一种辅助过滤的介质及其制备方法

技术领域

本发明涉及油脂加工助剂及其制备方法。

背景技术

在油脂制取及精炼过程中，除毛油原有的悬浮杂质外，在精炼过程中还会形成新的悬浮体系，例如水化过程形成的油-磷脂油胶体系，碱炼过程形成的油-皂角体系，脱色过程中形成的油-白土体系，脱蜡和脱脂过程中形成的高低凝固点组分体系等，都需要通过沉降、过滤和离心分离等方法进行分离处理。

过滤法分离就是在重力或机械外力的作用下，使悬浮液通过过滤介质，悬浮杂质被截留在过滤介质上形成滤饼，从而达到除去悬浮杂质的一种方法。过滤过程中，凡是能截留固体而让液体通过的材料均可视为过滤介质。

油厂常用的助滤剂是硅藻土，其次是珍珠岩。硅藻土助滤剂由化石硅藻沉积物加工而成，主要成分为二氧化硅。珍珠岩助滤剂由珍珠岩经膨胀、磨细和分级而成，主要成分为硅酸铝。采用助滤剂虽然使过滤方便了，但给操作带来麻烦，并且增加了成品油的灰分。

左青等在《浓香型油脂的生产及关键技术讨论》中指出，低温脱胶形成的胶质小，容易受压变形，属可压缩性滤渣，为了过滤分离效果好，要加添加剂，可在油脂中加适量的饼粉作为凝聚剂和助滤剂。例如，在菜籽油低温脱胶工艺中，添加5％～10％的软水，撒5％的机榨饼粉，慢速搅拌20～30min泵入沉降罐后静置，离心过滤。

通常采用的分离工艺和设备，分离出的饼渣含油率一般为20％～50％。饼渣中的残油过高，影响油脂生产的得率，增加了生产的成本。

本发明提供了一种辅助过滤的介质，在保证过滤效率的同时，可降低饼渣的残油，安全无毒绿色环保，节约了生产成本。

发明内容

本发明第一方面目的在于提供一种辅助过滤介质的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)加热含有油籽原料和油脂的混合物，分离获得固相，所述固相经脱脂步骤获得脱脂固相；和

(2)对所述脱脂固相进行热处理。

在另一个实施方式中，所述步骤(1)中加热方式选自微波、导热油加热、热风加热、电热丝加热，红外加热和热反应釜加热中的至少一种

在另一个实施方式中，所述步骤(1)的加热温度为120-200℃，和/或加热时间5-120min

在另一个实施方式中，所述步骤(2)的热处理温度100℃～160℃，例如120-150℃，和/或，热处理时间5-120min

在另一个实施方式中，所述步骤(2)热处理后进行粉碎的步骤，和/或，热处理后经粉碎得到的过滤介质的振实比容＜2ml/g

在另一个实施方式中，所述步骤(1)中使用溶剂进行脱脂，所述溶剂选自中华人民共和国国家标准GB2760中的提取溶剂中的至少一种，例如，包括正己烷、乙酸乙酯、乙醚、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、石油醚、丁烷、6号轻汽油(又名植物油抽提溶剂)和1,2-二氯乙烷中的至少一种。

在另一个实施方式中，所述步骤(1)中使用溶剂进行脱脂，所述溶剂选自三氯乙烷、四氯化碳和苯中的至少一种

在另一个实施方式中，所述步骤(1)中原料与油脂原料的比例为：1:2～1:10所述步骤(1)中原料选自大豆、豆粕、豆饼、菜籽、菜粕、芝麻、芝麻饼粕、花生、花生饼粕、葵籽、葵籽粕、葵仁和葵仁粕中的至少一种。

所述步骤(1)中油脂选自大豆油、玉米油、芝麻油、花生油、葵籽油和菜籽油中的的至少一种。

本发明第二方面目的在于提供一种经热处理获得的过滤介质，所述过滤介质的振实比容＜2ml/g；和/或，所述过滤介质由上述方法制备得到。

本发明第三方面目的在于提供一种油脂处理方法或提高油脂得率的方法，所述方法包括采用助滤剂处理油脂，所述助滤剂含有上述过滤介质，任选的，所述方法为毛油过滤、脱胶、碱炼、脱色、脱蜡、结晶和食用油再生中的至少一种。

在另一个实施方式中，所述方法还包括在使用所述过滤介质前，对过滤介质进行干燥的步骤。

在另一个实施方式中，所述过滤介质在使用前于90-120℃下干燥10-120分钟。

本发明第四方面目的在于提供一种油脂处理方法，所述方法包括采用助滤剂处理油脂，所述助滤剂含有上述过滤介质，任选的，所述方法为毛油过滤、脱胶、碱炼、脱色、脱蜡、结晶和食用油再生中的至少一种。

本发明第五方面目的在于提供一种提高油脂得率的方法，所述方法包括采用助滤剂处理油脂，所述助滤剂含有上述过滤介质，任选的，所述方法为毛油过滤、脱胶、碱炼、脱色、脱蜡、结晶和食用油再生中的至少一种。

本发明第六方面目的在于提供一种食用油再生的方法，例如煎炸油再生的方法，所述方法包括采用助滤剂处理食用油，例如煎炸油，所述助滤剂含有上述过滤介质。

具体实施方式

应理解，在本发明范围中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成优选的技术方案。

为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。

本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本发明的范围，即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。

本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。本文中，若无特别说明，百分比是指质量百分比。

本文中，为使描述简洁，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。

本发明发现经过热处理获得的油脂原料，再经过脱脂及热处理后能够展现良好的助滤剂功能，能够有效得提高油脂过滤过程中因吸附剂导致的得率损失。本发明推测，有关油脂原料在热处理过程中其内部结构发生变化，伴随着蛋白变性、交联等反应，使其能够在过滤过程中有利于形成液体通道，提高液体过滤效率，减少吸附剂对液体的吸附，从而实现提高得率的效果。

本发明第一方面提供了一种辅助过滤介质的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)加热含有油籽原料和油脂的混合物，并分离获得脱脂固相；和

(2)对所述脱脂固相进行热处理。

在某些具体的实施方式中，所述步骤(1)中加热方式选自微波、导热油加热、热风加热、电热丝加热，红外加热和热反应釜加热中的至少一种。

在某些具体的实施方式中，所述步骤(1)的加热温度为120-200℃，和/或加热时间5-120min。

在某些具体的实施方式中，所述步骤(2)的热处理温度100℃～160℃，例如120-150℃，和/或，热处理时间5-120min。

在某些具体的实施方式中，所述步骤(2)热处理后进行粉碎的步骤，和/或，热处理后经粉碎得到的过滤介质的振实比容＜2ml/g。

在某些具体的实施方式中，所述步骤(1)中使用溶剂进行脱脂，所述溶剂选自中华人民共和国国家标准GB2760中的提取溶剂中的至少一种，例如，包括正己烷、乙酸乙酯、乙醚、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、石油醚、丁烷、6号轻汽油(又名植物油抽提溶剂)和1,2-二氯乙烷中的至少一种。

在某些具体的实施方式中，所述步骤(1)中使用溶剂进行脱脂，所述溶剂选自三氯乙烷、四氯化碳和苯中的至少一种。

在某些具体的实施方式中，所述步骤(1)中原料与油脂原料的比例为：1:2～1:10。

在某些具体的实施方式中，所述步骤(1)中原料选自大豆、豆粕、豆饼、菜籽、菜粕、芝麻、芝麻饼粕、花生、花生饼粕、葵籽、葵籽粕、葵仁和葵仁粕等中的至少一种。

在某些具体的实施方式中，所述步骤(1)中油脂选自大豆油、玉米油、芝麻油、花生油、葵籽油和菜籽油的至少一种。

本发明第二方面提供了一种经热处理获得的过滤介质，所述过滤介质的振实比容＜2ml/g；和/或，所述过滤介质由上述方法制备得到。

本发明第三方面提供了一种油脂处理方法或提高油脂得率的方法，所述方法包括采用助滤剂处理油脂，所述助滤剂含有上述过滤介质，任选的，所述方法为毛油过滤、脱胶、碱炼、脱色、脱蜡、结晶和食用油再生中的至少一种。

在某些具体的实施方式中，所述方法还包括在使用所述过滤介质前，对过滤介质进行干燥的步骤。

在某些具体的实施方式中，所述过滤介质在使用前于90-120℃下干燥10-120分钟。

本发明第四方面提供了一种油脂处理方法，所述方法包括采用助滤剂处理油脂，所述助滤剂含有上述过滤介质，任选的，所述方法为毛油过滤、脱胶、碱炼、脱色、脱蜡、结晶和食用油再生中的至少一种。

本发明第五方面目的在于提供一种提高油脂得率的方法，所述方法包括采用助滤剂处理油脂，所述助滤剂含有上述过滤介质，任选的，所述方法为毛油过滤、脱胶、碱炼、脱色、脱蜡、结晶和食用油再生中的至少一种。

本发明第六方面目的在于提供一种食用油再生的方法，例如煎炸油再生的方法，所述方法包括采用助滤剂处理食用油，例如煎炸油，所述助滤剂含有上述过滤介质。

下文将以具体实施例的方式阐述本发明。应理解，这些实施例仅仅是阐述性的，并不意图限制本发明的范围。实施例中提到的材料和方法，除非另有说明，否则为本领域常规的材料和方法。例如，大豆原料来自哈尔滨，轧胚设备：科倍隆CTE-35；粉碎设备：华布斯多功能粉碎机；炒炉设备：GENE 3D CBR-101A；压榨设备：香格PX7榨油机；真空过滤设备：EDWARDS；脱溶设备：DT型脱溶机；有关化学试剂采购自国药集团，例如正己烷、乙酸乙酯、丙酮、乙醇、柠檬酸、石油醚。

原料制备例

表1原料制备方法

测试方法

含水测试：

方法：在105℃烘箱中对铝盒恒重2h，并置于干燥器中降温干燥，待用；称取10g(精确到0.0001g)样品于恒重的铝盒中，于105℃烘箱烘2h，称重并计算。

含油率测试：

仪器：全自动脂肪仪ANKOM

方法：取2g(精确到0.0001g))粉碎后的样品，105℃烘箱烘2h，除水后的样品称重放入脂肪仪滤袋中，90℃，90min石油醚提油，称重并计算。

振实比容(V)测试：

仪器：丹东百特BT-1000

方法：将称量好的粉末装入振实装置量筒，将量筒固定在支座上。转动凸轮，定向杆带动支座上、下滑动，并撞击在砧座上。每分钟振动250±15次，振动12分钟。测定量筒内粉末的容积，粉末容积(mL)与质量(g)的比值即为该粉未的振实比容(V)。

对比不同助滤剂效果

对比例1

将硅藻土(采购自：Sigma-Aldrich)放入105℃烘1h，待用；称取400g大豆毛油(采购自：益海嘉里(哈尔滨)粮油食品工业有限公司，下同)，加入12g(浓度2％，下同)柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g硅藻土，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量。

对比例2

将珍珠盐(采购自：信阳市辰星环保新材料有限公司)放入105℃烘1h，待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g珍珠岩，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量。

对比例3

将滤油粉(采购自：达拉斯)放入105℃烘1h，待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g滤油粉，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量。

对比例4

将饼粉C放入105℃烘1h，待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g饼粉C，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量。

实施例1

将饼粉A放入105℃烘1h，待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g饼粉A，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量。

表2对比不同助滤剂测试结果

从表2的结果可看出，不同助滤剂在脱胶阶段，对油中的水分均有一定的吸附效果，且能达到GB1535-2017的要求(一级≤0.1％、二级≤0.15％、三级≤0.20％)。从滤饼的干基含油中可知，普通助滤剂其干基含油均可达30％以上，而热榨粕也达到18.31％。而通过使用饼粉A，饼渣中含油远小于普通助滤剂及脱胶常用的热榨饼粕。

对比不同粕制备条件及限定

对比例5

将饼粉D放入105℃烘1h，待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g饼粉D，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量。

对比例6

将饼粉E放入105℃烘1h，待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g饼粉E，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量。

对比例7

将饼粉F放入105℃烘1h，待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g饼粉F，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量。

实施例2

将饼粉B放入105℃烘1h，待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g饼粉B，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量。

对比例8

将饼粉G放入105℃烘1h，待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g饼粉G，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量。

对比例9

将饼粉H放入105℃烘1h，待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g饼粉H，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量。

表3对比不同饼粉制备条件及限定范围

对比例5(振实比容V高于2ml/g)、对比例8-9(调整制备工艺，但振实比容V范围在限定范围内)，滤饼干基含油约26％；对比例6-7，制备工艺及振实比容V均不在限定范围内，其滤饼干基含油较高。

实施例3

步骤(1)：将大豆轧胚，加入精炼大豆油(1:2)于150℃反应30min，抽滤，得到的饼渣加入正己烷，抽滤，120℃脱溶30min，粉碎获得饼粉，检测饼粉振实比容，记录于表4中。

步骤(2)：将步骤(1)获得的饼粉放入105℃烘1h，获得干燥饼粉待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g上述干燥饼粉，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量，记录于表4中。

实施例4

步骤(1)：将大豆轧胚，加入精炼大豆油(1:10)于150℃反应30min，抽滤，得到的饼渣加入正己烷，抽滤，120℃脱溶30min，粉碎获得饼粉，检测饼粉振实比容，记录于表4中。

步骤(2)：将步骤(1)获得的饼粉放入105℃烘1h，获得干燥饼粉待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g上述干燥饼粉，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量，记录于表4中。

实施例5

步骤(1)：将大豆轧胚，加入精炼大豆油(1:5)于150℃反应30min，抽滤，得到的饼渣加入丙酮，抽滤，120℃脱溶30min，粉碎获得饼粉，检测饼粉振实比容，记录于表4中。

步骤(2)：将步骤(1)获得的饼粉放入105℃烘1h，获得干燥饼粉待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g上述干燥饼粉，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量，记录于表4中。

实施例6

步骤(1)：将大豆轧胚，加入精炼大豆油(1:5)于150℃反应30min，抽滤，得到的饼渣加入乙酸乙酯，抽滤，120℃脱溶30min，粉碎获得饼粉，检测饼粉振实比容，记录于表4中。

步骤(2)：将步骤(1)获得的饼粉放入105℃烘1h，获得干燥饼粉待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g上述干燥饼粉，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量，记录于表4中。

实施例7

步骤(1)：将大豆轧胚，加入精炼大豆油(1:5)于150℃反应30min，抽滤，得到的饼渣加入乙醇，抽滤，120℃脱溶30min，粉碎获得饼粉，检测饼粉振实比容，记录于表4中。

步骤(2)：将步骤(1)获得的饼粉放入105℃烘1h，获得干燥饼粉待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g上述干燥饼粉，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量，记录于表4中。

实施例8

步骤(1)：将大豆轧胚，加入精炼大豆油(1:5)于120℃反应10min，抽滤，得到的饼渣加入正己烷，抽滤，120℃脱溶30min，粉碎获得饼粉，检测饼粉振实比容，记录于表4中。

步骤(2)：将步骤(1)获得的饼粉放入105℃烘1h，获得干燥饼粉待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g上述干燥饼粉，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量，记录于表4中。

实施例9

步骤(1)：将大豆轧胚，加入精炼大豆油(1:5)于200℃反应120min，抽滤，得到的饼渣加入正己烷，抽滤，120℃脱溶30min，粉碎获得饼粉，检测饼粉振实比容，记录于表4中。

步骤(2)：将步骤(1)获得的饼粉放入105℃烘1h，获得干燥饼粉待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g上述干燥饼粉，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量，记录于表4中。

实施例10

步骤(1)：将大豆轧胚，加入精炼大豆油(1:5)于150℃反应30min，抽滤，得到的饼渣加入正己烷，抽滤，100℃脱溶10min，粉碎获得饼粉，检测饼粉振实比容，记录于表4中。

步骤(2)：将步骤(1)获得的饼粉放入105℃烘1h，获得干燥饼粉待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g上述干燥饼粉，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量，记录于表4中。

实施例11

步骤(1)：将大豆轧胚，加入精炼大豆油(1:5)于150℃反应30min，抽滤，得到的饼渣加入正己烷，抽滤，160℃脱溶120min，粉碎获得饼粉，检测饼粉振实比容，记录于表4中。

步骤(2)：将步骤(1)获得的饼粉放入105℃烘1h，获得干燥饼粉待用；称取400g大豆毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g上述干燥饼粉，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量，记录于表4中。

实施例12

步骤(1)：将玉米粕(采购自：益海嘉里(兖州)粮油工业有限公司)，加入精炼菜籽油(采购自：益海嘉里(安徽)粮油工业有限公司)(1:5)于150℃反应30min，抽滤，得到的饼渣加入正己烷，抽滤，120℃脱溶30min，粉碎获得饼粉，检测饼粉振实比容，记录于表4中。

步骤(2)：将步骤(1)获得的饼粉放入105℃烘1h，获得干燥饼粉待用；称取400g菜籽毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g上述干燥饼粉，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量，记录于表4中。

实施例13

步骤(1)：将花生饼(采购自：青岛嘉里花生油有限公司)，加入精炼葵花籽油(采购自：上海嘉里粮油工业有限公司)(1:5)于150℃反应30min，抽滤，得到的饼渣加入正己烷，抽滤，120℃脱溶30min，粉碎获得饼粉，检测饼粉振实比容，记录于表4中。

步骤(2)：将步骤(1)获得的饼粉放入105℃烘1h，获得干燥饼粉待用；称取400g玉米毛油，加入12g柠檬酸水溶液(600ppm)，于60℃加热30min，加入20g上述干燥饼粉，搅拌20min，抽滤；分别检测油中含水量、及滤饼的干基含油量，记录于表4中。

表4

从表4结果可知，油脂原料和油脂的比例、脱脂溶剂的选择都不影响本领域技术人员对本发明的理解，相应的调整均能实现发明目的；而在本发明参数范围内调整加热油籽原料和油脂的混合物的条件、脱脂的条件均能实现本发明技术目的。