摘 要:本申请公开了一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,在脱胶环节采用弱酸性条件耦合低温冷冻工艺,在脱胶脱蜡环节同步去除污染物前体和蜡质脱酸,从源头减少3氯丙醇酯和缩水甘油酯的生成基础。脱色环节采用白土+二氧化硅+珍珠岩配制复合吸附剂,利用三者吸附协同效应,显著提升对氯离子、重金属等催化物质的吸附效率;搭配低温短时脱色工艺,在高效脱除色素、异味的同时,降低工艺过程中缩水甘油酯的二次生成风险。在脱臭环节采用“低温高真空足蒸汽”协同,并将蒸汽注入量优化为油重的15%20%,既保证脱臭效果,又通过缩短高温停留时间、提升真空环境,有效抑制3氯丙醇酯和缩水甘油酯的热诱导生成。
权利要求书
1.一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,其特征在于,包括:
脱胶:制备得到毛油之后,在pH为4.05.0的弱酸性条件和58℃的温度条件下进行脱胶处理以去除污染物前体;
脱蜡:结晶过滤以去除蜡质;
脱酸:采用碱炼法去除油脂中的游离脂肪酸;
脱色:采用白土、二氧化硅以及珍珠岩配制复合吸附体系,在100110℃下脱色处理2025min以便吸附油脂中的色素、残留皂、金属离子和氯离子;
其中,所述白土、二氧化硅以及珍珠岩的占比为85:10:5;
脱臭:通过脱臭塔进行脱臭处理,并向油层中通入蒸汽以便去除游离脂肪酸、挥发性异味物质,其中,脱臭温度≤220℃,采用三级罗茨真空泵将真空度提升至0.20.6kPa,脱臭时间为2540min,蒸汽注入量为油重的15%20%。
2.根据权利要求1所述的亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,其特征在于,所述污染物前体包括磷脂、蜡质及氯离子。
3.根据权利要求1所述的亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,其特征在于,所述采用碱炼法去除油脂中的游离脂肪酸包括:
根据所述毛油的品质和酸价配制相应浓度的NaOH溶液;
将所述毛油加热至5070℃进行搅拌后,将所述NaOH溶液均匀喷入油中,缓慢升温至7585℃,停止搅拌;
采用碟式离心机在8085℃下将皂脚与油分离得碱炼油;
将所述碱炼油加热至8590℃,加入油重10%15%、同温度的软水或热水,轻柔搅拌后静置或再次离心分离出洗涤废水;
在100110℃下将洗涤后的油通过干燥器脱除残留水分得干燥脱酸油。
技术领域
本发明涉及亚麻籽油制备技术领域,尤其涉及一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法。
背景技术
3氯丙醇酯(3MCPDE)是氯丙醇类化合物与脂肪酸的酯化产物,主要包括3氯丙醇酯(3MCPDE)、2氯1,3丙二醇酯(2MCPD酯)、1,3二氯2丙醇酯(1,3DCP酯)和2,3二氯2丙醇酯(2,3DCP酯)。其中,3氯丙醇酯是食品中检出量较高的一种。缩水甘油酯(GEs)是脂肪酸与缩水甘油的酯化产物,与氯丙醇酯形成机理相似,通常在油脂精炼过程中伴随3氯丙醇酯一起形成。
3MCPDE和GEs是近年来人们高度关注的食用油及含油食品中的安全风险成分。3MCPDE是氯丙醇酯类物质(即三酰甘油的酰基被1个或2个氯取代形成的化合物)中含量占居绝对高比例的一种成分,因此常以3MCPDE含量作为评价氯丙醇类物质风险的指标。GEs即甘油中1,2位羟基脱水缩合形成环氧基而另一个羟基与脂肪酸发生酯化反应所生成的酯化产物,是一类末端环氧酯,可代谢生成缩水甘油和脂肪酸,并且在一定条件下转变成3MCPDE。因此,通常将3MCPDE和GEs并做同一类食品安全风险成分进行研究。3MCPDE自身带有毒性,其分解产物3MCPD更是一种致癌性污染物,具有肾脏、生殖和遗传毒性。GEs本身不具有致癌性,但在体内通过脂质代谢分解产生的缩水甘油是具有基因毒性的致癌物(人类2A级致癌物)。
为此,国际上已有多个国家及地区对食用油中3MCPDE和GEs的限量进行评估。2018年欧盟委员会(EC)发布了修订后的(EU)1881/2006号法规,规定食用植物油中GEs的限量为1mg/kg,婴儿食品用油中GEs限量为0.5mg/kg。2019年7月23日,著名的OFI(Oils&FatsInternational)杂志披露,欧盟委员会建议将食用植物油中3MCPDE的限量设定为1.25ms/kg,婴幼儿食品及配方食品的限量设定为0.75mg/kg。目前,我国虽然还尚未对食用植物油中3MCPDE和GEs含量做出明确限定,但业界已高度关注。
因此,急需通过研究亚麻籽油在毛油制取过程中和精炼过程中不同脱色、脱臭工艺对3氯丙醇酯和缩水甘油酯生成的影响,从而研发出一套控制亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯含量的加工工艺,进而提高成品油的健康标准。
发明内容
本申请的目的在于提供一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,以有效降低亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯中含量,确保最终亚麻籽油中3MCPDE含量≤0.1mg/kg、GEs含量≤0.8mg/kg,且不影响油脂中α亚麻酸等营养成分的保留率。
为解决上述技术问题,本申请提供了一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,包括:
脱胶:制备得到毛油之后,在pH为4.05.0的弱酸性条件和58℃的温度条件下进行脱胶处理以去除污染物前体;
脱蜡:结晶过滤以去除蜡质;脱酸:采用碱炼法去除油脂中的游离脂肪酸;
脱色:采用白土、二氧化硅以及珍珠岩配制复合吸附体系,在100110℃下脱色处理2025min以便吸附油脂中的色素、残留皂、金属离子和氯离子;其中,所述白土、二氧化硅以及珍珠岩的占比为85:10:5;
脱臭:通过脱臭塔进行脱臭处理,并向油层中通入蒸汽以便去除游离脂肪酸、挥发性异味物质,其中,脱臭温度≤220℃,采用三级罗茨真空泵将真空度提升至0.20.6kPa,脱臭时间为2540min,蒸汽注入量为油重的15%20%。
作为优选地实施方式,一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,所述污染物前体包括磷脂、蜡质及氯离子。
方案中需要详细说明的是,一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,所述采用碱炼法去除油脂中的游离脂肪酸包括:
根据所述毛油的品质和酸价配制相应浓度的NaOH溶液;
将所述毛油加热至5070℃进行搅拌后,将所述NaOH溶液均匀喷入油中,缓慢升温至7585℃,停止搅拌;
采用碟式离心机在8085℃下将皂脚与油分离得碱炼油;
将所述碱炼油加热至8590℃,加入油重10%15%、同温度的软水或热水,轻柔搅拌后静置或再次离心分离出洗涤废水;
在100110℃下将洗涤后的油通过干燥器脱除残留水分得干燥脱酸油。
与现有技术相比,本发明所提供的一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,包括脱胶:制备得到毛油之后,在pH为4.05.0的弱酸性条件和58℃的温度条件下进行脱胶处理以去除污染物前体;脱蜡:结晶过滤以去除蜡质脱酸:采用碱炼法去除油脂中的游离脂肪酸;脱色:采用白土、二氧化硅以及珍珠岩配制复合吸附体系,在100110℃下脱色处理2025min以便吸附油脂中的色素、残留皂、金属离子和氯离子;其中,所述白土、二氧化硅以及珍珠岩的占比为85:10:5;以及脱臭:通过脱臭塔进行脱臭处理,并向油层中通入蒸汽以便去除游离脂肪酸、挥发性异味物质,其中,脱臭温度≤220℃,采用三级罗茨真空泵将真空度提升至0.20.6kPa,脱臭时间为2540min,蒸汽注入量为油重的15%20%。
采用弱酸性条件耦合低温冷冻工艺,在脱胶脱蜡环节同步去除污染物前体和蜡质脱酸,从源头减少3氯丙醇酯和缩水甘油酯的生成基础,且该处理过程温和可避免油脂氧化酸败。脱色环节采用白土+二氧化硅+珍珠岩配制复合吸附剂,利用三者吸附协同效应,显著提升对氯离子、重金属等催化物质的吸附效率;搭配低温短时脱色工艺,在高效脱除色素、异味的同时,降低工艺过程中缩水甘油酯的二次生成风险。在脱臭环节采用“低温高真空足蒸汽”协同,严格控制脱臭温度、时间,通过三级罗茨真空泵将系统真空度提升至0.20.6kPa,并将蒸汽注入量优化为油重的15%20%,既保证脱臭效果,又通过缩短高温停留时间、提升真空环境,有效抑制3氯丙醇酯和缩水甘油酯的热诱导生成,实现目标污染物的精准管控,确保最终亚麻籽油中3氯丙醇酯含量≤0.1mg/kg、缩水甘油含量≤0.8mg/kg,且不影响油脂的α亚麻酸等营养成分保留率。
附图说明
为了更清楚的说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简要的介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法流程图;
图1
图2为本申请实施例所提供的一种脱臭效果与安全性的关键工艺参数示意图。
图2
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。
本申请的核心是提供一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,以有效降低亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯中含量,确保最终亚麻籽油中3MCPDE含量≤0.1mg/kg、GEs含量≤0.8mg/kg,且不影响油脂中α亚麻酸等营养成分的保留率。
图1为本申请实施例所提供的一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法流程图,图2为本申请实施例所提供的一种脱臭效果与安全性的关键工艺参数示意图,参见图1至图2所示。
一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,包括以下步骤:S1脱胶:制备得到毛油之后,在pH为4.05.0的弱酸性条件和58℃的温度条件下进行脱胶处理以去除污染物前体。
酸性条件有利于将非水化磷脂转化为水化磷脂并脱除,同时促进氯离子的溶解与去除;低温冷冻促进蜡质结晶析出。该过程从源头削减了3MCPDE和GEs形成的两大关键前体(氯源与甘油酯骨架),且条件温和,避免了高温引起的油脂氧化。
S2脱蜡:结晶过滤以去除蜡质;可进行低温结晶过滤,去除高熔点的蜡质,提高油品的低温澄清度。
S3脱酸:采用碱炼法去除油脂中的游离脂肪酸;利用碱(通常是氢氧化钠溶液)与油脂中的游离脂肪酸发生皂化反应,生成水溶性的皂脚(脂肪酸钠盐),然后通过离心分离将其从油中移除。同时,碱也能中和部分磷酸,并吸附去除部分色素(如叶绿素、类胡萝卜素)、胶质和蛋白质。
S4脱色:采用白土、二氧化硅以及珍珠岩配制复合吸附体系,在100110℃下脱色处理2025min以便吸附油脂中的色素、残留皂、金属离子和氯离子;其中,所述白土、二氧化硅以及珍珠岩的占比为85:10:5。白土主要吸附色素、极性物质、二氧化硅高效吸附磷脂、皂、金属离子、珍珠岩辅助过滤与吸附,三者产生协同效应,强化对残留氯离子、重金属离子等催化剂以及色素、残留皂的吸附去除。并且低温短时脱色,显著降低了在脱色工段因热催化作用生成GEs的风险。
S5脱臭:通过脱臭塔进行脱臭处理,并向油层中通入蒸汽以便去除游离脂肪酸、挥发性异味物质,其中,脱臭温度≤220℃,采用三级罗茨真空泵将真空度提升至0.20.6kPa,脱臭时间为2540min,蒸汽注入量为油重的15%20%。采用“低温高真空足蒸汽”三位一体的协同脱臭技术。并且采用三级罗茨真空泵,将真空度提升至0.20.6kPa,又通过缩短高温停留时间、提升真空环境。将蒸汽注入量提升至油重的15%20%,增强汽提和传质效率,在保障脱臭效果,去除FFA、异味的同时,最大限度地抑制了3MCPDE和GEs在最终高温阶段的生成。本实施例中的脱臭方式与传统的方式比较图如2所示。
在实施例1的基础上,一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,所述污染物前体包括磷脂、蜡质及氯离子。
在实施例1的基础上,一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,所述采用碱炼法去除油脂中的游离脂肪酸包括:
根据所述毛油的品质和酸价配制相应浓度的NaOH溶液;低酸价、色泽浅的油可用较稀碱液,高酸价、色泽深的油需用较浓碱液。
将所述毛油加热至5070℃进行搅拌后,将所述NaOH溶液均匀喷入油中,确保充分接触,此时开始形成细小的皂粒。缓慢升温至7585℃,停止搅拌;在此温度下,皂粒作为晶核,吸附色素、磷脂等杂质,并相互碰撞、聚集,形成更大的皂脚絮状物,这个过程需要约2040分钟。
采用碟式离心机在8085℃下将皂脚与油分离得碱炼油;分离出的重相为皂脚,可进一步加工用于生产脂肪酸或饲料,轻相为碱炼油。
将所述碱炼油加热至8590℃,加入油重10%15%、同温度的软水或热水,轻柔搅拌后静置或再次离心分离出洗涤废水;此过程可能重复12次。
在100110℃下将洗涤后的油通过干燥器脱除残留水分得干燥脱酸油。通过洗涤与脱水去除碱炼油中残留的微量皂和碱。
本实施例所提供的一种亚麻籽油中3氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,在脱胶环节采用弱酸性条件耦合低温冷冻工艺,在脱胶脱蜡环节同步去除污染物前体和蜡质脱酸,从源头减少3氯丙醇酯和缩水甘油酯的生成基础,且该处理过程温和可避免油脂氧化酸败。脱色环节采用白土+二氧化硅+珍珠岩配制复合吸附剂,利用三者吸附协同效应,显著提升对氯离子、重金属等催化物质的吸附效率;搭配低温短时脱色工艺,在高效脱除色素、异味的同时,降低工艺过程中缩水甘油酯的二次生成风险。在脱臭环节采用“低温高真空足蒸汽”协同,严格控制脱臭温度、时间,通过三级罗茨真空泵将系统真空度提升至0.20.6kPa,并将蒸汽注入量优化为油重的15%20%,既保证脱臭效果,又通过缩短高温停留时间、提升真空环境,有效抑制3氯丙醇酯和缩水甘油酯的热诱导生成,实现目标污染物的精准管控,确保最终亚麻籽油中3氯丙醇酯含量≤0.1mg/kg、缩水甘油含量≤0.8mg/kg,且不影响油脂的α亚麻酸等营养成分保留率。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后,将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包含本申请公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为实例性的,本申请的真正范围由权利要求指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
文章摘自国家发明专利,一种亚麻籽油中3-氯丙醇酯和缩水甘油酯控制方法,发明人:苏军,虎元芳,康晓娟,周春雨,李俊霞,茄海丽,马静,杨志鹏,张琪,冯丽琴,徐军,李成,龚亚花,袁婷,赵静,马磊,马鑫,谢丽思,杨芳,闫雪,马洪涛,马海宝,李海云,马学林,申请号:202511896706.5,申请日:2025.12.16。


