从中去除了饱和脂肪酸的食用植物油及其制造方法技术

本发明专利技术涉及从中去除了饱和脂肪酸的食用植物油及其制造方法。为从食用植物油中去除饱和脂肪酸：１）通过常规酯交换反应将结合在食用植物油的同一甘油三酸酯分子上的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸作为脂肪酸烷基酯形式相互分离，其中在催化量的碱金属Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］醇盐或者碱土金属Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］醇盐存在下以明显过量的无水Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］烷醇处理食用植物油。２）以脲的Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］醇烷溶液处理混合脂肪酸烷基酯，从而通过常规分步结晶将饱和脂肪酸烷基酯作为饱和脂肪酸烷基酯的脲络合物形式去除。３）最后，将通过脲络合方法去除饱和脂肪酸而获得的不饱和脂肪酸烷基酯转化成再造的甘油三酸酯油，从而得到完全不含饱和脂肪酸的食用植物油。这一新的制造方法可以成功应用于下列２２种食用植物油：１）玉米油、２）豆油、３）菜籽油、４）葡萄籽油、５）亚麻籽油、６）芝麻油、７）橄榄油、８）紫苏子油、９）核桃油、１０）松子油、１１）花生油、１２）向日葵油、１３）红花油、１４）棉籽油、１５）棕榈油、１６）辣椒油、１７）米糠油、１８）南瓜油、１９）绿茶子油、２０）杏仁油、２１）月见草油和２２）榛子油。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
富含脂质的食物(尤其是来源于温血动物的富含脂质的食物)中的饱和脂肪酸具有引发各种心血管疾病的危险是众所周知的事实。植物油已经因其饱和脂肪酸的含量相对较低而不经任何进一步加工被用做食用油，而温血动物脂肪较少用于食品加工，这同样也是众所周知的事实。众所周知的事实是，我们饮食中的多不饱和脂肪酸(PUFA)降低了血液的包括中性脂质水平在内的胆固醇水平，另外，饱和脂肪酸还会通过使两个参数均升高(与PUFA的降低活性相比为两倍效能(potency))而抵消PUFA的有益活性。因此有必要建立一种从食用植物油中去除饱和脂肪酸的新方法。
技术介绍
本专利技术涉及从中去除了饱和脂肪酸的食用植物油及其制造方法。我们在Sigma-Aldrich的试剂目录中可以找到所列出的三油酸甘油酯和三亚油酸甘油酯的等摩尔混合物。由两种不饱和脂肪酸(即油酸和亚油酸)构成的甘油三酸酯的这一混合物必须通过混合两种通过合成获得的甘油三酸酯即三油酸甘油酯和三亚油酸甘油酯(以在甘油三酸酯的HPLC分析中用做保留时间的参考标准)而制备，而不是通过从食用植物油中消除饱和脂肪酸而制备。我们的一件关于亚麻籽油的在先专利技术(韩国专利第10-0663063号；日期：2006年12月22日)也涉及将油中的饱和脂肪酸与其它两种有毒组分共同消除，该专利技术同样由三个步骤组成，即1)皂化、2)脲络合和3)通过以甘油与脂肪酰氯缩合的常规方法再造(reconstruct)甘油三酸酯。本专利技术在以下方面与我们的在先专利技术不同：1)以酯交换代替我们的在先专利技术中的皂化和2)以不饱和脂肪酸烷基酯与三乙酸甘油酯的相互酯化代替通过酰-->卤方法再造甘油三酸酯。
技术实现思路
技术问题通常，由于饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸在甘油三酸酯分子中随机分布，因此它们以混合的状态结合在同一甘油三酸酯分子上。换言之，当油中的饱和脂肪酸含量如食用植物油的情况一样相对较低时，很少有存在只由一种饱和脂肪酸组成的甘油三酸酯(如三棕榈酸甘油酯或者三硬脂酸甘油酯)的可能性。因此常规的物理工艺如低温分步结晶不适用于从食用植物油中消除饱和脂肪酸。技术方案为了从植物油中去除饱和脂肪酸，组合下列三个常规有机反应以建立新的简单而且经济的方法：1)通过酯交换反应使结合在同一甘油三酸酯分子中的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸相互分离从而产生饱和脂肪酸烷基酯和不饱和脂肪酸烷基酯的混合物；2)通过脂肪酸烷基酯的脲络合物分步结晶彻底去除得到的饱和脂肪酸的烷基酯；和3)通过以不饱和脂肪酸的烷基酯与三乙酸甘油酯的相互酯化再造甘油三酸酯。上述三个反应，即酯交换、脂肪酸的脲络合和相互酯化均是脂质化学中的常规方法，然而，从未将这三种常规化学方法组合以从食用植物油中去除饱和脂肪酸。在相互酯化反应的在先参考文件(美国专利第05434278号)中，通常应用于长链脂肪酸和较短链脂肪酸的甘油三酸酯的混合物的相互酯化反应是为了使脂肪酸在甘油三酸酯分子中随机分布从而改变脂肪的例如熔点等物理性质，而不是为了以从食用植物油中彻底消除饱和脂肪酸为目的而从不饱和脂肪酸烷基酯开始再造甘油三酸酯。本专利技术在下列方面与我们的在先专利技术不同：1)以酯交换代替我们的在先专利技术中的皂化和2)以不饱和脂肪酸烷基酯与三乙酸甘油酯的相互酯化代替通过酰卤方法再造甘油三酸酯。这一新专利技术在反应工艺上更简单更方便，并且对于生产其中彻底去除了饱和脂肪酸的食用植物油而言更加经济。-->具体实施方式我们的一件关于亚麻籽油的在先专利技术(韩国专利第10-0663063号；日期：2006年12月22日)也涉及将油中的饱和脂肪酸与其他两种有毒组分共同消除，该专利技术同样由三个步骤组成，即1)皂化、2)脲络合和3)通过以甘油与脂肪酰氯缩合的常规方法再造甘油三酸酯。对于食用植物油，不必消除或者破坏任何有毒组分，因此有必要建立某些更方便更经济的用于消除饱和脂肪酸的方法。当我们比较两个专利技术(即用于亚麻籽油的在先专利技术和用于食用植物油的本专利技术)的工艺时，本专利技术在下列方面不同于我们的在先专利技术：1)以本专利技术中的酯交换替代我们的在先专利技术中的皂化反应从而产生脂肪酸烷基酯的混合物而不是游离脂肪酸的混合物；2)以脂肪酸烷基酯的脲络合替代脂肪酸的脲络合；和3)以在碱金属或者碱土金属C1～C8醇盐催化剂的存在下不饱和脂肪酸烷基酯与三乙酸甘油酯的相互酯化反应替代通过与乙二酰氯反应而活化脂肪酰氯来再造甘油三酸酯。这一新专利技术在反应工艺上更简单更方便，并且对于生产其中彻底去除了饱和脂肪酸的食用植物油而言更加经济。食用植物油的市场价格非常低廉，消费量必然非常大，因此本专利技术产品的生产工艺越简单越好，本专利技术产品的生产成本应尽可能低。本工艺中成本效率最高的步骤是其中必须使用过量的绝对无水的C1～C8烷醇的酯交换步骤。在酯交换反应结束时，利用冰醋酸代替稀无机酸来中和碱金属或者碱土金属C1～C8醇盐以破坏其催化活性，这使我们不用改变任何组成就能够回收无水烷醇。由于可将回收的无水烷醇再循环用于相同目的，因此这一简单的改变将是降低成本的步骤。为生产本专利技术产品而对食用油进行的三步化学处理除了酯键的配偶子改变之外，没有对食用油的化学个体(chemical entity)实施诸如氧化或者还原等任何化学变化，所以不会留下任何化学残余物。更重要的是，本专利技术产品的味道和风味对于人类消费是可接受的，另外，本专利技术生产工艺的化学反应除了消除不饱和脂肪酸之外，不会改变油的化学个体，因此在必要的化学处理之后不会残留有化学残留物。本专利技术中使用的包括脲和三-->乙酸甘油酯在内的所有化学试剂都是可用于食品加工的化学试剂，因为这些试剂都可以在U.S.-FDA(美国食品及药品管理局)的GRAS(GenerallyRecognizedAs Safe for Food，通常认为安全的食品)目录中找到。本专利技术涉及不含饱和脂肪酸的食用植物油的制备，并由下列三个常规化学工艺的步骤组成：1)在第一步骤(步骤A：酯交换)中，以下述方法处理食用植物油以产生脂肪酸烷基酯：将其与显著过量的无水C1～C8烷醇(优选为乙醇)和催化量的碱金属C1～C8醇盐或者碱土金属C1～C8醇盐(优选为0.01摩尔％～0.1摩尔％乙醇钠或者乙醇钾)一起搅拌，直到油在烷醇中的界面消失。在酯交换反应结束时，通过加入等量的有机酸或者无机酸破坏醇钠或者醇钾的催化活性，随后通过蒸馏去除无水烷醇从而获得脂肪酸烷基酯的混合物。以冰醋酸代替诸如d-HCl(稀盐酸)或者d-H2SO4(稀硫酸)等稀无机酸来中和反应混合物，这保证了回收无水烷醇以用于下次使用，由此使生产成本大大降低。2)在第二步骤(步骤B)中，以脲的乙醇溶液处理脂肪酸烷基酯混合物，从而以晶体形式消除饱和脂肪酸烷基酯的脲络合物。在以过滤去除结晶的饱和脂肪酸烷基酯的脲络合物后，可通过如酸化、分配至有机溶剂和随后的浓缩等常规后处理从滤液中获得不饱和脂肪酸烷基酯。3)在本专利技术的最终步骤(步骤C)中，以相互酯化反应完成通过甘油三酸酯的键形成来再造食用植物油，在所述相互酯化反应中，将3摩尔不饱和脂肪酸烷基酯与1摩尔选自C1～C8脂肪酸的名录中的C1～C8脂肪酸的甘油三酸酯(优选为三乙酸甘油酯)和催化量的碱金属醇盐或者碱土金属醇盐共同混合，并在油浴(95℃～175℃)中减压加热直到乙酸乙酯蒸馏停止。以d-HCl或者d本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备由不饱和脂肪酸构成的不含饱和脂肪酸的食用植物油的方法，所述方法从普通食用植物油开始并结合下列三个化学反应步骤：步骤Ａ（酯交换：由食用植物油制备脂肪酸烷基酯）：将食用植物油与过量的无水Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］烷醇和催化量的碱金属Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］醇盐或者碱土金属Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］醇盐混合并搅拌，直到油／烷醇界面消失，由此对食用植物油进行酯交换，在所述酯交换反应结束时，通过加入等摩尔量的Ｃ↓［１］～Ｃ↓［４］有机酸或者稀无机酸中和所述反应混合物，以破坏醇盐的催化活性，可通过蒸馏经中和的反应混合物来回收无水烷醇以用于再循环，用有机溶剂萃取剩余的残留物，以通过常规后处理获得饱和脂肪酸烷基酯和不饱和脂肪酸烷基酯的混合物；　步骤Ｂ（脂肪酸烷基酯的脲络合）：将从步骤Ａ获得的所述脂肪酸烷基酯与脲的Ｃ↓［１］ ～Ｃ↓［８］烷醇溶液加热而形成脲－脂肪酸烷基酯，接着通过过滤除去脲－饱和脂肪酸烷基酯络合物的结晶络合物，通过对滤液进行如酸化、有机溶剂萃取和浓缩等常规后处理获得所述不饱和脂肪酸烷基酯；　步骤Ｃ（相互酯化）：将３摩尔量的从步骤Ｂ获得的无 水的不饱和脂肪酸烷基酯与等摩尔量的选自多种Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］脂肪酰甘油三酸酯中的Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］脂肪酰甘油三酸酯和催化量的碱金属Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］醇盐或者碱土金属Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］醇盐一起混合，并处理反应混合物以除去通过相互酯化而产生的脂肪酰（Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］）烷基酯，在相互酯化结束后，中和所述反应混合物并以有机溶剂萃取，随后浓缩以获得作为最终产品的只由不饱和脂肪酸构成的食用再造植物油。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2006-6-22 10-2006-0056521;KR 2007-3-23 10-2007-1.一种制备由不饱和脂肪酸构成的不含饱和脂肪酸的食用植物油的方法，所述方法从普通食用植物油开始并结合下列三个化学反应步骤：步骤A(酯交换：由食用植物油制备脂肪酸烷基酯)：将食用植物油与过量的无水C1～C8烷醇和催化量的碱金属C1～C8醇盐或者碱土金属C1～C8醇盐混合并搅拌，直到油/烷醇界面消失，由此对食用植物油进行酯交换，在所述酯交换反应结束时，通过加入等摩尔量的C1～C4有机酸或者稀无机酸中和所述反应混合物，以破坏醇盐的催化活性，可通过蒸馏经中和的反应混合物来回收无水烷醇以用于再循环，用有机溶剂萃取剩余的残留物，以通过常规后处理获得饱和脂肪酸烷基酯和不饱和脂肪酸烷基酯的混合物；步骤B(脂肪酸烷基酯的脲络合)：将从步骤A获得的所述脂肪酸烷基酯与脲的C1～C8烷醇溶液加热而形成脲-脂肪酸烷基酯，接着通过过滤除去脲-饱和脂肪酸烷基酯络合物的结晶络合物，通过对滤液进行如酸化、有机溶剂萃取和浓缩等常规后处理获得所述不饱和脂肪酸烷基酯；步骤C(相互酯化)：将3摩尔量的从步骤B获得的无水的不饱和脂肪酸烷基酯与等摩尔量的选自多种C1～C8脂肪酰甘油三酸酯中的C1～C8脂肪酰甘油三酸酯和催化量的碱金属C1～C8醇盐或者碱土金属C1～C8醇盐一起混合，并处理反应混合物以除去通过相互酯化而产生的脂肪酰(C1～C8)烷基酯，在相互酯化结束后，中和所述反应混合物并以有机溶剂萃取，随后浓缩以获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：表美景，崔恩美，韩秉勳，金正洹，
申请(专利权)人：ES生物技术有限公司，韩秉勳，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]