TWI389706B - 從精油中去除污染物的方法 - Google Patents

Description

從精油中去除污染物的方法

本發明一般係關於香料(特別係關於精油)及自彼移除污染物。

精油是衍生自果皮和葉、莖、花、樹皮、根或植物嫩枝的揮發油，且通常帶有植物或其果實的氣味或香味。精油可以作為食品和飲品的香料、作為香料及用於藥用。例如，精油包括果皮油，如柑橘油。柑橘油源自於柑橘果皮之擠或壓。柑橘油可以衍生自檸檬、柳橙、萊姆、葡萄柚、紅橘、柑、苦橙和佛手柑。其他精油包括但不限於葉油，如薄荷油、香油(如，丁香油)和花油(如，玫瑰油)。

衍生出精油的植物和果實經廣泛栽培，部分原因在於它們可製造精油。種植期間內，農用化學品通常施用於植物或果實或二者，以控制害蟲(如，昆蟲)、黴菌和雜草。於種植期間內施用之大部分的農用化學品係藉清洗採收物而移除，一些農用化學品殘餘物有時會留在衍生出精油的植物或果實上並會隨精油一起被萃出。此外，農用化學品(如，殺真菌劑)可施用於已採收的水果，以防止損壞且此果實可於之後加工以製造精油。因此，精油有時會含有微量的農用化學品，下文中將其稱為農用殘餘物。

因此，乃希望自精油移除農用化學品殘餘物，且亟需一種有效和經濟的方法以自精油移除此污染物。

本發明針對前述需求，提供從精油中去除污染物的方法，包含使包括污染物的精油適當地與強酸陽離子交換樹脂或強鹼陰離子交換樹脂(此處統稱為"強離子交換樹脂")接觸。此強離子交換樹脂藉吸附或離子交換或該二者而自精油移除污染物。所樂見者為此強離子交換樹脂自精油移除污染物而實質上未減損精油的感官感覺性質。

由下列說明、圖式和申請專利範圍將瞭解到本發明的其他目的、特徵和優點。

如前述者，本發明含括從精油中去除污染物的方法，其包含使包括污染物的精油與強離子交換樹脂接觸。所樂見者為離子交換樹脂移除污染物而未減損精油的感官感覺性質。如此，經處理的精油乃維持其所欲香味或芳香或該兩者，但更為精純。

可根據本發明之具體例處理之精油包括所有的精油。精油係衍生自果皮和葉、莖、花、樹皮、根或植物嫩枝的揮發油，且通常帶有植物或其果實的氣味和/或香味。可以根據本發明之具體例處理的精油類型包括但不限於果皮油(如，柑橘油)、葉油(如，薄荷油)、香油(如，丁香油)和花油(如，玫瑰油)和其他植物油(如，得自莖、樹皮、根和嫩枝的油)。適用於根據本發明之處理之柑橘油包括檸檬油、橙油、萊姆油、葡萄柚油、紅橘油、柑油、苦橙油 和佛手柑油。本發明之具體例在自柑橘油移除污染物方面特別有效，但亦適用以自任何精油移除污染物。

本發明之具體例適用以移除任何藉強離子交換樹脂移除之精油污染物。根據本發明之具體例，欲自精油移除之污染物的例子包括但不限於除害劑(pesticide)(如，殺蟲劑、殺真菌劑和除草劑)。一些污染物本質為酸性，一些則為鹼性。根據本發明之具體例可移除之酸性除害劑的例子包括但不限於OPP(鄰-苯基酚)和2,4-D(2,4-二氯苯氧基醋酸)。根據本發明之具體例可移除之鹼性除害劑的例子包括但不限於以馬扎利(imazalil)、撲克拉(prochloraz)、噻班唑(thiabendazole)、加保利(carbaryl)、貝芬替(carbendazim)、大利松(diazinon)、氯派瑞弗(chlorpyrifos)、滅達樂(metalaxyl)和滅大松(methidathion)。前述者僅為根據本發明之具體例可移除之污染物的例子，本發明之具體例亦適用以移除許多其他污染物。

根據本發明之具體例，適當的強離子交換樹脂自精油移除污染物且保留精油的感官感覺性質。強離子交換樹脂為習知者且通常用以處理含水液體。但是，精油非含水且強離子交換樹脂作用以自非含水的系統(如，精油)移除污染物。強鹼陰離子交換樹脂適用以自精油移除酸性污染物，而強酸陽離子交換樹脂適用以自精油移除鹼性污染物。

可購得許多適當的強鹼陰離子交換樹脂和強酸陽離子交換樹脂。適當之可購得的強鹼陰離子交換樹脂包括Rohm & Haas Amberlite®樹脂，其主要是巨網交聯的聚苯 乙烯樹脂。特別適合之可購得的食品級強鹼陰離子交換樹脂是Rohm & Haas Amberlite®FPA91CL，當轉化成氫氧形式時，其有效地自柑橘油移除OPP和其他酸性除害劑。用以移除鹼性污染物之適當的強酸陽離子交換樹脂包括但不限於Rohm & Haas Amberlite®FPC22H樹脂，其為磺化的二乙烯基苯苯乙烯共聚物。適用於本發明之具體例之其他適當的強離子交換樹脂包括Dowex®離子交換樹脂(可得自Dow Chemical Company)、Serdolit®離子交換樹脂(可得自Serva Electrophoresis GmbH)、T42強酸性陽離子交換樹脂和A23強鹼陰離子交換樹脂(可得自Qualichem,Inc.)和Lewatit強離子交換樹脂(可得自Lanxess)。如嫻於此技術者所習知，用於根據本發明之具體例之其他適合的強離子交換樹脂可自市面上得到。

精油係根據習知方法，以強離子交換樹脂予以處理，例如使精油流經充填管柱中的樹脂床。通常，根據本發明之一具體例，適當的吸附/離子交換管柱載以適當的強離子交換樹脂。如果用以自精油移除所針對之污染物之離子交換樹脂非為適當形式(亦即，就陰離子交換樹脂而言為氫氧形式或就陽離子交換樹脂而言為氫形式)，此離子交換樹脂可以使用適當鹼或酸轉化成氫氧形式或氫形式，其如技藝人士所已知者。管柱中的離子交換樹脂以去離子水充分清洗之後，其備用以處理精油，所樂見者為使精油自管柱頂端載入管柱中，並使其向下流經管柱直到自管柱底端流出並進入儲槽。此處所述的具體例中，雖然水流和精 油係流向下通過離子交換樹脂，但應瞭解水流和精油流會被導引至向上或其他方向，但以向下流為佳。所欲者為使得離子交換樹脂和精油的相對量及精油在離子交換樹脂中的停留時間達到所欲之移除污染物的效果。較佳係實質上自精油完全移除污染物。

回到圖1，所示者為精油處理系統10，其通常包含載以離子交換樹脂14的填充床管柱12。入口16將來自水供應槽18的去離子水、來自酸/鹼供應槽20的酸或鹼或來自精油槽22的精油餵入通過閥系統24而進入管柱12的頂端26。管柱出口28經由另一閥系統32排放通過管柱12底端30的液體。出口28排放水或酸或鹼溶液通過閥系統32至排放管(未示)，經處理的精油排放通過閥系統而到達經處理的油槽。連接至水供應槽18的幫浦36使得去離子水以往復流的形式通過下方閥系統32進入管柱12的底端30以逆沖此管柱。使精油通過管柱時，氮滌氣38能夠以氮充滿管柱12頂端26處的前端空間40。氮滌氣38亦可用以充滿經處理的油槽34中之任何前端空間。位於或接近前端空間40的視窗42有助於監測高於離子交換樹脂床的液體。

操作上，管柱12載以適當的強離子交換樹脂14且經由輸入閥系統24管柱充滿來自水供應槽18的去離子水至至少高至樹脂高度。視窗42用以監看管柱12中的去離子水水位。有須要時，以逆沖幫浦36逆沖管柱12以自樹脂移除任何氣泡。

如果用以自精油移除所欲污染物之離子交換樹脂14非適當形式，即就陰離子交換樹脂而言為氫氧形式或就陽離子交換樹脂而言為氫形式，則使用嫻於此技術之人士所習知之適當的鹼或酸，將該離子交換樹脂轉化成氫氧形式或氫形式。此鹼或酸自酸/鹼供應槽20經由輸入閥系統24餵至管柱12中，同時，經由下方閥系統32，自管柱底端30排放去離子水並排至排放管。pH顯示正在排放酸或鹼時，酸或鹼被排放至適當容器(如，不鏽鋼容器)。樹脂轉化成適當的鹼或酸形式之後，離子交換樹脂以來自水供應槽18的去離子水充分清洗，水通過下方閥系統32排放並排至排放管。清洗之後，管柱12預備用以處理精油。有須要時，管柱12再度逆沖以消除樹脂中的任何氣泡。所欲者為使精油自精油槽22載入管柱頂端26並使其向下流動通過管柱，直到其自管柱底端排出並進入儲槽34。

下文中，另以實例說明本發明，此實例並不對本發明之範圍造成任何限制。反之，讀完下列敘述之後，嫻於此技術者以其為基礎，可在不違本發明之領域和所附申請專利範圍的情況下，提出各式各樣的其他具體例、修飾和其對等物。

實例1

內徑6.4英吋、截面積0.22平方英呎、內部總體積為1.76立方英呎的8英呎吸附管柱中充滿去離子水至管柱視窗下端下方6英吋高度處。之後，管柱中以每次15至20 磅的量引入58.5磅Rohm & Haas Amberlite®FPA91CL食品級強鹼陰離子交換樹脂至6呎高度處，樹脂體積是1.32立方英呎。各部分添加之後，管柱中之去離子水的量再調整至視窗下端下方6英吋高度處。此藉由自管柱底端排放而達成。之後，添加去離子水，直到通過管柱底端的水沒有漂浮的樹脂顆粒為止。之後，再將管柱中之去離子水的量調整至高於樹脂床頂端1英吋處。為了轉化樹脂成為氫氧形式，將5%氫氧化鈉溶液緩緩餵入通過管柱頂端且水自管柱底端排出直到離開管柱底端的液體之pH提高至顯示氫氧化鈉開始離開管柱底端。溶液的pH提高至9時，排出液收集在不鏽鋼滾筒中。使氫氧化鈉餵至管柱中，直到250磅的氫氧化鈉溶液抽至管柱中。使最後的氫氧化鈉溶液向下流通過管柱至管柱視窗下端高度處。之後中止氫氧化鈉流，以確保樹脂床維持以溶液潤濕的狀態。之後由管柱頂端添加去離子水並收集流動通過管柱底端的去離子水。自管柱完全排出氫氧化鈉溶液且以去離子水沖洗管柱直到離開管柱的去離子水之pH降至8或以下。轉化程序期間內，此氫氧化鈉溶液可以與樹脂床接觸至少15分鐘。之後，樹脂處於氫氧形式且管柱備用以引入精油(如，葡萄柚油)。將去離子水的高度降至視窗下端處，但仍覆蓋樹脂床。重要的是，不要讓樹脂床曝於管柱氣體中。

300加侖可攜槽中引入283加侖白葡萄柚油且槽的前端空間經通氣並以氮維持。之後，白葡萄柚油餵入通過管柱頂端且水自管柱底端排出並進入排放管，直到來自管柱 之排放物由水變為油。此葡萄柚油進料以約5.3磅葡萄柚油/分鐘的速率自管柱底端排放進入儲槽中。283加侖的白葡萄柚油全數通過管柱並載入儲存容器之後，容器的前端空間以氮充滿。

應瞭解前述者係關於本發明之特別的具體例，且能夠在不違背下列申請專利範圍定義之本發明之範圍的情況下，產生多種改變。

10‧‧‧精油處理系統

12‧‧‧填充床管柱

14‧‧‧離子交換樹脂

16‧‧‧入口

18‧‧‧水供應槽

20‧‧‧酸/鹼供應槽

22‧‧‧精油槽

24‧‧‧閥系統

26‧‧‧管柱頂端

28‧‧‧管柱出口

30‧‧‧管柱底端

32‧‧‧下方閥系統

34‧‧‧經處理的油槽

36‧‧‧逆洗幫浦

38‧‧‧氮滌氣

40‧‧‧前端空間

42‧‧‧視窗

圖1所示者是根據本發明之一具體例，從精油中去除污染物之系統。

10‧‧‧精油處理系統

12‧‧‧填充床管柱

14‧‧‧離子交換樹脂

16‧‧‧入口

18‧‧‧水供應槽

20‧‧‧酸/鹼供應槽

22‧‧‧精油槽

24‧‧‧閥系統

26‧‧‧管柱頂端

28‧‧‧管柱出口

30‧‧‧管柱底端

32‧‧‧下方閥系統

34‧‧‧經處理的油槽

36‧‧‧逆洗幫浦

38‧‧‧氮滌氣

40‧‧‧前端空間

42‧‧‧視窗

Claims (18)

1. 一種從柑橘油中去除污染物的方法，包含使包括污染物的柑橘油與強離子交換樹脂接觸，使得至少一部分該污染物被該強離子交換樹脂留住。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該柑橘油選自檸檬油、橙油、萊姆油、葡萄柚油、柑油、苦橙油和佛手柑油所組成之群。
3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該污染物為酸性且該強離子交換樹脂是強鹼陰離子交換樹脂。
4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該污染物為鹼性且該強離子交換樹脂是強酸陽離子交換樹脂。
5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該污染物是農用殘餘物。
6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該農用殘餘物是除害劑(pesticide)。
7. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該污染物是鄰-苯基酚。
8. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該污染物是2,4-二氯苯氧基醋酸。
9. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該污染物選自以馬扎利(imazalil)、撲克拉(prochloraz)、噻班唑(thiabendazole)、加保利(carbaryl)、貝芬替(carbendazim)、大利松(diazinon)、氯派瑞弗(chlorpyrifos)、滅達樂(metalaxyl)和滅大松(methidathion)所組成之群。
10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該柑橘油與該強離子交換樹脂接觸之步驟包含使該柑橘油通過該強離子交換樹脂之床。
11. 一種從柑橘油中去除污染物的方法，包含使包括污染物的柑橘油與強離子交換樹脂接觸，使得該強離子交換樹脂將至少一部分該污染物移除而實質上未減損該柑橘油的感官感覺性質。
12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該強離子交換樹脂實質上完全自該柑橘油移除該污染物。
13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該柑橘油選自檸檬油、橙油、萊姆油、葡萄柚油、柑油、苦橙油和佛手柑油所組成之群。
14. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該污染物為酸性且該強離子交換樹脂是強鹼陰離子交換樹脂。
15. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該污染物為鹼性且該強離子交換樹脂是強酸陽離子交換樹脂。
16. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該污染物是農用殘餘物。
17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該農用殘餘物是除害劑。
18. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該柑橘油與該強離子交換樹脂接觸之步驟包含使該柑橘油通過該強離子交換樹脂之床。