CN102273522A - 一种较低反式脂肪酸食用植物油及其精炼方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种较低反式脂肪酸的全精炼食用植物油及其精炼方法。所述植物油为菜籽油、大豆油、玉米油或其任意比的调和油，在该植物油中反式脂肪酸含量≤1wt％，且油脂烟点≥210℃。其精炼方法包括毛油→脱胶→脱酸→脱皂→脱水→脱色→脱杂→脱氧→脱臭→冷却→成品，特点在于脱色段将杂质脱出粒度从25μm降到10μm，在脱臭阶段将脱臭温度控制在230-245℃之间，真空控制在2τ之内。通过对杂质粒度和真空度的控制，实现在较低温情况下完成油脂的精炼并实现最低化反式脂肪结构，同时，精炼后的植物油品质好，即反式脂肪酸降低到正常水平的60％以下，精炼植物油颜色浅、烟点高、纯度高和耐储存，有益大众长远健康。

Description

一种较低反式脂肪酸食用植物油及其精炼方法

技术领域

本发明涉及一种较低反式脂肪酸的全精炼食用植物油及其精炼方法。

背景技术

食用油是人们日常生活的必需品，随着社会的进步和人们生活水平的提高，人们对食用油品质的要求越来越高，其中“反式脂肪酸”引起人们的关注。

当油脂从植物种子中分离出来后，其油脂内含有植物残渣、胶质、色素和已经酸败的游离脂肪酸以及浸出所用的溶剂等非甘油三酯杂质。而油脂精炼目的就是将以上所列物质进行彻底去除，常用工艺是：毛油→脱胶→脱酸→脱皂→脱水→脱色→脱杂→脱氧→脱臭→冷却→成品。以上工艺依次分为：

中和段，包括：毛油→脱胶→脱酸→脱皂→脱水；

脱色段，包括：脱色→脱杂；

脱臭段，包括：脱氧→脱臭→冷却→成品。

这三段工艺仅相对独立，现在市售油脂除原料油以外，只有部分花生油、特级初榨橄榄油、芝麻油三种不经过以上工艺流程。而浅色实际上就完全代表已经经过以上三个过程。全部经过以上三个过程的食用植物油为全精炼食用植物油。

在中和过程中，现在工艺使用食用磷酸脱掉油中胶质，食用烧碱脱除油中游离脂肪酸，最后用软水洗除添加酸、碱后的分离残留物质，其关键设备是离心分离机器。

而在脱色工艺过程中，主要目的是去除油脂中的色素和中和段中的残余皂，加工助剂使用的是白土，利用白土的吸附功能完成以上目的。脱色过程在负压环境中实现。脱色后的油和白土的混合物质经过两次过滤后，将白土和其吸附的杂质全部分离，最后进入油脂精炼的脱臭阶段。在脱色第2次过滤中采用的是缠绕滤棒，加压实现，滤棒孔径为25μm。

油脂脱臭阶段按照字面理解实际上就是除去气味的工段，整体意义上来说，该工段主要作用也在如此。上两个工段所产的油脂是不能食用的，中和段所出的油脂含有微量的皂角，气味含“碱味”，脱色出来的油脂充满刺鼻的气味，而在脱臭过程中这些气味物质在真空蒸馏的情况下予以去除。在油脂精炼脱臭目的中，除了去除气味物质外，还要去除低分子(12个碳链(CH)以下的分子)物质，裂解色素物质(让油脂颜色更浅)，以及裂解在中和、脱色段未排除干净的黄曲霉毒素，以实现油脂更纯净、更稳定和高烟点。

但是，在油脂精炼的脱臭阶段中，因高温和脱色段带入的少量白土微粒的作用，导致了油脂分子结构发生了变异，使油脂脂肪酸反式结构化，其反式结构产生的反式脂肪酸含量随油种、脱臭温度、脱臭时间、进入脱臭阶段杂质量等因数的影响而各不相同。现代精炼技术导致油脂中的亚油酸C18:2；亚麻酸C18:3无可避免地反式结构化，这点是众多油脂厂、油脂设备供应商不愿意正视或没有关注到的实际情况。

在以双键结合的不饱和脂肪酸中，分子结构上可能会出现顺、反两种几何异构体。反式脂肪酸(trans fatty acid)是指至少含有一个反式构型双键的脂肪酸，即碳碳双键上两个碳原子所结合的氢原子分别位于双键的两侧，空间构象呈线形，与饱和脂肪酸相似；而顺式脂肪酸双键上两个碳原子所结合的氢原子在双键的同侧，空间构象呈弯曲状，参见图1所示。

由于反式脂肪酸的空间构象呈线形，因此其分子物理性质也与相同碳原子数的饱和脂肪酸相近，而顺式脂肪酸的空间构象呈弯曲状，其物理性质与相同碳原子数的饱和脂肪酸相差较远。顺反异构体空间构象的不同导致二者物理性质的不同，如顺式脂肪酸多为液态，熔点较低；而反式脂肪酸多为固态或半固体，熔点较高。如硬脂酸的熔点为70℃，顺式油酸的熔点为16℃，而反式油酸的熔点为52℃。

椐相关报道反式脂肪酸的主要危害：

(1)影响生长发育；

(2)导致血栓形成；

(3)促进动脉硬化；

(4)造成大脑功能衰退；

(5)诱发妇女患Ⅱ型糖尿病。

基于以上原因，世界上现有美国、丹麦、香港等国家或地区对反式脂肪酸含量进行了限制。前2个国家限制反式脂肪酸超过2％含量的食物的销售。而香港要求反式油酸t-C18:1和反式亚油酸t-C18:2含量总和超过0.3％的油脂产品需要标识反式脂肪酸的含量。

反式脂肪酸主要有以下三种来源：

1、氢化植物油：植物油进行氢化处理，一部分不饱和脂肪酸会发生结构转变，从天然的顺式结构异化为反式结构。

2、牛、羊等反刍动物的肉和奶：反刍动物体脂中反式脂肪酸的含量占总脂肪酸的4％～11％，牛奶、羊奶中反式脂肪酸的含量占总脂肪酸的3％～5％。

3、油温过高产生反式脂肪酸：通过观察总结，现有的普通精炼工艺使油脂中的亚油酸C18:2和亚麻酸C18:3部分反式化，其含量达到并超过总脂肪酸2％的水平；在非精炼条件下，直接将油脂温度升高超过230℃时，油脂中亚油酸C18:2和亚麻酸C18:3开始反式结构化，其含量随时间延长和温度增加而增加。最值得重视的是这两种脂肪酸是人体必须脂肪酸，以亚油酸为例：C18:2就表示18个碳链上有2个不饱和键，而这2个不饱和键的位置是随机的，而在任何一个双键上(以至2个双键上)产生反式异构的话，其种类都是庞大的。

油脂全精炼工艺中脱臭段导致必需脂肪酸反式结构化，不仅威胁消费者身体健康，而且降低了人体对必需脂肪酸的摄入量。如果在脱臭段为防止脂肪酸反式结构化而直接简单地降低脱臭温度，精炼后的植物油不能满足国家标准(例如颜色、烟点、气味、纯度和耐储存方面)。现在常用植物油脂精炼工艺为满足国内国家标准及货架期而存在过度精炼，使市场中常见植物油(除压榨花生油外的所有全精炼植物油)都存在着使人体必需脂肪酸亚油酸(C18:2)、亚麻酸(C18:3)较大比例反式结构化。下文中，称其为反式亚油酸(t-C18:2)和反式亚麻酸(t-C18:3)。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种较低反式脂肪酸的全精炼食用植物油，该植物油中反式脂肪酸含量低于市场平均水平50％以上，且品质优，颜色浅、烟点高、纯度高和耐储存；既保持了消费者已经养成的油脂消费认知，也最大限度地控制了产品中危害物质反式脂肪酸的含量。

本发明的另一目的在于提供上述较低反式脂肪酸食用植物油的精炼方法。

根据本发明，本发明提供一种较低反式脂肪酸的食用植物油，所述植物油为菜籽油、大豆油、玉米油或其任意比的调和油，其特征是，在该植物油中反式脂肪酸含量≤1wt％，且该植物油的油脂烟点≥210℃；更优选的是，在该植物油中反式脂肪酸含量为0.08wt％～1wt％，且该植物油的油脂烟点为210℃～225℃，其中，反式脂肪酸包括反式油酸t-C18:1、反式亚油酸t-C18:2和反式亚麻酸t-C18:3；最优选的是，在该植物油中反式脂肪酸含量为0.08wt％～1wt％，且其中反式油酸t-C18:1和反式亚油酸t-C18:2含量和为0.08wt％～0.3wt％，反式亚麻酸t-C18:3含量为0wt％～0.7wt％。(而反式油酸t-C18:1是植物天然存在的，现代精炼油脂的过程不会导致t-C18:1的含量升高或降低。)

本发明提供上述较低反式脂肪酸食用植物油的精炼方法，该方法包括毛油→脱胶→脱酸→脱皂→脱水→脱色→脱杂→脱氧→脱臭→冷却→成品，其特征是，毛油经过脱胶、脱酸、脱皂、脱水、脱色后，进行脱杂，所述脱杂采用5～10μm、优选10μm的缠绕滤棒，加压，并优选加压6kg进行过滤；脱杂后的植物油在脱氧后，进行脱臭，所述脱臭在230～245℃、真空控制在0～2τ，优选真空控制在2τ；脱臭后的植物油经冷却后，即可进行调配、包装成植物油成品。

本发明在保持油脂精炼主体设备、工艺主体基本不变化的情况下，即，使油脂保持现国家标准的一级水平的同时，又能使总反式脂肪酸含量下降50％以上，达到并保持大豆油、菜籽油、玉米油的总反式脂肪酸含量在1wt％以内，并能实现常年正常生产。

常规植物油精炼工艺在脱臭阶段脱臭温度一般在255℃-265℃，以实现对油脂颜色最佳降解，对酸价最好控制。本发明主要特点在脱色段将杂质脱出粒度从25μm降到10μm，在脱臭阶段将脱臭温度控制在230-245℃之间，脱臭真空控制在2τ之内。通过对杂质粒度和真空度的控制，实现在较低温情况下完成油脂的精炼并实现最低化反式脂肪结构，同时精炼后的植物油品质好，满足国家标准。

在油脂精炼中，当脱臭油温度低于230℃时，不管真空如何，所得的精炼油感官(气味)不合格。而脱色二次过滤使用25μm的滤棒时，即使在低温脱臭，其反式脂肪酸也处于一种波动状态，这与脱色段的一些微粒进入脱臭段有关，而只有使用10μm及以下的滤棒时，其反式脂肪酸含量处于稳定受控状态，而滤棒过细会导致流量过小，生产难以连续情况。

本发明与常规精炼工艺对比：

	脱杂过滤进入高温阶段的杂质控制级别	脱臭温度	脱臭真空
				常规使用条件	20～25μm	255～265℃	3～6τ
本发明条件	5～10μm	230～245℃	0～2τ

本发明在保证全精炼油脂主要特性(颜色浅、烟点高、纯度高和耐储存的特性)不变、现有的精炼设备不变的情况下，通过控制脱杂过滤、脱臭温度、脱臭真空度三个要素将必需脂肪酸的反式脂肪酸降低到正常水平的60％以下。本发明提供的精炼植物油，颜色浅、烟点高、纯度高和耐储存，且反式脂肪酸含量低，有益大众长远健康。

附图说明

图1为顺式和反式脂肪酸的结构示意图。

具体实施方式

采用ALFA设备，对植物油进行精制。

实施例1

400吨大豆油，其毛油质量：FFA＝0.51％  PV＝2.47meq/kg  含杂：0.03％  含磷脂：61.36ppm

将200吨大豆油按照常规工艺条件进行精炼，即：毛油→脱胶→脱酸→脱皂→脱水→脱色→脱杂→脱氧→脱臭→冷却→成品

各段参数如下：按照油量0.1wt％均匀加入磷酸；按照游离脂肪酸含量均匀加入烧碱并超碱15％；按照油量10wt％加入软水水洗；然后，按照油量1.2wt％加入白土进行脱色，二次过滤芯25μm，脱臭温度255℃，脱臭流量10500L/h，脱臭时间45min，真空维持在4τ；将其全部精炼完后抽取混合样进行检验。

将余下的200吨大豆油按照本发明的方法进行精制，即将二次过滤芯更换为10μm，加压过滤保持正常流量；脱臭温度设定为230℃，流量10500L/h，脱臭时间45min，调整真空度稳定在2τ，将所炼大豆油单独放置后取样进行检验。

成品的主要理化指标对比如下：

	FFA	PV	红色R	烟点
					常规条件下精炼	0.05％	0	0.9	220
本发明条件下精炼	0.05％	0	0.8	220

反式脂肪酸检验方法按照SN/T1945-2007《食品中反式脂肪酸含量的测定方法毛细管气相色谱法》，使用高压气相设备HP6900。检验结果如下(反式脂肪酸对比如下)：

	t-C18:1	t-C18:2	t-C18:3	总反式脂肪酸
					常规条件下精炼	0.04％	0.68％	1.03％	1.75％
本发明条件下精炼	0.04％	0.22％	0.37％	0.63％
					下降比例		67％	64％	64％

所产油全部符合GB1535一级油的标准

实施例2

低芥酸菜籽油400吨，毛油质量指标如下：FFA＝0.42％  PV＝2.8meq/kg含杂：0.03％  含磷脂：31.3ppm

将200吨低芥酸菜籽油按照常规工艺条件进行精炼，各段参数如下：按照油量0.08wt％均匀加入磷酸；按照游离脂肪酸含量均匀加入烧碱并超碱15％；按照油量10wt％加入软水水洗后；按照油量1.2wt％加入白土进行脱色。二次过滤芯25μm，脱臭温度255℃，脱臭流量10500L/h。

将余下的200吨低芥酸菜籽油按照本发明的方法进行精制，将二次过滤芯更换为10μm，加压过滤保持正常流量；脱臭温度设定为240℃，流量10500L/h，脱臭时间45min，调整真空度稳定在2τ，将所炼菜籽油单独放置后取样进行检验。

成品的理化指标对比如下：

	FFA	PV	红色R	烟点
					常规条件下精炼	0.03％	0	0.5	220
本发明条件下精炼	0.04％	0	0.9	220

反式脂肪酸检验方法按照SN/T1945-2007《食品中反式脂肪酸含量的测定方法毛细管气相色谱法》，使用高压气相设备HP6900；检验结果如下(反式脂肪酸对比如下)：

	t-C18:1	t-C18:2	t-C18:3	总反式脂肪酸
					常规精炼	0.07％	0.41％	1.89％	2.37％
本发明条件下精炼	0.07％	0.08％	0.39％	0.55％
					下降比例		80％	79％	77％

所产油全部符合GB1536一级油的标准

实施例3

已经中和脱色好的脱蜡玉米油400吨进行对比，其质量指标如下：FFA＝0.20％  PV＝1.57meq/kg  杂质0.01％  含磷0.56ppm

将200吨脱蜡玉米油按照常规工艺条件进行精炼脱色和脱臭(由于该油已经脱蜡，故只有脱色脱臭工段)。按照油量的0.8wt％添加白土，过滤芯为25μm，脱臭温度260℃，真空维持4τ，流量10000L/h，脱臭时间45min。

将余下的200吨脱蜡玉米油按照本发明的方法进行精制，将二次过滤芯更换为10μm，加压过滤保持正常流量；脱臭温度设定为245℃，流量10500L/h，脱臭时间45min，调整真空度稳定在2τ，将所炼玉米油单独放置后取样进行检验。

成品的理化指标对比如下：

	FFA	PV	红色R	烟点
					常规条件精炼	0.05％	0	0.8	215
本发明条件下精炼	0.05％	0	0.6	215

反式脂肪酸检验方法按照SN/T1945-2007《食品中反式脂肪酸含量的测定方法毛细管气相色谱法》，使用高压气相设备HP6900；检验结果如下其反式脂肪酸对比如下：

	t-C18:1	t-C18:2	t-C18:3	总反式脂肪酸
					常规条件下精炼	0.05％	2.10％	0.26％	2.41％
本发明条件下精炼	0.05％	0.40％	0.10％	0.55％
					下降比例		81％	61％	77％

所产油全部符合GB19111一级油的标准

Claims (9)

1.一种较低反式脂肪酸的食用植物油，所述植物油为菜籽油、大豆油、玉米油或其任意比的调和油，其特征是，在该植物油中反式脂肪酸含量≤1wt％，且该植物油的油脂烟点≥210℃。

2.根据权利要求1所述的较低反式脂肪酸的食用植物油，其特征是，在该植物油中反式脂肪酸含量为0.08wt％～1wt％，且该植物油的油脂烟点为210℃～225℃，其中，反式脂肪酸包括反式油酸t-C18:1、反式亚油酸t-C18:2和反式亚麻酸t-C18:3。

3.根据权利要求1或2所述的较低反式脂肪酸的食用植物油，其特征是，在该植物油中反式脂肪酸含量为0.08wt％～1wt％，且其中反式油酸t-C18:1和反式亚油酸t-C18:2总含量为0.08wt％～0.3wt％，反式亚麻酸t-C18:3含量为0wt％～0.7wt％。

4.根据权利要求1所述的较低反式脂肪酸的食用植物油，其特征是，所述植物油为大豆油；油脂烟点为220℃；在该大豆油中，反式油酸t-C18:1的含量为0.04wt％，反式亚油酸t-C18:2的含量为0.22wt％，反式亚麻酸t-C18:3的含量为0.37wt％。

5.根据权利要求1所述的较低反式脂肪酸的食用植物油，其特征是，所述植物油为菜籽油；油脂烟点为220℃；在该菜籽油中，反式油酸t-C18:1的含量为0.07wt％，反式亚油酸t-C18:2的含量为0.08wt％，反式亚麻酸t-C18:3的含量为0.39wt％。

6.根据权利要求1所述的较低反式脂肪酸的食用植物油，其特征是，所述植物油为玉米油；油脂烟点为215℃；在该玉米油中，反式油酸t-C18:1的含量为0.05wt％，反式亚油酸t-C18:2的含量为0.40wt％，反式亚麻酸t-C18:3的含量为0.10wt％。

7.一种如权利要求1-6中任一项所述的较低反式脂肪酸的食用植物油的精炼方法，该方法包括毛油→脱胶→脱酸→脱皂→脱水→脱色→脱杂→脱氧→脱臭→冷却→成品，其特征是，毛油经过脱胶、脱酸、脱皂、脱水、脱色后，进行脱杂，所述脱杂采用5～10μm的缠绕滤棒，加压进行过滤；脱杂后的植物油在脱氧后，进行脱臭，所述脱臭在230～245℃、真空控制在0～2τ进行；脱臭后的植物油经冷却后，即可进行调配、包装成植物油成品。

8.根据权利要求7所述的较低反式脂肪酸的食用植物油的精炼方法，其特征是，所述脱杂采用10μm的缠绕滤棒，加压6kg进行过滤。

9.根据权利要求7或8所述的较低反式脂肪酸的食用植物油的精炼方法，其特征是，所述脱臭真空控制在2τ。

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