CN102482614A - 含有低水平的结合mcpd的脱臭食用油或脂肪以及通过羧甲基纤维素和/或树脂纯化的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了制备含有低水平的结合MCPD(一氯丙二醇酯)和/或低水平的结合3-MCPD的脱臭的食用油或脂肪的方法。该方法包括将油或脂肪与羧甲基纤维素或离子交换树脂接触的步骤。羧甲基纤维素可以是
Description
发明领域
本发明涉及精制、纯化、生产和加工食用油或脂肪。本发明进一步涉及制备含有有限量的结合MCPD(一氯丙二醇酯)的纯化的食用植物油,例如棕榈油。
发明背景
食用油或脂肪常常进行多个处理步骤将粗制油或脂肪转化为具有确定纯度和确定感官特征的精制产品。
这些精制步骤可以包括脱胶、中和、漂白、活性炭处理、过滤、蒸馏和/或脱臭。
特别的是,脱臭步骤通常通过除去大多数挥发性物质而完善精制油。不希望的挥发性物质(引起异味(off-taste)和臭味(off-odours))通常比甘油三酯更易挥发并且可以通过脱臭步骤除去。
在常规的脱臭步骤中,在高温(通常在175℃至270℃之间)和低压(典型地在低于5mbar真空下)下向油或脂肪中注入蒸汽。
精制的食用油或脂肪通常用于多种食品中。精制油并且特别是棕榈油或鱼油是典型的实例。这些油例如棕榈油在食品中提供功能,并且在膳食中递送必需的脂质,同时递送特定分布的脂肪酸。同时这些油用作多种脂溶性营养素(例如某些亲脂维生素)或多种希望的矫味剂的载体。在婴儿配方中,例如植物油可以代表至多50%的婴儿配方能量。
下面将在食用植物油的背景下以说明的非限制性方式描述本发明。然而本发明包括所有来源的食用油和脂肪(植物油、动物脂肪、鱼油、乳衍生的脂肪等)。
食用油和脂肪并且特别是植物油非常易于氧化,并且可能是亲脂性不希望的矫味剂、香味剂或有色化合物的不适宜载体。特别的是,通常需要获得含有低水平的游离脂肪酸的完全精制且脱臭的植物油。由于非常易于氧化,已知游离脂肪酸、特别是多不饱和脂肪酸诱导不希望的感官特征。类似地,油和脂肪可以包含多种不希望的分子。这些不希望的化合物可以由粗制油携带和/或出现在油的多个加工步骤中:例如通常在高温下处理油。高温与存在特定化合物(例如氧或不希望化合物的前体)的组合可以导致成品油含有特定不希望的化合物(通常称之为“污染物”)。
虽然某些加工步骤的目的是除去某些不希望的化合物,但是相同的加工步骤可以增加成品中其它不希望的化合物的形成。因此必须在希望的作用和存在的不希望的污染物之间找到谨慎平衡。
例如,在很多情况下,希望纯化天然的棕榈油,以除去类胡萝卜素分子,所述的类胡萝卜素分子引起棕色/橙色。事实上获得清澈的油对于成品的视觉质量通常是重要的。然而类胡萝卜素最好通过在相对高温下处理除去(加热漂白)。这种高温处理(典型地高于200℃),尽管是必需的,但是会促进油和污染分子的氧化。相反,这些氧化的分子可能产生异臭(off-flavors)。因此,需要平衡的加工以减轻所有不希望的化学反应同时诱导希望的纯化。这些加工的参数非常复杂(例如温度、压力、顺序、持续时间、加入的反应物、天然油或脂肪的特性、设备设计等)。
一氯丙二醇酯(MCPD酯)已经被鉴定为完全精制的脂肪和油中的加工诱导的次要组分。它们主要是在脱臭步骤中形成的。至少显示出形成两种异构体,即2-和3-MCPD酯,后者是主要的异构体。所有完全精制的脂肪和油含有2-和3-MCPD酯;然而,基于棕榈的油通常是含有相对高含量的2-和3-MCPD酯的油。虽然尚未完全理解MCPD酯的确切形成过程,但是已经观察到加工温度、特别是蒸汽脱臭加工具有很大影响:温度越高,植物油中发现的结合MCPD的量越高。特别的是,温度高于180℃、高于200℃、高于240℃或高于270℃分别诱导更高的结合MCPD的形成。
游离的3-MCPD受到关注是由于其潜在的不利的健康作用,并且已经成为食品中的关注对象。最近假说认为3-MCPD酯在摄入后至少部分水解为游离的3-MCPD。然而目前没有数据表明食品中3-MCPD酯(结合3-MCPD)的负面健康作用。尽管如此,鉴于可能水解为游离的3-MCPD,某些权威将结合MCPD视为食品(例如婴儿配方)中的不希望的分子。有兴趣监测食品(特别是婴儿配方)中结合3-MCPD水平。类似地,有兴趣研究在纯化食用油或脂肪所用的加工步骤过程中控制结合3-MCPD形成的方法。通过延伸,类似的考虑理论上可以应用于结合2-MCPD。
限制精制油中结合3-MCPD的存在可以通过仔细选择所用的油或脂肪来源或者油或脂肪的类型来实现。然而,供应含有低结合MCPD的物质是不确定的,并且目前没有含有保证的低水平MCPD酯的基于棕榈的油是商购可获得的。
限制加工步骤过程中结合MCPD的形成是研究的另一个途经。
需要获得低结合MCPD同时不含其它污染物或不希望的分子的油或脂肪。
需要低结合MCPD同时是完全精制且脱臭的食用油或脂肪。这类油或脂肪必须具有中性气味,和/或没有异味,和/或清澈外观,和/或低水平游离脂肪酸。
需要低结合MCPD同时保留所有其它希望的脂溶性营养素的食用油或脂肪。
相应需要保留成品油或成品中最低水平的结合MCPD的方法。
需要纯化食用油或脂肪的方法,该方法除去或限制结合MCPD或结合MCPD前体的形成。
最后需要纯化油或脂肪的方法,该方法导致低水平的结合MCPD并且没有臭味和/或异味和/或具有清澈外观和/或含有有限水平的游离脂肪酸。
结合上述需求,需要获得上述油或脂肪以及制备方法,其涉及低水平的结合3-MCPD,因为结合3-MCPD被描述为最有兴趣的MCPD化合物。
发明概述
本发明涉及纯化食用油或脂肪的方法。该方法包括用于除去异味、臭味和其它挥发性环境污染物的脱臭步骤以及将油或脂肪与离子交换树脂的接触步骤。接触步骤例如用于限制油或脂肪中结合MCPD的形成。加工后,油或脂肪包含每kg油或脂肪1000μg或更少量的结合MCPD。
第一方面,本发明提供了植物油、优选棕榈油、棕榈衍生的棕榈油精或棕榈硬脂精,其含有低含量的结合MCPD同时没有臭味、异臭和/或含有低水平游离脂肪酸和可接受水平的环境污染物。
第二方面,本发明提供食品,优选婴儿配方、婴孩食品、婴儿谷物或肠内营养组合物,其包含引用的油或脂肪同时是完全满足目标婴孩、婴儿或患者的营养。通过延伸,本发明可以涉及包含食用油或脂肪的任何类型的食品和饮料。
发明详述
定义:在本申请书中,下列术语具有如下含义:
“婴儿”表示年龄小于12个月的儿童。
“婴孩”通常是指小于3岁的儿童。
“婴儿配方”是用于婴儿和婴孩的营养组合物。婴儿配方可以是完全营养组合物,即能满足目标婴儿或婴孩的所有营养需求,或者可以补充其它食物。
“肠内营养组合物”涉及肠内、口服或通过管饲施用于具有特别营养需求的儿童或成人的营养产品。通常那些儿童或婴儿是最虚弱的患者(疾病、感染...)并且需要特别的营养。
“益生菌”表示对宿主健康或幸福具有有益作用的微生物细胞制剂或微生物细胞组分。(Salminen S.,Ouwehand A.,Benno Y.等人,“Probiotics:how should they be defined(益生菌:它们应当如何定义)”,Trends Food Sci.Technol.1999:10107-10)。
“MCPD”:对于本发明目的,术语“MCPD”表示“一氯丙二醇”以及任何下列已知的化学名称的分子:3-一氯-1,2-丙二醇和/或2-一氯-1,3-丙二醇和/或1-一氯-2,3-丙二醇。MCPD的三种异构体理论上是已知的并且包括在通用术语“MCPD”中:3-MCPD、2-MCPD、1-MCPD。这三种异构体分别在甘油主链的sn-3、sn-2和sn-1位上含有氯分子。3-MCPD(3-一氯-1,2-丙二醇)(MW 110.54)是无色的,略微油性液体,沸点213℃。其溶于水并且能与乙醇、丙酮和乙醚互溶。1,3-DCP(1,3-二氯-2-丙醇)(MW128.99)是沸点为174.3℃的液体。其溶于水并且与乙醇和乙醚互溶。
“结合MCPD”:对于本发明目的,“结合MCPD”对应于酯化至脂肪酸的MCPD残基。其对应于任何类型MCPD酯通过水解而释放的MCPD的量。结合MCPD的量通常是通过结合2-MCPD和结合3-MCPD之间的测量来区分的。
“MCPD酯”是包含结合MCPD残基的分子。
“结合3-MCPD”:对于本发明目的,“结合3-MCPD”对应于3-MCPD酯(3-一氯-1,2-丙二醇酯)通过水解而释放的3-MCPD的量。
结合MCPD可以通过任何描述的方法并且特别是通过下面描述的方法来测定。
除非另外说明,否则所有提到的百分数是重量百分数。
发明方法:
本发明的方法是针对纯化植物油或脂肪。本发明的油或脂肪可以用于人或动物消耗。本发明的油或脂肪优选是棕榈衍生的油。事实上这类油来源已经显示出(a)包含相对高水平的结合MCPD,当常规加工时,以及(b)具有重要的经济价值,因为棕榈油及其衍生物广泛用于多种食物和喂养产品。特别适合本发明的是棕榈油、棕榈油精和棕榈硬脂精:在常规加工中它们显示出升高水平的结合MCPD。本发明人已经证实多种来源的油易于导致多种含量的结合MCPD。假设某些植物油含有更高量的杂质或污染物,所述的杂质或污染物是MCPD的前体或在常规加工过程中能增加它们的形成。多种来源(植物或动物)的脂肪和油已经显示出是本发明上下文中感兴趣的:本发明感兴趣的油和脂肪的列表包括棕榈油、棕榈油精、棕榈硬脂精、棕榈仁、中链甘油三酯油(MCT)、无水乳脂肪、奶油油和鱼油。相反其它油在常规加工后结合MCPD相对低:例如从组织中提取的某些动物脂肪、琉璃苣油、黑醋栗种子油、奶油油、可可脂、玉米油、棉子油、高油酸葵花子油、中油酸葵花子油、橄榄油、花生油、菜子油(低芥酸)、低亚麻酸高油酸菜子油、米糠油、红花油、高油酸红花油、芝麻子油、葵花子油、椰子油、大豆油以及用于制备可可脂同等物的野生脂肪。
本发明的纯化方法包括将油或脂肪与羧甲基纤维素或离子交换树脂接触步骤,以便限制油或脂肪中结合MCPD的形成。纯化食用油或脂肪的方法包括脱臭步骤,除去异味和臭味,并且包括将所述的油或脂肪与羧甲基纤维素或离子交换树脂接触步骤,限制所述的油或脂肪中结合MCPD的形成。
树脂可以是阳离子交换树脂。在一个实施方案中,树脂包括任选与磺酸盐官能团一起的交联聚苯乙烯基质。在一个实施方案中,树脂包括Rohmand Haas公司(100 Independence Mall West,Philadelphia,Pa 19106,USA)的AmberliteTM FPC11 Na。树脂可以包含100%或80%至100%之间的AmberliteTM FPC11 Na。在一个实施方案中,树脂包含40%至60%的阳离子树脂、优选Rohm and Haas公司(USA)的AmberliteTM FPC11 Na,以及含有不同官能团的40%至60%的树脂。
在一个实施方案中,离子交换树脂包括羧甲基纤维素或者由羧甲基纤维素组成。
在一个实施方案中,离子交换树脂包括衍生自羧甲基纤维素或相关家族的树脂或者由衍生自羧甲基纤维素或相关家族的树脂组成。在一个实施方案中,离子交换树脂可以包括羟丙基纤维素、甲基纤维素或交联羧甲基 纤维素钠,或者由羟丙基纤维素、甲基纤维素或交联羧甲基纤维素钠组成。在一个实施方案中,树脂或羧甲基纤维素(CMC)可以包括CMC盐、优选钠盐,或者由CMC盐、优选钠盐组成。本文件中通用表达羧甲基纤维素包括任何已知的CMC盐。
在标准的命名法中,羧甲基纤维素也称为E466或缩写为CMC。
术语“羧甲基纤维素”在本文件中等同于“羧基甲基纤维素”并且表示包括羧甲基纤维素或羧甲基纤维素衍生物或羧甲基纤维素盐的任何物质,或者由羧甲基纤维素或羧甲基纤维素衍生物或羧甲基纤维素盐的任何物质组成。
羧甲基纤维素可以是含有与吡喃葡萄糖单体上某些羟基结合的羧甲基的纤维素衍生物。在一个实施方案中,羧甲基纤维素包括HerculesInternational GmbH(Eurohaus,Rheinweg 11,CH-8200 Schaffhausen,Switzerland)的纤维素树胶纯化的羧甲基纤维素钠。在一个实施方案中,纤维素树胶是羧甲基纤维素的钠盐。羧甲基纤维素可以包含100%或80%至100%之间的纤维素树胶。在一个实施方案中,羧甲基纤维素包含40%至60%的纤维素树胶,优选HerculesInternational GmbH(Switzerland)的9M31F,以及含有不同取代范围、粒度分布和粘度的40%至60%的羧甲基纤维素。
本发明包括脱臭步骤,优选常规脱臭。脱臭可以被认为是汽提(stripping)油的特别方式:脱臭的具体目的是减少异味、臭味、游离脂肪酸和某些环境污染物。油或脂肪的常规脱臭是通过蒸汽(气态形式的水)流来完成的。
本发明的方法可以包括将油或脂肪与羧甲基纤维素或离子交换树脂接触步骤,如此在接触步骤和脱臭步骤之后,油或脂肪包含每kg油或脂肪1000μg或更少量的所述的结合MCPD。在本发明的方法中,油或脂肪与树脂的接触限制了油或脂肪中结合MCPD的形成,例如油或脂肪在加工后包含每kg油或脂肪(重量/重量)1500μg或更少、1000μg或更少、800μg或更少、750μg或更少、500μg或更少、250μg或更少、100μg或更少量的结合MCPD。特别是油或脂肪中的结合3-MCPD在加工后包含每kg油或脂肪(重量/重量)1450μg或更少、950μg或更少、800μg或更少、700μg或更少、500μg或更少、250μg或更少、100μg或更少量的结合MCPD。本发明人认为MCPD越低越好,达到每kg油1000μg或更少的水平表示加工的油的多种质量参数之间良好的折中(低游离脂肪酸含量、无异臭或臭味、低杂质等...)。
在一个实施方案中,本发明的方法例如获得在加工后含有每kg油或脂肪950μg或更少量的所述的结合3-MCPD的油或脂肪。
在一个实施方案中,羧甲基纤维素或树脂至少部分与结合3-MCPD或结合2-MCPD或结合3-MCPD的前体或结合2-MCPD的前体结合。
在一个实施方案中,本发明的纯化方法包括用惰性气体汽提油的步骤。汽提常规包括将油与气体接触,以这种方式气体可以萃取或带出油中的大多数挥发性组分和/或杂质和/或污染物。典型的汽提是通过在压力下向油面下鼓入/注入气体完成的。常规的汽提压力、时间、设备设计和温度是重要的加工参数。汽提通常在相对高温下进行。油汽提可以在高于140℃、高于180℃、高于200℃、240℃或至多270℃的温度下进行,以除去油中特别的不希望的分子或杂质。汽提可以用氮气作为惰性气体进行。其它惰性气体被认为在本发明范围内(例如氩气或氙气)。脱臭也可以用其它汽提介质进行。已经描述的氮气脱臭特别旨在具有温和的脱臭条件。然而没有描述氮气脱臭在加工的油或脂肪中具有特别的防止结合MCPD形成的作用。同时描述的氮气脱臭不能维持加工参数,所述的参数对于使其能够有效脱臭是非常严谨的。在一个实施方案中,本发明的方法包括用氮气汽提油或脂肪的步骤,其中接触步骤、汽提步骤和脱臭步骤至少部分共存。
将油或脂肪与羧甲基纤维素或树脂接触步骤可以在两个分开的加工步骤中进行。然而,在一个实施方案中,接触和脱臭可以在一个单个共存的步骤中进行。
在一个实施方案中,接触步骤在35℃至85℃之间、优选50℃至70℃之间的温度下操作。在另一个实施方案中,接触步骤的温度可以升高到50℃至100℃之间(为了使其能够提高羧甲基纤维素/树脂的结合率和/或油或脂肪的更好的加工性)。温度必须足够高,以允许(a)低粘度和(b)有效除去油中的污染物、杂质和/或不希望的化合物。这些化合物或分子在大多数情况下是根据它们的挥发性除去的。在一个实施方案中,脱臭步骤是在足以诱导所述的油中MCPD形成的温度(优选高于140℃或高于180℃,最优选在180℃至250℃之间)下操作的。
在一个实施方案中,本发明的方法包括将油或脂肪与羧甲基纤维素或树脂接触1小时至6小时之间、小于5小时、30分钟至180分钟之间或者20至70分钟之间。认为短接触时间可能获得最有效的加工,同时接触时间必须足够长,以使得羧甲基纤维素或树脂的最佳作用并且除去油或脂肪中的不希望的化合物。在一个实施方案中,整个加工,脱臭步骤进行小于5小时、小于2小时或小于1小时。温和加工条件和/或快速加工可能有助于防止不希望的化合物、例如结合MCPD的形成。
在一个实施方案中,接触步骤是用2至100个柱床体积之间、优选5至50个柱床体积之间的量的树脂操作的。
在一个实施方案中,接触步骤是用0.5至20%(g/100g)之间、优选1至5%(g/100g)之间的量羧甲基纤维素操作的。
结合MCPD可以存在于精制加工之前的粗制油中,可以在先前的加工(例如提取、纯化、贮存等...)过程中形成。此外,本发明人已经发现结合MCPD主要是在脱臭加工(特别是常规蒸汽脱臭加工)过程中形成的。不受理论的限制,有时假设认为常规蒸汽脱臭所用的水(合格的工业用水)中存在的氯化物在足够的压力和温度下可能触发结合MCPD的形成。然而,这可能不是形成MCPD酯的唯一原因。事实上假设认为MCPD酯的形成由至少4个变量决定:
-单-和二甘油酯含量
-氯化物含量
-质子活性
-载体,例如类葫萝卜素、生育三烯酚、生育酚,引起氯化物紧密接触前体,从而在加工过程中形成结合MCPD。
认为形成速率将基于获得的能量。如果获得足够能量,反应可以发生,因为4个变量将获得足够能量一起相互作用,以形成MCPD酯。能量是根据脱臭温度获得的。质子当然是通过蒸汽释放的,或当蒸汽进入与高温下的油接触而释放质子。不受理论的限制,认为羧甲基纤维素或树脂选择性结合脱臭加工过程中参与MCPD酯形成的某些分子,例如结合3-MCPD的前体或结合2-MCPD的前体。羧甲基纤维素或树脂还可以直接结合衍生自MCPD的分子(例如酯),其可能最初存在于材料中。因此,树脂可以有助于减少MCPD前体的载量。因此,蒸汽脱臭加工导致加工后油或脂肪中结合MCPD形成的减少。
在一个实施方案中,本发明方法的特征在于当与常规纯化方法(相同的油)相比时,减少至少2倍、至少3倍、至少5倍或至少10倍的结合3-MCPD,所述的常规纯化方法包括常规蒸汽脱臭,但不包括将所述的油或脂肪与羧甲基纤维素或树脂接触的步骤。
在本发明的一个实施方案中,脱臭条件(温度、持续时间、时间、压力、设备设计...)对于至少部分形成加工的油中鉴定的结合MCPD是非常严谨的。在一个实施方案中,结合MCPD至少部分是在脱臭步骤中形成的。在一个实施方案中,本发明涉及方法,其中脱臭是在足以诱导油或脂肪中结合MCPD形成的温度下操作的。优选地,所述的步骤是在140℃至270℃之间、最优选180℃至250℃之间的温度下进行的。加工条件的适当平衡确实发现消除了不希望的化合物(即温度和/或其它加工条件足够严谨),同时最小化其它不希望的化合物(例如结合MCPD)的形成(结合MCPD的形成通常与加工的温度或严谨性相关)。
本发明的食用油或脂肪
在某些方面,本发明的食用油或脂肪涉及脱臭(即表现出脱臭油的内在特性)且包含每kg脱臭油或脂肪小于1000μg的结合MCPD(优选每kg小于750μg的结合MCPD、最优选每kg小于500μg、小于250μg或小于100μg)(重量/重量)的油或脂肪。
本发明还涉及脱臭(即表现出脱臭油的内在特性)且包含每kg脱臭油或脂肪小于950μg的结合3-MCPD(优选每kg小于700μg的结合3-MCPD、最优选每kg小于500μg、小于250μg或小于100μg)(重量/重量)的油或脂肪。
认为通过常规加工,精制的/纯化的油或脂肪大多数时候总是固有地获得相对高水平的结合MCPD。事实上它们的加工条件(例如使用蒸汽脱臭,随后使用其它剧烈的常规加工)常常以显著速率触发结合MCPD的形成。此外,常规级分可以优选分离油精级分中的MCPD酯。
在一个实施方案中,脱臭油或脂肪包含每100g油或脂肪小于0.5g的游离脂肪酸,优选小于0.25g、小于0.2g、小于0.1g或小于0.05g。游离脂肪酸的存在和它们的量是油或脂肪进行脱臭加工的一个良好指示。不受理论的限制,认为在常规加工中同时获得低游离脂肪酸和低结合MCPD含量是不可能的。
在一个实施方案中,油或脂肪包含每100g油或脂肪小于0.5g水分,优选小于0.25g或小于0.1g。含水量也可以是加工参数严谨性的一个指示,同时获得低含水量和低结合MCPD水平通常是不可能的,甚至还具有低水平游离脂肪酸,通常更是不可能的。
在本发明的一个实施方案中,脱臭油是加工的衍生自棕榈的植物油,优选棕榈油,棕榈油精和/或棕榈硬脂精。
本发明的产品
在一个实施方案中,本发明涉及包含上述脱臭油或脂肪的食品。该食品优选是婴儿配方、婴孩食品和/或婴儿谷物和/或肠内营养组合物。但是,食品可以选自任何食品,对于所述的食品,结合MCPD的水平维持在低水平是至关重要的。在一个实施方案中,食品包含0.2%至35%(重量/重量)之间、优选1%至30%之间或1%至10%(重量/重量)之间量的本发明的油或脂肪。本发明的食品可以包含每kg提取的脂肪1000μg或更少、900μg或更少、750μg或更少、500μg或更少、250μg或更少、100μg或更少量的结合MCPD(在食品情况下,结合MCPD的量是根据从考虑的产品中提取的脂肪量计算的,不是所有脂肪可以被提取)。本发明的食品可以包含每kg提取的脂肪950μg或更少、850μg或更少、700μg或更少、500μg或更少、250μg或更少、100μg或更少量的结合3-MCPD。
本发明的其它组分:
在一个实施方案中,食品包含益生菌,优选活的益生菌。益生菌可以以每克食品103至1012菌落形成单位(cfu)、更优选105至108cfu的剂量存在于食品中。不受理论的限制,假设结合MCPD能影响食品中活益生菌的存活。因此,维持含有益生菌的食品(例如含有益生菌的婴儿配方)中低结合MCPD水平是有利的。益生菌可以是文献中常规描述用于食品的那些。
在一个实施方案中,食品包含益生元。益生元可以协同增强益生菌的存活率。
其它氯丙醇
一氯丙二醇(MCPD)属于一组称为氯丙醇的化学物质。其它氯丙醇包括二-氯-丙醇(DCP),例如1,3-二氯-2-丙醇(1,3-DCP)和2,3-二氯-2-丙醇(2,3-DCP)。不受理论的限制,认为当食用油和脂肪在严谨条件下加工时,作为加工条件的结果在食物中可以形成DCP。然而它们形成机制没有被完全理解。本发明是在MCPD背景下描述的。通过延伸,认为本发明的原则、概念、实施方案、方法和产品可以适用于DCP。事实上DCP和MCPD是化学相关的并且可以具有类似的反应活性。因此,它们的形成过程可以密切相关。类似地,它们在食用油和脂肪或由其制备的产品中的减少或限制可以是密切相关的。类似的考虑应用于溴丙醇及其衍生物。
本发明将进一步通过下列实施例详细说明:
实施例1
作为起始植物油,使用粗制棕榈油(ref 701062-001,来自GoldenJomalina Food Industries,Selangor Danul Ehsan,Malaysia)。将粗制棕榈油使用下列方法进行常规漂白:
-0.5%二氧化硅(吸附剂,W.R Grace)
-2%Tonsil Supreme 110FF(漂白土,Süd Chemie)
将500mL漂白的棕榈油在60℃下完全熔化并且与x mL来自Rohmand Haas的阳离子交换树脂FPC 11Na混合,以获得希望的油/树脂比例(参见下面油/树脂比例)。
将油树脂混合物在60℃、轻微搅拌下在双加套的玻璃反应器中保持1小时。
通过倾析漏斗(decantation funnel)将树脂与油分离。
将漂白的棕榈油和树脂处理的棕榈油用蒸汽或氮气进行汽提如下。
脱臭/汽提参数:
-油量:350g油
-脱臭参数:235℃,3小时,2-3mbar,加热至脱臭温度:约15分钟,冷却汽提的油至50℃:约45分钟
-汽提介质:-蒸汽(11g或基于油的0.3%),在油是真空时注入-氮气,在油是真空时注入(低温液氮,从Pangas,Dagmersellen,Switzerland可获得)。
汽提条件在Constantin Bertoli和Cauville的共同未决专利申请:“A deodorized edible oil or fat with low levels of bound MCPD andprocess of making using an inert gas(具有低水平结合MCPD的脱臭食用油或脂肪和使用惰性气体的制备方法)”中有完全描述。将其描述并入作为参考。
进行了数个试验,不同的油/树脂比例。比例是用柱床体积(BV)表示的。1BV(柱床体积)是每m3树脂1m3溶液。其中,测试了下列油/树脂比例,并且下表中报告了相应的结果:
2BV-500mL油/250mL树脂
5BV-500mL油/100mL树脂
50BV-500mL油/10mL树脂
接触时间(1小时)和处理温度(60℃)保持恒定。
表1:以常规方法和本发明用树脂加工的漂白的棕榈油中结合3-MCPD和结合2-MCPD含量的比较。本发明的某些样品额外用氮气汽提步骤处理。
产生的油:
该油具有澄清/中性/清澈外观,没有可见的夹杂或杂质。通过一组受过训练的专家评价,该油没有异臭或异味。油中游离脂肪酸含量小于0.1gFFA/100g油,以棕榈酸表示。该油含水量小于0.1g水分/100g油。该油根据本发明并且包含220μg/kg和480μg/kg的结合3-MCPD。其它样品显示值小于或等于220μg/kg和小于或等于730μg/kg的结合3-MCPD。与常规方法比较显示本发明样品的MCPD水平显著降低。
实施例2
婴儿配方是用本发明的植物油制备的:该组合物仅通过说明给出。蛋白质源是酪蛋白和乳清蛋白(60%-40%)的混合物。脂肪部分包含30%的棕榈油精。
下表显示了某些商购婴儿配方和本发明的婴儿配方A和B的比较。婴儿配方A和B是基于上面的描述并且不同于商购来源的油。下表提供了结合3-MCPD和结合2-MCPD的预期值。
结果mg/kg提取的脂肪 | |
描述 | 结合3-MCPD 结合2-MCPD |
商购婴儿配方1 | 1.73 0.50 |
商购婴儿配方2 | 2.25 0.76 |
商购婴儿配方3 | 3.13 1.13 |
商购婴儿配方4 | 3.12 1.34 |
本发明婴儿配方A | 总MCPD:1mg/kg |
本发明婴儿配方B | 总MCPD:0.75mg/kg |
实施例3
作为起始植物油,使用粗制棕榈油(ref 701062-001,来自GoldenJomalina Food Industries,Selangor Danul Ehsan,Malaysia)。粗制棕榈油使用下列方法进行常规漂白:
-2%Tonsil Supreme 110FF(漂白土,Süd Chemie)
将500mL漂白的棕榈油在60℃下完全熔化并且与xg来自HerculesInternational GmbH的纤维素树胶纯化的羧甲基纤维素钠混合,以获得希望的油/CMC比例(参见下面油/CMC比例)。
将油羧甲基纤维素混合物在60℃、轻微搅拌下,在双加套的玻璃反应器中保持1小时。
通过箱式压滤机将羧甲基纤维素与油分离。
将漂白的棕榈油和羧甲基纤维素处理的棕榈油用蒸汽汽提如下:
脱臭/汽提参数:
-油量:350g油
-脱臭参数:235℃,3小时,2-3mbar,加热至脱臭温度:约15分钟,冷却汽提的油至50℃:约45分钟
-汽提介质:-蒸汽(11g或基于油的0.3%),在油是真空时注入
汽提条件在Constantin Bertoli和Cauville的共同未决专利申请:“A deodorized edible oil or fat with low levels of bound MCPD andprocess of making using an inert gas(具有低水平结合MCPD的脱臭食用油或脂肪和使用惰性气体的制备方法)”中有完全描述。将其描述并入作为参考。
-2%-443g油/8.8g羧甲基纤维素
下表报告了相应的结果:
接触时间(1小时)和处理温度(60℃)保持恒定。
表1:以常规方法和本发明用羧甲基纤维素加工的漂白的棕榈油中结合3-MCPD和结合2-MCPD含量的比较。
产生的油:
该油具有略澄清/中性/清澈外观,没有可见的夹杂或杂质。通过一组受过训练的专家评价,该油没有异臭或异味。油中游离脂肪酸含量小于0.1gFFA/100g油,以棕榈酸表示。该油含水量小于0.1g水分/100g油。该油是根据本发明的并且包含150μg/kg和280μg/kg的结合3-MCPD。与常规方法比较显示本发明的样品的MCPD水平显著降低。
分析方法
脂肪和油中结合MCPD的测量
结合MCPD的定量是通过配备质谱检测的毛细管气相色谱法来进行的,氘标记的3-MCPD作为内标,并且1-棕榈酰基-2-硬脂酰基-3-氯丙烷作为回收率。方法根据V.Divinová,B.Svejkovská,M.J.在J.Food Sci.22(5),182-189(2004),“Determination of Free and Bound3-Chloropropane-1,2-diol by Gas Chromatography with MassSpectrometric Detection using Deuterated 3-Chloropropane-1,2-diol asInternal Standard(通过配备质谱检测的气相色谱法测定游离和结合3-氯丙-1,2-二醇,使用氘标记的3-氯丙-1,2-二醇作为内标)”中的教导。该出版物描述了MCPD酯的水解(甲醇解)过程。在甲醇解步骤之前,将分析的油用水洗涤,用己烷液液萃取。水解的MCPDs的衍生化是用七氟丁酰基咪唑(HFBI)完成的,由M-C.Robert,J-M.Oberson,R.Stadler.“ModelStudies on the Formation of Monochloropropanediols in the Presence ofLipase(在脂肪酶存在下一氯丙二醇形成的模型研究)”,J.Agric.FoodChem.52,5102-5108(2004)描述。配制结合MCPD的方法准确度估计约为±15%。当测量完全食品时,结合MCPD的定量是以从所述的食品中提取的总脂肪来测定的。
Claims (25)
1.纯化食用油或脂肪的方法,该方法包括除去异味和臭味的脱臭步骤以及包括将所述的油或脂肪与羧甲基纤维素或离子交换树脂接触步骤,以限制所述的油或脂肪中结合MCPD的形成。
2.权利要求1的方法,其中所述的将所述的油或脂肪与羧甲基纤维素或离子交换树脂接触步骤是例如所述的油或脂肪在所述的接触步骤和所述的脱臭步骤之后包含每kg油或脂肪1000μg或更少量的所述的结合MCPD。
3.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的接触步骤是在所述的脱臭步骤之前。
4.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的油是食用植物油。
5.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的油或脂肪在所述的方法之后包含每kg油或脂肪950μg或更少量的所述的结合3-MCPD。
6.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的树脂至少部分与结合3-MCPD或结合2-MCPD或结合3-MCPD的前体或结合2-MCPD的前体结合。
7.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的羧甲基纤维素是含有与吡喃葡萄糖单体上某些羟基结合的羧甲基的纤维素衍生物或者树脂是阳离子树脂。
8.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的结合MCPD至少部分是在脱臭步骤中形成的。
9.上述权利要求中任意一项的方法,其中当与常规纯化方法比较时,限制结合MCPD形成的所述步骤的特征在于减少结合3-MCPD至少2倍,所述的常规纯化方法包括常规蒸汽脱臭但不包括所述的将所述的油或脂肪与树脂接触步骤。
10.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的油是棕榈油或棕榈油精或棕榈硬脂精。
11.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的树脂是阳离子树脂并且包含交联的聚苯乙烯基质和磺酸盐官能团,优选树脂包含来自Rohmand Haas公司(Philadelphia,Pa,USA)的AmberliteTM FPC 11Na。
12.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的接触步骤的持续时间小于5小时。
13.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的脱臭步骤是在足以诱导所述的油中MCPD形成的温度下操作的,优选高于140℃或高于180℃、最优选在180℃至250℃之间。
14.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的接触步骤是用2至100个柱床体积之间量的树脂操作的。
15.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的纯化方法包括用惰性气体、优选氮气并且优选在所述的脱臭步骤之前或期间汽提所述的油或脂肪的步骤。
16.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的纯化方法包括用氮气汽提所述的油或脂肪的步骤,其中所述的接触步骤,所述的汽提步骤和所述的脱臭步骤至少部分是共存的。
18.上述权利要求中任意一项的方法,其中所述的接触步骤是用1至20%(g/100g)之间量的羧甲基纤维素操作的。
19.脱臭的食用油或脂肪,其包含每kg所述的脱臭的食用油或脂肪小于1000μg的结合MCPD,优选每kg小于750μg的结合MCPD。
20.权利要求19的食用油或脂肪,其包含每kg所述的脱臭的食用油或脂肪小于950μg的结合3-MCPD,优选每kg小于700μg的结合3-MCPD。
21.权利要求19或20的脱臭的油或脂肪,其中所述的油或脂肪含有每100g油或脂肪小于0.5g的游离脂肪酸。
22.权利要求19至21中任意一项的脱臭的油,其中所述的食用油包括脱臭的棕榈油或棕榈油精或棕榈硬脂精。
23.食品,该食品包含0.2%至35%(重量/重量)之间、优选1%至30%(重量/重量)之间量的权利要求19至22中任意一项的脱臭的食用油或脂肪,并且其中所述的食品包含每kg提取的脂肪小于950μg的结合3-MCPD。
24.权利要求19至23中任意一项的食品,其中所述的食品是婴儿配方、婴孩食品、婴儿谷物或肠内营养组合物。
25.食品,该食品包含0.2%至35%(重量/重量)之间、优选1%至30%(重量/重量)之间量的权利要求19至24中任意一项的脱臭的食用油或脂肪,并且其中所述的食品包含每kg提取的脂肪小于950μg的结合3-MCPD。
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