一種降低反式脂肪酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油脂精煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用柱層析法替代油脂高溫脫臭工 藝、從而降低反式脂肪酸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 食用油作為日常飲食中一種必需品得到大家的廣泛關(guān)注，它為人體提供能量的同 時也帶來大量人體必需脂肪酸，而且也伴隨引入了一些天然抗氧化劑如維生素E，植物甾醇 等營養(yǎng)物質(zhì)。隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，人們生活水平的日益提高，油脂的消費量大幅上升的同時 人們也逐漸將注意力轉(zhuǎn)移到油脂品質(zhì)上來。目前，追求健康、營養(yǎng)、安全的食用油脂成為消 費者的迫切希望，提供一種高品質(zhì)的油脂成為油脂行業(yè)發(fā)展的必然趨勢[韓金志，"大豆油 精煉新工藝的研究"，2012]。
[0003] 傳統(tǒng)的油脂精煉工藝中高溫脫臭是最重要的一個環(huán)節(jié)，利用高溫高真空條件脫去 油脂本身特有的風味和滋味，以及去除經(jīng)脫酸，脫色處理的油脂中還存在的微量的醛類、 酮類、烴類、低分子脂肪酸、甘油酯的氧化物以及白土、殘留溶劑的氣味等[遠藤泰志，食 用油脂的微量成分，1992,2(17):50-53]。經(jīng)過脫臭處理的油脂，在色澤、風味上均得到有 效地改善，同時也去除了游離脂肪酸及一些氧化產(chǎn)物的存在，一定程度上提高了油脂食用 的安全性[M.VictoriaRuiz-Mendez,Contributionofdenaturinganddeodorization processesofoilstotoxicoilsyndrome，Chemico-BiologicalInteractions 2011 (192): 142 - 144]。
[0004] 但是，高溫高真空脫臭也帶來了不利的一面。在真空脫臭過程中，甘三酯內(nèi)部 脂肪酸分子之間或多個甘三酯分子之間會產(chǎn)生聚合作用，一般產(chǎn)生二聚酸較多，這些聚 合物有明顯的生物學毒性，對機體免疫功能具有一定的損傷作用，與心血管病和2型糖 尿病等多種疾病有關(guān)[曹文明，"氧化三酰甘油聚合物的細胞毒性"，《食品科技》，2012， 37 (9) : 171-179]。油脂中的不飽和脂肪酸也會在高溫條件下發(fā)生異構(gòu)，形成反式脂肪酸， 人體攝入反式酸會提升血清中低密度蛋白質(zhì)膽固醇LDL，降低血清中的高密度蛋白質(zhì)膽固 醇HDL，易導致心血管疾病[趙國志，"油脂食品中反式脂肪酸危害問題探討"，《中國食物與 營養(yǎng)》，2004(11) :16-19]。高溫脫臭也會對天然的抗氧化劑一生育酚造成較大損失。如大 豆油在265°C脫臭，生育酚會損失43%[金青哲、謝丹，"精煉過程中微量成分的消長及其對 食用油穩(wěn)態(tài)化的影響"，《中國油脂》，2011，36 [6]: 21-24]。還有文獻報道[郭嬌嬌，"油脂 中氯丙酯的檢測及毒理實驗研究"，2012 ;K. 0?Wong等，3-Monochloropropane-l, 2-diol(3 -MCPD)insoyandoystersauces:Occurrenceanddietaryintakeassessment,Food Control, 2006(17) :408 - 413;張驪，"油脂在高溫下的副反應及其控制"，《中國油脂》， 2002, 27 (3) : 22-24]，脫臭過程對于油脂的污染物3-MCPD、縮水甘油有害成分的形成有明顯 的促進作用，這也引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注，各國也紛紛對于3-MCPD、縮水甘油的最高攝入量進 行了明文規(guī)定。此外，為提高油脂煙點，過度地延長脫臭時間和提高溫度對產(chǎn)品的安全和人 體健康無益。因此，需尋找一種新的油脂精煉加工方法，避免高溫脫臭帶來的不利影響，提 高油脂的食用安全性。
[0005] US2012258232A1公開了 一種高溫減壓下與水蒸氣接觸脫臭的方法來抑制副產(chǎn)物 的形成，如縮水甘油脂肪酸酯（3-MCPD)的降低，但該專利中水蒸氣的帶入增加了精煉能耗， 且專利所述方法并沒有對高溫下油脂聚合物、反式脂肪酸等的降低有研究。
[0006] CN200910013118. 7公開了一種藥用油脂的生產(chǎn)的方法，主要是對脫臭精餾塔進行 改造，將塔體分成上、中、下三段，使物料經(jīng)三段精餾，調(diào)整三段精餾的工藝條件，以適應具 有不同揮發(fā)性能的易揮發(fā)雜質(zhì)組份的分離以達到藥用油指標要求，但專利所述方法也并沒 有針對高溫下其他有害成分如反式脂肪酸、聚合物等的降低有研究。
[0007] CN201010227935. 5提供了一種利用復配填料柱層析技術(shù)制備DHA油脂常溫脫色 方法，降低后續(xù)脫臭工藝的溫度和時間，減少了反式酸的形成，但是并未以具體數(shù)據(jù)說明， 所使用的吸附劑種類多，且要經(jīng)過較為復雜的前處理過程，且該發(fā)明技術(shù)方案中DHA是溶 劑體系過柱層析，后續(xù)產(chǎn)品需脫溶，工業(yè)化生產(chǎn)實現(xiàn)較困難。
[0008] CN200980139300. 5提供了一種單個柱或者串聯(lián)多個柱的柱層析技術(shù)對粗甘油三 酯進行純化，但該發(fā)明產(chǎn)品涉及脫溶工藝，工業(yè)化實現(xiàn)也較難。
[0009] 從現(xiàn)有專利及文獻資料查閱來看，目前油脂加工關(guān)注熱點主要集中在通過脫臭工 藝或脫臭塔的改變來減少某一種副產(chǎn)物含量。
[0010] 本發(fā)明提供了一種新的油脂精煉技術(shù)，即以柱層析法替代高溫脫臭工藝，改變傳 統(tǒng)油脂加工方法，降低了生產(chǎn)能耗，在滿足產(chǎn)品指標符合甚至更優(yōu)于傳統(tǒng)加工方法制備的 油脂食用性能指標的同時可避免高溫脫臭帶來的一系列副產(chǎn)物的形成，提高了食用油脂的 品質(zhì)及食用安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的主要目的在于通過柱層析法替代油脂傳統(tǒng)高溫脫臭工藝，避免高溫脫臭 產(chǎn)生的有害物質(zhì)的形成，且通過對油脂傳統(tǒng)加工工藝的改變所制備出的油脂品質(zhì)性能指標 更好，食用安全性更高。
[0012] 因此，本發(fā)明提供一種降低油脂中的反式脂肪酸、3-氯-1，2-丙二醇及其酯、和/ 或縮水甘油及其酯的方法，所述方法包括對脫色油脂進行柱層析的步驟，以及任選的在柱 層析之后進行的脫臭的步驟，優(yōu)選的，所述脫臭溫度為60-150°C，更優(yōu)選60-80°C。
[0013] 本發(fā)明還提供一種油脂精煉方法，所述方法包括對脫色油脂進行柱層析的步驟， 以及任選的在柱層析之后進行的脫臭的步驟，優(yōu)選的，所述脫臭溫度為60-150°C，更優(yōu)選 60-80。。。
[0014] 本發(fā)明的方法中，使用吸附劑裝柱進行所述柱層析，吸附劑選自硅膠、活性炭、硅 鎂型吸附劑、氧化鋁、硅藻土中的一種或多種。
[0015] 在一個【具體實施方式】中，使用硅膠與活性炭復配，兩者比例為1:10~10:1，優(yōu)選 1:4 ~4:1〇
[0016] 在一個【具體實施方式】中，硅膠與活性炭以1 :1的比例復配，均勻混合。
[0017] 在一個【具體實施方式】中，適用于本發(fā)明的油脂選自大豆油、玉米油、米糠油、棕櫚 油、豬油及牛油中的一種或多種。
[0018] 在一個【具體實施方式】中，脫色油脂以20~400mL/min的流速流過層析柱。
[0019] 在一個【具體實施方式】中，層析柱為層析玻璃柱或者不銹鋼柱，層析柱的柱體可排 氧。
[0020] 在一個【具體實施方式】中，本發(fā)明的方法包括：使用計量泵以20~400mL/min的流 速將液態(tài)脫色油泵入層析柱中。
[0021] 在一個【具體實施方式】中，在泵入前，還包括預熱脫色油（例如固體或半固體的脫色 油)，獲得所述液態(tài)脫色油的步驟。
[0022] 在一個【具體實施方式】中，層析柱壓力為0~lOObar。
[0023] 在一個【具體實施方式】中，層析柱的柱體用水浴循環(huán)，所述水浴溫度優(yōu)選為15~ 80。。。
[0024] 在一個【具體實施方式】中，本發(fā)明的方法還包括：
[0025] (a)脫膠步驟：向毛油中加入脫膠介質(zhì)，在50_95°C下保持真空攪拌30分鐘到2個 小時，進行干法脫膠；或者在50-95°C下將脫膠介質(zhì)和純水加到毛油中，攪拌30分鐘到5小 時，進行酸化水洗脫膠；
[0026] (b)任選的堿煉步驟：在70_90°C下加入堿液與油脂反應；
[0027] (c)任選的除皂步驟：在80_90°C下加入適量熱水以去除皂腳；和
[0028] (d)脫色步驟：保持真空升溫至80-90°C后破除真空并加入脫色劑，隨后升溫至 90-1KTC，保持真空攪拌30-45分鐘。
[0029] 本發(fā)明采用柱層析法替代油脂傳統(tǒng)高溫脫臭工藝，即在傳統(tǒng)油脂精煉基礎(chǔ)上，在 脫色環(huán)節(jié)后引入柱層析技術(shù)制備高品質(zhì)油脂。該工藝改變了油脂傳統(tǒng)加工方法，操作溫度 低，能耗小。
[0030] 本發(fā)明提供的方法中，通過柱層析技術(shù)有效地降低油脂色澤、AV、PV以及不良風 味，取代高溫脫臭環(huán)節(jié)，其中對少數(shù)風味要求高的油脂還可以再結(jié)合低溫脫臭進一步改善 油脂風味。本工藝所制備的油脂與傳統(tǒng)加工方法制備的油脂相比，色澤、酸價，過氧化值等 常規(guī)指標更優(yōu)，食用品質(zhì)和安全進一步提高。
[0031] 本發(fā)明避免了高溫脫臭產(chǎn)生的不利影響，可抑制反式脂肪酸，3-MCPD、縮水甘油和 聚合物等的形成，且盡可能保留了油脂中的生育酚，提高油脂食用安全性。
【具體實施方式】
[0032] 本發(fā)明的主要目的在于通過柱層析法替代油脂傳統(tǒng)高溫脫臭工藝，避免高溫脫臭 產(chǎn)生的有害物質(zhì)的形成，且通過對油脂傳統(tǒng)加工工藝的改變所制備出的油脂品質(zhì)性能指標 更好，食用安全性更高。
[0033] 本發(fā)明所用的層析設(shè)備通常包括高壓輸送泵和耐壓層析柱。耐壓層析柱可以是層 析玻璃柱或者不銹鋼柱。高壓輸送泵和耐壓層析柱可從市場上購