從香精油中除去汙染物的方法

2023-10-09 18:32:29 1

專利名稱：從香精油中除去汙染物的方法
技術領域：
本發明總體上涉及調味料，更特別涉及香精油以及從其中除去汙染
背景技術：
香精油是源自果實的皮和植物的葉、莖、花、皮、根或忮的揮發性 油類，通常帶有植物或其果實的氣味或香味。香精油作為香料可用作飲
食的調味料，並可藥用。例如，香精油包括果皮油類如柑桔屬油(citrus oil)。柑桔屬油由壓榨或榨取柑桔果實皮而來。柑桔屬油源自於檸檬、 橙、酸橙(lime)、葡萄柚、紅橘、橘子、苦橙和香檸檬。其它的香精 油包括但不限制於葉油如薄荷油、香料油如丁香油和花油如玫瑰油。
香精油所來源的植物和果實被廣泛的種植，部分因它們所產出的香 精油。在種植中，常常向植物或果實或者兩者施加農藥以控制蟲害如昆 蟲、真菌以及雜草。儘管在種植中所施加的大部分農藥可通過衝洗收穫 物而除去，但有時一些農藥殘留保留在香精油所源自的植物或果實上， 並與香精油一起進行提取。此外，農藥例如殺菌劑可能會施加到採集的 果實上以預防腐爛，這些果實可能隨後被進行處理來製造香精油。因而， 香精油有時可包括痕量的農藥，本文中稱為農藥殘留。
因此，從香精油中除去農藥殘留是所期望的，並且對從香精油中高 效、經濟地除去這種汙染物的方法仍存在一種需求。
發明概述
本發明通過提供了一種從香精油中除去汙染物的方法滿足了上述需 求，該方法包括視情況或者用強酸交換樹脂或者用強鹼交換樹脂(本文 統稱為強離子交換樹脂)來接觸含汙染物的香精油。強離子交換樹脂通 過吸收或離子交換或者兩者從香精油中除去汙染物。適當地，強離子交 換樹脂從香精油中除去汙染物而基本上不降低香精油的感官特性。
本發明的其它目的、特徵和優點將從下面的說明、附圖和權利要求 中變得顯而易見。
附圖簡述


圖1是根據本發明的一實施方式從香精油中除去汙染物的系統示意圖。
實施方式詳述
如上所述，本發明提供了一種從香精油中除去汙染物的方法，包括 用強離子交換樹脂接觸含汙染物的香精油。所述離子交換樹脂適當地除 去了汙染物而不降低香精油的感官特性。因而，所處理的香精油保持有 其合乎需要的香味或香氣，或者兩者都有，但卻更加純正。
根據本發明的實施方式，所處理的香精油包括所有的香精油。香精 油是源自果實的皮和植物的葉、莖、花、皮、根或忮的揮發性油類，通 常帶有植物或其果實的氣味和/或香味。根據本發明的實施方式，所處理 的香精油類型包括但不限制於果皮油如柑桔屬油、葉油如薄荷油、香料 油如丁香油、花油如玫瑰油以及其它植物油如來自莖、皮、根和枝的油。 根據本發明的實施方式，適用於處理的柑桔屬油包括檸檬油、橙油、酸
橙油(lime oil)、葡萄柚油、紅橘油、橘子油、苦橙油和香檸檬油。 本發明的實施方式在從柑桔屬油中除去汙染物特別有效，但也適合用於 從任何香精油中除去汙染物。
本發明的實施方式適合於除去任何可通過強離子交換樹脂所去除的 香精油汙染物。根據本發明的實施方式，適合從香精油除去的汙染物實 例包括但不限制於農藥(pesticides)如殺昆蟲劑、殺菌劑和除草劑。 一些汙染物本性是酸性的， 一些是鹼性的。根據本發明的實施方式，可 除去的酸性農藥(pesticides)的實例包括但不限制於0PP(正苯基苯酚) 和2-4-D (2，4-二氯苯氧乙酸)。根據本發明的實施方式，可除去的鹼性 農藥(pesticides)的實例包括但不限制於抑黴唑、丙氯咪、涕必靈、西 維因、多菌靈、二嗪農、毒死蜱、甲霜林和殺撲磷。上述僅是根據本發 明實施方式的可除去汙染物的實施例，但本發明的實施方式也適用於除 去許多其它的汙染物。
根據本發明的實施方式，適當的強離子交換樹脂從香精油中除去汙 染物，而惟獨保留下香精油的感官特性。強離子交換樹脂為人們所熟知， 通常用於處理含水液體。然而，香精油是不含水的，且強離子交換樹脂 作用於從不含水系統如香精油中除去汙染物。強鹼陰離子交換樹脂適合 從香精油中除去酸性汙染物，強酸陽離子交換樹脂合從香精油中除去鹼 性汙染物。
許多適合的強鹼陰離子交換樹脂和強酸陽離子交換樹脂都是市購 的。適合的市購強鹼陰離子交換樹脂包括主要為大網狀交聯聚苯乙烯樹脂的Rohm & Haas Amberlite 樹脂。特別適合的市購食品級強鹼陰離子 交換樹脂是Rohm & Haas Amberlite FPA91CL，當其轉化為氫氧化物以 從柑桔屬油中除去OPP和其他酸性農藥時是非常有效的。用於除去鹼性 汙染物如鹼性農藥的適當強酸陽離子交換樹脂包括但不限制於為磺化二 乙烯基苯苯乙烯共聚物的Rohm & Haas Amberlite FPC22H樹脂。其他 適用於本發明實施方式中的適當強，子交換樹脂包括購自Dow化學公司 (Chemical Company)的Dowex 離子交換樹月旨、市購自Serva電泳有 限公司(Electrophoresis GmbH)的Serdolit 離子交換樹脂、購自 Qualichem公司的T42強酸陽離子交換樹脂和A23強鹼陰離子交換樹脂以 及購自Lanxess的Lewatit強離子交換樹脂。正如本領域的技術人員所 已知的，其它適合用於本發明實施方式中的強離子交換樹脂是市購的。
根據傳統方法，例如使香精油流過填料塔內的樹脂床來用強離子交 換樹脂對香精油加以處理。通常，根據本發明的實施方式，適合的吸收 塔或離子交換塔(column)裝有適當的強離子交換樹脂。如果離子交換 樹脂不是從香精油中除去預期汙染物的適當形式，即陰離子交換樹脂的 氫氧化物形式或者陽離子交換樹脂的氫形式，那么正如本領域的技術人 員所知的，可使用適當的鹼或酸將離子交換樹脂轉化成氫氧化物或氫的 形式。在用去離子水徹底清洗所述塔內的離子交換樹脂後，處理香精油 就準備就緒，適合將其從塔的頂部裝入塔中，並使其向下流過塔直到從 所述塔的底部排出並進入儲存槽。儘管本文所述的實施方式中水和香精 油通過離子交換樹脂流動是向下的，但應該理解的是，水和香精油的流 動可向上或以其它方向導流，但優選向下流動。適當地，離子交換樹脂 和香精油的相對數量和香精油在離子交換樹脂中的停留時間要使得能獲 得預期的汙染物去除。優選地，汙染物從香精油中基本上完全地除去。
參照圖l，例示了香精油處理系統IO，通常包括裝有離子交換樹脂 14的填料床塔12。進口 16按要求從水源(water supply) 18饋送去離 子水，從酸/鹼源(acid/base supply) 20饋送酸或鹼，或者從香精油箱 22中饋送香精油通過閥系統24進入塔12的頂部26中。塔出口 28通過 另一闊系統32經由塔12的底部30排出液體。出口 28通過閥系統32排 出水或酸或鹼溶液到排出管(drain)中(未示出)或者通過閥系統排出處 理過的香精油到處理後油的油箱中。連接到水源18的泵36通過下面的 閥系統32將去離子水反向流動地餵入塔12的底部30以反向衝洗所述塔。 當通過塔處理香精油時，清洗氮氣38能夠使塔12的頂部26的頂部空間 40充滿氮氣。清洗氮氣38另外也可用於充滿處理後油的油箱內的任何頂
部空間。設置在頂部空間40處或其附近的觀察鏡42有助於監控離子交 換樹脂床上面的液體高度。
實施中，塔12裝有適當的強離子交換樹脂14，並且塔裝有通過入口 閥系統24來自水源18的至少達到樹脂頂部的去離子水。觀察鏡42可用 於監控塔12內的去離子水的高度。所述塔12根據需要用回流泵36進行 反向衝洗以從樹脂中去除任何氣泡。
正如本領域的技術人員已知的，如果離子交換樹脂14並不是從香精 油中除去預期汙染物的適當形式，即陰離子交換樹脂的氫氧化物形式， 或者陽離子交換樹脂的氫形式，那麼使用適當的鹼或酸，離子交換樹脂 可轉化成氫氧化物形式或氫形式。鹼或酸通過入口閥系統24從酸/鹼源 20餵入到塔12中，同時去離子水通過下部閥系統32從所述塔的底部30 排出，到排出管(drain)中。當PH值顯示酸或鹼正被消耗，所述酸或 鹼就排入到合適的容器如不鏽鋼容器中。在樹脂轉化為適當的鹼或酸形 式後，隨著水通過下部閥系統32排出，直到排除管中，離子交換樹脂就 用來自水源18的去離子水徹底地清洗。清洗後，塔12準備用於處理香 精油。如果必要，對塔12再次反向衝洗以從樹脂中除去任何氣泡。香精 油適合從香精油油箱(oil tank) 22裝入塔的頂部26並使得通過所述塔 向下流動，直到它從所述塔的底部排出，進入儲存箱34中。
在以下的實施例中進一步對本發明進行說明，實施例不能以任何方 式解釋為是對本發明的保護範圍加以限制。相反，應該清楚地明白，在 閱讀本說明書後，對本領域的技術人員不言自明會有各種實施方案、變 型和其等同方案，但都不脫離本發明和所附加的權利要求書的保護範圍。
實施例1
在內直徑為6.4英寸、橫截面積為0.22平方英尺、總體積為1.76立 方英尺的8英尺吸附塔中，裝入去離子水到塔觀察鏡底部接頭(fitting) 下6英寸的高度。接著，向所述塔中以15-20英鎊的等分量(aliquots) 裝入58.5英鎊的Rohm & Haas Amberlite FPA91CL食品級強鹼陰離子 交換樹脂直到樹脂高度為6英尺，樹脂體積為1. 32立方英尺。每等份量 加入後，塔內的去離子水高度重新調整到下部觀察鏡接頭(fitting)下6 英寸的高度。這可通過從塔底部排出水來實現。然後加入去離子水，直 到水清澈地流過所述塔的底部並沒有漂浮的樹脂粒子。塔中的去離子水 的高度然後重新調整到樹脂床頂部上方的1英寸。為了將樹脂轉化為氫 氧化物形式，隨著水通過所述塔的底部被排出，5%氫氧化鈉溶液通過塔 的頂部緩慢地加入，直到排出塔底部的液體的PH值上升以表明氫氧化鈉溶液開始排出所述塔的底部。當溶液的PH值上升到9時，在不鏽鋼筒
(stainless steel drum)中收集排出物。將氫氧化鈉供入所述塔中，直到 250英鎊氫氧化鈉溶液已經泵入到塔中。要使得最後的氫氧化鈉溶液通過 塔向下流到所述塔觀察鏡底部的高度。然後停止氫氧化鈉流體以保證樹 脂床用溶液潤溼。然後通過所述塔的上部加入去離子水並且通過塔的底 部回收流體。要使氫氧化鈉溶液完全地從所述塔中排出，然後用去離子 水清洗所述塔直到排出塔的水的PH值下降到8或以下。在轉化過程中， 氫氧化鈉溶液應該與樹脂床接觸至少15分鐘的時間。然後樹脂為氫氧化 物形式並且所述塔準備裝入香精油如葡萄柚油。去離子水的高度降低到 塔觀察鏡的底部，但仍然覆蓋樹脂床。重要的是不讓樹脂床暴露於塔氣 氛中。
300加侖的移動式油箱可裝有283加侖的白色葡萄柚油，且對油箱內 的頂部空間進行衝洗並保持有氮氣。然後通過所述塔的頂部供入白色葡 萄柚油，同時從塔的底部排出水並進入到排出管中，直到從所述塔的排 出物從水變換成油。饋送的葡萄柚油以大約每分鐘5. 3英鎊葡萄柚油的 流速從塔的底部排出進入到儲存箱中。在全部283加侖的白色葡萄柚油 通過所述塔並裝入到儲存容器中以後，所述容器的頂部空間充入氮氣。
應該可以理解，上文涉及了本發明的具體實施方式
，並且對此可以 進行許多改變，都不脫離由以下權利要求所限定的本發明的範圍。
權利要求
1、從香精油中除去汙染物的方法，包括用強離子交換樹脂接觸含汙染物的香精油。
2、 權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述香精油選自由果皮油(ped oil)、葉油、香料油和花油組成的組中。
3、 權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述香精油包括柑桔屬油。
4、 權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述柑桔屬油選自由檸檬油、 橙油、酸橙油(lime oil)、葡萄柚油、橘子油、苦橙油和香檸檬油組 成的組中。
5、 權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述汙染物是酸性的，且所述 強離子交換樹脂為強鹼陰離子交換樹脂。
6、 權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述汙染物是鹼性的，且所述 強離子交換樹脂為強酸陽離子交換樹脂。
7、 權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述汙染物是農藥殘渣。
8、 權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述農藥殘渣為殺蟲劑。
9、 權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述汙染物是正苯基苯酚。
10、 權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述汙染物是2， 4-二氯苯氧 乙酸。
11、 權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述汙染物選自由抑黴唑、 丙氯咪、涕必靈、西維因、多菌靈、二嗪農、毒死蜱、甲霜林和殺撲磷 組成的組中。
12、 權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述用強離子交換樹脂接觸 香精油的步驟包括將所述香精油通過強離子交換樹脂床。
13、 從香精油中除去汙染物的方法，包括用強離子交換樹脂接觸含汙染 物的香精油，使得所述強離子交換樹脂除去至少一部分汙染物而基本上 不降低所述香精油的感官特性。
14、 權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述強離子交換樹脂基本全 部從香精油中除去汙染物。
15、 權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述香精油選自由果皮油(peel oil)、葉油、香料油和花油組成的組中。
16、 權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述香精油包括柑桔屬油。
17、 權利要求16所述的方法，其特徵在於，所述柑桔屬油選自由檸檬油、 橙油、酸橙油(lime oil)、葡萄柚油、橘子油、苦橙油和香檸檬油組 成的組中。
18、 權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述汙染物是酸性的，且所 述強離子交換樹脂為強鹼陰離子交換樹脂。
19、 權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述汙染物是鹼性的，且所 述強離子交換樹脂為強酸陽離子交換樹脂。
20、 權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述汙染物是農藥殘渣。
21、 權利要求20所述的方法，其特徵在於，所述農藥殘渣為殺蟲劑
22、 權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述用強離子交換樹脂接觸 香精油的步驟包括將所述香精油通過強離子交換樹脂床。
全文摘要
從香精油除去汙染物的方法，包括用強酸陽離子交換樹脂或強鹼陰離子交換樹脂接觸含汙染物的香精油。
文檔編號B01J39/04GK101203310SQ200680022015
公開日2008年6月18日 申請日期2006年5月23日 優先權日2005年6月21日
發明者埃斯蒂班·A·伯特拉, 史蒂芬·G·卡爾森, 特倫斯·拉德福特, 艾德·S·奧蘭斯基 申請人:可口可樂公司