(57) Реферат / Формула:
Настоящее изобретение относится к рафинированному растительному маслу, а также способу его получения. В способе применяют комбинацию полиолсодержащего растворителя, такого как глицерин, и подщелачивающего средства для селективного экстрагирования свободных жирных кислот из растительного масла.
Евразийское (21) 201390303 (13) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2013.09.30
(22) Дата подачи заявки
2011.09.13
(51) Int. Cl.
C11B1/10 (2006.01) C11B 3/00 (2006.01) C11B 3/06 (2006.01) C11B 3/08 (2006.01)
(54) РАФИНИРОВАННОЕ РАСТИТЕЛЬНОЕ МАСЛО И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
(31) 10176400.9; 61/382,539
(32) 2010.09.13; 2010.09.14
(33) EP; US
(86) PCT/EP2011/065864
(87) WO 2012/035020 2012.03.22
(71) Заявитель: ПАЛСГААРД А/С (DK)
(72) Изобретатель: Норн Вигго Креемерс, Нильсен Ларс Преусс (DK)
(74) Представитель:
Поликарпов А.В. (RU)
(57) Настоящее изобретение относится к рафинированному растительному маслу, а также способу его получения. В способе применяют комбинацию полиолсодержащего растворителя, такого как глицерин, и подщелачивающего средства для селективного экстрагирования свободных жирных кислот из растительного масла.
РАФИНИРОВАННОЕ РАСТИТЕЛЬНОЕ МАСЛО И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
5 Настоящее изобретение относится к рафинированному растительному маслу, а также способу его получения. В способе используют комбинацию полиолсодержащего растворителя, такого как глицерин, и подщелачивающего средства для селективного экстрагирования свободных жирных кислот из растительного масла.
ПРЕДПОСЫЛКИ
Пищевые масла можно получить из ряда различных растительных сырьевых материалов, из которых получают масла. Масла можно экстрагировать при 15 помощи органического растворителя, такого как гексан, или их можно получить из овощных сельскохозяйственных культур при помощи механических способов, таких как таковые с применением гидравлического давления (Anderson (2005)).
20 Неочищенные растительные масла согласно таким способам будут помимо
глицеридов, т.е. жирнокислотных сложных эфиров глицерина, содержать ряд других компонентов, из которых в наибольшей степени преобладающими обычно являются лецитины (фосфатиды) и свободные жирные кислоты. В частности, свободные жирные кислоты могут составлять значительную часть
25 неочищенного растительного масла и воспринимаются как нежелательные компоненты растительного масла, поскольку они влияют на его органолептические свойства. Свободные жирные кислоты формируются при гидролизе триглицерида в реакциях, происходящих вследствие повреждений сельскохозяйственной культуры во время сбора урожая и/или хранения семян
30 или плодов, перед тем как происходит экстракция масел.
Для масла хорошего качества, как правило, требуется, чтобы эти второстепенные компоненты были уменьшены до низкой концентрации для
обеспечения продукта растительного масла, имеющего мягкий вкус и приемлемый запах. В Кодексе Алиментариус (Codex Alimentarius; Fats, Oils and Related Products, vol. 8, 2. ed. FAO/WHO Rome 1993), как правило, рекомендуется показатель кислотности максимум 0,6, что эквивалентно приблизительно 0,3% свободных жирных кислот в отношении пищевых масел.
Для соответствия требованию высокого качества и приятного вкуса неочищенные растительные масла обычно рафинируют с помощью химических и/или физических способов для удаления ряда второстепенных составляющих, присутствующих в неочищенном масле.
Как описано у Anderson (2005), способ рафинирования обычно включает этап рафинирования гидратацией, на котором фосфорную кислоту добавляют к маслу, таким образом делая фосфолипиды масла растворимыми в воде. Воду можно удалить из рафинированного растительного масла посредством гравитационных методик.
Следующий этап обыкновенно представляет собой удаление свободных жирных кислот, также называемый понижением кислотности. Понижение кислотности можно выполнять с помощью способа промывки щелочным раствором, который включает добавление водного, разбавленного щелока к растительному маслу. Щелок превращает свободные жирные кислоты в соответствующие мыла, которые растворимы в воде и которые можно удалить в разделителе с последующим рядом этапов промывки водой для обеспечения приемлемого удаления следов мыл. Способ промывки щелочным раствором требует ряда этапов промывки, которые потребляют значительное количество энергии и делают способ сложным и дорогим.
Следующий этап способа рафинирования обычно представляет собой отбеливание рафинированного гидратацией, имеющего пониженную кислотность растительного масла. Отбеливание может включать добавление отбеливающей глины, такой как бентонит, или диоксида кремния для удаления окрашенных компонентов, а также следов свободных жирных кислот, из растительного масла. Добавление глин обычно происходит в закрытых баках при пониженном давлении, и после установленного отрезка времени масло фильтруют для обеспечения масла пищевого качества.
Вместо указанного выше способа промывки щелочным раствором свободные жирные кислоты можно удалять другим способом. В этом случае этап добавления щелока пропускают и отбеленное масло, теперь с высоким содержанием свободных жирных кислот, обрабатывают с помощью способа 5 паровой дистилляции, известного как дезодорация, смотри, к примеру,
Anderson (2005). В этом способе растительное масло нагревают до высокой температуры в вакууме. Нагревание проводят путем контактирования растительного масла непосредственно с перегретым паром при условиях, в которых обеспечивается возможность хорошего контакта между маслом и
10 паром и, таким образом, эффективной дистилляции. При паровой дистилляции будут удалять низкокипящие компоненты, в данном случае свободные жирные кислоты, и ряд окрашивающих продуктов, а также компоненты с неприятным привкусом, таким образом давая в результате мягкое и стойкое растительное масло. В случае подвергнутого промывке щелочным раствором растительного
15 масла дезодорация будет улучшать качество путем удаления последних
количеств свободных жирных кислот. Дезодорацию можно осуществлять как периодическое действие в больших баках, или ее можно осуществлять непрерывно в колоннах, оборудованных тарелками или другими установками, которые обеспечивают хороший контакт между паром и маслом. Пример
20 способа дезодорации описан в WO 98/18888.
При общепринятом рафинировании растительного масла применяют высокотемпературную дезодорацию (> 200 градусов С) в течение продолжительных периодов времени, которая может повреждать
25 неустойчивые к температурному воздействию компоненты растительного масла. Дополнительно, хорошо известно, что дезодорация может вызывать образование транс-жирных кислот посредством термической перегруппировки ненасыщенных связей существующих в природе цис-транс-изомеров (Harper (2001) и Greyt et al. (2005)), и последнее связано с рисками для здоровья,
30 такими как формы инфаркта сердца.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является обеспечение улучшенного способа рафинирования растительного масла относительно способов, доступных из 5 известного уровня техники.
Авторы настоящего изобретения наблюдали, что способы рафинирования из известного уровня техники имеют недостатки, когда речь идет о рафинировании растительного масла, содержащего значительные количества 10 моноглицеридов, диглицеридов и свободных жирных кислот. Традиционная промывка водным щелочным раствором не рекомендуется, поскольку значительные количества воды оказываются абсорбированными растительным маслом, что делает последующее разделение фаз крайне затруднительным, если не невозможным.
Дополнительно, авторы настоящего изобретения наблюдали, что дезодорация (высокотемпературная дистилляция) имеет такое отрицательное свойство, что при ней также удаляют низкокипящие липиды и природные компоненты, такие как токоферолы (природные противоокислители, включая витамин Е), 20 которые присутствуют в большинстве растительных масел. Даже при
тщательной переработке потери качества продукта и выхода продукта будут значительными.
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что улучшенного 25 способа рафинирования достигают путем экстрагирования растительного
масла полиолсодержащим растворителем в присутствии подщелачивающего средства.
Таким образом, аспект настоящего изобретения относится к способу 30 получения рафинированного растительного масла, при этом способ включает этапы:
а) обеспечения растительного масла, содержащего
триглицериды, диглицериды, моноглицериды и свободные
жирные кислоты,
Ь) контактирования растительного масла с полиолсодержащим
растворителем и подщелачивающим средством с
формированием, таким образом, первой композиции, с) воздействия на первую композицию условий, подходящих для экстрагирования свободных жирных кислот
полиолсодержащим растворителем,
d) формирования системы с разделенными фазами, содержащей отдельную фазу полиолсодержащего растворителя и отдельную масляную фазу,
е) извлечения масляной фазы из системы с разделенными фазами по этапу d) с получением, таким образом, рафинированного растительного масла.
Способ согласно настоящему изобретению неожиданно привел в результате к более высокому выходу рафинированного растительного масла, чем способы рафинирования из известного уровня техники.
Дополнительно, настоящее изобретение дает явное преимущество рафинированию пищевых масел, поскольку в способе не подвергают масла действию высоких температур в течение длительных периодов времени, как в случае способа дезодорации. Это является преимуществом, поскольку при 25 этом снижается образование транс-жирных кислот, а также других
компонентов (к примеру, продуктов димеризации, продуктов окисления и т.п.), которые обычно обнаруживают в связи с высокотемпературными реакциями липида и липидных составляющих.
30 Аспект настоящего изобретения еще также относится к рафинированному растительному маслу, к примеру, рафинированному растительному маслу, получаемому с помощью способа, описанного в данном документе.
Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения описаны 35 ниже.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как указано, аспект настоящего изобретения относится к способу получения рафинированного растительного масла, при этом способ включает этапы:
a) обеспечения растительного масла, содержащего
триглицериды, диглицериды, моноглицериды и свободные
жирные кислоты,
b) контактирования растительного масла с полиолсодержащим
10 растворителем и подщелачивающим средством с
формированием, таким образом, первой композиции,
c) воздействия на первую композицию условий, подходящих для
экстрагирования свободных жирных кислот
полиолсодержащим растворителем,
15 d) формирования системы с разделенными фазами, содержащей
отдельную фазу полиолсодержащего растворителя и отдельную масляную фазу, е) извлечения масляной фазы из системы с разделенными фазами по этапу d) с получением, таким образом,
20 рафинированного растительного масла.
В контексте настоящего изобретения выражение "масло" относится к композиции, содержащей значительное количество триглицеридов. Выражение не ограничено веществами, которые являются жидкостями при 25 комнатной температуре или ниже ее, но также охватывает вещества, которые находятся в твердой форме при комнатной температуре или даже выше комнатной температуры, и которые иногда называют "жирами".
Выражение "растительное масло" относится к маслу, полученному из 30 растительных или овощных продуктов. Растительные масла можно, например, получить путем прессования маслосодержащих овощных продуктов, таких как, к примеру, рапсовое семя или льняное семя.
Растительное масло может, например, быть фракционированным маслом, 35 таким как пальмовый стеарин или пальмовый олеин. Фракционирование масел можно, к примеру, выполнять с помощью так называемого способа
фракционирования охлаждением, при котором масло охлаждают и частично кристаллизуют, и при котором кристаллизованное масло отделяют от жидкого, некристаллизованного масла для обеспечения первой масляной фракции, которая плавится при относительно низкой температуре, и второй масляной 5 фракции, которая плавится при более высокой температуре.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло включает одно или несколько растительных масел, выбранных из группы, состоящей из пальмового масла, пальмоядрового масла, оливкового 10 масла, соевого масла, рапсового масла, подсолнечного масла, сафлорового масла, хлопкового масла, масла ши, кокосового масла, масла какао, льняного масла, кукурузного масла, масла из рисовых отрубей, масла авокадо и их комбинации.
15 Растительное масло может включать или по сути состоять из овсяного масла. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло включает одно или несколько растительных масел, выбранных из группы, состоящей из пальмового масла, пальмоядрового масла, оливкового масла, соевого масла, рапсового масла,
20 подсолнечного масла, сафлорового масла, хлопкового масла, масла ши,
кокосового масла, масла какао, льняного масла, кукурузного масла, масла из рисовых отрубей, масла авокадо, овсяного масла и их комбинации.
Применимые растительные масла и их получение описаны, к примеру, у 25 Gunstone (2002), что включается в данный документ посредством ссылки во всех отношениях.
Данный способ является в особенности применимым в отношении рафинирования растительного масла, полученного из растений, где масло 30 преимущественно присутствует в мезокарпии и/или перикарпии плода, или в отношении растений, у которых масличный плод или масличное семя подвергаются ферментативному расщеплению, если масличный или масличное семя повреждается.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло содержит или даже по сути состоит из пальмового масла.
5 В других предпочтительных вариантах осуществления настоящего
изобретения растительное масло содержит или даже по сути состоит из оливкового масла.
В других предпочтительных вариантах осуществления настоящего 10 изобретения растительное масло содержит или даже по сути состоит из масла авокадо.
Было обнаружено, что данный способ является в особенности перспективным для применения в отношении рафинирования низкосортных 15 нерафинированных растительных масел, т.е. растительных масел, которые вследствие неблагоприятных условий сбора или хранения имеют высокое содержание свободных жирных кислот. В таких растительных маслах будет сложно и, весьма вероятно, экономически бесперспективно понижать кислотность при помощи технологии из известного уровня техники.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло содержит или даже по сути состоит из неочищенного растительного масла, т.е. растительного масла, которое не было подвергнуто никакому из этапов рафинирования.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло содержит или даже по сути состоит из растительного масла, не подвергавшегося понижению кислотности, т.е. растительного масла, которое не подвергали никакому этапу рафинирования, 30 на котором удаляют свободные жирные кислоты.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло представляет собой рафинированное гидратацией растительное масло, т.е. растительное масло, из которого фосфолипиды были частично или 35 полностью удалены. Рафинирование гидратацией можно, к примеру,
выполнять ферментативным или химическим путем. Оно может, например,
включать добавление водного раствора фосфорной кислоты к содержащему фосфолипиды маслу, таким образом делая фосфолипиды масла растворимыми в воде. Воду можно удалить из растительного масла посредством гравитационных методик. Больше подробностей в отношении рафинирования 5 гидратацией можно найти у Anderson (2005).
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло представляет собой отбеленное растительное масло. Подробности в отношении рафинирования гидратацией можно найти у Anderson (2005). В 10 некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения может даже быть предпочтительным, чтобы растительное масло являлось рафинированным гидратацией и отбеленным растительным маслом.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения воду по 15 меньшей мере частично удаляли из растительного масла, обеспеченного на этапе а).
Растительное масло содержит значительные количества триглицерида. Однако конкретное количество зависит от качества растительного масла.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло содержит триглицерид в количестве по меньшей мере 50% по весу относительно веса растительного масла. Например, растительное масло может содержать триглицерид в количестве по меньшей мере 60% по весу 25 относительно веса растительного масла, предпочтительно по меньшей мере 70% и даже более предпочтительно по меньшей мере 75% по весу относительно веса растительного масла.
Растительное масло может, к примеру, содержать триглицерид в количестве в 30 диапазоне 50-98% по весу относительно веса растительного масла. Например, растительное масло может содержать триглицерид в количестве в диапазоне 55-95% по весу относительно веса растительного масла, предпочтительно в диапазоне 60-90% и даже более предпочтительно в диапазоне 65-85% по весу относительно веса растительного масла.
В дополнение к триглицериду, растительное масло обычно содержит свободные жирные кислоты, моноглицерид и диглицерид.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло содержит общее количество моноглицерида по меньшей мере 0,1% по весу относительно веса растительного масла. Например, растительное масло может содержать моноглицерид в общем количестве по меньшей мере 0,5% по весу относительно веса растительного масла, предпочтительно по меньшей мере 1% и даже более предпочтительно по меньшей мере 2,5% по весу относительно веса растительного масла.
Растительное масло может, к примеру, содержать моноглицерид в количестве в диапазоне 0,1-10% по весу относительно веса растительного масла. Например, растительное масло может содержать моноглицерид в количестве в диапазоне 0,5-8% по весу относительно веса растительного масла, предпочтительно в диапазоне 1-6% и даже более предпочтительно в диапазоне 2-5% по весу относительно веса растительного масла.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло содержит общее количество диглицерида по меньшей мере 0,2% по весу относительно веса растительного масла. Например, растительное масло может содержать диглицерид в общем количестве по меньшей мере 1% по весу относительно веса растительного масла, предпочтительно по меньшей мере 2% и даже более предпочтительно по меньшей мере 5% по весу относительно веса растительного масла.
Растительное масло может, к примеру, содержать диглицерид в количестве в диапазоне 0,2-20% по весу относительно веса растительного масла. Например, растительное масло может содержать диглицерид в количестве в диапазоне 1-16% по весу относительно веса растительного масла, предпочтительно в диапазоне 2-12% и даже более предпочтительно в диапазоне 4-10% по весу относительно веса растительного масла.
Преимуществом данного способа является то, что с его помощью можно обрабатывать сырьевой материал растительного масла, имеющий
относительно высокое содержание свободных кислот, и делать это экономичным образом.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло содержит свободные жирные кислоты в количестве по меньшей мере 0,5% по весу относительно веса растительного масла. Например, растительное масло может содержать свободные жирные кислоты в общем количестве по меньшей мере 1% по весу относительно веса растительного масла, предпочтительно по меньшей мере 5% и даже более предпочтительно по меньшей мере 10% по весу относительно веса растительного масла.
В контексте настоящего изобретения выражение "свободные жирные кислоты" относится к свободным, неэстерифицированным жирным кислотам и включает как протонированные, так и депротонированные свободные жирные кислоты, а также соли свободных жирных кислот.
Растительное масло может, к примеру, содержать свободные жирные кислоты в количестве в диапазоне 0,5-25% по весу относительно веса растительного масла. Например, растительное масло может содержать свободные жирные кислоты в количестве в диапазоне 1-22% по весу относительно веса растительного масла, предпочтительно в диапазоне 5-20% и даже более предпочтительно в диапазоне 10-18% по весу относительно веса растительного масла.
Например, растительное масло может, к примеру, содержать свободные жирные кислоты в количестве в диапазоне 3-25% по весу относительно веса растительного масла. Растительное масло может, к примеру, содержать свободные жирные кислоты в количестве в диапазоне 5-22% по весу относительно веса растительного масла, предпочтительно в диапазоне 1020% и даже более предпочтительно в диапазоне 12-18% по весу относительно веса растительного масла.
Растительное масло может дополнительно содержать другие компоненты, такие как воски, фосфолипиды (например, лецитин), стеролы, сквален, алифатические спирты, хлорофилл, природные противоокислители (например, токоферолы, токотриенолы, каротины) и/или вода. В особенности
предпочтительным является то, что растительное масло содержит фосфолипиды. Дополнительно, предпочтительным является то, что растительное масло содержит один или несколько природных противоокислителей.
В контексте настоящего изобретения фраза "Y и/или X" означает "Y" или "X" или "Y и X". Аналогично, фраза "Х1; Х2,..., Хм и/или X," означает "X!", или "Х2", или ... или "Хм", или "X,", или любую комбинацию компонентов Xi, Х2,...Х|_! и Х|.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло включает смесь по меньшей мере двух различных растительных масел, полученных из различных типов растений.
15 В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло включает переэтерифицированное растительное масло или переэтерифицированную смесь по меньшей мере двух различных растительных масел, полученных из различных типов растений.
20 В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло включает гидрогенизированное растительное масло.
В настоящий момент предпочтительно, чтобы растительное масло содержало только ограниченное количество воды, и даже более предпочтительно, чтобы 25 оно главным образом не содержало воду.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное масло содержит воду в количестве не более чем 2% по весу относительно веса растительного масла. Например, растительное масло может содержать 30 воду в количестве не более чем 1% по весу относительно веса растительного масла, предпочтительно не более чем 0,5% и даже более предпочтительно не более чем 0,2% по весу относительно веса растительного масла.
В контексте настоящего изобретения выражение "полиолсодержащий 35 растворитель" относится к растворителю, который содержит или даже по сути состоит из одного или нескольких полиолов.
В контексте настоящего изобретения выражение "полиол" относится к соединению на основе углерода, содержащему по меньшей мере две спиртовые гидроксильные группы.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения полиолсодержащий растворитель содержит или даже по сути состоит из полиола С3-С8, содержащего по меньшей мере 3 гидроксильные группы. Полиолсодержащий растворитель предпочтительно может содержать или даже 10 по сути состоять из полиола С3-С6, содержащего по меньшей мере 3 гидроксильные группы.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения полиолсодержащий растворитель содержит общее количество полиолов по
15 меньшей мере 90% по весу относительно веса полиолсодержащего
растворителя. Полиолсодержащий растворитель может, к примеру, содержать общее количество полиолов по меньшей мере 95%, предпочтительно по меньшей мере 98% и даже более предпочтительно по меньшей мере 99% по весу относительно веса полиолсодержащего растворителя, например,
20 приблизительно 100% по весу.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения полиолсодержащий растворитель содержит или даже по сути состоит из глицерина. Например, полиолсодержащий растворитель может 25 содержать глицерин в количестве по меньшей мере 90% по весу относительно веса полиолсодержащего растворителя, предпочтительно по меньшей мере 95% и даже более предпочтительно по меньшей мере 98% по весу относительно веса полиолсодержащего растворителя, как, например, приблизительно 100%.
Альтернативно или дополнительно, полиолсодержащий растворитель может содержать или даже по сути состоять из сорбита.
В контексте настоящего изобретения выражение "по сути состоит из" 35 означает, что упомянутый продукт или композиция состоит из упомянутых
компонентов, а также дополнительных необязательных компонентов, которые
существенно не влияют на основные и новые характеристики настоящего изобретения.
Полиолсодержащий растворитель может дополнительно содержать ионную 5 жидкость.
Первая композиция может содержать растительное масло и полиолсодержащий растворитель в различных количествах.
10 В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая
композиция содержит растительное масло в количестве по меньшей мере 10% по весу относительно веса первой композиции, предпочтительно по меньшей мере 20% и даже более предпочтительно по меньшей мере 30% по весу относительно веса первой композиции. Первая композиция может, к примеру,
15 содержать растительное масло в количестве в диапазоне 10-90% по весу
относительно веса первой композиции, предпочтительно в диапазоне 20-80% и даже более предпочтительно в диапазоне 30-70% по весу относительно веса первой композиции.
20 В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая композиция содержит полиолсодержащий растворитель в количестве по меньшей мере 10% по весу относительно веса первой композиции, предпочтительно по меньшей мере 20% и даже более предпочтительно по меньшей мере 30% по весу относительно веса первой композиции. Первая
25 композиция может, к примеру, содержать полиолсодержащий растворитель в количестве в диапазоне 10-90% по весу относительно веса первой композиции, предпочтительно в диапазоне 20-80% и даже более предпочтительно в диапазоне 30-70% по весу относительно веса первой композиции.
Подщелачивающее средство предпочтительно представляет собой соль органической или неорганической кислоты Бренстеда, т.е. кислоты, которая может быть донором одного или нескольких протонов.
35 Дополнительно, подщелачивающее средство может быть растворимым в
полиолсодержащем растворителе и/или в растительном масле. Альтернативно,
подщелачивающее средство может быть нерастворимым в полиолсодержащем растворителе или растворяться при контакте со свободными жирными кислотами. Примеры нерастворимых подщелачивающих средств представляют собой, к примеру, оксиды, такие как, к примеру, оксиды щелочных металлов, 5 ионообменники, содержащие щелочные функциональные группы, или другие гетерогенные подщелачивающие средства.
Преимуществом применения нерастворимых подщелачивающих средств является то, что их обыкновенно можно легко удалить из растворителя, 10 например, посредством осаждения, центрифугирования и/или фильтрации.
В контексте настоящего изобретения соединение считается растворимым в растворителе, если по меньшей мере 0,5 г соединения можно растворить в 100 г растворителя при 25 градусах С.
Подщелачивающее средство можно, например, добавить в порошкообразной форме, или его можно добавить в жидкой форме.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения 20 подщелачивающее средство представляет собой неорганическую соль, к примеру, применяемую в твердой форме или в растворенной форме. Подщелачивающее средство может, к примеру, включать одну или несколько неорганических солей, выбранных из группы, состоящей из бикарбонатной соли, гидроксосоли, оксосоли и их комбинаций.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения неорганическая соль содержит ион одновалентного металла. Применимые примеры ионов одновалентных металлов представляют собой ион натрия и/или ион калия.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения неорганическая соль содержит ион двухвалентного металла. Применимые примеры ионов двухвалентных металлов представляют собой ион магния и/или ион кальция.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения неорганическая соль содержит ион трехвалентного металла. Применимый пример иона трехвалентного металла представляет собой ион алюминия.
5 Примерами применимых подщелачивающих средств являются, к примеру, бикарбонат натрия, бикарбонат калия, карбонат натрия, карбонат калия, ацетат натрия, тринатриевый цитрат, лактат натрия, гидрокарбонат аммония и их комбинация. Карбонат натрия является в настоящий момент предпочтительным.
Первая композиция предпочтительно содержит подщелачивающее средство в молярном количестве, которое является сравнимым с молярным количеством свободных жирных кислот в растительном масле или является меньшим, чем таковое. Большой избыток подщелачивающего средства может приводить в 15 результате к нежелательной переэтерификации между глицеридами растительного масла.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая композиция содержит подщелачивающее средство в количестве в диапазоне 20 0,1-20% по весу относительно веса первой композиции. Первая композиция может, к примеру, содержать подщелачивающее средство в количестве в диапазоне 0,5-15% по весу относительно веса первой композиции, предпочтительно в диапазоне 1-12% и даже более предпочтительно в диапазоне 2-10% по весу относительно веса первой композиции.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения первая композиция содержит подщелачивающее средство в количестве в диапазоне 0,01-10% по весу относительно веса первой композиции. Первая композиция может, к примеру, содержать подщелачивающее средство в количестве в 30 диапазоне 0,04-5% по весу относительно веса первой композиции,
предпочтительно в диапазоне 0,08-1% и даже более предпочтительно в диапазоне 0,1-0,6% по весу относительно веса первой композиции.
Может быть желательным удержание содержания воды в первой композиции 35 на минимальном уровне, в особенности, если растительное масло содержит
относительно высокое содержание свободных жирных кислот, моноглицерида и диглицерида.
Таким образом, в некоторых вариантах осуществления настоящего 5 изобретения первая композиция содержит воду в количестве не более чем 20% по весу относительно веса первой композиции. Например, первая композиция может содержать воду в количестве не более чем 10% по весу относительно веса первой композиции, предпочтительно не более чем 5% и даже более предпочтительно не более чем 1% по весу относительно веса 10 первой композиции.
Альтернативно, первая композиция может содержать воду в количестве не более чем 6% по весу относительно веса первой композиции, предпочтительно не более чем 4% и даже более предпочтительно не более 15 чем 2% по весу относительно веса первой композиции.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения предпочтительными являются даже более низкие количества воды, и в этих случаях первая композиция содержит воду в количестве не более чем 1% по 20 весу относительно веса первой композиции, предпочтительно не более чем 0,5% и даже более предпочтительно не более чем 0,2% по весу относительно веса первой композиции.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное 25 масло содержит не более чем 5% свободных жирных кислот по весу
относительно веса растительного масла, и первая композиция содержит не более чем 10% воды по весу относительно веса первой композиции.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное 30 масло содержит не более чем 10% свободных жирных кислот по весу
относительно веса растительного масла, и первая композиция содержит не более чем 5% воды по весу относительно веса первой композиции.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное 35 масло содержит не более чем 15% свободных жирных кислот по весу
относительно веса растительного масла, и первая композиция содержит не более чем 2% воды по весу относительно веса первой композиции.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения растительное 5 масло содержит не более чем 20% свободных жирных кислот по весу
относительно веса растительного масла, и первая композиция содержит не более чем 0,5% воды по весу относительно веса первой композиции.
В дополнение к описанной выше экстракции полиолсодержащим 10 растворителем авторы изобретения обнаружили, что при применении
щелочных смесей полиолсодержащего растворителя и вспомогательного растворителя, например, простых эфиров или органических растворителей, таких как этилацетат, экстракция может быть даже более селективной по отношению к удалению свободной жирной кислоты с минимальной совместной 15 экстракцией глицеридов, таким образом обеспечивая улучшенный выход растительного масла.
Таким образом, первая композиция может дополнительно содержать вспомогательный растворитель. Вспомогательный растворитель 20 предпочтительно является в большей степени липофильным, чем
полиолсодержащий растворитель, и предпочтительно имеет относительно низкую точку кипения. Дополнительно, вспомогательное средство предпочтительно является нетоксичным.
25 В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения
вспомогательный растворитель имеет log Р0ктанол/в0да по меньшей мере 0. Например, вспомогательный растворитель может иметь log Р0ктанол/в0да по меньшей мере 0,2, предпочтительно по меньшей мере 0,4 и даже более предпочтительно по меньшей мере 0,6. В некоторых предпочтительных
30 вариантах осуществления настоящего изобретения вспомогательный растворитель имеет log Р0ктанол/в0да по меньшей мере 0,7.
Параметр log Р0ктанол/в0да предпочтительно определяют согласно директиве OECD 107: коэффициент распределения (н-октанол/вода) - способ с 35 применением встряхиваемой колбы.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вспомогательный растворитель является алканом. Примерами применимых алканов являются, к примеру, пропан, бутан, пентан, гексан или их смесь.
5 В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения
вспомогательным растворителем является спирт. Трет-бутанол и н-бутанол, которые можно применять отдельно или в виде смеси, являются примерами применимых спиртов.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения 10 вспомогательный растворитель представляет собой сложный эфир. Примеры применимых сложных эфиров представляют собой этилацетат, метилацетат, пропилацетат, бутилацетат или их смесь.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего 15 изобретения вспомогательный растворитель включает один или несколько растворителей, выбранных из группы, состоящей из этилацетата, метилацетата, гексана и трет-бутанола.
Вспомогательный растворитель может также включать или главным образом 20 состоять из этилметилкетона.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения вспомогательный растворитель имеет точку кипения при атмосферном давлении в диапазоне 0-150 градусов С. Например, точка 25 кипения вспомогательного растворителя при атмосферном давлении может быть в диапазоне 10-100 градусов С, предпочтительно в диапазоне 20-80 градусов С и даже более предпочтительно в диапазоне 30-70 градусов С.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения 30 вспомогательный растворитель имеет точку кипения при атмосферном давлении не более чем 100 градусов С. Например, точка кипения вспомогательного растворителя при атмосферном давлении может быть не более чем 90 градусов С, предпочтительно не более чем 85 градусов С и даже более предпочтительно не более чем 80 градусов С. Относительно низкая 35 точка кипения позволяет удалить вспомогательное средство из
рафинированного растительного масла посредством выпаривания или дистилляции.
Вспомогательный растворитель можно добавить на этапе Ь) и/или на этапе с). 5 Добавление вспомогательного растворителя на этапе с) является в настоящий момент предпочтительным.
Экстракция на этапе с) начинается, как только растительное масло, полиолсодержащий растворитель и подщелачивающее средство приводят в
10 контакт, однако ускоряется с помощью перемешивания компонентов и с помощью повышения температуры первой композиции. Непосредственный контакт растительного масла, подщелачивающего средства и полиолсодержащего растворителя будет вызывать перемещение свободной жирной кислоты и других полярных составляющих нерафинированного
15 растительного масла в фазу полиолсодержащего растворителя и, таким образом, уход растительного масла с уменьшенным уровнем свободных жирных кислот.
Удаление свободных жирных кислот согласно настоящему изобретению 20 обыкновенно происходит при низких или умеренных температурах, в отличие от способов из известного уровня техники, в которых применяют относительно высокие температуры.
Этап с) предпочтительно включает первый период, в течение которого 25 температуру первой композиции удерживают в диапазоне 5-150 градусов С. Например, в течение первого периода температуру первой композиции можно удерживать в диапазоне 20-130 градусов С, предпочтительно в диапазоне 30120 градусов С и даже более предпочтительно в диапазоне 50-110 градусов С.
Если первая композиция содержит вспомогательный растворитель, то может быть предпочтительным применение относительно низкой температуры в течение первого периода. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения температуру первой композиции в 35 течение первого периода удерживают в диапазоне 20-100 градусов С,
предпочтительно 30-90 градусов С и даже более предпочтительно в диапазоне 40-80 градусов С.
Если первая композиция не содержит вспомогательный растворитель, то 5 более высокие температуры могут быть предпочтительными в течение первого периода. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения температуру первой композиции в течение первого периода удерживают в диапазоне 50-150 градусов С, предпочтительно 60-140 градусов С и даже более предпочтительно в диапазоне 80-120 градусов С.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вспомогательный растворитель добавляют к первой композиции на этапе с).
Температура первой композиции во время добавления вспомогательного 15 растворителя предпочтительно является меньшей, чем точка кипения вспомогательного растворителя при давлении, при котором происходит добавление. Температура первой композиции во время добавления вспомогательного растворителя может, например, быть по меньшей мере на 5 градусов С ниже, чем точка кипения вспомогательного растворителя при 20 давлении, при котором происходит добавление, предпочтительно по меньшей мере на 10 градусов С ниже и даже более предпочтительно по меньшей мере на 15 градусов С ниже при давлении, при котором происходит добавление.
Альтернативно, можно применять температуры около, равные или выше точки 25 кипения вспомогательного растворителя, особенно если этап с) выполняют под давлением или с применением нагревания в колбе с обратным холодильником.
Вспомогательный растворитель можно добавить к первой композиции и 30 смешивать с ней после того, как закончился первый период, и впоследствии удерживать при второй температуре в течение второго периода.
Таким образом, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления
настоящего изобретения этап с) включает этапы
35 cl) удержания температуры первой композиции в первом
температурном диапазоне в течение первого периода,
c2) добавления вспомогательного растворителя к первой композиции и
сЗ) удержания температуры смеси вспомогательного средства и
первой композиции во втором температурном диапазоне в
5 течение второго периода.
Как указано выше, предпочтительным является, чтобы температуру первой композиции на этапе с2) отрегулировали до температуры ниже точки кипения вспомогательного растворителя во избежание избыточного выпаривания 10 вспомогательного растворителя.
Первый температурный диапазон может, например, составлять 50-150 градусов С. Например, первый температурный диапазон может составлять 60140 градусов С, предпочтительно 70-130 градусов С и даже более 15 предпочтительно 80-120 градусов С. Точки кипения и абсолютные
температуры, упомянутые в данном документе, являются температурами при атмосферном давлении, если не указано иное. Если давление во время конкретного этапа способа выше или ниже, чем атмосферное давление, то надлежащие температуры будут соответствующим образом варьировать.
Значения продолжительности первого периода зависят от конкретных условий во время экстракции и могут составлять менее чем секунда, до нескольких часов и даже больше, если готовы ждать. Продолжительность первого периода может, например, быть в диапазоне 0,5 секунды - 24 часа, 25 предпочтительно 1 минута - 5 часов и даже более предпочтительно 10 минут - 2 часа. Однако, чем дольше первую композицию удерживают при повышенной температуре, тем выше риск нежелательной переэтерификации между глицеридами растительного масла.
30 Второй температурный диапазон может, например, составлять 20-100
градусов С. Например, второй температурный диапазон может составлять 3090 градусов С, предпочтительно 40-80 градусов С и даже более предпочтительно 50-70 градусов С.
35 Значения продолжительности второго периода также зависят от конкретных условий во время экстракции и могут составлять менее чем секунда, до
нескольких часов и даже больше, если готовы ждать. Продолжительность второго периода может, например, быть в диапазоне 0,5 секунды - 24 часа, предпочтительно 1 минута - 5 часов и даже более предпочтительно 10 минут - 2 часа.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вспомогательный растворитель добавляют к первой композиции в количестве, достаточном для получения весового соотношения между вспомогательным растворителем и полиолсодержащим растворителем в диапазоне 1:10-10:1.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вспомогательный растворитель добавляют к первой композиции в количестве, достаточном для получения весового соотношения между вспомогательным растворителем и растительным маслом в диапазоне 1:10-10:1.
Растительное масло и полиолсодержащий растворитель имеют тенденцию к формированию двух отдельных фаз и, следовательно, этап с) предпочтительно включает перемешивание первой композиции, необязательно содержащей вспомогательный растворитель, для увеличения 20 эффективной площади поверхности между липофильной фазой и
полиолсодержащим растворителем. Перемешивание можно проводить кратковременными импульсами, или оно может быть непрерывным в течение всего этапа экстракции. С этой целью можно применять стандартное смесительное оборудование, смотри, например, Perry (1997).
Этап с) обыкновенно проводят при постоянном перемешивании. Предпочтительным, однако, является, чтобы первую композицию, к примеру, содержащую вспомогательный растворитель, перемешивали в течение по меньшей мере 1 минуты, предпочтительно в течение по меньшей мере 30 15 минут и даже более предпочтительно в течение по меньшей мере 30 минут.
Способ можно оптимизировать для высокой производительности, в случае которой предпочтительными являются относительно короткие значения продолжительности этапа с) и, в особенности, времени перемешивания. В 35 некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения продолжительность этапа с) составляет не более чем 10 минут,
предпочтительно не более чем 5 минут и даже более предпочтительно не более чем 1 минута. Например, продолжительность этапа с) может составлять не более чем 30 секунд, предпочтительно не более чем 5 минут и даже более предпочтительно не более чем 1 секунда.
Перемешивание оптимально приводит в результате к большой эффективной площади поверхности раздела фаз между растительным маслом и полиолсодержащим растворителем, что способствует быстрой экстракции свободных жирных кислот полиолсодержащим растворителем.
Как будет очевидно специалисту в данной области, способ настоящего изобретения можно осуществить рядом различных путей. Например, два ингредиента (к примеру, полиолсодержащий растворитель и растительное масло) первой композиции можно загружать в емкость при постоянном 15 перемешивании. Подщелачивающее средство можно впоследствии добавить в емкость, и, как только подщелачивающее средство вступит в контакт с растительным маслом и полиолсодержащим растворителем, формируется первая композиция, и экстракция обычно начинается немедленно при контакте.
Преимуществом способа настоящего изобретения относительно известного уровня техники является то, что данный способ является более селективным в отношении удаления свободных жирных кислот и имеет более низкую степень совместной экстракции моно- и диглицеридов. Общий выход 25 рафинированного масла таким образом увеличивается.
Дополнительно, в данном способе, как оказывается, удаляется меньше природных противоокислителей, например, токоферолов, из растительного масла, чем в способах из известного уровня техники. Рафинированное
30 растительное масло, получаемое с помощью данного способа, может,
следовательно, содержать большее количество естественных, природных противоокислителей (т.е. природных противоокислителей, которые находились в нерафинированном растительном масле), чем рафинированные растительные масла, которые получали при помощи способов из известного
35 уровня техники. Большее содержание природных противоокислителей
улучшает устойчивость и питательную ценность продукта растительного масла.
На этапе d) формируется система с разделенными фазами. В контексте 5 настоящего изобретения выражение "система с разделенными фазами" относится к композиции, содержащей по меньшей мере две четко разделенные фазы. Примером системы с разделенными фазами является, например, фаза растительного масла, наслаивающаяся поверх фазы полиолсодержащего растворителя, такой как глицеринсодержащей фазы. 10 Смесь полиолсодержащего растворителя и растительного масла, которую можно получить при перемешивании первой композиции на этапе с), не считается системой с разделенными фазами.
Можно применять любой подходящий путь формирования системы с 15 разделенными фазами. Например, система с разделенными фазами может быть сформирована путем остановки перемешивания первой композиции и выжидания того, когда первая композиция разделится на фазу, содержащую растительное масло, и фазу, содержащую полиолсодержащий растворитель, включая свободные жирные кислоты, экстрагированные из растительного 20 масла, и подщелачивающее средство.
Альтернативно, система с разделенными фазами может быть сформирована путем прокачки смеси, сформированной на этапе с), через фазовый разделитель, такой как центрифуга или экстракционная колонна, для 25 непрерывного разделения фаз (например, колонна с чередующимися
ступенями перемешивания и отстаивания). Применимые системы можно найти у Perry (1997), что включается в данный документ посредством ссылки во всех отношениях.
30 На этапе е) фазу рафинированного масла извлекают из системы с разделенными фазами.
Если система с разделенными фазами была сформирована путем остановки перемешивания и предоставления возможности двум фазам разделяться 35 пассивно, то фазу рафинированного масла легко извлекают путем разгрузки емкости, в которой происходила экстракция. Если емкость разгружают снизу,
то фаза полиолсодержащего растворителя (которая обыкновенно имеет большую плотность, чем фаза растительного масла), за которой следует фаза растительного масла, будет уходить первой.
5 Если вспомогательный растворитель применяли во время способа,
извлеченное растительное масло может содержать некоторую его часть, и может быть необходимым удаление вспомогательного растворителя из извлеченного растительного масла. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этап е) дополнительно включает 10 удаление вспомогательного растворителя из извлеченной масляной фазы.
Удаление вспомогательного растворителя может, к примеру, включать методики, такие как выпаривание, дистилляция и/или мембранное разделение. Руководство по осуществлению методик описано, к примеру, у 15 Perry (1997).
Дистилляция, такая как, например, паровая дистилляция, является в настоящий момент предпочтительной методикой, однако другие методики также можно применять.
20 В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего
изобретения способ настоящего изобретения не включает дезодорацию, т.е. дистилляцию растительного масла при помощи температур > 180 градусов С.
Извлеченное растительное масло может содержать следы полиолсодержащего 25 растворителя, которые можно удалить посредством подвергания липида
минимальному температурному напряжению при плавной кратковременной тонкослойной дистилляции. Альтернативно или дополнительно, полиолсодержащий растворитель можно удалить посредством твердофазной абсорбции. Применимые примеры твердых фаз для твердофазной абсорбции 30 представляют собой, к примеру, силикат, бентонит и/или отбеливающую глину.
Дополнительно, возможно извлекать свободные жирные кислоты из полиолсодержащей фазы, к примеру, путем подкисления с последующим 35 гравитационным разделением. Полученный в результате полиолсодержащий
растворитель можно повторно применять, например, путем его повторного применения в данном способе рафинирования.
Экстракция на этапе с) и последующие этапы d) и е) могут происходить как 5 простой периодический способ, например, смешивание нерафинированного растительного масла и подщелачивающего средства с полиолсодержащим растворителем или, альтернативно, смесью полиолсодержащего растворителя и вспомогательного растворителя в подходящем баке для создания хорошего контакта между двумя отдельными жидкими фазами. После этапа 10 перемешивания разделение на две фазы может происходить, к примеру, путем пассивного осаждения или при помощи разделителей.
Альтернативно, экстракция на этапе с) и последующие этапы d) и е) можно выполнять в экстракторах непрерывного действия, таких как, к примеру, 15 прямоточные или противоточные колонны, оборудованные активными или стационарными перемешивающими элементами, для формирования интенсивного межфазного контакта.
Таким образом, способ настоящего изобретения можно, к примеру, 20 осуществлять как периодический способ или как непрерывный способ.
Данный способ обеспечивает особенно плавные пути рафинирования растительного масла без воздействия на растительное масло чрезмерно высоких температур. В некоторых предпочтительных вариантах
25 осуществления настоящего изобретения температура растительного масла не превышает 170 градусов С во время способа рафинирования, и предпочтительно температура растительного масла не превышает 150 градусов С. Даже более предпочтительно, чтобы температура растительного масла не превышала 130 градусов С во время способа
30 рафинирования.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения температура растительного масла не превышает 100 градусов С во время способа рафинирования.
Избегая способов с применением высоких температур из известного уровня техники, в способе настоящего изобретения делают возможным производство рафинированного растительного масла с более низким потреблением энергии и, таким образом, более низкими показателями выброса С02.
По сравнению со способами рафинирования из известного уровня техники способ настоящего изобретения может обуславливать более быструю переработку растительного масла, которое необходимо рафинировать, поскольку этап дезодорации предпочтительно пропускают. В некоторых 10 вариантах осуществления настоящего изобретения общее время переработки растительного масла составляет не более чем 30 минут, предпочтительно не более чем 20 минут и даже более предпочтительно не более чем 15 минут. Например, общее время переработки растительного масла может составлять не более чем 10 минут.
Аспект настоящего изобретения еще также относится к рафинированному растительному маслу, получаемому с помощью способа, описанного в данном документе.
20 Благодаря относительно низким температурам, применяемым в настоящем изобретении, преимущественно снижают содержание транс-жирных кислот в полученном в результате рафинированном растительном масле относительно рафинированных растительных масел, полученных при помощи прежних способов рафинирования. Рафинированное растительное масло согласно
25 настоящему изобретению предпочтительно имеет содержание транс-жирных кислот не более чем 1% (вес/вес) и даже более предпочтительно не более чем 0,5% (вес/вес), такое как не более чем 0,1% (вес/вес), относительно общего веса рафинированного растительного масла.
30 Следует отметить, что варианты осуществления и признаки, описанные в контексте одного из аспектов или вариантов осуществления настоящего изобретения, также применяются для других аспектов или вариантов осуществления настоящего изобретения.
Настоящее изобретение теперь будет описано более подробно в следующих неограничивающих примерах.
ПРИМЕРЫ
Следующие примеры иллюстрируют, но не ограничивают настоящее изобретение. Все части и соотношения являются массовыми, если не указано 5 иное.
Ряд образцов рафинированного масла получили при помощи различных вариантов данного способа и способов, доступных из известного уровня техники. Образцы анализировали, как описано ниже.
10 Процедура анализа
Каждый образец растворяли в смеси пиридина/гексана (50:50) или в хлороформе, дериватизированном с 1М-метил-1\1-
триметилсилилтрифторацетамидом (MSTFA), и анализировали на газовом 15 хроматографе Agilent 6890N, оборудованном выявителем FID и отверстием для ввода проб с делением потока. Колонка была капиллярной колонкой DB5 от J &W, и в качестве газа-носителя применяли гелий. Стандартные образцы высокой чистоты применяли для установки правильных калибровочных параметров для анализируемых веществ, представляющих интерес.
Результаты анализов обобщены в таблицах 1 и 2.
Пример 1 Экстракция пальмового масла водным карбонатом натрия Неочищенное пальмовое масло (25 г) расплавляли, и добавляли горячую воду 25 (50 г) и карбонат натрия (1,02 г). Смесь перемешивали при 100°С в течение 60 мин. и переносили в нагретую делительную воронку при 80°С. Смесь эмульгировали, и разделения фаз через 60 мин. не наблюдали.
Пример 2 Экстракция пальмового масла водным карбонатом натрия и 30 этилацетатом
Неочищенное пальмовое масло (25 г) расплавляли, и добавляли горячую воду (50 г) и карбонат натрия (1,02 г). Смесь перемешивали при 100°С в течение 60 мин. Температуру снижали до 60°С и добавляли этилацетат (45 г). Смесь перемешивали в течение 30 мин. и переносили в нагретую делительную 35 воронку при 60°С. Через 30 мин. две фазы разделялись. Этилацетат удаляли из липидной фазы на роторном испарителе перед анализом по методу GC.
Аналогично, воду удаляли из водной фазы на роторном испарителе перед анализом по методу GC.
Пример 3 Экстракция пальмового масла глицерином и карбонатом натрия 5 Неочищенное пальмовое масло (25 г) расплавляли, и добавляли глицерин (50 г) и карбонат натрия (1,02 г). Смесь перемешивали при 100°С в течение 60 мин. и переносили в нагретую делительную воронку при 80°С. Через 60 мин две фазы разделялись.
10 Пример 4 Экстракция пальмового масла глицерином и карбонатом калия
Как в примере 3, однако применяли 1,33 г карбоната калия вместо карбоната натрия.
15 Пример 5-7 Экстракция пальмового масла глицерином, карбонатом натрия и этилацетатом
Неочищенное пальмовое масло (25 г) расплавляли, и добавляли глицерин (50 г) и карбонат натрия (1,02 г). Смесь перемешивали при 100°С в течение 20 60 мин. Температуру снижали до 60°С, и добавляли этилацетат (22,5 г в
примере 5; 45 г в примере б и 90 г). Смесь перемешивали в течение 30 мин. и переносили в нагретую делительную воронку при 60°С. Через 30 мин. две фазы разделялись. Этилацетат удаляли из липидной фазы на роторном испарителе перед анализом по методу GC.
В заключение необходимо отметить, что применение глицерина и подщелачивающего средства, к примеру, карбоната натрия или карбоната калия, предоставляет возможность селективного удаления свободных жирных 5 кислот (FFA) лишь с малой потерей моноглицерида из масла. Дополнительное применение вспомогательного растворителя, такого как этилацетат (смотри примеры 5-7), как оказывается, дополнительно улучшает селективность удаления FFA.
10 Пример 8-11 Дистилляция пальмового масла
Неочищенное пальмовое масло дистиллировали на установке для молекулярной дистилляции UIC KDL 5. Давление выпаривания составляло 0,21 мбар, и температура выпаривания варьировала от 150 до 180°С. После 15 дистилляции остатки анализировали.
Таблица 2. Дистилляция пальмового масла
Пример Процедура Свободный FFA Моноглицерид Диглицерид Триглицерид
экстракции глицерин % % % %
Образец %
Образец Неочищенное
В пальмовое масло - 0,01 12,62 1,73 7,87 77,78
без дистилляции
8 После дистилляции
Т=150°С 0,01 4,46 1,61 7,71 86,22
9 После дистилляции
Т=160°С 0,01 1,38 1,05 7,52 90,05
10 После дистилляции
Т=170°С 0,01 0,42 0,67 7,68 91,22
11 После дистилляции
Т=180°С 0,00 0,20 0,36 7,55 91,90
Результаты из примеров 8-11 демонстрируют, что с помощью молекулярной дистилляции было невозможно снизить уровни FFA в масле до низкого уровня 5 без удаления большей части моноглицерида.
Пример 12. Сравнение способов удаления FFA
В примерах 3-7 было продемонстрировано, что экстракция 10 полиолсодержащим растворителем, таким как глицерин, подщелачивающим средством и необязательно вспомогательным средством, таким как этилацетат, является превосходной для селективного удаления FFA из растительных масел по сравнению с подходом к дистилляции из примеров 811, когда потери моноглицерида из масла необходимо избежать или по 15 меньшей мере снизить.
Пример 13. Экстракция овсяного масла глицерином и гидроксидом натрия
Несколько экстракционных экспериментов провели на овсяном масле, применяя глицерин в качестве растворителя и гидроксид натрия в качестве подщелачивающего средства.
В экспериментах использовали 0,1-1% (вес/вес) NaOH и весовые соотношения между овсяным маслом и глицерином в диапазоне 40:60-60:40.
В каждом эксперименте общий объем 100 мл смеси овсяного масла, глицерина и NaOH энергично перемешивали в течение приблизительно 1 минуты, и полученной в результате смеси затем предоставили возможность пассивно разделиться на фазы в течение 24 часов.
Через 24 часа пассивного разделения фаз все образцы обследовали визуально, масляную фазу извлекали, и остаточный глицерин из масляной фазы удаляли с применением молекулярной дистилляции и температуры дистилляции 130 градусов С.
Содержание FFA, моно-, ди- и триглицеридов в полученных образцах рафинированного овсяного масла определяли, как описано выше, и результаты подтверждали, что селективное удаление FFA относительно моно-, ди- и триглицеридов также происходит при выполнении процедуры экстракции согласно настоящему изобретению на овсяном масле. Данные эксперименты дополнительно демонстрируют, что NaOH является применимым подщелачивающим средством.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Anderson (2005)
Dan Anderson, Bailey's Industrial Oil and Fat Products, Sixth Edition, Six Volume Set. Edited by Fereidoon Shahidi, 2005 John Wiley & Sons, Inc.
Harper(2001)
Tony Harper, "Recent Developments in Chemical and Physical Refining", page 21-26; Proceedings of the World Conference on Oilseed Processing Utilization, Editor. Wilson R.F. AOCS Press, Champaign, IL
WO 98/18888 Greyt et al (2005)
W. De Greyt and M. Kellens; chap. 3, p. 341-385, Bailey's Industrial Oil and Fat Products, Sixth Edition, Six Volume Set. Edited by Fereidoon Shahidi, 2005 John Wiley & Sons, Inc.
20 Gunstone (2002)
Frank Gunstone; "Vegetable Oils in Food Technology, Composition, Properties and Uses", 2002, CRC Press.
Perry (1997)
Perry R. H. and Green D.W., "Chemical Engineers' Handbook" 7th edition, e.g. Section 15 and 18, McGraw-Hill, 1997
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения рафинированного растительного масла, при этом способ включает этапы:
a) обеспечения растительного масла, содержащего триглицериды, диглицериды, моноглицериды и свободные жирные кислоты,
b) контактирования растительного масла с полиолсодержащим растворителем и подщелачивающим средством с формированием, таким образом, первой композиции,
c) воздействия на первую композицию условий, подходящих для экстрагирования свободных жирных кислот полиолсодержащим растворителем,
d) формирования системы с разделенными фазами, содержащей отдельную фазу полиолсодержащего растворителя и отдельную масляную фазу,
e) извлечения масляной фазы из системы с разделенными фазами по этапу Ь) с получением, таким образом, рафинированного растительного масла.
2. Способ по п. 1, где растительное масло включает одно или несколько растительных масел, выбранных из группы, состоящей из пальмового масла, пальмоядрового масла, оливкового масла, соевого масла, рапсового масла, подсолнечного масла, сафлорового масла, хлопкового масла, масла ши, кокосового масла, масла какао, льняного масла, кукурузного масла, масла из рисовых отрубей, масла авокадо, овсяного масла и их комбинации.
3. Способ по любому из предыдущих пунктов, где растительное масло содержит триглицерид в количестве по меньшей мере 50% по весу относительно веса растительного масла.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, где растительное масло содержит общее количество моноглицерида по меньшей мере 0,1% по весу относительно веса растительного масла.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, где растительное масло содержит свободные жирные кислоты в количестве по меньшей мере 0,5% по весу относительно веса растительного масла.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, где полиолсодержащий
растворитель содержит полиол С3-С8, содержащий по меньшей мере 3
гидроксильные группы.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, где полиолсодержащий
5 растворитель содержит глицерин.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, где полиолсодержащий
растворитель содержит глицерин в количестве по меньшей мере 90%
по весу относительно веса полиолсодержащего растворителя.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, где первая композиция
10 содержит полиолсодержащий растворитель в количестве по меньшей
мере 10% по весу относительно веса первой композиции.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, где первая композиция
содержит растительное масло в количестве по меньшей мере 10% по
весу относительно веса первой композиции.
15 11. Способ по любому из предыдущих пунктов, где подщелачивающее
средство представляет собой соль органической или неорганической
кислоты Бренстеда. 12. Способ по любому из предыдущих пунктов, где первая композиция
дополнительно содержит вспомогательный растворитель.
20 13. Способ по любому из предыдущих пунктов, где вспомогательный
растворитель добавляют к первой композиции на этапе с).
14. Способ по любому из пп. 12-13, где вспомогательный растворитель содержит этилацетат.
15. Способ по любому из предыдущих пунктов, где этап е)
25 дополнительно включает удаление вспомогательного растворителя из
извлеченной масляной фазы.
16. Рафинированное растительное масло, получаемое с помощью способа по любому из пп. 1-15.
16.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ измененная на международной стадии
Способ получения рафинированного растительного масла, при этом способ включает этапы:
a) обеспечения растительного масла, содержащего триглицериды, диглицериды, моноглицериды и свободные жирные кислоты,
b) контактирования растительного масла с полиолсодержащим растворителем и подщелачивающим средством с формированием, таким образом, первой композиции, при этом указанная первая композиция содержит воду в количестве не более чем 6% по весу относительно веса первой композиции,
c) воздействия на первую композицию условий, подходящих для экстрагирования свободных жирных кислот полиолсодержащим растворителем,
d) формирования системы с разделенными фазами, содержащей отдельную фазу полиолсодержащего растворителя и отдельную масляную фазу,
e) извлечения масляной фазы из системы с разделенными фазами, по этапу Ь) с получением, таким образом, рафинированного растительного масла.
Способ по п. 1, где растительное масло включает одно или несколько растительных масел, выбранных из группы, состоящей из пальмового масла, пальмоядрового масла, оливкового масла, соевого масла, рапсового масла, подсолнечного масла, сафлорового масла, хлопкового масла, масла ши, кокосового масла, масла какао, льняного масла, кукурузного масла, масла из рисовых отрубей, масла авокадо, овсяного масла и их комбинации.
Способ по любому из пунктов 1 или 2, где растительное масло содержит триглицерид в количестве по меньшей мере 50% по весу относительно веса растительного масла.
Способ по любому из пунктов 1-3, где растительное масло содержит общее количество моноглицерида по меньшей мере 0,1% по весу относительно веса растительного масла.
5. Способ по любому из пунктов 1-4, где растительное масло содержит
свободные жирные кислоты в количестве по меньшей мере 0,5% по
весу относительно веса растительного масла.
6. Способ по любому из пунктов 1-5, где полиолсодержащий
5 растворитель содержит полиол С3-С8, содержащий по меньшей мере 3
гидроксильные группы.
7. Способ по любому из пунктов 1-6, где полиолсодержащий растворитель содержит глицерин.
8. Способ по любому из пунктов 1-7, где полиолсодержащий
10 растворитель содержит глицерин в количестве по меньшей мере 90%
по весу относительно веса полиолсодержащего растворителя.
9. Способ по любому из пунктов 1-8, где первая композиция содержит полиолсодержащий растворитель в количестве по меньшей мере 10% по весу относительно веса первой композиции.
15 10. Способ по любому из пунктов 1-9, где первая композиция содержит
растительное масло в количестве по меньшей мере 10% по весу относительно веса первой композиции.
11. Способ по любому из пунктов 1-10, где подщелачивающее средство представляет собой соль органической или неорганической кислоты
20 Бренстеда.
12. Способ по любому из пунктов 1-11, где первая композиция дополнительно содержит вспомогательный растворитель.
13. Способ по любому из пунктов 1-12, где вспомогательный растворитель добавляют к первой композиции на этапе с).
25 14. Способ по любому из пп. 12-13, где вспомогательный растворитель
содержит этилацетат. 15. Способ по любому из пунктов 1-14, где этап е) дополнительно включает удаление вспомогательного растворителя из извлеченной масляной фазы.
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
(19)
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
(19)
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
(19)
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
(19)
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
(19)
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
WO 2012/035020
PCT/EP2011/065864
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ
