专利名称：一种降低植物油脂中反式脂肪酸含量的脱臭方法
技术领域：
一种降低植物油脂中反式脂肪酸含量的脱臭方法，属于油脂精炼脱臭、食 品安全技术领域。
背景技术：
反式脂肪酸(trans fatty acids， TFA)是一类含有孤立反式(trans)构型双键 的不饱和脂肪酸的总称，普遍存在于反雏动物乳制品、油脂及油脂食品中。诸 多研究表明，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， 2003年，WHO/FAO "膳食、营养与慢性病预防"专家委员会建议，膳食中的反 式脂肪酸最大摄取量最好不要超过总能量的1%。 2003年6月丹麦政府规定，直接 面向消费者消费的油脂及其油脂食品中反式脂肪酸含量不能超过总脂肪含量的 2%; 2003年7月，美国FDA公布，自2006年1月1日起，食品营养标签中必须标注 产品中反式脂肪酸的含量；2005年12月，加拿大开始强制实施食品营养标签的 标示，要求在营养标签中单独一行标示反式脂肪酸含量。
植物油脂的脱臭是以去除油脂臭味物质为主要目的一个高温和高真空水蒸 气蒸馏过程，是改善油脂品质最为关键的步骤，但是，脱臭也是植物油脂精炼 过程中产生反式脂肪酸的主要环节，其反式脂肪酸的生成量与脱臭塔结构、脱 臭工艺参数(温度、时间、蒸汽量等)和油脂种类密切相关。 一般而言，脱臭 油中反式脂肪酸含量随脱臭温度和时间的增加而显著增加；在脱臭塔结构方面， 填料式脱臭塔较传统的盘式板塔脱臭，对降低反式脂肪酸有利，但是脱臭和热 脱色效果不如板塔。目前，我国传统的脱臭工艺大都采用盘式板塔脱臭，操作 温度较高(260 270。C以上)，脱臭时间较长Q.5 3h)，大豆油中反式脂肪酸含 量一般在3%~4%之间，而对于部分油品反式脂肪酸含量则高达6% 8%;部分企
业虽然采用新型的填料式-板式软塔脱臭，但是植物油在进入脱臭塔之前温度已 经达到255 265'C，大豆油中的反式脂肪酸含量仍然高达2%左右。
因此，选择合适的脱臭设备和恰当的工艺参数，降低油脂的脱臭温度、脱 臭时间，降低油脂中反式脂肪酸含量，对提高油脂品质，保障公众健康具有重 要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低植物油脂中反式脂肪酸含量的脱臭方法，通
3过改进脱臭塔结构、选择合适的工艺参数，提出降低植物油脂中反式脂肪酸含 量的升温气提、升温蒸馏的脱臭方法，属于开创性研究。
本发明的技术方案 一种降低植物油脂中反式脂肪酸含量的脱臭方法，以 脱色植物油为原料，选择填料-板式组合气提-蒸馏脱臭塔，采用升温气提、恒温 蒸馏的脱臭方式，在填料塔段实施升温气提、板式塔段恒温蒸汽鼓泡蒸馏，减 少了油脂高温受热时间；控制脱臭温度、脱臭时间参数，综合考虑油脂中反式 脂肪酸的含量和脱臭效果，降低了脱臭油脂中的反式脂肪酸含量；
脱色植物油在13(TC，真空度2Torr的条件下，经析气器除氧后，通过一次换 热升温至175 19(TC，在进油流量15 24mS/h条件下进入脱臭塔，在填料塔段逐 级加热升温至235 25(TC、同时采用蒸汽量0.1。/。 0.3。/。的直接蒸汽汽提5 15min， 然后进入板式塔段，采用蒸汽量0.5%~0.8%的直接蒸汽235~250°0恒温鼓泡蒸馏 35 50min，冷却至45"C后精滤，得低反式脂肪酸的脱臭植物油。
所述的填料-板式组合气提-蒸馏脱臭塔，在脱臭塔的填料塔段和板式塔段都 具有盘管式的加热/恒温装置。
所述的脱臭方法，进油流量为18 21mVh。
所述的脱臭方法，脱臭填料塔段升温气提温度为240 245'C，气提时间为 8-12min，蒸汽量为0.2%。
所述的脱臭方法，脱臭板式塔段恒温蒸馏温度为240 245t:直接蒸汽鼓泡蒸 馏40 45min，蒸汽量为0.6%。
毛油经常规的脱胶、脱酸、脱色处理后，经析气器除氧、 一次换热后的脱 色植物油进入"填料-板式组合的升温气提-恒温蒸馏脱臭系统"见图l，在填料 塔段进行升温气提，除去部分游离脂肪酸和臭味物质，气提后的油进入脱臭塔 下部板式塔段，采用直接蒸汽恒温鼓泡蒸馏，进行热脱色及进一步的脱臭，以 脱臭油中反式脂肪酸含量、酸价和色泽为指标，调节适当的脱臭工艺参数(温 度、时间)，降低油脂中的反式脂肪酸含量，提高油脂品质。本发明的主要创造 性研究为采用填料-板式组合的升温气提-恒温蒸馏脱臭系统，在填料塔段中进 行逐级升温气提，在板式塔段进行恒温蒸馏，降低油脂中的反式脂肪酸。其工 艺流程图见图2。
一、 脱色油的除氧
脱色油中常含油万分之一到万分之五的氧气，而油脂的脱臭是-一个高温高 真空的蒸馏过程，为最大限度的避免油脂在脱臭塔内氧化变质，脱色油必须经 析气器除氧后，才能进入脱臭塔。
二、 脱色油脱臭工艺参数 脱臭塔的结构
常用的脱臭塔包括填料塔和板塔两种。填料塔虽然具有结构简单，蒸汽利用率高，炼耗低等优点，但是填料塔的主要功效是物理脱酸，脱臭和热脱色效 果不佳；而板塔脱臭温度较高，脱臭时间长，易导致不饱和脂肪酸的异构化， 产生反式脂肪酸，油脂中的维生素E损失大。
本发明采用填料式-板式组合的升温气提-恒温蒸馏脱臭系统，不仅保持了填 料塔的物理脱酸效果，又具有高效脱臭和热脱色功能。在真空状态下，脱色油 从脱臭塔顶部进入，通过分油盘使油脂在填料上形成均匀油膜自上而下流动， 并用导热油逐级加热、直接蒸汽逆相气提，除去部分脂肪酸和臭味物质；然后 进入板式段、采用直接蒸汽鼓泡蒸馏一段时间，进行热脱色及进一步脱臭处理。
脱臭温度
脱臭温度的高低直接影响脱臭效果，脱臭温度过低，脂肪酸、臭味物质等 分离组分不易除去，而脱臭温度过高， 一方面导致能源的浪费，同时易导致脂 肪酸的反式异构化、维生素E损失大，降低了油脂品质。
脱臭时间
脱臭时间是脱臭工艺的重要参数之一，时间过短，脱臭效果不佳，时间过 长，则等于催化形成反式脂肪酸的时间延长，导致形成更多的反式脂肪酸。
脱色油在13(TC，真空度2Torr的条件下，经析气器除氧后，通过油-油换热 升温至175 19(TC，在进油流量15 24mS/h条件下进入脱臭塔，在填料段用导热 油逐级加热升温至235 25(TC、同时采用直接蒸汽(蒸汽量0.1%~0.3%)汽提 5 15min，然后进入板式塔段，采用直接蒸汽(蒸汽量0.5%~0.8%)恒温鼓泡蒸 馏35 50min，冷却至45'C后精滤，得低反式脂肪酸的脱臭植物油。
反式脂肪酸的测定
参考国标GB/T22110-2008食品中反式脂肪酸的测定，气相色谱法。 酸价的测定
参考国标GB/T 5530-2005动植物油脂酸值和酸度的测定(滴定法)。 色泽的测定
参考国标GB/T22460-2008动植物油脂罗维朋色泽的测定。 脱臭油的品质
对新工艺条件下脱臭大豆油的反式脂肪酸、酸价、色泽进行了检测，结果 表明，脱臭大豆油脂中的反式脂肪酸含量为0.5%~1.2%。游离脂肪酸含量为 0.03%~0.04°/o;色泽为Y5~10， R0.5-l (5英寸比色皿)。
本发明的有益效果本发明采用低温、短时脱臭处理工艺进行植物油的脱 臭，降低植物油脱臭过程中形成的反式脂肪酸，属于开创性研究。
通过本脱臭工艺进行脱色油的脱臭，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。
通过本脱臭工艺进行脱色油的脱臭，可减少蒸汽、能源的消耗，提高企业经济效益。
提供了脱臭工艺参数的选择依据，确定了脱臭的具体工艺，对脱臭油的反 式脂肪酸含量、酸价、色泽进行综合评价，实现了有效脱臭的同时降低反式脂 肪酸的目的。
一种降低植物油脂中反式脂肪酸含量的低温脱臭方法为开发绿色、安全、 营养的植物油脂提供了一种全新的途径。
图l填料-板式组合气提-蒸馏脱臭塔结构简图。
图2脱臭工艺流程简图。
具体实施方式
实施例l
大豆脱色油在13(TC，真空度2Torr的条件下，经析气器除氧后，通过一次换 热升温至185"C，在进油流量18mVh条件下进入脱臭塔，在填料塔段逐级加热至 240°C、同时采用直接蒸汽(蒸汽量0.2%)汽提12min，然后进入板式塔段，采 用直接蒸汽(蒸汽量0.6%)恒温鼓泡蒸馏45min，冷却至45'C后精滤，得低反式 脂肪酸的脱臭大豆油。测定脱臭油中反式脂肪酸、酸价和色泽。
检测所得最终脱臭大豆油中反式脂肪酸含量为0.89%:游离脂肪酸含量为 0.032%，色泽为Y9R0.8。
实施例2
菜籽脱色油在13(TC，真空度2Torr的条件下，经析气器除氧后，通过一次换 热升温至19(TC，在进油流量21mVh条件下进入脱臭塔，在填料塔段逐级加热至 245°C、同时采用直接蒸汽(蒸汽量0.2%)汽提8min，然后进入板式塔段，采用 直接蒸汽(蒸汽量0.6%)恒温鼓泡蒸馏40min，冷却至45'C后精滤，得低反式脂 肪酸的脱臭菜籽油，测定脱臭油中反式脂肪酸、酸价和色泽。
检测所得最终脱臭菜籽油中反式脂肪酸含量为1.02%:游离脂肪酸含量为 0.030%，色泽为Y6R0.6。
实施例3:
玉米脱色油在13(TC,真空度2Torr的条件下，经析气器除氧后，通过一次换 热升温至1卯'C，再经二次换热至260'C，在进油流量21mVh条件下进入脱臭塔， 在填料塔段汽提10min，然后进入板式塔段，采用直接蒸汽(蒸汽量0.8%)鼓泡 蒸馏50min，冷却至45"C后精滤，得低反式脂肪酸的脱臭玉米油，测定脱臭油中 反式脂肪酸、酸价和色泽。
检测所得最终脱臭玉米油中反式脂肪酸含量为2.17%:游离脂肪酸含量为 0.026%，色泽为Y5肌5。
权利要求
1、一种降低植物油脂中反式脂肪酸含量的脱臭方法，其特征是以脱色植物油为原料，选择填料-板式组合气提-蒸馏脱臭塔，采用升温气提、恒温蒸馏的脱臭方式，在填料塔段实施升温气提、板式塔段恒温蒸汽鼓泡蒸馏，减少了油脂高温受热时间；控制脱臭温度、脱臭时间参数，综合考虑油脂中反式脂肪酸的含量和脱臭效果，降低了脱臭油脂中的反式脂肪酸含量；脱色植物油在130℃，真空度2Torr的条件下，经析气器除氧后，通过一次换热升温至175～190℃，在进油流量15～24m3/h条件下进入脱臭塔，在填料塔段逐级加热升温至235～250℃、同时采用蒸汽量0.1％～0.3％的直接蒸汽汽提5～15min，然后进入板式塔段，采用蒸汽量0.5％～0.8％的直接蒸汽235～250℃恒温鼓泡蒸馏35～50min，冷却至45℃后精滤，得低反式脂肪酸的脱臭植物油。
2、 根据权利要求l所述的脱臭方法，其特征是填料-板式组合气提-蒸馏脱臭 塔，在脱臭塔的填料塔段和板式塔段都具有盘管式的加热/恒温装置。
3、 根据权利要求l所述的脱臭方法，其特征是进油流量为18 21m3/11。
4、 根据权利要求l所述的脱臭方法，其特征是脱臭填料塔段升温气提温度 为240 245。C，气提时间为8 12min，蒸汽量为0.2%。
5、 根据权利要求l所述的脱臭方法，其特征是脱臭板式塔段恒温蒸馏温度 为240 245'C直接蒸汽鼓泡蒸馏40 45min,蒸汽量为0.6%。
全文摘要
一种降低植物油脂中反式脂肪酸含量的脱臭方法，属于油脂精炼脱臭、食品安全技术领域。本发明以脱色植物油为原料，选择填料-板式组合气提-蒸馏脱臭塔，一方面，对脱臭塔结构进行改进，实现了升温气提、恒温蒸馏的脱臭方式，减少了油脂高温受热时间；另一方面，控制脱臭温度、脱臭时间等参数，综合考虑油脂中反式脂肪酸的含量和脱臭效果，得到了低反式脂肪酸含量的脱臭工艺。本发明降低了脱臭过程中形成反式脂肪酸的含量，建立低反式脂肪酸脱臭工艺，为开发绿色、安全、营养的植物油脂提供了一种全新的途径。
文档编号A23D9/02GK101536711SQ20091003052
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