BG100280A

BG100280A - Метод за рафиниране на мастни вещества и получените по него мастни вещества

Info

Publication number: BG100280A
Application number: BG100280A
Authority: BG
Inventors: Said Jamil; Jean-Pierre Dufour; Etienne Deffense
Original assignee: Fractionnement Tirtiaux S.A.
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1996-01-11
Publication date: 1996-07-31
Also published as: EP0703960A1; US6015915A; CN1054395C; SG45243A1; AU6839294A; UA61872C2; DK0703960T3; BE1007151A3; HUT75502A; EP0703960B1; WO1995000609A1; ATE164880T1; AU675544B2; HU9503629D0; CA2164840C; HU220380B; NZ266746A; BG62212B1; CN1127564A; ES2116596T3

Abstract

Методът се състои в рафиниране на мастно вещество, например животинско или растително и сурово или обезлецитинено масло или мазнина. Веществото се поставяне в контакт с воден разтвор на комплексообразуващ агент и/или хомогенизатор, който позволява да се хидратират фосфолипидите, съдържащи се в негои в полученото мастно вещество.

Description

Ретод за рафиниране на мастно вещество и така полу ченото мастно вещество

Област на техниката

Настоящото изобретение се отнася до метод за ра финиране на мастно вещество,като животинско или растително, сурово или обезлецитинено масло или мазнина,както и така полу-< ченото мастно вещество.

осички мастни вещества съдържат известно количество примеси,мастно разтворими субстанции извлечени в процеса на разцепването на маслодайната клетка,кои то могат да ги направят неизползуваеми за консумация.пякои от тези примеси имат пагубно влияние върху вкуса,миризмата,външния вид на продукта,неговото запазване.

Рафинирането на мастните вещества има за цел да се отстранят свободните мастни киселини,окислените продукти,оцветителите, токсичните продукти /като пестициди,глюкозиди/, но също и фосфолипидите,както и металите /като желязо,мед/ представени в следи и главно свързани с органични съедине ния.

Наличието на фосфолипиди в суровите масла води до някои затруднения. В присъствие на вода те се хидратират и образуват утайки,които се разлагат с течение на времето, практиката показва също,че рафинирано масло лошо освободено

- ‘г от неговите фосфолипиди се подкислява, окислява се и оързо приема неприятен вкус.тосфолипидите са често свързани с те;кки метали /като калций,магнезий,желязо,мед/ и някои имат пагуОно влияние върху запазването на мастните вещества,които са рафинирани защото са катализатори на окислението.тосЬолипидите са също термично нестабилни субстанции,които по време на тяхното разпадане при висока температура причиняват потъмняване на маслото, освен това фосфолипидите са повърхностно-активни вещества,тяхното непълно отстраняване още в началото на рафинирането води до образуване на пяни и емулсии с последсвие ненорлални загуои на масло и дезактивиране на белилната пръст.

гежду мастните вещества има някои ,които съдържат малко фосфолипиди /например палмовото масло,лауриновите и животинските масла/ . _{те МОГ}ат впрочем да оъдат лесно осво-> бодени от тези субстанции чрез сухо рафиниране, това ще рече чрез приоавяне на киселина за да ги разложи и на пръст за да ги фиксира.лака тези мастни вещества могат да оъдат рафинирани чрез неутрализираща дестилация или физическо рафиниране.

маслата получени чрез пресуване и/или чрез ексракция с помощта на разтворител / например соево,рапично,слънчогледово масла/ са напротив много богати на фосфолипиди и се рафинират основно по химически начин, лози начин на рафиниране представя много неудобства; образуват се между другото соалщоци··, смеси от масло и сапуни,които тряова да се обработвала това включва загуои на масло и допълнително оскъпяване.

- 3 предшестващо състояние на техниката

Общото съдържание на фосфолипиди в тези сурови масла,изразено под форма на фосфор може да Оъде намалено лесно от 800 рр^ на 15О-200 ppm чрез водна рафинация или ооезлецитиняване. маслото се разклаща в присъствието на вода при ^0° С,което води до хидратация и коагулация на фосфолипидите. ιβ могат да бъдат отделени чрез отдекантирване или центруфугиране.истаналите 15О-200 ppm от фосфора представляват по принцип нехидратируеми фосфолипиди, кои то са комплекси на фосфати динрва- киселина_и фосфатидил етаноламин съединени с двувалентни йони /като калций,желязо,магнезий/.Отстраняването на тези нехидратируеми фосфолипиди изисква физическо рафиниране,което може де оъде реализирано олагодарение на специална рафинация по различни пътища:

- кисела рафинация,която се състои в дисоцииране на фосфолипидншя комплекс с помощта на киселина за по нататъшното му хидратиране.Тази суперрафинация /виж германски патенти т 2609705 и 132877 / включва също цикъл на специално охлаждане, което води до много по слабо съдържание на фосфор,отколкото при класическата кисела рафинация.При все това крайния резултат зависи силно от качеството на суровото масло.След това,отстраняването на желязото изисква още много белилна пръст.Тази суперрафинация е впрочем допълнена /европейски патент № 0 348 004/ чрез втори цикъл на охлаждане и прибавяне .< на вода или сода каустик за да се подобри пречистването.Това е впрочем метод,който е твърде дьлъг,твърде сложен и скъп.

- кисела рафинация,която благодарение на .киселина дисоциира фосфолипидните комплекси и след това ги трансформира в присъствието на сода каустик в натриев комплекс отлично хидратируем /виж американски патент № 4.698.185 и ев ропейски патент № 0 349 178,както и европейска молба № 92200543.4/. Този метод изискващ интензивно разклащане позволява да се получат масла със слабо съдържание на желязо и на фосфолипиди; при все това той изисква 2 до 3 разделяния чрез центрофугиране.

Познати са също методи за рафиниране на масла и мазнини чрез обработка на мастното вещество отначало с киселина от типа фосфорна киселина и след това със сол на мастна киселина или натриев или калиев карбонат,но тези методи включват два етапа на обработка на мастното вещество и не позволяват да се получи финна емулсия.

техническа същност на изобретението

Една от съществените цели на настоящото изобретение се състои в отстраняването на горецитираните неудобства на съществуващите методи и да предвиди метод индустриално и икономически валиден,който позволява да се получат мастни вещества като животински или растителни,сурови или обезлецитинени масла или мазнини перфектно рафинирани за да позволи тяхната физическа рафинация,по специално да позволи да се отстранят практически напълно фосфолипидите,които те съдържат и по специално нехидратируемите фосфолипиди,когато те ги съдъркат и да намали тяхното съдържание в желязо.

За тази цел методът за рафинация от изобретението се състои в смесване на -щстното вещество за обработване с воден реактивен разтъз; и., яз.ъплексообразуващ агент избран от групата включваща лимонена киселина, фосфорна киселина,оксалова киселина,винена киселина,киселините от вида полихидроксикарбонови киселини, по ли карбоно ви киселини, солите на тези киселини и смесите на две или повече от тези субстанции и хомо

- 5 генизатор от анионен,катионен,амфотерен,нейонен тип или генериран на място чрез частична неутрализация на свободни мастни киселини представени в мастното вещество,казаният разтвор позвмлява да се екстрахират фосфолипидите съдържащи се в казаното мастно вещество,казаното смесване се извършва прибавяйки на един път воден разтвор на комплексообразуващия агент и хомогенизатора към мастното вещество или обратно и всичко се подлага на интензивно разклащане,чий то скорост е между 500 и 15000 оборота/минута с цел да се образува финна емулсия.

Съгласно една специална форма на реализация на метода по изобретението,скоростта на гореказаното разклащане е между 1200 и 10000 оборота/минута.

Съгласно един специален начина на реализация на метода по изобретението,горецитирената смес се прави при температура от 20° с до 100°С₉изгодно от 60 до 90° С.

Съгласно един начин специално благоприятен за изобретението, комплексообразуващия агент е тринатриев цитрат или е киселина от типа аминокарбонова киселина като етилендиаминтетраоцетна киселина или двунатриева или тринатриева сол на последната и хомогенизатора е от анионен тип и се състои от натриев лаурил сулфат,от нейонен тип и се състои от моноглицерид или от моноглицериди или се генерира на място и е от натриев или калиев карбонат.

Съгласно друга форма на изпълнение на изобретението, методът на рафинация се състои в диспергиране на мастното вещество под форма на финни капчици във воден реактивен разтвор на комплексообразуващ агент избран от групата включваща лимонена киселина, фосфорна киселина, оксалова киселина, винена киселина, киселините от типа аминокарбонова киселина, кисели

- 6 ните от типа полихидроксикарбонова киселина, поликарбонови киселини, солите на тези киселини и смесите на две или повече от тези субстанции и хомогенизатор от анионен, катионен, 2-'ротерен, неионен тип или генериран на място чрез частична неутрализация на свободни мастни киселини представени в мастното вещество,казаният разтвор позволява да се екстрахират фосфолипидите съдьрмащи се в казаното мастно вещество.

Изобретението има също за цел рафинираните масла и мазнини получени съгласно метода описан по-горе.

Другите детайли и особености на изобретението ще изпъкнат от описанието дадено след това като неограничителен поимер на няколко специални форми на изобретението.

както вече беше прецизирано преда това,настоящото изобретение предлага да се рафинират мастни вещества като животински или растителни,сурови или обезлецитинени масла или мазнини чрез поставяне в контакт на мастно вещество за обработка с воден реактивен разтвор на комплексообразуващ агент и хомогенизатор позволяващ да се хидратират не само хидратируетте фосфолипиди, но преда всичко и особено нехидратируемите фосфолипида ако те ги съдържат. както вече беше показано по-горе дисоциацията и хидратацията на нехидратируемите фосфолипида,като фосфатидинова киселина и фосфатидил

-L-f. _ етаноламин свързани с двувалентни и тривалентни метали /Са

се

съствието на сода позволяват да се постигне тази цел,но изис·

- 7 кват при това мнс.о.ество разделяния чрез центрофугиране за да се отстранят нехидратируемите фосфолипиди.Според изобретението се смесва маслото или мазнината за рафинация и водния разтвор на кочплексообразуващия агент и хомогенизатора прибавяйки на един път водния разтвор на маслото или мазнината или обратно и всичкото се подлага на интензивно разклащане със скорост мемду 500 и 15000 оборота/мивута и изгодно ме.цду 1200 и 10000 оборота/минута в продължение главно на 10 секунди до 5 минути.целта на това интензизно смесваме е да се диспергира водната фаза съдържаща присъстващите реактиви / комплексообразувзц агент и хомогенизатор/ по интензивен начин в маслото или мазнината за да се образува ушна емулсия. Сместта мастно вещество/воден разтвор на присъстващите реактиви се извършва основно при температура от 20 до 100° и, но или центто^титан;

шшрсмо частно вещество • :

М.ОТО постно '1т дута страна се получат ppm , СТОЙНОСТ в / A. J. Dijkstra, содата степен,ко то това използувано за химическото пречистване

- 8 Според изобретеь темават постоянен аринятет много по висок за двувалентните катиони отколкото за еднова.лентпите етаноламина така освободени са впрочем лоено хпдратируеми под натриева форма. 1ази реакция на комплексообргезувале с двувалентни или тривалентни катиони /магнезий, лций, желязо/ чрез комплепсообразуващ агент изисква предварителна дисоциа· ция на комплекса фосфолипид-двувалентен катион.хя изисква едновременно присъствието комплексообразуващ агент избран от групата включваща лимонена киселина, яосяорна киселина, оксалоЕа киселина, винена киселина, киселините от типа аминокавбоновй киселини, киселините от типа пол!п:идро кси карбон о ва киселина, поликарбоновите киселини, солите на тези селини и смесите на две или повече от тези субстанции и хомоге'11'1 низатор от анионен, катионен, амфотерен, нейонен тип или генериран на място чрез частична неутрализация на мастни киселини представени в мастното вещество ку що прецизирахме, използуването на интензивно разкл о за предпочитане най-малко 60 с изгопно от температура

ДО с. Р изобаетение примерите използуваните в рамките на настоящото комплексообразуващи агенти са преференциално тцинатоиев цитсат или кг аминокаюоонсв като е ти лен пи амино т-:

- 7-т

.. . ~ не -ните двун: триеви или тринатриеви соли, комплексаобразуващият агент се използува най-малко в стехиометрично количество по отношение на

СА ко личеството на нехидратируемите фосфолипиди или на общите катиони /магнезий, калций, желязо/ представени в мастното

- 9 вещество за обработване, що се отнася до хомогенизатора то/ е от анионен, катионен, амфотерен, или нейонен тип. исобено много подхожда анионния хомогенизатор какьвто е натриевия лаурил сулфат, ломогенизаторът моме също да бъде генериран на място чрез частична неутрализация на свободните мастни киселини представени в мастното вещество, ломогенизатопите произведени по този начин са например натриев и калиев карбонати. като нейонни хомогенизатори.се цитират като неогра ничителни примери моноглицеридите и тяхните смеси.

количеството вода в сместта воден разтвор- мастно вещество може да варира между 0,1% и 99н тегловни според използуваните условия на разделя не.както вече беше прецизи рано преди това, реакцията се извършва нормално между 10 секунди и 0 минути, но моме да бъде скъсена или да трае подълго ако се промени един от параметрите, например количеството използувана вода, реакционната температура, типа на присъствуващите реактиви.

гафинацията на масла от соя,както и тези от рапица, памук, фъстък, слънчоглед, царевица беше реализирана с успех използувайки метода от изооретението. както вече беше отбелязано метода от изооретението подхожда особено много за рафиниране на мастно вещество съдържащо фосфолипиди по същество образувани от нехидратируеми фосфолипиди, но той подхожда също за рафиниране на мастни вещества оедни на нехидратируеми фосфолипиди като най-дооре се отстранявал някои смоли или лепливи вещества.машинацията се реализира с прекъсване или непрекъснато последвана от разделяне чрез отдекантирване или центруфугиране.промиване с вода след расфинацията на мастното вещество е олагоприятно ,но аосолютно

- 10не е неооходимо.

Настното вещество, като мело , може също да оъде диспергирано под форма на финни капчици във воден разтвор съдържащ химически реактиви.хази техника описана в оелгийскк патент ъ 595.219 използува колона съоръжена с кожух и разпределителна система,в която мастното вещество или маслото се впръсква непрекъснато под изключително разделена форма, така се образува иезкрайно число маслени капчици,които се качват бавно в противоток с водния разтвор.хези маслени капчици след коалесценция на върха на колоната се разделят непрекъснато чрез декантиране или центрофугиране. исновно реакцията може да бъде извършена в екстрактор с противоток ^:или в пулсираща колона за течно/течна екстракция, газбиоа се в случая на използуването на тази техника за диспергиране на мастното вещество под форма на финни капчици във водния разтвор на комплексоооразуващия агент и хомогенизатора, диспергирането се прави също при температура между 6U и 9(J° G.KaTO комплексоооразуващи агенти и хомогенизатори се използуват такива каквито ояха илюстрирани преди това.

Примери за изпълнение на изооретението

По-долу се дават примери за рафиниране на мастно вещество реализирани на базата на метода според изоорете нието.

НИГЕР 1 гр. ооезлецитинено соево масло ,чийто съдържание на фосфолипиди изразено под формата на фосфор е 8U ppm- !

и чийто киселинност изразена в олеинова киселина е ^! се загрява до 75° с в оехерова чаша.г! милилитра воден разтГ·

- 11 вор състоящ се от 5 милимола от солта двунатриев или тринатриев етилендиаминотетраацетат и от 1,7 милимола натриев лаурил сулфат се загряват също до 75° С.Водният разтвор се приоавя на един път към маслото Хместта се разклаща интензивно в продължение на 45 секунди с помощта на ultraTurax (type 7 25 = Janke § Kunkel KG) при 95uJ ОиОООТа/ минута.

така получената емулсия се разваля чрез приоавяне на 10 мл. наситен разтвор на натриев хлорид или чрез ди ректно центрофугиране при 5000 оборота/минута.

Съдържанието на фосфор определено чрез колориметричен анализ на фосфора /A0CS са 12-55/ е 6 рр . Съдържанието на катиони определено чрез атомна абсорбция съгласно метода IUPAC 2.631 е дадено в ppm

КАТИОН	П?ЗДИ ОБРАБОТКА	сжщ ОБРАБОТКА
Магнезий	18	0,2
Калций	46	1
Келязо L,, „ „ „ ...........	0,55	0,04 1

Обработвайки обезлецитинено рапично ’лаело по същия начин,както по-горе се получава съдържание на фосфор определено по същия метод в доза от 5 ррm

ПРИ7ВР 2

В бехерова чаша се загрява до 75°С 300 гр. обезлецитинено соево масло.Загрява се също до 75°С воден раз- 12 твор съставен от 5 милимола от солта двунатриев или тринатриев етилендиаминотетраацетат и 1,7 милимола натриев лау рил сулфат.Водният разтвор се прибавя на един път към маслото. Сместта се разклаща интензивно в продължение на 45 секунди

С помощта на Ultra-Turax (Type Т45 = Janke § Kunkel KG ) при 10000 оборота/минута.

Така получената емулсия се разваля чрез прибавяне на 400 мл. наситен разтвор на натриев хлорид или чрез центрофугиране при 5000 оборота/минута.

Съдържанието на фосфор определено чрез колоримет ричен анализ на фосфора /AOCS са 12-55/ е 6 ppm .Съдържанието на катиони определено чрез атомна абсорбция съгласно метода IUPAC 2.631 е дадено в ppm

Резултатите по-долу са дадени за две различни соеви масла.

СОЕВО МАСЛО	ПРЩЩ	слцц
№ 1	ОБРАБОТКА	ОБРАБОТКА
Фосфор /рр m /	73	5,5
Киселинност /олеино-	0,32
ва киселина/
Калций	46	1
Магнезий	16	0,2
Желязо	0,55	0,04

i

СОЕВО МАСЛО № 2	ПРЗДИ ОБРАБОТКА	слнщ ОБРАБОТКА
фосфор /рр m /	122	6,5
Киселинност /олеино-
нова киселина/ $	4,24
Калций	68	1
Магнезий	36	Z 0,2
Желязо	4,9	0,05

пример з

300 гр. обезлецитинено соево масло,чийто съдържание на фосфолипиди,изразено под формата на фосфор е 80 ppm и чийто киселинност изразена в олеинова киселина е 0,32$ се загрява до 75° g _в бехерова чаша. 900 мл. воден разтвор състоящ се от 10 милимола тринатриев цитрат и 1,7 милимола натриев лаурил сулфат се загряват също до 75° С.Водният разтвор се прибавя на един път към маслото .Сместта се разклаща интензивно в продължение на 45 секунди на uitra-Turax (type Т 45 = Janke § Kunkel KG ) при 10000 оборота/минута.

Така получената емулсия се разваля чрез прибавянето на 10 мл. наситен разтвор на натриев хлорид или чрез ди ректно центрофугиране при 5000 оборота/минута.

Съдържанието на фосфор определено чрез метода на

- 14 колориметричен анализ на фосфора /АОС s са 12-55 / и съдържанието на катиони определено чрез атомна абсорбция съгласно метода IU РАС 2.631 е дадено по-долу.

	прда ОБРАБОТКА	СЛЗД ОБРАБОТКА
Фосфор	80	2,2
Желязо	0,55	0,03

ПЖБР 4

Според условията описани в пример 1, опита се реализира в присъствието на различни хомогенизатори,чиято концентрация, която е 1,7 милимола остава постоянна.

Таблицата ,която следва дава съдържанието на фосфор след обработка на две различни соеви масла.

С	ЖВО Г VO	’.АСЛО	СОЕВО РАСЛО № 2
Киселинност %	0,32		4,24
/олеинова к-на/$
Фосфор ppm	73		122
Х0Н0ГЕНИЗАТ0РИ	ОСТАТЪЧЕН ФОСФОР	ОСТАТЪЧЕН ФОСФОР
	СЛЕД ОБРАБОТКА	СЛ.НД ОБРАБОТКА
АНИОННИ
Ди о кти л сулфо су кцинат		5,2	7,1
Натриев лаурил сулфат		6,1	7,3
КАТИОННИ
Цетилпиридин		4,0	6,3
Додецилтриметил
амоний		5,5	5,2
Хексадецилтриметил-
амоний		4,5	7,4
Те традецилтриметил-
амоний		4,9	5,1
АмФОТЕРНИ Лаурил сулфобетаин		4,7	7,3
Т е тр аме ти л су л: о б е т аин		5,8	6,6
НЕЛОННИ Triton Х100		3,Ί	3,3
TritonX114		2,3	3,1
Tween 20		3,5	3,4

Claims

1. .метод за рафиниране на мастно вещество,като жи вотинско или растително, сурово или обезлецитинено масло или мазнина , характеризиращ се с това, че включва смесване на това мастно вещество с воден реактивен разтвор на комплексо образуващ агент избран от групата включваща лимонена кисе лина, фосфорна киселина, оксалова киселина, винена киселина, киселините от аминокарбонов тип, киселините от полихидроксикарбонов тип, поликарбоновк киселини, солите на тези киселини и смесите на две или повече от тези субстанции и хомогенизатор от анпонен, катионен, амфотерен, нейонен тип или генериран на място чрез частична неутрализация на свободни мастни киселини представени в мастното вещество, казания разтвор позволява да се екстрахират фосфолипидите съдържащи се в казаното мастно вещество казаното смесване се пзвържва като се прибавя на един път водния разтвор на комллексообразуващия агент и хо^!:оге:ъ^т:затора към мастното вещество или обратно и всичко се подлага на интензивно разкладен е, чия то скоюост е между оеО и 1о000 оборота/нмя/та ес. и.:, ее зува фини а е: у лепя.

2. “отод съгласно претенгдя 1, характеризирад се с това, че скоростта на разялммле е от 1230 до 10000 оборота/ минута.

η

О.

или другата от претенциите

- 17 1 и 2, характеризиращ се е това, че смесването се извършва при температура от 20 до 100°С.

4. Метод съгласно претенция 3, характеризиращ се с това,че използуваната температура. е между 60 и 90°С.

5. Метод съгласно която и да е от претенциите от

1 до 4, характеризиращ се с това, че след гореказаното смесване се _.отделя така образуваната водна фаза за да се получи рафинирано мастно вещество по същество освободено от фосфолипиди.

6. Метод съгласно която и да е от претенциите от

1 до 5, характеризиращ се с това, че горецитиреното смес ване се извършва преди операцията за физическото пречистване на мастното вещество.

7. Метод за рафиниране на мастно вещество, като животинско или растително, сурово или обезлецитинено масло или мазнина, характеризиращ се с това, че включва диспергиране на мастното вещество под форма на финни капчици във воден реактивен разтвор на комплексообразуващ агент избран от групата включваща лимонена киселина, фосфорна киселина, оксалова киселина, винена киселина, киселините от аминокарбонов тип, киселините от полихидроксикарбонов тип, поликарбонови киселини, солите на тези киселини и смесите на две или повече от тези субстанции и хомогенизатор с ажонеч, катионен, амфотерен, нейонен тип или генериран на място чрез частична неутрализация на свободните мастни киселини представени в мастното вещество, казания разтвор позволява да се екстрахират фосфолипидите съдържащи се в казаното мастно вещество.

8. Метод съгласно претенция 7, характеризиращ се с това,че диспергирането се извършва при температура от

20 до 100%.

9. Метод съгласно претенция 8, характеризиращ се с това, че използуваната температура е между 60 и 90%_е

10. метод съгласно която и да е от претенциите от

1 до 9, характеризиращ се с това, че фосфолипидите, които съдържа мастното вещество са по същество образувани от нехидратируеми фосфолипиди.

11. метод съгласно която и да е от претенциите от

1 до 10, характеризиращ се с това, че комплексообразува щия агент е тринатриев цитрат или е от аминокарбонов тип, като етилендиаминотетраоцетна киселина или двунатриева или тринатриева сол на последната.

12. метод съгласно която и да е от претенциите от 1 до 11, характеризиращ се с това, че комплексообразуващия агент се използува най-малко в стехиометрично количество по отношение на количеството на нехидратируемите фосфолипиди представени в мастното вещество.

18, метод съгласно която и да е от претенциите от 1 до 12, характеризиращ се с това, че хомогенизатора е от анионен тип и се състои от натриев лаурил сулфат.

14. метод съгласно която и да е от претенциите от 1 до 12, характеризиращ се с това,че хомогенизатора се генерира на място и е от натриев карбонат и/или от калиев карбонат.

15. Метод съгласто която и да е от претенциите

- 1У от 1 до 12, характеризиращ се с това, че хомогенизато ра е нейонен и се състои от моноглицерид или от моноглицериди.

16. мастно вещество, такова каквото е получено чрез метода съгласно която и да е от претенциите от 1 до