一種降低植物油反式脂肪酸含量的脫色方法
2023-06-03 17:01:26 1
專利名稱：一種降低植物油反式脂肪酸含量的脫色方法
技術領域：
一種降低植物油反式脂肪酸含量的脫色方法，屬於植物油精煉脫色技術領域。
背景技術：
植物油在精煉脫色過程中，油酸、亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸在不同 程度上形成一定的反式氫過氧化物，在氫過氧化物進一步的反應中產生了反式
脂肪酸；除了氫過氧化物轉化外，脫色過程中自由基的存在，會催化不飽和雙 鍵形成反式酸；酸性催化劑存在下，脂肪酸發生反式異構化。植物油脫色用吸 附白土具有固體酸的性質，表面具有Bronsted酸中心及Lewis酸中心，脫色過 程直接影響植物油中的反式脂肪酸含量。目前，尚無研究或報導，從降低反式 脂肪酸的角度，對脫色工藝進行改進，現有的脫色工藝也未考慮脫色過程中脂 肪酸的反式異構化，只是從油脂的脫色效果出發，為了達到有效脫色和節約成 本的目的，通常對脫色用吸附白土進行充分活化，使吸附劑的表面吸附活性點 充分激活，採用儘可能少的吸附劑進行植物油脫色。但是，白土吸附劑表面的 活性點除了具有吸附性之外，同時具有酸催化性能，充分激活則酸催化性能大 大增強，易導致脫色過程中形成反式脂肪酸。反式脂肪酸與人類心血管疾病、 糖尿病、老年痴呆、癌症等疾病的發生、發展呈正相關，反式脂肪酸問題已成 為近年來油脂加工和食品安全領域關注的焦點，國際組織和歐美各國對反式脂 肪酸的膳食安全問題非常重視。因此有必要對植物油中的反式脂肪酸含量進行 嚴格控制，從植物油中反式脂肪酸含量的角度出發，對脫色工藝進行改進，在 有效吸附脫色的同時，儘可能的降低脂肪酸的反式異構化。
發明內容
本發明的目的是提供一種降低植物油反式脂肪酸含量的脫色方法，採用本 方法可以降低植物油脫色過程中形成反式脂肪酸的量。
本發明的技術方案 一種降低植物油反式脂肪酸含量的脫色方法，以活性 白土、中和植物油為原料，根據吸附活性白土的Bronsted酸中心和Lewis酸中 心數量選擇適當的吸附活性白土，控制脫色溫度、白土用量、脫色時間、攪拌 速率，進行中和油的吸附脫色；
在中和植物油中加入活性白土於一定溫度和真空度下攪拌脫色，活性白土 Bronsted酸中心18-22mmol/g、 Lewis酸中心2.7-3.3mmol/g，活性白土添加量為 油重的1%，攪拌速度220-260r/min，真空度50mmHg,脫色時間30-50分鐘，
3脫色溫度100-120。C;脫色完成後，取出樣品，立即於冷卻水中冷卻到60。C，過 濾，得到低反式脂肪酸的脫色植物油。
所述的脫色方法，活性白土的Bronsted酸中心20mmol/g、 Lewis酸中心 3mmol/g，活性白土添加量為油重的1%，攪拌速度250r/min，真空度50mmHg， 脫色時間40分鐘，脫色溫度ll(TC。
採用活性白土、中和植物油為原料，以活性白土為吸附劑，進行中和油脫 色。採用振蕩吸附法進行中和油脫色，以羅維朋比色檢測色澤，評價脫色效果， 以高效氣相色譜法測定的反式脂肪酸含量為指標，確定脫色工藝。
1、 白土的酸活性點
油脂脫色用吸附白土通常以蒙脫土或凹凸棒土為原料，進行酸-熱活化。吸 附劑的兩種活性點(Bnmsted酸活性點及Lewis酸活性點)的數量直接影響吸附 劑的吸附性能和酸催化性能，活性點過少則吸附效果不佳，活性點過多則酸催 化效果過強，易導致脂肪酸的反式異構化，所以需要通過適當的酸濃度、時間、 溫度進行活化，控制表面的酸活性點數量。
2、 白土用量
活性白土對植物油中的色素具有一定的吸附容量，脫色過程中白土用量不 足則脫色效果不達標；而白土用量過多， 一方面造成資源的浪費，另一方面白 土酸催化活性點的總量增加，產生更多的反式脂肪酸。
3、 脫色時間
脫色包括外擴散、外表面吸附、內擴散、內表面吸附這四個階段，整個過 程需要一定的時間。時間不足則白土不能充分被利用，時間過長不僅造成能源 和資源的浪費，而且，催化時間增加則催化形成反式脂肪酸更多，所以有必要 探討脫色時間。
4、 脫色溫度
植物油粘度較大，溫度升高可降低體系粘度，有利於提高吸附速率，但是 溫度過高不利於物理吸附的進行，而且會帶來一系列副反應，因此有必要考慮 脫色溫度的影響。
5、 攪拌速度
植物油粘度較大，攪拌有利於降低粘度，增加白土與油中色素的碰撞，提 高吸附脫色速率，但是攪拌同時會增加催化形成反式酸的速率，因此，攪拌速 率對脫色和催化形成反式結構均有影響。
在中和植物油中加入活性白土於一定溫度和真空度下攪拌脫色，活性白土 Bronsted酸中心18-22mmol/g、 Lewis酸中心2.7-3.3mmol/g，活性白土添加量1% (g/g油重)，攪拌速度220-260r/min (250r/min)，真空度50mmHg(絕對壓力)， 脫色時間30-50分鐘(40min)，脫色溫度100-120。C (ll(TC)。脫色完成後，取出樣品，立即於冷卻水中冷卻到6(TC,過濾，得到低反式脂肪酸的脫色植物油。 脫色效果檢測
參考國標GB/T 22460動植物油脂羅維朋色澤的測定。 反式脂肪酸檢測
參考國標GB/T22110食品中反式脂肪酸的測定氣相色譜法。 酸活性點的測定
利用吡啶(Py)吸附量和二甲基吡啶(2，6-DMPy)吸附量間接反映總酸、 Bronsted酸中心數量，進一步推斷Lewis酸中心的數量。
標準曲線不同濃度的吡啶和二甲基吡啶環己烷標準溶液分別於250nm和 262nm處比色，以溶劑空白為參比，測定吸光度，建立吡啶與二甲基吡啶的標 準曲線。卩比啶回歸方程y=23.638x-0.0209 ， R2 =0.9998 ， 線性範圍 0.0051g/L-0.0374g/L，吡啶的標準曲線如圖1所示。
2,6-二甲基吡啶的回歸方程y=28.701x+0.0251 ， R2=0.998 ，線性範圍 0.005g/L-0.0387g/L， 2,6-二甲基吡啶的標準曲線如圖2所示。
Bronsted酸中心及Lewis酸中心的測定配置吡啶與二甲基吡啶的環己烷溶 液，以液固比50 : 1與活性白土混合，於298K，超聲波振蕩1小時，取上清液， 以溶劑空白為參比，分別測定250nm和262nm處的吸光值，根據標準曲線確定 吡啶和二甲基吡啶的殘留濃度，計算Bronsted酸中心及Lewis酸中心數量。
脫色油的品質
對脫色油的羅維朋色澤和反式脂肪酸含量進行了檢測，結果表明脫色大豆 油的色澤黃色值為23-30，紅色值為2.3-3.2 (採用5英寸比色皿測定)；反式脂 肪酸含量0.1%-0.15%。
本發明的有益效果本發明採用一定的工藝進行植物油的脫色，降低植物 油脫色過程中形成的反式脂肪酸，屬於開創性研究。
通過本脫色工藝進行中和油的脫色，可以減少脂肪酸的反式異構化，降低 反式脂肪酸含量，提高植物油品質，有利於人體健康。
提供了脫色白土的選擇依據，確定了脫色的具體工藝，對脫色油的色澤和 反式脂肪酸含量進行評價，實現了有效脫色的同時降低反式脂肪酸的目的。
本發明對降低植物油中的反式脂肪酸含量，建立低反式酸脫色工藝，為構 建健康植物油加工工藝奠定基礎。
圖1吡啶標準曲線。
圖2 2,6-二甲基吡啶標準曲線。
具體實施例方式
實施例1
5lOO.OOg中和大豆油中加入l.OOg活性白土，活性白土 Bronsted酸中心 22mmol/g、 Lewis酸中心3.3mmol/g， 110°C， 50mmHg的真空度(絕對壓力)，攪 拌速度250r/min，攪拌脫色40分鐘。脫色完成後，取出樣品，立即於冷卻水中 冷卻到6(TC，過濾，得到低反式脂肪酸的脫色植物油，羅維朋比色檢測脫色效 果和反式脂肪酸含量。
檢測所得最終脫色油的紅色澤為23，紅色值為3.3;反式脂肪酸含量0.17%。
實施例2
100.00g中和大豆油中加入l.OOg活性白土，活性白土 Bronsted酸中心 20mmol/g、 Lewis酸中心3mmol/g， ll(TC， 50mmHg的真空度(絕對壓力)，攪拌 速度250r/min，攪拌脫色40分鐘。脫色完成後，取出樣品，立即於冷卻水中冷 卻到6(TC，過濾，得到低反式脂肪酸的脫色植物油，羅維朋比色檢測脫色效果 和反式脂肪酸含量。
檢測所得最終脫色油的紅色澤為25，紅色值為2.6;反式脂肪酸含量0.11%。
實施例3
110.00g中和大豆油中加入1.10g活性白土，活性白土 Bronsted酸中心 20mmol/g、 Lewis酸中心3mmol/g， 105°C， 50mmHg的真空度(絕對壓力)，攪拌 速度240r/min，攪拌脫色45分鐘。脫色完成後，取出樣品，立即於冷卻水中冷 卻到6(TC，過濾，得到低反式脂肪酸的脫色植物油，羅維朋比色檢測脫色效果 和反式脂肪酸含量。
檢測所得最終脫色油的紅色澤為28，紅色值為2.8;反式脂肪酸含量0.10%。
實施例4
120.00g中和大豆油中加入1.20g活性白土，活性白土 Bronsted酸中心 20mmol/g、 Lewis酸中心3mmol/g， 120°C， 50mmHg的真空度(絕對壓力)，攪拌 速度260r/min,攪拌脫色50分鐘。脫色完成後，取出樣品，立即於冷卻水中冷 卻到6(TC，過濾，得到低反式脂肪酸的脫色植物油，羅維朋比色檢測脫色效果 和反式脂肪酸含量。
檢測所得最終脫色油的紅色澤為23，紅色值為2.3;反式脂肪酸含量0.15%。
權利要求
1.一種降低植物油反式脂肪酸含量的脫色方法，其特徵是以活性白土、中和植物油為原料，根據吸附活性白土的Bronsted酸中心和Lewis酸中心數量選擇適當的吸附活性白土，控制脫色溫度、白土用量、脫色時間、攪拌速率，進行中和油的吸附脫色；在中和植物油中加入活性白土於一定溫度和真空度下攪拌脫色，活性白土Bronsted酸中心18-22mmol/g、Lewis酸中心2.7-3.3mmol/g，活性白土添加量為油重的1％，攪拌速度220-260r/min，真空度50mmHg，脫色時間30-50分鐘，脫色溫度100-120℃；脫色完成後，取出樣品，立即於冷卻水中冷卻到60℃，過濾，得到低反式脂肪酸的脫色植物油。
2. 根據權利要求1所述的脫色方法，其特徵是活性白土的Bronsted酸中心 20mmol/g、 Lewis酸中心3mmol/g，活性白土添加量為油重的1%，攪拌速度 250r/min，真空度50mmHg，脫色時間40分鐘，脫色溫度11(TC。
全文摘要
一種降低植物油反式脂肪酸含量的脫色方法，屬於植物油精煉脫色技術領域。本發明以活性白土、中和植物油為原料，一方面，對脫色土進行選擇，另一方面，控制脫色溫度、白土用量、脫色時間、攪拌速率，綜合考慮脫色效果和脂肪酸的反式異構化，得到降低脂肪酸反式異構化的脫色工藝。本發明降低了脫色過程中形成反式脂肪酸的含量，建立低反式酸脫色工藝，對改進植物油精煉加工工藝起了很好的引導作用，為構建健康植物油加工工藝奠定基礎。
文檔編號C11B3/00GK101538508SQ20091003052
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月14日 優先權日2009年4月14日
發明者劉元法, 良 單, 宋志華, 王興國, 金青哲, 黃健花 申請人:江南大學