本發(fā)明屬于理化
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種脫除植物油中色素和金屬離子的方法。
背景技術(shù)：
：植物油是由不飽和脂肪酸和甘油化合而成的化合物，廣泛分布于自然界中，是從植物的果實(shí)、種子、胚芽中得到的油脂。如花生油、玉米油、豆油、亞麻油、蓖麻油、菜子油等。植物油的主要成分是直鏈高級脂肪酸和甘油生成的酯，脂肪酸除軟脂酸、硬脂酸和油酸外，還含有多種不飽和酸，如芥酸、桐油酸、蓖麻油酸等。植物油主要含有維生素e、k、鈣、鐵、磷、鉀等礦物質(zhì)、脂肪酸等。植物油中的脂肪酸能使皮膚滋潤有光澤。食用植物油經(jīng)脫膠、脫酸、脫色及脫臭等加工工序后，油色逐漸變淡，最終成品油色澤一般呈淡黃色；但在貯存流通過程中油色又會逐漸變深，發(fā)生返色現(xiàn)象。食用植物油返色程度不僅反映油脂色澤穩(wěn)定性，也在一定程度上反映油脂品質(zhì)：而色澤常是影響消費(fèi)者選購食用植物油最直觀、最重要因素之一。植物油中含有一定量的色素和金屬離子，對油品質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。而金屬元素銅、鐵含量分別超過0.01mg／kg和0.1mg／kg時(shí)，油脂易發(fā)生劣變和酸敗，精煉過程中需盡量脫除。如何利用將色素以及金屬離子同時(shí)脫除是我們研究的技術(shù)問題。中國發(fā)明專利201410779486.3公開了一種磁性二氧化硅吸附劑，該吸附劑能夠有效地吸附黃曲霉素，但是對金屬離子吸附功能較弱；“吸附法脫除芝麻油中苯并芘及脫色效果研究”，糧油食品科技2013年，研究了不同吸附劑及用量脫除芝麻油中苯并芘及脫色效果，其中使用了多種吸附劑，包括活性炭、活性白土以及二者混合物，但是均存在脫色效果不夠理想以及吸附劑難以完全去除等缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出了一種脫除植物油中色素和金屬離子的方法，該方法能夠同時(shí)脫除色素和金屬離子，保證了油品質(zhì)量。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種脫除植物油中色素和金屬離子的方法，其包括如下步驟：往植物油中添加1-2%質(zhì)量份的脫色吸附劑，加熱至75-80℃，保溫條件下，于100rpm攪拌30-60min，再靜置30-60min，然后經(jīng)過離心分離出沉淀物，即得。優(yōu)選地，所述植物油選自玉米油、花生油、豆油、葵花籽油、蓖麻油以及上述任意兩者以上的組合。進(jìn)一步地，所述脫色吸附劑包括如下原料：納米碳化硅、硅烷偶聯(lián)劑kh550、硅藻土、鹽酸溶液、十二烷基磺酸鈉、聚丙烯球、聚乙烯醇水溶液、硫酸水溶液、豆粕。進(jìn)一步地，所述脫色吸附劑按照如下工藝制備而得：步驟1）：將納米碳化硅添加到兩倍重量的去離子水中，攪拌均勻，再添加占納米碳化硅20-30%質(zhì)量份的硅烷偶聯(lián)劑kh550，升溫至60℃，超聲波處理10-15min，得到納米碳化硅分散液；步驟2）：往硅藻土中加入兩倍重量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液，超聲波振蕩30min，再添加占硅藻土1-2%重量份的十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)超聲波振蕩30min，然后離心收集沉淀，得到改性硅藻土；步驟3）：將步驟1）所得納米碳化硅分散液和步驟2）所得改性硅藻土按照2:1的質(zhì)量比投入到攪拌器中，500rpm攪拌10min，得到混合物料，再將混合物料與聚丙烯球按照1:2的質(zhì)量比添加到造粒機(jī)中，然后加入占聚丙烯球質(zhì)量10%的濃度為6wt%的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為1-2mm的球狀物；步驟4）：將步驟3）所得球狀物置于80℃的烘箱中干燥60min，再投入到燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度700℃，保溫30min，取出，自然冷卻至室溫，得到初級脫色吸附劑；步驟5）：往豆粕中添加2-3倍重量的4mol/l的硫酸水溶液，升溫至90℃,保溫條件下300rpm水解12-18h，然后降溫至65℃,離心去除沉淀物，然后添加步驟4）所得初級脫色吸附劑，65℃保溫條件下，200rpm攪拌60min，再自然冷卻至室溫，離心，收集沉淀，烘干，即得。優(yōu)選地，所述5）中，初級脫色吸附劑與豆粕的質(zhì)量比為50：（2-3）。按照上述的方法制備的植物油。本發(fā)明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下幾個(gè)方面：本發(fā)明脫除方法簡單可行，與活性白土和活性炭等脫除方法相比，其能夠有效地去除色素和金屬離子，脫色吸附劑含油量較低，避免了油品浪費(fèi)，而且脫色吸附劑在油品中的殘留量少，不會損害植物油品質(zhì)，保證了食品安全。本發(fā)明利用豆油榨取的廢棄物豆粕酸解來制備氨基酸，避免了原料浪費(fèi)，給企業(yè)節(jié)約了成本，一舉兩得。本發(fā)明吸附脫色劑制備過程中，納米材料經(jīng)偶聯(lián)劑處理時(shí)，偶聯(lián)劑的一端與納米材料以化學(xué)鍵相結(jié)合，另外一端的氨基官能團(tuán)可以與聚丙烯球發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，強(qiáng)化了相界面的結(jié)合，提高了相容性，降低了界面孔洞和缺陷，并且增加了比表面積。本發(fā)明通過酸化和表面活性劑處理，用長鏈陽離子取代了硅藻土之間的陽離子，使得硅藻土層間距變大，同時(shí)硅藻土表面吸附了部分無機(jī)陽離子，使得疏水性提高，增加了吸附能力。本發(fā)明利用造孔劑聚丙烯球制備成大孔徑顆粒吸附材料，比表面積大，吸附能力強(qiáng)，粒徑較大，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，不會破裂，較容易從油品中脫除，保證了油品中無殘留，還可以重復(fù)利用，有效地避免了材料浪費(fèi)，給企業(yè)節(jié)約了成本。本發(fā)明通過酸化作用將氨基酸通過氫鍵結(jié)合到脫色吸附劑表面，氨基酸上中的帶電基團(tuán)可以結(jié)合金屬離子，從而去除金屬離子。具體實(shí)施方式為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1一種脫除植物油中色素和金屬離子的方法，其包括如下步驟：往植物油中添加1%質(zhì)量份的脫色吸附劑，加熱至75℃，保溫條件下，于100rpm攪拌30min，再靜置60min，然后經(jīng)過離心分離出沉淀物，即得。所述脫色吸附劑包括如下原料：硅藻土、鹽酸溶液、十二烷基磺酸鈉、納米碳化硅、硅烷偶聯(lián)劑kh550、聚丙烯球、聚乙烯醇水溶液、硫酸水溶液、豆粕。所述脫色吸附劑按照如下工藝制備而得：步驟1）將納米碳化硅添加到兩倍重量的去離子水中，攪拌均勻，再添加占納米碳化硅20%質(zhì)量份的硅烷偶聯(lián)劑kh550，升溫至60℃，超聲處理10min，得到納米碳化硅分散液；超聲波功率為2000w；步驟2）往硅藻土中加入兩倍重量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液，超聲波振蕩30min，再添加占硅藻土1%重量份的十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)超聲波振蕩30min，然后離心收集沉淀，得到改性硅藻土；超聲波功率為2000w；步驟3）將步驟1）所得納米碳化硅分散液和步驟2）所得改性硅藻土按照2:1的質(zhì)量比投入到攪拌器中，500rpm攪拌10min，得到混合物料，再與聚丙烯球按照1:2的質(zhì)量比添加到造粒機(jī)中，然后加入占聚丙烯球質(zhì)量10%的濃度為6wt%的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為1mm的球狀物；步驟4）將步驟3）所得球狀物置于80℃的烘箱中干燥60min，再投入到燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度700℃，保溫30min，取出，自然冷卻至室溫，得到初級脫色吸附劑；步驟5）往豆粕中添加2倍重量的4mol/l的硫酸水溶液，升溫至90℃,保溫條件下300rpm水解12h，然后降溫至65℃,離心去除沉淀物，然后添加步驟4）所得初級脫色吸附劑，65℃保溫條件下，200rpm攪拌60min，再自然冷卻至室溫，離心，收集沉淀，烘干，即得；所述初級脫色吸附劑與豆粕的質(zhì)量比為50：2。經(jīng)檢測，脫色吸附劑的比表面積為300-500m2/g。實(shí)施例2一種脫除植物油中色素和金屬離子的方法，其包括如下步驟：往植物油中添加2%質(zhì)量份的脫色吸附劑，加熱至80℃，保溫條件下，于100rpm攪拌40min，再靜置50min，然后經(jīng)過離心分離出沉淀物，即得。所述脫色吸附劑包括如下原料：硅藻土、鹽酸溶液、十二烷基磺酸鈉、納米碳化硅、硅烷偶聯(lián)劑kh550、聚丙烯球、聚乙烯醇水溶液、硫酸水溶液、豆粕。所述脫色吸附劑按照如下工藝制備而得：步驟1）將納米碳化硅添加到兩倍重量的去離子水中，攪拌均勻，再添加占納米碳化硅20-30%質(zhì)量份的硅烷偶聯(lián)劑kh550，升溫至60℃，超聲波處理15min，得到納米碳化硅分散液；超聲波功率為2000w；步驟2）往硅藻土中加入兩倍重量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸溶液，超聲波振蕩30min，再添加占硅藻土1-2%重量份的十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)超聲波振蕩30min，然后離心收集沉淀，得到改性硅藻土；超聲波功率為2000w；步驟3）將步驟1）所得納米碳化硅分散液和步驟2）所得改性硅藻土按照2:1的質(zhì)量比投入到攪拌器中，500rpm攪拌10min，得到混合物料，再與聚丙烯球按照1:2的質(zhì)量比添加到造粒機(jī)中，然后加入占聚丙烯球質(zhì)量10%的濃度為6wt%的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為2mm的球狀物；步驟4）將步驟3）所得球狀物置于80℃的烘箱中干燥60min，再投入到燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度700℃，保溫30min，取出，自然冷卻至室溫，得到初級脫色吸附劑；步驟5）往豆粕中添加3倍重量的4mol/l的硫酸水溶液，升溫至90℃,保溫條件下300rpm水解18h，然后降溫至65℃,離心去除沉淀物，然后添加步驟4）所得初級脫色吸附劑，65℃保溫條件下，200rpm攪拌60min，再自然冷卻至室溫，離心，收集沉淀，烘干，即得；所述初級脫色吸附劑與豆粕的質(zhì)量比為50：3；經(jīng)檢測，脫色吸附劑的比表面積為300-500m2/g。實(shí)施例3本發(fā)明脫除方法的效果檢測：對照組1：選擇活性白土作為脫色吸附劑對照組1，脫除方法同實(shí)施例1；對照組2：選擇活性炭作為脫色吸附劑對照組2，脫除方法同實(shí)施例1；試驗(yàn)組：實(shí)施例1。標(biāo)準(zhǔn)：(1)色澤測定：按gb/t22460-2208方法；(2)鐵含量測定：按gb/t5009.90-2003方法；(3)銅含量測定：按gb/t5009.13-2003方法。(4)含油量%：離心后的脫色吸附劑中含油量占吸附劑的重量比。(5)殘留量%：脫色吸附劑在油品中的殘留量占吸附劑的重量比。以玉米油為例，具體檢測結(jié)果見表1：表1指標(biāo)處理前對照組1對照組2試驗(yàn)組色澤133.4mmy20.3r2.1y14.3r1.4y13.7r1.7y10.7r1.2鐵mg/g0.1160.0430.0510.008銅mg/g0.0390.0150.0180.001含油量%------8.97.11.6殘留量%------3.221.860.27結(jié)論：與使用活性白土和活性炭脫除方法相比，本發(fā)明脫除方法能夠有效地去除色素和金屬離子，脫色吸附劑含油量較低，避免了油品浪費(fèi)，脫色吸附劑在油品中的殘留量少。實(shí)施例4本發(fā)明通過酸化作用將氨基酸結(jié)合到脫色吸附劑對金屬離子吸附效果的影響：試驗(yàn)組：實(shí)施例1制備的脫色吸附劑；對照組：采用實(shí)施例1制備的初級脫色吸附劑。以豆油為例，吸附金屬離子的能力見表2：表2指標(biāo)處理前對照組試驗(yàn)組鐵mg/g0.1870.0730.014銅mg/g0.0840.0390.002在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。當(dāng)前第1頁12