CN102511649B - 富含ve和甾醇的食品级复合磷脂、其制备方法和制备设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种富含V_E和甾醇的食品级复合磷脂、其制备方法和制备设备。本发明的食品级复合磷脂包括磷脂、V_E和甾醇，其中的VE和甾醇是来自于植物油生产中的副产物脱臭馏出物。充分利用了植物油生产过程中的副产物，降低了环境污染，充分利用资源物质，降低了生产成本。同时，本发明提供上述磷脂产品的制备方法和专用设备，使其可以工业化大规模生产利用。

Description

富含VE和甾醇的食品级复合磷脂、其制备方法和制备设备

技术领域

本发明涉及食品或饲料领域，尤其是涉及一种富含V_E和甾醇的食品级复合磷脂、其制备方法和制备设备。

技术背景

V_E又叫生育酚，是植物油中的一种天然抗氧化剂，不仅能够提高油脂的氧化稳定性，而且还具有一定的医疗保健作用，能保证人体机能的正常运转，防止人体衰老和动脉硬化，降低心血管疾病的发病率。

甾醇是多种甾醇的混合物，主要是豆甾醇、β-谷甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇等，其中谷甾醇是一类具有生理价值的物质，通过合成调节水、蛋白质、糖和盐的代谢，能够降低人体血清胆固醇的浓度，有预防动脉硬化的作用。

磷脂是一种含磷的类脂物质，主要由卵磷脂、脑磷脂、肌醇磷脂组成，它是构成生物膜中类脂的主要成分，能够改善神经组织、提高大脑活力，对高血压、心脏病及脑血管疾病有预防和治疗作用。

脱臭馏出物是植物原油在精炼过程中的脱臭工序产生的一种副产物。脱臭馏出物中富含V_E和甾醇，脱胶产生的油脚通过脱水处理可得到浓缩磷脂，目前油脂生产企业往往将脱臭馏出物和浓缩磷脂等单一产品直接卖掉，而未有将这两种营养物质有机结合的产品。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种食品级复合磷脂，其中含有磷脂、VE和甾醇，其中的VE和甾醇是来自于植物原油精炼过程中的脱臭工序所产生的脱臭馏出物。以更好的利用脱臭工序产生的副产物。

本发明另一个目的是提供上述食品级复合磷脂的制备方法；以及其制备设备。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种富含V_E和甾醇的食品级复合磷脂，其中所述复合磷脂中的V_E和甾醇来源于植物油的脱臭馏出物。所述脱臭馏出物是植物原油精炼过程中的脱臭工序所产生的脱臭馏出物，其含V_E和甾醇，将其进行一定的处理后添加后磷脂中，制备成复合磷脂，不但可以提供新的磷脂产品，降低磷脂产品的生产成本；还可以充分利用脱臭工序的副产物，充分利用资源。

本发明的食品级复合磷脂，其中的磷脂可以是任意产品形式的磷脂；优选为饲料磷脂，可以降低产品成本。

本发明的食品级复合磷脂，用来提供V_E和甾醇的植物油的脱臭馏出物可以是常用产业化的各种植物油，如大豆油、葵瓜子油、棕榈油和椰子油等，其生产过程中均有脱臭工序，所得到的脱臭馏出物均可以使用。

本发明的食品级复合磷脂的制备方法，主要方案是，先将植物油脱臭馏出物中的脂肪酸皂化，再通过萃取将脂肪酸与V_E和甾醇分离，得到V_E和甾醇粗品；将所得到的V_E和甾醇粗品添加到磷脂中，混合得到富含V_E和甾醇的食品级复合磷脂。其中如果磷脂采用饲料磷脂；所述饲料磷脂需经过以下处理：正己烷溶剂溶解，用双氧水处理除去磷脂中含有的色素；然后脱色磷脂过滤除去杂质；提纯后的磷脂再脱除正己烷溶剂后得到磷脂粗品；磷脂粗品与所述V_E和甾醇粗品混合得到富含V_E和甾醇的食品级复合磷脂。

本发明的食品级复合磷脂的制备方法，其中脂肪酸的皂化可以采用常规皂化方法，优选皂化时的温度为50-55℃；萃取方法为可以使皂化后的脂肪酸与V_E和甾醇分离方法，经试验研究，萃取溶剂最优选为正己烷和水的混合溶液，其中正己烷和水的体积为1∶1.5-2。

本发明的食品级复合磷脂的制备方法，具体步骤可以是：

(1)将植物油脱臭馏出物和碱液预混(根据脱臭馏出物的酸价，添加碱液(氢氧化钠或氢氧化钾溶液)，浓度为：20-30％(质量浓度)，碱液添加量为：25-100％)，在50-55℃的条件下进行皂化反应，向皂化后的溶液中添加体积比为1∶1.5-2的正己烷和水的混合溶液，分别萃取V_E、甾醇和皂，再在温度25-30℃的条件下分离除去皂；分离后的含有V_E、甾醇的正己烷溶液在0.4-0.5bar压力下进袋式过滤器，再在0.3-0.4bar压力下进膜过滤器，除去杂质；然后将含有V_E、甾醇的正己烷溶液加热到65-70℃后，进降膜蒸发器，在真空度为400-410mmbar的条件下除去部分正己烷；出降膜蒸发器的含有V_E、甾醇的正己烷混合物加热到110-115℃后进升膜蒸发器，在真空度为200-220mmbar的条件下进一步去除正己烷；得到V_E和甾醇粗品；

(2)饲料磷脂和正己烷混合均匀后，在50-55℃的条件下，添加体积百分比2-3％的双氧水处理，除去磷脂中含有的色素；然后脱色磷脂在0.4-0.5bar压力下进袋式过滤器，再在0.3-0.4bar压力下进膜过滤器，除去杂质；提纯后的磷脂加热到65-70℃后，进降膜蒸发器，在真空度为400-410mmbar的条件下除去磷脂中的部分正己烷；出降膜蒸发器后，磷脂和正己烷混合物加热到120-125℃后进升膜蒸发器，在真空度为300-310mmbar的条件下进一步去除磷脂中的正己烷；出升膜蒸发器后的磷脂进汽提塔，在真空度为200-220mmbar的条件下除去磷脂中残存的正己烷，并得到磷脂粗品；

(3)为防止空气渗入导致甾醇、V_E与磷脂发生氧化，将得到的V_E、甾醇粗品和磷脂粗品在真空度200-220mmbar的条件下混合均匀后，进汽提塔，并在真空度为100-110mmbar的条件下除去正己烷和部分水分；出汽提塔的复合磷脂在真空度为90-100mmbar的条件下进真空塔，进一步除去产品中的残留溶剂和部分水分；然后复合磷脂加热到120-125℃后，进薄膜蒸发器，在真空度为100-110mmbar的条件下除去产品中的水分；最后含有V_E、甾醇的磷脂复合物被降温到40-45℃，进入复合磷脂罐储存。

本发明进一步提供用于上述制备方法的制备设备，以用于工业化生产，其包括皂化提纯装置、磷脂纯化装置和混合提纯装置；

所述皂化提纯装置包括依次通过齿轮泵连接的皂化罐，混合罐一，萃取分离罐，袋式过滤器一，膜过滤器一，暂存罐一，加热器一，降膜蒸发器一，加热器二，和升膜蒸发器一，其中在所述混合罐一和萃取分离罐之间还设置有换热器二；

所述磷脂纯化装置包括依次通过齿轮泵连接的混合罐二，脱色罐，袋式过滤器二，膜过滤器二，暂存罐二，加热器三，降膜蒸发器二，加热器四，升膜蒸发器二，加热器五，汽提塔一；

所述混合提纯装置包括依次通过泵连接的混合罐三，汽提塔二，真空塔，加热器六，薄膜蒸发器，换热器一，其中混合罐三，汽提塔二，真空塔之间连接的泵为齿轮泵；加热器六，薄膜蒸发器，换热器一之间连接的泵为螺杆泵；

所述皂化提纯装置的升膜蒸发器一的出口与所述磷脂纯化装置的汽提塔一的出口连通至所述混合提纯装置的混合罐三的入口。

上述制备设备，其中所述萃取分离罐的入口设置在罐体的中下部，在罐体的内部中部设置有正己烷接受罐；萃取分离罐的罐体下部设置有液位控制装置。当正己烷、水和皂化物完成混合后，从萃取分离罐中部进入萃取分离罐，由于正己烷和水不互溶，正己烷和水在萃取分离罐中分层，正己烷在上层。当正己烷液位达到正己烷接受罐口时，正己烷进入己烷接受罐，实现正己烷和水的分离。通过从萃取分离罐下部进料及设置正己烷接受罐，可最大程度地减少正己烷带有的水分，减轻后边薄膜蒸发器的负荷，提高萃取效率。萃取分离罐设置有液位控制装置，当萃取分离罐中水的液位达到设定高度时，萃取分离罐下部的阀门自动打开，将含有皂的水排往皂液暂存罐。

为了延长生产过程中膜过滤装置的使用时间，在膜过滤装置前设置袋式过滤器装置，该装置可预先除去部分杂质，减轻后边膜过滤装置的生产负荷。

本发明提供了一种富含V_E和甾醇的食品级复合磷脂，丰富了磷脂产品市场，满足了不同市场需求；同时充分利用了植物油生产过程中的副产物，降低了环境污染，充分利用资源物质，降低了生产成本。同时，本发明提供上述磷脂产品的制备方法和专用设备，使其可以工业化大规模生产利用。根据本发明的方法制备的食品级复合磷脂产品，V_E和甾醇含量高，其中甾醇含量可达120g/kg以上，V_E含量可达80g/kg以上，其他指标均复合标准。

附图说明

图1是本发明富含V_E和甾醇的食品级复合磷脂的制备设备图；

图2是实施例中萃取分离罐3的结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明本发明，结合以下实施例具体说明：

下述实施例中使用的制备富含V_E和甾醇的食品级复合磷脂的制备设备如图1所示，主要设备有皂化罐1，混合罐一2，萃取分离罐3，袋式过滤器一4，膜过滤器一5，暂存罐一6，加热器一7，降膜蒸发器一8，加热器二9，升膜蒸发器一10，混合罐二11，脱色罐12，袋式过滤器二13，膜过滤器二14，暂存罐二15，加热器三16，降膜蒸发器二17，加热器四18，升膜蒸发器二19，加热器五20，汽提塔一21，混合罐三22，汽提塔二23，真空塔24，加热器六25，薄膜蒸发器26，换热器一27，换热器二40。

其可以分为三大部分，分别为皂化提纯装置、磷脂纯化装置和混合提纯装置；

所述皂化提纯装置包括依次通过齿轮泵连接的皂化罐1，混合罐一2，萃取分离罐3，袋式过滤器一4，膜过滤器一5，暂存罐一6，加热器一7，降膜蒸发器一8，加热器二9，和升膜蒸发器一10，其中在所述混合罐一2和萃取分离罐3之间还设置有换热器二40；用于将脱臭镏出物皂化后将其中的脂肪酸和V_E和甾醇萃取后分离，以得到V_E和甾醇粗品；

所述磷脂纯化装置包括依次通过齿轮泵连接的混合罐二11，脱色罐12，袋式过滤器二13，膜过滤器二14，暂存罐二15，加热器三16，降膜蒸发器二17，加热器四18，升膜蒸发器二19，加热器五20，汽提塔一21；其用于将饲料磷脂纯化后得到磷脂粗品，以符合最终产品需要；

所述混合提纯装置包括依次通过泵连接的混合罐三22，汽提塔二23，真空塔24，加热器六25，薄膜蒸发器26，换热器一27，其中混合罐三22，汽提塔二23，真空塔24之间连接的泵为齿轮泵；加热器六25，薄膜蒸发器26，换热器一27之间连接的泵为螺杆泵；所述皂化提纯装置的升膜蒸发器一10的出口与所述磷脂纯化装置的汽提塔一21的出口连通至所述混合提纯装置的混合罐三22的入口。其用于将前面得到的V_E和甾醇粗品和磷脂粗品混合后再进行进一步提纯，以得到最终食品级的复合磷脂。

混合罐一2装有搅拌装置，且搅拌过程是通过低进高出的溢流方式进行。

萃取分离罐3内部有正己烷接受罐31，能够最大限度地实现正己烷和水的分离，减少正己烷中的水分，减轻后边薄膜蒸发器的负荷。

在加热器7，9，16，18，20，25，降膜蒸发器8，17，升膜蒸发器10，19，汽提塔21，23，真空塔24，薄膜蒸发器26外部装有保温材料，使装置有较好的隔热效果。

上述设备中使用的机械产品大多数可以从市面购得，或者通过对市面购得的产品进行微小的改进即可。

制备实施例1：

经测定大豆油脱臭馏出物酸价后，将大豆油脱臭馏出物与浓度为25％，添加量为60％的氢氧化钠溶液在管道完成预混后，在52℃的条件下在皂化罐1中进行皂化反应，除去脱臭馏出物中的脂肪酸。在混合罐一2中，向皂化后的溶液中添加正己烷和水(正己烷和水的体积为1∶1.6)，在温度为52℃的条件下，分别萃取甾醇、V_E和皂。含有甾醇、V_E的正己烷溶液和含有皂的水溶液在温度26℃(经换热器二40)，流速6m³/h的条件下进萃取分离罐3，通过混合物分层，且正己烷相在上层，水相在下层实现皂的分离。分离后的含有甾醇、V_E的正己烷溶液在0.43bar压力下进袋式过滤器一4，在0.36bar压力下进膜过滤器一5，除去含有的杂质。然后含有甾醇、V_E的正己烷溶液经加热器一7加热到68℃后，进降膜蒸发器一8，在真空度为400mmbar，时间12min的条件下除去部分正己烷。出降膜蒸发器一8的含有甾醇、V_E的正己烷混合物经加热器二9加热到112℃后进升膜蒸发器一10，在真空度为206mmbar，时间15min的条件下进一步去除正己烷。得到甾醇和V_E粗品。

饲料磷脂和正己烷进混合罐二11混合均匀后，在53℃的条件下，在脱色罐12中经双氧水(双氧水添加量为3.5％，脱色时间55min)作用，除去磷脂含有的色素。然后脱色磷脂在0.42bar压力下进袋式过滤器二13，在0.35bar压力下进膜过滤器二14，除去杂质。提纯后的磷脂经加热器三16加热到68℃后，进降膜蒸发器二17，在真空度为400mmbar，时间12min的条件下除去磷脂中的部分正己烷。出降膜蒸发器二17后，磷脂和正己烷混合物经加热器四18加热到123℃后进升膜蒸发器二19，在真空度为306mmbar，时间16min的条件下进一步除磷脂中的正己烷。出升膜蒸发器二19后的磷脂经加热器五20后进汽提塔一21，在真空度为206mmbar，时间13min的条件下除去磷脂中残存的正己烷。得到磷脂粗品。

得到的甾醇、V_E粗品和磷脂粗品进混合罐三22，在真空度为206mmbar的条件下混合均匀后，进汽提塔二23，并在真空度为105mmbar，汽提时间12min的条件下除去正己烷和部分水分。出汽提塔二23的复合磷脂在真空度为100mmbar条件下进真空塔24，在时间为8min内进一步除去产品中的残留溶剂和部分水分。然后复合磷脂经加热器六25加热到123℃后，进薄膜蒸发器26，在真空度为108mmbar，时间7min的条件下除去产品中的水分。最后含有甾醇、V_E的磷脂复合物经换热器一27被降温到40℃，并进入复合磷脂罐储存。

检测复合物指标，结果如下，丙酮不溶物含量：62.9％，甾醇含量：123.6g/kg，V_E含量：88.1g/kg，色泽，Gardner：8，水分：0.35％，酸价：20.2mgKOH/g，残留溶剂：3.2mg/kg，As：1.3mg/kg，过氧化值：8.9meq/kg。

制备实施例2：

经测定大豆油脱臭馏出物酸价后，将大豆油脱臭馏出物与浓度为35％，添加量为50％的氢氧化钠溶液在管道完成预混后，在53℃的条件下进行皂化反应，除去脱臭馏出物中的脂肪酸。在混合罐中，向皂化后的溶液中添加正己烷和水(正己烷和水的比例为1∶1.6)，萃取温度为52℃的条件下，分别萃取甾醇、V_E和皂。含有甾醇、V_E的正己烷溶液和含有皂的水溶液在温度26℃，流速6m³/h的条件下进萃取分离罐，通过混合物分层，且正己烷相在上层，水相在下层实现甾醇、V_E和皂的分离。分离后的含有甾醇、V_E的正己烷溶液在0.42bar压力下进袋式过滤器，在0.37bar压力下进膜过滤器，除去含有的杂质。然后含有甾醇、V_E的正己烷溶液经加热器加热到69℃后，进降膜蒸发器，在真空度为402mmbar，时间13min的条件下除去部分正己烷。出降膜蒸发器的含有甾醇、V_E的正己烷混合物经加热器加热到112℃后进升膜蒸发器，在真空度为208mmbar，时间17min的条件下进一步去除正己烷。得到甾醇和V_E粗品。

饲料磷脂和正己烷进混合罐混合均匀后，在52℃的条件下，经双氧水(双氧水添加量为3.7％，脱色时间56min)作用，除去磷脂含有的色素。然后脱色磷脂在0.42bar压力下进袋式过滤器，在0.37bar压力下进膜过滤器，除去杂质。提纯后的磷脂经加热器加热到68℃后，进降膜蒸发器，在真空度为405mmbar，时间13min的条件下除去磷脂中的部分正己烷。出降膜蒸发器后，磷脂和正己烷混合物经加热器加热到122℃后进升膜蒸发器，在真空度为308mmbar，时间18min的条件下进一步除磷脂中的正己烷。出升膜蒸发器后的磷脂进汽提塔，在真空度为208mmbar，时间14min的条件下除去磷脂中残存的正己烷，并得到磷脂粗品。

得到的甾醇、V_E粗品和磷脂粗品进混合罐，在真空度为208mmbar的条件下混合均匀后，进汽提塔，并在真空度为108mmbar，汽提时间13min的条件下除去正己烷和部分水分。出汽提塔的复合磷脂在真空度为98mmbar的条件下进真空塔24，在时间为9min内进一步除去产品中的残留溶剂和部分水分。然后复合磷脂经加热器加热到122℃后，进薄膜蒸发器，在真空度为106mmbar，时间8min的条件下除去产品中的水分。最后含有甾醇、V_E的磷脂复合物被降温到42℃，并进入复合磷脂罐储存。

检测复合物指标，结果如下，丙酮不溶物含量：63.5％，甾醇含量：150.2g/kg，V_E含量：100.9g/kg，色泽，Gardner：7，水分：0.28％，酸价：23.5mgKOH/g，残留溶剂：4.3mg/kg，As：1.1mg/kg，过氧化值：9.3meq/kg。

本发明中采用的测定方法如下：

维生素E含量的测定：

紫外检测-高效液相色谱法

甾醇含量的测定：

气相色谱法

游离脂肪酸含量的测定：

参考GB/T 5530-2005动植物油脂 酸值和酸度测定

色泽的测定：

参考GB/T 22460-2008动植物油脂 罗维朋色泽的测定

水分的测定：

参考GB 5009.3-2010食品中水分的测定

正己烷的测定：

气相色谱法

丙酮不溶物的测定：

参考SN/T 0802.2-1999进出口磷脂 丙酮不溶物检验方法

乙醚不溶物的测定

参考SN/T 0802.1-1999进出口磷脂 乙醚不溶物检验方法

过氧化值测定：

参考GB/T 5009.37-2003食用植物油卫生标准的分析方法

溶剂残留量测定：

参考GB/T 5009.37-2003食用植物油卫生标准的分析方法

色泽的测定：

参考GB 22295-2008透明液体颜色测定方法(加德纳色度)

Claims (2)

1.一种富含VE和甾醇的食品级复合磷脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： 

(1)将植物油脱臭馏出物和碱液预混，在50-55℃的条件下进行皂化反应，向皂化后的溶液中添加体积比为1∶1.5-2的正己烷和水的混合溶液，分别萃取VE、甾醇和皂，再在温度25-30℃的条件下分离去除皂；分离后的含有VE、甾醇的正己烷溶液在0.4-0.5bar压力下进袋式过滤器，再在0.3-0.4bar压力下进膜过滤器，除去杂质；然后将含有VE、甾醇的正己烷溶液加热到65-70℃后，进降膜蒸发器，在真空度为400-410mmbar的条件下除去部分正己烷；出降膜蒸发器的含有VE、甾醇的正己烷混合物加热到110-115℃后进升膜蒸发器，在真空度为200-220mmbar的条件下进一步去除正己烷；得到VE和甾醇粗品； 

(2)将饲料磷脂和正己烷混合均匀后，在50-55℃的条件下，添加体积百分比2-3％的双氧水处理，除去磷脂中含有的色素；然后脱色磷脂在0.4-0.5bar压力下进袋式过滤器，再在0.3-0.4bar压力下进膜过滤器，除去杂质；提纯后的磷脂加热到65-70℃后，进降膜蒸发器，在真空度为400-410mmbar的条件下除去磷脂中的部分正己烷；出降膜蒸发器后，磷脂和正己烷混合物加热到120-125℃后进升膜蒸发器，在真空度为300-310mmbar的条件下进一步去除磷脂中的正己烷；出升膜蒸发器后的磷脂进汽提塔，在真空度为200-220mmbar的条件下除去磷脂中残存的正己烷，并得到磷脂粗品； 

(3)将得到的VE、甾醇粗品和磷脂粗品在真空度200-220mmbar的条件下混合均匀后，进汽提塔，并在真空度为100-110mmbar的条件下除去正己烷和部分水分；出汽提塔的复合磷脂在真空度为90-100mmbar的条件下进真空塔，进一步除去产品中的残留溶剂和部分水分；然后复合磷脂加热到120-125℃后，进薄膜蒸发器，在真空度为100-110mmbar的条件下除去产品中的水分；最后含有VE、甾醇的磷脂复合物被降温到40-45℃，进入复合磷脂罐储存。 

2.用于权利要求1所述制备方法的制备设备，其特征在于：包括皂化提纯装置、磷脂纯化装置和混合提纯装置； 

所述皂化提纯装置包括依次通过齿轮泵连接的皂化罐(1)，混合罐一(2)，萃取分离罐(3)，袋式过滤器一(4)，膜过滤器一(5)，暂存罐一(6)，加热器一(7)，降膜蒸发器一(8)，加热器二(9)，和升膜蒸发器一(10)，其中在所述混合罐一(2)和萃取分离罐(3)之间还设置有换热器二(40)； 

所述磷脂纯化装置包括依次通过齿轮泵连接的混合罐二(11)，脱色罐(12)，袋式过滤器二(13)，膜过滤器二(14)，暂存罐二(15)，加热器三(16)，降膜蒸发器二(17)，加热器四(18)，升膜蒸发器二(19)，加热器五(20)，汽提塔一(21)； 

所述混合提纯装置包括依次通过泵连接的混合罐三(22)，汽提塔二(23)，真空塔(24)，加热器六(25)，薄膜蒸发器(26)，换热器一(27)，其中混合罐三(22)，汽提塔二(23)，真空塔(24)之间连接的泵为齿轮泵；加热器六(25)，薄膜蒸发器(26)，换热器一(27)之间连接的泵为螺杆泵； 

所述皂化提纯装置的升膜蒸发器一(10)的出口与所述磷脂纯化装置的汽提塔一(21)的出口连通至所述混合提纯装置的混合罐三(22)的入口。 

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