Настоящая заявка устанавливает приоритет предварительной заявки на патент США № 61/380013, поданной 3 сентября 2010 г. под заголовком "Elimination of Organohalo and Oxirane Sprcies in Carboxylic Acid Ester Streams", содержимое которой включено в настоящий документ в полном объеме путем ссылки.
Сущность изобретения
3-хлор-1,2-пропандиол (3-MCPD) представляет собой хорошо известное химическое органическое соединение, образующееся в пищевых продуктах. Оно представляет собой побочный продукт обработки пищевых продуктов, особенно термообработки жиросодержащих продуктов питания, в которых во время обработки образуется 3-MCPD.
Недавние исследования обнаружили высокие уровни сложных MPCD-эфиров в рафинированных жирах и маслах, включая пищевые масла. 3-хлор-1,2-пропандиол (3-MCPD) и его сложные эфиры были обнаружены во всех рафинированных растительных маслах. Обработка и рафинация масел приводит к образованию таких нежелательных побочных продуктов в виде галогенорганических соединений (например, 3-хлор-1,2-пропандиола (MCPD)), глицида и соответствующих им сложных эфиров. При испытании было обнаружено, что свободный MCPD обладает генотоксичными и канцерогенными воздействиями, и такие воздействия вызывают некоторую обеспокоенность, особенно в пищевой промышленности. Глицид также представляет собой известное генотоксичное и канцерогенное соединение. Для сложных эфиров 3-MCPD или сложных глицидиловых эфиров токсикологические профили не известны. Степени токсичности таких сложных эфиров зависят от их катаболизма под воздействием липаз в кишечнике с образованием свободного 3-MCPD или соединений глицерина, что является областью обеспокоенности и изучения в настоящее время.
В настоящее время в распоряжении имеются ограниченные и противоречивые сведения о том, когда и как во время процесса рафинации масел образуются сложные 3-MPCD-эфиры. Наиболее высокие содержания сложных 3-MPCD-эфиров обнаружены в рафинированных маслах, в то время как натуральные или нерафинированные масла имеют более низкое их содержание, иногда ниже порогов обнаружения. Существует определенная точка зрения, что предварительная термообработка семян (или фруктов) может вносить вклад в уровни вредных веществ в нерафинированных маслах. Исследование механизма образования 3-MCPD/сложного глицидного эфира в данной области продолжаются.
Краткая сущность изобретения
В данной области техники существует потребность в ограничении или удалении количеств 3-MCPD, глицидов и соответствующих им сложных эфиров в жирах и маслах, особенно в пищевых маслах. Настоящая технология обеспечивает один или несколько уникальных способов получения потоков глицеридов жирных кислот и триглицеридных масел, не содержащих галогенорганических (например, 3-хлор-1,2-пропандиол), глицидильных или других оксирановых соединений, таких как эпихлоргидрин, и соответствующих им сложных эфиров. Способы включают в себя как обработку масел, так и/или обработку технологического потока, применяемого при получении и/или обработке неочищенных или рафинированных масел путем добавления одного или нескольких оснований. Способ включает в себя добавление одного или нескольких оснований либо к 1) триглицеридному маслу, либо к 2) потоку сложных эфиров карбоновых кислот, применяемому при получении триглицеридного масла. Одно или несколько оснований взаимодействуют с жирной кислотой или сложным эфиром жирной кислоты в потоке карбоновой кислоты или триглицеридного масла с образованием карбоксилат-аниона (мыла) и противокатиона. В некоторых вариантах осуществления изобретения для образования карбоксилат-аниона с одним или несколькими основаниями добавляют дополнительную жирную кислоту. Затем карбоксилат-анион взаимодействует с галогенорганическим или оксирановым соединением с получением сложного эфира и галогенидной соли металла или алкоксидного соединения металла соответственно. Способ обеспечивает поток глицеридов жирных кислот или триглицеридного масла с пониженными уровнями галогенорганических соединений (например, 3-хлор-l,2-пропандиол), сложных глицидиловых эфиров или других оксирановых соединений. В некоторых вариантах осуществления изобретения поток глицеридов жирных кислот или триглицеридного масла фактически не содержит галогенорганических соединений, сложных глицидиловых эфиров или других оксирановых соединений.
В одном из вариантов настоящая технология обеспечивает, по меньшей мере, один способ получения потока сложных эфиров карбоновых кислот с пониженными уровнями галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений, или потока сложных эфиров карбоновых кислот, фактически не содержащего упомянутых соединений. Способ содержит добавление к потоку сложных эфиров карбоновых кислот эффективного количества карбоксилат-аниона и противокатиона для взаимодействия с галогенорганическими, глицидильными и оксирановыми соединениями, присутствующими в потоке сложных эфиров карбоновых кислот, при температуре приблизительно от 80°С до приблизительно 275°С, предпочтительно приблизительно от 80°С до приблизительно 250°С, более предпочтительно приблизительно от 140°С до приблизительно 250°С в течение достаточного времени, чтобы обеспечить поток сложных эфиров карбоновых кислот с пониженными уровнями галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений или поток сложных эфиров карбоновых кислот, фактически не содержащий упомянутых соединений.
В некоторых вариантах настоящая технология предотвращает образование галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений в потоке сложных эфиров карбоновых кислот или триглицеридного масла.
В еще одном варианте настоящая технология обеспечивает, по меньшей мере, один способ удаления галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений из триглицеридного масла, содержащий стадии смешивания эффективного количества одного или нескольких оснований с эффективным количеством, по меньшей мере, одной жирной кислоты для получения эффективного количества карбоксилат-аниона и соответствующего противокатиона, которое достаточно для уменьшения или удаления галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений из триглицеридного масла; смешивание эффективного количества карбоксилат-аниона с триглицеридным маслом при температуре приблизительно от 80°С до приблизительно 275°С, предпочтительно от 80°С до приблизительно 250°С, более предпочтительно приблизительно от 140°С до приблизительно 250°С в течение достаточного времени, в котором масло содержит пониженные уровни или фактически не содержит галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений.
В еще одном дополнительном варианте изобретения настоящая технология обеспечивает способ уменьшения, удаления или предотвращения образования галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений во время процедуры обработки или производства триглицеридного масла, содержащий стадии: получения исходного сырья для триглицеридного масла; добавления достаточного количества одного или нескольких оснований для взаимодействия с жирной кислотой в исходном сырье для триглицеридного масла с получением достаточного количества карбоксилат-аниона и противокатиона для взаимодействия с галогенорганическими, глицидильными и другими оксирановыми соединениями, присутствующими в исходном сырье; выдерживания исходного сырья и одного или нескольких оснований при температуре приблизительно от 80°С до приблизительно 275°С, предпочтительно приблизительно от 80°С до приблизительно 250°С, более предпочтительно - приблизительно от 140°С до приблизительно 250°С в течение времени, достаточного для получения триглицеридного масла, практически не содержащего галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений. В некоторых вариантах изобретения одно или несколько оснований добавляют в начале процедуры обработки или производства масла. В других вариантах изобретения способ дополнительно содержит добавление достаточного количества жирной кислоты для взаимодействия с одним или несколькими основаниями с получением карбоксилат-аниона и противокатиона.
В некоторых вариантах изобретения триглицеридное масло или поток сложных эфиров карбоновых кислот содержит приблизительно менее 0,5 ч/млн. галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений, предпочтительно приблизительно 0,15 ч/млн., альтернативно - приблизительно менее 0,1 ч/млн.
Подробное описание изобретения
Настоящая технология неожиданно обеспечивает способ удаления, уменьшения, устранения или предотвращения образования галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений, например, таких как эпихлоргидрин, или соответствующих им сложных эфиров из потоков сложных эфиров карбоновых кислот и неочищенных и рафинированных триглицеридных масел. В результате способы обеспечивают потоки сложных эфиров карбоновых кислот или триглицеридных масел, которые содержат пониженное количество галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений или фактически не содержат таких соединений в некоторых вариантах осуществления изобретения.
Термин "пониженный уровень" галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений по отношению к настоящей технологии определяется как снижение, по меньшей мере, на 25% или более, предпочтительно, по меньшей мере, на 40% количества галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений в потоках сложных эфиров карбоновых кислот или неочищенного и рафинированного триглицеридного масла по сравнению с потоком сложных эфиров карбоновых кислот или триглицеридного масла, необработанного основанием, как в настоящей технологии. В некоторых вариантах осуществления изобретения количество галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений снижается, по меньшей мере, приблизительно на 25% или более, по меньшей мере, приблизительно на 30% или более, альтернативно - приблизительно на 35% или более, альтернативно - приблизительно на 40% или более, альтернативно - приблизительно на 45% или более, альтернативно - приблизительно на 50% или более, альтернативно - приблизительно на 55% или более, альтернативно - приблизительно на 60% или более, альтернативно - приблизительно на 70% или более, альтернативно - приблизительно на 80% или более, альтернативно - приблизительно на 90% или более, и включает в себя любые проценты с шагом приращения процентов (включая, но не ограничиваясь перечисленным) приблизительно 0,1%, приблизительно 0,2%, приблизительно 0,25%, приблизительно 0,3%, приблизительно 0,4%, приблизительно 0,5%, приблизительно 0,6%, приблизительно 0,7%, приблизительно 0,8%, приблизительно 0,9%, приблизительно 1% и кратные множители (например, приблизительно 0,5x, приблизительно 1x, приблизительно 2,0x, приблизительно 2,5x и т.д.).
В настоящей технологии термин "фактически не содержит" галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений определяется как то, что уровни галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений являются очень низкими, например, приблизительно менее 0,5 ч/млн., более предпочтительно приблизительно менее 0,15 ч/млн., альтернативно приблизительно менее 0,1 ч/млн. в расчете на составы масла. В некоторых вариантах осуществления изобретения термин "фактически не содержит" может охватывать уровни таких соединений, не поддающиеся определению. Количество галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений в масле можно рассчитывать или оценивать с помощью любого способа, известного в данной области техники, включая сочетание газовой хроматографии (ГХ) с масс-спектрометрией, жидкостной хроматографии (ЖХ) с масс-спектрометрией и т.п. Коммерческие лаборатории, которые могут проводить такие измерения, включают в себя, но не ограничиваются перечисленными, центральные аналитические лаборатории центра сертификации по химической безопасности Eurofins, Metairie, LA и SGS Gmbh, Гамбург, Германия.
В некоторых вариантах осуществления изобретения настоящая технология обеспечивает способ обработки как рафинированного, так и нерафинированного масла и/или обработку технологического потока сложных эфиров карбоновых кислот при получении или обработке рафинированных масел для уменьшения, удаления или предотвращения образования галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений в готовом маслопродукте. Не будучи связанными какой-либо теорией, но имея информацию и свою точку зрения, авторы считают, что добавление одного или нескольких оснований к потоку сложных эфиров карбоновых кислот во время производства триглицеридного масла предотвращает образование одного или нескольких галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений в готовом триглицеридном маслопродукте.
В некоторых вариантах осуществления изобретения настоящая технология обеспечивает способ обработки потока сложных эфиров карбоновых кислот в процессе получения масла, предотвращающий образование галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений.
Обработка триглицеридного масла во время технологического процесса
В некоторых вариантах осуществления изобретения настоящая технология обеспечивает способ производства потока сложных эфиров карбоновых кислот с пониженными уровнями галогенорганических (например, 3-хлор-1,2-пропандиол), глицидных или оксирановых соединений и соответствующих им сложных эфиров или потока сложных эфиров карбоновых кислот, фактически не содержащего упомянутых соединений. Способ включает в себя химическую модификацию галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений в масле таким образом, чтобы в некоторых случаях их можно было выделить из потока сложных эфиров карбоновых кислот путем фильтрования. Способ включает в себя добавление в триглицеридное масло, по меньшей мере, одного основания либо во время обработки и/или производства потока сложных эфиров карбоновых кислот, либо после получения потока сложных эфиров карбоновых кислот. По меньшей мере, одно основание взаимодействует с жирной кислотой или сложным эфиром жирной кислоты в потоке карбоновой кислоты с образованием карбоксилат-аниона (мыла) и его противокатиона, как показано ниже:
,
на которой R представляет собой углеродную цепь длиной от С1 до C23 атомов углерода и на которой M представляет собой щелочной металл, щелочноземельный металл, переходный металл или азотсодержащую или фосфорсодержащую катионную группу. Карбоксилат-анион и противокатион взаимодействуют с галогенорганическими или глицидильными соединениями с получением сложного эфира и галогенидной соли металла или алкоксидного соединения металла соответственно, как показано ниже:
,
на которой R представляет собой углеродную цепь длиной от C2 до C24 атомов углерода и на которой M представляет собой щелочной металл, щелочноземельный металл, переходный металл или азотсодержащую или фосфорсодержащую катионную группу. В некоторых вариантах осуществления изобретения образующуюся галогенидную соль металла можно отфильтровывать из рафинированного или обработанного потока карбоновых кислот, обеспечивая профильтрованный поток сложных эфиров карбоновых кислот с пониженными уровнями галогенорганических (например, 3-хлор-1,2-пропандиол), глицидильных или оксирановых соединений и соответствующих им сложных эфиров или профильтрованный поток, фактически не содержащий упомянутых соединений.
В настоящей технологии потоки сложных эфиров карбоновых кислот включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, любое соединение или компоненты внутри потока производимых, рафинированнных, обработанных или очищенных жиров и масел, включая, но не ограничиваясь перечисленным, жиры, масла, жирные кислоты, глицерины и т.п. Термины "жирная кислота и карбоновые кислоты" при использовании в настоящей заявке являются взаимозаменяемыми. Жиры и масла включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, любые триглицеридные масла, включая неочищенные и очищенные масла, растительные масла, жир животного происхождения и синтетические масла. Жиры и масла состоят из триглицеридов, сложных эфиров глицерина и жирных кислот. Природные жиры и масла, прежде всего, состоят из триглицеридов, но также в небольших количествах могут присутствовать другие компоненты, включая, но не ограничиваясь перечисленным, жирные кислоты, неполные глицериды, диглицериды и моноглицериды. Триглицериды, также называемые триацилглицеринами (TAG), представляют собой сложные эфиры, получаемые из глицерина и трех жирных кислот. Подходящие триглицеридные масла включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, кокосовое масло, имбирное масло, кукурузное масло, хлопковое масло, льняное масло, оливковое масло, пальмовое масло, косточковое пальмовое масло, арахисовое масло, соевое масло, подсолнечное масло, талловые масла, животный жир, масло лесгвереллы, тунговое масло, китовый жир, масло семян чайного дерева, кунжутное масло, сафлоровое масло, рапсовое масло, рыбьи жиры, масло авокадо, горчичное масло, рисовое масло, миндальное масло, ореховое масло, их производные и их комбинации.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способы производства, рафинации, обработки или очистки жиров и масел включают в себя любой способ, известный специалисту в данной области. Такие способы включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, физическую рафинацию, перегонку с паром или механическую рафинацию (включая, но не ограничиваясь перечисленным, например, паровакуумную перегонку), химическую рафинацию (включая, но не ограничиваясь перечисленным, например, экстракцию растворителями и рафинацию в мисцелле) и обработку отбеливающей глиной, основной или кислотной смолой, диоксидом кремния, оксидом алюминия и/или активированным углем. В настоящей технологии галогенорганические, глицидильные или другие оксирановые соединения удаляют путем добавления, по меньшей мере, одного основания во время стадий обработки триглицеридного масла или потока сложных эфиров карбоновых кислот. По меньшей мере, одно основание можно добавлять в начале стадии обработки или производства, во время стадий обработки и производства или после стадий обработки или производства триглицеридного масла. Если добавление осуществляют во время обработки или после обработки триглицеридных масел, также можно добавлять дополнительные жирные кислоты для получения достаточных количеств карбоксилат-аниона и противокатиона, или альтернативно можно добавлять уже образованные карбоксилат-анион и противокатион.
В настоящей технологии, по меньшей мере, одно основание добавляют в количестве, достаточном для удаления из триглицеридного масла или потока карбоновых кислот достаточного количества галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений. Достаточное количество, по меньшей мере, одного основания включает в себя количество, способное взаимодействовать с достаточным количеством жирной кислоты с получением достаточного количества карбоксилат-аниона и противокатиона для взаимодействия с галогенорганическими, глицидильными или другими оксирановыми соединениями, присутствующими или образующимися во время обработки или производства, чтобы уменьшить количество галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений; или в некоторых вариантах осуществления изобретения, чтобы получить масло, которое практически не содержит галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений. Если, по меньшей мере, одно основание добавляют в начале или во время обработки или производства триглицеридного масла, по меньшей мере, одно основание можно добавлять в избытке относительно количества галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений, которые предпололожительно должны образовываться в конечном готовом триглицеридном маслопродукте. Предпололожительное количество галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений может быть оценено специалистом в данной области, хорошо знакомым со способами производства и обработки, а также может быть определено путем измерения количества галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений в необработанном масле.
В некоторых вариантах осуществления изобретения количество основания, добавляемого во время обработки или производства масла, составляет приблизительно от 100 частей на миллион (ч/млн.) до приблизительно 2% в расчете на общую массу триглицеридного масла, предпочтительно - приблизительно от 200 ч/млн. до приблизительно 2% в расчете на общую массу триглицеридного масла. Основание можно добавлять в избытке относительно присутствующих или предпололожительно образующихся галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений, предпочтительно в количестве приблизительно от 1,1-кратного до приблизительно 10000-кратного избытка, предпочтительно приблизительно от 1,1-кратного до приблизительно 20-кратного избытка, предпочтительно приблизительно от 2-кратного до приблизительно 10-кратного избытка. Альтернативно основание можно добавлять в избытке относительно присутствующих или предпололожительно образующихся галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений приблизительно в количестве от 1,1-кратного до приблизительно 1000-кратного избытка; альтернативно - приблизительно от 1,1-кратного до приблизительно 500-кратного избытка; альтернативно - приблизительно от 1,1-кратного до приблизительно 250-кратного избытка; альтернативно - приблизительно от 1,1-кратного до приблизительно 100-кратного избытка; альтернативно - приблизительно от 1,1-кратного до приблизительно 50-кратного избытка; альтернативно - приблизительно от 1,1-кратного до приблизительно 25-кратного избытка; альтернативно - приблизительно от 1,1-кратного до приблизительно 20-кратного избытка; альтернативно - приблизительно от 2-кратного до приблизительно 1000-кратного избытка; альтернативно - приблизительно от 2-кратного до приблизительно 500-кратного избытка; альтернативно - приблизительно от 2-кратного до приблизительно 250-кратного избытка; альтернативно - приблизительно от 2-кратного до приблизительно 100-кратного избытка; альтернативно - приблизительно от 2-кратного до приблизительно 50-кратного избытка; альтернативно - приблизительно от 2-кратного до приблизительно 25-кратного избытка; включая любой процент или диапазон между ними, включающий в себя, но не ограничивающийся перечисленным, шаги приращения приблизительно 0,1, приблизительно 0,2, приблизительно 0,3, приблизительно 0,4, приблизительно 0,5, приблизительно 0,6, приблизительно 0,7, приблизительно 0,8, приблизительно 0,9 или приблизительно 1,0 и множители (например, приблизительно 0,5x, приблизительно 1,0x, приблизительно 2,0x, приблизительно 2,5x, приблизительно 3,0x, приблизительно 4,0x, приблизительно 5,0x, приблизительно 10x, приблизительно 50x или 100x или выше). В некоторых вариантах осуществления изобретения кратный избыток может представлять собой приблизительно 2-кратный, приблизительно 3-кратный, приблизительно 4-кратный, приблизительно 5-кратный, приблизительно 6-кратный, приблизительно 7-кратный, приблизительно 8-кратный, приблизительно 9-кратный, приблизительно 10-кратный, приблизительно 11-кратный, приблизительно 12-кратный, приблизительно 13-кратный, приблизительно 14-кратный, приблизительно 15-кратный, приблизительно 16-кратный, приблизительно 17-кратный, приблизительно 18-кратный, приблизительно 19-кратный, приблизительно 20-кратный, приблизительно 21-кратный, приблизительно 22-кратный, приблизительно 23-кратный, приблизительно 24-кратный, приблизительно 25-кратный, приблизительно 30-кратный, приблизительно 35-кратный, приблизительно 40-кратный, приблизительно 45-кратный, приблизительно 50-кратный, приблизительно 55-кратный, приблизительно 60-кратный, приблизительно 65-кратный, приблизительно 70-кратный, приблизительно 75-кратный, приблизительно 80-кратный, приблизительно 85-кратный, приблизительно 90-кратный, приблизительно 95-кратный, приблизительно 100-кратный, приблизительно 105-кратный, приблизительно 110-кратный, приблизительно 115-кратный, приблизительно 120-кратный, приблизительно 125-кратный, приблизительно 130-кратный, приблизительно 135-кратный, приблизительно 140-кратный, приблизительно 145-кратный, приблизительно 150-кратный, приблизительно 175-кратный, приблизительно 200-кратный, приблизительно 250-кратный, приблизительно 300-кратный, приблизительно 350-кратный, приблизительно 400-кратный, приблизительно 450-кратный, приблизительно 500-кратный избыток основания.
В некоторых вариантах осуществления изобретения одно или несколько оснований добавляют в достаточном количестве для получения, по меньшей мере, приблизительно 350 ч/млн. или более карбоксилат-аниона (мыло) или противокатиона в потоке сложных эфиров карбоновых кислот или триглицеридного масла; предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 400 ч/млн. или более для взаимодействия с галогенорганическими, глицидильными или другими оксирановыми соединениями. В некоторых вариантах осуществления изобретения достаточное количество карбоксилат-аниона или противокатиона можно добавлять непосредственно к потоку сложных эфиров карбоновых кислот или нерафинированного или рафинированного триглицеридного масла, при этом достаточное количество равно, по меньшей мере, приблизительно 350 ч/млн. или более, более предпочтительно - приблизительно 400 ч/млн. или более. В некоторых вариантах осуществления изобретения образующееся или добавляемое количество карбоксилат-аниона включает в себя, но не ограничивается перечисленным, приблизительно 350 ч/млн. или более, приблизительно 400 ч/млн. или более, приблизительно 450 ч/млн. или более, приблизительно 500 ч/млн. или более, приблизительно 550 ч/млн. или более, приблизительно 600 ч/млн. или более, приблизительно 650 ч/млн. или более, приблизительно 700 ч/млн. или более, приблизительно 800 ч/млн. или более, приблизительно 900 ч/млн. или более, приблизительно 1000 ч/млн. или более, приблизительно 1200 ч/млн. или более, приблизительно 1500 ч/млн. или более, приблизительно 1800 ч/млн. или более, приблизительно 2000 ч/млн. или более, приблизительно 2500 ч/млн. или более и включает в себя любое количество (ч/млн.) в диапазоне, включающем в себя, но не ограничивающемся перечисленным, например, шаг приращения, соответствующий приблизительно 0,1 ч/млн., приблизительно 0,25 ч/млн., приблизительно 0,5 ч/млн., приблизительно 1 ч/млн., приблизительно 2 ч/млн., приблизительно 5 ч/млн., приблизительно 10 ч/млн., приблизительно 20 ч/млн., приблизительно 25 ч/млн., приблизительно 50 ч/млн., приблизительно 100 ч/млн., и кратные множители (например, приблизительно 0,5x, приблизительно 1,0x, приблизительно 2x, приблизительно 2,5x, приблизительно 5x и т.д.).
По меньшей мере, одно основание можно добавлять во время любой стадии обработки и/или производства триглицеридного масла, включая, но не ограничиваясь перечисленным, рафинацию, удаление фосфолипидов, дезодорацию, промывку, отбеливание, перегонку, рафинацию и т.п. и любую их комбинацию. В некоторых вариантах осуществления изобретения одно или несколько оснований добавляют в зависимости от стадии обработки/производства масла, также можно добавлять свободную жирную кислоту в количестве, достаточном для взаимодействия с одним или несколькими основаниями с получением достаточного количества карбоксилат-аниона для уменьшения или удаления галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений из готового маслопродукта и обеспечить масло с пониженными уровнями галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений или масло, фактически не содержащее упомянутых соединений. Предпочтительно применяется жирная кислота, обязательно обнаруживаемая в масле, подвергаемом производству или обработке.
Реакция карбоксилат-аниона (и противокатиона) с галогенорганическими, глицидильными или другими оксирановыми соединениями происходит при температуре приблизительно от 80°С до приблизительно 275°С, альтернативно - приблизительно от 80°С до приблизительно 250°С, предпочтительно - приблизительно от 120°С до приблизительно 275°С, предпочтительно - приблизительно от 140°С до приблизительно 240°С, более предпочтительно - приблизительно от 180°С до приблизительно 230°С и включает в себя любые диапазоны или температуры между ними, включая шаг приращения приблизительно 0,1, приблизительно 0,2, приблизительно 0,3, приблизительно 0,4, приблизительно 0,5, приблизительно 0,6, приблизительно 0,7, приблизительно 0,8, приблизительно 0,9, приблизительно 1,0 и кратные множители (например, приблизительно 0,5x, приблизительно 1x, приблизительно 2x, приблизительно 3x, приблизительно 4x, приблизительно 5x, приблизительно 10x). Подходящие температуры включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, приблизительно 80°С, приблизительно 90°С, приблизительно 100°С, приблизительно 110°С, приблизительно 120°С, приблизительно 130°С, приблизительно 140°С, приблизительно 150°С, приблизительно 160°С, приблизительно 170°С, приблизительно 180°С, приблизительно 190°С, приблизительно 200°С, приблизительно 210°С, приблизительно 220°С, приблизительно 230°С, приблизительно 240°С, приблизительно 250°С, приблизительно 260°С, приблизительно 270°С, приблизительно 275°С и включают в себя любую температуру между ними с шагом приращения приблизительно 0,1, приблизительно 0,2, приблизительно 0,25, приблизительно 0,3, приблизительно 0,4, приблизительно 0,5, приблизительно 0,6, приблизительно 0,7, приблизительно 0,8, приблизительно 0,9, приблизительно 1,0 и кратные множители.
Реакционную смесь выдерживают в течение достаточного времени до тех пор, пока триглицеридное масло фактически не будет содержать галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений. Подходящие времена реакции включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, приблизительно 30 минут или более, предпочтительно приблизительно один час или более, и включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, например, приблизительно 30 минут или более, приблизительно 45 минут или более, приблизительно 50 минут или более, приблизительно один час или более, приблизительно два часа или более, приблизительно три часа или более, приблизительно четыре часа или более, приблизительно 5 часов или более, приблизительно 6 часов или более, приблизительно 7 часов или более и включают в себя любые промежутки времени между ними. Времена реакции будут зависеть как от количества карбоксилат-аниона и противокатиона, присутствующих в реакционной смеси, так и от температуры реакции. В общем случае время реакции будет более продолжительным, когда применяется температура, соответствующая нижнему концу температурного диапазона, и более коротким, когда применяется температура, соответствующая более высокому концу температурного диапазона. Аналогично времена реакции будут более продолжительными, когда количества карбоксилат-аниона и противокатиона, присутствующие в реакционном потоке, находятся в нижнем конце диапазона, например, приблизительно от 350 ч/млн. до приблизительно 400 ч/млн., и будут короче, когда в реакционном потоке присутствуют количества карбоксилат-аниона и противокатиона выше приблизительно 400 ч/млн.
В одном из вариантов осуществления изобретения настоящая технология включает в себя способ уменьшения или удаления галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений из триглицеридного масла, содержащий стадии: смешивания эффективного количества одного или нескольких оснований с эффективным количеством, по меньшей мере, одной жирной кислоты для получения эффективного количества карбоксилат-аниона и соответствующего противокатиона, которое достаточно для уменьшения или удаления галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений из триглицеридного масла; и смешивания эффективного количества карбоксилат-аниона с триглицеридным маслом при температуре приблизительно от 80°С до приблизительно 275°С, альтернативно приблизительно от 80°С до приблизительно 250°С, предпочтительно от 140°С до приблизительно 250°С. В некоторых вариантах осуществления изобретения реакционную смесь затем фильтруют с помощью способов, известных в данной области техники, но не ограничивающихся перечисленным, например, с помощью фильтр-пресса или матерчатого фильтра для удаления образующихся соединений галогенидных солей. Профильтрованное масло имеет пониженные уровни галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений или фактически не содержит упомянутых соединений.
Во время производства и обработки триглицеридного масла свободные жирные кислоты, обнаруженные в таких маслах, обычно удаляют во время стадии дополнительной обработки, например, физической или химической рафинации или дезодорации. В настоящей технологии жирные кислоты, обнаруженные в триглицеридных маслах, можно использовать для взаимодействия с добавленным основанием и/или основаниями для получения карбоксилат-аниона (и противокатиона). В зависимости от того, сколько свободной жирной кислоты находится в триглицеридном масле, для получения достаточного количества карбоксилат-аниона (и противокатиона) можно добавлять дополнительную жирную кислоту для взаимодействия с галогенорганическими, глицидильными или другими оксирановыми соединениями, присутствующими или установленными в триглицеридном масле или потоке сложных эфиров карбоновых кислот.
Удаление галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений из рафинированного масла или после обработки триглицеридного масла
В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии триглицеридное масло является уже обработанным, например, рафинированным или нерафинированным маслом с жирнокислотным составом. В данном способе добавляют достаточное количество одного или нескольких оснований (и, если необходимо, дополнительное количество, по меньшей мере, одной жирной кислоты) для получения достаточного количества карбоксилат-аниона (и противокатиона) для взаимодействия с количеством галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений в масле. Количество галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений в масле можно рассчитать или оценить с помощью любого средства, известного в данной области техники, включая сочетание газовой хроматографии (ГХ) с масс-спектрометрией, сочетание жидкостной хроматографии (ЖХ) с масс-спектрометрией и т.п. В случае рафинированных масел жирные кислоты удалены во время процедуры рафинации и поэтому наряду с одним или несколькими основаниями также добавляют жирные кислоты. В случае нерафинированных масел некоторые свободные жирные кислоты могут быть пригодны для взаимодействия с одним или несколькими основаниями, и поэтому в зависимости от типа масла с одним или несколькими основаниями можно добавлять немного жирных кислот или жирных кислот, не превышающих установленную норму.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, по меньшей мере, одно основание подвергают взаимодействию с жирными кислотами (предпочтительно с жирной кислотой, которая изначально обнаруживается в триглицериде) для создания карбоксилат-аниона. Карбоксилат-анион затем подвергают взаимодействию с триглицеридным маслом для уменьшения или удаления галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений. Карбоксилат-анион добавляют в количестве, достаточном для уменьшения или удаления достаточного количества галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений, чтобы обеспечить триглицеридное масло с пониженными уровнями галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений, или триглицеридное масло, фактически не содержащее упомянутых соединений. Как описано выше, достаточное количество карбоксилат-аниона составляет, по меньшей мере, приблизительно 350 ч/млн., альтернативно, по меньшей мере, приблизительно 400 ч/млн. или более. Как описано выше, данную реакцию осуществляют при температуре приблизительно от 80°С до приблизительно 275°С, альтернативно - приблизительно от 80°С до приблизительно 250°С, предпочтительно - приблизительно от 120°С до приблизительно 275°С. Как описано выше, достаточный период времени составляет приблизительно более 30 минут, альтернативно час или более, альтернативно два часа или более.
Карбоксилат-анион можно подвергать взаимодействию с триглицеридным маслом различными способами. Например, карбоксилат-анион можно образовывать в реакторе или добавлять в реактор, в котором образовалось триглицеридное масло (однореакторный способ). Альтернативно триглицеридное масло можно добавлять во второй реактор или ряд реакторов, и карбоксилат-анион можно добавлять во второй реактор или ряд реакторов (последовательный способ). В дополнительном варианте осуществления изобретения потоки триглицеридного масла могут перетекать в слой реактора, содержащий карбоксилат-анион и противокатион.
Карбоксилат-анионы и их противокатионы согласно настоящей технологии включают в себя карбоксилаты металлов следующей структуры:
,
в которой R представляет собой углеродную цепь C2-C24 и M представляет собой щелочной металл, щелочноземельный металл, переходный металл или азотсодержащую или фосфорсодержащую катионную группу. Можно применять любой подходящий щелочной металл, щелочноземельный металл или переходный металл, включая, но не ограничиваясь перечисленным, например, железо, медь, кальций, магний, алюминий, калий, натрий и т.п. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения металлы, которые можно применять в пищевых маслах, предпочтительно представляют собой те металлы, которые обнаруживаются в организме в естественных условиях, включая, но не ограничиваясь перечисленным, кальций, магний, медь, калий, натрий и т.п. Металл можно выбирать на основе ряда факторов, включая, но не ограничиваясь перечисленным, цену и конечное применение. Подходящие области конечного применения включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, например, пищевые продукты, корма для домашних животных, косметические изделия, носители-корригенты, фармацевтические препараты и т.п.
Масла или потоки сложных эфиров карбоновых кислот согласно настоящей технологии фильтруют с применением стандартных способов фильтрования, известных в данной области техники. В некоторых вариантах осуществления изобретения масла фильтруют с применением стандартного оборудования для фильтрования, включая, но не ограничиваясь перечисленным, например, матерчатый фильтр, картриджный фильтр или тарельчатый и рамный фильтр-пресс. Типичные размеры пор в таких фильтрах включают в себя размеры пор в диапазоне приблизительно от 0,5 микрон до приблизительно 100 микрон. Если необходимо, для улучшения процесса фильтрования можно применять наполнитель для фильтра, такой как диатомовая земля или кизельгур.
Для удаления полученной галогенидной соли металла или алкоксидного соединения металла из масел или потоков сложных эфиров карбоновых кислот также можно применять способы, отличающиеся от фильтрования. Такие отличающиеся от фильтрования способы, которые можно применять, включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, промывку, центрифугирование, удаление путем вымораживания, экстракцию, подкисление минеральной кислотой, осаждение и рафинацию в мисцелле.
При обработке получаемых потоков сложных эфиров карбоновых кислот можно применять любые подходящие жирные кислоты (карбоновые кислоты), включая, но не ограничиваясь перечисленным, жирные кислоты, получаемые из животных и растительных источников, из любого исходного сырья, известного в данной области техники, включая, но не ограничиваясь перечисленным, сложный алкиловый эфир карбоновой кислоты, ангидрид карбоновой кислоты или производные карбоновых кислот, такие как ацилгалогениды (галогенангидриды), карбонаты, другие карбоксилатные соединения (например, смешанные ангидриды) или гетероатомные производные, например, такие как имидазолиды, сложные ортоэфиры, сложные силиловые эфиры, гидразины.
В настоящей технологии можно применять любое подходящее основание, которое может взаимодействовать с жирной кислотой с получением карбоксилат-аниона. Подходящие основания включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, например, карбонат, бикарбонат, гидроксид, оксид, алкоксид (алкоголят), аминовые основания, гидриды, фосфины и т.п. В некоторых вариантах осуществления изобретения в поток сложных эфиров карбоновых кислот или триглицеридного масла добавляют одно или несколько оснований в избытке относительно количества галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений.
В одном из вариантов осуществления изобретения настоящая технология обеспечивает способ удаления галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений из короткоцепочечных и среднецепочечных триглицеридов (например, короткоцепочечные жирные кислоты содержат 2-5 атомов углерода, и среднецепочечные триглицериды содержат 6-10 атомов углерода) путем дезодорации триглицеридного масла после добавления карбоксилат-аниона и противокатиона, как описано выше. Способ дезодорации включает в себя стандартные стадии дезодорации, известные в данной области техники, например, такие стадии могут включать в себя нагревание смеси в течение приблизительно от 20 до приблизительно 30 минут при температуре приблизительно от 180°С до приблизительно 200°С в вакууме приблизительно от 2 мм рт. ст. до приблизительно 15 мм рт. ст. и пропускание через смесь тока водяного пара для удаления примесей. Несмотря на то, что стадии дезодорации можно применять для удаления некоторых галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений из короткоцепочечных и среднецепочечных триглицеридов, самой по себе дезодорации без добавления карбоксилат-аниона и противокатиона недостаточно для существенного уменьшения количества таких примесей, присутствующих в триглицеридных маслах. Кроме того, дезодорация более тяжелых триглицеридов, таких как триглицериды с углеродными цепями C12- и выше, может даже вызывать образование в упомянутых более тяжелых триглицеридных маслах галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений.
Настоящую технологию можно применять для уменьшения или удаления галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений из любых триглицеридных масел, известных в данной области техники, включая, но не ограничиваясь перечисленным, пищевые масла, масла пищевых марок и их аналоги (моноглицериды и диглицериды), смазывающие масла, синтетические масла, полимеры специального назначения, области применения, связанные с личной гигиеной, и фармацевтические препараты.
Теперь описанную технологию и ее преимущества можно будет лучше понять путем ссылки на следующие примеры. Такие примеры представлены для описания конкретных вариантов осуществления настоящей технологии. Приводя данные конкретные примеры, не подразумевается ограничить объем и сущность настоящей технологии. Специалистам в данной области будет понятно, что полный объем описанной здесь технологии охватывает объект изобретения, определяемый прилагаемой к данному описанию формулой изобретения, и любые альтернативные решения, модификации или эквиваленты пунктов формулы изобретения.
ПРИМЕРЫ
Пример 1: Удаление сложных 3-хлор-1,2-пропандиоловых диэфиров (из) каприновой/каприловой кислот
К реакционному потоку триглицеридов добавляли избыточный MCPD, чтобы определить может ли основание удалять MCPD из триглицеридного масла. Объединяли глицерин (23,62 г, 0,256 моль), каприновую/каприловую жирные кислоты (129,1 г, 0,822 моль), предварительно приготовленные (каприновая/каприловая жирные кислоты) сложные эфиры 3-хлор-1,2-пропандиола и жирных C8/C10-кислот (3,05 г, 0,0078 моль) и карбонат калия (основание, 2,03 г, 0,0147 моль). Реакционную смесь перемешивали и нагревали приблизительно до 210°С в течение 11,5 часов. После выдерживания в течение 1 часа приблизительно при 150°С реакционный раствор нагревали приблизительно до 210°С в течение одного часа и затем выдерживали приблизительно при 210°С в течение 3 часов. Раствор фильтровали с применением фильтровальной бумаги 50 микрон. После второго периода выдерживания хлорорганические соединения с помощью ГХ не обнаруживались.
Пример 1 иллюстрирует, что для эффективного удаления примесей MCPD из полученного триглицеридного масла основание можно добавлять во время производства триглицеридного масла.
Пример 2: Удаление 3-хлор-1,2-пропандиола в глицеридной реакционной системе
Данный пример иллюстрирует, что добавление основания к реакционному потоку триглицерида эффективно для удаления примесей MCPD во время производства триглицеридного масла. Объединяли смесь каприловой/каприновой жирных кислот (52% каприловой, 640,45, 4,08 моль), глицерин (108,7 г, 1,18 моль) и карбонат калия (основание). Смесь выдерживали в течение 20 минут. После того как прекращалось газовыделение, к реакционной смеси добавляли углерод (3,54 г) и 3-хлор-1,2-пропандиол (2,79 г, 0,0244 моль). Смесь нагревали приблизительно до 235°С в течение 2 часов и выдерживали приблизительно при 235°С в течение четырех дополнительных часов. После охлаждения смесь фильтровали и преобразовывали непрореагировавшие жирные кислоты в сложные метиловые эфиры (метанол и серная кислота в виале). После анализа триглицеридного масла в привлеченной профильной лаборатории Eurofins Central Analytical Laboratories, Metairie, LA с применением ГХ/масс-спектрометрии было обнаружено, что общее содержание 3-MCPD (свободного и связанного) составляло менее 0,15 мг/кг в расчете на общую массу композиции.
Пример 3: Удаление 3-MCPD во время образования триглицерида
Данный пример иллюстрирует, что добавление основания к реакционному потоку, содержащему исходное сырье для сложного алкилового эфира, эффективно для удаления или предотвращения образования примесей MCPD во время производства триглицеридного масла. Объединяли сложные метиловые эфиры жирных C8/C10-кислот (500 г) и карбонат калия (1,7 г) и нагревали приблизительно до 175°С. Затем к реакционной смеси добавляли глицерин (78,6 г), нагревали смесь приблизительно до 235°С и выдерживали приблизительно при 235°С в течение 3 часов. Избыток сложных метиловых эфиров удаляли в вакууме и фильтровали полученный триглицерид в вакууме с применением фильтровальной бумаги 50 микрон. Анализ в привлеченной профильной лаборатории Eurofins Central Analytical Laboratories, Metairie, LA с применением ГХ/масс-спектрометрии показал, что уровень общего содержания 3-MCPD (свободного и связанного) составлял приблизительно менее 0,15 мг/кг.
Пример 4: Удаление сложных глицидиловых эфиров из предварительно приготовленного триглицерида
Данный пример иллюстрирует, что для эффективного удаления примесей сложных глицидиловых эфиров к полученному триглицеридному маслу можно добавлять основание (и дополнительные жирные кислоты). Дезодорированный каприловый/каприновый триглицерид (99,95 г), жирные C8/C10-кислоты (3,3 г) и карбонат калия (0,45 г) объединяли и нагревали приблизительно до 200°С. Приблизительно при 200°С добавляли глицидилбутират (1,54 г). Смесь выдерживали приблизительно при 200°С в течение 1 часа, фильтровали образец и анализировали на содержание глицидила. С помощью газовой хроматографии глицидильные соединения не обнаруживались.
Пример 5: Удаление хлорорганических и оксирановых соединений в глицеридной реакционной системе при температуре реакции
Данный пример иллюстрирует, что для удаления или предотвращения образования примесей MCPD во время производства триглицеридного масла добавление основания к реакционному потоку триглицеридов эффективно при температурах реакции триглицеридов. Жирные C8/C10-кислоты (647,69 г, 4,125 моль), карбонат натрия (2,00 г, 0,0189 моль) и углерод (3,48 г) объединяли и нагревали приблизительно до 210°С. В течение четырех часов добавляли глицерин (108,85 г, 1,182 моль). Смесь нагревали приблизительно до 245°С и выдерживали в течение 6 часов. Концентрация мыла составляла приблизительно 8960 ч/млн. Углерод удаляли фильтрованием. После анализа в привлеченной профильной лаборатории с применением ГХ/масс-спектрометрии было обнаружено, что общее содержание 3-MCPD (свободного и связанного) составляло менее 0,15 мг/кг.
Пример 6: Удаление хлорсодержащих и оксирановых соединений в глицеридной реакционной системе при температуре реакции
В данном примере проводили эксперимент по примеру 5 с применением аналогичных реагентов и аналогичных условий реакции за исключением того, что в качестве основания применяли карбонат калия, и концентрация мыла составляла приблизительно 1180 ч/млн. После проведения анализа в привлеченной профильной лаборатории с применением ГХ/масс-спектрометрии установлено, что общее содержание 3-MCPD (свободного и связанного) составляло менее 0,15 мг/кг.
Данный пример иллюстрирует, что по сравнению с примером 5 можно применять более низкую концентрацию мыла, которая, тем не менее, эффективна для удаления или предотвращения образования примесей MCPD.
Пример 7: Удаление хлорсодержащих и оксирановых соединений в глицеридной реакционной системе при температуре реакции
В данном примере проводили эксперимент по примеру 5 с применением аналогичных реагентов и аналогичных условий реакции за исключением того, что концентрация мыла составляла приблизительно 660 ч/млн. После проведения анализа в привлеченной профильной лаборатории с применением ГХ/масс-спектрометрии было установлено, что общее содержание 3-MCPD (свободного и связанного) составляло 0,23 мг/кг. Необработанные среднецепочечные триглицериды (MCT) из такого производственного процесса обычно имеют уровни MCPD, измеренные с применением ГХ/масс-спектрометрии, выше 0,5 ч/млн.
Данный пример иллюстрирует, что несмотря на то, что концентрация мыла 660 ч/млн. не была эффективна при конкретных временных и температурных условиях, используемых в данном примере для уменьшения уровней MCPD до уровней, не поддающихся обнаружению, она была, тем не менее, эффективна для уменьшения примесей MCPD приблизительно на 50% по сравнению с обычными уровнями, обнаруживаемыми в аналогичном необработанном триглицериде. Предполагается, что при концентрации мыла 660 ч/млн. увеличение температуры реакции или времени реакции или того и другого может привести к общей концентрации MCPD менее 0,15 мг/кг.
Пример 8: Обработка потока неочищенного масла при 200°С
Нерафинированный триглицерид жирных C8-C10-кислот (612,56 г) получали из обычного производственного цикла (48000 фунтов неочищенного продукта). К данному материалу добавляли карбонат калия (0,76 г, 0,12 масс.%). Полученная концентрация мыла составляла приблизительно 3500 ч/млн. Реакционную смесь нагревали приблизительно до 200°С в течение 2 часов и затем выдерживали приблизительно при 200°С в течение дополнительных 2 часов. После охлаждения смесь фильтровали. Уровни MCPD в нерафинированном триглицериде до и после обработки основанием измеряли с применением ГХ/масс-спектрометрии в привлеченной профильной лаборатории SGS Gmbh (Гамбург, Германия). После обработки уровень MCPD в профильтрованном потоке снижался ниже порогов обнаружения (<0,10 мг/кг) по сравнению с исходной концентрацией MCPD 0,57 мг/кг.
Пример 9: Обработка потока неочищенного масла при 170°С
Нерафинированный триглицерид жирных C8-C10-кислот (604,97 г) получали из обычного производственного цикла (48000 фунтов неочищенного продукта). К данному материалу добавляли карбонат калия (0,85 г, 0,14 масс.%). Полученная концентрация мыла составляла приблизительно 3970 ч/млн. Реакционную смесь нагревали приблизительно до 170°С в течение 2 часов и затем выдерживали приблизительно при 170°С в течение 2 дополнительных часов. После охлаждения смесь фильтровали. Уровни MCPD в нерафинированном триглицериде до и после обработки основанием измеряли с применением ГХ/масс-спектрометрии в привлеченной профильной лаборатории SGS Gmbh (Гамбург, Германия). После обработки уровень MCPD в профильтрованном потоке снижался до 0,33 мг/кг по сравнению с исходной концентрацией MCPD приблизительно 0,57 мг/кг.
Примеры 8 и 9 иллюстрируют зависимость между временем реакции, температурой реакции и концентрацией мыла при удалении хлорорганических и оксирановых соединений. Температура реакции в примере 9 была более низкой, чем в примере 8 (170°С против 200°С), а концентрация мыла была немного выше (3970 ч/млн. против 3500 ч/млн.), в то время как времена реакции были одинаковыми. Временные, температурные условия и концентрация мыла, используемые в примере 8, были достаточными для удаления примесей MCPD до значений ниже порогов обнаружения, в то время как условия, используемые в примере 9, были достаточными для удаления некоторой части примесей MCPD (уменьшение приблизительно на 40%). Предполагается, что концентрация MCPD может быть ниже порогов обнаружения (менее 0,10 мг/кг) в примере 9, если применена более высокая концентрация мыла при сохранении такой же температуры реакции и такого же времени реакции, как в примере 9. Альтернативно в примере 9 можно было бы применять более высокую температуру реакции или более продолжительное время реакции или то и другое для удаления большего количества примесей MCPD при заданной концентрации мыла.
Теперь описанная здесь технология описана в полном объеме, открытым текстом, сжато и в точных терминах, чтобы позволить любому специалисту в данной области, который имеет к этому отношение, осуществить ее на практике. Следует понимать, что в вышеприведенном описании приведены предпочтительные варианты осуществления технологии и что в них могут быть сделаны модификации без отступления от сущности или объема изобретения, как указано в прилагаемой формуле изобретения.
В настоящем описании применение формы единственного числа включает в себя форму множественного числа за исключением случаев, когда конкретно указано иное.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ПЕРЕРАБОТКА МАСЛА | 2020 |
|
RU2812109C2 |
| ПЕРЕРАБОТКА МАСЛА | 2019 |
|
RU2784669C2 |
| УЛУЧШЕННАЯ КОМПОЗИЦИЯ ПИЩЕВЫХ ЖИРОВ | 2020 |
|
RU2816877C2 |
| СИНЕРГИЧЕСКАЯ КАТАЛИТИЧЕСКАЯ КОМБИНАЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИАЦИОННО-ОТВЕРЖДАЕМЫХ ОЛИГОМЕРОВ | 2014 |
|
RU2653120C2 |
| СЕРОСОДЕРЖАЩИЕ БИЯДЕРНЫЕ МОЛИБДАТЫ ИМИДАЗОЛИЯ В КАЧЕСТВЕ ПРИСАДОК К СМАЗКАМ | 2017 |
|
RU2736493C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ВОДНОГО ПОНИЗИТЕЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАСТЫВАНИЯ В ВИДЕ ДИСПЕРСИИ | 2012 |
|
RU2606625C2 |
| КОМПОЗИЦИЯ ВОДНОГО ПОНИЗИТЕЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАСТЫВАНИЯ В ВИДЕ ДИСПЕРСИИ | 2012 |
|
RU2606626C2 |
| БИЯДЕРНЫЕ СЕРОСОДЕРЖАЩИЕ МОЛИБДАТЫ ЧЕТВЕРТИЧНОГО АММОНИЯ В КАЧЕСТВЕ ПРИСАДОК К СМАЗКАМ | 2017 |
|
RU2742775C2 |
| ПРИМЕНЕНИЯ И КОМПОЗИЦИИ | 2011 |
|
RU2597263C2 |
| КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ГИГИЕНЫ ПОЛОСТИ РТА | 2013 |
|
RU2655308C2 |
Изобретение относится к способу уменьшения, удаления или устранения галогенорганических, глицидильных и оксирановых соединений из потоков сложных эфиров карбоновых кислот и неочищенных и рафинированных триглицеридных масел, чтобы обеспечить поток сложных эфиров карбоновых кислот или триглицеридное масло с пониженными уровнями галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений, или поток сложных эфиров карбоновых кислот или триглицеридное масло, которые фактически не содержат упомянутых соединений. Способ содержит добавление к потоку сложных эфиров карбоновых кислот эффективного количества карбоксилат-аниона для взаимодействия со всеми галогенорганическими, глицидильными и оксирановыми соединениями, присутствующими в потоке сложных эфиров карбоновых кислот, при температуре от 80°C до 275°C, в котором карбоксилат-анион взаимодействует с галогенорганическими, глицидильными или оксирановыми соединениями в течение достаточного времени, чтобы обеспечить в потоке сложных эфиров карбоновых кислот пониженные уровни галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений. Изобретение также относится к пищевому маслопродукту с пониженными уровнями галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений, в котором уровни галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений снижены по сравнению с маслопродуктом, который не подвергался взаимодействию с карбоксилат-анионом. 4 н. и 33 з.п. ф-лы, 9 пр.
1. Способ получения потока сложных эфиров карбоновых кислот с пониженными уровнями галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений, при этом способ содержит:
добавление к потоку сложных эфиров карбоновых кислот эффективного количества карбоксилат-аниона для взаимодействия со всеми галогенорганическими, глицидильными и оксирановыми соединениями, присутствующими в потоке сложных эфиров карбоновых кислот, при температуре от 80°C до 275°C, в котором карбоксилат-анион взаимодействует с галогенорганическими, глицидильными или оксирановыми соединениями в течение достаточного времени, чтобы обеспечить в потоке сложных эфиров карбоновых кислот пониженные уровни галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений.
2. Способ удаления галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений из триглицеридного масла, содержащий стадии:
смешивания эффективного количества, по меньшей мере, одного основания с эффективным количеством, по меньшей мере, одной жирной кислоты для получения эффективного количества, по меньшей мере, одного карбоксилат-аниона и соответствующего противокатиона, что является достаточным для удаления галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений из триглицеридного масла;
смешивания эффективного количества карбоксилат-аниона с триглицеридным маслом при температуре приблизительно от 80°C до приблизительно 275°C, при котором карбоксилат-анион взаимодействует с галогенорганическими, глицидильными или оксирановыми соединениями в течение достаточного времени, чтобы обеспечить триглицеридное масло с пониженными уровнями галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений.
3. Способ удаления или предотвращения образования галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений во время процедуры обработки или производства триглицеридного масла, содержащий стадии:
получения исходного сырья для триглицеридного масла;
добавления достаточного количества, по меньшей мере, одного основания для взаимодействия с достаточным количеством жирной кислоты в исходном сырье для триглицеридного масла для получения карбоксилат-аниона и противокатиона в количестве, достаточном для взаимодействия с галогенорганическими, глицидильными и оксирановыми соединениями, присутствующими в исходном сырье;
выдерживания исходного сырья, содержащего, по меньшей мере, одно основание, при температуре приблизительно от 80°C до приблизительно 275°C в течение достаточного времени для получения триглицеридного масла с пониженными уровнями галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений.
4. Способ по п. 1 или 3, в котором карбоксилат-анион добавляют в начале процедуры обработки или производства масла.
5. Способ по п. 3, в котором способ дополнительно содержит добавление достаточного количества, по меньшей мере, одной жирной кислоты для взаимодействия, по меньшей мере, с одним основанием для получения карбоксилат-аниона и противокатиона.
6. Способ по п. 1 или 3, в котором карбоксилат-анион добавляют после одной или нескольких стадий обработки, в котором стадии обработки содержат рафинацию, удаление фосфолипидов, дезодорацию, промывку, отбеливание, перегонку или любую их комбинацию.
7. Способ по п. 3, в котором карбоксилат-анион добавляют к очищенному триглицеридному маслу после стадии обработки.
8. Способ по любому из пп. 2 или 3, в котором триглицеридное масло представляет собой триглицерид с С2-С24-углеродной цепью.
9. Способ по п. 8, в котором триглицеридное масло представляет собой триглицерид с С2-С18-углеродной цепью.
10. Способ по п. 9, в котором триглицеридное масло представляет собой пищевое масло.
11. Способ по п. 10, в котором любые остаточные галогенорганические, глицидильные или другие оксирановые соединения в пищевом масле удаляют с помощью дополнительной стадии:
дезодорации триглицеридного масла.
12. Способ по п. 3, в котором противокатион карбоксилат-аниона представляет собой щелочной металл, щелочноземельный металл, переходный металл, азотсодержащую или фосфорсодержащую катионную группу или их комбинации.
13. Способ по любому одному из пп. 1, 2 или 3, в котором карбоксилат-анион и противокатион соответствуют формуле:
,
в которой R представляет собой углеродную цепь, содержащую от С2 до С24 атомов углерода, и М представляет собой щелочной металл, щелочноземельный металл, переходный металл или азотсодержащую или фосфорсодержащую катионную группу.
14. Способ по любому одному из пп. 2 или 3, в котором, по меньшей мере, одно основание добавляют в избытке относительно количества галогенорганических, глицидильных или оксирановых (этиленоксид) соединений в триглицеридном масле.
15. Способ по п. 14, в котором основание добавляют в количестве приблизительно от 1,1-кратного до приблизительно 10000-кратного молярного избытка относительно количества галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений в триглицеридном масле.
16. Способ по п. 14, в котором основание добавляют в количестве, достаточном для получения, по меньшей мере, 350 ч./млн или более карбоксилат-аниона.
17. Способ по любому одному из п.п. 2, 3, 5, 7, 9, 10, 11, 12 или 15, в котором обработанное триглицеридное масло содержит приблизительно менее 0,5 ч./млн галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений.
18. Способ по п. 17, в котором триглицеридное масло содержит приблизительно менее 0,15 ч./млн галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений.
19. Способ по любому одному из пп. 2, 3, 5, 7, 9, 10, 11, 12, 15 или 18, в котором предпочтительный диапазон температур составляет приблизительно от 120°C до приблизительно 250°C.
20. Способ по п. 19, в котором предпочтительный диапазон температур составляет от приблизительно 180°C до приблизительно 230°C.
21. Способ по п. 1, в котором карбоксилат-анион добавляют в избытке относительно количества галогенорганических, глицидильных или оксирановых (этиленоксид) соединений в триглицеридном масле.
22. Способ по п. 21, в котором карбоксилат-анион добавляют в количестве, по меньшей мере, 350 ч./млн или выше.
23. Способ по п. 1, в котором обработанный поток сложных эфиров карбоновых кислот содержит приблизительно менее 0,5 ч./млн галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений.
24. Способ по п. 23, в котором поток сложных эфиров карбоновых кислот содержит приблизительно менее 0,15 ч./млн галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений.
25. Способ по любому одному из пп. 1, 2 или 3, в котором галогенидную соль металла или алкоксидное соединение металла, полученные в результате реакции, удаляют на дополнительной стадии обработки.
26. Способ по п. 25, в котором дополнительная стадия обработки выбрана из группы, состоящей из фильтрования, промывки, центрифугирования, удаления путем вымораживания, экстракции, подкисления минеральной кислотой, осаждения и рафинации в мисцелле.
27. Способ по любому одному из пп. 1, 2 или 3, в котором достаточный период времени составляет более 30 минут.
28. Способ по п. 27, в котором достаточный период времени составляет один час или более.
29. Способ по любому одному из пп. 1, 2 или 3, в котором маслопродукт фактически не содержит галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений.
30. Способ по п. 1, в котором поток сложных эфиров карбоновых кислот содержит карбоновую кислоту, сложный алкиловый эфир карбоновой кислоты, карбоновый ангидрид, производные карбоновых кислот, ацилгалогениды, карбонаты, ангидриды, гетероатомные производные или их комбинации.
31. Способ по п. 3, в котором исходное сырье для триглицерида содержит карбоновую кислоту, сложный алкиловый эфир карбоновой кислоты, ангидрид карбоновой кислоты, производные карбоновых кислот, ацилгалогениды, карбонаты, ангидриды, гетероатомные производные или их комбинации.
32. Способ по п. 2, в котором триглицеридное масло выбрано из группы, состоящей из кокосового масла, имбирного масла, кукурузного масла, хлопкового масла, льняного масла, оливкового масла, пальмового масла, косточкового пальмового масла, арахисового масла, соевого масла, подсолнечного масла, талловых масел, животного жира, масла лесгвереллы, тунгового масла, масла семян чайного дерева, китового жира, кунжутного масла, сафлорового масла, рапсового масла, рыбьих жиров, масла авокадо, горчичного масла, рисового масла, миндального масла, орехового масла, их производных и их комбинаций.
33. Пищевой маслопродукт с пониженными уровнями галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений, производимый любыми способами по пп. 1-29, в котором уровни галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений снижены по сравнению с маслопродуктом, который не подвергался взаимодействию с карбоксилат-анионом.
34. Маслопродукт по п. 33, в котором маслопродукт фактически не содержит галогенорганических, глицидильных или оксирановых соединений, производимых любыми способами по пп. 1-28.
35. Маслопродукт по п. 33, в котором маслопродукт содержит приблизительно менее 0,5 ч./млн галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений.
36. Маслопродукт по п. 33, в котором масло содержит приблизительно менее 0,15 ч./млн галогенорганических, глицидильных или других оксирановых соединений.
37. Маслопродукт по любому одному из пп. 33, 34, 35 или 36, в котором маслопродукт представляет собой пищевое масло, синтетические масло, растительное масло или масложировой продукт животного происхождения.
| Солесос | 1922 |
|
SU29A1 |
