CN102770519B - 精制油脂的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种精制油脂的制造方法，其中，所述制造方法是进行使水蒸气与油脂接触的第1水蒸气处理，然后进行使吸附剂与油脂接触的处理，进一步进行使水蒸气与比第1水蒸气处理中的油脂的温度低10℃以上的油脂接触的第2水蒸气处理。

Description

精制油脂的制造方法
技术领域
本发明涉及副产物少、且风味和色相良好的精制油脂的制造方法。
背景技术
已知油脂作为身体的营养素或能量补给源（第一功能）是不可缺少的物质，除此之外，作为提供满足味道或香味等嗜好性的所谓感觉功能（第二功能）的物质也是重要的。进而，已知以高浓度含有二酰基甘油的油脂具有体脂肪燃烧作用等的生理作用（第三功能）。
在从植物的种子、胚芽、果肉等中直接压榨得到的油脂中，含有脂肪酸、单酰基甘油、有臭味成分等。另外，加工油脂时经过酯交换反应、酯化反应、加氢处理等加热工序，副产出微量成分，降低风味。为了将油脂作为食用油使用，有必要通过除去这些副产物来改善风味。因此，一般进行在高温减压下与水蒸气接触的所谓的脱臭操作（专利文献1）。
另外，报告有在含有高含量的二酰基甘油的油脂中，为了得到良好的风味而在富含二酰基甘油的油脂中添加有机酸之后，用多孔性吸附剂进行脱色处理、并进行脱臭处理的方法（专利文献2）；或者通过酶分解法使水解原料油脂得到的脂肪酸和甘油进行酯化反应之后，使脱臭时间和脱臭温度在一定范围内进行脱臭处理的方法（专利文献3）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特公平3-7240号公报
专利文献2：特开平4-261497号公报
专利文献3：特开2009-40854号公报
发明内容
本发明涉及以下（1）~（18）。
（1）一种精制油脂的制造方法，其中，进行使水蒸气与油脂接触的第1水蒸气处理，然后进行使吸附剂与油脂接触的处理，进一步进行使水蒸气与比第1水蒸气处理中的油脂的温度低10℃以上的温度的油脂接触的第2水蒸气处理。
（2）如上述（1）的精制油脂的制造方法，其中，第1水蒸气处理中的油脂的温度为200~280℃。
（3）如上述（1）的精制油脂的制造方法，其中，第1水蒸气处理中的油脂的温度为210~275℃。
（4）如上述（1）的精制油脂的制造方法，其中，第1水蒸气处理中的油脂的温度为220~270℃。
（5）如上述（1）的精制油脂的制造方法，其中，第1水蒸气处理中的油脂的温度为230~260℃。
（6）如上述（1）的精制油脂的制造方法，其中，第1水蒸气处理中的油脂的温度为230~240℃。
（7）如上述（1）~（6）的精制油脂的制造方法，其中，第2水蒸气处理中的油脂的温度为120~220℃。
（8）如上述（1）~（6）的精制油脂的制造方法，其中，第2水蒸气处理中的油脂的温度为140~200℃。
（9）如上述（1）~（6）的精制油脂的制造方法，其中，第2水蒸气处理中的油脂的温度为160~180℃。
（10）如上述（1）~（9）的精制油脂的制造方法，其中，吸附剂的使用量相对于油脂小于2质量％。
（11）如上述（1）~（9）的精制油脂的制造方法，其中，吸附剂的使用量相对于油脂为0.1~小于2质量％。
（12）如上述（1）~（9）的精制油脂的制造方法，其中，吸附剂的使用量相对于油脂为0.2~1.5质量％。
（13）如上述（1）~（9）的精制油脂的制造方法，其中，吸附剂的使用量相对于油脂为0.25~1.5质量％。
（14）如上述（1）~（9）的精制油脂的制造方法，其中，吸附剂的使用量相对于油脂为0.3~1.3质量％。
（15）如上述（1）~（9）的精制油脂的制造方法，其中，吸附剂的使用量相对于油脂为0.5~1质量％。
（16）如上述（1）~（15）的精制油脂的制造方法，其中，吸附剂为选自活性炭、二氧化硅以及固体酸中的至少一种。
（17）如上述（16）的精制油脂的制造方法，其中，固体酸为选自酸性白土以及活性白土中的至少一种。
（18）如上述（1）~（17）的精制油脂的制造方法，其中，油脂含有20质量％以上的二酰基甘油。
具体实施方式
近些年来，消费者对食用油脂的品质提高的需求变大，另外对风味或外观敏感的消费者也显著增加。因此，希望比以前纯度更高、风味和色相良好的油脂。
但是，通过进行用于改善风味的现有的脱臭操作，有时候反而会有副产物增加的情况。即，在低温下进行脱臭处理的情况下，臭气成分的馏去效果小，因此风味·色相差，有必要在高温下进行，但又发现在高温下副产出其它的副产物、缩水甘油脂肪酸酯。另一方面，如果在低温下进行脱臭处理，虽然在一定程度上可抑制副产物的生成，但是风味·色相的改善不充分。特别在二酰基甘油含量高的油脂中，这种倾向显著。
因此，本发明涉及提供一种制造副产物少、风味和色相良好的油脂的方法。
本发明人针对油脂的精制操作进行各种研究，结果发现，通过进行使水蒸气与油脂接触的处理，然后进行使吸附剂与油脂接触的处理，进一步在比之前的使水蒸气接触处理温和的条件下进行使水蒸气与油脂接触的处理，从而可以得到副产物少的油脂，并且经过这样处理的油脂风味和色相良好。
根据本发明，可以得到副产物少、风味和色相良好的精制油脂。
本发明的制造方法中使用的油脂是指含有三酰基甘油和/或二酰基甘油的油脂。
与三酰基甘油相比，二酰基甘油有在精制工序中容易生成副产物的倾向。因此，本发明的制造方法更加优选适用于含有二酰基甘油的油脂。优选二酰基甘油的含量为20质量％（以下，仅记为“％”）以上，进一步优选为50％以上，更加优选为70％以上。上限没有特别的规定，但是优选为99％以下，进一步优选为98％以下，更加优选为97％以下。
含有二酰基甘油的油脂可以通过来自原料油脂的脂肪酸和甘油的酯化反应、原料油脂和甘油的甘油解反应等得到。这些反应从风味等的观点出发优选使用脂肪酶等在酶温和的条件下进行反应。
作为原料油脂，可以是植物性油脂、动物性油脂中的任意种。作为具体的原料，可以列举菜籽油、葵花油、玉米油、大豆油、米油、红花油、棉籽油、牛脂、亚麻籽油、鱼油等。
[第1水蒸气处理工序]
在本发明的制造方法中，首先进行使水蒸气与油脂接触的工序，即，进行第1水蒸气处理。
在本发明的制造方法中，第1水蒸气处理基本上通过减压水蒸气蒸馏进行，可以列举分批式、半连续式、连续式等。在要处理的油的量为少量的情况下使用分批式，如果大量，优选使用半连续式、连续式。
作为半连续式装置，例如可以列举具备多段塔板的脱臭塔构成的Girdler式除臭装置等。本装置是从上部供给要脱臭的油脂，在塔板上进行适当时间油脂和水蒸气的接触，然后使油脂向下段的塔板下降，通过逐段、间歇地一边下降一边移动来进行处理。
作为连续式装置，可以列举能够使薄膜状的油脂和水蒸气接触的填充有构造物的薄膜脱臭装置等。
从处理的效率以及风味的观点出发，第1水蒸气处理中的油脂的温度优选为200~280℃。从同样的观点出发，该温度进一步优选为210~275℃，更加优选为220~270℃，更进一步优选为230~260℃，特别优选为230~240℃。另外，在本发明中，水蒸气处理中的油脂的温度是指使水蒸气接触时的油脂的温度。
从处理效率以及风味的观点出发，接触时间优选为0.5~120分钟，进一步优选为1~60分钟，更加优选为1~15分钟，更进一步优选为2~10分钟，特别优选为5~10分钟。
从同样的观点出发，压力优选为0.01~4kPa，进一步优选为0.05～1kPa，更加优选为0.1~0.8kPa，特别优选为0.3~0.8kPa。
从同样的观点出发，接触的水蒸气的量优选相对于油脂为0.1~20％，进一步优选为0.2~10％，更加优选为0.3~5％，特别优选为0.5~5％。
[吸附剂接触处理]
在本发明的制造方法中，接着进行使吸附剂与油脂接触的处理。作为吸附剂，优选多孔质吸附剂，例如可以列举活性炭、二氧化硅、以及固体酸吸附剂。作为固体酸吸附剂，可以列举酸性白土、活性白土、活性氧化铝、硅胶、硅铝、硅酸铝等。这些可以单独使用或者使用2种以上。其中，从降低副产物的含量的观点、使风味和色相良好的观点出发，优选固体酸吸附剂，特别优选酸性白土、活性白土。
酸性白土和活性白土作为一般的化学成分均含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等，但是优选SiO2/Al2O3的比为3~12，特别优选为4~10。另外，优选含有Fe2O3 1~5％、CaO 0~1.5％、MgO 1~7％的组成。
活性白土是将天然产的酸性白土（蒙脱土类粘土）用硫酸等矿物酸处理过的物质，是具有大的比表面积和吸附能的多孔质构造的化合物。已知将酸性白土进一步通过酸处理会改变比表面积，改良脱色能以及改变物性。酸性白土或者活性白土的比表面积会根据酸处理的程度等不同，但是优选为50~400m2/g，pH（5％悬浮液）为2.5~9，特别优选为3~7。
作为酸性白土，例如可以使用MIZUKA-ACE#20、MIZUKA-ACE#400（以上为水泽化学工业（株）制造）等市售品，作为活性白土，例如可以使用GALLEON EARTH V2R、GALLEONEARTH NV、GALLEON EARTH GSF（以上为水泽化学工业（株）制造）等市售品。
吸附剂的使用量从过滤速度快且生产率良好的观点、成品率高的观点出发，优选相对于油脂小于2.0％，进一步优选为0.1％~小于2.0％，更加优选为0.2~1.5％，更进一步优选为0.25~1.5％，特别优选为0.3~1.3％，尤其优选为0.5~1％。
从降低副产物的含量以及工业生产率的观点出发，油脂和吸附剂的接触温度优选为20~150℃，进一步优选为40~135℃，特别优选为60~120℃，尤其优选为105~120℃。
另外，从同样的观点出发，接触时间优选为3~180分钟，进一步优选为5~120分钟，特别优选为7~90分钟，尤其优选为15~90分钟。压力可以是在减压下也可以是在常压下，从抑制氧化和脱色性的观点出发，优选在减压下。
[第2水蒸气处理]
在本发明的制造方法中，进一步进行使水蒸气与油脂接触的工序，即，进行第2水蒸气处理。
第2水蒸气处理的条件优选设为比第1水蒸气处理的条件温和的条件。具体而言，从副产物量、风味的观点出发，优选为使水蒸气与比第1水蒸气处理中的油脂的温度低10℃以上的温度的油脂接触。油脂的温度优选低15℃以上，进一步优选低20℃以上，更加优选低40℃以上，特别优选低70~100℃。
从同样的观点出发，第2水蒸气处理中的油脂的温度优选为120~220℃，进一步优选为140~200℃，更加优选为160~180℃。
从副产物量、风味的观点出发，接触时间优选为0.5~120分钟，进一步优选为1~90分钟，更加优选为2~60分钟，特别优选为34~60分钟。
从同样的观点出发，压力优选为0.01~4kPa，进一步优选为0.05~1kPa，更加优选为0.1~0.8kPa，特别优选为0.3~0.8kPa。
从同样的观点出发，接触的水蒸气的量优选相对于油脂为0.3~20％，进一步优选为0.5~10％，更加优选为1~5％。
在本发明的制造方法中，在本发明的各制造工序之前和/或之后，油脂可以进行对通常油脂所使用的精制工序。具体而言，可以列举拔顶（top-cut）蒸馏工序、酸处理工序、脱色工序、水洗工序等。拔顶蒸馏工序是指通过蒸馏油脂从油脂中除去脂肪酸等轻质的副产物的工序。酸处理工序是指通过向油脂中添加柠檬酸等的螯合剂并混合，进一步减压脱水，从而除去杂质的工序。脱色工序是指使吸附剂等与油脂接触，使色相、风味更加良好的工序。本申请技术虽然在第1水蒸气处理与第2水蒸气处理之间使油脂与吸附剂接触，但是还可以进一步进行脱色工序。
水洗工序是指进行使水与油脂接触，进行油水分离的操作的工序。通过水洗可以除去水溶性杂质。水洗工序优选重复数次（例如3次）。
本发明的处理的结果，可以得到副产物、特别是缩水甘油脂肪酸酯的含量少，并且风味和色相良好的精制油脂。
缩水甘油脂肪酸酯可以通过用德国脂质科学会标准法C-III 18（09）（DGF Standard Methods 2009（14.Supplement）,C-III 18(09),“Ester-bound 3-chloropropane-1,2-diol(3-MCPD esters)and glycidol(glycidyl esters)”）记载的方法进行测定。本测定方法是3-氯丙烷-1,2-二醇酯（MCPD酯）以及缩水甘油及其酯的测定方法。在本发明中，为了定量缩水甘油的酯，使用该标准法7.1记载的OptionA（“7.1OptionA:Determination of the sum of ester-bound 3-MCPD and glycidol”）的方法。测定方法的详细内容在实施例中记载。
虽然缩水甘油脂肪酸酯和MCPD酯为不同的物质，但是在本发明中，用由上述测定方法得到的值作为缩水甘油脂肪酸酯的含量。
本发明的精制油脂中缩水甘油脂肪酸酯的含量为7ppm以下，进一步优选为6ppm以下，特别优选为5ppm以下，尤其优选为3ppm以下。
本发明的精制油脂的色相优选为用实施例记载的方法测定的10R+Y的值为20以下，更加优选为18以下，特别优选为16以下，尤其优选为15以下，格外优选为14以下。
另外，本发明的精制油脂的二酰基甘油的含量为20％以上。进一步优选为50％以上，更加优选为70％以上。上限没有特别的规定，但是优选为99％以下，进一步优选为98％以下，更加优选为97％以下。
本发明的精制油脂中，和一般的食用油脂同样，以提高保存性和风味稳定性作为目的，可以添加抗氧化剂。作为抗氧化剂，可以列举天然抗氧化剂、维生素E、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯、BHT、BHA、磷脂质等。
本发明的精制油脂可以和一般的食用油脂完全同样地使用，可以广泛应用于使用油脂的各种饮食物中。可以用于例如饮料、甜点、冰淇淋、调味品（dressing）、食物浇头（topping）、蛋黄酱、烤肉调料汁等水包油型油脂加工食品；人造黄油、抹酱等油包水型油脂加工食品；花生酱、煎炸起酥油（frying shortening）、烘烤起酥油（baking shortening）等加工油脂食品；薯条、小吃点心、蛋糕、曲奇、派、面包、巧克力等加工食品；面包预拌粉（bakery-mix）；加工肉制品；冷冻菜肴（frozenentrees）；冷冻食品等。
实施例
[分析方法]
（i）色相
色相是指根据日本油化学会编的《基准油脂分析试验法2003年版》中的《色（2.2.1-1996）》，使用Lovibond比色计，并通过5.25英寸比色皿进行测定，按以下的式（1）求得的值。
色相=10R+Y （1）
（式中，R=红（Red）值、Y=黄（Yellow）值）
（ii）缩水甘油脂肪酸酯的测定（德国脂质科学会（DGF）标准法C-III 18（09）OptionA规则）
用带有盖子的试管计量油脂样品约100mg，添加50μL内标、500μL叔丁基甲基醚/醋酸乙酯混合溶液（体积比8:2）、以及1mL的0.5N甲醇钠并搅拌之后，静置10分钟。添加3mL己烷、3mL的3.3％醋酸/20％氯化钠水溶液并搅拌之后，除去上层。进一步添加3mL己烷并搅拌之后，除去上层。添加250μL的1g苯硼酸/4mL95％丙酮混合液并搅拌之后，密封，在80℃下加热20分钟。向其中添加3mL己烷搅拌之后，将上层供于气相色谱质量分析计（GC-MS），进行缩水甘油脂肪酸酯的定量。另外，将缩水甘油脂肪酸酯含量为0.144ppm以下的情况作为ND（检测限以下）。
（iii）甘油酯组成
向玻璃制样品瓶中添加约10mg油脂样品和0.5mL三甲基甲硅烷化剂（“甲硅烷化剂TH”，关东化学制造），密封，在70℃下加热15分钟。向其中添加1.0mL水和1.5mL己烷，震荡。静置之后，将上层供于气相色谱仪（GLC）进行分析。
[风味]
风味的评价是让5名专门小组成员每人生吃1~2g，按照下述所示的基准进行感官评价。将其平均值四舍五入表示。并且将4以上判断为消费者的接受性良好。
[风味的评价基准]
5：非常良好
4：良好
3：稍微良好
2：不好
1：非常不好
[油脂的调制]
将以未脱臭油脂作为原料的大豆油脂肪酸：菜籽油脂肪酸=7:3（质量比）的混合脂肪酸100质量份和甘油15质量份进行混合，通过酶进行酯化反应。从得到的酯化物中，通过拔顶蒸馏除去脂肪酸和单酰基甘油，然后在80℃下进行酸处理（添加0.5％的50％柠檬酸水溶液），使用相对于油脂为10％的蒸馏水进行3次水洗处理，得到DAG水洗油（二酰基甘油88％）。色相为47，缩水甘油脂肪酸酯为1.4ppm。
实施例1~6
[第1水蒸气处理]
在表1所示的条件（1）下，将DAG水洗油进行薄膜式的连续脱臭处理，得到第1水蒸气处理油脂样品a、b。
[吸附剂接触处理]
在表1所示的条件（2）下，将油脂样品a、b与吸附剂一边搅拌一边在减压下进行接触处理之后，过滤吸附剂，得到吸附剂处理油脂样品c~e。
[第2水蒸气处理]
在表1所示的条件（3）下，将得到的油脂样品c~e进行分批式的脱臭处理。向500ML玻璃制克莱森烧瓶中投入200g油脂样品之后，与水蒸气进行接触处理，得到精制油脂样品（实施例1、2、5）。另外，在对实施例3、4、6进行水蒸气接触处理之前，在80℃下进行酸处理（添加0.5％的50％柠檬酸水溶液），用相对于油脂为10％的蒸馏水进行3次水洗处理之后，进行第2水蒸气处理。结果如表1所示。
[表1]
活性白土：GALLEON EARTH V2R(水泽化学工业（株）制造）
比较例1以及2
[省略吸附剂处理、第2水蒸气处理]
在表2所示的条件（1）下，将DAG水洗油进行薄膜式的连续脱臭处理，得到油脂样品a、b（比较例1、2）。结果如表2所示。
比较例3
[省略吸附剂处理、第2水蒸气处理]
在表2所示的条件（1）下，向500ML玻璃制克莱森烧瓶中投入200gDAG水洗油之后，与水蒸气进行34分钟接触处理，并进行分批式的脱臭处理，得到油脂样品f（比较例3）。结果如表2所示。
比较例4
[省略吸附剂接触处理]
在表1所示的条件（1）中，将DAG水洗油进行薄膜式的连续脱臭处理，得到第1水蒸气处理油脂样品a。
接下来，在表2所示的条件（3）下，进行油脂样品a的分批式的脱臭处理。向500ML玻璃制克莱森烧瓶中投入200g油脂样品之后，与水蒸气进行接触处理，得到油脂样品（比较例4）。结果如表2所示。
比较例5和6
[省略第2水蒸气处理]
在表1所示的条件（1）中，将DAG水洗油进行薄膜式的连续脱臭处理，得到第1水蒸气处理油脂样品a。
接下来，在表2所示的条件（2）下，将油脂样品a与吸附剂一边搅拌一边在减压下进行接触处理之后，过滤吸附剂，得到油脂样品c、d（比较例5、6）。结果如表2所示。
比较例7
[省略第1水蒸气处理]
在表2所示的条件（2）下，将DAG水洗油与吸附剂一边搅拌一边在减压下进行接触处理之后，过滤吸附剂，得到油脂样品g。在表2所示的条件（3）下，进行油脂样品g的分批式的脱臭处理。向500ML玻璃制克莱森烧瓶中投入200g油脂样品之后，与水蒸气进行接触处理，得到油脂样品（比较例7）。结果如表2所示。
比较例8
[省略第1水蒸气、吸附剂处理]
在表2所示的条件（3）下，进行DAG水洗油的分批式的脱臭处理。向500ML玻璃制克莱森烧瓶中投入200g油脂样品之后，与水蒸气进行接触处理，得到油脂样品（比较例8）。结果如表2所示。
[表2]
活性白土：GALLEON EARTH V2R(水泽化学工业（株）制造）
由表1可知，通过进行使水蒸气与油脂接触的第1水蒸气处理，然后进行使吸附剂与油脂接触的处理，进一步在比第1水蒸气处理的条件温和的条件下进行使水蒸气与油脂接触的第2水蒸气处理，可以得到缩水甘油脂肪酸酯含量少并且风味和色相良好的精制油脂。
相对于此，如表2所示，省略了与吸附剂的接触处理的精制油脂，缩水甘油脂肪酸酯含量提高（比较例1~4）。特别地，如果水蒸气处理时的油脂温度高，缩水甘油脂肪酸酯生成多（比较例2），相反如果水蒸气处理时的油脂温度低，风味和外观不足（比较例3）。另外，省略第2水蒸气处理的精制油脂，其风味恶化（比较例5、6），不进行第1水蒸气处理而只在进行与吸附剂的接触处理之后，在温和的条件下进行第2水蒸气处理的精制油脂、以及不进行第1水蒸气处理和与吸附剂的接触处理而只在温和条件下进行第2水蒸气处理的精制油脂，虽然其缩水甘油脂肪酸酯的含量少，但是其风味和外观不足（比较例7、8）。

Claims (13)

1.一种精制油脂的制造方法，其中，
进行使水蒸气与油脂接触的第1水蒸气处理，然后进行使吸附剂与油脂接触的处理，进一步进行使水蒸气与比第1水蒸气处理中的油脂的温度低40℃以上的温度的油脂接触的第2水蒸气处理，
第1水蒸气处理中的油脂的温度为210～275℃，
第2水蒸气处理中的油脂的温度为140～180℃，
所述第1水蒸气处理中与水蒸气接触的油脂含有50质量％以上的二酰基甘油。
2.如权利要求1所述的精制油脂的制造方法，其中，
第1水蒸气处理中的油脂的温度为220～270℃。
3.如权利要求1所述的精制油脂的制造方法，其中，
第1水蒸气处理中的油脂的温度为230～260℃。
4.如权利要求1所述的精制油脂的制造方法，其中，
第1水蒸气处理中的油脂的温度为230～240℃。
5.如权利要求1～4中任一项所述的精制油脂的制造方法，其中，
第2水蒸气处理中的油脂的温度为160～180℃。
6.如权利要求1～4中任一项所述的精制油脂的制造方法，其中，
吸附剂的使用量相对于油脂小于2质量％。
7.如权利要求1～4中任一项所述的精制油脂的制造方法，其中，
吸附剂的使用量相对于油脂为0.1～小于2质量％。
8.如权利要求1～4中任一项所述的精制油脂的制造方法，其中，
吸附剂的使用量相对于油脂为0.2～1.5质量％。
9.如权利要求1～4中任一项所述的精制油脂的制造方法，其中，
吸附剂的使用量相对于油脂为0.25～1.5质量％。
10.如权利要求1～4中任一项所述的精制油脂的制造方法，其中，
吸附剂的使用量相对于油脂为0.3～1.3质量％。
11.如权利要求1～4中任一项所述的精制油脂的制造方法，其中，
吸附剂的使用量相对于油脂为0.5～1质量％。
12.如权利要求1～4中任一项所述的精制油脂的制造方法，其中，
吸附剂为选自活性炭、二氧化硅以及固体酸中的至少一种。
13.如权利要求12所述的精制油脂的制造方法，其中，
固体酸为选自酸性白土以及活性白土中的至少一种。
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