抗低溫高碘值棕櫚油的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種抗低溫高碘值棕櫚油的制備方法，（1）溫度60～80℃下，將碘值為60以上的棕櫚油在攪拌作用下加熱，全部溶解，然后降溫至-10～0℃，恒溫；再升溫3～6℃，恒溫；降溫4～8℃，恒溫。（2）將（1）中得到的棕櫚油轉(zhuǎn)入分離設備，在-15～-5℃下，離心分離至油脂分為固液兩相。取液相，得到棕櫚油產(chǎn)品。利用本發(fā)明提供的一種抗低溫高碘值棕櫚油的制備方法，可以得到碘值高于75的抗低溫的棕櫚油產(chǎn)品。本發(fā)明方法未引入結(jié)晶抑制劑、結(jié)晶溶劑等新物質(zhì)，提高了分離效率以及分離效果，大幅縮短了工藝操作時間；過程無廢水產(chǎn)生、安全性好，過程能量消耗較低，最終產(chǎn)品質(zhì)量好，應用前景廣闊。
【專利說明】抗低溫高碘值棕櫚油的制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于化學工程工業(yè)結(jié)晶【技術(shù)領域】，具體涉及一種抗低溫高碘值棕櫚油的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]棕櫚油是從油棕樹上的棕果肉中榨取出來的，主要為甘油三酯(質(zhì)量分數(shù)約為98%)，和少量的甘油二酯和甘油一酯，甘油三酯由甘油和長鏈脂肪酸形成，其長鏈脂肪酸主要包括:棕櫚酸質(zhì)量分數(shù)約為45%，油酸與亞油酸的質(zhì)量分數(shù)約為40%，不同的長鏈脂肪酸可以形成不同的甘油三酯。棕櫚油的飽和程度約為50%，由于其不含膽固醇，富含維生素E及胡蘿卜素，且價格低廉，在國內(nèi)外被廣泛用于烹飪和食品制造業(yè)。目前棕櫚油是世界油脂市場的一個重要組成部分，它在世界油脂總產(chǎn)量中的比例超過30%。
[0003]棕櫚油等油脂的精制加工方法主要包括精煉和改性，其中精煉的目的是去除原料棕櫚油中影響油脂色澤、滋味、品質(zhì)的非甘油三酯組分，而改性是為了去除部分較高熔點的甘油三酯，提高油脂的不飽和度，拓寬油脂的應用范圍。由于棕櫚油富含甘油三酯，其凝固點為30°C左右，在冬季等寒冷氣候條件下運輸、儲存時，易結(jié)晶析出部分熔點較高的甘油三酯，產(chǎn)生混濁絮凝現(xiàn)象，不便于使用。盡管對油品質(zhì)量沒有影響，但消費者容易將混濁油品認為是質(zhì)量差或變質(zhì)的油品，因此對棕櫚油進行改性就很重要。由于改性可以在一定程度上去除較高熔點的甘油三酯，改善油脂的理化性能，降低油脂的凝固點，擴展油脂的地域應用范圍，延長產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)品檔次，因此在油脂的精制加工方面具有更加重要的地位。棕櫚油的改性方法有主要有加入抑晶劑、酯交換、分提結(jié)晶。其中，分提結(jié)晶是根據(jù)棕櫚油油脂中不同甘油三酯的熔點差異及溶解度的不同，通過冷結(jié)晶卻使高熔點組分產(chǎn)生結(jié)晶，經(jīng)過濾或離心分離等手段部分去除高熔點甘油三酯，得到較低熔點的組分，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的純化和分級。分提結(jié)晶可以將棕櫚油分提成性能不同、用途不同的多種產(chǎn)品，如:低于24度熔點的棕櫚油，不飽和度較高，是有一定營養(yǎng)價值的食用油；24度熔點左右的棕櫚油一般用于餅干、泡面及其他副食品的煎炸；30多度熔點的棕櫚油適用于人造奶油、代可可脂；40、50度高熔點的棕櫚油適用于肥皂、化妝品等工業(yè)。通過這樣分級，從而延長產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈和提升產(chǎn)品檔次。
[0004]在棕櫚油期貨交易中一般用“度”來表示棕櫚油類別，“度”是根據(jù)所含油脂的熔點命名的；也可以采用碘值來標識棕櫚油的類別，碘值的測定在國際上通用的方法是美國油脂協(xié)會Cdl-25韋氏測定法，即每100g油脂吸收碘的質(zhì)量(g/g)。油脂的碘值越高，熔點越低。由于一般棕櫚液油碘值超過60之后，熔點低于16度，室溫條件下檢測熔點指標越來越困難，轉(zhuǎn)而采用碘值來標識產(chǎn)品。
[0005]目前，棕櫚油的分提結(jié)晶方法有主要三種:表面活性劑分提結(jié)晶、溶劑分提結(jié)晶、干法分提結(jié)晶。其基本原理是利用不同酯類在物理、化學和營養(yǎng)性質(zhì)上的差異，把棕櫚油等液態(tài)油脂加工轉(zhuǎn)換成不同產(chǎn)品。其中，干法分提結(jié)晶技術(shù)不需引入其他結(jié)晶溶劑，直接將原料油通過冷卻結(jié)晶的方式制備得到產(chǎn)品，過程不需用溶劑，無廢水產(chǎn)生、過程操作較短、安全性好等優(yōu)點。同時過程能量消耗較低，最終產(chǎn)品質(zhì)量也好，應用前景最廣闊。
[0006]中國專利CN1412286A研究了在棕櫚油中加入質(zhì)量分數(shù)為0.005~2.0%的脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸聚甘油酯、失水山梨糖醇三硬脂酸酯等結(jié)晶抑制劑，來延遲棕櫚油中渾濁的方法，提高油脂的抗凍能力，其濁點范圍為2~7°C。但是由于抑晶劑的加入，同時也破壞了棕櫚油自身耐高溫、抗氧化的優(yōu)點，增加了棕櫚油的生產(chǎn)成本。中國專利CN102719311A研究了棕櫚油的干法分提，與原工藝相比，通過加入晶種，降低了油脂分提時間17h (占原工藝的25%)，降低了分提成本約44%，但是由于只是采用了單程降溫，產(chǎn)生的細晶較多，過濾分離困難，只能制備出碘值為70左右的產(chǎn)品，未達到抗低溫的目的，產(chǎn)品質(zhì)量有待進一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種抗低溫高碘值棕櫚油的制備方法，是一種干法分提結(jié)晶技術(shù)，不引入其他溶劑，進一步降低了制備的成本和操作難度，提高了棕櫚油品質(zhì)，其碘值達到75以上。
[0008]本發(fā)明采用碘值為60以上的特級棕櫚油為原料，這種棕櫚油經(jīng)過上游多次分提后，高熔點的甘油三酯60%以上已經(jīng)被分離出去，余下的甘油三酯組分組成范圍變窄，給進一步分提帶來困難。
[0009]本發(fā)明提供的制備抗低溫高碘值棕櫚油方法，其特征如下:
[0010](I)溫度60~80°C下，將碘值為60以上的棕櫚油在攪拌作用下加熱，全部溶解，然后降溫至-10~0°C，恒溫；再升溫3~6°C，恒溫；降溫4~8°C，恒溫。
[0011](2)將(I)中得到的棕櫚油轉(zhuǎn)入分離設備，在-15~-5°c下，離心分離至油脂分為固液兩相。取液相，得到棕櫚油產(chǎn)品。
[0012]所述的方法中，升溫速率為0.1~1°C /min。
[0013]所述的方法中，降溫速率為0.1~1°C /min。
[0014]所述的方法中，恒溫時間為10~60min。
[0015]本發(fā)明方法的降溫過程特征是，物料降溫至-10~0°C，恒溫，然后采用鋸齒形變溫曲線，每個鋸齒形變溫操作包括:物料升溫3~6°C，恒溫；降溫4~8°C，恒溫。降溫幅度比升溫幅度大I~2°C。
[0016]為了進一步提高棕櫚油產(chǎn)品質(zhì)量，提高棕櫚油碘值，降溫過程中還可以進行2個或2個以上的鋸齒形變溫操作，即在步驟(1)的后面再進行升溫-降溫操作:物料升溫3~6°C，恒溫；再降溫4~8°C，恒溫。降溫幅度比升溫幅度大I~2°C。多個鋸齒形變溫操作時重復此步驟，再進行物料分離?？梢愿鶕?jù)棕櫚油產(chǎn)品質(zhì)量需求選擇鋸齒形變溫個數(shù)，優(yōu)選不超過4個鋸齒形變溫操作。過多的鋸齒形變溫操作會延長總體操作時間，降低分提效率。
[0017]根據(jù)上述方法進行I個鋸齒形變溫操作，棕櫚油的碘值可以提高0.5~3 ;每多進行I個鋸齒形變溫操作，棕櫚油的碘值可以進一步提高0.2~I。單程分提結(jié)晶質(zhì)量收率80%以上。
[0018]普通單程降溫干法分提操作，其缺點是，當油脂降溫冷卻時，由于黏度的增加，低熔點軟脂會附在高熔點的硬脂上，得到的晶體顆粒大小不規(guī)則，從而影響所有組分的質(zhì)量和收率。即使采用緩慢的冷卻降溫速率，也會產(chǎn)生大量的細小顆粒，給后續(xù)的離心分離操作帶來很大的困難。本發(fā)明方法提出的鋸齒形變溫操作，冷卻結(jié)晶后產(chǎn)生的細小晶體在后續(xù)升溫操作中大部分溶解，升溫起到細晶消除的作用，進而有利于油脂晶體的生長，使油脂晶體的粒度大幅度提聞，從而提聞后續(xù)分尚效果，提聞了廣品品質(zhì)。
[0019]根據(jù)棕櫚油產(chǎn)品質(zhì)量的需求，來選擇分提結(jié)晶次數(shù)，即使用上一次分提產(chǎn)品為原料，重復步驟(1) (2)的操作，其中步驟(1)中的鋸齒形變溫個數(shù)也可以選擇，進一步提高分提效果，提高產(chǎn)品品質(zhì)。優(yōu)選不超過4次分提結(jié)晶操作，過多的分提次數(shù)會延長總體操作時間，降低分提效率。
[0020]采用本發(fā)明方法進行四次分提結(jié)晶，每次分提結(jié)晶采用4個鋸齒形變溫操作，得到的棕櫚油產(chǎn)品碘值達到75以上，過程總質(zhì)量收率40%以上。
[0021]本發(fā)明方法中分離操作采用離心分離，可以提高分離效果，大幅度縮短分離時間。若采用過濾分離，由于油脂黏度大，過濾分離速度較慢，分離效果差，且濾膜拆卸清洗等導致分離時間大幅度延長。
[0022]利用本發(fā)明提供的一種抗低溫高碘值棕櫚油的制備方法，可以得到碘值高于75的抗低溫的棕櫚油產(chǎn)品。本發(fā)明方法未引入結(jié)晶抑制劑、結(jié)晶溶劑等新物質(zhì)，提高了分離效率以及分離效果，大幅縮短了工藝操作時間；過程無廢水產(chǎn)生、安全性好，過程能量消耗較低，最終產(chǎn)品質(zhì)量好，應用前景廣闊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1:原料棕櫚 油DSC譜圖；
[0024]圖2:原料棕櫚油HPLC譜圖；
[0025]圖3:實施例1超級棕櫚油DSC譜圖；
[0026]圖4:實施例2超級棕櫚油DSC譜圖；
[0027]圖5:實施例3超級棕櫚油DSC譜圖；
[0028]圖6:實施例4超級棕櫚油DSC譜圖；
[0029]圖7:實施例5超級棕櫚油DSC譜圖；
[0030]圖8:實施例5超級棕櫚油HPLC譜圖；
【具體實施方式】
[0031]下述實施例對本發(fā)明進行詳細描述:
[0032]實施例1:(一次一齒)
[0033]溫度80°C下，將碘值為64的棕櫚油在攪拌作用下加熱，全部溶解，然后以1°C/min的降溫速率降溫至-3°C,恒溫養(yǎng)晶60min ;再以0.2V /min的速率升溫至0°C,恒溫60min ；以0.20C /min的速率降溫至_4°C，恒溫60min。將所得到的油脂轉(zhuǎn)入分離器，在_5°C離心分離20min,油脂分為固液兩相,分液去除固體油脂,得到碘值為67.05棕櫚液油。收率為80.6%，產(chǎn)品DSC圖片如圖3所示。從DSC圖中可以看出，與圖1的原料油脂DSC圖相比，結(jié)晶峰溫度由-2.96°C降低到-3.31 °C，熔點降低了 0.35°C。
[0034]實施例2:(一次二齒)
[0035]溫度60°C下，將碘值為64的棕櫚油在攪拌作用下加熱，全部溶解，然后以0.8°C /min的降溫速率降溫至_10°C,養(yǎng)晶20min ;再以0.5°C /min的升溫速率升溫至_4°C,保溫20min，以0.5°C /min的降溫速率降溫至_12°C，保溫20min ;再以0.3°C /min的升溫速率升溫至_6°C,保溫20min,以0.3°C /min的降溫速率降溫至-14°C,保溫20min。將所得到的油脂轉(zhuǎn)入分離器，在-15°C離心lOmin，油脂分為固液兩相，分液去除固體油脂，得到碘值為67.7棕櫚液油。收率為83.2%。產(chǎn)品DSC圖片如圖4所示，結(jié)晶峰溫度-3.91°C。
[0036]實施例3:(一次二齒+ 二次二齒)
[0037]溫度80°C下，將碘值為63的棕櫚油在攪拌作用下加熱，全部溶解，然后以0.7V /min的降溫速率降溫至O°C，養(yǎng)晶30min ;再以0.5°C /min的升溫速率升溫至4°C，保溫30min ;以0.5°C /min的降溫速率降溫至_2°C,保溫30min。再以0.3°C /min的升溫速率升溫至2°C,保溫30min ;以0.3°C /min的降溫速率降溫至_4°C,保溫30min。將得到的油脂轉(zhuǎn)入分離器，在_5°C離心15min，油脂分為固液兩相，分液去除固體油脂，得到碘值67.1棕櫚液油。收率為82.4%。
[0038]取一次分提得到的棕櫚油，在溫度80°C下加熱，全部溶解，然后以TC /min的降溫速率降溫至_2°C，養(yǎng)晶30min ;再以0.3°C /min的升溫速率升溫至3°C，保溫30min ;以0.3°C /min的降溫速率降溫至_4°C,保溫30min。再以0.2°C /min的升溫速率升溫至1°C,保溫30min ;以0.TC /min的降溫速率降溫至_6°C，保溫30min。將得到的油脂轉(zhuǎn)入分離器，在-6°C離心15min，油脂分為固液兩相，分液去除固體油脂，得到碘值71.08棕櫚液油。收率為82.1%，產(chǎn)品DSC圖片如圖5所示，結(jié)晶峰溫度-6.12°C。
[0039]實施例4:(一次三齒+ 二次三齒+三次三齒)
[0040]溫度70°C下，將碘值為63的棕櫚油在攪拌作用下加熱，全部溶解，然后以TC /min的降溫速率降溫至-10°C，養(yǎng)晶40min ;再以0.7°C /min的升溫速率升溫至_4°C，保溫40min ;以0.6°C /min的降溫速率降溫至-12°C,保溫40min。再以0.5°C /min的升溫速率升溫至-7°C,保溫40min ;以0.4°C /min的降溫速率降溫至_14°C,保溫40min ;再以0.3°C /min的升溫速率升溫至_11°C,保溫40min ；0.3°C /min的降溫速率降溫至-15°C,保溫40min。將得到的油脂轉(zhuǎn)入分離器，在_15°C離心15min，油脂分為固液兩相，分液去除固體油脂，得到碘值68.5棕櫚液油。收率為80.3%
[0041]取一次分提得到的棕櫚油，在溫度73°C下加熱，全部溶解，然后以0.8°C /min的降溫速率降溫至-2°C,養(yǎng)晶40min ;再以0.6°C /min的升溫速率升溫至4°C,保溫40min ;以0.6V /min的降溫速率降溫至_4°C,保溫40min。再以0.5°C /min的升溫速率升溫至1°C,保溫40min ；以0.4°C /min的降溫速率降溫至_6°C,保溫40min ;再以0.2V /min的升溫速率升溫至-3°C,保溫40min ;以0.1°C /min的降溫速率降溫至_7°C,保溫40min。將得到的油脂轉(zhuǎn)入分離器，在_7°C離心15min，油脂分為固液兩相，分液去除固體油脂，得到碘值71.78棕櫚液油。收率為81.6%
[0042]取二次分提得到的棕櫚油，在溫度78°C下加熱，全部溶解，然后以0.90C /min的降溫速率降溫至0°c,養(yǎng)晶40min ;再以0.8°C /min的升溫速率升溫至6°C,保溫40min ;以0.7V Mn的降溫速率降溫至_2°C，保溫40min。再以0.6°C /min的升溫速率升溫至3°C，保溫40min ;以0.5°C /min的降溫速率降溫至_4°C,保溫40min ;再以0.3°C /min的升溫速率升溫至-1°C,保溫40min ；以0.2V /min的降溫速率降溫至_5°C,保溫40min。將得到的油脂轉(zhuǎn)入分離器，在_5°C離心15min，油脂分為固液兩相，分液去除固體油脂，得到碘值為73.56的棕櫚液油。收率為82.8%，產(chǎn)品DSC圖片如圖6所示，結(jié)晶峰溫度_8.51°C。
[0043]實施例5:(一次四齒+ 二次四齒+三次四齒+四次四齒)[0044]溫度62°C下，將碘值為60的棕櫚油在攪拌作用下加熱，全部溶解，然后以1°C /min的降溫速率降溫至0°C，養(yǎng)晶30min ;再以0.5°C /min的升溫速率升溫至6°C，保溫30min ；以0.5°C /min的降溫速率降溫至_2°C,保溫30min。再以0.4°C /min的升溫速率升溫至3°C,保溫30min ;以0.4°C /min的降溫速率降溫至_3°C,保溫30min ;再以0.3°C /min的升溫速率升溫至1°C,保溫30min ;以0.3°C /min的降溫速率降溫至_5°C,保溫30min ;再以0.2V /min的升溫速率升溫至-2V，保溫30min ;以0.1°C /min的降溫速率降溫至_6°C，保溫30min。將得到的油脂轉(zhuǎn)入分離器，在-6°C離心lOmin，油脂分為固液兩相，分液去除固體油脂，得到碘值66.35棕櫚液油。收率為82.7%
[0045]取一次分提得到的棕櫚油，在溫度70°C下加熱，全部溶解，然后以1°C /min的降溫速率降溫至_2°C，養(yǎng)晶30min ;再以0.8°C /min的升溫速率升溫至4°C，保溫30min ；以0.7V Mn的降溫速率降溫至_4°C，保溫30min。再以0.7V /min的升溫速率升溫至1°C，保溫30min ;以0.6°C /min的降溫速率降溫至_6°C,保溫30min ;再以0.6°C /min的升溫速率升溫至_2°C，保溫30min ;以0.5°C /min的降溫速率降溫至_8°C，保溫30min ;再以0.3 °C /min的升溫速率升溫至_5°C,保溫30min ;以0.1°C /min的降溫速率降溫至_9°C,保溫30min。將得到的油脂轉(zhuǎn)入分離器，在-9°C離心lOmin，油脂分為固液兩相，分液去除固體油脂，得到碘值70.11棕櫚液油。收率為81.6%
[0046]取二次分提得到的棕櫚油，在溫度75°C下加熱，全部溶解，然后以0.8°C /min的降溫速率降溫至_6°C，養(yǎng)晶30min ;再以0.6V /min的升溫速率升溫至0°C，保溫30min ；以0.50C /min的降溫速率降溫至_8°C，保溫30min ;再以0.5°C /min的升溫速率升溫至_3°C，保溫30min ;以0.4 °C /min的降溫速率降溫至30min ;再以0.4 °C /min的升溫速率升溫至-6°C,保溫30min ; 以0.3°C /min的降溫速率降溫至-11°C,保溫30min ;再以0.30C /min的升溫速率升溫至_8°C，保溫30min ;以0.1°C /min的降溫速率降溫至_12°C，保溫30min。將得到的油脂轉(zhuǎn)入分離器，在_12°C離心lOmin，油脂分為固液兩相，分液去除固體油脂，得到碘值73.22棕櫚液油。收率為82.9%
[0047]取三次分提得到的棕櫚油，在溫度80°C下加熱，全部溶解，然后以TC /min的降溫速率降溫至_8°C，養(yǎng)晶30min ;再以0.7V /min的升溫速率升溫至_3°C，保溫30min ;以
0.7V /min的降溫速率降溫至-10°C,保溫30min。再以0.6V /min的升溫速率升溫至-4°C,保溫30min ;以0.5°C /min的降溫速率降溫至-12°C,保溫30min。再以0.4°C /min的升溫速率升溫至_8°C，保溫30min ;以0.3 °C /min的降溫速率降溫至_13°C，保溫30min ;再以
0.2V /min的升溫速率升溫至_10°C，保溫30min ;以0.1°C /min的降溫速率降溫至_14°C，保溫30min。將得到的油脂轉(zhuǎn)入分離器，在_14°C離心lOmin，油脂分為固液兩相，分液去除固體油脂，得到碘值75.28棕櫚液油。收率為83.8%，產(chǎn)品DSC圖片如圖7所示，結(jié)晶峰溫度-10.37°C產(chǎn)品，HPLC如圖8所示，飽和脂肪酸含量明顯降低，不飽和脂肪酸含量明顯升聞。
[0048]本發(fā)明提出的一種抗低溫高碘值棕櫚油的制備方法，已通過較佳實施例子進行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
、精神和范圍內(nèi)對本文所述的結(jié)構(gòu)和制備方法進行改動或適當變更與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
【權(quán)利要求】
1.一種制備抗低溫高碘值棕櫚油方法，其特征如下: (1)溫度60~80°C下，將碘值為60以上的棕櫚油在攪拌作用下加熱，全部溶解，然后降溫至-10~0°C，恒溫；再升溫3~6°C，恒溫；降溫4~8°C，恒溫。 (2)將(I)中得到的棕櫚油轉(zhuǎn)入分離設備，在-15~-5°C下，離心分離至油脂分為固液兩相。取液相，得到棕櫚油產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是降溫過程采用鋸齒形變溫曲線，每個鋸齒形變溫操作包括:物料升溫3~6°C，恒溫；降溫4~8°C，恒溫。降溫幅度比升溫幅度大I~2。。。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是升溫速率為0.1~1°C /min。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是降溫速率為0.1~1°C /min。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征是恒溫時間為10~60min。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是降溫過程中進行2個或2個以上的鋸齒形變溫操作。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征是鋸齒形變溫操作不超過4個鋸齒形變溫操作。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，使用上一次分提產(chǎn)品為原料，重復步驟(1)(2)的分提結(jié)晶操作，優(yōu)選不超過4次分提結(jié)晶操作`。
【文檔編號】C11B7/00GK103614239SQ201310658505
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】郝紅勛, 王靜康, 黃欣, 謝闖, 侯寶紅, 鮑穎, 龔俊波, 王召, 陳巍, 張美景 申請人:天津大學