CN111742038A - 油加工 - Google Patents

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Abstract

一种用于生产具有降低含量的缩水甘油酯和氢过氧化物的精炼油的方法，该方法的特征在于其包括使食用油经历以下步骤：漂白步骤、除臭步骤、对该经除臭的油的再漂白步骤，以及进一步精炼步骤，其中该进一步精炼步骤通过使步骤c)中获得的该经漂白的食用油通过由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的油精炼设备来进行。

Description

油加工
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年2月21日提交的名称为“EDIBLE OIL REFINING(食用油精炼)”的欧洲专利申请序列号18157904.6、2018年7月18日提交的名称为“EDIBLE OIL REFINING(食用油精炼)”欧洲专利申请序列号18184132.1，以及2018年8月3日提交的名称为“OILPROCESSING(油加工)”的欧洲专利申请序列号18187289.6的权益，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于生产缩水甘油酯含量非常低并且过氧化值低的精炼油的新型方法。
背景技术
从其初始源提取的粗制油由于存在杂质—例如游离脂肪酸、磷脂、金属和颜料—其可为有害的或可导致不可取的颜色、气味或味道，因而不适用于人类消费。因此在使用之前对粗制油进行精炼。精炼方法通常由三个主要步骤组成：脱胶、漂白和除臭。在完成精炼方法之后获得的油(称为“精炼油”)通常被视为适用于人类消费并且因此可用于生产许多食品和饮料。
遗憾的是，现已发现精炼方法本身导致高水平的3-单氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯(3-monochloropropane-1,2-diol fatty acid esters)(3-MCPD酯)、2-氯-1,3-丙二醇脂肪酸酯(2-MCPD酯)和缩水甘油酯(GE)引入精炼油中。3-MCPD酯、2-MCPD酯和缩水甘油酯是由于在加工期间，具体地讲在除臭期间，油暴露于高温下而产生的。
为了理解2-MCPD脂肪酸酯和3-MCPD脂肪酸酯以及缩水甘油酯的形成、减轻和减少的机制，已经进行了大量的讨论和描述。
WO2012/107230描述了一种用于获得精炼油组合物的方法，所述精炼油组合物具有降低的3-MCPD酯和/或缩水甘油酯含量。
EP 3 321 348还描述了一种抑制不需要的杂质的精炼植物油的方法。
因此在行业中仍需要找到一种生产具有可接受味道并且具有很低2-MCPD酯和3-MCPD酯和/或缩水甘油酯水平的精炼油的高效并且有效的方法。本发明提供了这样一种方法。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于生产具有降低含量的缩水甘油酯和氢过氧化物的精炼油的方法，该方法的特征在于其包括使食用油经历以下步骤：
a.漂白步骤，
b.除臭步骤，
c.经除臭的油的再漂白步骤，以及
d.进一步精炼步骤，其中该进一步精炼步骤(d)通过使步骤c)中获得的经漂白的食用油在真空下通过由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的油精炼设备来进行。
根据本发明的另一方面，提供了由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的精炼设备用于降低来自经精炼、漂白、除臭和再漂白的食用油的氢过氧化物和/或挥发物的含量的用途。
具体实施方式
本发明提供了一种用于生产具有降低含量的缩水甘油酯和氢过氧化物的精炼油的方法。
提供了一种用于生产具有降低含量的缩水甘油酯和低过氧化值的精炼油的方法，该方法的特征在于其包括使油经历以下步骤：
a.漂白步骤，
b.除臭步骤，
c.经除臭的油的再漂白步骤，以及
d.进一步精炼步骤，其中该进一步精炼步骤(d)通过使步骤c)中获得的经漂白的食用油在真空下通过由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的油精炼设备来进行。
步骤d)中所用的“由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的油精炼设备”指示精炼设备的精炼能力得自汽提塔和不超过一个集油托盘的使用。应当理解的是，为了操作精炼设备，需要阀、泵、热交换器(油的加热和/或冷却)等。在线加热器可在汽提塔之前使用。
“不超过一个”集油托盘是涵盖“至多一个”收集托盘的范围，因此也不包括无收集托盘。
在存在一个收集托盘的本发明的一个方面中，该一个收集托盘旨在收集在重力作用下从填料中掉下的油并使该油可用于输送油的泵。在收集托盘中不执行过程和/或质量改变。收集托盘的唯一目的是收集和/或积聚油以实现保持目的。当油驻留在收集托盘中时，油的质量不存在化学和/或物理变化。不具有收集托盘的精炼设备也是合适的。在不存在收集托盘的情况下，油将在不收集的情况下直接运输。通过应用热交换器将油冷却下来。不需要将油与淬火油混合。
步骤d)中所用的设备不包括保持托盘。保持托盘、保持容器或隔室(也称为节段)总是存在于本领域已知的标准除臭器设备中，无论是间歇式、连续式还是半连续式除臭器设备。间歇式、连续式或半连续式除臭器由这些不同的隔室(即保持托盘)构建。在每个托盘中，将油在高温处保持一段时间，并将蒸汽引入油中。需要较长的油保留时间来获得油的物理和化学变化，这些物理和化学变化是通过迫使油从一个托盘到达下一个托盘而获得的。将诸如尤其是着色物、风味物和/或风味物前体的组分分解成挥发性分解产物，然后通过流经保持盘中的油的蒸汽将这些挥发性分解产物去除。为了获得具有可接受至良好的质量的油，需要长的保留时间(停留时间)。然而，已知这些在高温处的长停留时间是形成另外的不需要的工艺污染物(诸如氯丙醇酯(3-MCPD酯)、缩水甘油酯、反式脂肪酸等)的原因。此外，存在于油中并且已知有益于油的氧化稳定性的组分可被分解，并且这些组分(诸如生育酚、生育三烯酚等)的含量可显著降低。这些尤其是避免高温处长保持时间的良好原因。
此外，这些保持托盘可能增加本领域中已知的除臭器的复杂性，并由此导致高投资成本。保持托盘在设备中保持大量的油。将如此大量的油长时间保持在高温处也可代表显著的能量成本。从一种食用油切换到另一种食用油是复杂的，并且混合的风险被增加。
在本发明的方法的步骤d)中施加的由具有填料的汽提塔和一个或没有集油托盘组成的精炼设备不具有先前概述的缺点。
本发明提供了一种用于生产精炼油的方法，该精炼油具有降低含量的选自2-MCPD酯和3-MCPD酯、缩水甘油酯以及它们中两种或更多种的混合物的组分，该方法的特征在于其包括漂白步骤，之后是除臭步骤，并且其包括温和的最终精炼步骤，即，在将限制不期望物质的形成并且允许在汽提塔中短停留时间并且任选地包括预热步骤的条件下进行的再漂白和进一步精炼步骤d)。不受具体理论的约束，已认识到组分(诸如缩水甘油酯)将在再漂白步骤中被去除。然而，该再漂白步骤可产生异味和/或氢过氧化物，并且这些产生的杂质将在后续的进一步精炼步骤d)中被去除。进行后续精炼步骤d)，使得工艺污染物(诸如3-MCPD酯、2-MCPD酯和/或缩水甘油酯)的进一步产生保持最小。令人惊奇的是，已发现通过在步骤d)中使用油精炼设备，获得了非常有效的方法。在低温和/或非常短的停留时间下去除氢过氧化物，同时保持工艺污染物(2-MCPD酯和3-MCPD酯、缩水甘油酯以及它们中两种或更多种的混合物)的含量非常低。
附加的步骤
除了上述的精炼步骤之外，本发明的方法还可包括一个或多个附加的精炼或处理步骤。例如，粗制油或部分精炼油可经历一个或多个脱胶步骤。可使用本领域中已知的多种脱胶方法中的任何一种。一种此类方法(称为“水脱胶”)包括将水与油混合并且将所得混合物分成油组分和油不溶性水化磷脂组分，有时称为“润湿凝胶”或“润湿卵磷脂”。另选地，可通过其他脱胶方法来降低(或进一步降低)磷脂含量，诸如酸脱胶(使用例如柠檬酸或磷酸)、酶脱胶(如，得自鲁奇公司(Lurgi)的ENZYMAX)或化学脱胶(如，得自联合利华公司(Unilever)的SUPERIUNI脱胶或得自范德莫特尔公司(Vandemoortele)/迪科斯彻(Dijkstra CS)的“顶级”脱胶。如果使用脱胶步骤，则其将优选地在第一漂白步骤之前。
该方法还可任选地包括一个或多个中和步骤(在第一漂白之前)、任何一种脱蜡(在方法中的任何位置)、分馏(在方法中的任何位置)。
本发明的方法还可包括一个或多个化学或酶促改性步骤，包括例如氢化、碱处理和/或酯交换。氢化将优选地在除臭步骤(b)或再漂白步骤(c)之前执行。化学酯交换将优选地在除臭步骤(b)之后并且在进一步精炼步骤(d)之前执行。如果根据本发明方法被处理的油具有相对低的FFA含量，则化学酯交换也可在除臭步骤(b)之前执行。酶酯交换可在方法中的任何一点进行，并且将优选地使用脂肪酶进行。有利的是，已经发现在初始除臭步骤(b)之后执行酶酯交换时，其可用作再漂白步骤(c)的替代形式，或可同时、在同一方法中进行(例如，分批式或在固定床层析柱中)。
该方法还可包括–或实际上在其之前或之后存在–一个或多个共混步骤。可能理想的是(例如)将不同类型或来自多种来源的油共混。例如，可在第一漂白步骤之前共混多种粗制油或部分精炼油。另选地，可在最终精炼步骤之后共混两种或多种精炼油或者可在中间阶段共混部分精炼油。
本发明方法可存在多种排列和变型形式。根据用作原料的粗制油的性质和/或根据所生产的精炼油的类型以及其所需最终用途，这些对于技术人员将显而易见。将施加的唯一限制为最终温和精炼(即，再漂白和/或精炼步骤d))之后油不应当经历任何可使油中的3-MCPD酯、2-MCPD酯和/或缩水甘油酯水平显著增加超出目标水平的处理步骤。
根据本发明的一个方面，该方法将包括使油依次经历以下步骤：(a)漂白步骤；(b)除臭步骤；(c)再漂白步骤；以及(d)进一步精炼步骤，其中该进一步精炼步骤(d)通过使步骤c)中获得的该经漂白的食用油通过由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的油精炼设备来进行。该进一步精炼步骤d)在低于215℃、低于210℃、低于200℃、低于190℃、低于185℃、低于180℃、介于130℃至210℃之间、介于150℃至175℃之间、从160℃至180℃的温度处进行。
漂白
一般来讲，漂白为藉以去除杂质以提高油的颜色和风味的方法。其通常在除臭之前进行。漂白步骤的性质将至少部分取决于被漂白的油的性质和品质。一般来讲，粗制油或部分精炼油将与漂白剂混合，该漂白剂将与氧化产物(如，过氧化物)、微量磷脂、微量脂肪酸盐、颜料和其他化合物合并以将它们去除。可选择漂白剂的性质以与粗制油或部分精炼油的性质匹配以产生期望的漂白油。漂白剂通常包括天然或“活化的”漂白粘土(也称为“漂白土”)、活性炭和多种硅酸盐。在本发明的一个方面中，漂白步骤a)和/或c)在活化的漂白剂存在下执行。活化的漂白剂是指酸和/或物理活化的(例如，通过热处理)。活化包括增大表面以改善漂白效率。技术人员将能够根据被精炼的油和该油的所需最终用途从可商购获得的那些中选择合适的漂白剂。
本发明的方法将包括至少两个漂白步骤。漂白步骤和再漂白步骤可为相同或类似的(例如，使用相同的漂白剂并且在类似条件下执行)—再漂白步骤可甚至比此前漂白步骤的强度更大。另选地，再漂白步骤将为温和漂白步骤，即，强度没有此前的漂白步骤大。例如，再漂白步骤可用较少漂白剂(或较少活性的漂白剂)、在较低温度和/或使用减少的保持时间执行，或在将对味道和游离的脂肪酸形成具有较少冲击的漂白设备中(即，在缺氧环境中)执行。缺氧环境将被理解为能够显著降低油与氧气接触的环境或装置。再漂白步骤可(例如)在惰性气体和/或真空(例如，在氮气氛)下或在固定床柱中执行。
优选地，再漂白步骤将在70℃至140℃，例如80℃至110℃的温度处执行。
这些漂白步骤可适于减少和/或去除2-MCPD酯、3-MCPD酯、缩水甘油酯以及它们中两种或更多种的混合物。
除臭
除臭为藉以通过用蒸汽、氮气或其他气体在真空下对粗制油或部分精炼油进行处理(或“汽提”)而去除游离脂肪酸(FFA)和其他挥发性杂质的方法。除臭方法及其多种变型形式和操纵是本领域中所熟知的，并且本发明的除臭步骤可基于其单一变型形式或基于其多个变型形式。
例如，可从多种可商购获得的系统中的任何一种中选择除臭器，包括多腔除臭器(例如由德国汉堡的克虏伯公司(Krupp(Hamburg,Germany))、比利时布鲁塞尔的迪斯美集团有限公司(De Smet Group,S.A.(Brussels,Belgium))、意大利莱尼亚诺的Gianazza技术有限责任公司(Gianazza Technology s.r.l.(Legnano,Italy))、瑞典隆德的阿法拉伐公司(Alfa Laval AB(Lund,Sweden))或其他公司出售的那些)和多盘除臭器(例如由迪斯美集团有限公司(DeSmet Group,S.A.)和美国皇冠钢铁工程公司(Crown Ironworks(theUnited States))出售的那些)两者。
除臭通常在高温和减压处进行以使FFA和其他杂质更好地挥发。精确温度和压力可根据正被处理的油的性质和品质而有所不同。压力(例如)将优选地不大于10mm汞柱，但本发明的某些方面可得益于低于或等于5mm汞柱(例如，1至4mm汞柱)的压力。可根据需要改变除臭器中的温度以优化经除臭的油的产率和品质。在较高温度处，可降解油品质的反应将更快地进行。例如，在较高温度处，顺式脂肪酸可转化成其可取性较差的反式形式。在较低温度处操作除臭器可最小化顺式至反式的转化，但通常将占用较长时间并且需要更多汽提介质或较低压力以去除所需百分比的挥发性杂质。因此，除臭通常在200℃至280℃范围内的温度处执行，其中约220-270℃的温度可用于许多油(注意：温度反映了除臭剂中油达到的温度，而不是例如该过程期间所用蒸汽的温度)。
通常，除臭因此发生在除臭器中，由此除臭器可具有若干构型(诸如水平容器、竖式托盘式除臭器)以去除挥发性组分，诸如异味和不需要的组分的热降解。通常已知在连续或半连续除臭器中需要至少一个保持除臭器托盘以允许氢过氧化物的分解和异味的去除。通常，保留时间为至少30分钟或60分钟，至多4小时。
到目前为止，在本领域中例如根据WO2012/107230或EP 3 321 348已知的是，第二漂白步骤之后是除臭步骤，该除臭步骤施用包括至少一个保持除臭器托盘的标准分批、连续或半连续除臭器。此类保持托盘的存在允许去除氢过氧化物和/或挥发性氧化产物，但其需要长保持时间，例如至少30分钟至多达若干小时。
当前方法允许避免第二除臭步骤，并且已经将该第二除臭步骤替换为下文所述的进一步精炼步骤d)。这导致更短的停留时间并且具有已在别处解释的所有优点。更具体地，进一步精炼步骤d)允许避免形成工艺污染物，诸如2-MCPD酯、3-MCPD酯、缩水甘油酯、以及它们中的两种或更多种的混合物。其还允许在低温处和/或在非常短的停留时间内降低氢过氧化物和/或挥发物的含量。已经证明的是与第二除臭步骤相比，它需要短得多的停留时间(甚至减少多达10倍)，并且获得了氢过氧化物和/或挥发物的减少。
进一步精炼步骤(d).
该进一步精炼步骤d)是通过使步骤c)中获得的该经漂白的食用油通过由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的油精炼设备来进行的。
已发现汽提塔的高度与直径比率为0.1至10、0.5至5、1至4.9、1.4至4.7、1.4至4.5、1.5至4.4、1.5至4.3、1.5至4.2、1.6至4.0、1.6至3.0、1.7至2.8。为1.1、1.2、1.3、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.9、3.1、3.2、3.4、3.5、3.6、3.7、4.1的高度与直径比率同样适用。另选地，可应用为6、7、8和9的高度与直径比率。
在本发明的一个方面中，高度与直径比率为0.1至10、0.5至5、1至4.9、1.4至4.7、1.4至4.5、1.5至4.4、1.5至4.3、1.5至4.2、1.6至4.0、1.6至3.0、1.7至2.8，前提条件是当直径是200毫米时高度不是1米。
填料可为散装填料或规整填料。优选地，填料为规整填料。
术语规整填料在技术领域中是熟知的，并且其是指用于吸收塔和蒸馏塔的一系列特别设计的材料。结构化填料通常由以迫使流体采取通过塔的复杂路径的方式布置的薄的波纹金属板组成，从而形成大表面，该大表面可增强油与汽提剂之间的相互作用。
本发明设备中的填料具有100m2/m3至750m2/m3、100m2/m3至500m2/m3、150m2/m3至400m2/m3、150m2/m3至300m2/m3、200m2/m3至250m2/m3的比表面。
此外，该塔具有0.5kg/m2h填料表面至4.0kg/m2h填料表面、0.5kg/m2h填料表面至3.5kg/m2h填料表面、0.6kg/m2h填料表面至3.4kg/m2h填料表面、0.7kg/m2h填料表面至3.3kg/m2h填料表面、0.8kg/m2h填料表面至3.2kg/m2h填料表面、0.9kg/m2h填料表面至3.1kg/m2h填料表面、1.0kg/m2h填料表面至3.0kg/m2h填料表面、1.5kg/m2h填料表面至2.8kg/m2h填料表面、2.0kg/m2h填料表面至2.5kg/m2h填料表面，优选1.0kg/m2h填料表面至3.0kg/m2h填料表面的油载量。1.6kg/m2h填料表面、2.2kg/m2h填料表面、2.3kg/m2h填料表面、2.4kg/m2h填料表面或2.5kg/m2h填料表面的油载量同样适用。
在本发明的另一方面中，当前方法包括在步骤d)之前的预热步骤。
在本发明的另一方面中，当前设备允许短停留时间(保留时间)。具体地，在包括不超过一个收集托盘并且包括预热(在使食用油通过在步骤d)中使用的油精炼设备之前对经漂白的食用油使用在线加热器)的精炼设备中的总停留时间不超过20分钟、从1分钟至18分钟、从5分钟至16分钟、从10分钟至14分钟。更具体地，本发明的方法允许汽提塔填料中的停留时间为1分钟至10分钟、1分钟至9分钟、2分钟至8分钟、3分钟至7分钟、4分钟至6分钟、1分钟至5分钟、1分钟至3分钟。
在汽提塔中3.2分钟、3.3分钟、3.5分钟或4.7分钟的停留时间同样适用。汽提塔中少于7分钟的停留时间同样适用，具体示例是少于5分钟、少于4分钟、不超过3.5分钟的停留时间。短停留时间还有利于避免工艺污染物的进一步形成。
已证实的是，可以用低载量的油(表示为kg/m2h填料表面)减少氢过氧化物和/或挥发物(对于良好味道为可接受的)，从而允许合适的短停留时间。应当理解的是，停留时间受填料类型、油载量和塔尺寸的影响。可通过修改这些因素中的一个或多个来增加或减少停留时间。本领域中已知的除臭剂需要在保持托盘中更长的停留时间，这可对工艺污染物的进一步形成具有负面影响。
在本发明的一个方面中，进一步精炼步骤d)在精炼设备中进行，该精炼设备由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成。不使用保持托盘。这将允许在步骤d)中在汽提塔中具有短停留时间，并且包括在如前所述使食用油通过精炼设备之前加热该食用油，这将以更有效的方式提供具有低缩水甘油酯含量和低一级和二级氧化产物的精炼食用油。
汽提剂为蒸汽或任何其他汽提气体，诸如氮气。优选地使用蒸汽作为汽提剂。
汽提塔在低于8mbar、0.1mbar至8mbar、0.5mbar至7mbar、1mbar至6mbar、1.5mbar至5mbar、2mbar至4mbar的绝对压力处操作。
已经认识到的是，进入步骤d)中所用精炼设备的汽提塔的经漂白的油的缩水甘油酯低。人们想要使在步骤c)中获得的这些水平保持较低，并且想要避免工艺污染物(诸如2-MCPD酯、3-MCPD酯以及它们的混合物)的进一步形成。令人惊讶的是，发现如本发明所述的汽提塔可用于减少或去除异味和/或氢过氧化物，特别是在非常短的停留时间内减少或去除异味和/或氢过氧化物。
已知脂肪和油中的大多数异味化合物是通过氧与三酰基甘油或极性脂质中的不饱和脂肪酸的反应产生的。不饱和脂质与氧的反应形成氢过氧化物(也称为初级氧化产物)。这些氢过氧化物通常非常不稳定，并且分解成多种挥发性风味化合物(＝挥发性氧化产物)，诸如醛和酮(还被称为二级氧化产物)。这些醛是显著的异味化合物，并且通常是造成脂肪和油中不期望的风味和/或气味的原因。
进行该后续精炼步骤d)，使得不形成缩水甘油酯或仅形成微量缩水甘油酯。在本发明的一个方面中，缩水甘油酯的含量低于根据方法DGF标准方法部分C(脂肪)C-VI 18(10)测量的LOQ(定量极限)。
碱处理
在本发明的一个方面中，当前方法包括在碱存在下的处理。碱可在任何现有的工艺步骤期间添加，和/或另选地，碱可在任何附加的工艺步骤期间添加。
在本发明的一个方面中，在碱存在下的处理在进一步精炼步骤d)之前。根据本发明的方法可包括在再漂白步骤c)之前，在碱存在下进行处理。
适宜的碱源可选自由以下项构成的组：氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、和/或脂肪酸皂、以及它们中的两种或更多种的混合物。
在碱存在下的处理可涉及碱精炼、碱酯交换或在任何现有工艺步骤期间添加碱(诸如在再漂白步骤之前、在除臭步骤之前或期间添加碱)，和/或另选地碱可在任何附加工艺步骤期间添加。
更具体地，碱的处理允许减少和/或去除2-MCPD酯、3-MCPD酯的前体以及它们中的两种或更多种的混合物。
碱精炼
根据本发明的一个具体方面，在碱存在下的处理将由碱精炼步骤组成，所述碱精炼步骤包括：(a)将粗制油或部分精炼油与碱的水溶液混合以产生部分精炼油和皂脚的混合物；(b)将皂脚分离开(如，使用离心机或沉降槽)；以及(c)对部分精炼油进行洗涤(优选地用水在70℃至105℃范围内的温度处)。然后可以将经洗涤的、部分精炼的油递送到下一个精炼步骤(注意：就油水混合物而言，碱精炼将产生中和的经洗涤油水混合物，其首先将必须经历蒸发，然后才可将油递送到下一个精炼步骤)。
可用于碱精炼的碱将通常为强碱，例如氢氧化钠或碳酸钠。氢氧化钠(例如)将优选地在大约12％至25％的浓度处使用。碱精炼步骤的这一变型和其他可能的变型对于本领域的技术人员将显而易见，因此无需在此详述。
不受理论的束缚，认为该碱精炼步骤将允许从粗制油或部分精炼油中去除3-MCPD酯前体和/或2-MCPD酯前体，从而降低在进一步加工期间(例如，除臭期间)形成的3-MCPD酯和/或2-MCPD酯的总数量。因此，当使用这一类型的碱处理步骤时，该步骤将优选地在除臭步骤之前执行，更优选地在第一漂白步骤之前执行。
碱酯交换
根据本发明的另一个方面，碱存在下的处理可为碱酯交换步骤，该步骤通过使粗制油或部分精炼油与碱酯交换催化剂接触而执行。
酯交换用于改变油的酰基甘油分布(具体地讲通过在不同三甘油酯之间交换脂肪酸)。再一次，不受理论的束缚，碱酯交换步骤被认为允许从经处理的油中去除3-MCPD酯和/或2-MCPD酯。因此，当使用碱酯交换步骤时，该步骤将优选地在除臭步骤之后并且更优选地在再漂白步骤之前执行。
多种碱酯交换催化剂在本领域中是已知的。这些包括(仅以举例的方式)醇钠和醇钾，例如甲醇钠和/或乙醇钠；硬脂酸钠；氢氧化钠和氢氧化钾。出于本发明的目的，可使用这些中的任何一者。根据本发明的一个具体方面，使用甲醇钠，优选地以大约0.05重量％至0.1重量％的水平使用甲醇钠。有利的是，将在真空下并且在80℃至120℃范围内的温度处使待处理的油与碱酯交换催化剂产生接触。将优选地使接触保持30分钟至90分钟。这通常将导致油的完全酯交换，但应该指出的是，认为实际酯交换不一定必须达到降低的2-MCPD酯和3-MCPD酯水平。
在任何方法步骤中的碱处理.
碱可在任何现有工艺步骤期间添加，诸如在漂白之前和/或期间、在再漂白之前、在除臭步骤之前和/或期间添加，和/或另选地，碱可在任何附加工艺步骤期间添加，优选地除了进一步精炼步骤d)期间或之后之外。
适宜的碱源可选自由以下项构成的组：氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、和/或脂肪酸皂、以及它们中的两种或更多种的混合物。
根据本发明的一个具体方面，本发明的方法可包括多个碱处理步骤。例如，其可包括除臭之前的碱精炼类型步骤和除臭之后的碱酯交换步骤。根据本发明的另一方面，该方法可包括在除臭之前的碱精炼步骤和在除臭期间添加碱。对于本领域中的技术人员，其他可能的排列将显而易见。
精炼油为经历了全精炼并且适用于其指定的最终应用的油。具体地讲，它们将适用于人类消费。传统上，精炼已包括了至少脱胶步骤、漂白步骤和除臭步骤，但也可使用其他精炼步骤。未精炼油(即，尚未经历任何精炼步骤的油)将称为粗制油或初榨油。此类粗制油可通过与溶剂(诸如己烷)一起提取并且随后使溶剂蒸发而获得。油和溶剂的混合物被称为油水混合物，但为简单起见，在本文中也将被称为“粗制油”。部分精炼油是已经经历一个或多个精炼步骤但还不适用于其最终应用的油。当术语“油”单独使用时，不带有前缀，其可指未精炼、部分精炼和/或完全精炼的油，其含义根据上下文变得显而易见。
这些油可源于一种或多种植物和/或动物来源，并且可包括来自单一起源的油和/或脂肪，或来自不同来源或具有不同特性的两种或更多种油和/或脂肪的共混物。它们可来源于标准油或特种油(诸如2-MCPD酯或3-MCPD酯(3-单氯-1,2-丙二醇酯)低的油)、改性或未改性油和/或脂肪(即，来自处于其天然状态的油或已经历化学或酶改性或经历分馏的油)等等。优选地，它们可来源于自植物油或植物油共混物。合适的植物油的示例包括：大豆油、玉米油、棉籽油、棕榈油、棕榈仁油、花生油、油菜籽油、红花油、向日葵油、芝麻油、米糠油、椰子油、低芥酸菜子油及它们的任何馏分或衍生物，优选棕榈油。棕榈油涵盖棕榈油，以及棕榈油馏分诸如硬脂精馏分和油精馏分(经单分馏和经双分馏的，以及棕榈中间馏分)以及棕榈油和/或其馏分的共混物。
最后，本发明涉及由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的精炼设备用于降低来自经精炼、漂白、除臭和再漂白的食用油的氢过氧化物和/或挥发物的含量的用途。本发明涉及用于降解或分解(decomposing/breaking down)来自经精炼、漂白、除臭和再漂白的食用油的甘油三酯、甘油二酯、甘油单酯和/或脂肪酸的氧化产物的用途。
本发明涉及由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的精炼设备用于获得根据AOCS方法Cg 2-83具有至少7、至少8、至少9的风味品质(味道)评分的精炼油的用途。
已知根据现有技术，需要具有至少一个保持托盘的除臭器来获得优质的食用油。令人惊讶的是，本发明已证实，在步骤d)中使用由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的精炼设备允许获得与在具有至少一个保持托盘的分批、连续或半连续除臭器中获得的油相比同等良好或更好的质量。使用由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的精炼设备的优点已在别处概述。这些优点尤其包括设备的简便性、低投资成本和易操作、以及具有快速吞吐量的能力(由于例如短停留时间和低混合风险)。
此外，其涉及其中汽提塔的油载量为0.5kg/m2h填料表面至4.0kg/m2h填料表面的用途。
此外，该塔具有0.5kg/m2h填料表面至3.5kg/m2h填料表面、0.6kg/m2h填料表面至3.4kg/m2h填料表面、0.7kg/m2h填料表面至3.3kg/m2h填料表面、0.8kg/m2h填料表面至3.2kg/m2h填料表面、0.9kg/m2h填料表面至3.1kg/m2h填料表面、1.0kg/m2h填料表面至3.0kg/m2h填料表面、1.5kg/m2h填料表面至2.8kg/m2h填料表面、2.0kg/m2h填料表面至2.5kg/m2h填料表面，优选1.0kg/m2h填料表面至3.0kg/m2h填料表面的油载量。1.6kg/m2h填料表面、2.2kg/m2h填料表面、2.3kg/m2h填料表面、或2.4kg/m2h填料表面或2.5kg/m2h填料表面的油载量同样适用。
其还涉及其中汽提塔的高度与直径比率为0.1至10的用途。
其还涉及其中汽提塔的高度与直径比率为0.1至10、0.5至5、1至4.9、1.4至4.7、1.4至4.5、1.5至4.4、1.5至4.3、1.5至4.2、1.6至4.0、1.6至3.0、1.7至2.8的用途。为1.1、1.2、1.3、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.9、3.1、3.2、3.4、3.5、3.6、3.7、4.1的高度与直径比率同样适用。另选地，可应用为6、7、8和9的高度与直径比率。
在本发明的一个方面中，高度与直径比率为0.1至10、0.5至5、1至4.9、1.4至4.7、1.4至4.5、1.5至4.4、1.5至4.3、1.5至4.2、1.6至4.0、1.6至3.0、1.7至2.8，前提条件是当直径是200毫米时高度不是1米。
本发明已证实，再漂白步骤c)的后精炼步骤(最终温和精炼)和进一步精炼步骤d)是获得具有良好味道并且2-MCPD酯、3-MCPD酯和缩水甘油酯含量低的精炼油的必要步骤。已表明，在用于进一步降低缩水甘油酯(GE)含量的再漂白步骤c)之后，精炼油的味道是不可接受的，并且其具有以meq/kg表示的高过氧化值。
包括保持托盘的标准除臭器中的后续除臭步骤在本领域中已知用于改善这些精炼油的味道，并且其需要超过25分钟、超过30分钟或更长、至多若干小时的停留时间。仅通过将温度保持低于200℃，工艺污染物(诸如2-MCPD酯、3-MCPD酯，GE)的含量的增加可保持较低。
令人惊讶的是，发现通过用使用如前所述的汽提塔的精炼步骤d)替代此类标准除臭步骤，获得了具有低2-MCPD酯、3-MCPD酯和缩水甘油酯含量和可接受至良好的味道的精炼油。到目前为止，预计需要具有保持托盘的除臭器和较长保持时间以能够降低氢过氧化物和/或挥发物的含量。另选地，使用冷却油的特殊淬火工艺已用于匹配经除臭的油的味道质量。本发明已证实，在汽提塔中的短停留时间足以降低氢过氧化物和/或挥发物的含量，并且工艺污染物的含量的增加保持较低。更具体地，使用具有0.5kg/m2h填料表面至4.0kg/m2h填料表面的油载量的汽提塔被证明是有益的。在步骤d)中使用的精炼设备的另外优点同样适用于此，诸如之前关于例如简化的设备和在汽提塔中的短停留时间所述的优点。
本发明提供化学或物理精炼油，优选具有良好、清淡味道和低工艺污染物的棕榈油，这些工艺污染物选自3-MCPD酯、缩水甘油酯、以及它们中的两种或更多种的混合物。
本发明通过以下非限制性实施例说明。
分析方法
品尝这些油并评估这些油的风味品质(味道)。根据AOCS方法Cg 2-83给出风味剂质量评分，其中为10的风味剂质量评分是优异的质量，并且为1的风味剂质量评分是最差的。
根据AOCS方法Cd 8b-90测量过氧化值(PV)。
根据AOCS方法Cd12b-92测量氧化稳定性指数(OSI)。
实施例
对比例1
在再漂白步骤中处理经精炼、漂白和除臭的苛性棕榈油(1)(＝化学精炼棕榈油)，在该再漂白步骤中将油在200mbar的压力和100℃的温度处与0.2％(w/w)的酸活化的漂白粘土(Taiko Classic)接触30min。获取样品以进行分析(2)。再漂白之后是后除臭步骤。在半连续托盘式除臭器中于180℃处用0.8％(w/w)的喷射蒸汽以5.0mbar的压力和30分钟的保留时间进行后除臭，得到精炼棕榈油(3)。
分析3-MCPD-酯(3-MCPD)、缩水甘油酯(GE)和PV，以及味道和氧化稳定性。
Figure BDA0002637461230000141
需要30分钟的停留时间来获得具有可接受味道的精炼油。
实施例2
在再漂白步骤中处理经精炼、漂白和除臭的苛性棕榈油(1)(＝化学精炼棕榈油)，在该再漂白步骤中将油在200mbar的压力和100℃的温度处与0％(w/w)；2％(w/w)的酸活化的漂白粘土(Taiko Classic)接触30min。获取样品以进行分析(2)。在再漂白之后是进一步精炼步骤(d)，该进一步精炼步骤在5mbar；0mbar的压力和181℃的油温处使用具有面积为3.04m2的结构化填料并且油载量为7.2kg/m2h填料表面的汽提塔。使0.3％(w/w)的汽提蒸汽与自上而下流过结构化填料的油逆流接触。汽提塔中的油保留时间为1.1分钟，从而得到精炼棕榈油(3)。
分析3-MCPD、GE和PV，以及味道和氧化稳定性。
Figure BDA0002637461230000151
使用具有7.2kg/m2h填料表面的油载量的汽提塔改善了经再漂白的油的味道，并且精炼棕榈油(3)仍具有轻微的腐臭味道。
实施例3
在再漂白步骤中处理经精炼、漂白和除臭的苛性棕榈油(1)(＝化学精炼棕榈油)，在该再漂白步骤中将油在200mbar的压力和100℃的温度处与0.2％(w/w)的酸活化的漂白粘土(Taiko Classic)接触30min。获取样品以进行分析(2)。在再漂白之后是进一步精炼步骤(d)，该进一步精炼步骤在5.1mbar的压力和180℃的油温处使用具有面积为9.12m2的结构化填料并且油载量为2.4kg/m2h填料表面的汽提塔。使0.3％(w/w)的汽提蒸汽与自上而下流过结构化填料的油逆流接触。汽提塔中的油保留时间为3.3分钟，从而得到精炼棕榈油(3)。
分析起始油(1)和后漂白后的油(2)以及使用汽提塔后获得的油(3)的3-MCPD、GE、PV和味道。
Figure BDA0002637461230000161
使用具有2.4kg/m2h填料表面的油载量的汽提塔显著改善了经再漂白的油的不可接受的味道，并且所获得的精炼棕榈油(3)具有清淡、良好的味道。
实施例4
在再漂白步骤中处理物理精炼棕榈油(1)，在该再漂白步骤中将油在200mbar的压力和100℃的温度处与0.2％(w/w)的酸活化的漂白粘土(Taiko Classic)接触30min。获取样品以进行分析(2)。在再漂白之后是进一步精炼步骤，该进一步精炼步骤在5.3mbar的压力和180℃的油温处使用具有面积为9.12m2的结构化填料并且油载量为2.4kg/m2h填料表面的汽提塔。使0.3％(w/w)的汽提蒸汽与自上而下流过结构化填料的油逆流接触。汽提塔中的油保留时间为3.3分钟，从而得到精炼棕榈油(3)。
分析起始油(1)和后漂白后的油(2)以及使用汽提塔后获得的油(3)的3-MCPD、GE、PV和味道。
Figure BDA0002637461230000162
使用具有2.4kg/m2h填料表面的油载量的汽提塔显著改善了经再漂白的油的不可接受的味道，并且所获得的精炼棕榈油(3)具有清淡、良好的味道。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于生产具有降低含量的缩水甘油酯和氢过氧化物的精炼油的方法，所述方法的特征在于其包括使食用油经历以下步骤：
a.漂白步骤，
b.除臭步骤，
c.经除臭的油的再漂白步骤，以及
d.进一步精炼步骤，其中所述进一步精炼步骤(d)通过使步骤c)中获得的所述经漂白的食用油在真空下通过由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的油精炼设备来进行。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述汽提塔具有填料并且油载量为0.5kg/m2h填料表面至4.0kg/m2h填料表面。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述汽提塔具有0.1至10的高度与直径比率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法的特征在于，所述进一步精炼步骤(d)在低于215℃、低于210℃、低于200℃、低于190℃、低于185℃、低于180℃、介于130℃至210℃之间、介于150℃至175℃之间的温度处进行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述漂白步骤a)和/或c)在活化的漂白剂的存在下执行。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述方法还包括在碱存在下的处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在碱存在下的所述处理在所述进一步精炼步骤d)之前。
8.根据权利要求6所述的方法，其中在碱存在下的所述处理在所述再漂白步骤c)之前。
9.由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的精炼设备用于降低来自经精炼、漂白、除臭和再漂白的食用油的氢过氧化物和/或挥发物的含量的用途。
10.根据权利要求8所述的用途，其中所述汽提塔的油载量为0.5kg/m2h填料表面至4.0kg/m2h填料表面。
11.根据权利要求8或9所述的用途，其中所述汽提塔具有0.1至10的高度与直径比率。

Claims (11)

1.一种用于生产具有降低含量的2缩水甘油酯和氢过氧化物的精炼油的方法，所述方法的特征在于其包括使食用油经历以下步骤：
a.漂白步骤，
b.除臭步骤，
c.经除臭的油的再漂白步骤，以及
d.进一步精炼步骤，其中所述进一步精炼步骤(d)通过使步骤c)中获得的所述经漂白的食用油在真空下通过由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的油精炼设备来进行。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述汽提塔具有填料并且油载量为0.5kg/m2h填料表面至4.0kg/m2h填料表面。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述汽提塔具有0.1至10的高度与直径比率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法的特征在于，所述进一步精炼步骤(d)在低于215℃、低于210℃、低于200℃、低于190℃、低于185℃、低于180℃、介于130℃至210℃之间、介于150℃至175℃之间的温度处进行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述漂白步骤a)和/或c)在活化的漂白剂的存在下执行。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述方法还包括在碱存在下的处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在碱存在下的所述处理在所述进一步精炼步骤d)之前。
8.根据权利要求6所述的方法，其中在碱存在下的所述处理在所述再漂白步骤c)之前。
9.由具有填料的汽提塔和不超过一个集油托盘组成的精炼设备用于降低来自经精炼、漂白、除臭和再漂白的食用油的氢过氧化物和/或挥发物的含量的用途。
10.根据权利要求8所述的用途，其中所述汽提塔的油载量为0.5kg/m2h填料表面至4.0kg/m2h填料表面。
11.根据权利要求8或9所述的用途，其中所述汽提塔具有0.1至10的高度与直径比率。
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