专利名称：一种降低植物油反式脂肪酸含量的脱色方法
技术领域：
一种降低植物油反式脂肪酸含量的脱色方法，属于植物油精炼脱色技术领域。
背景技术：
植物油在精炼脱色过程中，油酸、亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸在不同 程度上形成一定的反式氢过氧化物，在氢过氧化物进一步的反应中产生了反式
脂肪酸；除了氢过氧化物转化外，脱色过程中自由基的存在，会催化不饱和双 键形成反式酸；酸性催化剂存在下，脂肪酸发生反式异构化。植物油脱色用吸 附白土具有固体酸的性质，表面具有Bronsted酸中心及Lewis酸中心，脱色过 程直接影响植物油中的反式脂肪酸含量。目前，尚无研究或报道，从降低反式 脂肪酸的角度，对脱色工艺进行改进，现有的脱色工艺也未考虑脱色过程中脂 肪酸的反式异构化，只是从油脂的脱色效果出发，为了达到有效脱色和节约成 本的目的，通常对脱色用吸附白土进行充分活化，使吸附剂的表面吸附活性点 充分激活，采用尽可能少的吸附剂进行植物油脱色。但是，白土吸附剂表面的 活性点除了具有吸附性之外，同时具有酸催化性能，充分激活则酸催化性能大 大增强，易导致脱色过程中形成反式脂肪酸。反式脂肪酸与人类心血管疾病、 糖尿病、老年痴呆、癌症等疾病的发生、发展呈正相关，反式脂肪酸问题已成 为近年来油脂加工和食品安全领域关注的焦点，国际组织和欧美各国对反式脂 肪酸的膳食安全问题非常重视。因此有必要对植物油中的反式脂肪酸含量进行 严格控制，从植物油中反式脂肪酸含量的角度出发，对脱色工艺进行改进，在 有效吸附脱色的同时，尽可能的降低脂肪酸的反式异构化。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低植物油反式脂肪酸含量的脱色方法，采用本 方法可以降低植物油脱色过程中形成反式脂肪酸的量。
本发明的技术方案 一种降低植物油反式脂肪酸含量的脱色方法，以活性 白土、中和植物油为原料，根据吸附活性白土的Bronsted酸中心和Lewis酸中 心数量选择适当的吸附活性白土，控制脱色温度、白土用量、脱色时间、搅拌 速率，进行中和油的吸附脱色；
在中和植物油中加入活性白土于一定温度和真空度下搅拌脱色，活性白土 Bronsted酸中心18-22mmol/g、 Lewis酸中心2.7-3.3mmol/g，活性白土添加量为 油重的1%，搅拌速度220-260r/min，真空度50mmHg,脱色时间30-50分钟，
3脱色温度100-120。C;脱色完成后，取出样品，立即于冷却水中冷却到60。C，过 滤，得到低反式脂肪酸的脱色植物油。
所述的脱色方法，活性白土的Bronsted酸中心20mmol/g、 Lewis酸中心 3mmol/g，活性白土添加量为油重的1%，搅拌速度250r/min，真空度50mmHg， 脱色时间40分钟，脱色温度ll(TC。
采用活性白土、中和植物油为原料，以活性白土为吸附剂，进行中和油脱 色。采用振荡吸附法进行中和油脱色，以罗维朋比色检测色泽，评价脱色效果， 以高效气相色谱法测定的反式脂肪酸含量为指标，确定脱色工艺。
1、 白土的酸活性点
油脂脱色用吸附白土通常以蒙脱土或凹凸棒土为原料，进行酸-热活化。吸 附剂的两种活性点(Bnmsted酸活性点及Lewis酸活性点)的数量直接影响吸附 剂的吸附性能和酸催化性能，活性点过少则吸附效果不佳，活性点过多则酸催 化效果过强，易导致脂肪酸的反式异构化，所以需要通过适当的酸浓度、时间、 温度进行活化，控制表面的酸活性点数量。
2、 白土用量
活性白土对植物油中的色素具有一定的吸附容量，脱色过程中白土用量不 足则脱色效果不达标；而白土用量过多， 一方面造成资源的浪费，另一方面白 土酸催化活性点的总量增加，产生更多的反式脂肪酸。
3、 脱色时间
脱色包括外扩散、外表面吸附、内扩散、内表面吸附这四个阶段，整个过 程需要一定的时间。时间不足则白土不能充分被利用，时间过长不仅造成能源 和资源的浪费，而且，催化时间增加则催化形成反式脂肪酸更多，所以有必要 探讨脱色时间。
4、 脱色温度
植物油粘度较大，温度升高可降低体系粘度，有利于提高吸附速率，但是 温度过高不利于物理吸附的进行，而且会带来一系列副反应，因此有必要考虑 脱色温度的影响。
5、 搅拌速度
植物油粘度较大，搅拌有利于降低粘度，增加白土与油中色素的碰撞，提 高吸附脱色速率，但是搅拌同时会增加催化形成反式酸的速率，因此，搅拌速 率对脱色和催化形成反式结构均有影响。
在中和植物油中加入活性白土于一定温度和真空度下搅拌脱色，活性白土 Bronsted酸中心18-22mmol/g、 Lewis酸中心2.7-3.3mmol/g，活性白土添加量1% (g/g油重)，搅拌速度220-260r/min (250r/min)，真空度50mmHg(绝对压力)， 脱色时间30-50分钟(40min)，脱色温度100-120。C (ll(TC)。脱色完成后，取出样品，立即于冷却水中冷却到6(TC,过滤，得到低反式脂肪酸的脱色植物油。 脱色效果检测
参考国标GB/T 22460动植物油脂罗维朋色泽的测定。 反式脂肪酸检测
参考国标GB/T22110食品中反式脂肪酸的测定气相色谱法。 酸活性点的测定
利用吡啶(Py)吸附量和二甲基吡啶(2，6-DMPy)吸附量间接反映总酸、 Bronsted酸中心数量，进一步推断Lewis酸中心的数量。
标准曲线不同浓度的吡啶和二甲基吡啶环己烷标准溶液分别于250nm和 262nm处比色，以溶剂空白为参比，测定吸光度，建立吡啶与二甲基吡啶的标 准曲线。卩比啶回归方程y=23.638x-0.0209 ， R2 =0.9998 ， 线性范围 0.0051g/L-0.0374g/L，吡啶的标准曲线如图1所示。
2,6-二甲基吡啶的回归方程y=28.701x+0.0251 ， R2=0.998 ，线性范围 0.005g/L-0.0387g/L， 2,6-二甲基吡啶的标准曲线如图2所示。
Bronsted酸中心及Lewis酸中心的测定配置吡啶与二甲基吡啶的环己烷溶 液，以液固比50 : 1与活性白土混合，于298K，超声波振荡1小时，取上清液， 以溶剂空白为参比，分别测定250nm和262nm处的吸光值，根据标准曲线确定 吡啶和二甲基吡啶的残留浓度，计算Bronsted酸中心及Lewis酸中心数量。
脱色油的品质
对脱色油的罗维朋色泽和反式脂肪酸含量进行了检测，结果表明脱色大豆 油的色泽黄色值为23-30，红色值为2.3-3.2 (采用5英寸比色皿测定)；反式脂 肪酸含量0.1%-0.15%。
本发明的有益效果本发明采用一定的工艺进行植物油的脱色，降低植物 油脱色过程中形成的反式脂肪酸，属于开创性研究。
通过本脱色工艺进行中和油的脱色，可以减少脂肪酸的反式异构化，降低 反式脂肪酸含量，提高植物油品质，有利于人体健康。
提供了脱色白土的选择依据，确定了脱色的具体工艺，对脱色油的色泽和 反式脂肪酸含量进行评价，实现了有效脱色的同时降低反式脂肪酸的目的。
本发明对降低植物油中的反式脂肪酸含量，建立低反式酸脱色工艺，为构 建健康植物油加工工艺奠定基础。
图1吡啶标准曲线。
图2 2,6-二甲基吡啶标准曲线。
具体实施例方式
实施例1
5lOO.OOg中和大豆油中加入l.OOg活性白土，活性白土 Bronsted酸中心 22mmol/g、 Lewis酸中心3.3mmol/g， 110°C， 50mmHg的真空度(绝对压力)，搅 拌速度250r/min，搅拌脱色40分钟。脱色完成后，取出样品，立即于冷却水中 冷却到6(TC，过滤，得到低反式脂肪酸的脱色植物油，罗维朋比色检测脱色效 果和反式脂肪酸含量。
检测所得最终脱色油的红色泽为23，红色值为3.3;反式脂肪酸含量0.17%。
实施例2
100.00g中和大豆油中加入l.OOg活性白土，活性白土 Bronsted酸中心 20mmol/g、 Lewis酸中心3mmol/g， ll(TC， 50mmHg的真空度(绝对压力)，搅拌 速度250r/min，搅拌脱色40分钟。脱色完成后，取出样品，立即于冷却水中冷 却到6(TC，过滤，得到低反式脂肪酸的脱色植物油，罗维朋比色检测脱色效果 和反式脂肪酸含量。
检测所得最终脱色油的红色泽为25，红色值为2.6;反式脂肪酸含量0.11%。
实施例3
110.00g中和大豆油中加入1.10g活性白土，活性白土 Bronsted酸中心 20mmol/g、 Lewis酸中心3mmol/g， 105°C， 50mmHg的真空度(绝对压力)，搅拌 速度240r/min，搅拌脱色45分钟。脱色完成后，取出样品，立即于冷却水中冷 却到6(TC，过滤，得到低反式脂肪酸的脱色植物油，罗维朋比色检测脱色效果 和反式脂肪酸含量。
检测所得最终脱色油的红色泽为28，红色值为2.8;反式脂肪酸含量0.10%。
实施例4
120.00g中和大豆油中加入1.20g活性白土，活性白土 Bronsted酸中心 20mmol/g、 Lewis酸中心3mmol/g， 120°C， 50mmHg的真空度(绝对压力)，搅拌 速度260r/min,搅拌脱色50分钟。脱色完成后，取出样品，立即于冷却水中冷 却到6(TC，过滤，得到低反式脂肪酸的脱色植物油，罗维朋比色检测脱色效果 和反式脂肪酸含量。
检测所得最终脱色油的红色泽为23，红色值为2.3;反式脂肪酸含量0.15%。
权利要求
1.一种降低植物油反式脂肪酸含量的脱色方法，其特征是以活性白土、中和植物油为原料，根据吸附活性白土的Bronsted酸中心和Lewis酸中心数量选择适当的吸附活性白土，控制脱色温度、白土用量、脱色时间、搅拌速率，进行中和油的吸附脱色；在中和植物油中加入活性白土于一定温度和真空度下搅拌脱色，活性白土Bronsted酸中心18-22mmol/g、Lewis酸中心2.7-3.3mmol/g，活性白土添加量为油重的1％，搅拌速度220-260r/min，真空度50mmHg，脱色时间30-50分钟，脱色温度100-120℃；脱色完成后，取出样品，立即于冷却水中冷却到60℃，过滤，得到低反式脂肪酸的脱色植物油。
2. 根据权利要求1所述的脱色方法，其特征是活性白土的Bronsted酸中心 20mmol/g、 Lewis酸中心3mmol/g，活性白土添加量为油重的1%，搅拌速度 250r/min，真空度50mmHg，脱色时间40分钟，脱色温度11(TC。
全文摘要
一种降低植物油反式脂肪酸含量的脱色方法，属于植物油精炼脱色技术领域。本发明以活性白土、中和植物油为原料，一方面，对脱色土进行选择，另一方面，控制脱色温度、白土用量、脱色时间、搅拌速率，综合考虑脱色效果和脂肪酸的反式异构化，得到降低脂肪酸反式异构化的脱色工艺。本发明降低了脱色过程中形成反式脂肪酸的含量，建立低反式酸脱色工艺，对改进植物油精炼加工工艺起了很好的引导作用，为构建健康植物油加工工艺奠定基础。
文档编号C11B3/00GK101538508SQ20091003052
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者刘元法, 良 单, 宋志华, 王兴国, 金青哲, 黄健花 申请人:江南大学