DE2722245C2

DE2722245C2 -

Info

Publication number: DE2722245C2
Application number: DE2722245A
Authority: DE
Inventors: Manfred 4240 Emmerich De Kock
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo Patente 5600 Wuppertal De GmbH
Priority date: 1977-05-17
Filing date: 1977-05-17
Publication date: 1987-10-22
Also published as: DK207278A; AR215055A1; JPS6317119B2; BE867083A; FR2391272A1; DE2722245A1; NL7804829A; ES469873A1; FR2391272B1; JPS53142409A; GB1575785A; US4255346A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Speiseöl aus rohem Sojaöl, wie es bei der Extraktion von Sojabohnen nach Entfernung des Lösungsmittels anfällt, wobei gebleicht und bei gleichzeitiger Entsäuerung desodoriert wird.

Bei der Herstellung von Sojaöl für Speisezwecke wird das rohe Sojaöl durch Hydration zunächst entlecithiniert. Anschließend wird das Sojaöl raffiniert und zuletzt einer Desodorierung mit Wasserdampf bei Temperaturen von 180 bis 270°C im Vakuum unterworfen, wobei die noch vorhandenen freien Fettsäuren destillativ abgetrennt werden. Die Raffination erfolgt bisher nach unterschiedlichen Verfahren. So kann sie aus einer Behandlung mit ca. 10 bis 20%iger Natronlauge und anschließender Bleichung mit Bleicherde bestehen. Vor der Natronlaugebehandlung kann aber auch eine zusätzliche Säureentschleimungsstufe vorgesehen sein, in der meistens die Entschleimung mit konzentrierter Phosphorsäure vorgenommen wird. In dieser Stufe wird die Entfernung der Phospholipoide, der eiweiß- und zuckerhaltigen Verbindungen und der mechanischen Verunreinigungen bewirkt. Diese Stufe erleichtert ganz wesentlich die anschließende Laugenentsäuerung, in der dann die freien Fettsäuren in die Seifen umgewandelt werden und in Form des Seifenstockes - einer konzentrierten wäßrigen Seifenlösung - abgetrennt werden. Die gebildeten Seifen haben Emulgierwirkung und schließen einen Teil des wertvollen Neutralöles ein. Man war bisher der Ansicht, daß bei phosphatidhaltigen Pflanzenölen, wie beispielsweise Sojaöl, die Laugenentsäuerung notwendig ist, zumal hier die die spätere Desodorierung erschwerenden unerwünschten Inhaltsstoffe, die auch in der Säureentschleimung nicht entfernt wurden, im Seifenstock festgehalten werden.

Die Verwendung von Laugen führt aber nicht nur zur Entschleimung und Entsäuerung des Öles, sondern auch zu einer Verseifung des Rohstoffes, was neben dem vom Seifenstock nicht abtrennbaren Neutralöl zu weiteren Ausbeuteverlusten führt.

Es ist in der DT-AS 12 14 818 zur Vermeidung dieser Nachteile bereits vorgeschlagen worden, auf die Laugenentsäuerung zu verzichten und das Rohöl durch eine Behandlung mit einem Gemisch aus einer Säure, beispielsweise Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salzsäure etc. und einem Emulgator zu raffinieren, wobei die Behandlung mit dem Emulgator-Säuregemisch auch in Gegenwart von Bleicherde durchgeführt werden kann. Die Entsäuerung erfolgt gleichzeitig mit der Desodorierung durch Behandeln des Öles mit Wasserdampf im Vakuum bei hoher Temperatur.

Zwar wird durch dieses bekannte Verfahren bereits auf eine Laugenentsäuerung verzichtet und die Zahl der Verfahrensstufen reduziert, aber es gelingt mit Hilfe des Verfahrens nicht, ein Sojaöl zu Speisezwecken zu erzeugen, welches neben einer hellen Farbe, einer guten Oxidationsbeständigkeit und damit guten Haltbarkeit, die erforderliche geschmackliche Neutralität aufweist.

Aus der US-PS 26 45 650 ist ein Verfahren bekannt, in dem Ölsaaten, darunter auch Sojasaat nach dem Brechen auf einen Wassergehalt befeuchtet werden und anschließend zu Flocken gewalzt werden. Beim Walzen oder unmittelbar danach werden die Flocken bzw. Blättchen durch Erhitzen auf Temperaturen von 80 bis 140°C auf einen Wassergehalt von etwa 7 bis 12%, vorzugsweise mit Hilfe der beheizten Walzen, getrocknet. Diese Behandlung dient dazu, einen zu hohen Feinanteil beim Walzen der Blättchen zu verhindern.

In der DE-OS 25 44 863 wird eine Kochbehandlung für Ölsaaten beschrieben, die die unmittelbar Solvens-Extraktion von Öl aus Ölsaaten mit mindestens 30 Gew.-% Öl ermöglichen soll. Die hier beschriebene Kochbehandlung sieht vor, die Ölsaaten vor der Vorbereitung zu Flocken bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 6 bis 12% feucht-heiß zu behandeln, die so konditionierten Samen zu Flocken zu verarbeiten und diese Flocken auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 1,9 bis 6% durch trockene Wärme einzustellen. Vorzugsweise soll die Feuchtigkeitskonditionierung bei einer Temperatur von 71 bis 105°C durchgeführt werden. Da Sojasaat deutlich weniger als 30% Öl enthält, befaßt sich diese Publikation ausdrücklich nicht mit der Verarbeitung von Sojasaat.

Aus der DE-OS 24 07453 ist ein Verfahren zur Vorbehandlung Öl enthaltender pflanzlicher Rohstoffe zur Gewinnung des darin enthaltenden Öles durch die Einwirkung von Feuchte und Wärme nötigenfalls mit anschließender Entfernung der Überschußfeuchte bekannt, wobei die pflanzlichen Rohstoffe wenigstens während der Einwirkung eines Feuchte und/oder Wärme übertragenden Mediums kontinuierlich in einen aufgelockerten Zustand gebracht werden, wobei man das Feuchte und/oder Wärme übertragende Medium während des Zustandes der Auflockerung unmittelbar auf die pflanzlichen Rohstoffe einwirken läßt. Als Temperatur für die Behandlung innerhalb einer Stufe ist für einige Zeit eine Höchsttemperatur von 95 bis 115°C vorgesehen. Vorzugsweise können die Rohstoffe aus vorgebrochenen, geschälten und gewalzten Früchten, Samen oder Bohnen bestehen. Weitere Angaben zur Natur der Rohstoffe fehlen. Abgesehen davon, daß die meisten Arbeitsstufen nicht näher konkretisiert sind (nähere Angaben zur Befeuchtung beispielsweise fehlen), sieht diese Vorpublikation vor, daß eine Auflockerung des Behandlungsgutes während der feuchtwarmen Behandlung erfolgt und bedient sich dazu einer besonderen Schüttelapparatur, die in Schwingungen versetzt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Auffindung eines aus möglichst wenigen Stufen bestehenden Verfahrens zur Herstellung von Sojaöl zu Speisezwecken, welches alle Qualitätsanforderungen an ein Speiseöl, wie Geschmack, Farbe und Haltbarkeit bei Fehlen von Fremd- und/oder unerwünschten Inhaltsstoffen erfüllt.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von raffiniertem Sojaöl für Speisezwecke wie es in den Patentansprüchen charakterisiert ist.

Unter "rohem Sojaöl" im Sinne der Erfindung wird das Sojaöl verstanden, wie es bei der Extraktion von Sojabohnen nach Entfernung des Lösungsmittels anfällt. Die Entfernung des Lösungsmittels kann nach allen üblichen Verfahren des Standes der Technik erfolgen; das gleiche gilt für die anschließende Entlecithinierung, die bei Verwendung des erfindungsgemäß vorgesehenen Sojaöles zu sehr guten Ausbeuten führen kann.

Vorzugsweise wird ein rohes Sojaöl verwendet, welches dadurch hergestellt wird, daß die noch nicht extrahierte Sojasaat auf einen Wassergehalt von 14-20 Gew.-% befeuchtet wurde. Die Trocknung erfolgt in dem Ausmaße, daß der anlagebedingte übliche Wassergehalt, der zwischen etwa 8 und 14 Gew.-% liegt, erreicht wird.

Bevorzugt wird ein solches rohes Sojaöl verwendet, welches dadurch hergestellt wurde, daß die Wärmebehandlung bei Temperaturen von 95-110°C erfolgte.

Zweckmäßig wird die Befeuchtung und Behandlung in einem Turm vorgenommen, der in mehreren Etagen Böden mit Dampfschlangen aufweist und an dessen oberem Zugang eine Befeuchtungsmöglichkeit vorgesehen ist.

Gute Ergebnisse werden insbesondere dann erhalten, wenn ein solches rohes Sojaöl verwendet wird, welches dadurch hergestellt ist, daß Soja während der Befeuchtung und Wärmebehandlung mechanisch bewegt wurde bis ein Schüttgewicht von mindestens 500 kg/m³ erreicht war und die Soja mit derart hohen Schüttgewichten der Extraktion vorgelegt wird. Dazu können in den genannten Turm Rührflügel eingebaut werden, die die Soja über die Böden in den Etagen bewegen, wobei die Soja dann jeweils über die Schächte auf die nächsttiefere Etage hinabfällt.

In Ausgestaltung der Erfindung werden als Extraktionsmittel, einzeln oder in Mischung, Kohlenwasserstoffe verwendet, die 5 bis 12 Kohlenstoffatome im Molekül enthalten. Hier sind Pentan,Hexan, Cyclohexan, Heptan, Nonan, Octan, Leichtbenzin mit einem Siedebereich von 65 bis 85°C zu nennen, die in technischer Reinheit eingesetzt werden können.

Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die Befeuchtung und Wärmebehandlung an den in den Quetschwalzwerken ausgewalzten Blättchen vorgenommen wird, weil dann eine Behandlungszeit von 10-45 Minuten für die Wärmebehandlung ausreicht.

Zweckmäßig erfolgt die Befeuchtung durch Dampf, der direkt auf das Gut geblasen und der die Soja einerseits bis auf die Temperaturen für die Wärmebehandlung aufheizt und sie andererseits mit dem Kondenswasser in gewünschter Weise befeuchtet.

Der Bleichprozeß wird mit adsorbtiv wirkenden Stoffen einzeln oder in Mischung in an sich bekannter Weise durchgeführt. Als adsorbtiv wirkende Mittel dienen dabei Naturerden, wie Fullererde, säureaktivierte Erden, Aktivkohle oder Kieselgel. Zur Technik der üblichen Bleichprozesse wird ansonsten auf die einschlägige Literatur (z. B. J. Amer. Oil Chemists' Soc. 35, S. 76 ff, 1958) verwiesen.

Durch die erfindungsgemäße Behandlung der Ölsaaten vor der Extraktion wird ein Sojaöl erhalten, das nach der Entlecithinierung nur noch der üblichen Bleichung mit Bleicherde oder anderen adsorbtiv wirkenden Mitteln unterworfen werden muß, um dann bereits ohne Nachteil der Desodorierung zugeführt zu werden. Mit der Desodorierung werden auch die freien Fettsäuren destillativ entfernt, ohne daß es dabei zu einer weiteren Spaltung von Neutralöl und damit zu Ausbeuteverlusten kommt. Das die Dämpfer verlassende Speiseöl ist von heller Farbe und hat einen völlig neutralen Geschmack. Der bittere, saatige Nachgeschmack, den man bei Sojaöl kennt, bei welchem die Entschleimung nicht vollständig erfolgte, konnte bei erfindungsgemäß hergestelltem Öl nicht festgestellt werden, obwohl wesentliche Verarbeitungsstufen, die bisher unbedingt für erforderlich gehalten wurden, weggelassen wurden.

Die gleichzeitig entsäuernd wirkende Desodorisierung erfolgt in bekannter Weise (Chemiker Zeitung 88, 1964, S. 412 ff) z. B. durch Vakuumwasserdampfdestillation.

Beispiel 1

Es wurden Sojabohnen nach der üblichen Vorreinigung, wie Sieben und Sichten zur Entfernung artfremder Begleitstoffe, auf Riffelwalzen gebrochen und danach auf Glattwalzen, auf denen die Bohnenbruchstücke zu Plättchen von ca. 0,22 mm gewalzt. Die so vorbereiteten Sojaflocken wurden im Produktionsmaßstab (ca. 400 t pro Tag) mittels Direktdampf auf einen Wassergehalt von 17 Gew.-% unter ständiger mechanischer Bewegung in einem schnellaufenden Paddelmischer (400 U/min) befeuchtet und anschließend in einen Turm überführt, der in mehreren Etagen Böden mit Dampfschlangen enthielt, die das Gut auf den Böden auf Temperaturen von 105°C heizten. Mittels langsam laufender Rührflügel wurde die Soja von Boden zu Boden weiterbewegt. Das Gut wurde auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 11% getrocknet, wonach es zur Extraktion gelangte. Die Verweilzeit im Turm betrug etwa 35 Minuten und das der Extraktion vorgelegte Gut hatte ein Schüttgewicht von 400 kg/m³.

In einem Band-Extrakteur wurde das Gut mit technischem Hexan bis auf einen Restölgehalt des Schrotes von ca. 1% extrahiert. Die Gesamtextraktionszeit betrug etwa ½ Stunde. Das Extraktionsbenzin wurde in einem mehrstufigen Verfahren von extrahiertem Sojaöl abdestilliert. Das auf diese Art erhaltene Sojaöl hatte einen Phosphatidgehalt von 3,8%.

Dieses rohe Sojaöl wurde nun auf die übliche Art entlecithiniert, indem das darin enthaltene Lecithin bei 80°C mit 3% Wasser hydratisiert wurde. Der bei diesem Vorgang angefallene Lecithinschleim wurde mit Hilfe von Zentrifugen vom Öl getrennt. Nach Abdampfen des Wassers vom Lecithinschleim in sog. Lecithintrocknern wurde Sojalecithin mit einer Ausbeute von 1,2%, bezogen auf die eingesetzte Menge Sojabohnen erhalten.

Das entlecithinierte Sojaöl hatte einen Restphosphidgehalt von 0,05%. Das so gewonnene rohe, entlecithinierte Sojaöl wurde nun duch Behandlung mit 0,8 Gew.-% Bleicherde der Type Tonsil Optimum FF der Fa. Süd-Chemie während einer halben Stunde bei 105°C unter Vakuum gebleicht. Nach Abfiltrieren der Bleicherde wurde ein gebleichtes Sojaöl erhalten mit folgenden Kennzahlen:

Säurezahl0,8 Farbzahl (n. Gardner)4 Phosphatidgehalt0,005%

Dieses Öl wurde in einem semi-kontinuierlichen Dämpfer bei einer Temperatur von 240°C gedämpft und gleichzeitig destillativ entsäuert. Das auf diese Art erhaltene Soja-Speiseöl hatte folgende Kennzahlen:

Farbzahl (n. Gardner1 Säurezahl0,09 Phosphatidgehalt0,003% Geschmacksnote8 Geschmacksstabilität im 1000 Lux Test10 Tage (Pardun. u. Kroll:
Deutsche Lebensmittel-Rundschau 68 (1972)245)
Swift Text 110°C7,5 Stunden (Hadorn u. Zürcher:
Deutsche Lebensmittel-Rundschau 70 (1974)57)

Diese Kennzahlen entsprechen in allen Punkten den Anforderungen, die an ein qualitativ hochwertiges Speiseöl gestellt werden.

Ein nach üblichem Verfahren (ohne Befeuchtung und Wärmebehandlung vor der Extraktion) gewonnenes Sojaöl wurde ebenfalls mit 0,8% Bleicherde der Type Tonsil Optimum FF gebleicht und anschließend filtriert.

Dieses Öl hatte nach der Bleichung folgende Kennzahlen:

Säurezahl0,8 Farbzahl (n. Gardner)5 Phosphatidgehalt0,38%

Dieses Öl wurde in der gleichen Desodorisierungsanlage desodoriert und gleichzeitig destillativ entsäuert. Nach dem Dämpfen hatte das Öl einen unangenehmen Geschmack und Geruch. Es war aufgrund dieser Eigenschaften nicht als Speiseöl zu gebrauchen.

Beispiel 2

Die in üblicher Weise vorbehandelten Sojabohnen wurden zunächst in den Brechwalzen (Stufe A) gebrochen und dann in Quetschwalzen (Stufe B) zu Blättchen gewalzt.

Über eine Transportschnecke (Stufe C) wurden die Blättchen in einen schnellaufenden Paddelmischer (400 U/min) mit Direktdampfzuführung transportiert und hier innerhalb von 1 bis 10 sec unter Aufwirbelung befeuchtet und auf eine Temperatur von 95°C aufgeheizt (Stufe D). Aus diesem Mischer fielen die heißen feuchten Blättchen in einen Turm, der hier beispielsweise 6 Etagen (Stufen E1 bis E6) aufweist, die auf die Behandlungstemperatur (101 bis 105°C) aufgeheizt wurden. Die einzelnen Etagen sind nachfolgend mit E1 bis E6 bezeichnet. Jede Etage war mit langsam laufenden Paddelrührern - Umlaufzeit bei den Versuchen 3 sec pro Umlauf - ausgestattet. Die Schütthöhe der Sojablättchen betrug auf jeder Etage 60 cm. Die Gesamtverweilzeit im Turm betrug ca. 30 Minuten.

Über eine Austragschnecke (Stufe F) wurden die Blättchen ausgetragen.

Von den angegebenen Stufen wurden Proben entnommen und auf folgende Werte untersucht:

1. Schüttgewicht. Ermittlung nach DIN 1060.
2. Bestimmung des Wassergehaltes erfolgte nach der "DGF-Einheitsmethode B-II, 3".
3. Extraktion in Labormaßstab mit Hexan, und Bestimmung des Lecithingehaltes anhand des Phosphorgehaltes nach der AOCS- Methode Ca 12-55.
Der Lecithingehalt wurde a) im erhaltenen Extrakt bestimmt und anschließend durch Fällung mit Wasser (entsprechend dem bekannten Entlecithinierungsverfahren für Sojaöl) entlecithiniert. In der entlecithinierten Probe wurde anschließend der Restlecithingehalt b) nach der gleichen Methode bestimmt

In der nachfolgenden Tabelle sind die erhaltenen Meßergebnisse zusammengestellt.

Die tabellarisch aufgelisteten Ergebnisse zeigen, daß mit fortschreitender Erhöhung des Schüttgewichtes eine größere Menge an Lecithin bei der Extraktion gewonnen wird. Dieser erhöhte Lecithingehalt im Extrakt führt aber nicht zu einem höheren Restlecithingehalt im entlecithinierten Rohöl, sondern vielmehr völlig überraschend zu einer erheblichen Absenkung des Restlecithingehaltes bei der Entlecithinierung des Extraktes.

Beispiel 3

In einem Vibrationsmischer der Fa. Stork wurden Sojabohnenblättchen, entsprechend bis zur Stufe B des Beispiels 2 hergestellt, einer Feucht-Wärmebehandlung gemäß der DE-OS 24 07 453 unterworfen. Die Vibrationsfrequenz betrug 250 min^-1, die Schütthöhe 8 cm und die Dampftemperatur 100°C. Die Behandlungsdauer betrug 10 Minuten. Der Wassergehalt der Sojablättchen betrug 15,8 Gew.-%. Die Untersuchung des gewonnenen Materials in gleicher Weise, wie in Beispiel 2 beschrieben, ergab ein Schüttgewicht von 320 kg/cm³. Der Lecithingehalt im Extrakt der am Austrag der Apparatur (vergleichbar mit Stufe F im Beispiel 2) genommenen Probe betrug vor der Entlecithinierung 2,86% und der Restlecithingehalt nach der Entlecithinierung 0,21 Gew.-%.

Höhere Verweilzeiten brachten keine Verbesserung hinsichtlich der Lecithinausbeute im Extrakt. Auch eine Erhöhung der Frequenz der Vorrichtung ergab keine anderen Ergebnisse.

Beispiel 4

Die gemäß Beispielen 2 und 3 erhaltenen rohen Sojaöle wurden in gleicher Weise entlecithiniert, gebleicht und bei gleichzeitiger Entsäuerung desodoriert, wie es im einzelnen in Beispiel 1 beschrieben ist.

In gleicher Weise wurde auch ein rohes Sojaöl raffiniert, welches ohne Befeuchtungs- und Wärmebehandungsstufe vor der Extraktion gewonnen worden war.

Zum Vergleich wurde von den erhaltenen rohen Sojaölen eine Raffination dergestalt durchgeführt, daß im Anschluß an die Bleichung zunächst eine Entsäuerung mit Lauge durchgeführt wurde.

Die erhaltenen raffinierten Sojaöle werden in der nachfolgenden Tabelle folgendermaßen bezeichnet.

A= Raffination ohne Laugenentsäuerung B= Raffination mit Laugenentsäuerung 1= Verwendung eines rohen Sojaöls gemäß Beispiel 1 2= Verwendung eines rohen Sojaöls gemäß Beispiel 2 3= Verwendung eines rohen Sojaöls gemäß Beispiel 3 4= Verwendung eines rohen Sojaöls ohne Befeuchtungs- und wärmebehandlungsstufe vor der Extraktion.

In der Tabelle sind die gemessenen Kennzahlen gegenübergestellt.

Tabelle

Die Tabelle zeigt, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ein in allen Punkten den Anforderungen, die an ein qualitativ hochwertiges Speiseöl gestellt werden, hergestellt werden kann. Insbesondere zeigt auch die organoleptische Prüfung, daß das erfindungsgemäß hergestellte Sojaöl einem Speiseöl gleichwertig ist, welches unter Einschluß der aufwendigen Alkalientsäuerung raffiniert wurde.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von raffiniertem Sojaöl zu Speisezwecken durch physikalische Raffination, gekennzeichnet durch eine Folge der Einzelmaßnahmen:

a) Brechen und Walzen der Sojabohnen und Befeuchten der erhaltenen Sojaflocken auf einen Wassergehalt von 12 bis 25 Gewichtsprozent;
b) Wärmebehandlung bei 90 bis 120°C, wobei die Soja mechanisch bewegt wird, bis ein Schüttgewicht von mindestens 400 kg/m³ erreicht wird,
c) Trocknen,
d) Extraktion des rohen Sojaöls mit einem unpolaren Lösungsmittel und anschließendes Abdestillieren des Lösungsmittels,
e) Abtrennen des Lecithins durch Hydratisieren mit Wasser ohne Säure und Zentrifugieren,
f) Bleichen,
g) Gleichzeitiges Desodorieren und Entsäuern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die noch nicht extrahierte Sojasaat auf einen Wassergehalt von 14 bis 20 Gew.-% befeuchtet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung bei Temperaturen von 95 bis 110°C erfolgt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Soja während der Wärmebehandlung mechanisch bewegt wird bis ein Schüttgewicht von mindestens 500 kg/m³ erreicht ist.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befeuchtung der Soja Wasserdampf direkt aufgeblasen wird.