[发明专利]加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及对植物性食品和饲料产品、尤其是植物油的工业加工。本发明可以用于减少或消除由叶绿素和叶绿素衍生物所致的污染。

背景技术

叶绿素是在整个植物界广泛存在的一种绿色色素。叶绿素是光合作用所必需的，并且是地球上发现的最丰富的有机金属化合物之一。因而许多来自植物的产品(包括食物和饲料)含有明显量的叶绿素。

例如，源自含油种子(例如大豆、棕榈或油菜种子(卡诺拉油菜)、棉籽)的植物油和花生油通常含有一些叶绿素。然而，通常不期望植物油中存在高水平的叶绿素色素。这是因为叶绿素赋予难看的绿色，并且可能在储存期间引起油的氧化，导致油变质。

已经采用各种方法旨在从植物油除去叶绿素。叶绿素可以在产油过程的多个阶段(包括种子破碎、油提取、脱胶、碱处理和漂白步骤)除去。然而，漂白步骤通常对于降低叶绿素残留物至可接受水平是最有效的。在漂白期间，将油加热并使其通过吸附剂以除去叶绿素和影响成品油外观和/或稳定性的其他有色化合物。漂白步骤中所用的吸附剂通常为粘土。

在可食用油加工行业中，采用上述步骤通常会将加工油中的叶绿素水平降至0.02至0.05ppm之间。然而，漂白步骤因漂白粘土的夹带作用而增加加工成本和降低油产量。粘土的使用可能从油中除去许多有用的化合物(例如类胡萝卜素和生育酚)。另外粘土的使用也昂贵，这尤其是因为用过的粘土(即废料)的处理困难、危险(易于自燃)，并且因而处理成本高。因而已进行了通过其他手段从油中除去叶绿素的尝试，例如使用叶绿素酶。

在植物中，认为叶绿素酶(chlorophyllase或chlase)参与叶绿素降解，并催化叶绿素中酯键的水解而生成脱植基叶绿素和叶绿醇。WO2006009676描述了可降低组合物中叶绿素污染的一种工业方法，例如用叶绿素酶处理植物油。此方法中产生的水溶性脱植基叶绿素也是绿色，但是可通过水提取法或二氧化硅处理除去。

叶绿素通常在用于油生产的种子中以及从种子提取油的过程中部分降解。一种常见的修饰为镁离子从卟啉(二氢卟酚)环丢失以形成称作脱镁叶绿素的衍生物(参见图1)。高极性镁离子从卟啉环中丢失导致脱镁叶绿素与叶绿素相比在理化性质上显著不同。通常在加工过程中，油中的脱镁叶绿素比叶绿素含量更丰富。脱镁叶绿素呈淡绿色，并且可通过与针对叶绿素所用的类似方法从油中除去，例如WO2006009676中所述通过由具有脱镁叶绿素酶活性的酶催化的酯酶反应。在某些条件下，一些叶绿素酶能够水解脱镁叶绿素以及叶绿素，因此适于除去这两种污染物。脱镁叶绿素水解的产物为红色/褐色的脱镁叶绿酸和叶绿醇。脱镁叶绿酸也可以因镁离子从脱植基叶绿素丢失(即叶绿素水解之后)而生成(参见图1)。WO2006009676教导了通过与脱植基叶绿素类似的方法(例如通过水萃取法或二氧化硅吸附)除去脱镁叶绿酸。

脱镁叶绿素还可能因含油种子收获和储存期间植物酶的活性或者因精制油期间的加工条件(即热)而进一步降解为焦脱镁叶绿素(参见“Behaviour of Chlorophyll Derivatives in Canola Oil Processing”，JAOCS，Vol，no.9(Sept.1993)pages837-841(“芥花油加工过程中叶绿素衍生物的行为”，《美国油脂化学家协会杂志》，第9卷，1993年9月，第837-841页))。一种可能的机制是脱镁叶绿素的碳环上甲酯键的酶促水解，然后不稳定中间体向焦脱镁叶绿素的非酶促转化。据报道，来自藜(Chenopodium album)的名为脱镁叶绿酸酶的28-29kDa酶能够对脱镁叶绿酸催化类似的反应，以产生不含叶绿醇的焦脱镁叶绿素衍生物，称为焦脱镁叶绿酸(参见图1)。焦脱镁叶绿酸比脱镁叶绿酸极性低，导致焦脱镁叶绿酸与脱镁叶绿酸相比具有降低的水溶解度和增加的油溶解度。