使用精煉食用油的副產(chǎn)物來(lái)生產(chǎn)甘油二酯的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)為申請(qǐng)日為2009年08月19日、申請(qǐng)?zhí)枮?00910166463. 4、名稱(chēng)為"使用 精煉食用油的副產(chǎn)物來(lái)生產(chǎn)甘油二酯的方法"的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明是有關(guān)于一種甘油二酯（Diglycerides)的制造方法，且特別是有關(guān)于一 種使用食用油的副產(chǎn)物來(lái)生產(chǎn)甘油二酯的方法。
【背景技術(shù)】
[0003] -般市面上所售的食用油，多經(jīng)過(guò)脫臭蒸餾的精制步驟，以去除油脂中的分解產(chǎn) 物（degradation products)以及一些污染物（contaminants)，以提升食用油的質(zhì)量并維 護(hù)食用者的健康。但是，在此過(guò)程中所產(chǎn)生的蒸餾物質(zhì)，也即精煉油脂主要的副產(chǎn)品，內(nèi)含 有大量油脂氧化物與游離脂肪酸，然而其中還是含有不少有用的成分，例如維生素 E、角鯊 烯、植物固醇、中性油等。一般工業(yè)上的處理，多是將此副產(chǎn)物用以制作肥皂，但是經(jīng)濟(jì)價(jià)值 低廉。若能提升副產(chǎn)物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，除了可以分?jǐn)偢嗑珶捰统杀荆芤缘土畠r(jià)格生產(chǎn)出 較具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的健康減脂食用油，可收一舉二得之效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 因此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種使用食用油的副產(chǎn)物來(lái)生產(chǎn)甘油二酯的方 法，以提升精煉油的副產(chǎn)物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值并促進(jìn)環(huán)保。
[0005] 首先，先去除食用油副產(chǎn)物中的油脂氧化物，以得到精制后副產(chǎn)物。此副產(chǎn)物含有 約40 - 75wt%的游離脂肪酸、0.1 - 5wt%的維生素 E、角鯊烯、植物固醇與約6 - 26wt%的 中性油脂等。然后，加入脂肪酶與甘油于上述精制后副產(chǎn)物之中，進(jìn)行酯化反應(yīng)，以生產(chǎn)含 甘油二酯的油脂產(chǎn)物。接著，利用蒸餾法，增加油脂產(chǎn)物中的甘油二酯的含量，得到可食用 的甘油二酯。
[0006] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：采用本發(fā)明方法后，精煉食用油的副產(chǎn)物經(jīng)過(guò)去除雜質(zhì)與氧 化物、酯化反應(yīng)與蒸餾的三個(gè)步驟，可制得可食用的甘油二酯。不僅可以提升副產(chǎn)物的經(jīng)濟(jì) 價(jià)值，并可替代性降低精煉油成本。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附圖式的說(shuō) 明如下：
[0008] 圖1是繪示不同甘油添加量對(duì)酯化反應(yīng)的影響；
[0009] 圖2是繪示不同壓力對(duì)酯化反應(yīng)的影響；
[0010] 圖3是繪示不同水添加量與反應(yīng)溫度對(duì)酯化反應(yīng)的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 在此，提供一種使用食用油副產(chǎn)物來(lái)生產(chǎn)可食用的甘油二酯的方法，以提升精煉 油副產(chǎn)物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0012] 首先，去除食用油副產(chǎn)物中的油脂氧化物，以獲得精制后副產(chǎn)物。精制后副產(chǎn)物含 有約40 - 75%的游離脂肪酸、0. 1 - 5%的維生素 E、角鯊烯、植物固醇與約6 - 26%，例如 16%的中性油脂等。
[0013] 去除食用油副產(chǎn)物中的油脂氧化物的方法例如可使用蒸餾法。蒸餾的溫度為 130 - 250°C，蒸餾的壓力為10 - 10 2mmHg，優(yōu)選10 - 10 1HimHg,且內(nèi)部需能均勻翻動(dòng)油脂（如 加裝填料塔、蒸氣氣提裝置或增設(shè)攪拌器等），或是以分子蒸餾法施為。純化后的副產(chǎn)物氧 化值會(huì)達(dá)到3 - 8meq/kg以下。雖然依據(jù)食用油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，氧化值只需達(dá)到10meq/kg以下， 即可供食用之。但是，后續(xù)加工過(guò)程仍會(huì)使氧化值升高，故在此需要較高標(biāo)準(zhǔn)。
[0014] 接著，加入甘油與脂肪酶于精制后副產(chǎn)物之中，進(jìn)行酯化反應(yīng)，以生產(chǎn)含有45-65wt %的甘油二酯的油脂產(chǎn)物。
[0015] 由于游離脂肪酸會(huì)借著脂肪酶，與甘油產(chǎn)生接合，接合的位置共有三個(gè)，接合機(jī)率 則是隨機(jī)。故若使用1、3特定位置水解脂肪酶（1,3 positionally specific lipase)，使 接合位置變?yōu)橹挥袃蓚€(gè)，則接合成甘油二酯的機(jī)率會(huì)較大。影響機(jī)率的還包含甘油的量與 游離脂肪酸的量。故上述的甘油的添加量例如可為該精制后副產(chǎn)物重量的10-30wt%，乃 是經(jīng)由機(jī)率大致推估與實(shí)驗(yàn)結(jié)果得來(lái)。另一方面，且脂肪酶添加量過(guò)少，需要較長(zhǎng)時(shí)間完成 反應(yīng)，且仍會(huì)消耗掉一定量的脂肪酶；但添加量過(guò)多，雖然反應(yīng)時(shí)間較短，卻會(huì)因?yàn)檫^(guò)度反 應(yīng)而增多了脂肪酶的用量。因此，脂肪酶的添加量需考慮反應(yīng)時(shí)間快慢與整體成本，例如可 為精制后副產(chǎn)物重量的7. 5 - 50wt%。
[0016] 依據(jù)脂肪酶特性，酯化反應(yīng)的溫度可為20-80°C。依據(jù)一實(shí)施例，酯化反應(yīng)的溫度 可為55-75Γ。太低的溫度，會(huì)讓酯化的反應(yīng)速率非常緩慢。太高的溫度，則會(huì)讓脂肪酶受 到損害而使脂肪酶壽命變短，也會(huì)降低酯化的反應(yīng)速率。
[0017] 酯化反應(yīng)的壓力可小于或等于latm。依據(jù)一實(shí)施例，酯化反應(yīng)的壓力例如可為小 于等于300mPa。依據(jù)另一實(shí)施例，酯化反應(yīng)的壓力例如可為小于等于20mPa。
[0018] 此外，除了脂肪酶法之外，尚有其它可以完成酯化反應(yīng)的方法，如：反應(yīng)催化法。利 用催化劑催化酯化反應(yīng)，較常利用的催化劑有堿金屬（如鈉、鉀或鈉鉀的合金）、堿金屬的 氫氧化物（如NaOH、Κ0Η)、堿金屬氧化物（如CH 30Na、C2H5ONa)、金屬皂化物（如硬酯酸鈉 皂）、金屬氫化物（如NaH、NaNH 2)等。此法的缺點(diǎn)乃是游離脂肪酸會(huì)隨機(jī)與甘油產(chǎn)生結(jié)合， 并非是特定位置，故生成甘油二酯的機(jī)率會(huì)較脂肪酶反應(yīng)為低。視催化劑的不同給予不同 的反應(yīng)溫度，并須有不同的真空度要求。
[0019] 在酯化反應(yīng)的過(guò)程中，油脂氧化物將再度被生成。為了去除此項(xiàng)雜質(zhì)，與去除反應(yīng) 剩余的游離脂肪酸，并增加油脂產(chǎn)物中甘油二酯的含量至70 - 90wt%，以獲得可食用的甘 油二酯，將再度采用蒸餾法。蒸餾的溫度為130 - 250°C，蒸餾的壓力為10 - 10 1HimHg,且內(nèi) 部需能均勻翻動(dòng)油脂（如加裝填料塔、蒸氣氣提裝置或增設(shè)攪拌器等），或是以分子蒸餾法 施為。
[0020] 以下列出一些實(shí)驗(yàn)例，藉以說(shuō)明上述相關(guān)步驟。
[0021] 不同脂肪酶來(lái)源對(duì)醅化反應(yīng)的影響
[0022] 先探討不同的脂肪酶來(lái)源，是否都可有效地催化脂肪酸與甘油來(lái)進(jìn)行酯化反應(yīng)。 在表1中，實(shí)驗(yàn)例一、二、三的油脂副產(chǎn)物都經(jīng)過(guò)上述的減壓蒸餾法的精制處理，以得到精 制后副產(chǎn)物。酯化反應(yīng)步驟的相關(guān)條件如表1所示，由表1的結(jié)果可知，不同來(lái)源的1、3特 定位置水解脂肪酶都可有效地催化脂肪酸與甘油之間的酯化反應(yīng)。
[0023] 表1 :不同脂肪酶來(lái)源對(duì)酯化反應(yīng)的影響
[0025] *購(gòu)自Novezymes公司的酯化脂肪酶RMIM。
[0026] 伸用催化劑講行醅化反應(yīng)的影響
[0027] 利用催化劑進(jìn)行酯化反應(yīng)中，使用的催化劑為CH3ONa,并需加入少許的水幫助反 應(yīng)（0. 03% )，反應(yīng)溫度150度，反應(yīng)真空度30mbar