通过连续可再生吸附过程的三酰基甘油纯化制造技术

技术编号:7151856 阅读:350 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
描述了使用粉末的、颗粒的或挤压的吸附剂的用于三酰基甘油(TAG)连续纯化的经济和环保“绿色”过程,该过程可用于食用油和脂肪的化学精炼或物理精炼,两者均常规用于精炼TAG。吸附剂包含于柱系统中并且被再生用于多次再使用。过程利用吸附剂柱系统分别作为化学精炼之后或物理精炼之前的处理,而不是水或过滤,以去除粗三酰基甘油中夹带的皂和其它杂质。在化学精炼过程中,粗脱胶三酰基甘油(CDTAG)被第一次精炼以去除FFA,形成一次精炼的三酰基甘油(ORTAG),然后在除臭之前与包装在柱内的吸附剂接触。在物理精炼过程,粗脱胶三酰基甘油(CDTAG)在去除FFA和随后的除臭之前与包装在柱内的吸附剂接触。CDTAG或ORTAG与包装在一个柱或串联的多个柱内的吸附剂相接触足够长的时间以去除杂质,例如但不限于,皂、金属、叶绿素和降低TAG稳定性的许多其它化合物。排出柱的最终TAG可以用于除臭过程。一旦吸附剂不再去除预期量的杂质,便将其再生用于再使用。此种连续可再生吸附剂精炼过程相当大地降低所需要的淡水量和纯化TAG所产生的废水量,并降低所产生的固体废物的量。结果得到一种经济且环保的食用油精炼方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及食用油,并且特别是三酰基甘油的纯化,更加具体而言涉及使用包含在一个或多个柱中的吸附材料对食用油的连续纯化方法和用于再利用的吸附材料的再生方法。
技术介绍
动物和植物脂肪和油是健康饮食的必需成分和普通成分。这些油和脂肪在使得健康饮食的许多其它必需成分更加可口的同时还提供必需的营养和能量。仅在2008年,仅植物油的世界消费几乎1. 4亿短吨。这些油和脂肪必需精炼以去除加速酸败和降低适口性和稳定性的不良杂质。待去除的杂质包括游离脂肪酸(FFA)、金属、叶绿素,和磷脂和胶以及降低成品油或脂肪储存寿命、性能和适口性的其它微量混合物。常规的食用油精炼厂使用巨大量的淡水以精炼其产品并且产生出对应量的需要废水处理或排入河流、湖泊或其它水体的流出液。此外,精炼厂使用大量的助滤剂或处理介质,一旦使用它们需要通过垃圾掩埋法进行处理。采用使淡水和处理介质使用最小化以便降低加工成本、流出液和固体废物的方法是所希望的。包含三酰基甘油(TAG)的油和脂肪必需精炼以去除不良杂质。在加工植物TAG的过程中,从油籽中提取粗TAG代表性地包括使用非极性溶剂。最广泛用于该目的常规溶剂是己烷。粗TAG在己烷中是高度可溶性的,因此使得可从油籽中高效提取粗TAG。所得到的粗TAG和己烷混合物有代表性的通过蒸馏分离。然后己烷被再循环用于在溶剂提取过程中再使用,而粗TAG通过如下所述的“化学精炼过程”或者“物理精炼过程”被进一步加工和精炼。不管选择哪种精炼方法,在进行该过程之前TAG应该进行“脱胶”。脱胶过程包括使用水从TAG中去除水溶性磷脂(胶)。通过离心从TAG中去除水份。下面描述各种精炼方法中使用的常规步骤。化学精炼过稈化学精炼的常规工艺从粗脱胶的三酰基甘油(TAG)开始。粗脱胶TAG置于碱性溶液(具有代表性的为氢氧化钠)以便中和游离脂肪酸(FFA)并形成相应的皂分子(例如油酸钠)。这些皂分子需要从TAG中去除。离心方法用于去除一些皂。然而,有一些中和过程中形成的皂不容易通过该步骤去除,而残留的皂能够通过进一步加工去除。残留皂可通过不同的方法去除。在第一常规的方法中,水洗用于去除残留的皂由于残留的皂溶于水,一系列的水洗步骤可以用于去除TAG中残留的阜。该过程包括将水加入TAG和皂混合物,随后通过离心分离并去除皂脚。虽然该过程能够有效地从TAG中去除绝大部分皂,但在TAG中仍然有剩余的残留皂分子必须去除。此外,还存在其他不溶于水且因此不能通过水洗方法去除的杂质。因此,TAG的进一步加工是需要的。在第二常规的方法中,使用过滤方法的硅胶处理用于从TAG中去除皂。硅胶处理法已经发展为尝试最小化从该过程中产生的废物排出流。将硅胶加入TAG中去除皂,并且还可以去除可能存在的金属。该过程非常高效,但是需要批次进行,需要过滤,且会产生大量需要处理的废物滤饼。无论选择哪种常规化学精炼方法,该过程中的下一步骤都是漂白步骤。在漂白步骤中,TAG与漂白粘土相接触以去除叶绿素和其他在精制TAG中引起稳定性问题的杂质。传统上在该过程中使用漂白粘土,这是由于漂白粘土可以有效去除叶绿素色素和TAG中存在的其它微量杂质。漂白粘土还能够去除在先前的加工步骤中没有被去除的残留皂。使用漂白粘土的通常需要批次进行,需要过滤,且导致产生大量需要处理的废物滤饼。常规化学精炼过程的最后一步是将精炼和漂白的TAG进行除臭处理。除臭处理利用蒸发和真空去除在精炼TAG中引起气味和颜色问题的任何残留FFA和其它挥发性杂质。 从该过程中得到的精练的油被称为精炼的、漂白的、除臭的(RBD)TAG。常规化学精炼工艺包括上述方法的多种变化形式,例如在一个过滤循环中组合进行硅胶和漂白粘土处理。这样使得TAG更快加工。另一种常规工艺组合使用水洗和二氧化硅处理代替一步或多步水洗步骤。依赖于所使用的工艺不同,TAG的常规化学精炼的缺点是使用大量水并且产生大量废水排污和/或固体滤饼废物。物理精炼过稈常规物理精炼工艺开始于粗脱胶三酰基甘油(TAG)。粗脱胶三酰基甘油首先应用漂白粘土和/或硅胶以去除磷化合物和其它金属、叶绿素以及在TAG中引起稳定性问题的其它污染物。物理精炼过程产生大量需要处理的固体滤饼废物。漂白步骤之后,将TAG进行蒸发处理以去除TAG中存在的绝大部分FFA。根据TAG 的条件,该步骤可以与上面化学精炼工艺中所述的除臭步骤相似的方式进行。如果TAG中 FFA含量高,在最后的除臭步骤之前利用蒸发去除绝大部分FFA。最终得到的TAG被称为精炼的、漂白的、除臭的(RBD) TAG。常规物理精炼过程包括上述工艺的多种变化形式。TAG的常规物理精炼具有使用大量固体过滤介质并产生大量需要处理的固体废物的缺点。一般而言,选择化学精炼或者物理精炼过程依赖于粗脱胶三酰基甘油(⑶TAG)的状况。包含高含量FFA( >1.5%)的⑶TAG有代表性地使用物理精炼进行加工。这主要是因为随着⑶TAG中FFA含量增加成皂乳化危险性增加。在精炼步骤中形成的皂越多,乳化的机会就越大,这使得加工难度增加和更高的产量损失。以下专利描述利用吸附剂从三酰基甘油化合物中去除杂质。美国专利号 1,745,952公开了使用吸附剂脱色脂质的方法。美国专利号3,955,004描述了使用二氧化硅和氧化铝处理食用甘油酯油类以改善颜色和储存性质的方法。美国专利号2,401,339描述了通过利用固体吸附剂和蒸馏处理油类和蜡类去除杂质的方法。美国专利号4,781,864 公开了利用酸处理的二氧化硅型吸附剂去除叶绿素、有色化合物和磷脂类的方法。美国专利号5,231,201、美国专利号5,248,799、美国专利号5,264,597、美国专利号5,928,639、美国专利号6,248,911、欧洲专利号0295418 Bi、欧洲专利号0566224 A2和英国专利号GB 2058121 A全部涉及在化学和/或物理精炼过程中用无定形二氧化硅处理精炼的甘油酯油以去除杂质的方法。英国专利申请号GB 2122588 A叙述了用于脂肪物质精炼的废吸附剂再生的方法, 包括首先将废吸附剂与极性有机溶剂接触以去除吸附的杂质,和随后与非极性有机顶替剂将接触以去除吸附的溶剂并再活化吸附剂。上述专利中没有一个描述利用柱进行连续纯化过程并与吸附剂再生相结合的完整系统。先前专利的申请人没有一个意识到提供一种连续、可再生吸附剂系统的特性,当使用化学或物理精炼方法时这样的系统可以用于高效且经济地去除杂质。为了保存和有效使用稀有资源,应用这种特性的纯化系统是令人所希望的。此种系统显著降低或消除对淡水的需求和对流出物和/或固体废物的处置或处理。对于食用油的纯化,消除批次处理和提供连续的工艺是令人希望的。提供环保的 “绿色”加工工艺也是人们所期望的,环保的“绿色”加工工艺大大降低或消除常规需要的大量体积的淡水、精炼食用油脂所产生的废水,以及生产、运输和掩埋固体废物所需的能源和空间。此外更加期望提供一种加工工艺一旦装载有吸附剂,其就包括不需要淡水或新的吸附剂来运行的封闭系统,且不产生需要处理或消除的流出物或固体废物。
技术实现思路
本专利技术的连续可再生吸附过程是用于TAG连续纯化的环保的“绿色”精炼方法,该方法使用能够与化学或物理精炼过程联合使用的粉末化、颗粒化或挤压化的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.用于纯化动物油和植物油的方法,包括:采用一个或多个吸附剂柱处理粗三酰基甘油(TAG),所述柱包含用于从粗TAG去除一种或多种杂质的吸附材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹姆斯·R·芒森
申请(专利权)人:美国达拉斯集团公司
类型:发明
国别省市:US

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