CN1800326B - 甘油二酯含量高的油脂的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种甘油二酯含量高的油脂的制造方法，其特征在于，将含有50质量％以上甘油二酯、且过渡金属含有量为5ppm以下的油脂，以薄膜状态与水蒸气接触。该方法可以有效地制造臭味降低、色泽也良好的甘油二酯含量高的油脂。

Description

甘油二酯含量高的油脂的制造方法 
技术领域
本发明涉及甘油二酯含量高的油脂的制造方法。 
背景技术
含有高浓度的甘油二酯的油脂，由于具有燃烧体脂肪作用等的药理作用，作为食用油被广泛使用。由于在按照通常方法制造的甘油二酯含量高的油脂中含有脂肪酸、甘油一酯、臭味成分等杂质，因此为使甘油二酯含量高的油脂作为食用油使用，需要进行通过除去这些杂质以改善风味的工序。作为该方法一般进行的是，在高温减压下与水蒸气接触的所谓脱臭操作(日本特公平3—7240号公报)。 
甘油二酯含量高的油脂，在通常的脱臭操作中，当温度低时，由于杂质的馏去效果小，导致风味差，还会残留脂肪酸、甘油一酯。另一方面，为了馏去杂质而升高温度时，由于歧化反应等的发生而生成甘油一酯、甘油三酯，使甘油二酯的含量降低，且反式酸也增加。 
发明内容
本发明提供一种甘油二酯含量高的油脂的制造方法，其特征在于，将含有50质量％以上的甘油二酯、且过渡金属含有量为5ppm以下的油脂，以薄膜状态与水蒸气接触。 
具体实施方式
甘油二酯含量高的油脂脱臭操作中，为了维持高纯度的甘油二酯，且为了抑制由于高温而生成反式酸，脱臭操作需要避免高温而在中温下进行。其结果是，脱臭操作需要较长时间。 
另一方面，与甘油三酯含量高的油脂的脱臭情况不同，甘油二酯含量高的油脂的脱臭时存在的问题是：在脱臭工序中因歧化反应而生成的杂质成分甘油一酯，和通过馏出而去除的杂质成分甘油一酯之间存在竞争。此外，甘油二酯与甘油三酯相比疏水性弱，因此与脂肪酸、甘油一酯的亲合性大，具有难以馏去这些杂质的性质。因此，为了馏去甘油二酯含量高的油脂中的杂质，优选尽量高的温度。 
这样的甘油二酯含量高的油脂，与甘油三酯含量高的油脂相比，随着臭味成分等的杂质去除率的提高，存在甘油二酯含有率大大降低的问题。因此，本发明的目的是提供不发生歧化反应等、且高效地制造臭味降低、色泽良好、风味良好的甘油二酯含量高的油脂的方法。 
本发明人进行了各种关于甘油二酯含量高的油脂的水蒸气蒸馏操作及其前处理的研究。结果发现，尽管在脂肪酸的制造工序中积极地添加金属成分，能使色泽、耐热性和臭味的改善变好(日本特开平10-88183号公报)，但是与该脂肪酸的情况完全相反，在甘油二酯含量高的油脂中，通过使用过渡金属含量为5ppm以下的油脂、以薄膜状态与水蒸气接触，可以达到本发明的目的。即，根据本发明的方法，可以由短时间的处理，高效地得到无臭味、色泽良好、风味得到改善的甘油二酯含量高的油脂。 
本发明的方法中使用的油脂为含有50质量％以上甘油二酯的油脂。且从作为食用油而使用的观点考虑，优选含有60质量％以上，更优选含有80质量％以上甘油二酯的油脂。这样的含有50质量％以上甘油二酯的油脂可以通过来自油脂的脂肪酸与甘油的酯化反应、油脂与甘油的酯交换反应等得到。从风味等变得优良的观点考虑，这些反应优选在1，3位使用选择性脂肪酶等，在酶的温和的条件下进行反应。 
含有50质量％以上甘油二酯的油脂的制造中所用的原料油脂可以使用植物性、动物性油脂的任意一种。作为具体的原料，可以举出菜籽油、向日葵油、玉米油、大豆油、米糠油、红花油、棉籽油、牛油、亚麻籽油、鱼油等。 
本发明中，首先，含有50质量％以上甘油二酯的油脂中的过渡金属含量必须为5ppm以下。该油脂中的过渡金属含量超过5ppm时，即使以薄膜状态进行水蒸气接触处理也不能得到充分的脱臭效果，不能得到色泽和风味都良好的油脂，也不能抑制歧化反应(Disproportionation Reaction)。较优选的过渡金属含量为2ppm以下，更优选为1ppm以下。这里，作为过渡金属，可以举出铁、铜、镍、铬、金、铂等。 
含有50质量％以上甘油二酯的油脂中的过渡金属含量超过5ppm时，需要预先将其制成5ppm以下的油脂。为使油脂中的过渡金属含有量为5ppm以下，优选采用例如使用吸附剂的吸附法、色谱法、螯合剂处理等。作为吸附法，可以举出将活性白土、酸性白土、硅凝胶、沸石、活性炭、离子交换树脂等作为吸附剂使用的方法。具体的方法可以有：例如，将油脂与吸附剂混合后，滤除吸附剂和油脂；或者将油脂在填充了吸附剂的吸附塔中流通等。 
作为色谱法，可以举出使用有机溶剂作为洗脱液，使用沸石作为固定层的方法。作为具体的方法，例如，可以通过模拟移动层型操作进行。 
作为螯合剂处理，可以举出添加螯合剂并水洗的方法、添加螯合剂并进行吸附处理的方法。作为螯合剂，可以举出柠檬酸、琥珀酸、马来酸、草酸、乌头酸(アコニツト酸，？)、衣康酸、柠康酸、酒石酸、富马酸、苹果酸等。从经济性、金属成分除去性能的方面看，优选使用柠檬酸、琥珀酸。这些螯合剂的使用量优选为油脂中0.02～5质量％，更优选为0.05～1质量％。作为添加螯合剂并水洗的方法，从经济性、金属成分除去性能的方面看，优选通过管线搅拌机(line mixer)连续混合，连续地用离心分离机分离轻液与重液。作为添加螯合剂并进行吸附处理的方法，从经济性、金属成分除去性能的方面看，优选使用活性炭作为吸附剂。 
在本发明的方法中，将前述过渡金属含量为5ppm以下的油脂，以薄膜状态与水蒸气接触。作为该接触手段，从维持甘油二酯纯度、提高杂质的除去性、提高风味的观点考虑，优选从填充了结构体填充物的蒸馏塔中流下，使水蒸气以相对该油脂对流接触的方式流通。油脂从填充了结构体填充物的蒸馏塔中流下时，由于从填充物的表面流下而形成薄膜。 
使油脂与水蒸气接触的条件，从经济性、脱臭效率、品质的方面看，优选以下的条件。油脂温度为240～280℃，优选为250～280℃，更优选为260～280℃；接触时间为1～15分钟，优选为1～10分钟，更优选为2～10分钟；压力为0.02～2kPa，优选为0.05～1kPa，更优 选为0.1～0.8kPa；水蒸气的量为相对于油脂0.1～10质量％，优选为0.2～5质量％，更优选为0.2～2质量％。 
油脂的流量，从脱臭操作的稳定性、脱臭效率、生产性的观点考虑，优选为每填充物的单位断面积(m2)1～20ton/h，更优选为2～10ton/h。 
前述结构体填充物优选为比表面积200～700m2/m3的规则填充物。 
根据本发明方法处理的甘油二酯含量高的油脂，已经除去了臭味，且色泽也良好。而且，通过处理减少了反式酸的生成，甘油二酯含量的降低也很少。 
实施例 
[原料油脂的调制] 
将100质量份的大豆油脂肪酸：菜籽油脂肪酸＝7：3(质量比)的混合脂肪酸与15质量份的甘油用酶进行酯化反应。通过分子蒸馏从所得酯化物除去脂肪酸和甘油一酯，作为原料油脂A。此外，在原料油脂A中在90℃下添加相对于油脂0.8质量％的30％柠檬酸水溶液，在90℃、1kPa下混合1小时。然后，添加相对于油脂10质量％的水，混合后，反复进行3次油水分离操作，作为原料油脂B。 
将100质量份的来自亚麻籽油的脂肪酸和15质量份的甘油用酶进行酯化反应。通过分子蒸馏从所得酯化物除去脂肪酸和甘油一酯。进一步，在该油脂中在90℃下添加相对于油脂0.8质量份％的30％柠檬酸水溶液，在90℃、1kPa下混合1小时。然后，添加相对于油脂10质量％的水，混合后，反复进行3次油水分离操作，作为原料油脂C。这些原料油脂的各物性值如表1表示。此外，过渡金属含量是按照ICP质量分析法测定的。此外，油脂的组成通过气相色谱测定。
[表1] 
  
    由来 过渡金属        (ppm) FFA         (wt％)          MAG(wt％) DAG         (wt％) 反式不饱和脂            肪酸(wt％)     色泽
原料油脂A 大豆/菜籽 20 1.31 1.96 84.4 2.6 14.2
原料油脂B 大豆/菜籽 0.1 1.31 1.96 84.4 2.6 14.2
原料油脂C 亚麻籽 0.1 0.86 1.46 85.1 4.1 37.1
FFA：游离脂肪酸 
MAG：甘油一酯 
DAG：甘油二酯 
实施例1 
使用在内部配备了比表面积250m2/m3的规则填充物的脱臭塔，在温度250℃、塔顶压力0.3kPa、相对于油脂的水蒸气量0.55质量％的条件下，使用原料油脂B，在油脂的流量3.7ton/m2/Hr(每单位塔横截面积的油脂的流量)下，以水蒸气与油脂对流接触的方式通液，进行脱臭。油脂与蒸气在填充物上的平均接触时间为10分钟。油脂的组成由气相色谱求得。色泽的测定为，在A.O.C.S Cc-13e-92(Lovibond法)中，使用133.4mm池，将Red值作为R，将Yellow值作为Y，用在10倍的R值上加上Y的值，即10R+Y值进行评价。此外，对风味的评价按照下述基准中的感观评价进行。结果如表2表示。 
[风味的评价基准] 
◎：风味非常好 
○：风味良好 
△：风味稍差 
×：风味差 
实施例2 
除了脱臭时的温度设为260℃以外与实施例1相同地进行操作。结果如表2表示。 
实施例3 
除了脱臭时的温度设为270℃、油脂的流量设成7.4ton/m2/Hr、接触时间设成5分钟以外，与实施例1相同地进行操作。结果如表2表示。
实施例4 
使用在内部配备了比表面积700m2/m3的规则填充物的脱臭塔，在温度270℃、塔顶压力0.3kPa、相对于油脂的水蒸气量2质量％的条件下，使用原料油脂C，以1.3ton/m2/Hr(每单位塔横截面积的油脂的流量)的油脂流量通液，进行脱臭。结果如表2表示。 
比较例1 
将原料油脂A加入托盘型脱臭槽内，在温度240℃，压力0.4kPa，相对于油脂的水蒸气量3％的条件下脱臭1小时。通过间歇式地向加入了原料油脂的脱臭槽内吹入规定量的水蒸气进行脱臭。结果如表2表示。 
比较例2 
将原料油脂B加入托盘型脱臭槽内，用与比较例1同样的方法进行脱臭。结果如表2表示。 
比较例3 
将原料油脂C加入托盘型脱臭槽内，在230℃，相对于油脂的水蒸气量3％，真空度0.4kPa的条件下，用与比较例1同样的方法脱臭2小时。结果如表2表示。 
【表2】 
  
使用原      料油脂 脱臭温      度(℃) 流量                  (ton/m2/hr) FFA         (wt％) MAG         (wt％) DAG         (wt％) 反式不饱和脂肪酸        (wt％)     风味     色泽
实施例1 B 250 3.7 0.27 0.61 86.1 3.1 ○ 16.9
实施例2 B 260 3.7 0.05 0.19 84.9 3.2 ◎ 14.2
实施例3 B 270 7.4 0.05 0.4 84.0 3.1 ◎ 11.3
实施例4 C 270 1.3 0.06 0.1 85.0 4.7 ◎ 25.9
比较例1 A 240 - 0.25 4.9 41.2 3.6 ○ 13
比较例2 B 240 - 0.1 1.5 82.5 3.6 ○ 13
比较例3 C 230 - 0.11 0.9 84.4 6.2 ○ 34.9
由以上的结果可知：通过将过渡金属含量为5ppm以下的该油脂以薄膜状态与水蒸气接触，可以高效地制造风味和色泽良好的甘油二酯含量高的油脂。

Claims (3)

1.一种甘油二酯含量高的油脂的制造方法，其特征在于，
将含有50质量％以上甘油二酯、且过渡金属含有量为5ppm以下的油脂，以薄膜状态与水蒸气接触，并且使油脂与水蒸气在油脂温度260～280℃下接触1～15分钟。
2.权利要求1所述的制造方法，其特征在于，
将油脂以薄膜状态与水蒸气接触的方法是，使油脂从填充了结构体填充物的蒸馏塔中流下，使水蒸气以相对于油脂对流接触的方式流通。
3.权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
使用过渡金属含有量降低到5ppm以下的油脂，
使过渡金属含量降低的方法是，吸附处理或添加螯合剂后水洗油脂。
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