DE3751823T2 - Physikalisches verfahren zur desodorierung und zur gleichzeitigen cholesterin-reduzierung von fetten und ölen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Nahrungsmittelprodukte. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zur Behandlung von Fetten und Ölen, insbesondere Fischölen, zur Deodorierung und Verringerung des Cholesteringehalts. In ihrem Erzeugnisgesichtspunkt betrifft die vorliegende Erfindung eßbare Öle, insbesondere Fischöle, die teilweise durch angenehmen Geruch und verringerten Cholesteringehalt gekennzeichnet sind.
• Große Aufmerksamkeit wurden verschiedenen gesundheitlichen Vorteilen geschenkt, die offensichtlich mit dem Verzehr von fettem Fisch verbunden sind. Die gesundheitlichen Vorteile scheinen mit dem Vorhandensein hoher Gehalte der mehrfach ungesättigten Fettsäuren der n-3 Familie verbunden zu sein. Diese Fettsäuren enthaltende Öle, wie Fischöle, werden als "Omega-3"-Öle bezeichnet und enthalten die erwünscht hohen Gehalte an n-3 Fettsäuren, insbesondere Eicosapentaensäure ("EPA") und Docosahexaensäure ("DHA").
• Trotz des vorhandenen Interesses wurde im allgemeinen nicht-hydriertes Fischöl durch Probleme im Geruch, Geschmack und insbesondere der Stabilität, hauptsächlich der oxidativen Ranzigkeit, bis jetzt nicht weit verbreitet in Nahrungsmittelprodukten verwendet. Ebenfalls enthält Fischöl unerwünscht Cholesterin. Jedoch weist Dosenlachs zugegebenes Lachsöl auf. Ebenfalls wurden bestimmte Dosenfleischprodukte in Japan vertrieben, die raffiniertes Fischöl als Nahrungszusatz aufweisen.
• Hydrierte Fischöle sind durch die Verminderung des Grads der mehrfachen Ungesättigtheit viel stabiler und werden in Europa weitverbreitet für Margarine verwendet. Eine Hydrierung ist auch bei der Verringerung des Geruchs und der Entwicklung des nicht mehr frischen Geschmacks nach der Deodorierung wirksam. Jedoch vermindert eine Hydrierung unter Verringerung der mehrfachen Ungesättigtheit einschließlich des n-3 Fettsäuregehalts entsprechend den Gesundheitswert des Fischöls.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein physikalisches Verfahren, das den Cholesteringehalt in Fischölen vermindert, während es sie gleichzeitig deodoriert. Die Verringerung des Cholesteringehalts eines Fetts ist auch für die Ernährung wichtig, da eine Verringerung der Cholesterinaufnahme das Serumcholesterin verringern kann, und es zeigte sich, daß eine Verringerung des Serumcholesterins das Risiko einer Herzerkrankung verringert. Chemische Extraktionsverfahren zur Cholesterinentfernung oder -verringerung in Ölen sind bekannt. Chemische Verfahren sind jedoch für eine kommerzielle Verwendungsskala zu teuer. Ebenfalls führt die chemische Extraktion unerwünschterweise zur Herstellung von Ölen, die mit Restmengen chemischer Extraktionsmittel verunreinigt sind. Während verschiedene chemische Verfahren zur Entfernung von Cholesterin bekannt sind, ist verrnutlich das einzige als auf dem Fachgebiet bekannte physikalische Verfahren die Molekulardestillation.
• Eine Molekulardestillation zur Cholesterinverringerung erfordert jedoch extreme Betriebsbedingungen, einschließlich eines Drucks im Mikronbereich. Während eine Molekulardestillation zur Entfernung eines Teils aber nicht des gesamten Cholesterins wirksam ist, kann das Verfahren ein Fischöl mit einer unerwünschten Dunkelfärbung des Öls und einem unerwünschten starken "chemischen" Geschmack ergeben. Die dunkle Farbe und der unangenehme Geschmack entstehen durch das Vorhandensein von Geruchsstoffen, die nach vollständiger Molekulardestillation verbleiben. Eine Molekulardestillation erfordert so noch eine anschließende Deodorierung. Die zwei Verfahren können nicht kombiniert werden, da die Vakuumbedingungen, die die Molekulardestillation definieren, die Zugabe von Dampf, der diese Geruchsstoffe strippt, ausschließen. Zusätzlich ist eine Molekulardestillationsanlage im kommerziellen Maßstab sehr teuer. Am wichtigsten vom Kostenstandpunkt ist ein weiterer Hauptnachteil der Molekulardestillation, der nämlich deutliche Produktverlust, der mit der "Destillat"-Fraktion verbunden ist. Bei der Molekulardestillation kann die Destillatfraktion 7 % bis 20 % oder höher betragen, um eine Cholesterinverringerung zu erreichen, die mit den Ergebnissen der vorliegenden Erfindung vergleichbar ist. Da die Destillatfraktion nicht verwendbar ist, da sie unerwünschte Bestandteile in konzentrierter Form enthält, verringern solch große Destillatfraktionen die Gesamtausbeuten. Verringerte Ausbeute sind durch die hohen Kosten der Ausgangssubstanz zusätzlich zu den hohen Kosten der Molekulardestillation selbst der wichtigste Kostenfaktor.
• US-A-4 093 540 betrifft ein Verfahren zum Raffinieren roher Glyceridöle durch Inkontaktbringen in Lösung in einem organischen Lösungsmittel unter Druck mit einer halbdurchlässigen Membran, um die Bestandteile unterschiedlicher Molekulargewichte in retentierte und durchgegangene Fraktionen aufzutrennen. In einem zweiten Schritt, der entweder vor oder nach dem ersten Schritt durchgeführt werden kann, werden die Zusammensetzung oder mindestens eine dieser Fraktionen in Lösung in einem nicht-polaren Lösungsmittel mit einem Metalloxid oder einem Metalloidoxidabsorptionsmittel in einer Säule in Kontakt gebracht. Gegebenenfalls kann die raffinierte Zusammensetzung, die von Verunreinigungen, wie oxidiertem oder Teilglycerid, freien Fettsäuren, Sterolen und den meisten ihrer Derivate, polaren Farbstoffen usw., gereinigt wurde, einer Bleich- und/oder Deodorierungsbehandlung unterzogen werden.
• Überraschenderweise wurde ein anderes physikalisches Verfahren zum Entfernen im wesentlichen des ganzen freien oder "nicht-veresterten" Cholesterins von Fischölen gefunden, wobei der Gesamtcholesteringehalt vermindert wird, das viele Nachteile der Molekulardestillation überwindet. Im Haupt-Verfahrensschritt umfassen die Verfahrensbedingungen einen viel höheren Druck als bei der Molekulardestillation verwendet, um so Dampf während des Strippens aufrechtzuerhalten. Überraschenderweise sind diese Bedingungen dennoch wirksam zur Cholesterinentfernung. Außerdem ist die für die praktische Durchführung des Verfahrens erforderliche Ausrüstung im Handel im kommerziellen Maßstab erhältlich, ist verglichen mit der Ausrüstung für Molekulardestillation billiger, sowie viel billiger zu betreiben. Schließlich beträgt die Destillatfraktion nur 1 %, verglichen mit 20 % für Molekulardestillation.
• Die Deodorierung von Ölen durch Dampfstrippen ist häufig der abschließende Schritt bei der Verarbeitung von eßbaren Ölen, einschließlich den Verfahren, die die Molekulardestillation, wie zur Verringerung von Cholesterin, einbeziehen. Die typische verwendete Ausrüstung enthält Gerätestationen, die Dampf in einen Ölkörper unter hoher Dämpfung einleiten. Eine herkömmliche Deodorierung kann einige Sterolsubstanzen entfernen, aber eine solche Verringerung ist sehr bescheiden. Ein anderer überraschender Nutzen der vorliegenden Erfindung ist, daß das vorliegende Verfahren das Fischöl gleichzeitig mit der Verringerung des Cholesteringehalts deodoriert, ohne daß erwünschte n-3 Fettsäuren wesentlich zerstört werden. So ist ein anderer überraschender Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß der herkömmliche abschließende Deodorierungsschritt des Öls eher optional als verpflichtend für die Realisation reiner Fischöle durchgeführt wird. In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann noch die praktische Durchführung eines Deodorierungsschritts eiwünscht sein, wenn zum Beispiel gereinigte Fischöle der höchstmöglichen Reinheit und Qualität erwünscht sind.
• In diesem Verfahrensgesichtspunkt betrifft die vorliegende Erfindung physikalische Verfahren zur Deodorierung und Verringerung der Cholesteringehalte eines frisch raffinierten oder umgewandelten Fischöls.
• Das Fischöl wird zuerst auf einen Sauerstoffgehalt von weniger als etwa 0.1 % gelöstem Sauerstoff (Vol.- %) entlüftet Der Entlüftungsschritt bezieht das Aussetzen des Fischöls an Vakuum mit oder ohne Durchblasen eines Inertgases durch das Öl ein.
• In einer Ausführungsform werden danach etwa 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-%, Dampf zu dem Fischöl unter Vakuum von 1.33 x 10² - 9.31 x 10² Pa (1 - 7 mmHg) absolut gegeben und das Gemisch auf etwa 470 - 565 K (400 bis 550ºF), vorzugsweise 490 - 535 K (430 bis 500ºF), am stärksten bevorzugt 510 - 525 K (460 bis 480ºF) erhitzt.
• In einer Ausführungsform wird das Gemisch unter Einbringen in eine Zone, wie einer Ablöse- oder Flash-Kammer mit einem Druck von etwa 1.33 x 10² - 9.31 x 10² Pa (1 - 7 mmHg), flashverdampft, wobei eine beladene Dampfphase und eine gleich behandelte Fischölphase erhalten wird.
• Das gleich behandelte Fischöl wird dann mit 1 bis 15 Gew.- %, vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-%, eines Gegenstroms bei 1.33 x 10² - 9.31 x 10² Pa (1 bis 7 mmHg) dünnfilmgestrippt, wobei ein reines Fischöl mit vermindertem Cholesteringehalt erhalten wird.
• Das gereinigte Fischöl wird unter Vakuum gegebenenfalls mit einem Spüldampf abgekühlt, dann anaerob gelagert.
• Die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältlichen Fischölprodukte sind grundlegend zum Teil durch die vollständige Entfernung des nicht-veresterten Cholesterins charakterisiert, wobei die Gesamtcholesteringehalte von den ursprünglichen Werten bis zu 65 % oder mehr vermindert sind. Die neuen Fischöle sind auch durch den angenehmen Geruch des reinen Fischöls charakterisiert, aber sie behalten noch ihre hohen Werte an n-3 Fettsäuren bei.
• Der kombinierte gesamte n-3 Fettsäuregehalt, insbesondere EPA und DHA, beträgt mindestens etwa 95 % des Werts der Ausgangssubstanz.
• Die Figuren 1 und 1A sind schematische Flußdiagramme einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens.
• In ihrem Verfahrensgesichtspunkt betrifft die vorliegende Erfindung wirtschaftliche physikalische Verfahren zur gleichzeitigen Verringerung des Cholesteringehalts und der Deodorierung des Fischöls. Die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältlichen Produkte betreffen reine Fischöle mit verringerten Cholesteringehalten, die angenehm im Geschmack und dennoch hoch im EPA- und DHA-Gehalt, aber im wesentlichen frei von restlichen organischen Lösungsmitteln (chemischen Extraktionsmitteln) sind. Wichtigerweise schließt die vorliegende Erfindung unter anderem den Schritt des Dünnfilmdampfstrippens, vorzugsweise mit hohen Dampfverbrauchsgeschwindigkeiten, ein. Jeder der Herstellungsschritte sowie die Produktverwendung werden nachstehend im einzelnen beschrieben.
• In der gesamten Beschreibung und den Patentansprüchen sind, wenn nicht anderes angegeben, die Prozentsätze und Verhältnisse mit dem Gewicht gegeben und die Temperaturen in Grad Fahrenheit.
• Fischöl(e) war in diesem Land seit langem eine kommerzielle Massenware und seine Beschreibung sowie Extraktion und herkömmliche Verarbeitung und Verwendung sind in "Fisch Oils", herausgegeben von M.E. Stansby, Avi Publishing Co., Inc., Westport, CT (1967) beschrieben. Insbesondere wegen ihres therapeutischen Werts geeignet sind Öle mit einem gesamten n-3 Fettsäuregehalt von mehr als etwa 20 %, wie Menhadenöl, Hering, Mallotus catervarius, Sardelle, Dorschleber, Lachsöl und Sardinenöl. Die vorausgehende Verarbeitung von Fischölen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Ausgangssubstanzen ist ähnlich zu denen von pflanzlichen Ölen. Typischerweise kann die Verarbeitung herkömmliches Raffinieren, Bleichen, Deodorieren und gegebenenfalls Winterfestmachen und Entgummieren umfassen. Eine herkömmliche Hydrierung ist jedoch zu vermeiden. Typischerweise jedoch ist das Deodorieren eines Öls der allerletzte Schritt bei der Ölverarbeitung. Das so hergestellte Fischöl wird hier als "raffiniertes" Fischöl bezeichnet und bezieht sich so auf nicht deodoriertes Fischöl, das raffiniert, gebleicht und gegebenenfalls entgummiert und/oder winterfest gemacht wurde.
• Hier als Ausgangssubstanz geeignet sind sowohl frisch raffiniertes Fischöl als auch rückgewandeltes Fischöl. Mit dem Begriff "rückgewandeltes Fischöl" ist Fischöl gemeint, das vorher raffiniert und deodoriert wurde, aber das anschließend einem Abbau durch die vergangene Zeit und/oder Aussetzen an Sauerstoff unterlag und so in einen nicht schmackhaften Zustand zurückkehrte. Selbstverständlich können andere Fette und Öle mit stark nicht-veresterten oder freien Cholesteringehalten ebenfalls erfolgreich verarbeitet werden, einschließlich zum Beispiel 1) Milchfetten, wie Butteröl, 2) tierischen Fetten und Schmalz, insbesondere Schmalz und 3) Fetten von Meerestieren. Die Behandlung dieser Fette wird ebenfalls als im Bereich der vorliegenden Erfindung betrachtet. Es ist auch anzuerkennen, daß die vorliegende Erfindung insbesondere Eignung zur Verwendung bei der Behandlung von Fischöl findet, und in der gesamten Beschreibung sind andere Öle ebenfalls betrachtet, auch wenn Fischöl im einzelnen beschrieben wird. Jedoch können kleine Änderungen in den Verfahrensbedingungen erforderlich sein, um optimale Ergebnisse zu erhalten, wenn bestimmte andere Öle behandelt werden.
• Hier wurde kein Versuch unternommen, zwischen "Fetten" und "Ölen" zu unterscheiden, wie es manchmal auf dem Fachgebiet gemacht wird, da bei den Verarbeitungsbedingungen der vorliegenden Erfindung die Fettsäuretriglyceridmaterialien, die verarbeitet werden, in einem flüssigen Zustand sind, ob sie in dieser physikalischen Form bei Raumtemperatur existieren oder nicht.
• Das Ausgangsfischöl, entweder frisch raffiniert, rückgewandelt oder Gemische davon, ist durch einen anfänglichen oder ursprünglichen Cholesteringehalt gekennzeichnet. Der genaue Cholesteringehalt variiert abhängig von solchen Faktoren, wie Fischarten, Saison, geographische Lage und dgl. Im allgemeinen jedoch können solche Cholesteringehalte etwa 350 bis 700 mg/100 g Fischöl betragen.
• Das Ausgangsfischöl wird vorzugsweise zuerst auf übliche Weise entlüftet (Siehe zum Beispiel U.S. 3,506,696, herausgegeben 14. August 1970 von Baker und Mitarb.) Das Entlüften des Öls kann unter Aussetzen des Öls an ein Teilvakuum und/oder Einblasen eines Inertgases, z.B. Stickstoff, durch das Öl durchgeführt werden. Zum Beispiel wird anfänglich ein Druck von etwa 3.3 x 10³ Pa (25 mmHg) für etwa 5 bis 15 Minuten aufrechterhalten. Danach kann ein leichtes Stickstoffdurchblasen für etwa 5 bis 10 Minuten fortgesetzt werden. Das spezielle Verfahren oder die verwendeten Bedingungen sind nicht entscheidend, soweit nach der Entlüftung der gesamte gelöste Sauerstoff weniger als etwa 0.1 Vol.-%, vorzugsweise weniger als etwa 0.05 Vol.-%, vor der anschließenden Verarbeitung beträgt, um eine Oxidation des Öls durch gelösten Sauerstoff zu verhindern.
• In bezug auf FIG. 1 ist eine Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens, das allgemein mit der Bezugsnummer 10 bezeichnet wird, gezeigt. Eine entlüftete Fischölbeschickung 11 wird mit der Pumpe 23 gepumpt, um so durch ein Rückdruckventil 12 zu gehen, das das gesamte System auf einen Druck von 1.33 x 10² - 9.31 x 10² Pa (1 - 7 mmHg) hält, der durch ein übliches Vakuumverfahren 18, wie ein Stromstrahlverfahren, z.B. vier Stufen, bereitgestellt wird. Gegebenenfalls kann das Fischöl 11 leicht vorerwärmt werden, wie mit einem ersten Heizmittel 13, wie einem Plattenwärmeaustauscher, um so ein vorerwärmtes Fischöl 14 bereitzustellen. Dann wird das entlüftete Fischöl 14 in einer stark bevorzugten Ausführungsform unter Vakuum mit einer ersten Dampfbeschickung 15, entweder naß oder trocken aber vorzugsweise trocken gemischt, wobei ein Dampf/Öl-Gemisch 17 gebildet wird. Während die Cholesterinentfernung ohne die erste Dampfbeschickung 15 erreicht werden kann, wird eine bessere Entfernung der Geruchsstoffe erreicht, wenn der Dampf mit der Fischölbeschickung gemischt wird, und es besteht eine entsprechende Verbesserung in der Stabilität des fertigen Fischöls.
• Das Fischöl und das Dampfgemisch 17 können dann mit einem zweiten indirekten Heizmittel 25, wie in einem Anstiegsfilm-Vorverdampfer, unter Verwendung eines Wärmeübertragungsmediums 19, wie Dowtherm A, erhitzt werden, um die Temperatur des Gemisches 17 auf im wesentlichen etwa 470 - 565 K (400 bis 550ºF), vorzugsweise 490 - 535 K (430 bis 500ºF), am stärksten bevorzugt etwa 510 - 525K (460 bis 480ºF) zu erhöhen. Ein solches indirektes Erhitzen ist das bevorzugte Verfahren zum Erhitzen des Dampf/Öl-Gemisches 17, obwohl andere Verfahren, z.B. eine zusätzliche Dampfzugabe, ebenfalls verwendet werden können. Im allgemeinen betragen die Dampfverbrauchsverhältnisse, wenn indirektes Erhitzen verwendet wird, für dieses Gemisch 17 etwa 40 g - 7 kg (0.1 bis 15 Pfund) Dampf pro 45.4 kg (100 Pfund) Fischöl, vorzugsweise etwa 0.45 - 2.3 kg/45.4 kg (1 bis 5 Pfund/100 Pfund).
• Eine übliche Ausrüstung kann für ein solches Mischen und Erhitzen verwendet werden, wie einfach Einblasen des Dampfes 15 in die Leitung. Die Bedingung für die erste Dampfbeschickung 15 oder Dampfqualität ist nicht entscheidend, da danach das Fischöl/Dampfgemisch 17 auf den festgelegten Temperaturbereich zu erhitzen ist, wobei indirektes Erhitzen verwendet wird. Selbstverständlich ist umso weniger indirektes Erhitzen erforderlich, je höher die Dampfenthalpie ist.
• Danach geht das Öl und Dampfgemisch 17 gegebenenfalls durch eine Maßnahme zur Einstellung der Ölbeschickungsgeschwindigkeit 21, wie ein gewöhnliches Drosselungsventil, und wird in eine Zone oder den Kopfraum 16 mit relativ geringem Druck eingebracht, um den Dampf zu flashverdampfen und einen Teil des Cholesterins und der Geruchsstoffe im Öl auszudampfen, um einen beladenen Dampf 20 im Gas-Kopfteil 16 und ein gleichbehandeltes Fischöl 22 herzustellen. Der beladene Dampf 20 wird zu einem Mittel zum Sammeln des Dampfes 24, wie einem herkömmlichen Kondensator oder Abgaswäscher, gezogen und ein dabei gebildetes Destillat 26 zum Verwerfen gesammelt, das die Geruchsstoffe und das Cholesterin in hochkonzentrierter Form enthält.
• Das abwärts fallende gleichbehandelte Fischöl 22 wird dann im wesentlichen mit einem sehr dünnen Film mit einer zweiten Gegenstrom-Dampfzugabe 28, wie unter Verwendung des Dampfstrippers 30, dampfgestrippt. Während der praktischen Durchführung dieses Schritts ist wichtig, den Druck im Stripper 30 auf etwa 1.33 x 10² - 9.31 x 10² Pa (1 bis 7 mmHg), vorzugsweise etwa 2.6 x 10² - 4 x 10² Pa (2 - 3 mmHg), zu halten. Die Temperatur des Fischöls wird im wesentlichen auf etwa 470 - 565 K (400 bis 550ºF), vorzugsweise 490 - 535 K (430 - 500ºF), am stärksten bevorzugt 510 - 525 K (450 bis 470ºF), wie durch Einstellung des Ölbeschickungsverhältnisses und/oder der Temperatur des Wärmeübertragungsmediums, z.B. Dowtherm A oder Therminol 66, und/oder der Menge des Stripp-Dampfes 28, zu halten. Das Stripp-Dampfverhältnis wird auf 1 bis 15 %, vorzugsweise 2 bis 5 %, gehalten.
• Die Ausstattung, die für die praktische Durchführung sowohl des Flash-Verdampfungsschritts als auch des Dünnfilm-Dampfstrippschritts verwendbar ist und sowohl den Dampfkopf als auch Stripper 30 kombiniert, ist im Handel von Artisan Industries, Inc. erhältlich. Die Ausstattung und der Betrieb sind in den U.S.-Patenten Nr. 3,198,241 (herausgegeben 3. August 1965 von J.L. Baird), 3,393,133 (herausgegeben 16. Juli 1968 von J.L. Baird) und 3,620,283 (herausgegeben 16. Nov. 1971 von Brown und Mitarb.) beschrieben.
• Allgemein betreffen diese Patente Apparaturen und Verfahren der Behandlung von flüssigem Material, wobei das zu strippende flüssige Material über eine alternierende Reihe von rohrförmigen Mänteln und Scheiben kaskadiert wird, wobei eine kontinuierliche Unterbrechung des Films auf der Innenoberfläche des Rohrmantels im vertikalen Fallweg nach relativ kurzen vertikalen Abständen erhalten wird und in denen Wärme hauptsächlich der kontinuierlichen vertikal bewegten, relativ dünnen Filmphase zugeführt wird. Auf diese Weise wird die Wärme konserviert, heiße und trockene Flecken auf der Scheibenoberfläche werden verhindert, und die Leichtigkeit und Effizienz der Handhabung der wärmeempfindlichen Materialien wird erhöht. Das Einbringen der Wärmeaustauschflüssigkeit in einem Wärmeaustauschverhältnis hauptsächlich mit der Dünnfilmphase der Innenseite des Rohrs ermöglicht eine effizientere Konzentration und Verdampfung der Materialien.
• Der Stripper 30 wird allgemein als Verdampfer des Rohr- und Scheibentyps bezeichnet. Im allgemeinen wird diese Art von Ausrüstung für verschiedene Zwecke verwendet, genauer Lösungsmittelrückgewinnung, z.B. Hexanentfernung von Sojabohnenöl, und so wurde typische industrielle Anstrengung auf die Optimierung der Destillatfraktion gerichtet. Es ist sehr überraschend, eine solche Ausrüstung für die Verwendung hier zu wählen, und eine solche Wahl geht gegen die auf dem Fachgebiet stark gehaltenen Annahmen in bezug auf den Nutzen einer solchen Ausrüstung für die Verwendung wie hier betrachtet. Außerdem wird die Ausrüstung hier auf unübliche Weise verwendet, um die vorliegenden Vorteile zu erreichen. Ein erster Unterschied in der Verwendung der erfindungsgemäßen Ausrüstung ist die Verwendung von Dampf im Gemisch mit der Ölbeschickung in einem Vorverdampfer vor der Dampfkopfzone bei den bevorzugten Ausführungsformen Typischerweise werden Öl und Lösungsmittelgemische zum Dampfkopf vielmehr als Dampf- und Ölgemische befördert. Andere Unterschiede werden nachstehend in den Betriebstechniken festgestellt.
• Die Stripp-Dampfbeschickung 28 wird vorzugsweise am Boden des Dampfstrippers 30 eingeführt, so daß sie im Gegenstrom in Kontakt mit dem gleich-behandelten Fischöl ist, das oben in die Apparatur 30 eingeführt wird. Der vorliegende Dünnfilm- Dampfstrippschritt ist weiter wichtigerweise durch das Dampfverbrauchsverhältnis charakterisiert, das etwa 1 bis 15, vorzugsweise etwa 0.9 - 2.3 kg/45.4 kg (2 bis 5 Pfund/100 Pfund) Fischöl (0.01 bis 0.15:1 Dampf zu Öl) betragen kann. Unzureichend Dampf kann unerwünschterweise zu einer Polymerisation des Öls oder zumindest zu unangemessenem Strippen der freien Fettsäuren und Geruchsstoffe führen, wobei so ein Produkt erhalten wird, das unzureichend deodoriert ist. Ähnlich kann während der Lagerung schneller eine Rückwandlung auftreten, wenn die unerwünschten Verbindungen nicht abgestrippt sind. Zuletzt ist die Cholesterinentfernung viel weniger effizient. Ubermäßiger Dampfverbrauch jedoch kann zu viel höheren Betriebskosten in Form der erhöhten Last auf das Vakuumsystem und weiter zu aufgebürdeten vermeidbaren Kosten durch den Produktverlust durch Übertragung und unnötigen Dampfverbrauch führen. Während sich hoher Dampfverbrauch zu den Gesamtverarbeitungskosten addiert, sind die Dampfkosten allgemein die viel geringeren Kosten, verglichen mit den Kosten, die mit den Produktverlusten verbunden sind. Selbstverständlich wird der am Boden des Dünnfilmstrippers eingeführte Dampf auch zum Kondensator oder Abgaswäscher 24 gezogen.
• Die Geschwindigkeit, mit der die Ölbeschickung zum Dünnfilm-Strippschritt zugegeben wird, ist auch eine wichtige unabhängige Verfahrensvariable, da die Beschikkungsgeschwindigkeit die Filmdicke im Stripper 30 beeinflußt. Ein anderer wichtiger unterscheidender Gesichtspunkt des vorliegenden Verfahrens ist, daß das vorliegende Verfahren bei viel geringeren Beschickungsgeschwindigkeiten praktiziert wird, als vom Ausrüstungshersteller empfohlen wird. Zum Beispiel für eine Ausrüstung, die mit einer Durchsatzkapazität von 11 - 46 kg/Std. (25 - 100 Pfund/Std.) eingestuft ist, betragen die gegenwärtig verwendeten Beschickungsgeschwindigkeiten typischerweise etwa 2 - 3.7 kg/Std. (5 - 8 Pfund/Stunde). Wichtigerweise werden die Beschickungsgeschwindigkeiten so eingestellt, daß die Filmdicke etwa 1 bis 25 mm und vorzugsweise etwa 1 bis 5 mm im Dünnfilmstripper 30 betragen. Tatsächlich scheint, während der Hersteller das Öl als in einem Dünnfilm fallend beschreibt, bei Betrachtung unter den gegenwärtigen entscheidenen Betriebsbedingungen das Öl/Dampf-Gemisch durch die Apparatur wie ein "Regen" oder Nebel oder als sehr feine Tröpfchen zu fallen. So wird das vorliegende Verfahren in einem weit extremen Ende des Dünnfilmstrippens praktisch durchgeführt.
• Zusätzlich zu der Filmdicke ist es auch wichtig, daß die Verdampfungsoberfläche des Dünnfilmstrippers auf etwa 470 - 620 K (400 bis 650ºF), vorzugsweise etwa 490 - 560 K (425 bis 600ºF) und am stärksten bevorzugt etwa 500 - 565 K (450 bis 550ºF) unter Verwendung der inneren Zirkulation des Hilfsheizmediums 32 durch die Rohrleitung des Strippers 30 gehalten wird, um weiter ein indirektes Erhitzen des Öls für die Verfahrenskontrolle bereitzustellen.
• Während keine Festlegung an die vorliegende Theorie erwünscht ist, wird angenommen, daß hier durch das vorliegende einzigartige Dünnfilmverfahren die Zahl der theoretischen Böden drastisch erhöht wird und so die Massenübertragungsverhältnisse steigen, um so die Entfernung des nicht-veresterten Cholesterins durchzuführen, ungeachtet der - allgemein ausgedrückt - Ähnlichkeit zwischen den Betriebsbedingungen und den Verweilzeiten der herkömmlichen Dampfstripp-Deodorierung und dem vorliegenden Verfahren. Ungeachtet des theoretischen Mechanismus vermindert die vorliegende Erfindung im wesentlichen den gesamten oder ursprünglichen Cholesteringehalt in Fischöl um bis zu zwei Drittel oder mehr, während eine herkömmliche Deodorierung eine minimale Cholesterinentfernung ergibt.
• Überraschendsterweise wird das Fischöl gleichzeitig mit der Entfernung des nicht-veresterten Cholesterins auch wirksam gereinigt oder deodoriert, wenn es unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen verarbeitet wird. Ein solches Ergebnis ist für den mit der Ölverarbeitung und der vorliegend verwendeten Ausrüstung vertrauten Fachmann höchst überraschend. Das so erhaltene Fischöl ist auch durch die reine Farbe und den Geschmack eines deodorierten Fischöls gekennzeichnet.
• Den Stripper 30 verläßt ein reiner Ölstrom 34, noch mit einem Druck von 1.33 x 10² - 9.31 x 10² Pa (1 - 7 mmHg), das dann vorzugsweise auf übliche Weise auf Raumtemperatur, wie zuerst unter Durchleiten durch den Plattenwärmeaustauscher 13, um Energie durch Vorerwärmen der Ölbeschickung 11 zu bewahren, und schließlich mit einem Kühlverfahren 36, wie einem Kaltwasser-Wärmeaustauscher, abgekühlt und anaerob gelagert wird, z.B. mit einem positiven Druck eines Inertgases 38, vorzugsweise Stickstoff. Ein Spülstrom kann ebenfalls gegebenenfalls auf das Öl während des Abkühlens angewandt werden, um die höchstmögliche Qualität zu bewahren. Es ist wichtig, jeden Kontakt zwischen Fischöl bei erhöhter Temperatur und Sauerstoff zu vermeiden, da die Oxidationsgeschwindigkeiten bei höheren Öltemperaturen stark erhöht sind. Ein solcher Kontakt zwischen Sauerstoff und anderen Fetten, z.B. Rindertalg, ist, wenn auch dennoch entscheidend, durch die geringeren Grade an mehrfacher Ungesättigtheit weit weniger ein Problem.
• Das beschriebene Verfahren ist zum Erhalt des fertigen Fischöls 40 geeignet, das verringerten Cholesteringehalt aufweist, deodoriert ist und guten Geschmack aufweist.
• Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß die Verweilzeit des Fischöls während der Verarbeitung verglichen mit der üblichen Deodorierungsapparatur und den Verfahren stark verkimt ist. Die Hersteller empfahlen Verarbeitungsbedingungen, die Verweilzeiten von 15 Minuten oder mehr ergeben. Bei dem vorliegenden Verfahren ergeben sich jedoch Verweilzeiten von fünf Minuten oder weniger. Solche Verringerungen in den Verweilzeiten sind stark von Vorteil, da die n-3 Fettsäuren, die vorteilhafte Bestandteile sind, auch gegenüber Oxidation anfälliger sind und verringerte Verweilzeiten ihren Abbau minimieren.
• In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in FIG. 1A abgebildet ist, wird jedoch ein herkömmlicher Deodorierungsschritt als Finish-Schritt hinzugefügt. Ein solcher hinzugefügter Deodorierungsschritt kann verwendet werden, wenn Fischöl mit höchster Qualität und reinstem Geschmack erwünscht ist, obwohl zusätzliche Kosten auftreten. Bei dieser Ausführungsform wird das reine Öl 40 einem "zweiten" oder herkömmlichen Deodorierungsschritt unter Verwendung herkömmlicher Deodorierungsausrüstung, -verfahren und -bedingungen unterzogen. Eine Öldeodorierung wird allgemein als auf dem Fachgebiet vollständig entwickelt angesehen, und der Fachmann dürfte keine Schwierigkeiten haben, die geeignete Apparatur und die Verfahren aus den bekannten zu wählen. Im allgemeinen wird nach Sammeln in einen Pumpen/Meßtank 50, das Öl 40 in einen herkömmlichen Deodorierer 52 befördert. Dampf 54 (410 - 460 K, 3.45 x 10&sup5; - 10.34 x 10&sup5; Pa) (230 bis 360ºC, 50 bis 150 psia) wird dann am Boden jeder Station eingeleitet und aus dem Behälter abgezogen und zu einem Abgaswäscher gezogen. Ergänzendes Erhitzen 56 und Abkühlen 58 kann verwendet werden. Der Säulenbetriebsdruck beträgt 1.33 x 10² - 9.31 x 10² (1 bis 7 mmHg) unter Anlegen eines Vakuums von einer Konvektionsvakuumquelle 60. Das Öl wird nicht unter Rückfluß erhitzt. Ein zweimal deodoriertes Fischölprodukt wird vom Deodorierer 52 abgezogen, gegebenenfalls im Filter 64 filtriert und zu anaerober Lagerung gepumpt. Eine Deodorierung ergibt jedoch typischerweise etwas Fischölverlust, obwohl solche Verluste moderat, z.B. nur 1 %, sind.
• Die durch die vorliegende Erfindung realisierten reinen Fischöle sind entscheidend zum Teil durch die Entfernung von im wesentlichen des ganzen nicht-veresterten Cholesterins und dabei auch durch eine Verringerung des Gesamtcholesteringehalts um mindestens 50 % und sogar bis zu 65 % oder mehr vom ursprünglichen oder Gesamtcholesteringehalt charakterisiert. Während man sich nicht auf die vorgeschlagene Theorie festlegen möchte, wird hier spekuliert, daß das nicht entfernte oder restliche Cholesterin schwieriger zu entfernen ist, da es als Cholesterinester existiert, die höhere Molekulargewichte aufweisen und so entsprechend weniger flüchtig sind. Fur Schweineschmalz wurden hohe Gesamtcholesterinverringerungen von sogar 90 % und mehr erhalten, während bei Butterfett Verringerungen von bis zu 95 % erhalten wurden.
• Das gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältliche Produkt ist reines Fischöl mit einem Cholesteringehalt von weniger als 50 % des ursprünglichen Werts, vorzugsweise weniger als etwa 60 - 65 %, und in dem im wesentlichen das ganze (d.h. über 98 %) des nicht-veresterten Cholesterins entfernt wurde. Qualitativ ist das Fischöl angenehm und für den Durchschnittstester, gemessen mit üblicher sensorischer Bewertung von Ölen (siehe zum Beispiel A.O.C.S. Recommended Practice, S. 2 - 83), im wesentlichen frei von fischartigem Geschmack. Im Gegensatz zu chemischen Verfahren zur Cholesterinentfernung von deodoriertem Fischöl sind die Fischölprodukte der vorliegenden Erfindung im wesentlichen frei von allen organischen Lösungsmitteln (d.h. weniger als 1 ppm). Ferner sind verschieden zu im Labormaßstab oder durch Molekulardestillation hergestelltem reinem Fischöl die vorliegenden Öle wichtigerweise durch helle Farbe und Fehlen eines starken chemischen Geschmacks gekennzeichnet.
• Wenn andere Ölbeschickungen verwendet werden, betrifft die vorliegende Erfindung reine, angenehm schmeckende Öle, die durch die Entfernung von im wesentlichen des ganzen nicht-veresterten Cholesterins gekennzeichnet sind und die dennoch frei von chemischen Extraktionsmitteln sind.
• Von den gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältlichen fertigen Ölen ist beschrieben, daß sie Verwendung als Nahrungsmittelbestandteil in einer breiten Reihe von Nahrungsmittelanwendungen haben. Insbesondere kann das Fischöl zur Anreicherung von anderen Nahrungsmitteln, wie hergestelltem Fisch oder zerkleinerten und panierten Fischportionen, verwendet werden. Die Fischöle können auch beim vollständigen oder teilweisen Ersatz herkömmlicher Öle in vielen Nahrungsprodukten, wie Salatdressing und Mayonaise, verwendet werden.
Beispiel 1
• Ein im Handel erhältliches Menhaden-Öl wurde als Ausgangssubstanz mit einer Jodzahl von 186, einem EPA-Gehalt von 14.6 %, DHA-Gehalt von 11.2 %, Cholesteringehalt von 0.470 % und freien Fettsäuregehalt von 0.08 % verwendet.
• Ein Halbbetriebsanlagen-Ölverarbeitungssytem 10, das im wesentlichen mit Figur 1 übereinstimmte, wurde zur Deodorierung des vorstehend raffinierten Fischöls verwendet, während gleichzeitig sein Cholesteringehalt verringert wurde. Das Verarbeitungssystem verwendete einen Modell Nr. ESSJ 13-2 Evaporator Dampfstripper (erhältlich von Artisan Industries, Inc.) als Dünnfilmstrippsäule 30. Das Verarbeitungssystem wurde durch Anlegen eines Vakuums auf das gesamte System, Erhitzen des Vorverdampfers 25 und Dünnfilmdampfstrippen der Abschnitte 30 unter Verwendung von Dowtherm HT (teilweise hydriertes Terphenyl) als Wärmeübertragungsmedium, Einstellen eines stationären Zustands mit dem Strippdampf 15 und 23 in den Vorverdampfer- 25 bzw. Dampfstripperteilen 30 und Beschicken des Systems 10 mit einem kontinuierlichen Beschickungsstrom des raffinierten Fischöls angelaufen.
• Das raffinierte Fischöl wurde zuerst in einem Beschickungstank unter Verwendung eines Vakuums von 33.25 x 10² Pa (25 mmHg) Absolutdruck und anschließendem Stickstoffspülen entlüftet. Als nächstes wurde die Beschickung durch ein Rückdruckventil 12 mit einer Geschwindigkeit von 5.2 Pfund/Stunde (2.36 kg/Std.) in das Verarbeitungssystem gepumpt, das auf 2 x 10² Pa (1.5 mmHg) Druck gehalten wurde, während 0.75 Pfund/Stunde (0.34 kg/Std.) trockener Dampf 15 (14.4 % Dampf:Öl-Verhältnis) in die Leitung eingeblasen wurde, um ein Dampf/Öl-Gemisch zu bilden. Das Gemisch wurde im ansteigenden Filmvorverdampferteil 25 erhitzt, der 1.96 Fuß² (0.18 m²) Erwärmungsoberfläche und 561 K (550ºF) Dowtherm HT, zirkulierend im Mantel als Wärmeübertragungsmedium 19, aufwies. Das Dampf/Öl-Gemisch erreichte eine Endtemperatur von etwa 510 - 525 K (460 - 480ºF) oben im Vorverdampfer 25, bei noch 2 x 10² Pa (1.5 mmHg) Druck.
• Als nächstes floß das Fischöl/Dampf-Gemisch in eine Entnahmekammer oder einen Dampfkopf 16, wo die Dampfphase flashverdampft und von der flüssigen Phase abgetrennt wurde. Die beladene Dampfphase 20, die hauptsächlich aus Dampf mit freien Fettsäuren, organischen Verbindungen, Cholesterin usw. bestand, wurde zum Vakuumsystem gezogen und als Abfall gesammelt. Die flüssige Phase 22, die aus dem gleichbehandelten Fischöl bestand, wurde dann im Gegenstrom un Strippteil 30, der aus 13 Rohr- und Scheibenstufen bestand, die mit dem Dowtherm HT Wärmeübertragungsmedium 32 erhitzt wurden, dünnfilmgestrippt. Das Öl kaskadierte durch die Schwerkraft in einem sehr dünnen Film mit einer optisch gemessenen Dicke von etwa 10 mm über die Stufen, der jedoch bei den letzten Stufen zu einem Nebel von Tröpfchen mit einem Durchmesser von 0.2 - 5 mm abbrach. Gleichzeitig wurden 0.75 Pfund/Stunde (0.34 kg/Std.) trockener Dampf (14.4 % Dampf: Öl-Verhältnis) 28 am Boden der Säule 30 eingepreßt, um die flüchtigen Bestandteile vom Fischöl, wie freie Fettsäuren, Cholesterin usw., im Gegenstrom zu strippen.
• Nach dem Dampfstrippen wurde das Öl unmittelbar, während es noch unter Vakuum war, unter Verwendung eines kleinen wassergekiihlten Wärmeaustauschers 36 auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Das Fischöl wurde dann in stickstoffgespülten Behältern für die Lagerung gesammelt.
• Das endgültige Fischölprodukt wies eine Jodzahl von 184, einen EPA-Gehalt von 14.4 %, DHA-Gehalt von 10.8 %, Cholesteringehalt von 0.144 % und freie Fettsäuren mit 0.03 % auf. Das mit vorstehendem verarbeitete Fischöl wies den angenehmen Geschmack von deodoriertem eßbarem Öl auf, während der EPA und DHA Omega-3 Fettsäuregehalt noch aufrechterhalten wurde, wurde es dennoch durch eine deutliche Verringerung des Cholesteringehalts um 69.4 % gekennzeichnet.
Beispiel 2
• Ein im Handel erhältliches Menhaden-Öl wurde als Ausgangssubstanz mit einer Jodzahl von 186, einem EPA-Gehalt von 13.0 %, DHA-Gehalt von 9.9 %, Cholesteringehalt von 0.463 % und freien Fettsäuregehalt von 0.23 % verwendet.
• Eine Halbbetriebsanlage, die im wesentlichen mit Figur 1 übereinstimmte und wie in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde zur Deodorierung des vorstehend raffinierten Fischöls verwendet, während gleichzeitig sein Cholesteringehalt verringert wurde. Das Verfahren wurde im wesentlichen wie in Beispiel 1 beschrieben unter Anlegen eines Vakuums an das gesamte System, Erwärmen des Vorverdampfers 25 und Dampfstrippers 30 unter Verwendung von Dowtherm HT, Einstellen eines stationären Zustands mit dem Strippdampf 28 im Dampfstripper 30 (ohne Dampf im Verdampfer) und Beschicken des Systems mit einem kontinuierlichen Beschicküngsstrom des raffinierten Fischöls begonnen.
• Das raffinierte Fischöl wurde zuerst in einem Beschicküngsbehälter unter Verwendung eines Vakuums von 25 mmHg Absolutdruck und anschließendem Stickstoffspülen entlüftet Als nächstes wurde die Beschickung durch ein Rückdruckventil 12 mit einer Geschwindigkeit von 8.10 Pfund/Stunde (3.68 kg/Std.) in das Verarbeitungssystem gepumpt, das auf 3.3 x 10² Pa (2.5 mmHg) Druck gehalten wurde. Es wurde kein Dampf zum Fischöl vor Erwärmen in dem Vorverdampfer 25 (Erwärmungsfläche 1.96 Fuß² oder 0.18 m²) zugegeben, während das Fischöl auf eine Endtemperatur von 522 - 533 K (480 - 500ºF) oben im Verdampfer unter Verwendung von Dowtherm HT als Medium 19 im Mantel erwärmt wurde.
• Als nächstes floß das Fischöl in und durch einen Dampfkopf 16, um es in eine flüssige Fraktion und eine Dampffraktion flashzuverdampfen. Die flüssige Phase ging durch den Strippteil 30, während sie noch unter 3.3 x 10² Pa (2.5 mmHg) Druck war. Das gleich-behandelte Fischöl kaskadierte über 13 Rohr- und Scheibenstufen, die mit Dowtherm HT als Medium 32 auf 561 K (550ºF) erhitzt wurden, in einem sehr dünnen Film mit einer gemessenen Dicke von etwa 10 mm über die Stufen, der jedoch bei den letzten Stufen zu einem Nebel von kleinen Tröpfchen mit einem Durchmesser von 0.2 - 5 mm abbrach. Gleichzeitig wurden 0.75 Pfund/Stunde (0.34 kg/Std.) trockener Dampf (9.26 % Dampf:Öl-Verhältnis) 28 am Boden der Säule 30 eingepreßt, um die flüchtigen Bestandteile von der flüssigen Phase Fischöl 22, wie freie Fettsäuren, Cholesterin usw., im Gegenstrom zu strippen. Die durch das Flashverdampfen hergestellte Dampfphase 20, die den gestrippten Dampf und diese flüchtigen Bestandteile enthielt, wurde von der flüssigen Phase im Dampfkopf 16 abgetrennt und zum Vakuumsystem 24 gezogen, wo sie als Abfall gesammelt wurde.
• Nachdem das Öl dünnfilmdampfgestrippt war, wurde es unmittelbar, während es noch unter Vakuum war, unter Verwendung eines kleinen wassergekühlten Wärmeaustauschers 36 auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Das Fischöl 40 wurde dann in mit Stickstoff 38 gespülten Behältern für die Lagerung gesammelt.
• Das endgültige Fischölprodukt wies eine Jodzahl von 182, einen EPA-Gehalt von 12.9 %, DHA-Gehalt von 9.6 %, Cholesteringehalt von 0.137 % und freie Fettsäuren mit 0.04 % auf. Das mit vorstehendem verarbeitete Fischöl wies den angenehmen Geschmack von deodoriertem eßbarem Öl auf, während der EPA und DHA Omega-3 Fettsäuregehalt aufrechterhalten wurde, wies es eine deutliche Verringerung des Cholesteringehalts um 70.4 % ohne Dampf im Vorverdampferteil auf.
Beispiel 3
• Wasserfreies Butterfett wurde im Handel von Mid America Farms erhalten, das als Ausgangssubstanz mit einem Cholesteringehalt von 0.208 % und einem freien Fettsäuregehalt von 0.41 % diente.
• Eine Halbbetriebsanlage, die im wesentlichen mit Figur 1 übereinstimmte und wie in Beispiel 1 und 2 verwendet wurde, wurde zur Verringerung des Cholesteringehalts des vorstehenden Butterfetts verwendet. Das Verfahren begann unter Anlegen eines Vakuums an das gesamte System, Erhitzen des Vorverdampfers 25 und des Dampfstrippers 30 unter Verwendung von Dowtherm HT als Medium 19 und 32, Einstellen eines stationären Zustands mit dem Strippdampf 15 und 28 im Vorverdampfer und Dampfstripper 30 und Beschicken des Systems mit einem kontinuierlichen Beschikküngsstrom des wasserfreien Butterfetts.
• Das Butterfett wurde zuerst entlüftet und in einem Beschickungsbehälter unter Verwendung eines Vakuums von 33.25 x 10² Pa (25 mmlig) Absolutdruck und anschließendem Stickstoffspülen auf 322 K (120ºF) vorerwärmt. Als nächstes wurde die Butterfettbeschickung 14 durch ein Rückdruckventil 12 mit einer Geschwindigkeit von 7.4 Pfund/Stunde (3.36 kg/Std.) in das Verarbeitungssystem 10 gepumpt, auf 1.5 mmHg Druck gehalten, während 0.720 Pfund/Stunde (0.33 kg/Std.) trockener Dampf 15 (9.7 % Dampf:Fett-Verhältnis) in die Leitung eingeblasen wurden, um ein Dampf/Fett-Gemisch zu bilden. Das Gemisch 17 wurde in dem ansteigenden Filmvorverdampfer 25 erwärmt, der 0.18 m² (1.96 Fuß²) Erwärmungsoberfläche und 561 K (550ºF) Dowtherm HT zirkulierend im Mantel als Medium 19 aufwies. Das Gemisch erreichte eine Endtemperatur von 516 - 528 K (470 - 490ºF) oben im Vorverdampfer 25 unter 1.5 mmHg Absolutdruck.
• Als nächstes floß das vorerwärmte oder gleichbehandelte Butterfett/Dampf-Gemisch in eine Entnahmekammer oder einen Dampfkopf 16 zum Flashverdampfen, wo die flüssige Phase von der Dampfphase abgetrennt wurde. Die Dampfphase 20, die hauptsächlich aus Dampf mit freien Fettsäuren, Cholesterin, Farbkörpem und anderen flüchtigen Substanzen bestand, wurde zum Vaküumsystem 24 gezogen und als Abfall gesammelt. Die flüssige Phase 22, die aus dem gleich-behandelten Butterfett bestand, wurde dann im Gegenstrom im Dampfstripper 30, der aus 13 Rohr- und Scheibenstufen bestand, die unter Verwendung von Dowtherm HT erhitzt wurden, dünnfilmgestrippt. Das Fett kaskadierte durch die Schwerkraft in einem sehr dünnen Film über die Stufen, der bei den letzten Stufen zu einem Nebel von Tröpfchen mit einem Durchmesser von 0.2 - 5 mm abbrach. Gleichzeitig wurden 0.750 Pfund/Stunde (0.33 kg/Std.) trockener Dampf 28 (10.1 % Dampf: Fett-Verhältnis) am Boden der Strippersäule 30 eingepreßt, um die flüchtigen Bestandteile vom Butterfett, wie freie Fettsäuren, Cholesterin, Farbkörper usw., im Gegenstrom zu strippen.
• Nachdem das Fett dünnfilmdampfgestrippt war, wurde es unmittelbar, während es noch unter Vakuum war, unter Verwendung eines kleinen wassergekühlten Wärmeaustauschers 36 auf 328 K (130ºF) abgekühlt. Das Butterfett wurde dann in stickstoffgespülten Behältern für anaerobe Lagerung gesammelt.
• Das endgültige Butterfettprodukt wies einen Cholesteringehalt von 0.010 % und freie Fettsäuren von 0.01 % auf. Das mit vorstehendem verarbeitete Butterfett wies den angenehmen Geschmack und die Funktionalität von handelsüblichem Butterfett, während es nur einige Farbkörper verlor, mit entscheidender Verringerung des Cholesteringehalts um 95 % auf.

Claims (14)

1. Verfahren zur Deodorierung und Verringerung des Cholesteringehalts von Fetten und Ölen, umfassend die Schritte

A. Bereitstellen eines Beschicküngsstroms von raffiniertem oder umgewandeltem entlüftetem Öl mit weniger als etwa 0.1 Vol.-% gelöstem Sauerstoff, wobei das Öl einen natürlichen Gehalt an Cholesterin und Geruchsstoffen aufweist;

B. Erhitzen des Öls auf eine Temperatur von etwa 470 bis 565 K (400 bis 550ºF);

C. Dünnschichtdampf-Strippen des Öls in einer Stripperkolonne mit einer Verdampfungsoberfläche bei einem Druck von etwa 1.33 10² bis 9.31 10² Pa (1 bis 7 mmHg) mit einer Gegenstrom-Dampfzugabe, um einen Teil des Cholesterins und der Geruchsstoffe zu strippen, um ein reines Öl mit einem geringeren Cholesteringehalt als seinem natürlichen Gehalt und eine beladene Dampfphase zu erhalten;

D. Entfernen der beladenen Dampfphase;

E. Abkühlen des reinen Öls unter Vakuum auf eine geringere Temperatur als etwa 311 K (100ºF); und

F. anaerobes Lagern des gereinigten Öls.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt C das reine Öl einen Cholesteringehalt von weniger als etwa der Hälfte des natürlichen Cholesteringehalts aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei in Schritt C das Öl zu Dampf-Verhältnis etwa 1:0.01 bis 0.15 beträgte

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Öl ausgewählt ist aus Fischöl, tierischen Fetten, Fetten von Meerestieren, Milchfetten und Gemischen davon.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Beschickungsstrom auf etwa 0.05 Vol.-% Sauerstoff entlüftet wird und wobei das Dünnschichtdampf- Strippen in einem Rohr und Scheibenverdampfer durchgeführt wird und wobei das Dünnschichtdampf-Strippen so durchgeführt wird, daß eine Filmdicke auf der Verdampfungsoberfläche im Bereich von etwa 1 bis 25 mm vorhanden ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Dünnschichtdampf- Strippen so durchgeführt wird, daß eine Filmdicke im Bereich von etwa 1 bis 5 mm vorhanden ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei im Schritt C das Öl zu Dampf-Verhältnis etwa 1:0.02 bis 0.05 beträgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei im Schritt B das Gemisch auf eine Temperatur im Bereich von etwa 490 bis 535 K (430 bis 500ºF) erhitzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei im Schritt B das Gemisch auf eine Temperatur im Bereich von etwa 510 bis 525 K (460 bis 480ºF) erhitzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei im Schritt C das reine Öl einen Cholesteringehalt von weniger als etwa 35 % des natürlichen Cholesteringehalts aufweist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Verdampfungsoberfläche auf einer Temperatur von etwa 470 bis 620 K (400 bis 650ºF) gehalten wird und wobei die beladene Dampfphase durch Kondensieren der Phase in einem Kondensator entfernt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das zusätzlich den Schritt Deodorieren des reinen Öls umfaßt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei Schritt E mit einer Dampfzerstäubung in einem Gewichtsverhältnis von Öl zu Dampf im Bereich von etwa 1:0.01 bis 0.15 durchgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Öl Menhaden-Öl umfaßt.