CZ278992B6 - Process of refining vegetable oils for foodstuff purposes - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu rafinace rostlinných olejů pro potravinářské použití, získaných lisováním anebo extrakcí, který je založen na fyzikálních principech při zachování maximálního obsahu přítomných biologicky a fyziologicky účinných látek.

Současný stav techniky

Na rafinaci rostlinných olejů je celá řada technologických postupů, které sestávají v různých obměnách ze čtyř základních operací: odslizování, resp. hydratace olejů s cílem izolovat pryskyřičné látky a koagulovatelné složky jako fosfolipidy, dále neutralizace s cílem odstranit volné mastné kyseliny, dále bělení oleje s cílem snížit jeho barvu a konečně dezodorace k odstranění látek, které negativně ovlivňují chuť a vůni oleje. Nevýhodou těchto postupů je zejména neutralizace. Reakcí louhu s volnými mastnými kyselinami dochází ke vzniku mýdel, které působí emulgačně a zvyšují ztráty oleje. Louh způsobuje částečnou hydrolýzu oleje, což přispívá k dalším ztrátám. Při zvýšení teploty v alkalickém prostředí dochází k iniciaci a rozvoji nežádoucích oxidačních pochodů na dvojných vazbách acylů triacylglycerolů, což negativně ovlivňuje jejich stabilitu. Neutralizace je časově náročná, značně závislá na lidském faktoru, zejména na zkušenosti obsluhy, a je spojena s produkcí odpadní vody. Další nevýhody souvisejí také s krokem dezodorace, založené na vakuové destilaci vodní párou, což je proces energeticky náročný. Je známy též postup fyzikální rafinace rostlinných olejů podle U.S. 2,991,298; 2,980,717 a 3,206,487 s vynecháním stupně neutralizace a s odstraňováním volných mastných kyselin vakuovou destilací vodní párou při tlaku 300 až 800 Pa. Jeho nevýhodou jsou vysoké investiční náklady a provozní náklady na výrobu páry a vakua v prostředí vodních par.

Podstata vynálezu

Podstata vynálezu spočívá v tom, že běleni oleje se uskutečňuje přidáním absorbentu do oleje po hydrataci bez oddělení vyloučené sraženiny a odkyselení a dezodorace se uskutečňuje destilací z tenkého stíraného filmu při tlaku 1 až 200 Pa a teplotě 130 až 180 °C.

Postup podle vynálezu má několik výhod. Především vyloučením chemického kroku neutralizace oleje roztokem alkalického louhu se z rafinačního procesu eliminuje operace, se kterou souvisejí značné ztráty oleje. Odkyselení a dezodorace oleje v tenkém stíraném filmu vakuové odparky probíhá za šetrných podmínek ve vakuu při nízké pracovní teplotě a krátké době expozice termolabilních látek účinku tepla a při vyloučení kyslíku. Nedochází tak k chemickým změnám na dvojných vazbách acylů nenasycených mastných kyselin, olejové, linolové, a linoleové, u kterých při neutralizaci v alkalickém prostředí a zvýšených teplotách probíhají nežádoucí oxidační procesy. V rafinátu zůstávají zachovány biologicky a fyziologicky účinné látky, jako tokoferoly, přírodní antioxidanty, fytosteroly, vitaminy a jiné. S tím souvisí i zvý

-1CZ 278992 B6 šená oxidační a senzorická stabilita rafinovaného oleje. Dosahuje se úspora na chemikáliích, nevznikají emulze, ztráty na oleji a prací vodě. Nevznikají mýdla, která vyžadují chemické zpracování a zvyšují dopravní náklady. Při dezodoraci a odkyselení vakuovou destilací postupem podle vynálezu se nepoužívá vodní pára, podíl odpařeného destilátu obvykle nepřevyšuje 1 až 2 %, což výrazně snižuje energetickou náročnost procesu. Rovněž na čerpací rychlost vakuových zdrojů nejsou kladeny vysoké požadavky, protože v odparce se nepohybují velké objemy par. Při destilaci v tenkém stíraném filmu vakuové odparky jsou vytvořeny výhodné poměry pro přestup tepla a látky, čímž se dosáhne účinného oddělení těkavých složek, nepříznivě ovlivňujících vůni a chuť oleje. Vyloučením neutralizace, náročné na zkušenost obsluhy, a destilace vodní párou, stává se rafinace olejů jednoduchým procesem, ekonomicky zajímavým i pro malokapacitní jednotky. Postup podle vynálezu je zvlášť výhodný pro rafinaci olejů, získaných nízkoteplotním lisováním, je však vhodný i pro oleje, získané extrakcí .

Rostlinný olej s číslem kyselosti 0,4 až 6,0 mg KOH.g^-1, získaný lisováním nebo kombinovaným postupem předlisováním a extrakcí řepkového, slunečnicového, sojového atd. semena, se podrobí odslizení obvyklou hydratací tak, že se vyhřeje na teplotu 70 až 95 °C a za míchání se k němu přidá po částech voda v množství 0,7 až 2,0 % hmot., vztaženo na hmotnost původního oleje, podle obsahu koagulovatelných látek. Po 15 až 45 minutách míchání se vločkový koagulát přírodních pryskyřic, fosfolipidů a jiných látek z oleje odstraní filtrací nebo odstředěním. V případě lisovaných olejů, např. slunečnicového oleje, je možné hydrataci z rafinačního procesu vynechat, přičemž přítomné zbytkové množství koagulovatelných látek se oddělí od oleje při bělení na bělicích hlinkách. Pokud má lisovaný olej zvýšený obsah fosfolipidů, např. lisovaný řepkový olej s obsahem fosfolipidů 0,5 až 0,8 % hmot., je možné a výhodné koagulát po hydrataci z oleje neodstraňovat a přikročit hned k další operaci - bélení. Ušetří se tím filtrace, příp. odstřeďování oleje; množství koagulátu je poměrně malé a z oleje se odstraní společně s adsorbentem. Do oleje po hydrataci se potom při míchání při teplotě 70 až 95 ”C přidá po částech adsorbent v množství 1 až 4 % hmot., který se z oleje po 15 až 30 minutách oddělí filtrací nebo odstředěním. Jako adsorbent se použije aktivovaná bělicí hlinka samotná nebo s výhodou v kombinaci s aktivním uhlím v hmotnostním poměru 5:1 až 10:1. Barva oleje po adsorbci se výrazně zlepší a dosahuje hodnoty 7 až 10 podle barvoměrné stupnice podle ČSN 58 0101, číslo kyselosti zůstává stejné jako u výchozího oleje nebo se zvýší o hodnotu 0,1 až 0,3 mg KOH.g^-1. Vybělený olej potom postupuje do vakuové odparky se stíraným filmem, s výhodou tenkovrstvé (molekulární), v níž se vzdálenost odpařovač-kondenzátor pohybuje mezi hodnotami 20 až 60 mm. Zde se při tlaku 1 až 200 Pa vyhřeje na teplotu 130 až 180 °C, přičemž se získá destilační frakce v množství 0,3 až 4 % hmot, z oleje, vstupujícího do odparky. V destilační frakci se zahustí volné mastné kyseliny'.a těkavé látky, které negativně ovlivňují chuť a vůni oleje. Destilační zbytek z vakuové odparky je rafinovaný olej pro potravinářské účely, má číslo kyselosti 0,05 až 0,15 mg KOH.g^-1, je čirý, světle žluté až

-2CZ 278992 B6 světle žlutozelené barvy s barvou 7 až 11 podle barvoměrné stupnice podle ČSN 58 0101, má příjemnou nebo neutrální chuť a je bez vůně.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

500 g výchozího řepkového oleje, získaného lisováním, s čís_ n lem kyselosti 0,63 mg KOH.g ^x se při teplotě 85 °C smíchalo se 4 g vody, což představuje 0,8 % hmot, výchozího oleje. Míchání se ukončilo po 20 minutách.

Olej se po hydrataci vyhřál ria 85 °C a za míchání se přidalo 10 g směsného adsorbentu, obsahujícího 9 g aktivované bělicí hlinky a 1 g aktivního uhlí. Směs se po 15 minutách míchání zfiltrovala. Barva filtrátu byla 8 podle ČSN 58 0101, číslo kyselosti 0,78 mg KOH.g“¹. Přefiltrovaný olej se destiloval na molekulární odparce se stíraným filmem při teplotě 165 °C a tlaku 3 až 5 Pa, při čemž se získala destilační frakce v množství asi 1 % z nástřiku. Destilační zbytek je rafinovaný olej s číslem kyselosti 0,08 mg KOH.g^-1, barva 8, má neutrální chuť a je bez vůně.

Příklad

500 g výchozího lisovaného řepkového oleje s číslem

-1 ^4-a 35 ·£ smíchalo s

Potom, bez oddělení při teplotě 85 °C 10 g aktivované bělicí hlinky 15 minutách míchání zfiltrovala kyselos5 g vody koagulásměsného a 1 g ti 0,63 mg KOH.g“·¹· se při teplotě a směs se míchala po dobu 20 minut.

tu, se bezprostředně přidalo adsorbentu, obsahujícího 9 g aktivního uhlí. Směs se po a destilovala na molekulární odparce při teplotě 170 °C a tlaku 3 až 5 Pa s destilační frakcí asi 1 % z nástřiku. Rafinovaný řepkový olej jako destilační zbytek měl číslo kyselosti 0,09 mg KOH.g“¹, barvu 9, neutrální chuť a byl bez vůně.

Příklad 3

500 g výchozího lisovaného řepkového oleje s číslem kyselosti 0,63 mg KOH.g bylo pri teplotě 85 °C smícháno s 5 g vody a mícháno 20 minut. Potom, bez oddělení koagulátu, se k oleji přidalo 15 g aktivované bělicí hlinky a směs se míchala při teplotě 85 °C po dobu 15 minut, potom se zfiltrovala a filtrát se destiloval na molekulární odparce při teplotě 170 °C. Vlastnosti destilačního zbytku, který představuje rafinovaný řepkový olej, jsou následující: číslo kyselosti 0,08 g KOH.g^-1, barva 9, vůně a chuť neutrální.

-3CZ 278992 B6

Příklad 4

500 g slunečnicového oleje, získaného předlisováním a extrakcí, s číslem kyselosti 1,93 mg KOH.g^-1 se smíchalo s 10 g vody při teplotě 80 °C a míchalo se po dobu 15 minut. Bez oddělení koagulátu se olej vyhřál na teplotu 88 °C s 12,5 g aktivované bělicí hlinky a po 20 minutách se přefiltroval. Olejová fáze se destilovala na molekulární odparce při teplotě 160 °C a tlaku 3 až 5 Pa. Rafinovaný slunečnicový olej jako destilační zbytek měl číslo kyselosti 0,10 mg KOH.g^-1, barvu 8, vůni a chuť mírně po výchozím oleji.

Průmyslová využitelnost

Postup rafinace rostlinných olejů na fyzikálních principech podle vynálezu je využitelný při výrobě jedlých olejů. Rostlinné oleje, zejména řepkový, slunečnicový, sojový a jiné si při tomto postupu zachovávají maximální obsah přítomných biologicky a fyziologicky účinných látek. Při postupu podle vynálezu se nepoužívají chemikálie, nevznikají odpady, zatěžující životní prostředí, a nevznikají odpadní vody. Koagulát po hydrataci a použitou bělicí hlinku je možné využít pro krmné účely. Způsob rafinace podle vynálezu je výhodný zejména pro rostlinné oleje získané lisováním, ale i v případě extrahovaných rostlinných olejů poskytuje kvalitní jedlé oleje.

Claims (1)

1. Způsob rafinace rostlinných olejů pro potravinářské účely, zejména olejů získaných lisováním, jejich odslizením, hydrataci, bělením, odkyšelením a dezodorací, vyznačující se tím, že bělení oleje se uskutečňuje po jeho hydrataci bez oddělení vyloučené sraženiny, a odkyselení a dezodorace se provádějí destilací z tenkého stíraného filmu při tlaku 1 až 200 Pa a teplotě 130 až 180 °C.