CN105462687B - 一种采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法。本发明将橄榄油原料在真空或充氮条件下，加入混合吸附剂进行搅拌加热吸附，冷却后过滤，得到低酸值、低过氧化值、低甲氧基苯胺值的橄榄油。本发明避免了化学物质的污染以及长时间高温处理等缺点，有效保留了橄榄油原料中的角鲨烯成分，且该制备方法具有操作简便，低能耗等特点，能满足工业化批量生产的要求。

Description

一种采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法

技术领域

本发明涉及橄榄油的精制纯化技术领域，具体地说，涉及一种采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法。

背景技术

橄榄油(Olive oil)是从油橄榄鲜果中提取出来的植物油,是地中海饮食的重要组成部分。大量研究表明，橄榄油对于降低心血管发病率，预防肥胖、代谢综合征、Ⅱ型糖尿病、认知功能衰退等具有重要作用。从化学组成而言，橄榄油含有95％-99％的中性油脂，还含有较高含量的角鲨烯、α-生育酚、植物甾醇、三萜类和酚类化合物。橄榄油的作用不仅在于其对正常人有营养及保健作用，更重要的意义在于其可作为药用辅料和原料用于医药行业，对危重患者起到营养及支持作用；另外，橄榄油中的角鲨烯具有提高体内超氧化物歧化酶(SOD)活性、增强机体免疫能力、改善性功能、抗衰老、抗疲劳、抗肿瘤等多种生理功能，是一种无毒性的具有防病治病作用的物质。但由于普通橄榄油存在大量的不饱和脂肪酸在加工和储存过程中都会不可避免地产生过氧化物以及醛酮类的二次氧化产物，导致酸值、过氧化值、甲氧基苯胺值等关键氧化指标升高，此类氧化产物具有潜在的破坏人体正常生理功能，促使疾病发生和发展的风险，使得橄榄油并不能满足药用要求。由于药用橄榄油对以上质量指标均有严格的控制要求，因此普通橄榄油必须经过纯化精制方能作为药用原辅料使用。

目前纯化油脂的方法包括：溶剂萃取法、碱炼法、水蒸气蒸馏、分子蒸馏技术、吸附法等技术。

溶剂萃取法多用于橄榄油果渣油的提取，多用正己烷，但专属性不强，且引入了化学溶剂，溶剂萃取法虽然降低了炼耗，但溶剂消耗大；碱炼法用于除去油中的游离脂肪酸，但是引入强碱造成油脂的大量损耗，且工艺过程较为复杂，同时引入外源化学物质，产品质量难以保证；水蒸气蒸馏法是往油脂中通入高温水蒸气进行脱臭处理，油脂需要长时间处在高温条件下，易生成聚合物和反式脂肪酸等物质影响油脂品质；分子蒸馏技术分离过程需要极高的真空度，因此对材料的密闭性有严格的要求，另外蒸发面和冷凝面之间的距离也有一定的要求，所以设备加工难度很大，造价很高，大规模工业化难度大。

吸附法是一种较常用的纯化方法，通过选择不同理化特性的吸附剂对待吸附原料液进行搅拌吸附，达到纯化的效果，吸附法优点主要有能耗低、操作简便、无需水洗、低污染等，在油脂工业中的应用也越来越多。

例如：中国专利CN201410815231公开了一种高酸值橄榄油的精制方法，通过冷冻去胶、活性炭脱色与分子蒸馏相结合得到酸值为0.16、过氧化值为0产品。此方法中分子蒸馏技术是降低橄榄油酸值与过氧化值的主要步骤。分子蒸馏技术是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离，一般在高温条件下进行分离。这样即可达到分离不同分子量化合物的目的，使橄榄油中的氧化产物与游离脂肪酸等从橄榄油中除去，降低橄榄油的酸值与过氧化值。但是此方法对设备要求较高，成本也相对较高；另外，分子蒸馏的温度较高，可能会导致橄榄油中有效成分破坏严重，并且高温条件会使橄榄油颜色加深。

西班牙专利ES2200690公开了一种精制橄榄油的方法，通过对橄榄油进行活性炭脱色，氮气或水蒸气蒸馏脱酸或脱臭，得到酸值0.2与过氧化值0.6的橄榄油。此方法中，活性炭仅作为脱色剂使用。高温的水蒸汽蒸馏条件导致橄榄油中有效成分破坏，影响油脂品质，同时在高温条件下橄榄油的颜色加深。

欧洲专利EP2305783A1公开了一种橄榄果渣油的精制方法，橄榄果渣油先离心或沉降，过滤，采用活性白土、无定型二氧化硅(trisyl)与活性炭混合吸附剂对油进行脱色，水蒸汽蒸馏以及脱臭处理得到精制橄榄果渣油。活性炭处理后橄榄油的酸值的为10.15，降酸效果不明显；经过水蒸气蒸馏后得到酸值0.43与过氧化值0.2的橄榄油。水蒸气蒸馏为降低酸值与过氧化值的主要步骤，但是高温高湿条件会导致橄榄油中有效成分破坏，影响油脂品质，橄榄油的颜色也会加深。

美国专利US5962056A公开了一种橄榄油的精制方法，橄榄油先用饱和结晶碳酸钠水溶液中和，除去水层，将油洗至中性，干燥，活性白土吸附后经水蒸气蒸馏，得到酸值≤0.2、过氧化值≤1.0的产品。此方法通过碳酸钠与游离脂肪酸反应降低橄榄油的酸值，然后通过活性白土的吸附作用降低过氧化物，但是此方法中引入了外源化学物质，碱中和步骤可能导致橄榄油中的成分被破坏，产生新的杂质，碱中和后需要通过水洗、干燥过程，操作较为复杂，生产成本也相对较高。

以上文献没有报道橄榄油甲氧基苯胺值的控制，但在其他油脂的文献报道中有涉及对甲氧基苯胺值的控制。

例如：Semra Turan等在文献“Regeneration of Used Frying Oil”中采用硅胶与活性炭的混合吸附剂进行柱层析的方法精制煎炸过的葵花籽油，可降低甲氧基苯胺值至2.2；Ikhtiar Khan Hidayatullah等在文献“Quality improvement of used friedSilybum marianum oil by treatment with activated charcoal and magnesiumoxide”中用活性炭处理烹制过的水飞蓟油，甲氧基苯胺值的平均降低幅度达到15.7％；中国专利CN201310286912公开了一种降低高EPA和DHA含量的鱼油茴香胺值的方法。此方法中采用活性炭和活性白土吸附剂与分子蒸馏相结合的方法可使鱼油茴香胺值降至2.0-7.5之间。

以上橄榄油纯化的文献及专利技术，有些仅能控制橄榄油氧化指标(酸值、过氧化值、甲氧基苯胺值)中的一、两项，不能同时控制酸值、过氧化值、甲氧基苯胺值以及保留角鲨烯成分；有些则需要经过200℃以上的高温处理，容易破坏橄榄油中有效成分，不利于橄榄油中角鲨烯成分的保留，影响油脂品质；部分纯化工艺涉及分子蒸馏技术，该方法较为复杂，对设备要求高，生产成本高。因此，迫切需要寻找一种可同时控制橄榄油各项氧化指标，并且保留橄榄油中的角鲨烯成分的纯化方法，为后续制备药用橄榄油奠定技术基础。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低酸值、低过氧化值、低甲氧基苯胺值的采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法，将橄榄油原料在真空或充氮条件下，加入混合吸附剂进行搅拌加热吸附，冷却后过滤，得到纯化橄榄油。

作为优选，在上述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法中，所用橄榄油原料包括特级初榨橄榄油、中级初榨橄榄油、初榨油橄榄灯油、精炼橄榄油、混合橄榄油或油橄榄果渣油。

作为优选，在上述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法中，所用的混合吸附剂为活性炭与氨基硅胶的混合物。

作为优选，在上述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法中，所述混合吸附剂中活性炭与氨基硅胶的重量比例为1:0.05～0.5。

作为优选，在上述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法中，所用的活性炭pH为2.5-9.5。

作为优选，在上述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法中，所用的氨基硅胶键合的氨基为脂肪胺或芳香胺；所述脂肪胺氨基为氨乙基、氨丙基或氨丁基等；所述芳香胺氨基为氨苯基或乙酰基氨苯基等。

作为优选，在上述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法中，所述加热的温度为20～70℃。

作为优选，在上述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法中，所述活性炭与氨基硅胶混合吸附剂的重量相当于所述橄榄油原料重量的0.5～10％。

作为优选，在上述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法中，所述活性炭与氨基硅胶混合吸附剂的搅拌吸附时间为0.5-8h。

与现有技术相比，本发明有如下有益的效果：

1.本发明可以同时降低橄榄油原料的酸值、过氧化值、甲氧基苯胺值以及保留角鲨烯成分；

2.本发明可以通过一步吸附即可得到低酸值、低过氧化值、低甲氧基苯胺值的橄榄油，工艺过程简单，容易实现工业化生产；

3.本发明方法不添加外源化学试剂，不涉及任何有机溶剂，不产生工业废水，安全环保，在橄榄油加工应用上有广泛的前景。

具体实施方式

实施例1：取200g橄榄油原料，加入重量5％的活性炭与氨丙基硅胶(重量比1:0.1)，在真空条件下，加热至温度50℃，搅拌时间为2h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率90.1％，酸值0.27，过氧化值0.81，甲氧基苯胺值为0.56，角鲨烯0.34％。

实施例2：取200g橄榄油原料，加入重量0.5％的活性炭与氨苯基硅胶(重量比1:0.5)，在真空条件下，加热至温度70℃，搅拌时间为0.5h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率98.1％，酸值0.50，过氧化值1.82，甲氧基苯胺值为1.67，角鲨烯0.37％。

实施例3：取200g橄榄油原料，加入重量10％的活性炭与氨丙基硅胶(重量比1:0.05)，在充氮条件下，加热至温度20℃，搅拌时间为8h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率80.4％，酸值0.25，过氧化值0.23，甲氧基苯胺值为0.33，角鲨烯0.32％。

实施例4：取200g橄榄油原料，加入重量8％的活性炭与2-(4-甲苯磺酰联胺)-乙基硅胶(重量比1:0.25)，在真空条件下，加热至温度40℃，搅拌时间为4h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率85.6％，酸值0.22，过氧化值0.27，甲氧基苯胺值为0.26，角鲨烯0.31％。

实施例5：取1kg橄榄油原料，加入重量1％的活性炭与氨丙基硅胶(重量比1:0.2)，在充氮条件下，加热至温度60℃，搅拌时间为5h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率96.1％，酸值0.48，过氧化值1.38，甲氧基苯胺值为1.47，角鲨烯0.36％。

实施例6：取5kg橄榄油原料，加入重量3％的活性炭与氨苯基硅胶(重量比1:0.15)，在真空条件下，加热至温度30℃，搅拌时间为7h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率93.4％，酸值0.34，过氧化值1.17，甲氧基苯胺值为0.84，角鲨烯0.34％。

实施例7：取10kg橄榄油原料，加入重量6％的活性炭与2-(4-甲苯磺酰联胺)-乙基硅胶(重量比1:0.4)，在充氮条件下，加热至温度50℃，搅拌时间为3h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率89.8％，酸值0.25，过氧化值0.79，甲氧基苯胺值为0.43，角鲨烯0.32％。

实施例8：取20kg橄榄油原料，加入重量2％的活性炭与2-(4-甲苯磺酰联胺)-乙基硅胶(重量比1:0.4)，在充氮条件下，加热至温度60℃，搅拌时间为1h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率94.5％，酸值0.43，过氧化值1.23，甲氧基苯胺值为0.71，角鲨烯0.35％。

实施例9：取50kg橄榄油原料，加入重量4％的活性炭与氨丙基硅胶(重量比1:0.3)，在真空条件下，加热至温度40℃，搅拌时间为6h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率92.7％，酸值0.28，过氧化值0.97，甲氧基苯胺值为0.63，角鲨烯0.34％。

实施例10：取100kg橄榄油原料，加入重量7％的活性炭与氨苯基硅胶(重量比1:0.1)，在真空条件下，加热至温度30℃，搅拌时间为5h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率87.4％，酸值0.27，过氧化值0.54，甲氧基苯胺值为0.67，角鲨烯0.32％。

实施例11：取150kg橄榄油原料，加入重量3％的活性炭与氨丙基硅胶(重量比1:0.05)，在充氮条件下，加热至温度50℃，搅拌时间为4h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率93.4％，酸值0.51，过氧化值1.06，甲氧基苯胺值为1.40，角鲨烯0.34％。

实施例12：取200kg橄榄油原料，加入重量2％的活性炭与氨丙基硅胶(重量比1:0.1)，在充氮条件下，加热至温度60℃，搅拌时间为3h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率94.3％，酸值0.57，过氧化值1.14，甲氧基苯胺值为0.91，角鲨烯0.35％。

我们对比研究了活性炭、氧化铝、硅胶、氨基硅胶与活性白土单一吸附剂或两种吸附剂的组合在橄榄油纯化过程中的效果。

以下橄榄油样品的酸值、过氧化值关键指标均按中国药典附录ⅦH所述方法进行测定，甲氧基苯胺值按照欧洲药典7.0版2.5.36方法测定，角鲨烯采用中国专利CN104569262A中的液相方法进行测定。

操作方法：取200g橄榄油原料，加入5％的吸附剂，在真空条件下，加热至温度50℃，搅拌时间为2h，冷却后过滤，得到橄榄油样品。具体各吸附剂的对比结果见表1。

表1 各种吸附剂纯化橄榄油后的样品检测结果

通过表1可发现活性炭可以较大幅度降低过氧化值与甲氧基苯胺值，降低过氧化值的效果尤为显著，但是降低酸值效果不佳；氧化铝降低酸值的效果较好，但是降过氧化值与甲氧基苯胺值效果不佳；硅胶降过氧化值与甲氧基苯胺值有部分效果，降低酸值效果不显著；氨基硅胶有较好的降低酸值与甲氧基苯胺值的效果，但是对降低过氧化值的效果不显著；活性白土降低过氧化值有一定效果，对酸值与甲氧基苯胺值的降低效果不明显；活性白土对角鲨烯的吸附较为显著，其他吸附剂不明显。

在两种吸附剂组合中，活性炭与氨基硅胶混合吸附剂优于其他混合吸附剂，可以同时降低橄榄油的酸值、过氧化值与甲氧基苯胺值，有效保留角鲨烯成分，而其他混合吸附剂难以达到同样的效果。

我们还考察了活性炭与氨基硅胶同时加入与按顺序加入对橄榄油纯化的影响。

操作方法1：取200g橄榄油原料，加入5％的活性炭与氨丙基硅胶(1:0.1)，在真空条件下，加热至温度50℃，搅拌时间为2h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率90.3％，酸值0.24，过氧化值0.83，甲氧基苯胺值为0.51，角鲨烯0.34％。

操作方法2：取200g橄榄油原料，加入4.5％的活性炭，在真空条件下，加热至温度50℃，搅拌时间为2h，冷却后过滤，然后再加入0.5％的氨丙基硅胶，50℃条件下搅拌吸附2h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率79.2％，酸值0.31，过氧化值0.92，甲氧基苯胺值为0.62，角鲨烯0.32％。

操作方法3：取200g橄榄油原料，加入0.5％的氨丙基硅胶，在真空条件下，加热至温度50℃，搅拌时间为2h，冷却后过滤，然后再加入4.5％的活性炭，50℃条件下搅拌吸附2h，冷却后过滤，得到橄榄油样品，收率78.5％，酸值0.39，过氧化值0.88，甲氧基苯胺值为0.68，角鲨烯0.32％。

与活性炭与氨基硅胶按先后顺序加入相比，活性炭与氨基硅胶混合吸附剂不仅可以达到同时降低酸值、过氧化值与甲氧基苯胺值的目的，而且操作工序少，吸附时间短，收率相对较高，吸附效果略好。

同时我们分别采用本发明专利与公开的橄榄油专利(CN201410815231、ES2200690、EP2305783A1、US5962056A)的方法制备了橄榄油样品，样品检验对比结果见表2所示。

表2 各专利产品的检验结果

结果显示，与其他专利方法对比，本发明可以同时降低橄榄油的酸值、过氧化值与甲氧基苯胺值，并且保留了橄榄油中的角鲨烯成分，实现了其他专利方法不能达到的技术效果。

Claims (7)

1.一种采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法，其特征是将橄榄油原料在真空或充氮条件下，加入混合吸附剂进行搅拌加热吸附，冷却后过滤，得到纯化橄榄油；

所用的混合吸附剂为活性炭与氨基硅胶的混合物；所述混合吸附剂中活性炭与氨基硅胶的重量比例为1:0.05～0.5；所用的活性炭pH为2.5-9.5。

2.根据权利要求1 所述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法，其特征是:所用橄榄油原料包括特级初榨橄榄油、中级初榨橄榄油、初榨油橄榄灯油、精炼橄榄油、混合橄榄油或油橄榄果渣油。

3.根据权利要求1 所述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法，其特征是:所用的氨基硅胶键合的氨基为脂肪胺或芳香胺。

4.根据权利要求3所述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法，其特征是:所述脂肪胺氨基为氨乙基、氨丙基或氨丁基；所述芳香胺氨基为氨苯基或乙酰基氨苯基。

5.根据权利要求1 所述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法，其特征是:所述加热的温度为20～70℃。

6.根据权利要求1 所述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法，其特征是:所述活性炭与氨基硅胶混合吸附剂的重量相当于所述橄榄油原料重量的0.5～10％。

7.根据权利要求1 所述采用混合吸附剂纯化橄榄油的方法，其特征是:所述活性炭与氨基硅胶混合吸附剂的搅拌吸附时间为0.5-8 h。