专利名称：蒸馏方法
蒸馏方法本公开涉及柑橘油及其生产方法。柑橘油例如橙油、柠檬油和柚子油是重要的香料。通过破碎相关果实、得到冷榨的柑橘油而获得它们。然而，由此得到的油需要从不同残留物、特别是来自肥料、农药、杀菌剂、杀螨剂、杀真菌剂等化学残留物中纯化，所述化学残留物一般称作“农业废弃物(agricultural residues) ”(下文的“ARs”)。在商业化应用中存在许多这类物质,更为常用的一些包括OPP (邻-苯基苯酚)、甲萘威、三氯杀螨醇、毒死蜱、马拉硫磷、杀扑磷、乙硫磷、甲氰菊酯(phenpropathrin)、溴螨酯、亚胺硫磷、抑霉唑、批唑醚菌酯(pyraclostrobin)、苯丁锡、炔螨特、咪鲜胺、多菌灵、二嗪磷、甲霜灵和噻菌灵。实现这一目的的一种方式通过真空薄膜蒸发冷榨的油进行。它存在缺陷，即在实际上除去了大量ARs (遗留在残留物中)的同时，依旧遗留了低挥发性的柑橘残留物。这些包括长链脂肪酸和其他非挥发性物质，认为这些物质对口感和稳定性有贡献。附图
简述附图是用于实施生产柑橘油的主题方法的设备的图示。描述目前已经发现，可以通过特定方法提供具有降低的AR含量的基本上完全的柑橘油。因此，提供了降低柑橘油的AR含量的方法，所述方法包括(a)真空分批蒸馏包含AR的冷榨的柑橘油，得到低-AR馏出物和高-AR残留物；(b)使来自(a)的高-AR残留物进行薄膜蒸发，得到高-AR馏出物和低-AR残留物；(c)使来自(b)的高-AR馏出物进行另外的分批蒸馏，得到再蒸馏的低-AR馏出物和废弃的高-AR再蒸馏的残留物；和(d)合并(a)的低-AR馏出物、(b)的低-AR残留物和(C)的再蒸馏的低-AR馏出物，得到低-AR柑橘油。本文所用的术语“低-AR”和“高-AR”就存在于未处理的柑橘油中的AR s比例而言以相对的含义使用。用于本公开的目的的分批蒸馏设备包含垂直排列的多级蒸馏塔。所谓“多级”的含义是在塔内提供了填充材料，其提供在液相与蒸汽相之间的质量转移区域。将每一 “级”定义为达到热力学平衡的质量转移所需的填充区域。这种填充材料可以采取以跨塔宽度水平方式放置的多孔板形式，这些板称作“级”。级越多，则分离越好。部件无需是板，但也可以是有结构的或不规则填充的，例如陶瓷材料或垂直排列的波状片。一个具体实例是鲍尔环(Pall ring)，典型地是I" (2. 54cm)大小。然而，原理仍然相同。在上文所述的步骤(a)和(C)的情况中，可以排列填充材料并且使塔运行，使得在低-R馏出物/高-AR残留物的两种情况中，得到期望的结果。本领域技术人员可以仅使用本领域的普通技术与常规实验的组合达到这些效果。得到低-AR馏出物/高-AR残留物的另一个因素是回流的控制。在主题方法的步骤(a)和(C)中，回流比，即回流物与懼出物脱离物(distillate take-off)之比,可以保持足够低，使得馏出物中存在极低比例的ARs。达到这一目的时的比例将根据油各自的特性和设备的不同而改变，但本领域技术人员仍然可以在每种情况中使用常规的实验确定适合的比例。在一些情况中，回流的最小程度对减慢馏出物脱离速率是必不可少的。典型的、但非限制性的比例是回流物/蒸馏物至多为I。然而，在一个具体的实施方案中，完全不使用回流，即无蒸馏物质再循环到达塔。在一个具体的实施方案中，离开(a)阶段的残留物的温度至少为约150°C -约180°C。在另一个具体的实施方案中，离开(c)阶段的馏出物的温度至少为约260°C -约320。。。薄膜蒸发是一种单级方法，其中将液体在升高的温度和高度真空的条件下从加热表面蒸发。所谓“单级”的含义是不包括如上文所述的级，仅是单一区域用于质量转移。存在许多这样的薄膜蒸发方法，非限制性的实例包括刮膜蒸馏、分子蒸馏和短程蒸馏。这些类 型蒸馏中高度真空的优点在于使用比可以在其他传统蒸馏中使用的温度更低的温度的可能性。另外，暴露于加热的时间短，约为几分钟，并且其常用于纯化精油。在这种情况中，配置单级真空蒸馏,得到高-AR馏出物和低-AR残留物，此外，有些情况充分属于本领域技术人员的范围并且其可以仅使用简单的实验对任意期望的油加以确定。有用的条件的具体的非限制性的实例包括约0. ImmHg-约0. 5mmHg的绝对压力范围，在一些实施方案中，更具体地为约0. 2mmHg。离开蒸馏的残留物温度为约110° -约135°C，在一些实施方案中，更具体地为约125°C。应注意，根据情况和设备的不同，这些范围以外的压力和温度也可能是有用的。然后将得到的高-AR馏出物转入另外的如上述步骤(C)中所述的分批蒸馏设备。再蒸馏AR馏出物，得到低-AR的再蒸馏的馏出物和废弃的高-AR的再蒸馏的残留物。后一种残留物包含主要比例的AR s并且可以被弃去。在最终的步骤中，通过掺合来自步骤(a)的低-AR馏出物、来自步骤(b)的低-AR残留物和来自步骤(c)的低-AR馏出物重新构成油。终产物是一种油，它不仅在AR含量方面显著降低，而且也包含基本上所有期望的通常被常规蒸馏排除的柑橘成分。重新构成的油中遗留的ARs比例低于原始油的比例。这一比例取决于具体的ARs的性质，因为一些比另一些更难以去除。例如，在当今应用中的两种最常见的农药OPP和胺甲萘的比例可以降低至多90%重量。其他例如三氯杀螨醇、毒死蜱和马拉硫磷可以降低至多 50%o上文所述的方法可以用于蒸馏任意的柑橘油和提供高质量的油。因此，还提供了通过如上文所定义的方法制备的高质量的蒸馏的柑橘油。参照附图进一步描述本公开，该附图是具体实施方案的图示且不被视为以任何方式起限定作用。在一个具体的实施方案中，所蒸馏的油是橙油。从储料槽I中将高-AR冷榨的橙油泵送至第一分批蒸馏单元2，其可以是不锈钢的并且可以包含1100加仑容量罐、柱和乙二醇冷却的冷凝器。所述罐可以使用蒸汽加热。在一个实施方案中，柱是13英尺高、具有18英寸直径并且装填有I英寸的鲍尔环。该单元可以达到ImmHg的绝对压力和至多150°C的罐温。可以在100°C的罐温和75mmHg的绝对压力下开始蒸馏橙油。进行蒸馏，逐步增加罐温和降低系统压力，直到罐温达到150°C且绝对压力达到ImmHg为止，例如约97. 15%的起始橙油加料已经蒸馏(约2. 85%的起始加料遗留在罐中)。从分批蒸馏单元2中可以衍生低-AR馏出物和高-AR残留物。使低-AR馏出物沿管线3传送至最终的储料槽10，并且使高-AR残留物通过管线4传送至短程蒸馏单元5。短程蒸懼单兀 5 可以是 American Verfahrens Technische Anlagen (AVTA) GmbH 单兀，其具有使用热油加热的0. 4m2不锈钢加热表面和用乙二醇冷却的不锈钢冷凝器。在一些实施方案中，将热油温度保持在128°C，绝对系统压力在0. 25mmHg。进料速率可以为约52. 51b/hr/m2-212. 51b/hr/m2 (相应地23. 81-96. 39Kg/hr/m2)。就橙油而言，馏出物脱离物可以为约8-10%，但取决于原料组成。从短程蒸馏单元5中得到高-AR馏出物和低-AR残留物。使高-AR馏出物沿管线6传送至第二分批蒸馏单元8，并且使低-AR残留物沿管线7传送至最终储料槽10。第二分批蒸馏单元8可以与蒸馏单元2相同。作为实例，蒸馏可以在约110°C和约ImmHg-约IOmmHg绝对压力下开始。蒸懼通过逐步增加罐温至至少约150°C和降低系统绝对压力ImmHg持续进行。从其中得到低-AR的再蒸馏的馏出物，将其沿管线9传送至最终储料槽10，还得到高废弃的AR的再蒸馏的废弃残留物，将其沿管线11传送用于处理。 最终的储料槽10的最终内含物是闻质量、极低AR的油,其基本上包含所有原始未纯化油的香味和口感。尽管已经通过上述说明书和在先的实施例详细描述了实施方案，但是这些实施例仅用于示例目的，可以理解本领域技术人员可以在不脱离本说明书范围的情况下进行改变和变型。应理解上述实施方案不仅是可选择的，而且是可以合并的。
权利要求
1.降低柑橘油的农业废弃物(AR)含量的方法，包括 (a)真空分批蒸馏包含AR的冷榨的柑橘油，得到低-AR馏出物和高-AR残留物； (b)使来自(a)的高-AR残留物进行单级真空蒸馏，得到高-AR馏出物和低-AR残留物； (c)使来自(b)的高-AR馏出物进行另外的分批蒸馏，得到再蒸馏的低-AR馏出物和废弃的高-AR再蒸馏残留物；和 (d)合并(a)的低-AR馏出物、(b)的低-AR残留物和(c)的再蒸馏的低-AR馏出物，得到低-AR柑橘油。
2.权利要求I的方法，其中所述单级真空蒸馏是刮膜蒸馏、分子蒸馏或短程蒸馏中的至少ー种。
3.权利要求2的方法，其中所述单级蒸馏是短程蒸馏。
4.权利要求3的方法，其中所述短程绝对压カ是0.1-5. OmmHg0
5.权利要求4的方法，其中所述短程绝对压カ是0.2mmHg。
6.权利要求3的方法，其中离开所述短程的残留物的温度是110-135°C。
7.权利要求6的方法，其中离开所述短程的残留物的温度是125°C。
8.权利要求I的方法，其中将(a)和(C)阶段中的回流程度保持足够低，使得馏出物中基本上不存在AR。
9.权利要求8的方法，其中不使用回流。
10.权利要求I的方法，其中离开阶段(a)的馏出物的温度为至少150°C。
11.权利要求I的方法，其中离开阶段(c)的馏出物的温度为260-320°C。
12.通过如上述权利要求任ー项所定义的方法可制备的高质量蒸馏柑橘油。
全文摘要
降低柑橘油的农业废弃物(AR)含量的方法，包括(a)真空分批蒸馏包含AR的冷榨的柑橘油，得到低-AR馏出物和高-AR残留物；(b)使来自(a)的高-AR残留物进行薄膜蒸发，得到高-AR馏出物和低-AR残留物；(c)使来自(b)的高-AR馏出物进行另外的分批蒸馏，得到再蒸馏的低-AR馏出物和废弃的高-AR再蒸馏残留物；和(d)合并(a)的馏出物、(b)的残留物和(c)的再蒸馏馏出物，得到低-AR柑橘油。由此产生的油不仅具有降低含量的ARs例如杀虫药、杀真菌剂、除草剂和杀螨剂，而且还包含通过常规蒸馏方法基本上消除的大部分乃至全部的期望的柑橘成分。
文档编号C11B9/02GK102652171SQ201080055625
公开日2012年8月29日 申请日期2010年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者K·弗罗斯, M·A·麦基, S·A·普里迪, S·L·怀特曼 申请人:奇华顿股份有限公司