一种提高油脂稳定性的方法及由此制备的油脂

技术领域

本申请涉及提高油脂稳定性的方法及工艺，特别涉及降低油脂12个月货架期后油烟固体颗粒物浓度的方法。

背景技术

植物油作为人们日常烹饪中必备的原料之一，随着国家经济水平的飞速发展，国民生活水平曰益提高，消费者开始追求更高更好的生活品质，因此对于油品质量的关注也与曰俱增。油脂在家庭加热、烹饪过程中产生的油烟颗粒物不仅在排放过程中会引发环境污染，更容易吸入烹饪者体内，造成健康隐患。

发明内容

本申请通过控制精炼油高温下的水解率，降低了12个月货架期后油脂油烟中固体颗粒物的浓度，从而提升了油脂的稳定性和食用安全性。

第一方面，本申请提供了一种提高油脂稳定性的方法，其包括将油脂与硅藻土接触的吸附步骤，其中所述硅藻土为碱性的。

在优选的实施方案中，所述硅藻土的pH为11.50-13.50，优选12.0-13.10。

在一些实施方案中，所述硅藻土为固体。

在优选的实施方案中，所述硅藻土通过如下方法制备：

将硅藻土与水混合以形成溶液；

通过碱性溶液调整硅藻土溶液至期望的pH值；以及

将期望pH值的硅藻土溶液烘干以获得固体硅藻土。

第二方面，本申请提供了一种油脂加工的方法，其包括将油脂与硅藻土接触的吸附步骤，其中所述硅藻土为碱性的。

在优选的实施方案中，所述硅藻土的pH为11.50-13.50，优选12.0-13.10。

在一些实施方案中，所述硅藻土为固体。

在优选的实施方案中，所述硅藻土通过如下方法制备：

将硅藻土与水混合以形成溶液；

通过碱性溶液调整硅藻土溶液至期望的pH值；以及

将期望pH值的硅藻土溶液烘干以获得固体硅藻土。

第三方面，本申请提供了一种生产油脂的方法，其包括毛油脱胶、碱炼、吸附、脱色和脱臭步骤，其中所述吸附步骤包括将碱炼后的油脂与硅藻土接触，并且其中所述硅藻土为碱性的。

在优选的实施方案中，所述硅藻土的pH为11.50-13.50，优选12.0-13.10。

在一些实施方案中，所述硅藻土为固体。

在优选的实施方案中，所述硅藻土通过如下方法制备：

将硅藻土与水混合以形成溶液；

通过碱性溶液调整硅藻土溶液至期望的pH值；以及

将期望pH值的硅藻土溶液烘干以获得固体硅藻土。

第四方面，本申请提供了硅藻土用于提高油脂稳定性的用途，其中所述硅藻土为碱性的。

在优选的实施方案中，所述硅藻土的pH为11.50-13.50，优选12.0-13.10。

在一些实施方案中，所述硅藻土为固体。

在优选的实施方案中，所述硅藻土通过如下方法制备：

将硅藻土与水混合以形成溶液；

通过碱性溶液调整硅藻土溶液至期望的pH值；以及

将期望pH值的硅藻土溶液烘干以获得固体硅藻土。

第五方面，本申请提供了一种油脂，其通过第一方面、第二方面或第三方面所述的方法制备。

第六方面，本申请提供了一种油脂，其高温水解率在0.02％以下，从而保证油脂在12个月货架期后200℃时油烟固体颗粒物浓度在50mg/m

本申请的方法可以有效提高油脂的稳定性，提高油脂烹饪体验，更有益于食品安全和人体健康。通过本申请方法制备的油脂的高温水解率在0.02％以下，从而保证油脂在12个月货架期后油烟(例如200℃时)固体颗粒物浓度处于较低水平，例如50mg/m

具体实施方式

传统的油脂精炼工艺包括毛油脱胶→碱炼→脱色→脱臭或者毛油脱胶→碱炼→预脱色→脱色→脱臭。进行以上步骤以除去毛油中的磷脂、游离脂肪酸、色素等杂质。然而，本发明人发现，在碱炼和脱色步骤之间或者在预脱色与脱色之间增加一步吸附步骤，能显著提高油脂的稳定性，使得其高温下的水解率在0.02％以下，从而使得其在12个月货架期后油烟(例如约200℃)中固体颗粒物浓度在50mg/m

第一方面，本申请提供了一种提高油脂稳定性的方法，其包括将油脂与硅藻土接触的吸附步骤，其中所述硅藻土为碱性的。

在一些实施方案中，使用pH为11.50-13.50，优选为12.0-13.10的硅藻土。

本发明人还发现，在经过硅藻土的吸附步骤后，油脂的酸价基本相同，说明吸附步骤没有影响油脂的品质。

本文使用的“酸价(或称中和值、酸值、酸度)”表示中和1克化学物质(在本申请中可以指油脂，例如植物油)所需的氢氧化钾(KOH)的毫克数。酸价是对化合物(例如脂肪酸)或混合物中游离羧酸基团数量的一个计量标准。酸价可反映油脂是否酸败以及酸败的程度。

本领域技术人员能够理解，可以采用任何公知的方法将硅藻土的pH调整至期望的数值。例如，采用酸碱中和方法，常用的酸性溶液和碱性溶液均是本领域技术人员已知的。例如，酸性溶液可以选自盐酸、硝酸、硫酸、柠檬酸、醋酸、乳酸、碳酸或其任意组合。碱性溶液可以选自氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化镁溶液、碳酸钠、碳酸氢钠或其任意组合。

在一些实施方案中，本文公开的上述方法还包括毛油脱胶、碱炼、脱色和脱臭步骤，那么上文提到的吸附步骤可以在碱炼之后、脱色之前进行。吸附步骤也可以在脱色步骤之后进行，为了避免吸附步骤再引入其他色素，可以在吸附步骤之后再进行一次脱色。

本文公开的方法中制备的油脂为植物油。

在具体的实施方案中，植物油可以选自大豆油、菜籽油、葵籽油、花生油、芝麻油或其任意组合。

本文公开的方法中使用的硅藻土可以为固体。举例来说，可以先将硅藻土制备成溶液，例如与水混合，当然也不排除其他溶液，然后再通过酸性溶液或碱性溶液调整至预期的pH值，最后再干燥获得固体的硅藻土。

在具体的实施方案中，本文所述的方法中使用的硅藻土可以通过如下方法制备：

将硅藻土与水混合以形成溶液，

通过碱性溶液调整硅藻土溶液至期望的pH值；以及

将期望pH值的硅藻土溶液烘干以获得固体硅藻土。

将硅藻土溶液烘干的方法是本领域技术人员已知的，包括但不限于自然风干法、烧结法或烘干法。

在本文所述方法的吸附步骤中，添加的硅藻土的重量可以占所处理的油脂的重量的0.3％以上。由于添加过多会造成环境污染和资源浪费，因此，优选地，添加的硅藻土的重量可以占所处理的油脂的重量的0.3％-1％。

在具体的实施方案中，吸附步骤可以在5℃-60℃，优选20℃-40℃，更优选25℃-30℃下进行。

在具体的实施方案中，吸附步骤可以进行0.5小时以上，优选3小时以上。

本申请的发明人通过实验证实，在吸附步骤的反应温度处于低温条件下，例如5℃-20℃，吸附时间可以持续3小时以上。在反应温度处于常温和高温条件下，例如20℃-60℃，反应时间可以持续0.5小时以上。

第二方面，本申请提供了一种油脂加工的方法，其包括将油脂与硅藻土接触的吸附步骤，其中所述硅藻土为碱性的。

在一些实施方案中，使用pH为11.50-13.50，优选为12.0-13.10的硅藻土。

本领域技术人员能够理解，可以采用任何公知的方法将硅藻土的pH调整至期望的数值。例如，采用酸碱中和方法，常用的酸性溶液和碱性溶液均是本领域技术人员已知的。例如，酸性溶液可以选自盐酸、硝酸、硫酸、柠檬酸、醋酸、乳酸、碳酸或其任意组合。碱性溶液可以选自氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化镁溶液、碳酸钠、碳酸氢钠或其任意组合。

在一些实施方案中，本文公开的上述方法还包括毛油脱胶、碱炼、脱色和脱臭步骤，那么上文提到的吸附步骤可以在碱炼之后、脱色之前进行。吸附步骤也可以在脱色步骤之后进行，为了避免吸附步骤再引入其他色素，可以在吸附步骤之后再进行一次脱色。

本文公开的方法中制备的油脂为植物油。

在具体的实施方案中，植物油可以选自大豆油、菜籽油、葵籽油、花生油、芝麻油或其任意组合。

本文公开的方法中使用的硅藻土可以为固体。举例来说，可以先将硅藻土制备成溶液，例如与水混合，当然也不排除其他溶液，然后再通过酸性溶液或碱性溶液调整至预期的pH值，最后再干燥获得固体的硅藻土。

在具体的实施方案中，本文所述的方法中使用的硅藻土可以通过如下方法制备：

将硅藻土与水混合以形成溶液；

通过碱性溶液调整硅藻土溶液至期望的pH值；以及

将期望pH值的硅藻土溶液烘干以获得固体硅藻土。

将硅藻土溶液烘干的方法是本领域技术人员已知的，包括但不限于自然风干法、烧结法或烘干法。

在本文所述方法的吸附步骤中，添加的硅藻土的重量可以占所处理的油脂的重量的0.3％以上。由于添加过多会造成环境污染和资源浪费，因此，优选地，添加的硅藻土的重量可以占所处理的油脂的重量的0.3％-1％。

在具体的实施方案中，吸附步骤可以在5℃-60℃，优选20℃-40℃，更优选25℃-30℃下进行。

在具体的实施方案中，吸附步骤可以进行0.5小时以上，优选3小时以上。

本申请的发明人通过实验证实，在吸附步骤的反应温度处于低温条件下，例如5℃-20℃，吸附时间可以持续3小时以上。在反应温度处于常温和高温条件下，例如20℃-60℃，反应时间可以持续0.5小时以上。

第三方面，本申请提供了一种生产油脂的方法，其包括毛油脱胶、碱炼、吸附、脱色和脱臭步骤，其中所述吸附步骤包括将碱炼后的油脂与硅藻土接触，并且其中所述硅藻土为碱性的。

在一些实施方案中，使用pH为11.50-13.50，优选为12.0-13.10的硅藻土。

本领域技术人员能够理解，可以采用任何公知的方法将硅藻土的pH调整至期望的数值。例如，采用酸碱中和方法，常用的酸性溶液和碱性溶液均是本领域技术人员已知的。例如，酸性溶液可以选自盐酸、硝酸、硫酸、柠檬酸、醋酸、乳酸、碳酸或其任意组合。碱性溶液可以选自氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化镁溶液、碳酸钠、碳酸氢钠或其任意组合。

在一些实施方案中，吸附步骤也可以在脱色步骤之后进行，为了避免吸附步骤再引入其他色素，可以在吸附步骤之后再进行一次脱色。脱色可以采用本领域技术人员已知的任何吸附材料，包括但不限于白土或活性炭。如果将吸附步骤在两次脱色步骤之间进行，也可以在第一次脱色步骤中仅简单地进行预脱色。例如，可以将碱炼后的油脂与用过的白土或活性炭混合，然后过滤。

本文公开的方法中制备的油脂为植物油。

在具体的实施方案中，植物油可以选自大豆油、菜籽油、葵籽油、花生油、芝麻油或其任意组合。

本文公开的方法中使用的硅藻土可以为固体。举例来说，可以先将硅藻土制备成溶液，例如与水混合，当然也不排除其他溶液，然后再通过酸性溶液或碱性溶液调整至预期的pH值，最后再干燥获得固体的硅藻土。

在具体的实施方案中，本文所述的方法中使用的硅藻土可以通过如下方法制备：

将硅藻土与水混合以形成溶液；

通过碱性溶液调整硅藻土溶液至期望的pH值；以及

将期望pH值的硅藻土溶液烘干以获得固体硅藻土。

将硅藻土溶液烘干的方法是本领域技术人员已知的，包括但不限于自然风干法、烧结法或烘干法。

在本文所述方法的吸附步骤中，添加的硅藻土的重量可以占所处理的油脂的重量的0.3％以上。由于添加过多会造成环境污染和资源浪费，因此，优选地，添加的硅藻土的重量可以占所处理的油脂的重量的0.3％-1％。

在具体的实施方案中，吸附步骤可以在5℃-60℃，优选20℃-40℃，更优选25℃-30℃下进行。

在具体的实施方案中，吸附步骤可以进行0.5小时以上，优选3小时以上。

本申请的发明人通过实验证实，在吸附步骤的反应温度处于低温条件下，例如5℃-20℃，吸附时间可以持续3小时以上。在反应温度处于常温和高温条件下，例如20℃-60℃，反应时间可以持续0.5小时以上。

第四方面，本申请提供了硅藻土用于提高油脂稳定性的用途，其中所述硅藻土为碱性的。

在一些实施方案中，使用pH为11.50-13.50，优选为12.0-13.10的硅藻土。

本领域技术人员能够理解，可以采用任何公知的方法将硅藻土的pH调整至期望的数值。例如，采用酸碱中和方法，常用的酸性溶液和碱性溶液均是本领域技术人员已知的。例如，酸性溶液可以选自盐酸、硝酸、硫酸、柠檬酸、醋酸、乳酸、碳酸或其任意组合。碱性溶液可以选自氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化镁溶液、碳酸钠、碳酸氢钠或其任意组合。

本文公开的方法中使用的硅藻土可以为固体。举例来说，可以先将硅藻土制备成溶液，例如与水混合，当然也不排除其他溶液，然后再通过酸性溶液或碱性溶液调整至预期的pH值，最后再干燥获得固体的硅藻土。

在具体的实施方案中，本文所述的方法中使用的硅藻土可以通过如下方法制备：

将硅藻土与水混合以形成溶液；

通过碱性溶液调整硅藻土溶液至期望的pH值；以及

将期望pH值的硅藻土溶液烘干以获得固体硅藻土。

将硅藻土溶液烘干的方法是本领域技术人员已知的，包括但不限于自然风干法、烧结法或烘干法。

本文公开的用途中的油脂可以为植物油。

在具体的实施方案中，植物油可以选自大豆油、菜籽油、葵籽油、花生油、芝麻油或其任意组合。

第五方面，本申请提供了油脂，其通过第一方面、第二方面或第三方面所述的方法制备。

第六方面，本申请提供了一种油脂，其高温水解率在0.02％以下，从而保证油脂在12个月货架期后200℃时油烟固体颗粒物浓度在50mg/m

在具体的实施方案中，制备的油脂为植物油。

在优选的实施方案中，植物油可以选自大豆油、菜籽油、葵籽油、花生油、芝麻油或其任意组合。

通过本申请方法制备的油脂的高温水解率在0.02％以下，从而保证了油脂在12个月货架期后油烟(例如200℃时)固体颗粒物浓度处于较低水平，例如50mg/m

本说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”和“含有”意指“包括但不限于”，且并非意图排除其他部分、添加物、组分、或步骤。

应该理解，在本发明的特定方面、实施方案或实施例中描述的特征、特性、组分或步骤，可适用于本文所描述的任何其他的方面、实施方案或实施例，除非与之矛盾。

上述公开内容总体上描述了本申请，通过下面的实施例进一步示例本申请。描述这些实施例仅为说明本申请，而不是限制本申请的范围。尽管本文中使用了特殊的术语和值，这些术语和值同样被理解为示例性的，并不限定本申请的范围。除非特别指明，本说明书中的实验方法和技术为本领域常规的方法和技术。

实施例

实施例1：传统油脂精炼工艺

传统的油脂精炼工艺通常包括：毛油脱胶→碱炼→预脱色→脱色→脱臭。以下为传统精炼工艺的具体步骤：

1)脱胶：将大豆毛油100g加热至85℃，加入100ppm磷酸，高速混匀，并反应60min；

2)碱炼：继续添加毛油总质量8％的超量碱(氢氧化钠)，高速混匀，并反应14min，离心，水洗干燥；

3)预脱色：将碱炼油与毛油总质量0.5％的废白土(内蒙古天宇集团，此处的废白土为用过的白土，即工厂里重复利用的白土)混合10min后过滤，进行预脱色处理；

4)脱色：加入毛油总质量1.5％的活性白土(内蒙古天宇集团)，120℃，真空脱色30min；

5)脱臭：240℃，真空脱臭1h得到精炼油。

酸价的测定

按照国标GB5009.229-2016进行。

水解率的测定

在100g油中添加1％的水，搅拌均匀后放置在130℃烘箱中24h，测定放置前后样品酸价并计算水解率。

水解率的计算公式为：

其中，AV

颗粒物浓度的测定：

在一密闭房间中，称取500g油样(其为将上述方法制备的大豆油在经过12个月的货架期储存后的油样)于2000mL烧杯，加热台(品牌：IKA，型号：IKA@C-MAG HS7)加热升温(设置加热台温控为250℃，搅拌1.5Mot)，油烟检测仪(厂家：MCGS，型号：定制型油烟监测仪)测定油样从室温至200℃过程中油烟中的固体颗粒物浓度，并记录实时数据。

将本实施例中通过传统工艺制备出的大豆油通过上述方法进行测定，测得酸价为0.085mg/kgKOH，水解率为0.036％，颗粒物浓度为68.98mg/m

实施例2：吸附剂的制备

通过下述方法制备硅藻土吸附剂：

1.使5g硅藻土(吉林泽丰矿业有限公司)与45g纯水混合，搅拌均匀后测得在不添加任何酸碱溶液的情况下，该硅藻土的pH值为10.17；

2.使用碱性溶液(氢氧化钠或氢氧化钾，质量浓度范围为0.1％-16％)，将步骤1中制备的硅藻土溶液的pH调节至pH＞10.17的某一具体pH，或者使用酸性溶液(磷酸或柠檬酸，质量浓度范围为0.1％-30％)，将步骤1中制备的硅藻土溶液的pH调节至pH＜10.17的某一具体pH；

3.将步骤2制备的硅藻土溶液烘干以获得固体硅藻土吸附剂。

实施例3：利用硅藻土吸附剂的油脂精炼工艺

如实施例1一样，进行大豆油的精炼工艺，但是在预脱色和脱色步骤之间加上一个吸附剂吸附的步骤。具体而言，本实施例的油脂精炼工艺包括毛油脱胶→碱炼→预脱色→吸附剂吸附→脱色→脱臭。

油脂精炼工艺的其他步骤均同实施例1一致，只有吸附剂吸附步骤的差别。在吸附步骤中，向预脱色的油脂中添加一定量的特定pH值的通过上述方法制备的硅藻土吸附剂或作为对照的白土吸附剂(即表1-1中的样品7)，在一定温度下反应一定时间，然后通过真空抽滤，去除吸附剂。本实施例的吸附剂添加量以相对于植物油的质量百分比含量表示。

检测上述方法制备的大豆油的酸价、水解率和颗粒物浓度，结果如表1-1和1-2所示。

从表1-1的结果可知，当采用常规的白土吸附剂进行吸附时，大豆油的高温下水解率为0.051％，12个月货架期后的油烟固体颗粒物的浓度为84.24，其效果甚至还不如常规方法制备出的大豆油，即实施例1制备出的大豆油(水解率为0.036％，颗粒物浓度为68.98mg/m

在采用实施例2制备出的硅藻土吸附剂进行吸附时，当硅藻土的pH在11.50-13.50范围内时，碱性硅藻土吸附剂可以将油品高温下水解率有效降低至≤0.020％，从而提高油品存储过程中的稳定性，使得12个月货架期后的颗粒物浓度均低于50mg/m

表1-2

从表1-2的结果可以看出，当使用硅藻土吸附剂时，吸附前后的油脂的酸价基本相同，但是只有pH值在11.50-13.50范围内的硅藻土吸附剂，才使得制得的油脂的高温水解率≤0.02％。

实施例4：吸附剂的吸附条件

通过与实施例3相同的方法来制备大豆油，然后检测制备的大豆油的酸价、水解率和颗粒物浓度，结果如表2所示。

表2

当硅藻土吸附剂的pH值在优选条件下，即11.50-13.50时，改变吸附剂添加量和吸附反应时间，根据上表结果可知：

当反应温度在5℃-60℃时，吸附剂的添加量在≥0.3％时，可有效控制油品的高温水解率≤0.02％，并保证12个月后油烟颗粒物浓度＜50mg/m

其中，当温度在5℃-20℃时，应控制吸附时间在3h以上；当温度在20℃-60℃时(常温和高温条件下)，反应时间在0.5h以上时，可有效降低高温下油品水解率。

采用与实施例3类似的方法来制备菜籽油，除了将原料由大豆变成菜籽，然后检测制备出的菜籽油的酸价、水解率和颗粒物浓度，结果如表3所示。

表3

可以理解，尽管本申请以某种形式被说明，但本申请并不局限于本说明书中所显示和描述的内容。对本领域的技术人员显而易见的是，在不偏离本申请的范围的前提下还可做出各种变化。这些变化都在本申请要求保护的范围内。