降低油品色泽的设备及其方法
【专利摘要】本发明提供一种利用光照降低油品色泽的设备及其方法，该设备包括：油品承送装置，用于承载并输送油品；以及光照装置，发出波长范围为350～700nm，强度为10000～500000Lux的光，照射油品承送装置中的油品，从而达到降低油品色泽的功效。本发明另提供一种利用光照降低油品色泽的方法。本发明利用天然色素对光敏感的特性，在精炼装置中装设光照装置以强光照射植物毛油，降低精炼成本也提高产率，也可以降低脱臭时的温度，减少反式脂肪酸的产生。
【专利说明】
降低油品色泽的设备及其方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种降低油品色泽的设备及其方法，且特别涉及一种利用强光照射降 低油品色泽的设备及其方法。
【背景技术】
[0002] 未经精炼的植物毛油常含有固体杂质、游离脂肪酸、磷脂质、胶质、蜡、色素等杂 质，也同时会影响油品的保存状况，因此针对不同的杂质需要不同的精炼程序纯化毛油，一 般的精炼过程如过滤、脱胶、脱酸、脱色、脱臭、冬化、脱錯，其中脱色的步骤是为了去除如叶 绿素、叶黄素、类胡萝卜素等天然色素，一般使用脱色白土和活性碳吸附色素，而脱臭的目 的是为了去除如醛、酮、游离脂肪酸等所造成的臭味，一般利用高温的脱臭塔进行脱臭，而 脱臭的高温也会破坏天然色素。
[0003] 但在精炼过程中，高温脱臭会促使对人体有害的反式脂肪酸生成。一般情况下，脱 臭塔为了能去除更多的异物，会在约250°C的脱臭条件下进行脱臭，在此高温的情况下所产 生的反式脂肪酸会是在220°C条件下的十倍，但若降低温度，则会使毛油中某些蒸气压较低 的异物无法挥发，使油品的发烟点降低，去除色素的能力也随之下降，因此为了减少反式脂 肪酸的生成，同时希望发烟点和脱色能力不随脱臭温度的降低而变差，目前工业上采取的 解决方法为增加真空度或是延长脱色的时间，但是增加真空度所需资金庞大，而延长脱臭 的时间则须降低流速或是增加脱臭塔的体积，降低流速会使精炼的产能变慢，使精炼的成 本增加，而增加脱臭塔的体积也同样会提高炼油的成本且需要更多空间增设脱臭塔，因此 以上的解决方法皆不合成本。
[0004] 此外，在降低脱臭温度的情况下，同样会使天然色素的破坏减少，工业上解决的办 法是使用更多的脱色白土或是活性碳吸附色素，但是会增加成本，更多的油也会被吸附，使 精炼的产率降低，同样也会增加精炼的成本。
[0005] 所以，为了减少精炼过程生成反式脂肪酸，必须降低脱臭时的温度。然而，为了维 持脱色和脱臭的效果下所采取的解决方法都仍有缺点，因此如何在降低温度、合乎成本且 维持良好产率的情况下达到良好的脱色和脱臭效果是仍待解决的问题。
【发明内容】
[0006] 因此，本发明的目的是利用天然色素对于强光不安定易裂解的原理，在精炼装置 中加入光照装置以强光照射植物毛油，取代脱色白土或是活性碳的使用，达到降低油品色 泽的功效。
[0007] 植物毛油中的天然色素如叶绿素和类胡萝卜素为植物体中常见的天然色素，叶绿 素的结构存在由四吡咯基所组成的卟啉环，因此在吸收光谱上呈现会卟啉的特征吸收，因 此叶绿素a和叶绿素b分别在420~440nm、440~460nm附近有吸收峰，叶绿醇基的结构则 使得叶绿素a和叶绿素b分别在635~645nm、655~665nm附近有吸收峰，类胡萝卜素包 括两类分子，一种为只含碳氢的化合物，称为胡萝卜素，另一种为含氧的衍生物，称为叶黄 素，类胡萝卜素的结构主要为含有八个异戊二烯的共辄结构，在吸收光谱430~450nm附近 有吸收，共辄结构对于氧、光很敏感。这些天然色素可以吸收不同波长的光，也表示这些色 素对于光是敏感的，而天然色素在没有其他能量传递物质的存在下，易受强光照射而破坏。 本发明即利用了天然色素对光敏感的特性，在精炼装置中装设光照装置以强光照射植物毛 油，取代脱色步骤中脱色白土或是活性碳的使用，降低精炼成本也提高产率，也可以降低脱 臭时的温度，减少反式脂肪酸的产生。而通过调整不同波长的强光照射，可以控制不同色素 的保留，进而使精炼后的油具有想要保留的色素和颜色，此外，增设光照装置时无须修改原 有的精炼装置，大大节省装置修改费用。
[0008] 本发明的一个实施例在于提供一种利用光照降低油品色泽的设备，包括油品承 送装置和光照装置，油品承送装置用于承载并输送油品，光照装置发出波长范围为350~ 700nm，强度为10000~500000Lux的光，照射油品承送装置中的油品。
[0009] 根据本发明的另一个实施例，光照装置位于油品承送装置上方、位于油品承送装 置的侧壁、位于油品承送装置的底部或置于油品承送装置之中。
[0010] 根据本发明的另一个实施例，光照装置包括气体放电式灯、钨丝灯光源、LED光源、 激光光源、卤素光源或其组合。
[0011] 根据本发明的另一个实施例，光照装置发出的光的波长范围为420~440nm、 650~670nm或其组合。
[0012] 根据本发明的另一个实施例，光照装置发出的光的波长范围为440~460nm、 635~645nm或其组合。
[0013] 根据本发明的另一个实施例，光照装置发出的光的波长范围为430~450nm。
[0014] 根据本发明的另一个实施例，光照装置设置于精炼装置之中，精炼装置包括过滤 单元、水化单元、脱臭单元，光照装置设置于精炼装置中的过滤单元、水化单元、脱臭单元或 其组合中。
[0015] 根据本发明的另一个实施例，该油品承送装置为设置于该精炼装置中承装油品用 的油槽或塔板。
[0016] 根据本发明的另一个实施例，光照装置设置于精炼装置中的脱臭单元中，且照射 该油品的时间为40~90分钟。
[0017] 本发明的一个实施例在于提供一种利用光照降低油品色泽的方法，提供油品，以 光照射该油品，其中该光波长范围为350~700nm，强度为10000~500000Lux。
[0018] 根据本发明的另一个实施例，以光照射该油品的步骤为以从该油品外部或内部照 射该油品。
[0019] 根据本发明的另一个实施例，以光照该油品的步骤为在精炼程序中进行，该精炼 程序包括过滤步骤、水化步骤、以及脱臭步骤。
[0020] 根据本发明的另一个实施例，以光照该油品的步骤为在该脱臭步骤中进行，照射 时间为40~90分钟。
[0021] 根据本发明的另一个实施例，光的波长范围为420~440nm、650~670nm或其组 合。
[0022] 根据本发明的另一个实施例，光的波长范围为440~460nm、635~645nm或其组 合。
[0023] 根据本发明的另一个实施例，光的波长范围为430~450nm。
【附图说明】
[0024] 为使本发明的特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
[0025] 图1为本发明的降低油品色泽的设备，光照装置位于油品承送装置上方。
[0026] 图2为本发明的降低油品色泽的设备另一个实施例示意图，光照装置位于油品承 送装置的侧壁。
[0027] 图3为本发明的降低油品色泽的设备另一个实施例示意图，光照装置位于油品承 送装置的底部。
[0028] 图4为本发明的降低油品色泽的设备另一个实施例示意图，光照装置置于油品承 送装置之中。
[0029] 图5为本发明光照装置设于脱臭单元中的示意图。
[0030] 图6为使用精炼装置的精炼程序示意图。
【具体实施方式】
[0031] 为了使本
【发明内容】
的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施方式与具体 实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或应用本发明具体实施例的唯一形式。以下所 公开的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一个实施例中附加其他的实 施例，而无须进一步的记载或说明。在以下描述中，将详细叙述许多特定细节以使读者能够 充分理解以下的实施例。然而，可在无此等特定细节的情况下实践本发明的实施例。在其 他情况下，为简化附图，公知的结构与装置仅示意性地描述在附图中。
[0032] 以下的实施例用于详述本发明的特定方式，并使本发明所属本领域技术人员得以 实施本发明。以下的实施例不应用于限制本发明。本发明所称的光强度范围指强度落于此 区间的光或强度落于此区间的光的组合，本发明所称的波长范围指涵盖所有波长范围。
[0033] 本发明的一个实施例的设备，参照图1所示的降低油品色泽的设备100,其包含油 品承送装置110和光照装置140,光照装置140位于油品承送装置100上方，油品承送装 置110用于承载并输送油品120,光照装置140发出波长范围350~700nm，强度10000~ 500000LUX的光150,可按需要调整光照装置的波长范围、光强度、数量、位置、排列方式和 与油品承送装置140的距离，使油品120受到均匀照射。如图1所示，利用从光照装置140 发出的光150照射油品120,可将油品120中所含的吸收峰值落于波长范围的天然色素破 坏。
[0034] 根据本发明的一个实施例，前述所提及的油品承送装置110为设置于精炼装置中 承装油品用的油槽或塔板，塔板包括但不限于泡罩板、筛孔板或浮阀板。
[0035] 根据本发明的一个实施例，前述所提及的可利用光照破坏色素达到脱色效果的油 品120为植物毛油，包括但不限于下列植物毛油，例如：葵花毛油、菜籽毛油、大豆毛油、玉 米毛油、花生毛油、棉籽毛油、米糠毛油、棕榈毛油、芝麻毛油、红花籽毛油、亚麻仁毛油、蓖 麻毛油、橄榄毛油、椰子毛油、粟米油、杏仁毛油、腰果毛油、榛果毛油、胡桃毛油、核桃毛油、 松子油、开心果油。
[0036] 根据本发明的一个实施例，前述所提及的光照装置140可使用下列光源，包括但 不限于下列光源，例如：气体放电式灯、钨丝灯光源、LED光源、激光光源、卤素光源或其组 合。
[0037] 根据本发明的一个实施例，前述所提及的光150强度为10000~500000Lux，波长 范围可按想去除的色素的吸收峰范围进行调整，调整波长范围为420~440nm、650~670nm 或其组合破坏叶绿素a，调整波长范围为440~460nm、635~645nm或其组合破坏叶绿素 b，调整波长范围为430~450nm或其组合破坏类胡萝卜素。
[0038] 本发明的一个实施例的设备，参照图2所示的降低油品色泽的设备200,其包含油 品承送装置210和光照装置240,光照装置240位于油品承送装置200的侧壁230,包括光照 装置240浸于油品220中或是不与油品220接触两种方式，也可按需求使用组合两种方式， 油品承送装置210用于承载并输送油品220,光照装置240发出波长范围为350~700nm， 强度为10000~500000LUX的光250、260,光照装置240可按需要调整波长范围、光强度、数 量、位置、排列方式使油品220受到均匀照射。如图2所示，利用从光照装置240发出的光 250、260照射油品220,可将油品220中所含的吸收峰值落于波长范围的天然色素破坏。
[0039] 油品承送装置210、油品220、光照装置240或光250、260的波长范围的实施例可 分别参照油品承送装置110、油品120、光照装置140或光150的波长范围的实施例。
[0040] 本发明的一个实施例的设备，参照图3所示的降低油品色泽的设备300,其包含油 品承送装置310和光照装置340,光照装置340位于该油品承送装置310的底部，浸于油 品320,油品承送装置310用于承载并输送油品320,光照装置340发出波长范围为350~ 700nm，强度为10000~500000LUX的光350,光照装置340可按需要调整波长范围、光强度、 数量、位置、排列方式使油品320受到均匀照射。如图3所示，利用从光照装置340发出的 光350照射油品320,可将油品320中所含的吸收峰值落于波长范围的天然色素破坏。
[0041] 油品承送装置310、油品320、光照装置340或光350的波长范围的实施例可分别 参照油品承送装置110、油品120、光照装置140或光150的波长范围的实施例。
[0042] 本发明的一个实施例的设备，参照图4所示的降低油品色泽的设备400,其包含油 品承送装置410和光照装置440,光照装置440位于该油品承送装置410的底部，油品承 送装置410用于承载并输送油品420,光照装置440发出波长范围为350~700nm，强度为 10000~500000LUX的光450,光照装置440可按需要调整波长范围、光强度、数量、位置、排 列方式使油品420受到均匀照射。如图3所示，利用从光照装置440发出的光450照射油 品420,可将油品420中所含的吸收峰值落于波长范围的天然色素破坏。
[0043] 油品承送装置410、油品420、光照装置440或光450的波长范围的实施例可分别 参照油品承送装置110、油品120、光照装置140或光150的波长范围的实施例。
[0044] 本发明的一个实施例，参照图5所示光照装置550设于脱臭单元500中的示意图， 脱臭单元包括进油孔510、塔板520、溢流堰530、降液管540、进气孔560、出油孔570、出气 孔580和回流管590,脱臭单元的内部元件可按需求增加或减少。塔板520用于承载并输送 油品，为一种油品承送装置，因此参考图1光照装置140与油品承送装置110的相对位置示 意图，将光照装置550设置如图5所示，发光照射流入脱臭单元的油品。
[0045] 进行油品精炼的流程如下：油品从进油孔510流入，塔板520承载并输送油品，油 品依靠重力作用，由上层的塔板520经由降液管540流往下层的塔板520,最后从出油孔 570流出，在油品流动的过程中，油品会受到光照装置550的照射，此外，同时从进气孔560 输入高压蒸气，由于塔板520上均匀地开有一定数量的通道，高压蒸气可以自下而上穿过 板上的液层，溢流堰530的设计为使塔板520上保持一定深度的液层，保证气液两相在塔板 上有足够的相际传质表面，油品会不断被高压蒸气搅动，使油品能够被均匀照光，最后蒸气 从出气孔580喷出，可按需要调整光照装置的波长范围、光强度、数量、位置、排列方式使油 品受到均匀照射。
[0046] 塔板520、油品120、光照装置550或光的波长范围的实施例可分别参照油品承送 装置110、油品120、光照装置140或光150的波长范围的实施例。
[0047] 图6为使用精炼装置的精炼程序600示意图，精炼装置包括输油管道620、过滤单 元630、水化单元640、脱臭单元650,植物毛油610通过精炼装置纯化后流出为精炼油670， 根据想精炼的不同种植物毛油610,增加、减少精炼装置所包含的单元或调整单元的排列顺 序。光照装置至少设置于该过滤单元630、该水化单元640、该脱臭单元650其中之一。
[0048] 光照时间越长，脱色效果越好，可按不同光照时间长短调整破坏色素程度，以光照 装置设置于精炼装置中的脱臭单元为例，一般而言，油品经过脱臭单元的时间为40~90分 钟，因此流入脱臭单元的油品也可接受40~90分钟的光照，为方便说明，以下列出光照时 间70~80分钟的实验结果为例说明光照脱色的情况，但光照时间并不以此为限，可以根据 本发明的概念调整光照时间。
[0049] 以光照装置设置于精炼装置中的脱臭单元中为例，参照图5所示光照装置510设 于脱臭单元500的示意图，光照装置提供波长范围350~700nm的光照射油品，油品为葵花 毛油、菜籽毛油、大豆毛油、玉米毛油，利用高温脱色和光照脱色的实验结果请参照表一。比 较例A1为未经精炼的葵花毛油。比较例A2为在脱臭温度250°C下，以高温脱色70~80 分钟下的精炼葵花油。实施例A3为在脱臭温度220°C，经过光强度为200000Lux的光照射 70~80分钟下的精炼葵花油。比较例B1为未经精炼的菜籽毛油。比较例B2为在脱臭温 度250°C下，以高温脱色70~80分钟下的精炼菜籽油。实施例B3为在脱臭温度220°C，经 过光强度为200000Lux的光照射70~80分钟下的精炼菜籽油。比较例C1为未经精炼的 大豆毛油。比较例C2为在脱臭温度250°C下，以高温脱色70~80分钟下的精炼大豆油。 实施例C3为在脱臭温度220°C，经过光强度为200000Lux的光照射70~80分钟下的精炼 大豆油。比较例D1为未经精炼的玉米毛油。比较例D2为在脱臭温度250°C下，以高温脱色 70~80分钟下的精炼玉米油。实施例D3为在脱臭温度220°C，经过光强度为200000Lux 的光照射75~80分钟下的精炼玉米油。表一的产率为考虑了碱炼、脱腊、脱色和脱臭等精 炼过程中的精炼耗损后所得的产率。
[0050] 表一
[0051]
[0052] 由表一的实验结果可得知，比较例A2和实施例A3皆有脱色的效果，两者的色素含 量皆低于比较例A1，而实施例A3可以在较低温的情况下搭配光照达到和比较例A2相似的 脱色效果且产率略高于比较例A2。由比较例B2和实施例B3、比较例C2和实施例C3、比较 例D2和实施例D3也可观察到类似的结果，因此由表一可以得知可在降低脱臭温度的情况 下以强光照射油品达到和高温脱臭时相似的脱色效果。
[0053] 比较高温脱色和光照脱色所生成的反式脂肪酸含量的实验结果请参照表二，比较 例A1、比较例A2、实施例A3的实验条件如前述，比较例A4为在脱臭温度220°C下，以高温脱 色70~80分钟下的精炼葵花油。
[0054] 表二
[0055]
[0056] 由表二的实验结果可得知精炼过程的温度越高，会生成更多的反式脂肪酸，比较 例A2、实施例A3、比较例A4的反式脂肪酸含量皆高于未经过高温处理的比较例A1，实施例 A3和比较例A4的温度相同，所产生的反式脂肪酸含量差不多，且皆低于比较例A2，可知在 较低温的情况下进行脱色可以降低反式脂肪酸生成。
[0057] 比较在不同光照强度下进行脱色的实验结果请参照表三，实施例A5为在脱臭温 度220°C，经过光强度为lOOOOLux的光照射70~80分钟下的精炼葵花油。实施例A6为在 脱臭温度220°C，经过光强度为50000LUX的光照射70~80分钟下的精炼葵花油。实施例 A7为在脱臭温度220°C，经过光强度为200000LUX的光照射70~80分钟下的精炼葵花油。 实施例A8为在脱臭温度220°C，经过光强度为400000Lux的光照射70~80分钟下的精炼 葵花油。
[0058] 表三
[0059]
[0060] 由表三的实验结果可知，实施例A5~A8在相同温度下进行脱色，色素含量皆低于 比较例A1，证明光照强度10000~400000LUX皆具备脱色效果，且光照强度越强，脱色效果 越好，脱色效果更好为光照强度为10000~500000LUX，但光照强度并不以此为限，可根据 想破坏色素的程度，调整光照装置的光强度、数量、位置、排列方式使油品受到均匀照射。
[0061] 光照装置550与塔板520的相对位置也可参考图2、图3、图4的示意图，设计光照 装置位于塔板520的侧壁、底照塔板520或置于塔板520之中，并参照光照装置设于脱臭单 元500的实施例。
[0062] 本发明的一个实施例的降低油品色泽的方法，包括下列步骤：提供油品，以光照射 油品，其中光波长范围350~700nm，强度为10000~500000Lux。以承送装置承载并输送 油品。承送装置为设置于精炼装置中承装油品用的油槽或塔板，塔板包括但不限于泡罩板、 筛孔板或浮阀板。
[0063] 光照油品的步骤为在精炼程序中进行，精炼程序包括过滤步骤、水化步骤、以及脱 臭步骤。过滤步骤为利用过滤单元，以粒径的不同去除油品中的固体杂质。水化步骤为利 用水化单元，以加水加热使油中的磷脂、蛋白质、粘液等杂质被分离。脱臭步骤为利用脱臭 单元，以高温加热将油中低沸点的杂质去除，根据想精炼油品的不同，增加、减少精炼步骤 或调整精炼步骤的排列顺序。
[0064] 光照该油品的步骤为在该脱臭步骤中进行，照射该油品的时间为40~90分钟，光 照时间越长，脱色效果越好，可按不同光照时间长短调整破坏色素程度，一般而言，油品经 过脱臭步骤的时间为40~90分钟，因此油品也可接受40~90分钟的光照，为方便说明， 前述的实施例以光照时间70~80分钟的实验结果为例说明光照该油品的情况，但光照时 间并不以此为限。
[0065] 承送装置、油品的实施例可分别参照油品承送装置110、油品120的实施例。提供 光照的光照装置的实施例可参照光照装置140的实施例。参照图1-4的实施例的光照装置 与油品承送装置的相对位置，可知光照油品的步骤为以从油品外部或内部照射油品。
[0066] 根据本发明的一个实施例，调整光的波长范围为420~440nm、650~670nm或其 组合破坏叶绿素a。根据本发明的一个实施例，调整波长范围为440~460nm、635~645nm 或其组合破坏叶绿素b。根据本发明的一个实施例，调整波长范围为430~450nm或其组合 破坏类胡萝卜素。
【主权项】
1. 一种降低油品色泽的设备，其特征在于，所述降低油品色泽的设备包括： 油品承送装置，其用于承载并输送油品；以及 光照装置，其发出波长范围为350~700nm，强度为10000~500000LUX的光，照射所述 油品承送装置中的所述油品。2. 根据权利要求1所述的降低油品色泽的设备，其特征在于，所述光照装置位于所述 油品承送装置上方、位于所述油品承送装置的侧壁、位于所述油品承送装置的底部或置于 所述油品承送装置之中。3. 根据权利要求1所述的降低油品色泽的设备，其特征在于，所述光照装置包括气体 放电式灯、钨丝灯光源、LED光源、激光光源、卤素光源或其组合。4. 根据权利要求1所述的降低油品色泽的设备，其特征在于，所述光照装置发出的光 的波长范围为420~440nm、650~670nm或其组合。5. 根据权利要求1所述的降低油品色泽的设备，其特征在于，所述光照装置发出的光 的波长范围为440~460nm、635~645nm或其组合。6. 根据权利要求1所述的降低油品色泽的设备，其特征在于，所述光照装置发出的光 的波长范围为430~450nm〇7. 根据权利要求1所述的降低油品色泽的设备，其特征在于，所述降低油品色泽的设 备进一步包括精炼装置，所述精炼装置包括： 输油管道； 过滤单元； 水化单元；以及 脱臭单元。8. 根据权利要求7所述的降低油品色泽的设备，其特征在于，所述光照装置至少设置 于所述过滤单元、所述水化单元、所述脱臭单元其中之一。9. 根据权利要求7所述的降低油品色泽的设备，其特征在于，所述油品承送装置设置 于所述精炼装置中承装油品用的油槽或塔板。10. 根据权利要求7所述的降低油品色泽的设备，其特征在于，所述光照装置设置于所 述精炼装置中的所述脱臭单元中，且照射所述油品的时间为40~90分钟。11. 一种降低油品色泽的方法，其特征在于，所述降低油品色泽的方法包括下列步骤： 提供油品； 以光照射所述油品，其中所述光的波长范围为350~700nm，强度为10000~ 500000Lux〇12. 根据权利要求11所述的降低油品色泽的方法，其特征在于，以光照射所述油品的 步骤为以从所述油品外部或内部照射所述油品。13. 根据权利要求11所述的降低油品色泽的方法，其特征在于，以光照所述油品的步 骤为在精炼程序中进行。14. 根据权利要求13所述的降低油品色泽的方法，其特征在于，所述精炼程序包括过 滤步骤、水化步骤、以及脱臭步骤。15. 根据权利要求14所述的降低油品色泽的方法，其特征在于，以光照所述油品的步 骤为在所述脱臭步骤中进行，照射时间为40~90分钟。16. 根据权利要求11所述的降低油品色泽的方法，其特征在于，所述光的波长范围为 420~440nm、655~665nm或其组合。17. 根据权利要求11所述的降低油品色泽的方法，其特征在于，所述光的波长范围为 440~460nm、635~645nm或其组合。18. 根据权利要求11所述的降低油品色泽的方法，其特征在于，所述光的波长范围为 430 ~450nm。
【文档编号】C11B3/00GK106032489SQ201510112947
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月16日
【发明人】王新颛
【申请人】佳格食品股份有限公司