專利名稱：蒸餾方法
蒸餾方法本公開涉及柑橘油及其生產(chǎn)方法。柑橘油例如橙油、檸檬油和柚子油是重要的香料。通過破碎相關(guān)果實(shí)、得到冷榨的柑橘油而獲得它們。然而，由此得到的油需要從不同殘留物、特別是來自肥料、農(nóng)藥、殺菌劑、殺螨劑、殺真菌劑等化學(xué)殘留物中純化，所述化學(xué)殘留物一般稱作“農(nóng)業(yè)廢棄物(agricultural residues) ”(下文的“ARs”)。在商業(yè)化應(yīng)用中存在許多這類物質(zhì),更為常用的一些包括OPP (鄰-苯基苯酚)、甲萘威、三氯殺螨醇、毒死蜱、馬拉硫磷、殺撲磷、乙硫磷、甲氰菊酯(phenpropathrin)、溴螨酯、亞胺硫磷、抑霉唑、批唑醚菌酯(pyraclostrobin)、苯丁錫、炔螨特、咪鮮胺、多菌靈、二嗪磷、甲霜靈和噻菌靈。實(shí)現(xiàn)這一目的的一種方式通過真空薄膜蒸發(fā)冷榨的油進(jìn)行。它存在缺陷，即在實(shí)際上除去了大量ARs (遺留在殘留物中)的同時(shí)，依舊遺留了低揮發(fā)性的柑橘殘留物。這些包括長(zhǎng)鏈脂肪酸和其他非揮發(fā)性物質(zhì)，認(rèn)為這些物質(zhì)對(duì)口感和穩(wěn)定性有貢獻(xiàn)。附圖
簡(jiǎn)述附圖是用于實(shí)施生產(chǎn)柑橘油的主題方法的設(shè)備的圖示。描述目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以通過特定方法提供具有降低的AR含量的基本上完全的柑橘油。因此，提供了降低柑橘油的AR含量的方法，所述方法包括(a)真空分批蒸餾包含AR的冷榨的柑橘油，得到低-AR餾出物和高-AR殘留物；(b)使來自(a)的高-AR殘留物進(jìn)行薄膜蒸發(fā)，得到高-AR餾出物和低-AR殘留物；(c)使來自(b)的高-AR餾出物進(jìn)行另外的分批蒸餾，得到再蒸餾的低-AR餾出物和廢棄的高-AR再蒸餾的殘留物；和(d)合并(a)的低-AR餾出物、(b)的低-AR殘留物和(C)的再蒸餾的低-AR餾出物，得到低-AR柑橘油。本文所用的術(shù)語(yǔ)“低-AR”和“高-AR”就存在于未處理的柑橘油中的AR s比例而言以相對(duì)的含義使用。用于本公開的目的的分批蒸餾設(shè)備包含垂直排列的多級(jí)蒸餾塔。所謂“多級(jí)”的含義是在塔內(nèi)提供了填充材料，其提供在液相與蒸汽相之間的質(zhì)量轉(zhuǎn)移區(qū)域。將每一 “級(jí)”定義為達(dá)到熱力學(xué)平衡的質(zhì)量轉(zhuǎn)移所需的填充區(qū)域。這種填充材料可以采取以跨塔寬度水平方式放置的多孔板形式，這些板稱作“級(jí)”。級(jí)越多，則分離越好。部件無(wú)需是板，但也可以是有結(jié)構(gòu)的或不規(guī)則填充的，例如陶瓷材料或垂直排列的波狀片。一個(gè)具體實(shí)例是鮑爾環(huán)(Pall ring)，典型地是I" (2. 54cm)大小。然而，原理仍然相同。在上文所述的步驟(a)和(C)的情況中，可以排列填充材料并且使塔運(yùn)行，使得在低-R餾出物/高-AR殘留物的兩種情況中，得到期望的結(jié)果。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以僅使用本領(lǐng)域的普通技術(shù)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)的組合達(dá)到這些效果。得到低-AR餾出物/高-AR殘留物的另一個(gè)因素是回流的控制。在主題方法的步驟(a)和(C)中，回流比，即回流物與懼出物脫離物(distillate take-off)之比,可以保持足夠低，使得餾出物中存在極低比例的ARs。達(dá)到這一目的時(shí)的比例將根據(jù)油各自的特性和設(shè)備的不同而改變，但本領(lǐng)域技術(shù)人員仍然可以在每種情況中使用常規(guī)的實(shí)驗(yàn)確定適合的比例。在一些情況中，回流的最小程度對(duì)減慢餾出物脫離速率是必不可少的。典型的、但非限制性的比例是回流物/蒸餾物至多為I。然而，在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，完全不使用回流，即無(wú)蒸餾物質(zhì)再循環(huán)到達(dá)塔。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，離開(a)階段的殘留物的溫度至少為約150°C -約180°C。在另一個(gè)具體的實(shí)施方案中，離開(c)階段的餾出物的溫度至少為約260°C -約320。。。薄膜蒸發(fā)是一種單級(jí)方法，其中將液體在升高的溫度和高度真空的條件下從加熱表面蒸發(fā)。所謂“單級(jí)”的含義是不包括如上文所述的級(jí)，僅是單一區(qū)域用于質(zhì)量轉(zhuǎn)移。存在許多這樣的薄膜蒸發(fā)方法，非限制性的實(shí)例包括刮膜蒸餾、分子蒸餾和短程蒸餾。這些類 型蒸餾中高度真空的優(yōu)點(diǎn)在于使用比可以在其他傳統(tǒng)蒸餾中使用的溫度更低的溫度的可能性。另外，暴露于加熱的時(shí)間短，約為幾分鐘，并且其常用于純化精油。在這種情況中，配置單級(jí)真空蒸餾,得到高-AR餾出物和低-AR殘留物，此外，有些情況充分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的范圍并且其可以僅使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)對(duì)任意期望的油加以確定。有用的條件的具體的非限制性的實(shí)例包括約0. ImmHg-約0. 5mmHg的絕對(duì)壓力范圍，在一些實(shí)施方案中，更具體地為約0. 2mmHg。離開蒸餾的殘留物溫度為約110° -約135°C，在一些實(shí)施方案中，更具體地為約125°C。應(yīng)注意，根據(jù)情況和設(shè)備的不同，這些范圍以外的壓力和溫度也可能是有用的。然后將得到的高-AR餾出物轉(zhuǎn)入另外的如上述步驟(C)中所述的分批蒸餾設(shè)備。再蒸餾AR餾出物，得到低-AR的再蒸餾的餾出物和廢棄的高-AR的再蒸餾的殘留物。后一種殘留物包含主要比例的AR s并且可以被棄去。在最終的步驟中，通過摻合來自步驟(a)的低-AR餾出物、來自步驟(b)的低-AR殘留物和來自步驟(c)的低-AR餾出物重新構(gòu)成油。終產(chǎn)物是一種油，它不僅在AR含量方面顯著降低，而且也包含基本上所有期望的通常被常規(guī)蒸餾排除的柑橘成分。重新構(gòu)成的油中遺留的ARs比例低于原始油的比例。這一比例取決于具體的ARs的性質(zhì)，因?yàn)橐恍┍攘硪恍└y以去除。例如，在當(dāng)今應(yīng)用中的兩種最常見的農(nóng)藥OPP和胺甲萘的比例可以降低至多90%重量。其他例如三氯殺螨醇、毒死蜱和馬拉硫磷可以降低至多 50%o上文所述的方法可以用于蒸餾任意的柑橘油和提供高質(zhì)量的油。因此，還提供了通過如上文所定義的方法制備的高質(zhì)量的蒸餾的柑橘油。參照附圖進(jìn)一步描述本公開，該附圖是具體實(shí)施方案的圖示且不被視為以任何方式起限定作用。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，所蒸餾的油是橙油。從儲(chǔ)料槽I中將高-AR冷榨的橙油泵送至第一分批蒸餾單元2，其可以是不銹鋼的并且可以包含1100加侖容量罐、柱和乙二醇冷卻的冷凝器。所述罐可以使用蒸汽加熱。在一個(gè)實(shí)施方案中，柱是13英尺高、具有18英寸直徑并且裝填有I英寸的鮑爾環(huán)。該單元可以達(dá)到ImmHg的絕對(duì)壓力和至多150°C的罐溫。可以在100°C的罐溫和75mmHg的絕對(duì)壓力下開始蒸餾橙油。進(jìn)行蒸餾，逐步增加罐溫和降低系統(tǒng)壓力，直到罐溫達(dá)到150°C且絕對(duì)壓力達(dá)到ImmHg為止，例如約97. 15%的起始橙油加料已經(jīng)蒸餾(約2. 85%的起始加料遺留在罐中)。從分批蒸餾單元2中可以衍生低-AR餾出物和高-AR殘留物。使低-AR餾出物沿管線3傳送至最終的儲(chǔ)料槽10，并且使高-AR殘留物通過管線4傳送至短程蒸餾單元5。短程蒸懼單兀 5 可以是 American Verfahrens Technische Anlagen (AVTA) GmbH 單兀，其具有使用熱油加熱的0. 4m2不銹鋼加熱表面和用乙二醇冷卻的不銹鋼冷凝器。在一些實(shí)施方案中，將熱油溫度保持在128°C，絕對(duì)系統(tǒng)壓力在0. 25mmHg。進(jìn)料速率可以為約52. 51b/hr/m2-212. 51b/hr/m2 (相應(yīng)地23. 81-96. 39Kg/hr/m2)。就橙油而言，餾出物脫離物可以為約8-10%，但取決于原料組成。從短程蒸餾單元5中得到高-AR餾出物和低-AR殘留物。使高-AR餾出物沿管線6傳送至第二分批蒸餾單元8，并且使低-AR殘留物沿管線7傳送至最終儲(chǔ)料槽10。第二分批蒸餾單元8可以與蒸餾單元2相同。作為實(shí)例，蒸餾可以在約110°C和約ImmHg-約IOmmHg絕對(duì)壓力下開始。蒸懼通過逐步增加罐溫至至少約150°C和降低系統(tǒng)絕對(duì)壓力ImmHg持續(xù)進(jìn)行。從其中得到低-AR的再蒸餾的餾出物，將其沿管線9傳送至最終儲(chǔ)料槽10，還得到高廢棄的AR的再蒸餾的廢棄殘留物，將其沿管線11傳送用于處理。 最終的儲(chǔ)料槽10的最終內(nèi)含物是聞質(zhì)量、極低AR的油,其基本上包含所有原始未純化油的香味和口感。盡管已經(jīng)通過上述說明書和在先的實(shí)施例詳細(xì)描述了實(shí)施方案，但是這些實(shí)施例僅用于示例目的，可以理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本說明書范圍的情況下進(jìn)行改變和變型。應(yīng)理解上述實(shí)施方案不僅是可選擇的，而且是可以合并的。
權(quán)利要求
1.降低柑橘油的農(nóng)業(yè)廢棄物(AR)含量的方法，包括 (a)真空分批蒸餾包含AR的冷榨的柑橘油，得到低-AR餾出物和高-AR殘留物； (b)使來自(a)的高-AR殘留物進(jìn)行單級(jí)真空蒸餾，得到高-AR餾出物和低-AR殘留物； (c)使來自(b)的高-AR餾出物進(jìn)行另外的分批蒸餾，得到再蒸餾的低-AR餾出物和廢棄的高-AR再蒸餾殘留物；和 (d)合并(a)的低-AR餾出物、(b)的低-AR殘留物和(c)的再蒸餾的低-AR餾出物，得到低-AR柑橘油。
2.權(quán)利要求I的方法，其中所述單級(jí)真空蒸餾是刮膜蒸餾、分子蒸餾或短程蒸餾中的至少ー種。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述單級(jí)蒸餾是短程蒸餾。
4.權(quán)利要求3的方法，其中所述短程絕對(duì)壓カ是0.1-5. OmmHg0
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述短程絕對(duì)壓カ是0.2mmHg。
6.權(quán)利要求3的方法，其中離開所述短程的殘留物的溫度是110-135°C。
7.權(quán)利要求6的方法，其中離開所述短程的殘留物的溫度是125°C。
8.權(quán)利要求I的方法，其中將(a)和(C)階段中的回流程度保持足夠低，使得餾出物中基本上不存在AR。
9.權(quán)利要求8的方法，其中不使用回流。
10.權(quán)利要求I的方法，其中離開階段(a)的餾出物的溫度為至少150°C。
11.權(quán)利要求I的方法，其中離開階段(c)的餾出物的溫度為260-320°C。
12.通過如上述權(quán)利要求任ー項(xiàng)所定義的方法可制備的高質(zhì)量蒸餾柑橘油。
全文摘要
降低柑橘油的農(nóng)業(yè)廢棄物(AR)含量的方法，包括(a)真空分批蒸餾包含AR的冷榨的柑橘油，得到低-AR餾出物和高-AR殘留物；(b)使來自(a)的高-AR殘留物進(jìn)行薄膜蒸發(fā)，得到高-AR餾出物和低-AR殘留物；(c)使來自(b)的高-AR餾出物進(jìn)行另外的分批蒸餾，得到再蒸餾的低-AR餾出物和廢棄的高-AR再蒸餾殘留物；和(d)合并(a)的餾出物、(b)的殘留物和(c)的再蒸餾餾出物，得到低-AR柑橘油。由此產(chǎn)生的油不僅具有降低含量的ARs例如殺蟲藥、殺真菌劑、除草劑和殺螨劑，而且還包含通過常規(guī)蒸餾方法基本上消除的大部分乃至全部的期望的柑橘成分。
文檔編號(hào)C11B9/02GK102652171SQ201080055625
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者K·弗羅斯, M·A·麥基, S·A·普里迪, S·L·懷特曼 申請(qǐng)人:奇華頓股份有限公司