油脂改性技術存在問題及未來展望
來源:環(huán)球糧機網(wǎng)發(fā)布時間:2015-04-29 21:33:53
油脂改性技術存在問題及油脂改性技術未來的展望如下:
1.分提技術
油脂在分提過程中,次要分提產(chǎn)物利用價值決定整個分提方法的可行性。如果次要分提產(chǎn)物價值低于原料也就是精煉油價值,則必然會抵消掉一部分主要分提產(chǎn)物的附加值。因此,次要分提產(chǎn)物的改良對整個產(chǎn)品和市場運行很重要。另外,分提另一個缺點是不能使固-液兩相絕對分離,因此減少固體脂中液體油殘留量已成為食用油脂分提的一個重要研究目標。
目前干法分提工藝中存在非連續(xù)生產(chǎn)、膜的污染與壽命較短等問題,而表面活性劑法因生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢水排放,有悖于目前提倡的清潔生產(chǎn)。溶劑法則因使用了有機溶劑而帶來安全方面的問題,而且溶劑消耗高,成本高。
2.氫化技術
氫化作為一種有效的油脂改性手段,能提高油脂熔點,改變塑性,增強抗氧化能力,并能防止回味。但是,越來越多的研究發(fā)現(xiàn),油脂在氫化過程中會產(chǎn)生大量反式脂肪酸,而反式脂肪酸將使血中總膽固醇和低密度脂蛋白升高,引發(fā)炎癥、心臟病、動脈硬化等癥,可造成認知障礙及亞油酸、亞麻酸代謝阻礙,免疫系統(tǒng)異常,活性氧生成增大等。因此,美國食品和藥品管理局(FDA)要求食品生產(chǎn)廠家在2006年1月1日后必須標示食品中反式脂肪酸的含量。同時,各國也相繼對食品中的反式脂肪酸做出了嚴格規(guī)定,并且都在研究降低食品中含量的新型技術,但是結果并不令人滿意。
針對油脂氫化過程的反式脂肪酸問題,因為電化學方法可降低反式脂肪酸的形成,因此電化學氫化法被廣泛研究。例如,F(xiàn)u等用一種新的隔膜電化學系統(tǒng)對大豆油的氫化進行了研究,結果表明當使用催化劑Pd-C對反應體系反應6h后,氫化油中只含有8.62%反式脂肪酸,碘值(I)和酸值(KOH)分別為88.86g/100g和0.7mg/g,這樣可顯著提高油脂的氧化穩(wěn)定性。另外,由于反式脂肪酸是在催化劑表面氫化過程中反應中間體脫氫時生成的,因此提高催化劑表面氫氣濃度可降低其生成,但這樣會使脂肪酸選擇性降低,為此,對具有高活性、低反式脂肪酸、低消耗的催化劑體系的開發(fā)成為新的課題。
3.酯交換技術
化學酯交換具有轉化率高、時間短、成本低等優(yōu)點,但存在后處理工藝復雜,環(huán)境污染嚴重等問題。化學酯交換過程隨機性強,無特異性,甘油分子上定位分布某種脂肪酸是不能控制的,而且通常反應條件復雜、酯交換過程還會同時生成大量難分離、不需要的產(chǎn)物,在隨后的加工過程中還必須除去有毒的催化劑和純化產(chǎn)品,使得生產(chǎn)過程較為繁瑣。酶法酯交換具有高效、專一,反應條件溫和,副產(chǎn)物少,污染小等許多優(yōu)點,可以將特殊的脂肪酸結合到甘三酯中所期望的位置,以滿足醫(yī)療和營養(yǎng)方面的需要。但在工業(yè)化生產(chǎn)時仍受到限制,如反應時間長,轉化率不高,隨著溶劑極性增大,酶活性降低。在甘三酯與醇的酯交換反應中,副產(chǎn)物甘油易吸附于酶表面,不但對產(chǎn)物形成抑制,而且對酶有毒性,使其壽命縮短,而且高價值副產(chǎn)品較少、酶價格較高、加工中酶利用低效,以及酶本身穩(wěn)定性和易受干擾等。
4.展望
油脂改性技術經(jīng)過了漫長的發(fā)展過程,從最初的僅僅用于液固兩相分離,發(fā)展到目前對多品種、高質量、功能化和專業(yè)化產(chǎn)品的加工上。但是油脂改性技術目前還存在一些問題,如油脂氫化過程的反式脂肪酸問題已經(jīng)引起人們的廣泛關注。
?。?)由于干法分提為物理改性過程,生產(chǎn)中無反式脂肪酸生成、無催化劑污染。因而,干法分提工藝的應用前景廣闊。目前在干法分提工藝中還存在一些不足之處,如非連續(xù)生產(chǎn)、膜的污染與壽命等,預計在不久的將來這些問題將得到改進,干法分提工藝將會得到更進一步的完善。
(2)針對油脂氫化過程的反式脂肪酸問題,今后將會開發(fā)出具有高活性、低反式脂肪酸、低消耗的催化劑體系,如非晶態(tài)催化劑、離子液體及超臨界催化技術等,目前的關鍵是解決非晶態(tài)催化劑的儲存問題,一旦這個問題解決,未來油脂加氫催化劑就是非晶態(tài)催化劑,這是油脂加氫催化劑發(fā)展的主流趨勢。
?。?)隨著酶的開發(fā)和酶工程、固定化酶的發(fā)展,酯交換反應將是今后油脂工業(yè)中改變與優(yōu)化食用油脂結構與性能的有利工具和重要方法。脂肪酶促酯交換將會逐漸取代化學酯交換。另外,隨著人們生活水平的提高,對食品的要求也越來越高,這將導致更新酯交換技術研究與發(fā)展。我國酯交換在實際應用中尚處于起步階段,所以酯交換研究具有廣闊的發(fā)展前景。