一种棕榈油的分提结晶方法
【专利摘要】本发明公开了一种棕榈油的分提结晶方法，不仅提高了硬脂酸含量较低的棕榈油的结晶效率，而且提高了液态棕榈油的得率，该方法包括：进油、加热破晶、冷却结晶、养晶和过滤五个步骤，所述进油步骤包括：向待分提的棕榈油油脂中加入熔点为26-30℃的棕榈油油脂并混合。
【专利说明】一种棕榈油的分提结晶方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及棕榈油的制备方法领域，尤其涉及一种棕榈油的分提结晶方法。
【背景技术】
[0002]棕榈油是由油棕树上的棕榈果中提取出的油脂，棕榈油具有丰富的营养物质及抗氧化性，在食品工业以及化学工业领域均有广泛应用。棕榈油可以进行分提加工，也就是说通过后续加工，可以把棕榈油分成熔点不一样的几种产品。有些产品主要成分为硬脂酸，熔点一般较高，在常温下呈半固态或固态；有些产品主要为软脂酸(油酸)，熔点一般较低，常温下为液态。硬脂熔点一般为50°C，软脂一般为24°C左右。对于硬脂酸含量较低的棕榈油，在分提结晶的降温过程中时，由于结晶点较低(结晶点在数值上等于熔点)，会出现不易结晶、结晶时间长、过滤时形成粘饼、液态油脂得率低等现象。
[0003]棕榈油的分提方法主要有干法分提和溶剂分提法。其中干法分提是指不加入任何溶剂，将处于完全融化、液体状态的油脂慢慢冷却到一定程度，然后将晶体过滤分离，得到固态脂的方法。中国专利CN102719311A公开了一种棕榈油干法分提方法，包括如下步骤:将原料棕榈油搅拌加热至50°C -75V ;将加热后的棕榈油降温至过冷却、过饱和；加入晶种，所述晶种的加入量占所述原料棕榈油质量的0.3 % -10 % ;放置养晶；当棕榈油碘值达到预定义目标时，过滤所述棕榈油。这种干法分提方法，降温速度较快，油脂结晶冷却所需时间较短，固脂和软脂分离较为有效，产品质量较高。
[0004]溶剂分提法是指在油脂中按比例加入某一溶剂形成混合油体系，然后进行冷却结晶、分提的一种分提方法。中国专利CN101939405A公开了一种制备棕榈油产品的方法，该方法包括:(i)在不存在溶剂的情况下，将棕榈油或其馏分部分地结晶；(ii)将经部分结晶的棕榈油与溶剂混合；(iii)将得到的混合物结晶到更高的程度；和(iv)在分离器中将得到的固体从液体中分离，其中，在(ii)前不将固体从液体中分离的情况下，将在Q)中形成的经部分结晶的棕榈油或其馏分与(ii)中的溶剂直接混合。
[0005]这两种方法的缺点是需要向棕榈油中加入晶种或一定量的溶剂才能实现结晶分提，不仅增加了操作步骤，而且容易弓I入杂质。
[0006]因此，在分提硬脂酸含量较低的油脂时，本发明提出了一种新的方法以解决上述问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供了一种棕榈油的分提结晶方法，该方法实现了不需要引入溶剂和晶种就能达到良好的分提效果。
[0008]本发明还一个目的是解决了硬脂酸含量较低的棕榈油油脂的结晶效率不高的问题，能够缩短油脂结晶的时间并提高棕榈油的分提结晶时液态棕榈油的得率，使得率提高至50%左右。
[0009]本发明提供了一种棕榈油的分提结晶方法，包括:进油、加热破晶、冷却结晶、养晶和过滤五个步骤，所述进油步骤包括:向待分提的棕榈油油脂中加入熔点为26-30°C的棕榈油油脂并混合。
[0010]在本发明一个实施方式中，所述进油步骤中熔点为26-30°C的棕榈油油脂的添加量为混合后油脂总质量的10-15%,优选为11%。添加上述质量范围的熔点为26-30°C的油脂可以有效地补齐原有油脂的硬脂酸含量，使混合后的油脂的结晶点升高，从而加快结晶速度，缩短结晶时间，而且过滤时不会出现粘饼情况。本领域技术人员可以理解，粘饼是指过滤时，由于晶体数量少，固体和液体分离不充分，使液态油脂的得率偏低的现象。
[0011]在本发明一个优选的实施方式中，所述进油步骤还包括将混合均匀的油脂输送至结晶罐中存储的过程。该过程为后续油脂的结晶做准备，在本发明中所用的结晶装置为本领域常用的实验室分提装置，优选的，所述的结晶装置中配有列管式结晶罐，内部有分离冷却夹套，进行保温控制，所述的结晶装置内置不锈钢翅片式搅拌器。
[0012]本发明所述的加热破晶步骤是指对混合后棕榈油油脂的加热破晶。由于棕榈油油脂在放置过程中，有时油温低于脂肪酸结晶点时会析出晶体，这部分晶体是在非匀速降温过程中析出的，晶型各异，晶粒大小不一，不利于后续晶体的均匀成长和成熟，所以棕榈油要先进行加热破晶，使该混合物中不规整的小晶体全部融化为液态。在本发明一个优选的实施方式中，加热温度为50-75°C，时间为2-4h。在一个更优选的方式中，加热温度为60°C，时间为3h。
[0013]所述的加热步骤中可以使用本领域适宜的加热装置，优选为水浴槽。因为水浴槽能够使加热温度均匀，避免出现局部过热的情况。
[0014]本领域技术人员可以理解，加热的温度范围及时间并不是固定不变的，只要能够使油脂中原有晶体全部融化并融化充分即可，但是最高温度的设定不能超过使油脂成分分解变质，加热时间可以随解热温度设定的范围相应地变化，即加热温度设定较高时，加热时间可以短一些；加热温度设定较低时，加热时间长一些。然而，在本发明一个优选的实施方式中，所述的加热破晶步骤中在加热最高的温度保持5-60min，优选为15_60min，更优选为40-60min。上述在最高温度保持一段时间，能够使油脂中的原有晶体融化充分彻底。
[0015]本发明中所述冷却结晶步骤是对油脂进行降温至油脂的结晶温度点。在本发明一个优选的实施方式中，先以每分钟3-5°C的温差降温，接近结晶温度点时再以每分钟0.5-l°C的温差降温。在本发明一个优选的实施方式中，开始降温的温度高于结晶温度点5°C。在本发明另一个优选的实施方式中，所述的接近结晶温度点为18-20°C，在一个更为优选方式中为19°C。在降温过程中，部分油脂达到结晶点，开始形成小的晶核颗粒，随时间的延长，晶核数量越来越多。本领域技术人员可以理解，开始降温时晶核尚未形成，因此可将降温速度加快以缩短降温时间，而快到液态油脂的结晶温度点，一般到19°C时，以较慢速度降温，使结晶在均匀的速度下进行。
[0016]在本发明一个优选的实施方式中，所述的结晶步骤中的降温是通过搅拌器进行的，搅拌频率在30-60HZ。本领域技术人员可以理解，搅拌器可以实时监控油脂温度，便于改变搅拌频率。通过调节搅拌器的搅拌频率可以实现降温速度，开始时需要快速降温，搅拌频率相对高些，待温度降到18-20°C，优选19°C后，相对降低搅拌速度。
[0017]在本发明一个优选的实施方式中，结晶时间为15_20h,优选为18h。由于晶体开始缓慢析出的温度比正常结晶温度高2_3°C，结晶速度比正常结晶速度快了 10-15%，结晶时间比正常结晶时间快了 2-3小时。
[0018]本领域技术人员可以理解，这里所说的正常结晶温度、正常结晶速度、正常结晶时间都是针对单纯的硬脂酸含量较低的棕榈油油脂的结晶过程来说的，此时油脂事先未加入高熔点的油脂。
[0019]该方法中所述养晶是指停止降温，让晶核之间结合形成较大的晶核颗粒，并随时间延长越来越大，一般养晶时间为5-10h,使晶体成长完全。在本发明一个优选的实施方式中，养晶时间为6h。
[0020]本发明所述的过滤步骤是指将固态的结晶颗粒与液态的油区分开来，优选的所述的过滤时的油温在13-15°C，更优选为13.5°C。本领域技术人员可以理解，由于结晶过程是放热过程，如果结晶过快，放热不及时，会造成回温现象。本发明所述的过滤温度能够防止回温，避免过滤不充分。该方法中所述过滤是用过滤装置将晶体颗粒过滤出来，从而与液态的油酯分开，所用的过滤装置为压滤机。在本发明一个优选的实施方式中，所用的过滤装置为膜式压滤机，过滤容量为0.8/1.4升，挤压压力0-30bar。在15bar的压力下，滤饼的厚度在 40mmη
[0021]在本发明一个【具体实施方式】中，所述的棕榈油的分提结晶方法，包括:
[0022](1)进油:向待分提的棕榈油油脂中加入占混合后油脂总质量10-15%的熔点为26-30°C的棕榈油油脂，使二者混合均匀；
[0023](2)加热破晶:对混合的油脂加热到50_75°C，并在加热至最高温度时保持40-60min，总体加热时间为2_4h ；
[0024](3)冷却结晶:对油脂进行降温，首先以每分钟3_5°C的温差降温至18_20°C后，以每分钟0.5-l°C的温差降温至油脂的结晶温度点，总结晶时间在15-20h ；
[0025](4)养晶:停止对油脂降温，进行养晶，总体养晶时间在5-10h。
[0026](5)过滤:待温度降到13_15°C以后，将固态颗粒与液态的油脂过滤分离。
[0027]本发明提出的方法具有如下突出的技术优势:
[0028]1.本发明使用高熔点，即硬脂酸含量较高的棕榈油与待分提棕榈油，即硬脂酸含量较低的棕榈油进行混合并分提，提高了待分提棕榈油的结晶温度点，使其达到了正常的分提结晶水平，在结晶整体过程中，能缩短整体时间2-3小时，结晶效率显著提高；同时解决了硬脂酸含量较低棕榈油在分提过程中过滤时不易分离、粘饼、得率低等问题。
[0029]2.在结晶过程中不需要添加晶种和溶剂促进晶体结晶，从而减少了加工步骤，并且不引入其他杂质。
【具体实施方式】
[0030]以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
[0031]实施例1
[0032](1)进油:向待分提的棕榈油油脂中加入占混合后油脂总质量10%的熔点为26°C的棕榈油油脂，使二者充分混合均匀，并输送至结晶罐中进行暂存。
[0033](2)加热:通过水浴槽对混合的油脂加热到50°C进行破晶处理，升温至60°C并保持60min，使融化充分彻底，总体加热时间为4h。
[0034](3)结晶:通过搅拌器以40Hz搅拌速度以每分钟3_5°C的温差降温对油脂进行降温，降到18°C后，降低频率到30Hz，以每分钟0.5-l°C的温差降温至油脂的结晶温度点；整体结晶时间在15h左右。
[0035](4)养晶:晶核之间结合形成较大的颗粒，并随时间延长越来越大；养晶时间为5h。
[0036](5)过滤:待温度降到13°C以后，用膜式压滤机将固态颗粒过滤出来，从而与液态的油脂区分开来。
[0037]经上述方法分提后得率液态棕榈油提高至约50 %。
[0038]实施例2
[0039](1)进油:向待分提的棕榈油油脂中加入占混合后油脂总质量11%的熔点为28°C的棕榈油油脂，使二者充分混合均匀，并输送至结晶罐中进行暂存。
[0040](2)加热:通过水浴槽对混合的油脂加热到60°C进行破晶处理，升温至最高温度70°C并保持55min，使融化充分彻底；总体加热时间为3h。
[0041](3)结晶:通过降温搅拌器以50Hz搅拌速度以每分钟3_5°C的温差降温对油脂进行降温，降到19°C后，降低频率到30Hz，以每分钟0.5-l°C的温差降温至油脂的结晶温度点；整体结晶时间在18h左右。
[0042](4)养晶:晶核之间结合形成较大的颗粒，并随时间延长越来越大，养晶时间为6h。
[0043](5)过滤:待温度降到13.5°C以后，用膜式压滤机将固态颗粒过滤出来，从而与液态的油脂区分开来。
[0044]经上述方法分提后液态棕榈油得率提高至约50 %。
[0045]实施例3
[0046](1)进油:向待分提的棕榈油油脂中加入占混合后油脂总质量15%的熔点为30°C棕榈油油脂，使二者充分混合均匀，并输送至结晶罐中进行暂存。
[0047](2)加热:通过水浴槽对混合的油脂加热到70°C进行破晶处理，升温至最高温度点75°C并保持40min，使融化充分彻底；总体加热时间为2h。
[0048](3)结晶:通过搅拌器以60Hz搅拌速度以每分钟3_5°C的温差降温对油脂进行降温，降到20°C后，降低频率到30Hz，以每分钟0.5-l°C的温差降温至油脂的结晶温度点；整体结晶时间在20h左右。
[0049](4)养晶:晶核之间结合形成较大的颗粒，并随时间延长越来越大，养晶时间为10h。
[0050](5)过滤:待温度降到15°C以后，用膜式压滤机将固态颗粒过滤出来，从而与液态的油脂区分开来。
[0051]经上述方法分提后液态棕榈油得率提高至约50%。
[0052]本领域技术人员可以理解，过滤后的晶体的是硬脂酸，主要用于制造人造奶油和起酥油；过滤得到的滤液部分是软脂酸，是极好的煎炸油，从而达到了通过分提结晶获得不同熔点的产品。
[0053]本发明通过对待分提的棕榈油加入一定比例高熔点的棕榈油的方法，对硬脂酸含量较低的棕榈油进行分提结晶，整个过程中不引入晶种及其他溶剂，不仅提高了结晶温度点，从而提高了结晶效率；并且解决了硬脂酸含量较低的油脂在分提过程中存在的一些固有问题，如粘饼现象等，从而且使液态棕榈油的得率也得到了提高。整个过程所用装置为该领域技术人员所公知并容易获得的装置，使该方法适于推广。
[0054]本说明书上文中结合【具体实施方式】对本发明进行了阐释，但应理解，这些描述和阐释只是为了更好地理解本发明，而不构成对本发明的任何限定。本领域技术人员在阅读了本申请说明书之后可对本发明的【具体实施方式】进行必要的改动而不脱离本发明的精神和范围。本发明的保护范围由所附的权利要求书限定，并且涵盖了权利要求的等同变换。
【权利要求】
1.一种棕榈油的分提结晶方法，包括:进油、加热破晶、冷却结晶、养晶和过滤五个步骤，其特征在于，所述进油步骤包括:向待分提的棕榈油油脂中加入熔点为26-30°C的棕榈油油脂并混合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进油步骤中熔点26-30°C的棕榈油油脂的添加量为混合后油脂总质量的10-15%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热破晶步骤的加热温度为50-75°C，时间为 2-4h。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的加热破晶步骤包括在加热最高的温度保持5-60min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的冷却结晶的步骤包括先以每分钟3-5°C的温差降温，接近结晶温度点时，再以每分钟0.5-l°C的温差降温，所述的接近结晶温度点为18-20°C。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述冷却结晶步骤通过搅拌器进行降温，搅拌频率为30-60HZ。
7.根据权利要求5-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述结晶步骤中的结晶时间为 15-20h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过滤步骤中进行过滤的油温在13-15。。。
9.根据权利要求1所述的方法，所述进油步骤具体包括: (1)进油:向待分提的棕榈油油脂中加入占混合后油脂总质量10-15%的熔点为26-300C的棕榈油油脂，使二者混合均匀； (2)加热破晶:对混合的油脂加热到50-75°C，并在加热至最高温度时保持40-60min，总体加热时间为2-4h ； (3)冷却结晶:对油脂进行降温，首先以每分钟3-5°C的温差降温至18-20°C后，以每分钟0.5-l°C的温差降温至油脂的结晶温度点，总结晶时间在15-20h ； (4)养晶:停止对油脂降温，进行养晶，总体养晶时间在5-10h。 (5)过滤:待温度降到13-15°C以后，将固态颗粒与液态的油脂过滤分离。
10.根据权利要求9所述的方法，所述的加热破晶步骤中采用水浴槽进行加热。
【文档编号】C11B7/00GK104293485SQ201410609990
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】张世杰, 雷文忠, 王亮, 沙宪洲, 王志刚, 张宏杰 申请人:天津龙威粮油工业有限公司