CN1659259A - 物理精炼植物油的预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种简单且经济上有吸引力的植物油预处理方法，该方法包括(1)使用可商业获得的多种来源(例如米曲霉微生物)的磷脂酶A1进行酶促脱胶；(2)使用精制白土和活性碳漂白酶促脱胶油；(3)在低温下对脱胶漂白油料进行脱蜡(在米糠油的情况下)，获得符合物理精炼条件的残磷量小于5ppm的油料。
Description
发明领域
本发明涉及一种物理精炼植物油的预处理方法，例如米糠油、豆油、葵花油和棕榈油的预处理方法。
更具体地讲，本发明涉及一种简单且经济上有吸引力的植物油预处理方法，该方法包括(1)使用可商业获得的多种来源(例如米曲霉微生物)磷脂酶A1进行酶促脱胶；(2)使用精制白土和活性碳漂白酶促脱胶油；(3)在低温下对脱胶漂白油进行脱蜡(在米糠油的情况下)，获得符合物理精炼条件的残磷量小于5ppm的油料。
发明背景
植物油含有一定量的杂质，例如磷脂、脂肪酸、色素、有气味的化合物，这些杂质必须从油料中去除，从而使植物油符合人类直接食用的要求。可以采用两种方法精炼食用油和脂肪，即化学精炼和物理精炼。在化学精炼中，先用水处理再用碱处理，从而去除油料的凝胶和游离脂肪酸。碱与游离脂肪酸反应生成脂肪酸盐，在油和水共存的条件下所生成的脂肪酸盐形成大量的乳浊液，而乳浊液中吸收了中性油料，从而造成严重的油料损失。特别是对于含有高游离酸的油料、例如米糠油，乳化处理会造成更严重的精炼损失。由此方法产生的皂料还会造成严重的处理问题。最可行的替换方法是物理精炼法，该方法包括脱胶步骤，其中采用汽提与除臭处理相结合的方式去除自由脂肪酸。因此，物理精炼降低了油料损失，采用蒸馏方式去除自由脂肪酸，改进了油料质量。
对于游离脂肪酸含量更高的植物油，物理精炼更具吸引力。然而，应用物理精炼的实际经验说明，只有当油原料具有更好的质量时，此方法才能获得令人满意的效果。磷含量低于5ppm是理想状态。因此，为了成功地应用物理精炼，有效的预处理步骤就显得格外重要。
由此，人们就不得不把研究的主要重点放在物理精炼前的对原料油预处理上。研究者们已经将其注意力转向寻找能将磷含量减少到5ppm以下的有效脱胶方法上。水脱胶是去除水合磷脂的最简单方法，由于非水合磷脂的存在，基于原油料的类型与质量，使用此方法后油料还含有80-200ppm磷。已经公开了多种去除非水合磷脂的脱胶技术，例如酸脱胶(Hvolvy，A.J Am.Oil ChemSoc，48,971,503)、超强脱胶(Ringers，H.J and J.C Segers，GermanPatent，2609705，1976)、单脱胶(Vande Sande，et al，EP 0348004，1989)、膜脱胶(Sengupta，A.K US Patent，4062，882，1977)等。然而，所有这些方法都有其固有的缺点，不能在不顾及油料初始质量的条件下工业应用于所有油料。
酶促脱胶法首先由Roehm和Lurgi报道，并被称做Enzymax法(Penk，G.E et al，EP 0513709，1992)。磷脂酶A2用于将非水合磷脂水解为水合溶解化合物。此方法可以应用于豆油、菜籽油和葵花油，经过初始的水脱胶步骤可以使磷含量达到5ppm。在应用Enzymax法后，采用常规的漂白步骤就可以获得符合物理精炼条件的油料。然而，所用的酶是从猪胰脏离析获得。猪胰脏酶的获取率很低，很难满足商业规模的需求。
Lurgi法包括，先将天然植物油和柠檬酸混合，然后加热到大约70℃，接着，冷却到40-45℃，在此温度范围内加入NaOH后，再用酶处理大约6小时，最后，在大约70℃下离心处理，获得脱胶油料。此方法成本太高。
Aalrust E等人在其美国专利[5,264,367(1993)]中报道了，在含有1g柠檬酸钠和20g十二烷基硫酸钠的33.3g水存在的条件下，使用1000单位/升豆油的磷脂酶A2酶促脱胶含有130ppm磷的水脱胶豆油。使用外部离心泵将上述油料每分钟循环大约3次，并持续大约3小时，然后，将油料加热到75℃，再持续上述循环处理1个小时，最后，得到3ppm磷的油料。本方法的主要缺点是使用了大量的十二烷基硫酸钠。而水用量也达到了3.3％。
Yagi等人在美国专利5,532,163中也报道了，使用来自猪胰脏的磷脂酶A2(100-2000单位/千克油)，酶促脱胶未提纯的豆油。然而，研究者采用酶溶液形式使用了大量的水，即1.5升酶溶液/1.5kg豆油，由此可见，该方法在经济上根本不可行。
还有一些研究小组报道了，使用来自猪胰脏的磷脂酶A2酶促脱胶植物油的轻微改进方法(Yagi，T.M et al，JPA-2-153997，USP 5532163，1996；Aalrust，E，USP 5264367，1993)。
很显然，找到酶的替换来源，就可以使此方法商业可行，M/s.Novozymes公开了一种磷脂酶的微生物来源。使用来自母属制剂(Fusarium oxysporum)的磷脂酶A1，酶促脱胶植物油(K ClausenEur.J Lipid Sci.Technol.103，2001，p.333-340)。在上述报道的酶促脱胶方法中，主要是豆油、菜籽油和葵花油需要经过常规水脱胶的启始步骤。在70-75℃下使用高切力混合器将水脱胶的油料与0.1-0.15％柠檬酸混合，然后冷却到40-60℃，再加入0.03-0.05％的氢氧化钠后，充分混合。下一步，使用高切力混合器将100-800LEU的Lecitase-Nova、更优选的是375单位/千克油的Lecitase-Nova与油料混合，然后在40℃下搅拌5-6小时。最后，将油料加热到70℃，离心得到酶促脱胶的油料。上述报道方法的主要缺点是在保持特定PH范围的多个步骤中加入了柠檬酸、氢氧化钠和酶水溶液，以及过长的反应时间。此酶促脱胶法也不适用于米糠油。
Loeffler等人在美国专利6,001,640(1999)中报道了，40℃下含水(大约基于油料量的5％)和柠檬酸(1％)的条件下，使用来自黑曲酶的磷脂酶，对残磷量为190ppm的水脱胶豆油进行酶促脱胶。6小时内实现小于10ppm的低磷含量。此方法需要更高用量的水、柠檬酸，而且需要更长的脱胶时间。
EP-A 0622 446记载了一种酶促脱胶油料的方法，其中包括多个操作步骤。先用磷脂酶溶液处理，再进行离心操作，在PH3-6的条件下用水清洗剩余油料，最后用漂白土处理。在酶促脱胶与清洗步骤中，使用了大量的水，尤其是达到处理油量的30-200重量％。
发明目的：
本发明的主要目的是提供一种酶促脱胶植物油的改进方法，该方法可以采用各种方案，例如在不添加或添加化学制品(例如柠檬酸和氢氧化钠)的条件下，加入酶溶液。
本发明的另一个目的是，酶促脱胶植物油，例如米糠油、豆油。
本发明的另一个目的是，开发一种使用来自微生物源(例如米曲霉)的磷脂酶A1(Novozymes A/s，Denmark)的改进型酶促脱胶法。
本发明的另一个目的是，开发一种与现有技术方案相比减少反应时间的酶促脱胶法。
本发明的另一个目的是，将柠檬酸、氢氧化钠与酶溶液一并加入油料，进行酶促脱胶处理，而不象现有技术所述、分三个不同步骤加入上述物质。
本发明的另一个目的是，开发一种方法，其中只加入酶溶液进行酶促脱胶处理，而不需要加入柠檬酸和氢氧化钠，也不需要保持特定的PH值。
本发明的另一个目的是，开发一种环保方法，不需要在酶促脱胶步骤后进行水洗步骤，从而减少了生成的污水量。
本发明的另一个目的是，开发一种物理精炼油料(例如，米糠油、豆油等)的预处理方法，与常规脱胶步骤相比，在酶促脱胶过程中显著降低油料损失。
本发明的另一个目的是，获得适合物理精炼的磷含量少于5ppm的预处理油料。
发明概述：
相应地，本发明提供一种植物油物理精炼以前的预处理方法，该植物油选自米糠油、豆油、葵花油和棕榈油，所述方法包括先使用磷脂酶A1的酶溶液进行酶促脱胶，然后分离凝胶，再漂白脱胶植物油，从而获得符合物理精炼条件的植物油。
在本发明的另一个实施方式中，在未加入柠檬酸和氢氧化钠的条件下对植物油进行脱胶。
在本发明的另一个实施方式中，为了保持混合物的PH值，一次量地将柠檬酸和氢氧化钠与酶一起加入植物油。
在本发明的另一个实施方式中，植物油是米糠油，并且经过漂白后脱胶的米糠油要经过脱蜡处理。
在本发明的另一个实施方式中，磷脂酶A1是从一种微生物源(例如米曲霉)中离析获得。
在本发明的另一个实施方式中，采用溶液形式以200-520单位/千克油的活性范围加入所用的酶。
在本发明的另一个实施方式中，使用2-4％精制白土和0-1％活性碳进行漂白。
在本发明的另一个实施方式中，柠檬酸用量是油量的0-0.065％，氢氧化钠用量是油量的0-0.02％。
在本发明的另一个实施方式中，在35-45℃下进行酶促脱胶20-120分钟，然后将用酶处理的油料加热到70-80℃。
在本发明的另一个实施方式中，经过酶处理后使用连续离心分离机去除凝胶。
在本发明的另一个实施方式中，在轻度搅拌条件下12-18小时内以0.2-0.5℃/分钟的速度将经漂白和脱胶的油料冷却到18-20℃，从而获得符合物理精炼条件的残磷量小于5ppm的油料。
在本发明的另一个实施方式中，精制白土的用量降低到0.5-1％，与获得油料相同质量的常规方法相比，上述使用精制白土的方式还减少了油料损失，特别是在处理米糠油的情况下。
在本发明的另一个实施方式中，避免了酶促脱胶步骤后的常规水洗步骤。
在本发明的另一个实施方式中，与常规方法以及现有技术的酶促方法相比，缩短了油料暴露在高温下的时间，从而降低了油料变质的机率。
在本发明的另一个实施方式中，在未加入柠檬酸和氢氧化钠的条件下进行酶促脱胶，产生高质量的凝胶。
优选的是，对于各种油料可以在酶促脱胶的步骤中加入0.3-2.5％的水。
优选的是，可以使用2-4％精制白土和0.5-1％活性碳，漂白酶促脱胶的油料。
优选的是，在轻度搅拌条件下12-18小时内以0.2-0.5℃/分钟的速度将上述油料从70℃冷却到18-20℃，在此温度范围内，对经脱胶和漂白的油料进行脱蜡处理。只需要对米糠油进行脱蜡处理。
本发明是一种改进的经济上有吸引力的植物油(例如米糠油、豆油等)预处理方法，其中该方法包括，在35-45℃下20-120分钟的反应周期内一次性地使用商业性的磷脂酶A1溶液和柠檬酸(油料的0-0.065％)、氢氧化钠(油料的0-0.02％)对植物油进行酶促脱胶处理，此反应可以控制在特定PH值条件下，也可以不加控制，上述磷脂酶A1溶液可以从多种微生物源(例如米曲霉)中获得，并在200-520单位/千克油的活性范围下使用；然后将上述油料加热到70-80℃；再用连续离心分离机去除凝胶；接着，使用2-4％精制白土和0-1％活性碳漂白经酶促脱胶的油料；最后，在轻度搅拌条件下12-18小时内以0.2-0.5℃/分钟的速度将上述油料从70℃冷却到18-20℃，从而获得符合物理精炼条件的残磷量小于5ppm的油料。
发明详述：
本发明提供了一种预处理植物油的酶促方法，该方法包括任选使用柠檬酸和氢氧化钠的步骤，或者只将其作为缓冲液。经过酶促脱胶、漂白、脱蜡(在处理米糠油的情况下)，预处理选自米糠油、豆油、葵花油和棕榈油的植物油，从而使这些植物油符合物理精炼的条件。
本发明方法避免了一些公知酶促方法的初始水脱胶步骤。来自微生物源(例如米曲霉)的商业性磷脂酶A1可用于本发明的酶促脱胶处理。在本发明方法中，用于保持介质PH值的柠檬酸和氢氧化钠可以与酶溶液一起加入油料。与现有技术相比，本发明方法显著减少了用于脱胶的反应时间。
本发明精制白土的用量降低到0.5-1％，与获得油料相同质量的常规方法相比，上述使用精制白土的方式还减少了油料损失，特别是在处理米糠油的情况下。由于在酶促脱胶步骤后避免了常规脱胶步骤后的水洗步骤，因此本发明方法属于减少油料损失的环保方法。与常规方法以及现有技术的酶促方法相比，本发明方法缩短了油料暴露在高温下的时间，从而降低了油料变质的机率。在不加入柠檬酸和氢氧化钠的条件下进行酶促凝胶，从而产生更高质量的凝胶。
先用磷脂酶A1对植物油(例如米糠油、豆油)进行脱胶，再漂白和脱蜡，由此获得残磷量小于5ppm的油料，因此证明了本发明应用范围广泛。
优选的是，使用范围在200-520单位/千克油的磷脂酶A1，进行酶促脱胶处理。优选的是，加入基于油料重量0-0.065％的柠檬酸和0-0.02％的氢氧化钠。优选的是，在酶促脱胶步骤中，对于各种油料加入0.3-2.5％的水。优选的是，反应温度设定在35-45℃。优选的是，反应时间设定在20-120分钟。优选的是，使用2-4％精制白土和0.5-1％活性碳，对酶促脱胶的油料进行漂白。
优选的是，在轻度搅拌条件下12-18小时内以0.2-0.5℃/分钟的速度将上述油料从70℃冷却，在18-20℃下对经脱胶和漂白的油料进行脱蜡处理。只需要对米糠油进行脱蜡处理。
磷脂酶催化了水合磷脂与非水合磷脂向水溶性磷脂的转化，通过离心处理可以去除水溶性磷脂，从而得到低磷含量的脱胶油料。磷脂酶A2有选择性地水解连接在磷脂第二个位置上的脂肪酸，而磷脂酶A1水解第一个位置上脂肪酸，在任何情况下也不会打断甘油三酸酯。在本发明中，将来自微生物源(例如米曲霉)的商业性磷脂酶A1用于酶促脱胶处理。
在经酶促脱胶的油料中自由脂肪酸的含量轻微增长，这是因为在酶促水解油料中磷脂的过程中释放了少量的脂肪酸。在脱胶过程中，常规的凝胶带有等量的甘油三酸酯。在酶促脱胶过程中溶解性磷脂的分子量与含量降低，因此与常规脱胶方法相比，带有溶解性磷脂的中性油相对较少。
先用磷脂酶A1对植物油(例如米糠油、豆油)进行脱胶，再漂白和脱蜡，由此获得残磷量小于5ppm的油料，因此证明了本发明应用范围广泛。
本发明避免了lurgi等人方法中第一步采用的柠檬酸处理，因为在酶促水解后非水合磷脂变成亲水性脱脂酸卵磷脂。因此，在本发明中，将所用酶混入柠檬酸和氢氧化钠的水溶液后，立即与植物油混合。
下述实施例用于对本发明进行说明，因此不应理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
将磷含量为348ppm、色度值43洛维邦单位(in 1/4”cell)、酸值为15.3的1000g天然米糠油放入2000ml烧杯中。然后，将0.65g柠檬酸、0.2g氢氧化钠、360个单位的Lecitase Novo酶溶解在15ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物20分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持40℃的条件下机械搅拌60分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脱胶的油料20分钟。然后，轻度搅拌条件下18小时内以0.2℃/分钟的冷却速度将油料冷却到18℃后，过滤去除蜡质。测定得知，经脱胶、漂白、除蜡的油料(915g、酸值15.9)中残磷量为1ppm，色度为25洛维邦单位(Y+5R in 1”cell)，所得油料可以作为物理精炼的原料。
实施例2
将磷含量为348ppm、色度值43洛维邦单位(in 1/4”cell)、酸值为15.3的1000g天然米糠油放入2000ml烧杯中。然后，将0.65g柠檬酸、0.2g氢氧化钠、360个单位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，再加入油料中。在保持40℃的条件下使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物20分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脱胶的油料20分钟。然后，轻度搅拌条件下18小时内以0.2℃/分钟的冷却速度将油料冷却到18℃后，过滤去除蜡质。测定得知，经脱胶、漂白、除蜡的油料(915g、酸值15.9)中残磷量为1ppm，色度为25洛维邦单位(Y+5R in 1”cell)，所得油料可以作为物理精炼的原料。
实施例3
将磷含量为348ppm、色度值43洛维邦单位(in 1/4”cell)、酸值为15.3的1000g天然米糠油放入2000ml烧杯中。然后，将0.65g柠檬酸、0.2g氢氧化钠、360个单位的Lecitase Novo酶溶解在15ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物10分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持40℃的条件下机械搅拌60分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脱胶的油料20分钟。然后，轻度搅拌条件下18小时内以0.2℃/分钟的冷却速度将油料冷却到18℃后，过滤去除蜡质。测定得知，经脱胶、漂白、除蜡的油料(916g、酸值16.0)中残磷量为2ppm，所得油料可以作为物理精炼的原料。
实施例4
将磷含量为348ppm、色度值43洛维邦单位(in 1/4”cell)、酸值为15.3的1000g天然米糠油放入2000ml烧杯中。然后，将0.32g柠檬酸、0.1g氢氧化钠、360个单位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物20分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持35℃的条件下机械搅拌60分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用4％活化精制白土和0.5％活性碳漂白脱胶的油料20分钟。然后，轻度搅拌条件下18小时内以0.2℃/分钟的冷却速度将油料冷却到18℃后，过滤去除蜡质。测定得知，经脱胶、漂白、除蜡的油料(915g、酸值15.9)中残磷量为2ppm，色度为25洛维邦单位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精炼的条件。
实施例5
将磷含量为348ppm、色度值43洛维邦单位(in 1/4”cell)、酸值为15.3的1000g天然米糠油放入2000ml烧杯中。然后，将400个单位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物20分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持45℃的条件下机械搅拌60分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脱胶的油料20分钟。然后，轻度搅拌条件下18小时内以0.2℃/分钟的冷却速度将油料冷却到18℃后，过滤去除蜡质。测定得知，经脱胶、漂白、除蜡的油料(912g、酸值16.1)中残磷量为2ppm，色度为25洛维邦单位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精炼的条件。
实施例6
将磷含量为528ppm、色度值45洛维邦单位(in 1/4”cell)、酸值为34.6的1000g天然米糠油放入2000ml烧杯中。然后，将0.65g柠檬酸、0.2g氢氧化钠、360个单位的Lecitase Novo酶溶解在15ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物10分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持40℃的条件下机械搅拌60分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脱胶的油料20分钟。然后，轻度搅拌条件下18小时内以0.2℃/分钟的冷却速度将油料冷却到18℃后，过滤去除蜡质。测定得知，经脱胶、漂白、除蜡的油料(911g、色度为26洛维邦单位in 1”cell、酸值35.4)中残磷量为2ppm，所得油料符合物理精炼的条件。
实施例7
将磷含量为528ppm、色度值45洛维邦单位(in 1/4”cell)、酸值为34.6的1000g天然米糠油放入2000ml烧杯中。然后，将400个单位的Lecitase Novo酶溶解在15ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物10分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持40℃的条件下机械搅拌110分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用2％活化精制白土和1％活性碳漂白脱胶的油料20分钟。然后，轻度搅拌条件下18小时内以0.2℃/分钟的冷却速度将油料冷却到18℃后，过滤去除蜡质。测定得知，经脱胶、漂白、除蜡的油料(915g、色度为29洛维邦单位in 1”cell、酸值35.3)中残磷量为3ppm，所得油料符合物理精炼的条件。
实施例8
将磷含量为528ppm、色度值45洛维邦单位(in 1/4”cell)、酸值为34.6的1000g天然米糠油放入2000ml烧杯中。然后，将400个单位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物10分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持40℃的条件下机械搅拌60分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用4％活化精制白土和0.5％活性碳漂白脱胶的油料20分钟。然后，轻度搅拌条件下18小时内以0.5℃/分钟的冷却速度将油料冷却到18℃后，过滤去除蜡质。测定得知，经脱胶、漂白、除蜡的油料(912g)中残磷量为3ppm，色度为26洛维邦单位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精炼的条件。
实施例9
将磷含量为528ppm、色度值45洛维邦单位(in 1/4”cell)、酸值为34.6的1000g天然米糠油放入2000ml烧杯中。然后，将360个单位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物10分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持40℃的条件下机械搅拌60分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脱胶的油料20分钟。然后，轻度搅拌条件下18小时内以0.5℃/分钟的冷却速度将油料冷却到18℃后，过滤去除蜡质。测定得知，经脱胶、漂白、除蜡的油料(909g，酸值为35.4)中残磷量为3ppm，色度为25洛维邦单位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精炼的条件。
实施例10
将磷含量为528ppm、色度值45洛维邦单位(in 1/4”cell)、酸值为34.6的1000g天然米糠油放入2000ml烧杯中。然后，将360个单位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物10分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持40℃的条件下机械搅拌60分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用3％活化精制白土和1％活性碳漂白脱胶的油料20分钟。然后，轻度搅拌条件下18小时内以0.2℃/分钟的冷却速度将油料冷却到18℃后，过滤去除蜡质。测定得知，经脱胶、漂白、除蜡的油料(914g，酸值为35.3)中残磷量为3ppm，色度为25洛维邦单位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精炼的条件。
实施例11
将磷含量为260ppm、色度值40洛维邦单位(in 1/4”cell)、酸值为14.5的1000g天然米糠油放入2000ml烧杯中。然后，将320个单位的Lecitase Novo酶溶解在16ml水中，加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物10分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持40℃的条件下机械搅拌60分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脱胶的油料20分钟。然后，轻度搅拌条件下18小时内以0.5℃/分钟的冷却速度将油料冷却到18℃后，过滤去除蜡质。测定得知，经脱胶、漂白、除蜡的油料(916g，酸值为15.1)中残磷量为1ppm，色度为25洛维邦单位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精炼的条件。
实施例12
将磷含量为120ppm、色度值38洛维邦单位(in 1/4”cell)、酸值为14.2的1000g水脱胶米糠油放入2000ml烧杯中。然后，将200个单位的Lecitase Novo酶溶解在15ml水中，再加入油料中。在保持40℃的条件下使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物20分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用4％活化精制白土和1％活性碳漂白脱胶的油料20分钟。然后，轻度搅拌条件下18小时内以0.5℃/分钟的冷却速度将油料冷却到18℃后，过滤去除蜡质。测定得知，经脱胶、漂白、除蜡的油料(914g，酸值为14.7)中残磷量为1ppm，色度为23洛维邦单位(Y+5R in 1”cell)，所得油料符合物理精炼的条件。
实施例13
将磷含量为350ppm、酸值为3.6的1000g天然豆油放入2000ml烧杯中。然后，将0.65g柠檬酸、0.2g氢氧化钠、520个单位的Lecitase Novo酶溶解在25ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物20分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持40℃的条件下机械搅拌100分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用2％活化精制白土和0.5％活性碳漂白脱胶的油料20分钟后过滤。测定得知，经脱胶、漂白的油料(934g)中残磷量为3ppm，所得油料可以采用物理精炼法进一步精炼。
实施例14
将磷含量为200ppm、酸值为3.2的1000g水脱胶豆油放入2000ml烧杯中。然后，将320个单位的Lecitase Novo酶溶解在25ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物20分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持40℃的条件下机械搅拌100分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用2％活化精制白土和0.5％活性碳漂白脱胶的油料20分钟后过滤。测定得知，经脱胶、漂白的油料(936g)中残磷量为1ppm，所得油料可以采用物理精炼法进一步精炼。
实施例15
将磷含量为300ppm、酸值为2.2的1000g天然葵花油萃取液放入2000ml烧杯中。然后，将200个单位的Lecitase Novo酶溶解在15ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物20分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持40℃的条件下机械搅拌100分钟。再将油料温度升高至80℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用2％活化精制白土漂白脱胶的油料20分钟后过滤。测定得知，经脱胶、漂白的油料(936g)中残磷量为1ppm，所得油料可以采用物理精炼法进一步精炼。
实施例16
将磷含量为18ppm、酸值为4.2的1000g天然棕榈放入2000ml烧杯中。然后，将200个单位的Lecitase Novo酶溶解在3ml水中，再加入油料中。使用高切力混合器(8000rpm)充分搅拌混合物20分钟。接着，将烧杯中的混合物移入圆底烧杯，在保持40℃的条件下机械搅拌100分钟。再将油料温度升高至70℃后离心处理。在700mm汞柱真空环境中，100℃下使用2％活化精制白土和0.5％活性碳漂白脱胶的油料20分钟后过滤。测定得知，经脱胶、漂白的油料(936g)中残磷量为1ppm，所得油料可以采用物理精炼法进一步精炼。
本发明的主要优点：
1.本发明是一种适合物理精炼方式的预处理植物油(例如米糠油、豆油等)的改进方法。
2.本发明使用改进的酶促脱胶法，其中所用的酶(磷脂酶A1)来自多种微生物源，例如米曲霉。
3.与现有的酶促脱胶技术相比，本发明显著减少了脱胶时间。
4.本发明使用一种将柠檬酸、氢氧化钠和酶溶液一次加入油料的方法，而不是象现有工艺那样分三步加入。
5.本发明操作简单，在经济方面具有吸引力，因为本发明方法不需要在70℃先加入柠檬酸溶液，然后在40-60℃下加入氢氧化钠，再在40℃下加入酶溶液。本发明只需在40℃高切力搅拌的条件下将柠檬酸、氢氧化钠和酶的水溶液同时加入油料中，进而减少了反应时间并节约了能量。
6.与现有酶促脱胶技术相比，本发明使用了一种是否加入微量柠檬酸和氢氧化钠均可的方法。
7.本发明使用了一种有时不需要将PH维持在特定值的方法。
8.本发明是一种不产生污水的环保方法，因为不需要常规酸脱胶方法的水洗步骤。此外，与常规脱胶方法中2-4％用水量相比，在酶促脱胶过程中，本发明对于米糠油最大加入1.6％的水，对于其它植物油最大加入2-2.5％的水。
9.在本发明酶促脱胶步骤中油料损失低于常规磷酸脱胶步骤的油料损失。在酶促脱胶的过程中获得的凝胶大约是1.5％，凝胶含油量只有30-40％，而在常规脱胶步骤中产生2-4％的凝胶，其中含油量是50-60％。因此，在酶促脱胶过程中本发明节省了油料。
10.在脱胶和漂白步骤中，本发明明显降低了中性油损失。
11.本发明是一种经预处理后获得磷含量小于5ppm优质油料的改进方法。
12.通常，本发明不需要初始的水脱胶步骤。
13.在酶促脱胶步骤中，本发明可以生产出作为副产品的可溶性卵磷脂，与常规方法生产的卵磷脂相比该卵磷脂售价更高。
14.本发明中，用于脱胶的磷脂酶A1有选择性地水解卵磷脂，而不会水解甘油三酸酯。
15.在发明的处理过程中油料的脂肪酸未发生变化。
16.本发明所述的预处理方案经过微小的改变后容易为现有植物油精炼行业所接受。
Claims (15)
1、一种植物油物理精炼以前的预处理方法，该植物油选自米糠油、豆油、葵花油和棕榈油，所述方法包括先使用磷脂酶A1的酶溶液进行酶促脱胶，然后分离凝胶，再漂白脱胶植物油，从而获得符合物理精炼条件的脱胶植物油。
2、权利要求1所述的方法，其中在未加入柠檬酸和氢氧化钠的条件下对植物油进行脱胶。
3、权利要求1所述的方法，其中为了保持混合物的PH值一次量地将柠檬酸和氢氧化钠与酶一起加入植物油。
4、权利要求1所述的方法，其中植物油是米糠油，并且脱胶的米糠油要经过脱蜡处理。
5、权利要求1所述的方法，其中磷脂酶A1是从一种微生物源(例如米曲霉)中离析获得。
6、权利要求1所述的方法，其中采用溶液形式以200-520单位/千克油的活性范围加入所用的酶。
7、权利要求1所述的方法，其中使用2-4％精制白土和0-1％活性碳进行漂白。
8、权利要求3所述的方法，其中柠檬酸用量是油量的0-0.065％，氢氧化钠用量是油量的0-0.02％。
9、权利要求1所述的方法，其中在35-45℃下进行酶促脱胶20-120分钟，然后将用酶处理的油料加热到70-80℃。
10、权利要求1所述的方法，其中经过酶处理后使用连续离心分离机去除凝胶。
11、权利要求1所述的方法，其中在轻度搅拌条件下12-18小时内以0.2-0.5℃/分钟的速度将经漂白和脱胶的油料冷却到18-20℃，从而获得符合物理精炼条件的残磷量小于5ppm的油料。
12、权利要求1所述的方法，其中避免了脱胶步骤后的水洗步骤。
13、权利要求1所述的方法，其中对于各种油料可以在酶促脱胶的步骤中加入0.3-2.5％的水。
14、权利要求1所述的方法，其中该方法包括，在35-45℃下20-120分钟的反应周期内一次性地使用磷脂酶A1溶液和柠檬酸(油料的0-0.065％)、氢氧化钠(油料的0-0.02％)对植物油进行酶促脱胶处理，此反应可以控制在特定PH值条件下，也可以不加控制，上述磷脂酶A1溶液可以从多种微生物源(例如米曲霉)中获得，并在200-520单位/千克油的活性范围下使用；然后将上述油料加热到70-80℃；再用连续离心分离机去除凝胶；接着，使用2-4％精制白土和0-1％活性碳漂白经酶促脱胶的油料；最后，在轻度搅拌条件下12-18小时内以0.2-0.5℃/分钟的速度将上述油料从70℃冷却到18-20℃，从而获得符合物理精炼条件的残磷量小于5ppm的油料。
15、权利要求1所述的方法，其中在酶促脱胶过程中减少了油料损失，并且凝胶中油料含量范围在30-40％。
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Granted publication date: 20071107 |