DE69310543T2 - Verfahren zum raffinieren von essbaren ölen - Google Patents

Verfahren zum raffinieren von essbaren ölen

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Raffinieren von Speiseölen (eßbaren Ölen) mit der Aufgabe, jeden Raffinierungsschritt zu vermeiden, der nicht als natürlich betrachtet wird.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Das Reinigungsverfahren eines rohen Speiseöls umfaßt üblicherweise das Entfernen von Phospholipiden (Degummierung) durch Wasser, Säure und/oder ein Sorptionsmittel. Öle, die in einem ersten Raffinierungsschritt degummiert wurden, enthalten noch immer Substanzen, die einen negativen Einfluß auf den Geschmack, den Geruch und die Haltbarkeit haben. Jene Substanzen umfassen unter anderem freie Fettsäuren und destabilisierende Peroxide. Zum Entfernen einiger ungewünschter Substanzen wird ein Desodorierung genanntes Verfahren eingesetzt, das durch Strippen des Öls mit einem Strippmedium, z.B. Dampf, bei Temperaturen oberhalb von 200ºC durchgeführt werden kann. Strippen bei derart relativ hohen Temperaturen hat die Nachteile, daß das Öl sich zersetzen kann und daß unerwünschte und manchmal sogar toxische Verbindungen gebildet werden.
  • Es wurde erkannt, daß Öle mit einem Aroma, das dem natürlichen Aroma sehr nahe kommt, von den Ölverbrauchern sehr geschätzt werden könnten. Jedoch kann das natürliche Aroma eines Öls unter der Gegenwart von Substanzen leiden, die zur Wahrnehmung eines Off-Flavours beitragen. Das Problem besteht darin, die Aroma verschlechternden Substanzen zu entfernen und gleichzeitig die Aroma verbessernden Substanzen zu erhalten und vorzugsweise zu vermehren, ohne durch die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren behindert zu werden.
  • Die Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein mildes und kostengünstiges Raffinierungsverfahren zur Reinigung von Speiseölen und gleichzeitig von Ölen mit einem speziellen Aromaprofil oder sogar ohne jedes Aroma (Bland-Aroma) bereitzustellen.
  • Überraschenderweise wurde ein Raffinierungsverfahren gefunden, das einzelne Schritte umfaßt, wobei jeder als natürlich betrachtet wird, und das trotz der angewandten milden Bedingungen ein gereinigtes Öl liefern kann, das für den direkten Verbrauch geeignet ist und als "natürlich" eingestuft werden kann. Sein Aussehen und Aroma sind von überraschend hoher Qualität.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Raffinieren eines Triglyceridöls bereitgestellt, das das Ansäuern des Öls und das Entfernen von Substanzen, die sich vom Öl absondern, gefolgt vom Gas-Strippen des Öls bei einer Temperatur von 60-160ºC umfaßt, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Stripp-Behandlung eine Wärmebehandlung vorgeschaltet ist, die darin besteht, das Öl bei einer Temperatur von 30- 180ºC zu halten.
  • Mit diesem Verfahren kann das Aromaprofil des Öls modifiziert werden, einschließlich des vollständigen Entfernens des Aromas.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Ohne daß man durch die Theorie eingeschränkt sein möchte, geht man davon aus, daß während der Wärmebehandlung eine Zersetzung unerwünschter Ölsubstanzen, insbesondere destabilisierender Peroxide, in harmlose oder sogar Aroma verleihende Verbindungen, wie z.B. Ketone, Aldehyde oder Alkohole, auftritt.
  • Die erfindungsgemäße Behandlung wird im Gegensatz zu den üblichen, fordernden Raffinierbehandlungen, die die Verwendung von Chemikalien und/oder hohen Temperaturen umfassen, wie z.B. alkalische Diacidifizierung, Bleichen und Desodorierung bei Temperaturen > 200ºC, als mild betrachtet.
  • Die Temperatur der dem Strippen des Öls vorangehenden Wärmebehandlung liegt im Bereich von 30-180ºC, vorzugsweise von 40-160ºC und stärker bevorzugt von 60-160ºC. Eine geeignete Dauer für die Wärmebehandlung kann im Bereich von einer Stunde bis zu einer Woche, und vorzugsweise zwischen 5-40 h, liegen. Es versteht sich von selbst, daß, wenn die Verfahrenstemperatur gesenkt wird, die Verfahrenszeit angehoben werden sollte, um einen ausreichenden Effekt zu erzielen. Deshalb sollten Zeit und Temperatur richtig aufeinander abgestimmt sein, so daß ein raffiniertes Öl mit einem zufriedenstellenden Aroma erhalten wird.
  • Um Substanzen, die sich vom Öl absondern, zu entfernen, kann vor der Filtration ein Adsorbens, z.B. Siliciumdioxid, zugemischt werden.
  • Wenn die erfindungsgemäße Wärmebehandlung in Gegenwart eines Additivs, das aus einer relativ kleinen Menge einer Säure und/oder eines Antioxidans, vorzugsweise einem Tocopherol, besteht, durchgeführt wird, kann die Dauer der Behandlung beträchtlich verkürzt werden.
  • Beispielsweise ist ohne Additiv bei einer Temperatur von etwa 120ºC eine Zeit von 14-15 h geeignet, während mit Additiv der gleiche Effekt bei der gleichen Temperatur innerhalb von 7-8 h erzielt werden kann. Die Additivmenge beträgt 10-2000 ppm, vorzugsweise 100-2000 ppm, bezogen auf Öl. Eine geeignete Menge ist 500 ppm. Für ihren Zusatz kann die Säure in einer geeigneten, unschädlichen Flüssigkeit gelöst oder dispergiert werden.
  • Zur Acidifizierung des Öls werden, wie oben erwähnt, vorzugsweise natürliche Säuren verwendet, die vorteilhafterweise aus der Zitronensäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Milchsäure und Essigsäure umfassenden Gruppe ausgewählt sein können. Solche natürlichen Säuren sind deshalb bevorzugt, weil sie zu dem "grünen" Charakter des Raffinierungsverfahrens der vorliegenden Erfindung beitragen. Im Hinblick darauf werden auch natürliche Extrakte oder Zusammensetzungen, die solche Säuren enthalten, erwähnt, wie z.B. Zitronensaft und ähnliches.
  • Das Gas-Strippen wird gemäß den im Stand der Technik bekannten Verfahren durchgeführt, mit der Vorgabe, daß vorzugsweise milde Temperaturen verwendet werden Milde Stripp-Temperaturen, die für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet sind, liegen im Bereich von 30-200ºC. Die erfindungsgemäße Temperatur beträgt 60-100ºC. Ein für das Gas-Strippen geeigneter Zeitraum beträgt 1-100 h, vorzugsweise 1-10 h. Durch geeignetes Anpassen von Stripp- Zeit und -Temperatur ist es möglich, ein Öl mit einem charakteristischen und attraktiven Aromaprofil oder sogar ein Öl vollständig ohne Aroma (Bland-Aroma) zu erhalten.
  • Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren auf jede Art Speiseöl, entweder tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, angewandt werden kann, ist es besonders geeignet für die Reinigung natürlicher Öle, die aus einer natürlichen Quelle erhalten wurden und nach einer milden Raffinierbehandlung für den direkten Verbrauch bereit sind, wie z.B. Sonnenblumenöl, Palmöl, Olivenöl, Rapsöl, etc.
  • Die vorliegende Raffinierbehandlung kann mit anderen bekannten milden Behandlungsschritten kombiniert werden, wie z.B. Waschen mit Wasser, Zentrifugieren oder Filtrieren, einschließlich Membranfiltration.
  • Strippen wird geeigneterweise dadurch erreicht, daß Wasserdampf oder ein Inertgas, wie z.B. Stickstoff, durch das Öl geblasen wird.
  • Während der Heizperiode ist es empfehlenswert, das Öl vor der Außenluft durch einen Stickstoffschutzmantel zu schützen, um Öloxidation zu verhindern.
  • Öle mit Bland-Aroma, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurden, sind durch einen Gehalt an freien Fettsäuren von mindestens 0,1 Gew.-% und eine Peroxidzahl (POZ) von weniger als 1 oder sogar weniger als 0,5 gekennzeichnet.
  • Somit ist es erfindungsgemäß möglich, das Aroma eines Speiseöls dadurch, daß milde Verfahrensbedingungen ohne den Zusatz von Substanzen zum Öl, die ein nicht natürliches Aroma verleihen, zu verbessern und anzupassen oder das Aroma zu entfernen.
  • Aus noch einem weiteren Grund kann das Öl als "natürliches" Öl gekennzeichnet werden, weil das Verfahren nämlich auf die übliche Bleichbehandlung zum Entfernen von Carotinoiden verzichten kann, so daß die natürliche Farbe des Öls erhalten bleibt.
  • Die erfindungsgemäßen Öle können als solche dem Verbrauch zugeführt oder weiter verarbeitet werden. Die Erfindung liefert deshalb letztlich eine eßbare Zusammensetzung, die ein raffiniertes erfindungsgemäßes Öl enthält. Die erfindungsgemäß raffinierten Öle können beispielsweise als Zutaten bei der Herstellung eßbarer Zusammensetzungen verwendet werden, wie z.B. Wasser- und Ölemulsionen, Mayonnaise, Dressings, Fettaufstriche oder Schmelzkäse. Da die Fettkomponente solcher Produkte ganz substantiell sein kann, trägt das Aroma des Öls konsequenterweise beträchtlich zum Aroma des Endprodukts bei.
  • Im erfindungsgemäß raffinierten Öl liegen immer noch die meisten der ursprünglichen Carotinoide vor, wohingegen in einem gemäß dem Stand der Technik raffinierten Öl keine Carotinoide übrig sind. Das erfindungsgemäß raffinierte Öl kann deshalb als natürlicher Farbstoff in Produkten, z.B. Aufstrichen, verwendet werden, wobei es den Vorteil hat, daß kein Geschmack vorliegt, der den gewünschten Geschmack des Produkts stören könnte.
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen einige spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in größerem Detail. Alle Prozentangaben sind auf Öl bezogene Gewichtsprozente, sofern nichts anders angegeben ist.
  • Beipiel 1
  • Eine 5 kg-Probe eines rohen Sonnenblumenöls, das Phosphor enthaltende Substanzen, 22 mg P/kg Öl entsprechend, und freie Fettsäuren, 0,69% entsprechend, enthielt, wurde bei einer Temperatur von 90ºC degummiert. 0,10% einer Citronensäurelösung (50% Konzentration) wurden zugegeben, und nach 15 min wurden 0,2% Wasser zugegeben. Nach weiteren 15 min wurde 1,0% Trisyl (Davidson Chemical Division von W.R. Grace & Co.) zugegeben, und nach 30 min wurde das Wasser aus der Mischung durch Trocknung bei unteratmosphärischem Druck entfernt, bis der Wassergehalt kleiner 0,1% war. Nach Abkühlen der Mischung auf eine Temperatur von 40ºC wurden die Feststoffe abfiltriert.
  • Das auf 120ºC erhitzte degummierte Öl wurde 15 h lang unter einem N&sub2;-Schutzmantel gerührt und anschließend mit Wasserdampf 5 h lang bei 120ºC gestrippt. Das Aroma wurde vollständig entfernt. Eine Referenzprobe (A), die das gleiche Öl enthielt, wurde der gleichen Degummierungsvorbehandlung unterworfen, nach der Filtration wurde es jedoch sofort durch Strippen mit Wasserdampf 5 h lang bei 180ºC desodoriert.
  • Eine weitere Referenzprobe (B), die das gleiche Öl enthielt, wurde wie Probe (A) behandelt, aber 5 h lang bei 120ºC gestrippt.
  • Die analytischen Daten des Rohöls, des erfindungsgemäß raffinierten Öls und der Referenzprobe (A) sind in Tabelle I aufgelistet.
  • Der frische Geschmack des gemäß dem Beispiel hergestellten Öls und des Öls der Probe (A) war gut. Sogar nach 28 Wochen Lagerung war der Geschmack der beiden durch das Beispiel erläuterten Öle noch angenehm.
  • Die Ölprobe (B), die nur einem Strippen bei 120ºC unterworfen worden war, wurde von einem Testgremium jedoch sofort zurückgewiesen. Tabelle I
  • Beispiel 2
  • Zu einer 5 kg-Probe rohen Palmöls wurden bei einer Temperatur von 90ºC 0,10% einer Citronensäurelösung (50%) zugegeben, und nach einer Verweilzeit von 15 min wurden 0,20% Wasser zugegeben. Nach weiteren 15 min wurde 1,0% Trisyl (Davidson Chemical Division von W.R. Grace & Co.) zugegeben, und 30 min später wurde das Wasser aus der Mischung durch Trocknen bei unteratmosphärischem Druck entfernt, bis der Wassergehalt geringer als 0,1% war. Nach Kühlen der Mischung auf eine Temperatur von 40ºC wurden die Feststoffe abfiltriert. Das Öl wurde dann auf 120ºC erwärmt, 15 h lang unter einem N&sub2;-Schutzmantel gerührt und anschließend 5 h lang bei 120ºC desodoriert. Das Aroma des Öls war vollständig entfernt.
  • Zum Vergleich wurde eine Referenzprobe, die das gleiche Öl enthielt, einer traditionellen Palmöl-Raffination unterworfen, die alkalische Neutralisation und Bleichen gemäß dem Stand der Technik und, nach Filtration, eine 2-stündige Desodorierung bei 240ºC umfaßte. Der frische Geschmack von beiden behandelten Ölen war gut.
  • Die analtyischen Daten des Rohöls, des erfindungsgemäß raffinierten Öls und der Referenz sind in Tabelle II aufgelistet. Tabelle II
  • Beispiel 3
  • Die gleichen, in Beispiel 1 beschriebenen Experimente wurden mit gutem Ergebnis im Maßstab einer Pilotanlage (75 kg) wiederholt: In Tabelle III sind die analytischen Daten des Rohöls, des erfindungsgemäß raffinierten Öls und der Referenzprobe (A) aufgelistet. Nach Desodorierung war der frische Geschmack des erfindungsgemäß behandelten Öls und der Referenzprobe A ausgezeichnet. Nach 6-monatiger Lagerung bei 15ºC in Plastikflaschen wurde der Geschmack von beiden behandelten Ölen noch immer als exzellent eingestuft. Tabelle III
  • n.g. = nicht gemessen
  • Beispiel 4
  • Ein rohes Sonnenblumenöl wurde in zwei gleiche Proben aufgeteilt. Einer Probe wurden 0,1% Citronensäure (50%ige Lösung) zugesetzt, wohingegen zur zweiten Probe nichts zugegeben wurde. Nachfolgend wurden beide Öle unter Stickstoff 10 h lang auf 120ºC erwärmt. Tabelle IV zeigt die POZ zu unterschiedlichen Zeiten. Dieses Beispiel zeigt deutlich, daß die Gegenwart von Citronensäure während der Wärmebehandlung die Zersetzungsrate von Peroxiden erhöht (angedeutet durch eine abfallende POZ). Tabelle IV

Claims (13)

1. Verfahren zum Raffinieren eines Triglyceridöls, das das Ansäuern des Öls und das Entfernen von sich vom Öl abscheidenden Substanzen, gefolgt vom Gas-Strippen des Öls bei einer Temperatur von 60-160ºC umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stripp-Behandlung eine Wärmebehandlung vorgeschaltet ist, die daraus besteht, daß das Öl bei einer Temperatur von 30-180ºC, vorzugsweise 40-160ºC, gehalten wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Wärmebehandlung das Öl bei einer Temperatur von 60-160ºC gehalten wird.
3. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Wärmebehandlung eine Stunde bis eine Woche, vorzugsweise 5 bis 40 h, beträgt.
4. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl während der Wärmebehandlung ein Additiv enthält, das aus einer Säure und/oder einem Antioxidans besteht und das, bezogen auf Öl, in einer Menge von 10-2000 ppm vorliegt.
5. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ansäuern des Öls eine natürliche Säure verwendet wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die natürliche Säure aus der Zitronensäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Milchsäure und Essigsäure oder natürliche Extrakte oder Zusammensetzungen, die solche Säuren enthalten, umfassenden Gruppe ausgewählt ist.
7. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Gas- Strippens 1 bis 100 h beträgt.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Gas-Strippens 1 bis 10 h beträgt.
9. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl vor der Oxidation während der Wärmebehandlung durch einen Stickstoffschutzmantel geschützt ist.
10. Raffiniertes Triglyceridöl, das durch das Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche erhältlich ist.
11. Raffiniertes Triglyceridöl, gekennzeichnet durch einen Gehalt an freien Fettsäuren von mindestens 0,1 Gew.-%, einer POZ von weniger als 1 und einem Bland-Aroma.
12. Raffiniertes Triglyceridöl gemäß Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine POZ von kleiner 0,5.
13. Eßbare Zusammensetzung, die ein raffiniertes Triglyceridöl gemäß den Ansprüchen 10 bis 12 enthält.
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