CN1033191A - 酯交换油或脂肪的制备方法 - Google Patents

Abstract

在酯交换反应后进行薄膜蒸发，制备出高产率的 具有纯度高，质量好的酯交换油或脂肪。该方法特别 适用于去除味道要求高的食用油或脂肪(如带有可可 油取代物的脂肪)中的游离脂肪酸。采用分子蒸馏方 法，除了游离脂肪酸外，也可有效除去甘油二酯。

Description

本发明叙述了制备酯交换油或脂肪的方法，在该方法中，油或脂肪与脂肪酸进行酯交换之后，有效地除去了存在于反应体系中的脂肪酸，从而回收高质量的酯交换油或脂肪。

酯交换反应是改善油或脂肪的方法，通过将油或脂肪与一种特定的脂肪酸反应，它能够将液体油转变为固体脂肪，或将固体脂肪转变为液体油。另外将固体脂肪与脂肪酸反应，可得到具有不同特性的另一种脂肪，将液体油与脂肪酸反应，也得到上述类似产物。

油或脂肪与脂肪酸反应可采用如下方法，即用带有1，3-位特征的脂酶，将富含油酸（在甘油三酯的二位上）的油或脂肪与棕榈酸或硬脂酸进行酯交换，得到带有可可油取代物的脂肪，在该方法中，棕榈酸或硬脂酸的使用量至少应与油或脂肪等当量，即至少每摩尔油或脂肪为2摩尔，较好为3至4摩尔。经反应，该脂肪酸被含在油或脂肪（甘油三酯）中的脂肪酸取代，余下的是未反应的脂肪酸。

因此，该反应结束后，应除去上述脂肪酸，以便回收所需的油或脂肪。

对于其它油或脂肪与其它脂肪酸的反应，也与上述情况一样。

就广泛采用的除去或分离与油或脂肪共存的脂肪酸的方法而言，有一种所谓的蒸汽蒸馏方法。该方法中，将油或脂肪和脂肪酸的混合物装入具有一定生产能力的容器中，然后于高温和高真空下吹入蒸汽，蒸馏除去脂肪酸。其中脂肪酸蒸馏起点至终点的保留时间至少应为60分钟。如果在这样的条件下需要从酯交换反应产物中除去脂肪酸，油或脂肪（甘油三酯）和脂肪酸之间会发生酯交换及/或分子内转移，使所需油或脂肪（甘油三酯）的产量减少。随着温度的升高或保留时间的延长，这种倾向非常明显。此外将脂肪酸置于高温下的时间过长也是不可取的，因为这样会引起脱色。

因此，本发明的主要目的是提供一种不采用常规蒸汽蒸馏而能够被接受的方法，其中脂肪酸被连续分离并在短时间内有效地除去，而没有热损害，由此得到高质量的酯交换油。

我们经研究发现，采用薄膜蒸发或分子蒸馏除去脂肪酸可达到上述目的。

基于上述发现，现已实现了本发明。具体地讲，本发明提供了一种制备酯交换油或脂肪的方法，该方法包括将油或脂肪与脂肪酸进行酯交换，然后通过薄膜蒸发或分子蒸馏除去存在于反应体系中的脂肪酸。

附图显示的是为实现本发明使用的薄膜蒸发装置。

可以采用已知方法（如用脂酶和碱性催化剂的方法）进行酯交换反应。但是如果需要带有可可油取代物的脂肪，建议使用具有1，3-位特征的脂酶，因为这里需要将棕榈酸和/或硬脂酸选择性引入甘油三酯的1-位或3-位（该酯在2-位上富含油酸）。

本说明书中的薄膜蒸发指的是这样一种过程，其中甘油三酯和脂肪酸的混合物于高真空下在被加热的蒸发表面上形成一层薄膜，并保持每单位量混合物有非常宽的蒸发面积。这种蒸发是非常有效而又迅速的。

用于本发明中薄膜蒸发的装置可以是锥形固定叶轮类离心式薄膜蒸发器，卧式圆柱形固定叶轮类离心式薄膜蒸发器，立式圆柱形固定叶轮类离心式薄膜蒸发器，立式圆柱形刮削类离心式薄膜蒸发器，带有冷凝器的刮削离心式薄膜蒸发器以及锥形离心式薄膜蒸发器，其中较好的是立式圆柱形固定叶轮类离心式薄膜蒸发器，该薄膜蒸发器较好的操作条件是：温度200～260℃，减压0.1～5mmHg，保留时间1～10秒。

另外，分子蒸馏方法是在较薄膜蒸发更高的真空度下进行的，例如下流式和离心式方法。

较好的操作条件如下：温度260℃～280℃，压力0.02～0.1mmHg，停留时间20分钟至2小时。

如以下的例2所示，分子蒸馏方法不仅能除去脂肪酸，也能除去酯交换反应时所形成的甘油二酯。

一般除去甘油二酯是比较困难的，但是采用上述方法可有效地除去甘油二酯。

本发明将参照下述实例详细描述。

实施例1

将含有一份重量富油酸葵花油和一份重量硬脂酸的混合物在70℃下熔化，并向其中加入0.2～0.3%的水，再搅拌之。令该混合物通过温度维持在68～69℃的固定脂酶层，使其进行酯交换反应。用立式圆柱形固定叶轮类离心式薄膜蒸发器1（由Kansai    Kagaku    Kikai    Seisaku提供）将反应产物分离成油或脂肪和脂肪酸。具体讲，令反应产品从进口2进入圆柱式蒸发器1，反应产物沿圆筒的内壁3以薄膜形式降落，减压蒸馏反应产物，被分离的组分从蒸汽出口4和液体出口5排出。连接在旋转叶轮7（安装在旋转轴6上）上的刷具8削刮该圆筒的内壁。

为了比较，用常规蒸汽蒸馏方法对该脂肪酸进行分离。

结果列于表1中。

表1

本发明方法    蒸汽蒸馏方法

温度    230℃    200℃

减压    1～2mmHg    1～2mmHg

保留时间    5～6秒    90分钟

吹蒸汽    无    有

脂肪酸含量

除酸之前    50%    50%

除酸之后    1%    3%

在甘油三酯2-位上

的硬脂酸含量

除酸之前    2.3%    2.3%

除酸之后    2.8%    6.4%

本发明方法中因为分离脂肪酸的保留时间非常短，即使温度较蒸汽蒸馏的方法高20～50℃，也没有引起油或脂肪的热损害，也就是说，完全没有在常规蒸汽蒸馏方法产生的不需要的酯交换或分子内转移，因此增加了所需酯交换油的产量。此外，几乎不会因加热而脱色。

此外，由于薄膜蒸发器的热效率高，也节省了大量热能。

实施例2

将按实例1同样的方法制备出的酯交换油送入离心式分子蒸馏装置，操作温度为275℃，压力0.08mmHg，保留时间100分钟。

由此得到的油中脂肪酸含量为0.1%，甘油二酯含量为2.0%（处理前为7.4%），在甘油三酯2位上的硬脂酸含量为2.5%。

Claims (6)

1、一种制备酯交换油或脂肪的方法，该方法包括将带有脂肪酸的油或脂肪进行酯交换，并经薄膜蒸发或分子蒸馏除去反应体系中的脂肪酸。

2、根据权利要求1的方法，其中采用脂酶进行酯交换反应，

3、根据权利要求1的方法，其中使用立式圆柱形固定叶轮离心式薄膜蒸发器进行薄膜蒸发。

4、根据权利要求1的方法，其中的酯交换油或脂肪是一种带可可油取代物的脂肪。

5、根据权利要求4的方法，其中富含油酸的油或脂肪通过使用具有1，3-位特征的脂酶与硬脂酸进行酯交换，存在于反应体系中的脂肪酸通过薄膜蒸发除去。

6、根据权利要求1的方法，其中富含油酸的油或脂肪是葵花油。

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