專利名稱：酯交換油或脂肪的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明敘述了制備酯交換油或脂肪的方法，在該方法中，油或脂肪與脂肪酸進行酯交換之后，有效地除去了存在于反應(yīng)體系中的脂肪酸，從而回收高質(zhì)量的酯交換油或脂肪。
酯交換反應(yīng)是改善油或脂肪的方法，通過將油或脂肪與一種特定的脂肪酸反應(yīng)，它能夠?qū)⒁后w油轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w脂肪，或?qū)⒐腆w脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w油。另外將固體脂肪與脂肪酸反應(yīng)，可得到具有不同特性的另一種脂肪，將液體油與脂肪酸反應(yīng)，也得到上述類似產(chǎn)物。
油或脂肪與脂肪酸反應(yīng)可采用如下方法，即用帶有1，3-位特征的脂酶，將富含油酸(在甘油三酯的二位上)的油或脂肪與棕櫚酸或硬脂酸進行酯交換，得到帶有可可油取代物的脂肪，在該方法中，棕櫚酸或硬脂酸的使用量至少應(yīng)與油或脂肪等當量，即至少每摩爾油或脂肪為2摩爾，較好為3至4摩爾。經(jīng)反應(yīng)，該脂肪酸被含在油或脂肪(甘油三酯)中的脂肪酸取代，余下的是未反應(yīng)的脂肪酸。
因此，該反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)除去上述脂肪酸，以便回收所需的油或脂肪。
對于其它油或脂肪與其它脂肪酸的反應(yīng)，也與上述情況一樣。
就廣泛采用的除去或分離與油或脂肪共存的脂肪酸的方法而言，有一種所謂的蒸汽蒸餾方法。該方法中，將油或脂肪和脂肪酸的混合物裝入具有一定生產(chǎn)能力的容器中，然后于高溫和高真空下吹入蒸汽，蒸餾除去脂肪酸。其中脂肪酸蒸餾起點至終點的保留時間至少應(yīng)為60分鐘。如果在這樣的條件下需要從酯交換反應(yīng)產(chǎn)物中除去脂肪酸，油或脂肪(甘油三酯)和脂肪酸之間會發(fā)生酯交換及/或分子內(nèi)轉(zhuǎn)移，使所需油或脂肪(甘油三酯)的產(chǎn)量減少。隨著溫度的升高或保留時間的延長，這種傾向非常明顯。此外將脂肪酸置于高溫下的時間過長也是不可取的，因為這樣會引起脫色。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種不采用常規(guī)蒸汽蒸餾而能夠被接受的方法，其中脂肪酸被連續(xù)分離并在短時間內(nèi)有效地除去，而沒有熱損害，由此得到高質(zhì)量的酯交換油。
我們經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，采用薄膜蒸發(fā)或分子蒸餾除去脂肪酸可達到上述目的。
基于上述發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)已實現(xiàn)了本發(fā)明。具體地講，本發(fā)明提供了一種制備酯交換油或脂肪的方法，該方法包括將油或脂肪與脂肪酸進行酯交換，然后通過薄膜蒸發(fā)或分子蒸餾除去存在于反應(yīng)體系中的脂肪酸。
附圖
顯示的是為實現(xiàn)本發(fā)明使用的薄膜蒸發(fā)裝置。
可以采用已知方法(如用脂酶和堿性催化劑的方法)進行酯交換反應(yīng)。但是如果需要帶有可可油取代物的脂肪，建議使用具有1，3-位特征的脂酶，因為這里需要將棕櫚酸和/或硬脂酸選擇性引入甘油三酯的1-位或3-位(該酯在2-位上富含油酸)。
本說明書中的薄膜蒸發(fā)指的是這樣一種過程，其中甘油三酯和脂肪酸的混合物于高真空下在被加熱的蒸發(fā)表面上形成一層薄膜，并保持每單位量混合物有非常寬的蒸發(fā)面積。這種蒸發(fā)是非常有效而又迅速的。
用于本發(fā)明中薄膜蒸發(fā)的裝置可以是錐形固定葉輪類離心式薄膜蒸發(fā)器，臥式圓柱形固定葉輪類離心式薄膜蒸發(fā)器，立式圓柱形固定葉輪類離心式薄膜蒸發(fā)器，立式圓柱形刮削類離心式薄膜蒸發(fā)器，帶有冷凝器的刮削離心式薄膜蒸發(fā)器以及錐形離心式薄膜蒸發(fā)器，其中較好的是立式圓柱形固定葉輪類離心式薄膜蒸發(fā)器，該薄膜蒸發(fā)器較好的操作條件是溫度200～260℃，減壓0.1～5mmHg，保留時間1～10秒。
另外，分子蒸餾方法是在較薄膜蒸發(fā)更高的真空度下進行的，例如下流式和離心式方法。
較好的操作條件如下溫度260℃～280℃，壓力0.02～0.1mmHg，停留時間20分鐘至2小時。
如以下的例2所示，分子蒸餾方法不僅能除去脂肪酸，也能除去酯交換反應(yīng)時所形成的甘油二酯。
一般除去甘油二酯是比較困難的，但是采用上述方法可有效地除去甘油二酯。
本發(fā)明將參照下述實例詳細描述。
實施例1將含有一份重量富油酸葵花油和一份重量硬脂酸的混合物在70℃下熔化，并向其中加入0.2～0.3%的水，再攪拌之。令該混合物通過溫度維持在68～69℃的固定脂酶層，使其進行酯交換反應(yīng)。用立式圓柱形固定葉輪類離心式薄膜蒸發(fā)器1(由KansaiKagakuKikaiSeisaku提供)將反應(yīng)產(chǎn)物分離成油或脂肪和脂肪酸。具體講，令反應(yīng)產(chǎn)品從進口2進入圓柱式蒸發(fā)器1，反應(yīng)產(chǎn)物沿圓筒的內(nèi)壁3以薄膜形式降落，減壓蒸餾反應(yīng)產(chǎn)物，被分離的組分從蒸汽出口4和液體出口5排出。連接在旋轉(zhuǎn)葉輪7(安裝在旋轉(zhuǎn)軸6上)上的刷具8削刮該圓筒的內(nèi)壁。
為了比較，用常規(guī)蒸汽蒸餾方法對該脂肪酸進行分離。
結(jié)果列于表1中。
表1本發(fā)明方法蒸汽蒸餾方法溫度230℃200℃減壓1～2mmHg1～2mmHg保留時間5～6秒90分鐘吹蒸汽無有脂肪酸含量除酸之前50%50%除酸之后1%3%在甘油三酯2-位上的硬脂酸含量除酸之前2.3%2.3%除酸之后2.8%6.4%本發(fā)明方法中因為分離脂肪酸的保留時間非常短，即使溫度較蒸汽蒸餾的方法高20～50℃，也沒有引起油或脂肪的熱損害，也就是說，完全沒有在常規(guī)蒸汽蒸餾方法產(chǎn)生的不需要的酯交換或分子內(nèi)轉(zhuǎn)移，因此增加了所需酯交換油的產(chǎn)量。此外，幾乎不會因加熱而脫色。
此外，由于薄膜蒸發(fā)器的熱效率高，也節(jié)省了大量熱能。
實施例2將按實例1同樣的方法制備出的酯交換油送入離心式分子蒸餾裝置，操作溫度為275℃，壓力0.08mmHg，保留時間100分鐘。
由此得到的油中脂肪酸含量為0.1%，甘油二酯含量為2.0%(處理前為7.4%)，在甘油三酯2位上的硬脂酸含量為2.5%。
權(quán)利要求
1.一種制備酯交換油或脂肪的方法，該方法包括將帶有脂肪酸的油或脂肪進行酯交換，并經(jīng)薄膜蒸發(fā)或分子蒸餾除去反應(yīng)體系中的脂肪酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中采用脂酶進行酯交換反應(yīng)，
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中使用立式圓柱形固定葉輪離心式薄膜蒸發(fā)器進行薄膜蒸發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的酯交換油或脂肪是一種帶可可油取代物的脂肪。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中富含油酸的油或脂肪通過使用具有1，3-位特征的脂酶與硬脂酸進行酯交換，存在于反應(yīng)體系中的脂肪酸通過薄膜蒸發(fā)除去。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中富含油酸的油或脂肪是葵花油。
全文摘要
在酯交換反應(yīng)后進行薄膜蒸發(fā)，制備出高產(chǎn)率的具有純度高，質(zhì)量好的酯交換油或脂肪。該方法特別適用于去除味道要求高的食用油或脂肪(如帶有可可油取代物的脂肪)中的游離脂肪酸。采用分子蒸餾方法，除了游離脂肪酸外，也可有效除去甘油二酯。
文檔編號C11C3/10GK1033191SQ8710792
公開日1989年5月31日 申請日期1987年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1986年5月21日
發(fā)明者田所洋三, 渡邊壽, 北村啟三 申請人:日清制油株式會社