[发明专利]用于处理含有焦脱镁叶绿素的组合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理包含焦脱镁叶绿素的组合物的方法、用途、装置及相关产品。一方面，本发明特别适用于植物源性食品和饲料产品、例如植物油的工业处理。本发明可用于减轻或消除所述产品中的焦脱镁叶绿素污染。 

背景技术

叶绿素是广泛存在于植物界的绿色色素。叶绿素是光合作用所必需的，是存在于地球上的最丰富的有机金属化合物之一。因此，许多源自植物的产品、包括食品和饲料均含有大量的叶绿素。 

例如，源自油料种子(例如大豆、棕榈或油菜籽(canola)、棉籽以及花生油)的植物油通常含有一些叶绿素。然而，植物油中高水平叶绿素色素的存在通常是不合乎需要的。这是因为叶绿素产生不合乎需要的绿色，并且可在储存过程中诱导油氧化，导致油变质。 

已经应用多种方法以从植物油中去除叶绿素。可在油产品加工的许多阶段去除叶绿素，包括种子压榨、油萃取、脱胶、碱处理以及漂白步骤。然而，对于将叶绿素残留物去除至可接受水平，漂白步骤通常是最重要的。在漂白过程中，加热油并使其通过吸附剂，以去除叶绿素和影响精制油外观和/或稳定性的其他带颜色的化合物。漂白步骤中使用的吸附剂通常是粘土。 

在食用油加工业中，这些步骤的应用通常将所加工的油中的叶绿素水平降低至0.02至0.05ppm之间。然而，由于漂白粘土中的雾沫夹带，漂白步骤增加了加工成本并降低了油产率。另外，粘土的使用昂贵，这特别归因于对于使用过的粘土(即废料)的处理困难、危险并且代价高昂。因此，已经尝试通过其他方法从油中去除叶绿素，例如使用叶绿素酶。 

在植物中，叶绿素酶(chlase)被认为参与叶绿素降解和催化叶绿素中酯键的水解，以产生脱植基叶绿素(chlorophyllide)和叶绿醇。WO 2006009676描述了通过使用叶绿素酶处理可降低诸如植物油之类的组合物中的叶绿素污染的工业工艺。该工艺中产生的水溶性脱植基叶绿素也是绿色的，但可通过水 萃取或二氧化硅处理而去除。 

叶绿素通常在用于油生产的种子中以及从种子萃取油的过程中部分降解。一种常用的改良是从卟啉(二氢卟酚)环中去除镁离子，以形成称为脱镁叶绿素的衍生物(见图26)。从卟啉环去除高极性镁离子导致脱镁叶绿素与叶绿素的理化性质显著不同。在加工过程中，油中的脱镁叶绿素通常要比叶绿素更丰富。脱镁叶绿素呈绿色，可通过与用于叶绿素的类似工艺而从油中去除，例如WO 2006009676中所述通过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，某些叶绿素酶能够水解脱镁叶绿素以及叶绿素，由此适于去除这两种污染物。脱镁叶绿素的水解产物是红色/褐色的脱镁叶绿酸(pheophorbide)和叶绿醇。值得关注的是，脱镁叶绿酸也可通过从脱植基叶绿素去除镁而产生，即在叶绿素水解之后进行(见图26)。WO 2006009676教导了通过类似于用于脱植基叶绿素的方法去除脱镁叶绿酸，例如通过水萃取或二氧化硅吸附。然而，值得注意的是，脱镁叶绿酸的水溶性低于脱植基叶绿素，因此不能使用水萃取(特别是使用水)容易地洗除。 

脱镁叶绿素可在油料种子的收获和储存过程中通过植物酶活性或通过在油精制过程中通过加工条件(例如热)而进一步降解为焦脱镁叶绿素(见，“Behaviour of chlorophyl Derivatives in Canola Oil Processing”，JAOCS，第9卷(Sept.1993)，第837-841页)。一种可能的机制是脱镁叶绿素同素环的甲基酯键的酶促水解，及随后不稳定中间物至焦脱镁叶绿素的非酶促转化。据报道，一种称为脱镁叶绿酸酶的来自藜(Chenopodium album)的28-29kDa酶能够催化脱镁叶绿酸的类似反应，从而产生称为焦脱镁叶绿酸(pyropheophorbide)的焦脱镁叶绿素的无叶绿醇衍生物(见图26)。焦脱镁叶绿酸的极性低于脱镁叶绿酸，导致与脱镁叶绿酸相比，焦脱镁叶绿酸的水溶性降低且油溶性增加。 

加工过程中，植物油中的焦脱镁叶绿素要比脱镁叶绿素和叶绿素二者更丰富(见Bailey’s Industrial Oil and Fat Products(2005)，卷2.2，表9，第6版，Fereidoon Shahidi编辑，John Wiley & Sons)。这部分归因于在植物原料收获和储存期间叶绿素中镁的丧失。还通过在加工和萃取前加热油料种子，以及精制工艺过程中油脱胶和碱处理来降低叶绿素水平。因此，在许多植物油中，与焦脱镁叶绿素(和脱镁叶绿素)相比，叶绿素是相对次要的污染物。