CN103689118A - 一种低热量食用油脂的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低热量食用油脂的生产方法，包括将一定量的富含硬脂酸的原料植物油、短碳链脂肪酸、催化剂和促进剂在微波加热条件下发生化学酯交换反应，反应产物经蒸馏、过滤、水洗、干燥得到低热量食用油脂。本发明的低热量食用油脂的生产方法操作简单安全，反应时间短，产物收率大，选择性高。

Description

一种低热量食用油脂的生产方法

技术领域

本发明涉及油脂制备技术领域，具体涉及一种低热量食用油脂的生产方法。

背景技术

油脂是人类三大营养素之一，对维持人体生命过程，起着举足轻重的作用。随着人们生活水平的不断提高，在饮食中油脂越来越担任重要角色。但是，油脂大量投入，对人体健康带来明显的副作用，营养学和医学研究表明，肥胖、高血脂、糖尿病、动脉硬化、恶性肿瘤等所谓“富贵病”，与人们日常饮食中脂肪提供热量过高有直接关系。据调查，北京市民每日食用油脂数量已达到80克，而专家建议，每天25克为宜，而许多消费者又无法接受单纯减脂或无脂食品粗糙的口感。因此，开发低热量脂肪，是解决上述难题的一个重要方向。开发低热量油脂，不仅填补我国市场空白，也为促进传统产业的技术升级和换代创造条件。并且低热量油脂，可衍生出大量低脂、低热量食品，从而极大丰富市场供应，满足不同消费群众的需要，对于促进人民健康，提高经济效益和社会效益都具有深远的意义。

长短链甘油三酯是一类改性甘油三酯，分子中至少包含一个低热量短链脂肪酸，其具有热量低、安全性好、高氧化稳定性、口感和物理性质与天然油脂相似等优点，在国外已经应用于各种低含水或高脂肪体系食品中，以满足不同食品加工的需求，具有非常好的应用前景。其中，三酰甘油酯（Salatrim）是一种具有代表性的低热量油脂，它具有与普通食用油相似的物化性质，可以任意比例代替普通脂肪，用于各种低水分或高脂肪体系的食品中，以满足不同食品的添加需要。Salatrim制备方法包括化学法和酶法，在不同的反应条件下，催化长链脂肪酸和断链脂肪酸发生酯化或者酯交换反应，国内外对其生产工艺已有大量报道。例如化学方法可用短链甘油酯和氢化大豆油、棉籽油或菜籽油按一定比例在甲醇钠催化下发生酯交换反应制得。

中国科学技术大学分子油化学实验室钱生球教授运用分子重排技术，采用特定的复合催化剂，一步法、高收率的创造出适合中国国情的低热量油脂生产工艺。这种产品理化性能与普通油脂一样，吸收消化也一样，但吸收后在人体内热量只有原油脂的20%，不产生脂肪累积，确是一种低热量健康食品。但是该复合催化剂体系复杂且催化剂成本高。

中国专利申请CN1849899A公开了一种低热量食用油脂生产方法，是将植物油、三醋酸甘油酯加到酯交换反应釜中，在高速搅拌下、在0.9~0.9标准大气压、140~180℃下反应30~60分钟，含有丙二醇、乙醇、固体乙醇钠的复合催化剂加入到酯交换釜中，催化酯交换反应30~60分钟；加入冰醋酸，搅拌终止酯交换反应，得到产物为混合油；产物冷却到60~80℃后离心分离、干燥、脱臭处理得到最终产品。该反应流程长、耗时长，以致单位时间内生产效率低下，且反应产率不太高。中国专利申请CN102533452A公开了一种低热量食用植物油及其制备方法，制备该低热量食用植物油的方法，称取40%-70%的食用油，加入30%-60%的三醋酸甘油酯混合均匀，加热得到混合物，加入反应促进剂单甘脂和催化剂醇钠到混合物中，进行酯交换反应，终止反应后水洗、蒸馏、过滤得到低热量食用植物油。但该发明未提及反应时间的长短和反应产率，无法判断其生产效率。

现有技术的低热量油脂的生产方法大多采用酯交换法，反应工艺条件大致相同，但其反应时间均较长，且反应产物的收率不太大，选择性不高，因此仍旧需要一种新的生产方法，进一步缩短反应时间，提高产物收率、反应选择性和生产效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低热量油脂的生产方法，通过微波辅助加热，在保证操作简单、安全的基础上，进一步缩短反应时间，提高产物收率和选择性。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种低热量食用油脂的生产方法，包括将一定量的富含硬脂酸的原料植物油、短碳链脂肪酸、催化剂和促进剂在100℃-200℃条件下发生化学酯交换反应，反应时间为10~30分钟，反应产物经蒸馏、过滤、水洗、干燥得到液态低热量食用油脂，其特征在于所述酯交换反应在微波加热条件下进行，所述各反应组份的重量比为原料植物油：短碳链脂肪酸：催化剂：促进剂=120~130：100：0.15~2：1.5~10。

在一个优选的实施方案中，所述各反应组份的重量比为原料植物油：短碳链脂肪酸：催化剂：促进剂=125-128：100：0. 5~1：3~8。

其中，所述富含硬脂酸的原料植物油选自大豆油、菜籽油、花生油、棕榈油、棉籽油、玉米油、葵花籽油、茶籽油、亚麻籽油、核桃油、米糠油、元宝枫油、玉米胚芽油中的任意一种或几种。

其中，所述短碳链脂肪酸选自三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯中的任意一种或几种。

其中，所述催化剂为醇钠催化剂，选自甲醇钠或乙醇钠中的任意一种。

其中，所述促进剂选自丙二醇、乙醇中的任意一种。

其中，所述微波频率为915MHz~2.45GHz，微波发射功率为0.5~10瓦/毫升植物油。

其中，发生所述微波加热催化酯交换反应时，反应物处于搅拌状态。

本发明的低热量食用油脂的生产方法利用微波诱导催化酯交换反应，适用于现有技术的生产设备，且操作简单安全，利用微波诱导大大地缩短了反应时间，同时提高了产物收率和选择性。

根据本发明的方法生产的产品在常温下是液态，产品的热量比传统油脂低20%-50%，是一种健康的油脂产品。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步展开说明，但需要指出的是，本发明的低热量食用油脂的生产方法并不限于这种具体的工艺流程和配比。对于本领域技术人员显然可以理解的是，以下的说明内容即使不做任何调整或修正，也可以直接适用于在此未指明的其他类似的生产方法和配比。

一种低热量食用油脂的生产方法，包括将重量比为富含硬脂酸的原料植物油：短碳链脂肪酸：催化剂：促进剂=120~130：100：0.15~2：1.5~10的原料植物油、短碳链脂肪酸、催化剂和促进剂在100℃-200℃条件下发生化学酯交换反应，反应时间为10~30分钟，反应产物经蒸馏、过滤、水洗、干燥得到液态低热量食用油脂，其特征在于所述酯交换反应在微波加热条件下进行，所述各反应组份的。优选地，所述各反应组份的重量比为原料植物油：短碳链脂肪酸：催化剂：促进剂=125-128：100：0. 5~1：3~8。更优选地，所述各反应组份的重量比为原料植物油：短碳链脂肪酸：催化剂：促进剂=128：100：0.8：6。

所述富含硬脂酸的原料植物油选自大豆油、菜籽油、花生油、棕榈油、棉籽油、玉米油、葵花籽油、茶籽油、亚麻籽油、核桃油、米糠油、元宝枫油、玉米胚芽油中的任意一种或几种。所述短碳链脂肪酸选自三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯中的任意一种或几种。可根据富含硬脂酸的原料植物油和短碳链脂肪酸的配比提高原料植物油的含量可得到固态的低热量油脂。同时将液态低热量油脂进一步干燥，也可得到固态低热量油脂。所述催化剂为醇钠催化剂，选自甲醇钠或乙醇钠中的任意一种。所述促进剂选自丙二醇、乙醇中的任意一种。所述微波频率为915MHz~2.45GHz，微波发射功率为0.5~10瓦/毫升植物油。发生所述微波加热催化酯交换反应时，反应物处于搅拌状态。

众所周知，硬脂酸只有在甘油酯1位或3位的时候油脂才会表现出低热量，因此，产品的选择性可以用产品的热量比传统油脂低的比值衡量。通常，普通低热量油脂的的热量比传统油脂低5%~20%。因此，而替代产品的热量比传统油脂低的比值越大，则说明反应的选择性越大，反之则越小。

本发明所采用的反应器及未详细描述的其他过程可参见现有技术，比如蒸馏、水洗、过滤或干燥等过程，在此不再赘述。例如将粗产品预热115~125℃，用薄膜蒸发器在温度140~180℃，压力0.2~0.5个标准大气压下对其进行干燥、脱臭处理得到产品是精炼的成品低热量植物油。下面以几个具体的实施例进一步说明本发明的生产方法，但这仅仅是示例作用，不对本发明构成任何的限制。

实施例1

称取128g精炼大豆油、100g三丙酸甘油酯、0.8g催化剂甲醇钠和6g促进剂乙醇，在酯交换反应器中混合均匀后，真空条件下采用频率为1.45GHz的微波加热至120℃进行酯交换反应25分钟，微波发射功率为5瓦/毫升植物油，反应产物减压蒸馏60min后过滤，水洗、干燥得到低热量食用大豆油。

最终产品收率为98%，产品的热量比传统油脂低50%。

实施例2

称取120g精炼菜籽油、100g三乙酸甘油酯、0.15g催化剂乙醇钠和1.5g促进剂丙二醇，在酯交换反应器中混合均匀后，真空条件下采用频率为915MHz的微波加热至100℃进行酯交换反应10分钟，微波发射功率为0.5瓦/毫升植物油，反应产物减压蒸馏65min后过滤，水洗、干燥得到低热量食用大豆油。

最终产品收率为93%，产品的热量比传统油脂低40%。

实施例3

称取122g精炼花生油、100g三丙酸甘油酯、0.5g催化剂甲醇钠和3g促进剂乙醇，在酯交换反应器中混合均匀后，真空条件下采用频率为1.25GHz的微波加热至140℃进行酯交换反应15分钟，微波发射功率为2瓦/毫升植物油，反应产物减压蒸馏70min后过滤，水洗、干燥得到低热量食用大豆油。

最终产品收率为95%，产品的热量比传统油脂低45%。

实施例4

称取125g精炼棉籽油、100g三丁酸甘油酯、1g催化剂乙醇钠和5g促进剂丙二醇，在酯交换反应器中混合均匀后，真空条件下采用频率为1.85GHz的微波加热至160℃进行酯交换反应10分钟，微波发射功率为3.5瓦/毫升植物油，反应产物减压蒸馏60min后过滤，水洗、干燥得到低热量食用大豆油。

最终产品收率为96%，产品的热量比传统油脂低46%。

实施例5

称取127.5g精炼葵花籽油、100g三乙酸甘油酯、1.5g催化剂甲醇钠和8g促进剂乙醇，在酯交换反应器中混合均匀后，真空条件下采用频率为2.15GHz的微波加热至180℃进行酯交换反应20分钟，微波发射功率为7.5瓦/毫升植物油，反应产物减压蒸馏55min后过滤，水洗、干燥得到低热量食用大豆油。

最终产品收率为96%，产品的热量比传统油脂低47%。

实施例6

称取130g精炼亚麻籽油、100g三丁酸甘油酯、2g催化剂乙醇钠和10g促进剂丙二醇，在酯交换反应器中混合均匀后，真空条件下采用频率为2.45GHz的微波加热至200℃进行酯交换反应30分钟，微波发射功率为10瓦/毫升植物油，反应产物减压蒸馏65min后过滤，水洗、干燥得到低热量食用大豆油。

最终产品收率为96.5%，产品的热量比传统油脂低48%。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低热量食用油脂的生产方法，包括将一定量的富含硬脂酸的原料植物油、短碳链脂肪酸、催化剂和促进剂在100℃-200℃条件下发生化学酯交换反应，反应时间为10~30分钟，反应产物经蒸馏、过滤、水洗、干燥得到液态低热量食用油脂，其特征在于所述酯交换反应在微波加热条件下进行，所述各反应组份的重量比为原料植物油：短碳链脂肪酸：催化剂：促进剂=120~130：100：0.15~2：1.5~10。

2.根据权利要求1所述的低热量食用油脂的生产方法，其特征在于所述各反应组份的重量比为原料植物油：短碳链脂肪酸：催化剂：促进剂=125-128：100：0. 5~1：3~8。

3.根据权利要求1或2所述的低热量食用油脂的生产方法，其特征在于所述富含硬脂酸的原料植物油选自大豆油、菜籽油、花生油、棕榈油、棉籽油、玉米油、葵花籽油、茶籽油、亚麻籽油、核桃油、米糠油、元宝枫油、玉米胚芽油中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1或2所述的低热量食用油脂的生产方法，其特征在于所述短碳链脂肪酸选自三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯中的任意一种或几种。

5.根据权利要求1或2所述的低热量食用油脂的生产方法，其特征在于所述催化剂为醇钠催化剂，选自甲醇钠或乙醇钠中的任意一种。

6.根据权利要求1或2所述的低热量食用油脂的生产方法，其特征在于所述促进剂选自丙二醇、乙醇中的任意一种。

7.根据权利要求1或2所述的低热量食用油脂的生产方法，其特征在于所述微波频率为915MHz~2.45GHz，微波发射功率为0.5~10瓦/毫升植物油。

8.根据权利要求1或2所述的低热量食用油脂的生产方法，其特征在于发生所述微波加热催化酯交换反应时，反应物处于搅拌状态。