CN109135920A - 一种油脂的脱酸方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油脂的脱酸方法，属于油脂加工技术领域。本发明的油脂的脱酸方法，将油脂与吸附剂接触，搅拌吸附后过滤分离，所述吸附剂为中性氧化铝、碱性氧化铝中的至少一种，所述吸附剂的用量为油脂重量的0.3～30％。本发明的降酸吸附过程采用氧化铝进行物理吸附，利用氧化铝性质的稳定性，难以发生化学反应，不易脱落残留，不对油脂的其它性状产生影响，在降低油脂酸值的同时，最大限度地保留油脂的抗氧化物质与微量成分，使油脂在降酸后能更好的保存，保证相关产品的有效、质量可控；本发明工艺简单，可操作性强，不产生废水、污染少，经济环保。

Description

一种油脂的脱酸方法

技术领域

本发明涉及一种油脂的脱酸方法，属于油脂加工技术领域。

背景技术

油脂的酸值系指动植物干性油中，中和脂肪、脂肪油或其他类似物质1克中含有的酸性物质所需氢氧化钾的重量(毫克数)，这些酸性物质主要包括：小分子的醛、酮、酚类、脂肪醇、磷酸衍生物、游离酸等。酸值是油脂产品的重要质量参数，在食品领域过高的酸值会影响油脂的稳定性和风味，而在药用油脂领域，高酸值油脂成乳后会对乳剂在灭菌时稳定性、磷脂的乳化性能、乳剂的载药性能等方面产生负面影响，造成一系列影响乳剂产品质量的问题。天然油脂中，含有一定量的脂溶性非甘油酯成分，如大豆油、橄榄油中含有植物甾醇、维生素E、角鲨烯等抗氧化剂成分，这些成分一般具有很强的抗氧化性能，能够有效抑制油脂存储过程中酸值的升高。

目前油脂脱酸的主要方法包括：溶剂萃取、碱炼、分子蒸馏、水蒸气蒸馏、物理吸附等。溶剂萃取主要利用游离脂肪酸与油脂在有机溶剂中存在细微的溶解度差异，实现游离脂肪酸的部分分离，分离程度不高且消耗溶剂大，甚至引起过氧的升高，只能用于小规模的降酸处理，不适合工业化生产。碱炼法是当前工业化常用的脱酸手段，油中的游离脂肪酸通过发生酯化反应生成不溶的皂化物从油中析出来而除去，但是引入强碱会造成油脂的大量损耗，且工艺过程较为复杂，同时引入外源化学物质，产品质量难以保证。分子蒸馏技术，利用游离脂肪酸与甘油酯的热程差从而实现分离，分离过程需要极高的真空度，因此对材料的密闭性有严格的要求，另外蒸发面和冷凝面之间的距离也有一定的要求，设备加工难度很大，造价很高，大规模工业化难度大。水蒸气或者气体蒸馏法是往油脂中通入高温水蒸气或者加热状态下通入惰性气体，游离脂肪酸经由水蒸气或者惰性气体带出，再经冷凝而实现与甘油酯的分离，油脂需要长时间处在高温条件下，易生成聚合物和反式脂肪酸等物质影响油脂品质。在油脂高温精炼过程中，这些抗氧化成分容易损失，导致油脂的生物活性改变，也使得油脂在储存过程更容易被氧化。

申请号为CN200910272820.5的专利申请公开了一种油脂脱酸方法，将油脂置入容器中，加入脱酸吸附剂，脱酸吸附剂的加入量为油脂重量的0.05～6％，在15～110℃下充分搅拌5～150min，然后离心分离，所述的脱酸吸附剂由含有碱性化合物的油料作物种籽壳组成，所述的油料作物种籽壳含有的碱性化合物按重量计为2～35％，所述的油料作物种籽壳为油茶壳、花生壳、葵花籽壳、蓖麻壳、核桃壳中的一种或几种。该申请采用含有碱性化合物的油料作物种籽壳作为吸附剂吸附碱性物质，脱酸质量较好，但不利于油脂中抗氧化成分的保留，且吸附剂需要高温活化(150～500℃)，能耗高。

申请号为CN201510931544.4的专利申请公开了一种对油脂进行脱酸的方法，该方法包括：将油脂与碱性吸附剂接触，再进行固液分离，其中，所述接触的条件包括温度为15～40℃和时间为10～40min，所述碱性吸附剂为负载有无机碱的活性白土，以活性白土的干基计，所述碱性吸附剂与油脂的重量比为0.5～4：100。该申请的吸附剂处理复杂，水的用量非常大，干燥耗时长、能耗高，同样不利于油脂中抗氧化成分的保留。

因此，开发一种可保留油脂抗氧化剂等微量成分的脱酸工艺，可用于食品、药用油脂领域，可保证药用乃至注射用油脂的生物活性，保证油脂相关制剂的治疗效果。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种油脂的脱酸方法，该方法的降酸吸附过程采用氧化铝进行物理吸附，利用氧化铝性质的稳定性，难以发生化学反应，不易脱落残留，不对油脂的其它性状产生影响，最大限度地保留油脂的抗氧化物质与微量成分，使油脂在降酸后能更好的保存。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种油脂的脱酸方法，将油脂与吸附剂接触，搅拌吸附后过滤分离，所述吸附剂为中性氧化铝、碱性氧化铝中的至少一种，所述吸附剂的用量为油脂重量的0.3～30％。

本发明的降酸吸附过程采用氧化铝进行物理吸附，氧化铝具有较大表面积分散着大量负电荷，其可以使游离酸等酸性物质产生较大偶极矩而表现出电荷属性，在电荷相互作用下能将酸性物质从油脂中吸附出来，从而达到降酸的效果；氧化铝性质稳定，难以发生化学反应，不易脱落残留，过滤后油脂中没有物质残留，不对油脂的其它性状产生影响，能有效的保留油脂的风味以及抗氧化成分，使油脂在降酸后能更好的保存。

申请号为CN200910272820.5的专利和申请号为CN201510931544.4的专利，均属于碱性化合物与酸性物质发生化学反应的化学降酸，由于酸碱中和化学反应产生水，水进一步可能引起油脂水解，进而影响油脂风味；再者碱性吸附剂也可能跟一些小分子反应，甚至脱落残留在油中，导致油脂中杂质增加；此外酸碱中和会产生皂角，增加油脂黏度，难以过滤，增加后续处理的难度。

作为本发明所述油脂的脱酸方法的优选实施方式，所述吸附剂的用量为油脂重量的3～8％。研究表明，所述吸附剂的用量为油脂重量的3～8％时，具有更佳的降酸效果，保留油脂的抗氧化物质与微量成分的效果更佳。

作为本发明所述油脂的脱酸方法的优选实施方式，所述吸附剂的用量为油脂重量的5％。研究表明，所述吸附剂的用量为油脂重量的5％时，具有最佳的降酸效果，保留油脂的抗氧化物质与微量成分的效果最佳。

作为本发明所述油脂的脱酸方法的优选实施方式，所述搅拌吸附的温度为10～80℃，时间为0.5～24h，搅拌转速为60～300r/min。

作为本发明所述油脂的脱酸方法的优选实施方式，所述搅拌吸附的温度为40～60℃，搅拌转速为100～170r/min。

作为本发明所述油脂的脱酸方法的优选实施方式，所述搅拌吸附的温度为55℃，搅拌转速为120r/min。

作为本发明所述油脂的脱酸方法的优选实施方式，所述搅拌吸附的真空度为-0.090～-0.1MPa。

作为本发明所述油脂的脱酸方法的优选实施方式，所述油脂为大豆油、茶油、鱼油、橄榄油、花生油、葵花籽油中的至少一种。

作为本发明所述油脂的脱酸方法的优选实施方式，所述油脂为注射用油脂。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的降酸吸附过程采用氧化铝进行物理吸附，利用氧化铝性质的稳定性，难以发生化学反应，不易脱落残留，不对油脂的其它性状产生影响，在降低油脂酸值的同时，最大限度地保留油脂的抗氧化物质与微量成分，使油脂在降酸后能更好的保存，保证相关产品的有效、质量可控。

(2)本发明未包含高温处理过程，最大限度地保证了油脂处于低氧化程度，处理过程不会产生反式脂肪酸。

(3)本发明工艺简单，可操作性强，不产生废水、污染少，经济环保。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明油脂的脱酸方法的一种实施例，本实施例所述油脂的脱酸方法的反应条件如表1所示。

本实施例所述的油脂的脱酸方法为：将油脂与吸附剂接触，搅拌吸附，冷却后过滤分离。

实施例2～10

实施例2～10所述的油脂的脱酸方法的反应条件如表1所示，实施例2～10所述的油脂的脱酸方法同实施例1。

表1

对比例1

本对比例所述的油脂的脱酸方法为：取100g橄榄油原料，加入3％的活性炭+硅胶(活性炭和硅胶的质量比为1:0.1)，在真空条件下，加热至50℃，搅拌3小时(60r/min)，冷却后过滤。

对比例2

本对比例所述的油脂的脱酸方法为：取100g橄榄油原料，加入3％的活性白土+碱性物质(50g活性白活性白土与水按照1:10重量比混合，与1g氢氧化钙充分接触并干燥)，在真空条件下，加热至50℃，搅拌3小时(60r/min)，冷却后过滤。

对比例3

本对比例所述的油脂的脱酸方法为：取100g橄榄油原料，加入3％的吸附碱性物质的花生壳(50g干燥花生壳，与浓度1％的氢氧化钙充分接触并干燥)，在真空条件下，加热至50℃，搅拌3小时(60r/min)，冷却后过滤。

对比例4

本对比例所述的油脂的脱酸方法为：取100g橄榄油原料，加入3％的膨润土+三乙胺(膨润土和三乙胺的质量比为1:0.1，混合均匀)，在真空条件下，加热至50℃，搅拌3小时(60r/min)，冷却后过滤。

对比例5

本对比例所述的油脂的脱酸方法为：取100g橄榄油原料，加入1％的氢氧化钙粉末，在真空条件下，水浴加热至50℃，搅拌3小时(60r/min)，冷却后过滤。

对比例6

本对比例所述的油脂的脱酸方法为：取100g橄榄油原料，加入2倍体积的95％乙醇摇晃使其充分萃取(萃取3次)，每次静置15min后放出油层旋蒸干燥得到脱酸油脂。

对比例7

本对比例所述的油脂的脱酸方法为：取100g橄榄油原料，预热至60℃，进料速度1mL/min，系统压力100Pa，蒸馏温度120℃，刮膜转速180r/min，使酸性物质从油脂中除去。

对比例8

本对比例所述的油脂的脱酸方法为：取100g橄榄油原料，置于三颈圆底烧瓶，通入氮气流(0.5L/min)并在180℃下，利用油泵脱气，维持瓶内负压0.1MP,使酸性物质跟随氮气流从油脂中除去。

效果例1

本发明实施例1～10和对比例1～8的效果试验

对发明实施例1～10和对比例1～8的脱酸工艺进行酸值、抗氧化剂含量及其加速稳定性考察，各指标按中国药典2015版四部的测定方法进行测定，试验结果如表2所示。

表2

从表2中可看出，成品油脂的酸值在储存过程中会逐步增大，使用本发明实施例1～10的油脂的脱酸方法后，酸值降低，能有效保留油脂的抗氧化物质，在加速稳定性试验中，抗氧化剂含量较高的油脂样品其酸值的增大的幅度较其它的低。表明抗氧化剂的含量与油脂的稳定性有一定的关系，可见本发明方案在针对性地控制油脂的酸值的同时，能够最大限度地保存油脂原有的抗氧化剂成分，使油脂在降酸后能更好的保存。

对比例1采用活性炭+硅胶作为吸附剂，对比例2采用活性白土+碱性物质作为吸附剂，对比例3采用油料壳+碱性物质作为吸附剂，对比例4采用膨润土+有机胺作为吸附剂，对比例5采用碱炼法，对比例6采用溶剂萃取法，对比例7采用分子蒸馏法，对比例8采用水/惰性气体分子蒸馏法。对比例1～8在进行脱酸处理后，油脂的酸值有一定程度的降低，但油脂中抗氧化剂的含量较低，在加速稳定性试验中，酸值增大的幅度较快，不利于油脂的保存。

可见，采用本发明油脂的脱酸方法，在降低油脂酸值的同时，最大限度地保留油脂的抗氧化物质与微量成分，使油脂在降酸后能更好的保存，保证相关产品的有效、质量可控；本发明工艺简单，可操作性强，不产生废水、污染少，经济环保。

效果例2

本发明吸附剂的用量影响油脂脱酸方法的效果，为考察吸附剂用量对油脂脱酸方法的效果的影响，申请人按照实施例1的方法设计了试验组和对照组，并按照上述实施例1～10和对比例1～8的测试方法，对本效果例试验组和对照组进行酸值、抗氧化剂含量及其加速稳定性考察，测试结果如表3所示。

本效果例中，试验组和对照组的油脂脱酸方法除吸附剂的用量不同之外，其余均相同，吸附剂的用量如表3所示。其中，吸附剂为中性氧化铝，搅拌吸附的温度为55℃，搅拌时间为3h，搅拌转速为120r/min，真空度为-0.1MPa，油脂种类为橄榄油。

表3

由表3可见，本发明的油脂脱酸方法受吸附剂用量的影响，当吸附剂用量在本发明范围内，本发明油脂脱酸方法具有良好的降酸效果，保留油脂的抗氧化物质与微量成分的效果良好；当吸附剂的用量为油脂重量的3～8％时，本发明油脂脱酸方法具有更佳的降酸效果，保留油脂的抗氧化物质与微量成分的效果更佳；当吸附剂的用量为油脂重量的5％时，本发明油脂脱酸方法具有最佳的降酸效果，保留油脂的抗氧化物质与微量成分的效果最佳。

同时，申请人还按照上述方法考察了吸附剂、搅拌吸附的温度、搅拌时间、搅拌转速、真空度、油脂种类为本发明所述其他范围时，吸附剂用量对油脂脱酸方法的效果的影响，均得出与表3相一致的结果，在此不一一赘述。

效果例3

本发明考察吸附搅拌的温度、搅拌转速对油脂脱酸方法的效果的影响，申请人按照实施例1的方法设计了试验组和对照组，并按照上述实施例1～10和对比例1～8的测试方法，对本效果例试验组和对照组进行酸值、抗氧化剂含量及其加速稳定性考察，测试结果如表4所示。

本效果例中，试验组和对照组的油脂脱酸方法除吸附搅拌的温度和搅拌转速不同之外，其余均相同，吸附搅拌的温度和搅拌转速如表4所示。其中，吸附剂为中性氧化铝，吸附剂的用量为油脂重量的5％，搅拌时间为3h，真空度为-0.1MPa，油脂种类为橄榄油。

表4

由表4可见，本发明的油脂脱酸方法受吸附搅拌的温度和搅拌转速的影响，当吸附搅拌的温度和搅拌转速在本发明范围内，本发明油脂脱酸方法具有良好的降酸效果，保留油脂的抗氧化物质与微量成分的效果良好；当搅拌吸附的温度为40～60℃，搅拌转速为100～170r/min时，本发明油脂脱酸方法具有更佳的降酸效果，保留油脂的抗氧化物质与微量成分的效果更佳；当搅拌吸附的温度为55℃，搅拌转速为120r/min时，本发明油脂脱酸方法具有最佳的降酸效果，保留油脂的抗氧化物质与微量成分的效果最佳。

同时，申请人还按照上述方法考察了吸附剂、吸附剂的用量、搅拌时间、真空度、油脂种类为本发明所述其他范围时，吸附搅拌的温度、搅拌转速对油脂脱酸方法的效果的影响，均得出与表4相一致的结果，在此不一一赘述。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种油脂的脱酸方法，其特征在于，将油脂与吸附剂接触，搅拌吸附后过滤分离，所述吸附剂为中性氧化铝、碱性氧化铝中的至少一种，所述吸附剂的用量为油脂重量的0.3～30％。

2.如权利要求1所述的油脂的脱酸方法，其特征在于，所述吸附剂的用量为油脂重量的3～8％。

3.如权利要求2所述的油脂的脱酸方法，其特征在于，所述吸附剂的用量为油脂重量的5％。

4.如权利要求1所述的油脂的脱酸方法，其特征在于，所述搅拌吸附的温度为10～80℃，时间为0.5～24h，搅拌转速为60～300r/min。

5.如权利要求4所述的油脂的脱酸方法，其特征在于，所述搅拌吸附的温度为40～60℃，搅拌转速为100～170r/min。

6.如权利要求5所述的油脂的脱酸方法，其特征在于，所述搅拌吸附的温度为55℃，搅拌转速为120r/min。

7.如权利要求1所述的油脂的脱酸方法，其特征在于，所述搅拌吸附的真空度为-0.090～-0.1MPa。

8.如权利要求1所述的油脂的脱酸方法，其特征在于，所述油脂为大豆油、茶油、鱼油、橄榄油、花生油、葵花籽油中的至少一种。

9.如权利要求1所述的油脂的脱酸方法，其特征在于，所述油脂为注射用油脂。