制备凝胶组合物的方法与流程

文档序号:37019357发布日期:2024-02-09 13:12阅读:81来源:国知局
本发明涉及制备凝胶组合物的方法、通过所述方法获得的凝胶组合物以及该凝胶组合物的用途。
背景技术
::1、油脂是食品的重要成分,广泛应用于食品工业。常用的粗植物油通常含有蜡,这可能会导致最终油产品浑浊。因此,有必要在将油掺入食品之前将蜡从其中去除。2、为了从油中去除蜡,通常实施冬化(分馏类型)方法。这样的方法包括使用溶剂和/或冷却以分离油中存在的油和蜡。3、去除的蜡通常含有来自原油的氧化材料和与令人不快的感官特性相关的其它杂质,因此几乎不能使用,特别是对于食品或化妆品领域。所述蜡可用于饲料或工业用油领域,因此具有有限的价值。例如,wo 2014/048943公开了一种再生用于冬化过程的助滤剂的方法。再生油的蜡含量相对较高。然而,尚未公开如何评估含蜡再生油的价值,也未说明从其开始制备凝胶组合物的可能方法。4、此外,冬化过程还会产生各种含有蜡的加工过的废油料流,如冲洗料流或用于再生油冬化过程中施加的助滤剂的料流。这些料流含有相对高含量的蜡,但是蜡通常与油分离,而没有适当的结构如胶凝。因此,这些废物料流没有特定的工业用途。5、众所周知,向日葵蜡具有优异的胶凝性能,如winkler-moser等人在j am oilchem soc(2019)第96卷所述。胶凝是蜡在食品领域(如油凝胶)和化妆品领域(如唇膏)中的关键功能特性。尽管如此,由于上述原因,这样的蜡或含蜡组合物需要处理以形成期望的凝胶结构,这需要复杂的工艺,例如酯交换。6、仍然需要提供一种简单且有效的方法来评估和处理在冬化过程或其它过程中产生的含蜡料流,以获得具有期望外观和突出稠度、没有令人不快的气味、适于食品领域或化妆品领域的凝胶组合物。技术实现思路1、根据本发明,提供了一种制备凝胶组合物的方法,包括以下步骤:2、(a)提供包含油和植物衍生蜡的组合物,其中该组合物包含0.5重量%至40.0重量%的植物衍生蜡;3、(b)使该组合物脱胶;和4、(c)在200℃至270℃的温度范围内对脱胶组合物脱臭。5、已经发现,根据本发明的方法特别适用于纯化含蜡废油料流,例如在冬化过程中获得的含蜡废油料流,以获得适用于食品领域或化妆品领域的具有改进的结构和良好的外观性质(颜色、光泽等)的凝胶组合物。据信,由于根据本发明定义的方法,可以适当地形成和制备具有期望的功能和性质的凝胶组合物。同时,根据本发明的方法是相对简单和高效的,其不涉及任何复杂的工艺步骤如酯交换。6、在本发明的上下文中:7、-术语“脱胶”是指从油(特别是粗植物油)中去除磷脂,以提高物理稳定性并促进油的进一步加工的方法。典型的脱胶工艺有水脱胶、酸脱胶、碱脱胶和酶脱胶等;8、-术语“脱臭(deodorizing)”或“脱臭(deodorization)”是指本领域已知的在高温且低压下使用汽提剂的汽提过程。汽提剂通常是蒸汽,但也可以是惰性气体,例如氮气。也可以理解为高温、减压下的蒸汽蒸馏。脱臭可以间歇法、半间歇法或连续法进行;9、-术语“凝胶”是指非流体胶体网络或聚合物网络,其整个体积因流体而膨胀。当处于稳态时,凝胶组合物没有流动。一般来说,它表现出触变性,表面上是固体胶状材料;10、-术语“油”是指含有脂肪酸酰基的甘油酯脂肪和油,并不意味着任何特定的熔点。术语“脂肪”与“油”同义使用;11、-术语“植物衍生蜡”是指从植物中分离并天然存在于油中的长链脂肪酸和长链醇的任何酯,其可导致所述油混浊;12、术语“水脱胶”是指在水存在下的任何脱胶。水脱胶可以使用选自柠檬酸、磷酸或其混合物的脱胶剂进行。优选地,水脱胶中的脱胶剂是柠檬酸。脱胶剂通常以溶液形式使用。在脱胶过程中可以加入碱性化合物或溶液,如氢氧化钠溶液,以调节水相的ph值;和13、术语“蜡”是指长链脂肪醇的高熔点脂肪酸酯,例如含有20至28个碳原子的长链脂肪酸和含有22至30个碳原子的长链脂肪醇的酯。14、油混合物中的蜡含量可基于iso/ts23647-植物脂肪和油-气相色谱法测定蜡含量进行测量。或者,油混合物中的蜡含量也可以基于皂化值(sv)或皂化数(sn)结合酸值来预估,特别是当蜡含量高时,例如高于20重量%。15、皂化值或皂化数代表在标准方法(例如合成和天然蜡的皂化数经验的)的astmd1387-89标准测试方法)规定的条件下皂化一克脂肪所需的氢氧化钾(koh)的毫克数。它是对样品中存在的含有可皂化脂肪酸的每种化合物的脂肪酸残基数量和平均分子量的测量。这些可皂化的化合物是例如:甘油三酯、蜡酯和游离脂肪酸作为蜡样品的主要成分。皂化值越高,样品中游离或以酯键结合形式存在的脂肪酸残基越多越短。16、使用模型计算将样品的皂化值转换成蜡含量。该模型使用蜡样的三种主要成分进行计算:甘油三酯、蜡酯和游离脂肪酸。该模型忽略了不可皂化物,因为葵花籽油的不可皂化化合物含量很低:1.5g/kg(codex alimentarius,第2节,codex standards for fatsand oils from vegetable sources codex stan 210-1999),这些化合物可溶于甘油三酯,它们在干式分馏步骤过程中仍溶于甘油三酯中,并且不与蜡一起浓缩。17、纯化合物(甘油三酯、蜡和游离脂肪酸)的理论皂化值(sv)可以通过以下等式计算(基于aocs cd 3a-94计算的皂化值):18、19、其中:20、-1000=换算系数mg/g;21、-56.1=koh的分子量g/mol;且22、-mw化合物=纯化合物的平均分子量。23、本发明涉及制备凝胶组合物的方法,该方法包括第一步骤(a),提供包含油和植物衍生蜡的组合物,其中该组合物包含0.5重量%至40.0重量%的植物衍生蜡。优选地,本发明涉及制备如上定义的凝胶组合物的方法,其中步骤(a)在单独或组合采用的下列条件下进行:24、-组合物包含0.8重量%至15.0重量%的植物衍生蜡,优选1.0重量%至10.0重量%的植物衍生蜡,更优选1.2重量%至8.0重量%的植物衍生蜡,最优选1.5重量%至7.0重量%;25、-油是植物油。优选地,该油选自由以下组成的组:向日葵油、红花油、高油酸向日葵油、高硬脂酸向日葵油、橄榄油、玉米油(corn oil)、棕榈油、椰子油、棕榈仁油、花生油、芝麻油、棉籽油、菜籽油、芥花籽油、玉米油(maize oil)、米糠油、其部分及其混合物。更优选地,油是向日葵油;和/或-植物衍生蜡选自向日葵油蜡、米糠蜡、玉米油蜡(corn oilwax)、玉米油蜡(maize oil wax)、橄榄油蜡、高油酸向日葵油蜡及其混合物。更优选地,植物衍生蜡是向日葵油蜡。26、在优选实施方案中,根据本发明的方法的步骤(a)中使用的组合物包括:由选自以下组成的组的油:向日葵油、红花油、高油酸向日葵油、高硬脂酸向日葵油、橄榄油、玉米油、棕榈油、椰子油、棕榈仁油、花生油、芝麻油、棉籽油、菜籽油、芥花籽油、玉米油、米糠油其部分及其混合物;和选自由以下组成的组的植物衍生蜡:向日葵油蜡、米糠蜡、玉米油蜡、玉米油蜡、橄榄油蜡、高油酸向日葵油蜡及其混合物,其中该组合物包含0.8重量%至15.0重量%的植物衍生蜡。27、在更优选的实施方案中,根据本发明的方法的步骤(a)中使用的组合物包含向日葵油和向日葵油蜡,其中该组合物包含1.0重量%至10.0重量%的向日葵油蜡。28、在仍优选的实施方案中,根据本发明的方法的步骤(a)中使用的组合物包含向日葵油和向日葵油蜡,其中该组合物包含1.2重量%至8.0重量%的向日葵油蜡。29、在最优选的实施方案中,根据本发明的方法的步骤(a)中使用的组合物包含向日葵油和向日葵油蜡,其中该组合物包含1.5重量%至7.0重量%的向日葵油蜡。30、本发明涉及一种制备凝胶组合物的方法,该方法包括第二步骤(b),使该组合物脱胶。优选地,本发明涉及制备如上定义的凝胶组合物的方法,其中步骤(b)在单独或组合采用的下列条件下进行:31、-脱胶是水脱胶。优选地,水脱胶在温度为80℃至95℃下进行;和/或-脱胶步骤之后的吸附在单个阶段或多个阶段中进行。吸附可以通过任何合适的吸附剂进行。优选地,使用亲水性吸附剂进行吸附,更优选使用二氧化硅作为吸附剂。吸附优选使用0.5重量%至5重量%,更优选1重量%至4重量%,甚至更优选1.5重量%至3重量%的吸附剂进行。吸附优选在50℃至120℃,更优选60℃至100℃,甚至更优选70℃至90℃的温度范围内进行。32、在优选实施方案中,根据本发明的方法的步骤(b)包括使用选自由柠檬酸、磷酸或其混合物组成的组的脱胶剂在温度为80℃至95℃下进行水脱胶,随后使用0.5重量%至5重量%的亲水性吸附剂在温度为50℃至120℃下进行吸附。33、在更优选的实施方案中,根据本发明的方法的步骤(b)包括使用柠檬酸作为脱胶剂在温度为80℃至95℃下进行水脱胶,随后使用1重量%至4重量%的二氧化硅作为吸附剂在温度为60℃至100℃下进行吸附。34、在最优选的实施方案中,根据本发明的方法的步骤(b)包括使用柠檬酸作为脱胶剂在温度为80℃至95℃下进行水脱胶,随后使用1.5重量%至3重量%的二氧化硅作为吸附剂在温度为70℃至90℃下进行吸附。35、本发明涉及一种制备凝胶组合物的方法,包括第三步骤(c),在温度为200℃至270℃下对脱胶组合物脱臭。优选地,本发明涉及一种制备如上定义的凝胶组合物的方法,其中步骤(c)在单独或组合采用的下列条件下进行:36、-吸附在温度范围为200℃至250℃,优选205℃至240℃,更优选210℃至235℃下进行;37、-脱臭优选持续进行至多4小时,更优选至多3小时,甚至更优选5分钟至2小时,最优选15分钟至90分钟;和/或38、-脱臭在至多5mbar,优选至多4mbar,更优选1mbar至3mbar的减压下进行。39、在优选实施方案中,根据本发明的方法的步骤(c)在温度范围为200℃至250℃且减压为至多5mbar下持续进行至多4小时。40、在更优选的实施方案中,根据本发明的方法的步骤(c)在温度范围为205℃至240℃且减压为至多4mbar下持续进行至多3小时。41、在甚至更优选的实施方案中,根据本发明的方法的步骤(c)在温度范围为210℃至235℃且减压为1mbar至3mbar下持续进行5分钟至2小时。42、在最优选的实施方案中,根据本发明的方法的步骤(c)中的脱臭在温度范围为210℃至235℃且减压为1mbar至3mbar下持续进行15分钟至90分钟。43、优选地,本发明涉及一种制备凝胶组合物的方法,包括以下步骤:44、-(a)提供包括以下的组合物:由选自以下组成的组的油:向日葵油、红花油、高油酸向日葵油、高硬脂酸向日葵油、橄榄油、玉米油、棕榈油、椰子油、棕榈仁油、花生油、芝麻油、棉籽油、菜籽油、芥花籽油、玉米油、米糠油、其部分及其混合物;和选自由以下组成的组的植物衍生蜡:向日葵油蜡、米糠蜡、玉米油蜡、玉米油蜡、橄榄油蜡、高油酸向日葵油蜡及其混合物的植物衍生蜡,其中该组合物包含0.8重量%至15.0重量%的植物衍生蜡。45、-(b)使组合物脱胶,包括水脱胶,然后吸附;和46、-(c)在温度范围为200℃至250℃且减压为至多5mbar下对该脱胶组合物脱臭,持续进行至多4小时。47、更优选地,本发明涉及一种制备凝胶组合物的方法,包括以下步骤:48、-(a)提供包含向日葵油和向日葵油蜡的组合物,其中该组合物包含1.0重量%至10.0重量%的向日葵油蜡;49、-(b)使用选自由柠檬酸、磷酸或其混合物组成的组的脱胶剂在80℃至95℃范围内的温度下对该组合物进行脱胶,包括水脱胶,随后使用0.5重量%至5重量%的亲水性吸附剂在50℃至120℃范围内的温度下进行吸附;和50、-(c)在温度范围为205℃至240℃且减压为至多4mbar下对该脱胶组合物脱臭,持续进行至多3小时。51、仍优选地,本发明涉及一种制备凝胶组合物的方法,包括以下步骤:52、-(a)提供包含向日葵油和向日葵油蜡的组合物,其中该组合物包含1.2重量%至8.0重量%的向日葵油蜡;53、-(b)使用柠檬酸作为脱胶剂在温度为80℃至95℃下对该组合物进行脱胶,包括水脱胶,随后使用1重量%至4重量%的二氧化硅作为吸附剂在温度为60℃至100℃下进行吸附;和54、-(c)在210℃至235℃的温度范围内且减压为1mbar至3mbar下对脱胶组合物脱臭,持续进行5分钟至2小时。55、最优选地,本发明涉及一种制备凝胶组合物的方法,包括以下步骤:56、-(a)提供包含向日葵油和向日葵油蜡的组合物,其中该组合物包含1.5重量%至7.0重量%的向日葵油蜡;57、-(b)使用柠檬酸作为脱胶剂在温度为80℃至95℃下对该组合物进行脱胶,包括水脱胶,随后使用1.5重量%至3重量%的二氧化硅作为吸附剂在温度范围为70℃至80℃下进行吸附;和58、-(c)在210℃至235℃的温度范围内且减压为1mbar至3mbar下对脱胶组合物脱臭,持续进行15分钟至90分钟。59、根据本发明的方法可以包括进一步的附加步骤。因此,本发明还涉及制备如上定义的凝胶组合物的方法,该方法进一步包括至少一个以下步骤:60、-干式分馏获得固体或半固体部分,用于以下步骤。干式分馏可以在步骤(b)之前或之后进行。优选地,分馏在20℃至40℃的温度范围内进行,更优选在25℃至35℃的温度范围内进行,甚至更优选在28℃至32℃的温度范围内进行;和/或61、-溶剂分馏(或溶剂提取)。溶剂分馏可以在步骤(c)之前或之后进行。优选地,溶剂分馏通过己烷进行。为了获得高质量的产品,可以在多个阶段进行溶剂分馏。62、根据本发明的方法特别适用于与在冬化过程中再生用过的(spent)助滤剂的方法或在冬化过程中不使用任何助滤剂直接过滤的方法结合或整合,以改进整个冬化过程,同时使用废再生油料流来制备有用和有价值的凝胶组合物产品。63、本发明还涉及通过根据本发明的方法能够获得或获得的凝胶组合物。64、本发明还涉及根据本发明的凝胶组合物在食品领域(如人造黄油或涂抹酱)或化妆品领域(如唇膏)中的用途。当前第1页12当前第1页12
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