外部工作流體加入待汽提的油組合物中。
[0060] 汽提處理步驟是用于降低油組合物中的不需要的親脂性組分含量的蒸餾或蒸發(fā) 步驟。合適的汽提技術(shù)描述于WO 2004/007654中,在此將其內(nèi)容按引用并入,包括但不限 于短程蒸餾或短程蒸發(fā),薄膜蒸餾或薄膜蒸發(fā),降膜蒸餾或降膜蒸發(fā)和分子蒸餾。
[0061] 優(yōu)選在約150至約250°C的蒸餾/蒸發(fā)溫度下,更優(yōu)選在約170至約220°C的溫度 下,在低于lmbar,更優(yōu)選低于0. lmbar,甚至更優(yōu)選低于0.0 lmbar的壓力下,進(jìn)行汽提處 理步驟。商業(yè)規(guī)模過(guò)程中的典型產(chǎn)品進(jìn)料速率優(yōu)選為10-200kg油/h*m2加熱表面,更優(yōu)選 50-100kg油/h*m2加熱表面。
[0062] 本發(fā)明的方法,特別是步驟(b)和(c)的執(zhí)行,可基于油產(chǎn)品和進(jìn)料粗油的品質(zhì)的 需求來(lái)調(diào)試。需求可以針對(duì)不同的油和應(yīng)用而改變。最終的油產(chǎn)品可以是汽提后的海洋甘 油三酸酯,或者,包括其他純化步驟,例如漂白、脫臭、冷濾或其他方法。汽提過(guò)的油也可以 用作用于進(jìn)一步加工的中間產(chǎn)物,例如,用于生產(chǎn)ω-3脂肪酸的濃縮物,通常是甘油三酸 酯、甲酯、乙酯或游離脂肪酸的形式。
[0063] 在步驟(C)中的汽提處理過(guò)程中,從油中去除進(jìn)料油中的相當(dāng)大量的游離脂肪 酸,并且終于蒸餾級(jí)分(廢物級(jí)分)中。根據(jù)設(shè)備、用于汽提的處理?xiàng)l件和油的類型,汽提 后,汽提處理的進(jìn)料油中例如約0至25%的游離脂肪酸可能保留在甘油三酸酯油中。
[0064] 優(yōu)選,在步驟(C)中,與不需要的親脂性組分一起從油組合物中去除至少60%重 量的游離脂肪酸,基于脂肪酸的總量。更優(yōu)選,與不需要的親脂性組分一起從油組合物中去 除至少75%重量的游離脂肪酸,基于脂肪酸的總重。
[0065] 如果針對(duì)汽提處理步驟(c)選擇的處理?xiàng)l件,例如,將酸值降至初始值的10%,具 有IOmg KOH/g酸值的進(jìn)料(粗)油在汽提后將具有Img KOH/g的酸值。這樣的值對(duì)于特 定的應(yīng)用是可以接受的,但常常希望盡可能多地降低酸值。通常,認(rèn)為高酸值是低質(zhì)量的表 示,并且希望盡可能低地保持酸值。對(duì)于具有嚴(yán)格質(zhì)量要求的油產(chǎn)品或?qū)τ谠谝院蟮奶幚?或儲(chǔ)存過(guò)程中酸值將提高的中間產(chǎn)物油,需要低酸值。因此,在一些實(shí)施方案中,汽提處理 步驟(c)后,不超過(guò)0. 1%重量的游離脂肪酸的含量是優(yōu)選的。在其他實(shí)施方案中,汽提處 理步驟(c)后較高的酸值,例如,對(duì)應(yīng)于約0. 1%至約1.0%,優(yōu)選約0.2%至約0.8%重量 的游離脂肪酸,是可接受的。
[0066] 如果使用其他脫酸方法,處理參數(shù)應(yīng)當(dāng)設(shè)定為在處理后在油中留下特定含量的游 離脂肪酸,方式與進(jìn)行堿脫酸時(shí)相似。
[0067] 在粗油中的酸值低和/或汽提處理參數(shù)設(shè)定為非常有效地去除游離脂肪酸和/或 對(duì)汽提過(guò)的油中的酸值的要求不是太嚴(yán)格的情況下,在汽提處理步驟前,可以就通過(guò)與不 含堿的水性流體接觸來(lái)預(yù)處理粗油,接著除去水性流體。
[0068] 為了在汽提后獲得非常低酸值的油,存在兩種選擇:
[0069] i)如上所述,將粗油部分脫酸。使用堿脫酸時(shí),用于脫酸的堿量應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)至將在 汽提前產(chǎn)生其中酸值時(shí)于作為汽提處理中的有效內(nèi)部工作流體的游離脂肪酸足夠高的中 間產(chǎn)物甘油三酸酯油。另一方面,步驟(b)后的酸值不應(yīng)當(dāng)太高,以防止汽提后的甘油三酸 酯油的酸值高于最大允許水平的風(fēng)險(xiǎn)。優(yōu)選,汽提前的甘油三酸酯油的酸值應(yīng)當(dāng)為2-6mg KOH/g,對(duì)應(yīng)于約1-3 %重量的游離脂肪酸,然而,對(duì)于特定的應(yīng)用,酸值也可以高于6mg KOH/g,例如,高達(dá)5%重量,以作為工作流體。
[0070] ii)汽提處理可以調(diào)節(jié)至將獲得更有效的游離脂肪酸去除的處理參數(shù)。例如,這可 能涉及提高的蒸發(fā)溫度和/或降低的進(jìn)料速率。
[0071] 根據(jù)步驟(d),將來(lái)自汽提處理步驟(c)的油組合物任選接受更多的處理步驟,其 可以包括多不飽和脂肪酸的富集。
[0072] 因此,通過(guò)本發(fā)明,可以從粗油組合物產(chǎn)生富含ω-3多不飽和脂肪酸,更特別富 含EPA和/或DHA,甚至更特別富含EPA和DHA的純化濃縮物。通過(guò)本發(fā)明的方法產(chǎn)生的純 化濃縮物特別適用于人類使用,但也可用于動(dòng)物。
[0073] 富集步驟可以包括以下的至少一個(gè)
[0074] (i)水解或酯化步驟,以產(chǎn)生游離脂肪酸或單酯,為以下的富集步驟做準(zhǔn)備,
[0075] (ii)脲絡(luò)合步驟,
[0076] (iii)分子蒸餾步驟,和/或
[0077] (iv)轉(zhuǎn)酯步驟,例如,使用化學(xué)催化劑,如金屬醇鹽或酶,如脂酶。
[0078] 可以按照本領(lǐng)域中所述來(lái)進(jìn)行這些步驟。
[0079] 更多的處理步驟可以包括將ω-3多不飽和脂肪酸,特別是EPA和DHA富集至至少 30%重量的含量,例如,35%至60%重量,基于脂肪酸的總重,或富集至至少70%重量的含 量,例如,75%至90%重量,基于油產(chǎn)品的總重。
[0080] 在一些實(shí)施方案中,將純化濃縮物用作營(yíng)養(yǎng)添加劑。在其他實(shí)施方案中,純化濃縮 物可以用作健康補(bǔ)充劑或用于臨床營(yíng)養(yǎng)中。再進(jìn)一步,濃縮物可以用作動(dòng)物飼料,特別是作 為魚(yú)飼料。在這些實(shí)施方案中,濃縮物優(yōu)選具有ω-3多不飽和脂肪酸含量,更優(yōu)選約30% 至約60%重量的EPA加 DHA含量,基于脂肪酸的總重。在其他實(shí)施方案中,純化的濃縮物用 作藥物制備物。在這些實(shí)施方案中,EPA加 DHA的ω-3多不飽和脂肪酸的含量?jī)?yōu)選為至少 約70%重量,更優(yōu)選至少約80%重量,基于脂肪酸的總重。
[0081] 終廣品可以是
[0082] (i) ω-3脂肪酸乙酯產(chǎn)品,
[0083] (ii) ω-3脂肪酸甘油三酸酯產(chǎn)品或
[0084] (iii)游離酸形式的ω-3脂肪酸產(chǎn)品。
[0085] 本發(fā)明的再一個(gè)方面涉及油組合物的用途,所述油組合物包含有效作為內(nèi)部揮發(fā) 性工作流體含量的游離脂肪酸和不需要的親脂性組分,并且其基本上不含不需要的親水性 組分和外部揮發(fā)性工作流體,其作為汽提處理步驟中的進(jìn)料物質(zhì),所述汽提步驟用于與游 離脂肪酸一起從油組合物中去除不需要的親脂性組分。
[0086] 本發(fā)明的再一個(gè)方面涉及一種油組合物,其包含有效作為內(nèi)部揮發(fā)性工作流體含 量的游離脂肪酸和不需要的親脂性組分,并且其基本上不含不需要的親水性組分和外部揮 發(fā)性工作流體。
[0087] 根據(jù)本發(fā)明,可以實(shí)現(xiàn)從油有效地去除環(huán)境污染物,而不需要使用外部揮發(fā)性工