[科普中国]-脂肪分级分离

乳脂肪的分级分离

可以用先熔化再冷却的办法达到分级分离。根据不同温度，使其某一部分固化；其他部分呈液体状态而分离之。冷却应徐徐进行，以获得粗糙的球状结晶聚集体；如果结晶太小，则与液体部分分离时效率不高。可用过滤法或离心法分离。即使在最适条件下，其所能分除的存在的液体脂肪的比例也不会是理想的(见图1)。

一种较新的方法是基于一个古老的原理，用含有适宜的表面活化剂的水，混合并洗涤一部分固体脂肪的办法来分离乳脂肪。在水相中测定由表面活化剂包覆了的、在油—水界面处的脂肪结晶，其粘附系数可能超过1(接触角等于0)。这样，结晶则趋向于分散到水相中。随后，进行离心分离和洗涤，在原来的结晶温度下，可获得固体部分和液体部分。遗憾的是，液体脂肪的得率似乎比图1好不了多少，40～55%。液体脂肪在25℃下结晶，显然，结晶包围了液体脂肪，这阻碍了液体脂肪的分离，而液体脂肪又有益于乳化在水相中的倾向，这又阻碍了固体脂肪结晶与液体脂肪的分离效果。

用这种方法进行分级分离，所得结果如图2所示。以熔融曲线来表示，其区别是重要的，但仍不理想。

两次分级分离，其结果实质上并没有明显的差别。差别程度之小，部分是由于分离不完全，部分是由于大量形成混合晶。用丙酮进行结晶，能达到较好的分级分离，但不能在生产中应用。

类胡萝卜素、维生素A和胆固醇都浓聚于液体脂肪中，同样，滋气味在液体脂肪中也较浓。所以，固体部分的脂肪滋气味平淡；如果原来的脂肪已有气味上的缺陷，则分级分离后，其液体部分的异臭更为增强。

分级分离了的无水乳脂肪，可用于各种用途。坚固的脂肪，在调配搅打发泡稀奶油的制备中，可以免去在夏季长时间深冷的必要；一种高熔点脂肪，在干酪中可以减少渗油现象的出现，特别是在热带地区；用软的脂肪调配制成的奶油，在普通家庭用冰箱温度下，具有很好的展性；含有低熔点脂肪的乳粉，在室温下具有相当好的速溶性；烘烤面包饼干等用的脂肪，常常需要在熔融范围高温侧有更多的固体脂肪。这对缩小熔融范围的变化有利。

人们还试图用分级分离的办法来增加必要脂肪酸(即亚油酸和花生四烯酸)的比例。虽然其含量在液体部分的确是增高了，但增高得不大，至多为20—40%。各部分之间熔融性质的不同，最低限度似乎是由于脂肪酸残基在甘油三酸酯分子中的位置1。

脂肪原料组分的分级方法已知有许多脂肪原料组分的分级方法，包括干燥分离(dryfractionation)法和溶剂选择分离法。没有使用任何溶剂的干燥分离方法的步骤是相对简单的。然而，该方法的缺点在于，所考虑的脂肪组分的纯度低或分级步骤的操作困难。溶剂选择分离方法有益于克服干燥分离方法的上述缺陷，但有其它缺点，如由于溶于溶剂的高浓度脂肪增加了冷却负荷(coolingload)而延长了操作时间。

如，JP-B 38-917介绍了包括在快速热交换器中处理脂肪的脂肪溶剂选择分离-结晶方法。该方法有别于在低于结晶温度时进行预冷却的本发明的方法。尽管该公开的方法没有详细说明在脂肪原料结晶温度时，相对脂肪总量而言的晶体得率，但该公开的实施例介绍的约8%的得率，与通过本发明的方法得到的20%或更高的得率相差甚远。不同于本发明的方法所得的比例，该公开的方法得到的总冷却负荷与在结晶器中结晶排热(removing heat)负荷之比为1。该公开的方法不同于本发明的方法之处还在于，该方法没有明确指出结晶时所用制冷剂的温度。
结晶温度时，将相对脂肪总量的晶体得率为20%或更高的脂肪原料，按照JP-B 38-917所介绍的方法结晶，即使采用了快速冷却器，在温度达到结晶温度之前，也会有晶体析出。将这种情况下的脂肪原料导入结晶器，导致不需要的组分作为晶体部分析出。因此，得不到具目标质量的产品。这些结果解释如下。如要将晶体得率为20%或更高的脂肪原料结晶，为避免达到结晶温度前生成晶体，晶体生长步骤通常应进行得较慢。然而，该步骤快速进行。因此，不需要的组分等的混入，导致不能得到目标质量的产物2。