CN101591586A - 棕榈油二次分提产品及其制备方法 - Google Patents

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本发明涉及一种棕榈油二次分提产品及其制备方法，该方法以24度棕榈液油为原料油，分别经过原料油破晶、结晶、养晶和压滤四个步骤直接得到棕榈油二次分提产品－超级棕榈油硬脂/液油。本发明得到的超级棕榈油硬脂/液油用途广泛：超级棕榈油液油可直接用于生产调和油，高温下抗氧化性能强，低温时不发朦，也可以经过氢化后生产替可可脂；超级棕榈油硬脂可直接用于煎炸油，产品稳定，耐煎炸，也可将超级棕榈油硬脂再分提生产类可可脂，此类产品无反式酸，更加营养健康。

Description

棕榈油二次分提产品及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种油脂分提产品，尤其涉及棕榈油二次分提产品-超级棕榈油硬脂/液油。本发明还涉及该棕榈油二次分提产品的制备方法。
背景技术
棕榈油是从棕榈果肉中制取的油脂，超级棕榈液油(super olien)是将经过一次分提后可得到24度棕榈液油(碘价56的棕榈液油)作为原料，通过二次分提技术，控制分提温度时间等使棕榈液油再结晶分提后得到的液体部分，它的物理性质不同于24度棕榈液油，通常熔点比24度棕榈液油低6-10℃，在常温下它完全呈液体状态，且甘油酯的组成范围较窄，能和任何的植物油较好的调和。超级棕榈油硬脂是在棕榈液油冷冻结晶后二次分提出来的固体部分，因此是棕榈液油的副产品，由于它有合适的熔点(25-30℃)低于人体口腔温度且稳定性抗氧化性优越，对于煎炸用油、起酥油、糕点用人造奶油和印度人造酥油等产品来说，超级棕榈油硬脂是很好的天然原料。
二次分提主要应用于制备要求碘价(IV)大于60的超级棕榈液油或超级棕榈硬脂即棕榈油分提的中间馏分(plam middle fraction，PMF)，它含有较高比例的软脂酸油酸三甘油酯，可用来生产类可可脂。通常，第一次结晶分离出的软脂要经过循环重新冷却、结晶、过滤；第二步得到的硬脂就被称为PMF，即超级棕榈油硬脂。为得到高质量的产品，对于两步结晶的技术和要求较为严格(引用贝雷油脂化学第二卷P336)。
该技术的难点在于：原料油的选择；分提过程结晶状况的控制；反应速率及结晶时间的控制；结晶油温的控制。正是由于结晶工艺的复杂性，导致现有的棕榈油分提产品往往收率较低或品质较差。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种棕榈油二次分提产品的制备方法。
本发明的另一个目的是提供该棕榈油二次分提产品的制备方法制备得到的产品，即超级棕榈液油和超级棕榈油硬脂。
为了达到上述目的，本发明提供了一种棕榈油二次分提产品的制备方法，其特征是，该方法包括：首先通过对24度棕榈液油进行先加热然后再冷却的原料油破晶步骤；然后逐渐降低温度进行冷却结晶步骤；接着以冷却水持续冷却而进行养晶步骤；最后进行压滤步骤，以得到超级棕榈油液油和超级棕榈油硬脂。
棕榈油甘油三酯有同分异构体，其晶型分为α型，β′型及β型，这些晶型的稳定性及熔点依次递增。在我们将棕榈油经过一定时间的过冷、过饱和而进行有规则的晶格排列时，首先生成α型晶核。当冷却温度达到α晶型的凝固点时，α型脂晶开始形成。再经过降温和恒温的过程，α型脂晶由垂直的晶胞转化成具有不同倾斜角的晶胞而形成β′型脂晶。β′型脂晶是棕榈油最稳定的晶型。β型虽然晶型较为粗大，但这种晶型较难获得且难于分离。所以在棕榈油分提过程中我们希望得到β′晶型。
具体地，该方法包括以下步骤：
1)原料油破晶：用水温85.0-90℃的热水盘管将原料油加热至60-70℃，以保证将原料油中的原有晶核全部熔掉；然后将原料油高速搅拌下用冷却水快速冷却至27-32℃，搅拌速率8-10r/min；
2)结晶：用冷却水分步将原料油降温至过饱和阶段，首先用19±1℃的冷却水将油温缓慢冷却至21-23℃；再用16±1℃的冷却水将油温缓慢降至17.5-18.5℃，产生晶核；最后再用15±1℃的冷却水缓慢冷却直至肉眼可见大量晶核出现并继续保温，使产品的结晶形态充分转化为稳定的易于过滤的β′晶体，整个过程保持低速搅拌，搅拌速率为5-7r/min；
3)养晶：用10-14℃的冷却水持续冷却以带走油脂结晶产生的热量，养晶温度与目标超级棕榈液油的熔点相当，在此期间让油脂的结晶充分完全，形成稳定的固体油颗粒；养晶过程注意控制油温不高于肉眼可观察到的出晶点时的温度，并保持9-12r/min的搅拌速率高速搅拌，加快油脂结晶散热；
4)压滤：养晶结束后，将油泵入板框过滤机，压滤油温控制在10-15℃，进料压力为2-3Bar，挤压压力为4-10Bar，压滤完成即得超级棕榈油液油和超级棕榈油硬脂。
所述步骤1)中持续加热时间为2-4h。
所述步骤2)晶核产生阶段缓慢冷却时间为5.4-12h。
所述步骤2)晶型转换及稳定阶段冷却时间为3-5h。
所述步骤3)养晶时间为8-20h。
该方案原理是：棕榈油是低熔点和高熔点的甘三酯的混合物，通过冷却结晶并压滤将棕榈油低熔点的液相和高熔点的固相分离。
经过上述方法压滤完成可分别得到超级棕榈液油和超级棕榈油硬脂，其中，超级棕榈液油包含如下组分：
月桂酸(C12:0)      0.1～0.5％
豆蔻酸(C14:0)      0.5～1.5％
棕榈酸(C16:0)      30.0～39.0％
硬脂酸(C18:0)      2.8～4.5％
油酸(C18:1)        43～49.5％
亚油酸(C18:2)      10.5～15％
亚麻酸(C18:3)      0.2～1.0％。
超级棕榈油硬脂包含如下组分：
月桂酸(C12:0)      0.1～0.5％
豆蔻酸(C14:0)      0.5～1.5％
棕榈酸(C16:0)      45.0～56.0％
硬脂酸(C18:0)      3.0～8.0％
油酸(C18:1)        32.0～42.0％
亚油酸(C18:2)      6.0～10.0％
亚麻酸(C18:3)      0.1～0.5％。
本发明得到的棕榈油硬脂/液油用途广泛：棕榈油液油可直接用于生产调和油，高温下抗氧化性能强，低温时不发朦，也可以经过氢化后生产替可可脂；棕榈油硬脂可直接用于煎炸油，产品稳定，耐煎炸，也可将超级棕榈油硬脂再分提生产类可可脂，此类产品无反式酸，更加营养健康。
具体实施方式
下面实施例仅用于说明本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1、以IV56的棕榈液油分提IV65的超级棕榈液油和IV47的超级棕榈油硬脂：
1)原料油破晶：用水温85.0-90℃的热水盘管将原料油加热至65℃，以保证将原料油中的原有晶核全部熔掉；然后将原料油高速搅拌下快速冷却至30℃(梯度冷却，45℃-38℃-35℃-30℃，搅拌速率为9.5r/min)；
2)结晶：结晶罐为INVOICE，原料油的过饱和阶段，将油温慢速冷却至22℃(低速搅拌，搅拌速率为6.5r/min)；晶核产生阶段，用17℃的冷却水将油温缓慢降至18±0.5℃；再用16℃的冷却水缓慢冷却直至大量晶核出现，耗时10h(低速搅拌，搅拌速率为6.5r/min)；晶型转换及稳定阶段，用15℃的冷却水继续缓慢冷却，使晶体充分转化成β′型(低速搅拌，搅拌速率为6.5r/min)；
3)养晶：用14℃的冷却水养晶15h，保证油温不高于肉眼可观察到的出晶点时的温度；
4)压滤：板框过滤机为Netzsch，尺寸为1500×1500(15barg)，处理量：10吨/批。压滤油温控制在13℃，进料压力为2.2Bar，挤压压力为6Bar，
得到IV65的超级棕榈液油(收率为：52％)；IV47的超级棕榈油硬脂(收率为：48％)。
表1实施例1制得棕榈油二次分提产品各项参数
  项目   超级棕榈液油   超级棕榈油硬脂
  酸值AV(KOH mg/g)   0.2max   0.2max
  色泽COLOR(133.4mm)R   3.0Rmax   3.0Rmax
  过氧化值PV(mmol/kg)   5.0max   5.0max
  水分M&V(％)   0.05max   0.05max
  气滋味Odour&taste   气味温和无异味   气味温和无异味
  熔点M.pt(℃)   12   26
  碘价IV(gI/100g)   65   47
  月桂酸(C12:0)   0.22   0.23
  豆蔻酸(C14:0)   1.02   1.08
  棕榈酸(C16:0)   33.3   47.9
  硬脂酸(C18:0)   4.3   4.81
  油酸(C18:1)   45.64   36.80
  亚油酸(C18:2)   14.5   8.33
  亚麻酸(C18:3)   0.4   0.33
  其他长碳链脂肪酸   0.62   0.52
实施例2、以IV56的棕榈液油分提IV63的超级棕榈液油和IV48的超级棕榈油硬脂：
1)原料油破晶：用水温85.0-90℃的热水盘管将原料油加热至65℃，以保证将原料油中的原有晶核全部熔掉；然后将原料油高速搅拌下快速冷却至30℃(梯度冷却，45℃-38℃-35℃-30℃，搅拌速率为9.5r/min)；
2)结晶：结晶罐为：INVOICE，原料油的过饱和阶段，将油温慢速冷却至22℃(低速搅拌，搅拌速率为6.5r/min)；晶核产生阶段，用17.5℃的冷却水将油温缓慢降至18±0.5℃；再用15.5℃的冷却水缓慢冷却直至大量晶核出现，耗时10h(低速搅拌，搅拌速率为6.5r/min)；晶型转换及稳定阶段，用15℃的冷却水继续缓慢冷却，使晶体充分转化成β′型(低速搅拌，搅拌速率为6.5r/min)；
3)养晶：用14℃的冷却水养晶15h，保证油温不高于肉眼可观察到的出晶点时的温度；
4)压滤：板框过滤机为Netzsch，尺寸为1500×1500(15barg)，处理量：10吨/批。压滤油温控制在13.5℃，进料压力为2.2Bar，挤压压力为5.5Bar，
得到IV63的超级棕榈液油(收率为：55％)；IV48的超级棕榈油硬脂(收率为：45％)。
表2实施例2制得棕榈油二次分提产品各项参数
  项目   超级棕榈液油   超级棕榈油硬脂
  酸值AV(KOH mg/g)   0.2max   0.2max
  色泽COLOR(133.4mm)R   3.0Rmax   3.0Rmax
  过氧化值PV(mmol/kg)   5.0max   5.0max
  水分M&V(％)   0.05max   0.05max
  气滋味Odour&taste   气味温和无异味   气味温和无异味
  熔点M.pt(℃)   14   26.8
  碘价IV(gI/100g)   63   48
  月桂酸(C12:0)   0.24   0.20
  豆蔻酸(C14:0)   1.01   1.00
  棕榈酸(C16:0)   36.1   46.2
  硬脂酸(C18:0)   4.2   5.1
  油酸(C18:1)   44.1   37.7
  亚油酸(C18:2)   13.2   8.7
  亚麻酸(C18:3)   0.43   0.24
  其他长碳链脂肪酸   0.72   0.86

Claims (8)

1、一种棕榈油二次分提产品的制备方法，其特征是，该方法包括：首先通过对24度棕榈液油进行先加热然后再冷却的原料油破晶步骤；然后逐渐降低温度进行冷却结晶步骤；接着以冷却水持续冷却而进行养晶步骤；最后进行压滤步骤，以得到超级棕榈液油和超级棕榈油硬脂。
2、根据权利要求1所述的棕榈油二次分提产品的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
1)原料油破晶：用水温85.0-90℃的热水盘管将原料油加热至60-70℃，以保证将原料油中的原有晶核全部熔掉；然后将原料油高速搅拌下用冷却水快速冷却至27-32℃，搅拌速率8-10r/min；
2)结晶：用冷却水分步将原料油降温至过饱和阶段，首先用19±1℃的冷却水将油温缓慢冷却至21-23℃；再用16±1℃的冷却水将油温缓慢降至17.5-18.5℃，产生晶核；最后再用15±1℃的冷却水缓慢冷却直至肉眼可见大量晶核出现并继续保温，使产品的结晶形态充分转化为易于过滤且稳定的β′晶体，整个过程保持低速搅拌，搅拌速率为5-7r/min；
3)养晶：用10-14℃的冷却水持续冷却以带走油脂结晶产生的热量，养晶温度与目标超级棕榈液油的熔点相当，在此期间让油脂的结晶充分完全，形成稳定的固体油颗粒；养晶过程注意控制油温不高于肉眼可观察到的出晶点时的温度，并保持9-12r/min的搅拌速率高速搅拌，加快油脂结晶散热；
4)压滤：养晶结束后，将油泵入板框过滤机，压滤油温控制在10-15℃，进料压力为2-3Bar，挤压压力为4-10Bar，压滤完成即得超级棕榈液油和超级棕榈油硬脂。
3、根据权利要求2所述的棕榈油二次分提产品的制备方法，其特征是，所述步骤1)中持续加热时间为2-4h。
4、根据权利要求2所述的棕榈油二次分提产品的制备方法，其特征是，所述步骤2)晶核产生阶段缓慢冷却时间为5.4-12h。
5、根据权利要求2所述的棕榈油二次分提产品的制备方法，其特征是，所述步骤2)晶型转换及稳定阶段冷却时间为3-5h。
6、根据权利要求2所述的棕榈油二次分提产品的制备方法，其特征是，所述步骤3)养晶时间为8-20h。
7、一种二次分提的超级棕榈液油，其包含如下组分：
月桂酸        0.1～0.5％
豆蔻酸        0.5～1.5％
棕榈酸        30.0～39.0％
硬脂酸        2.8～4.5％
油酸          43～49.5％
亚油酸        10.5～15％
亚麻酸        0.2～1.0％。
8、一种二次分提的超级棕榈油硬脂，其包含如下组分：
月桂酸        0.1～0.5％
豆蔻酸        0.5～1.5％
棕榈酸        45.0～56.0％
硬脂酸        3.0～8.0％
油酸          32.0～42.0％
亚油酸        6.0～10.0％
亚麻酸        0.1～0.5％。
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