一種低熱量食用油脂的生產方法
2023-04-23 01:44:41 1
一種低熱量食用油脂的生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種低熱量食用油脂的生產方法，包括將一定量的富含硬脂酸的原料植物油、短碳鏈脂肪酸、催化劑和促進劑在微波加熱條件下發生化學酯交換反應，反應產物經蒸餾、過濾、水洗、乾燥得到低熱量食用油脂。本發明的低熱量食用油脂的生產方法操作簡單安全，反應時間短，產物收率大，選擇性高。
【專利說明】一種低熱量食用油脂的生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及油脂製備【技術領域】，具體涉及一種低熱量食用油脂的生產方法。
【背景技術】
[0002]油脂是人類三大營養素之一，對維持人體生命過程，起著舉足輕重的作用。隨著人們生活水平的不斷提高，在飲食中油脂越來越擔任重要角色。但是，油脂大量投入，對人體健康帶來明顯的副作用，營養學和醫學研究表明，肥胖、高血脂、糖尿病、動脈硬化、惡性腫瘤等所謂「富貴病」，與人們日常飲食中脂肪提供熱量過高有直接關係。據調查，北京市民每日食用油脂數量已達到80克，而專家建議，每天25克為宜，而許多消費者又無法接受單純減脂或無脂食品粗糙的口感。因此，開發低熱量脂肪，是解決上述難題的一個重要方向。開發低熱量油脂，不僅填補我國市場空白，也為促進傳統產業的技術升級和換代創造條件。並且低熱量油脂，可衍生出大量低脂、低熱量食品，從而極大豐富市場供應，滿足不同消費群眾的需要，對於促進人民健康，提高經濟效益和社會效益都具有深遠的意義。
[0003]長短鏈甘油三酯是一類改性甘油三酯，分子中至少包含一個低熱量短鏈脂肪酸，其具有熱量低、安全性好、高氧化穩定性、口感和物理性質與天然油脂相似等優點，在國外已經應用於各種低含水或高脂肪體系食品中，以滿足不同食品加工的需求，具有非常好的應用前景。其中，三醯甘油酯(Salatrim)是一種具有代表性的低熱量油脂，它具有與普通食用油相似的物化性質，可以任意比例代替普通脂肪，用於各種低水分或高脂肪體系的食品中，以滿足不同食品的添加需要。Salatrim製備方法包括化學法和酶法，在不同的反應條件下，催化 長鏈脂肪酸和斷鏈脂肪酸發生酯化或者酯交換反應，國內外對其生產工藝已有大量報導。例如化學方法可用短鏈甘油酯和氫化大豆油、棉籽油或菜籽油按一定比例在甲醇鈉催化下發生酯交換反應製得。
[0004]中國科學技術大學分子油化學實驗室錢生球教授運用分子重排技術，採用特定的複合催化劑，一步法、高收率的創造出適合中國國情的低熱量油脂生產工藝。這種產品理化性能與普通油脂一樣，吸收消化也一樣，但吸收後在人體內熱量只有原油脂的20%，不產生脂肪累積，確是一種低熱量健康食品。但是該複合催化劑體系複雜且催化劑成本高。
[0005]中國專利申請CN1849899A公開了一種低熱量食用油脂生產方法，是將植物油、三醋酸甘油酯加到酯交換反應釜中，在高速攪拌下、在0.9^0.9標準大氣壓、14(Tl80°C下反應30-60分鐘，含有丙二醇、乙醇、固體乙醇鈉的複合催化劑加入到酯交換釜中，催化酯交換反應30-60分鐘；加入冰醋酸，攪拌終止酯交換反應，得到產物為混合油；產物冷卻到6(T80°C後離心分離、乾燥、脫臭處理得到最終產品。該反應流程長、耗時長，以致單位時間內生產效率低下，且反應產率不太高。中國專利申請CN102533452A公開了一種低熱量食用植物油及其製備方法，製備該低熱量食用植物油的方法，稱取40%-70%的食用油，加入30%-60%的三醋酸甘油酯混合均勻，加熱得到混合物，加入反應促進劑單甘脂和催化劑醇鈉到混合物中，進行酯交換反應，終止反應後水洗、蒸餾、過濾得到低熱量食用植物油。但該發明未提及反應時間的長短和反應產率，無法判斷其生產效率。[0006]現有技術的低熱量油脂的生產方法大多採用酯交換法，反應工藝條件大致相同，但其反應時間均較長，且反應產物的收率不太大，選擇性不高，因此仍舊需要一種新的生產方法，進一步縮短反應時間，提高產物收率、反應選擇性和生產效。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在於提供一種低熱量油脂的生產方法，通過微波輔助加熱，在保證操作簡單、安全的基礎上，進一步縮短反應時間，提高產物收率和選擇性。
[0008]為了實現上述目的，本發明採用如下的技術方案:
一種低熱量食用油脂的生產方法，包括將一定量的富含硬脂酸的原料植物油、短碳鏈脂肪酸、催化劑和促進劑在100°c -200°c條件下發生化學酯交換反應，反應時間為10-30分鐘，反應產物經蒸餾、過濾、水洗、乾燥得到液態低熱量食用油脂，其特徵在於所述酯交換反應在微波加熱條件下進行，所述各反應組份的重量比為原料植物油:短碳鏈脂肪酸:催化劑:促進劑=120~130:100:0.15~2:1.5~10。
[0009]在一個優選的實施方案中，所述各反應組份的重量比為原料植物油:短碳鏈脂肪酸:催化劑:促進劑=125-128:100:0.5~1:3~8。
[0010]其中，所述富含硬脂酸的原料植物油選自大豆油、菜籽油、花生油、棕櫚油、棉籽油、玉米油、葵花籽油、茶籽油、亞麻籽油、核桃油、米糠油、元寶楓油、玉米胚芽油中的任意一種或幾種。
[0011]其中，所述短碳鏈脂肪酸選自三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯中的任意一種或幾種。
[0012]其中，所述催化劑為醇鈉催化劑，選自甲醇鈉或乙醇鈉中的任意一種。
[0013]其中，所述促進劑選自丙`二醇、乙醇中的任意一種。
[0014]其中，所述微波頻率為915MHC2.45GHz，微波發射功率為0.5~10瓦/毫升植物油。
[0015]其中，發生所述微波加熱催化酯交換反應時，反應物處於攪拌狀態。
[0016]本發明的低熱量食用油脂的生產方法利用微波誘導催化酯交換反應，適用於現有技術的生產設備，且操作簡單安全，利用微波誘導大大地縮短了反應時間，同時提高了產物收率和選擇性。
[0017]根據本發明的方法生產的產品在常溫下是液態，產品的熱量比傳統油脂低20%-50%，是一種健康的油脂產品。
【具體實施方式】
[0018]下面結合具體的實施例對本發明做進一步展開說明，但需要指出的是，本發明的低熱量食用油脂的生產方法並不限於這種具體的工藝流程和配比。對於本領域技術人員顯然可以理解的是，以下的說明內容即使不做任何調整或修正，也可以直接適用於在此未指明的其他類似的生產方法和配比。
[0019]一種低熱量食用油脂的生產方法，包括將重量比為富含硬脂酸的原料植物油:短碳鏈脂肪酸:催化劑:促進劑=120~130:100:0.15~2:1.5~10的原料植物油、短碳鏈脂肪酸、催化劑和促進劑在100°C _200°C條件下發生化學酯交換反應，反應時間為10-30分鐘，反應產物經蒸餾、過濾、水洗、乾燥得到液態低熱量食用油脂，其特徵在於所述酯交換反應在微波加熱條件下進行，所述各反應組份的。優選地，所述各反應組份的重量比為原料植物油:短碳鏈脂肪酸:催化劑:促進劑=125-128:100:0.5^1:3~8。更優選地，所述各反應組份的重量比為原料植物油:短碳鏈脂肪酸:催化劑:促進劑=128:100:0.8:6。
[0020]所述富含硬脂酸的原料植物油選自大豆油、菜籽油、花生油、棕櫚油、棉籽油、玉米油、葵花籽油、茶籽油、亞麻籽油、核桃油、米糠油、元寶楓油、玉米胚芽油中的任意一種或幾種。所述短碳鏈脂肪酸選自三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯中的任意一種或幾種。可根據富含硬脂酸的原料植物油和短碳鏈脂肪酸的配比提高原料植物油的含量可得到固態的低熱量油脂。同時將液態低熱量油脂進一步乾燥，也可得到固態低熱量油脂。所述催化劑為醇鈉催化劑，選自甲醇鈉或乙醇鈉中的任意一種。所述促進劑選自丙二醇、乙醇中的任意一種。所述微波頻率為915ΜΗz~2.45GHz，微波發射功率為0.5^10瓦/毫升植物油。發生所述微波加熱催化酯交換反應時，反應物處於攪拌狀態。
[0021]眾所周知，硬脂酸只有在甘油酯I位或3位的時候油脂才會表現出低熱量，因此，產品的選擇性可以用產品的熱量比傳統油脂低的比值衡量。通常，普通低熱量油脂的的熱量比傳統油脂低5%~20%。因此，而替代產品的熱量比傳統油脂低的比值越大，則說明反應的選擇性越大，反之則越小。
[0022]本發明所採用的反應器及未詳細描述的其他過程可參見現有技術，比如蒸餾、水洗、過濾或乾燥等過程，在此不再贅述。例如將粗產品預熱115~125°C，用薄膜蒸發器在溫度14(T18(TC，壓力0.2^0.5個標準大氣壓下對其進行乾燥、脫臭處理得到產品是精煉的成品低熱量植物油。下面以幾個具體的實施例進一步說明本發明的生產方法，但這僅僅是示例作用，不對本發明構成任何的限制。
[0023]實施例1
稱取128g精煉大豆油、100g三丙酸甘油酯、0.8g催化劑甲醇鈉和6g促進劑乙醇，在酯交換反應器中混合均勻後，真空條件下採用頻率為1.45GHz的微波加熱至120°C進行酯交換反應25分鐘，微波發射功率為5瓦/毫升植物油，反應產物減壓蒸餾60min後過濾，水洗、乾燥得到低熱量食用大豆油。
[0024]最終產品收率為98%，產品的熱量比傳統油脂低50%。
[0025]實施例2
稱取120g精煉菜籽油、100g三乙酸甘油酯、0.15g催化劑乙醇鈉和1.5g促進劑丙二醇，在酯交換反應器中混合均勻後，真空條件下採用頻率為915MHz的微波加熱至100°C進行酯交換反應10分鐘，微波發射功率為0.5瓦/毫升植物油，反應產物減壓蒸餾65min後過濾，水洗、乾燥得到低熱量食用大豆油。
[0026]最終產品收率為93%，產品的熱量比傳統油脂低40%。
[0027]實施例3
稱取122g精煉花生油、100g三丙酸甘油酯、0.5g催化劑甲醇鈉和3g促進劑乙醇，在酯交換反應器中混合均勻後，真空條件下採用頻率為1.25GHz的微波加熱至140°C進行酯交換反應15分鐘，微波發射功率為2瓦/毫升植物油，反應產物減壓蒸餾70min後過濾，水洗、乾燥得到低熱量食用大豆油。
[0028]最終產品收率為95%，產品的熱量比傳統油脂低45%。
[0029]實施例4 稱取125g精煉棉籽油、IOOg三丁酸甘油酯、Ig催化劑乙醇鈉和5g促進劑丙二醇，在酯交換反應器中混合均勻後，真空條件下採用頻率為1.85GHz的微波加熱至160°C進行酯交換反應10分鐘，微波發射功率為3.5瓦/毫升植物油，反應產物減壓蒸餾60min後過濾，水洗、乾燥得到低熱量食用大豆油。
[0030]最終產品收率為96%，產品的熱量比傳統油脂低46%。
[0031]實施例5
稱取127.5g精煉葵花籽油、IOOg三乙酸甘油酯、1.5g催化劑甲醇鈉和8g促進劑乙醇，在酯交換反應器中混合均勻後，真空條件下採用頻率為2.15GHz的微波加熱至180°C進行酯交換反應20分鐘，微波發射功率為7.5瓦/毫升植物油，反應產物減壓蒸餾55min後過濾，水洗、乾燥得到低熱量食用大豆油。
[0032]最終產品收率為96%，產品的熱量比傳統油脂低47%。
[0033]實施例6
稱取130g精煉亞麻籽油、IOOg三丁酸甘油酯、2g催化劑乙醇鈉和IOg促進劑丙二醇，在酯交換反應器中混合均勻後，真空條件下採用頻率為2.45GHz的微波加熱至200°C進行酯交換反應30分鐘，微波發射功率為10瓦/毫升植物油，反應產物減壓蒸餾65min後過濾，水洗、乾燥得到低熱量食用大豆油。
[0034]最終產品收率為96.5%，產品的熱量比傳統油脂低48%。
[0035]儘管上文對本發明的【具體實施方式】給予了詳細描述和說明，但是應該指明的是，我們可以依據本發明的構想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產生的功能作用仍未超出說明書所涵蓋的精神時，均應在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種低熱量食用油脂的生產方法，包括將一定量的富含硬脂酸的原料植物油、短碳鏈脂肪酸、催化劑和促進劑在100°c -200°c條件下發生化學酯交換反應，反應時間為10-30分鐘，反應產物經蒸餾、過濾、水洗、乾燥得到液態低熱量食用油脂，其特徵在於所述酯交換反應在微波加熱條件下進行，所述各反應組份的重量比為原料植物油:短碳鏈脂肪酸:催化劑:促進劑=120~130:100:0.15~2:1.5~10。
2.根據權利要求1所述的低熱量食用油脂的生產方法，其特徵在於所述各反應組份的重量比為原料植物油:短碳鏈脂肪酸:催化劑:促進劑=125-128:100:0.5^1:3~8。
3.根據權利要求1或2所述的低熱量食用油脂的生產方法，其特徵在於所述富含硬脂酸的原料植物油選自大豆油、菜籽油、花生油、棕櫚油、棉籽油、玉米油、葵花籽油、茶籽油、亞麻籽油、核桃油、米糠油、元寶楓油、玉米胚芽油中的任意一種或幾種。
4.根據權利要求1或2所述的低熱量食用油脂的生產方法，其特徵在於所述短碳鏈脂肪酸選自三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯中的任意一種或幾種。
5.根據權利要求1或2所述的低熱量食用油脂的生產方法，其特徵在於所述催化劑為醇鈉催化劑，選自甲醇鈉或乙醇鈉中的任意一種。
6.根據權利要求1或2所述的低熱量食用油脂的生產方法，其特徵在於所述促進劑選自丙二醇、乙醇中的任意一種。
7.根據權利要求1或2所述的低熱量食用油脂的生產方法，其特徵在於所述微波頻率為915MHC2.45GHz，微波發射功率為0.5^10瓦/毫升植物油。
8.根據權利要求1或2所述的低熱量食用油脂的生產方法，其特徵在於發生所述微波加熱催化酯交換反應時，反應物處於攪拌狀態。
【文檔編號】A23D9/02GK103689118SQ201210365417
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年9月27日 優先權日:2012年9月27日
【發明者】劉繼林 申請人:東至縣兄弟糧油購銷有限責任公司