CN102807547B - 一种从大豆油脱臭馏出物中提取维生素e和甾醇的新工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从大豆油脱臭馏出物中提取维生素E和甾醇的新工艺，属于生物化工技术领域。本发明首先以大豆油脱臭馏出物为原料进行甾醇的溶析冷却结晶，而后直接通过高真空精馏分离脂肪酸，再进行甲酯化、酯交换反应，然后再通过高真空精馏分离生成的脂肪酸甲酯，水解脂肪酸甲酯得到脂肪酸，最后萃取高真空精馏的釜残液得到维生素E。本发明提取的维生素E和甾醇的收率和纯度高于传统工艺，而且提取成本低于传统工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种从大豆油脱臭馏出物中提取维生素E和甾醇的新工艺，属于生物化工技术领域。
背景技术
大豆油脱臭馏出物是大豆油在脱臭过程中或物理精炼过程中水蒸气蒸馏时收集到的物质，其中主要含有维生素E（生育酚）、植物甾醇、脂肪酸等天然产物，其中维生素E和甾醇由于其较高的生物活性，被广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。因此从脱臭馏出物中提取天然维生素E和甾醇具有很高的经济价值。
基于维生素E、甾醇与脂肪酸单酯易于分离的特点，一般都是将脱臭馏出物中的游离脂肪酸和中性油脂先转化为脂肪酸单酯，然后进一步实现维生素E、甾醇与上述脂肪酸单酯的分离。专利CN 1418877采用浓硫酸甲酯化，50%以上的甲醇钠进行酯交换反应，将中性油脂和脂肪酸转化为脂肪酸甲酯，然后提取维生素E和甾醇。然而该工艺整个过程单元操作较多，劳动强度大，环境污染严重。专利CN 1563399利用脂肪酶代替常规的强酸、强碱作为催化剂，在常温常压下催化脱臭馏出物中的脂肪酸和中性油脂同时发生转酯化反应生成脂肪酸单酯，然后利用常规蒸馏工艺，实现活性物质分离。专利CN 1693472将分子蒸馏脂肪酶技术相结合，将油脂中的脂肪酸和中性油脂转化为脂肪酸甲酯，使得反应能在温和的条件下进行，大大简化反应步骤，无环境污染，但是由于只使用了一种脂肪酶，反应中脂肪酸和中性油脂的甲酯化和转酯化会相互影响，存在反应过程控制比较困难的问题。
发明内容
本发明的目的是在于克服已有技术的不足，提供了一种从大豆油脱臭馏出物中提取维生素E和甾醇的新工艺。本发明首先以大豆油脱臭馏出物为原料进行甾醇的溶析冷却结晶，而后直接通过高真空精馏分离脂肪酸，再进行甲酯化、酯交换反应，然后再通过高真空精馏分离生成的脂肪酸甲酯，水解脂肪酸甲酯得到脂肪酸，最后萃取高真空精馏的釜残液得到维生素E。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：
一种从大豆油脱臭馏出物中提取维生素E和甾醇的新工艺包括如下步骤：
（1）将大豆油脱臭馏出物溶解于丙酮-甲醇混合溶剂中，搅拌加热，然后冷却至室温，养晶，抽滤，得滤液和滤饼，取滤饼再溶解于丙酮-甲醇混合溶剂中，洗涤，得滤液和滤饼，取滤饼进行真空干燥，重结晶，得到精制甾醇；
（2）将步骤（1）中去除甾醇的滤液进行常压精馏，分别得到馏出液和残余液，残余液为丙酮和甲醇的混合液，可以进行回收，馏出液组分为脂肪酸、维生素E、甘油酯，取馏出液进行高真空精馏，分别得到一部分脂肪酸和釜残液；
（3）取步骤（2）的釜残液加浓硫酸和甲醇进行甲酯化反应，然后用去离子水进行洗涤，取洗涤后的产物进行旋转蒸发得干燥后的甲酯化产物，然后将甲酯化产物用氢氧化钾和甲醇进行酯交换反应，加入适量浓硫酸进行中和，然后洗涤反应产物，得转酯化产物；
（4）将转酯化产物进行常压蒸馏，得含水甲醇和馏出液，取馏出液进行高真空精馏，得脂肪酸甲酯和釜残液，水解脂肪酸甲酯得到脂肪酸；
（5）取步骤（4）的釜残液，加入乙醇进行萃取，取乙醇层，脱溶得到维生素E。
所述步骤（1）的丙酮-甲醇混合溶剂中丙酮和甲醇的体积比为3-5:1，混合溶剂的用量为3-4ml/g大豆油脱臭馏出物。
所述步骤（1）的搅拌速度为20-40rpm，加热到50-60℃后，开始以 5℃/h降温至室温，然后-20℃养晶18-24h。
所述步骤（3）甲酯化反应中甲醇的用量为0.2-0.3ml/g釜残夜，反应温度为35-40℃。
所述步骤（3）中酯交换反应中甲醇的用量为0.2-0.3ml/g甲酯化产物。反应温度为35-40℃。
所述步骤（5）的乙醇为95%的乙醇。
本发明的有益效果是：
（1）新工艺改善了传统工艺中脂肪酸甲酯高真空精馏与水解之间的矛盾问题，以去甾醇的大豆油脱臭馏出物为原料进行高真空精馏，得到的产品为维生素E和脂肪酸，该流程减少了通常需要加压操作的水解脂肪酸甲酯的工序，所以在操作费用、能耗等方面有一定的经济性。
（2）新工艺中在酯交换反应结束后增加了水洗步骤，可以有效地将甘油和盐从体系中除去，减少了在后续的高真空精馏过程中的能耗，也方便了后续实验操作。
（3）新工艺维生素E和甾醇的收率和纯度高于传统工艺，按照新的工艺流程，以大豆油脱臭馏出物为原料，提取维生素E收率达到90%以上，纯度90%以上；提取甾醇收率85%以上，纯度90%以上。
（4）新工艺提取成本低于传统工艺。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1：
（1）取200g大豆油脱臭馏出物溶解于600ml丙酮-甲醇混合溶剂中（丙酮和甲醇的体积比为3:1），以30rpm的搅拌速度搅拌加热至60℃后，以 5℃/h的降温速度冷却至室温，然后-20oC养晶20h，抽滤，得滤液和滤饼，取滤饼再溶解于丙酮-甲醇混合溶剂中，洗涤，得滤液和滤饼，取滤饼进行真空干燥，重结晶4h，得到精制甾醇32g；
（2）将去除甾醇的滤液168g进行常压精馏，分别得到馏出液和残余液，残余液为丙酮和甲醇的混合液，可以进行回收，馏出液组分为脂肪酸、维生素E、甘油酯浓缩品，取馏出液进行高真空精馏，得脂肪酸和釜残液135g；
（3）取上述釜残液加适量浓硫酸和30ml甲醇进行甲酯化反应，然后进行洗涤，取洗涤后的产物进行旋转蒸发得干燥后的甲酯化产物，然后将甲酯化产物用氢氧化钾和30ml甲醇进行酯交换反应，反应产物进行洗涤，得转酯化产物105g；
（4）将转酯化产物进行常压蒸馏，得含水甲醇和馏出液，取馏出液进行高真空精馏，得脂肪酸甲酯和釜残液，水解脂肪酸甲酯得到脂肪酸；
（5）取步骤（4）的的釜残液，加入95%d的乙醇进行萃取，取乙醇层，脱溶得到50%以上维生素E浓缩品。
实施例2：
（1）取250g大豆油脱臭馏出物溶解于1000ml丙酮-甲醇混合溶剂中（丙酮和甲醇的体积比为3:1），以30rpm的搅拌速度搅拌加热至60℃后，以 5℃/h的降温速度冷却至室温，然后冷却至室温，-20oC养晶，抽滤，得滤液和滤饼，取滤饼再溶解于丙酮-甲醇混合溶剂中，洗涤，得滤液和滤饼，取滤饼进行真空干燥，重结晶5h，得到精制甾醇45g；
（2）将去除甾醇的滤液205g进行常压精馏，分别得到馏出液和残余液，残余液为丙酮和甲醇的混合液，可以进行回收，馏出液组分为脂肪酸、维生素E、甘油酯浓缩品，取馏出液进行高真空精馏，得脂肪酸和釜残液155g；
（3）取上述釜残液加浓硫酸和40ml的甲醇进行甲酯化反应，然后进行洗涤，取洗涤后的产物进行旋转蒸发得干燥后的甲酯化产物，然后将甲酯化产物用氢氧化钾和35ml的甲醇进行酯交换反应，反应产物进行洗涤，得转酯化产物123g；
（4）将转酯化产物进行常压蒸馏，得含水甲醇和馏出液，取馏出液进行高真空精馏，得脂肪酸甲酯和釜残液，水解脂肪酸甲酯得到脂肪酸；
（5）取4的的釜残液，加入95%乙醇进行萃取，取乙醇层，脱溶得到53%以上维生素E浓缩品。
实施例3：
（1）取150g大豆油脱臭馏出物溶解于600ml丙酮-甲醇混合溶剂中（丙酮和甲醇的体积比为3:1），以30rpm的搅拌速度搅拌加热至60℃后，以 5℃/h的降温速度冷却至室温，然后冷却至室温，-20oC养晶，抽滤，得滤液和滤饼，取滤饼再溶解于丙酮-甲醇混合溶剂中，洗涤，得滤液和滤饼，取滤饼进行真空干燥，重结晶4h，得到精制甾醇29g；
（2）将去除甾醇的滤液121g进行常压精馏，分别得到馏出液和残余液，残余液为丙酮和甲醇的混合液，可以进行回收，馏出液组分为脂肪酸、维生素E、甘油酯浓缩品，取馏出液进行高真空精馏，得脂肪酸和釜残液98g；
（3）取上述釜残液加浓硫酸和甲20ml甲醇进行甲酯化反应，然后进行洗涤，取洗涤后的产物进行旋转蒸发得干燥后的甲酯化产物，然后将甲酯化产物用氢氧化钾和20ml甲醇进行酯交换反应，反应产物进行洗涤，得转酯化产物103g；
（4）将转酯化产物进行常压蒸馏，得含水甲醇和馏出液，取馏出液进行高真空精馏，得脂肪酸甲酯和釜残液，水解脂肪酸甲酯得到脂肪酸；
（5）取4的的釜残液，加入95%的乙醇进行萃取，取乙醇层，脱溶得到48%以上维生素E浓缩品。
Claims (5)
1.一种从大豆油脱臭馏出物中提取维生素E和甾醇的新工艺，其特征在于
包括以下步骤：
（1）将大豆油脱臭馏出物溶解于丙酮-甲醇混合溶剂中，搅拌加热，然后冷却至室温，养晶，抽滤，得滤液和滤饼，取滤饼再溶解于丙酮-甲醇混合溶剂中，洗涤，得滤液和滤饼，取滤饼进行真空干燥，重结晶，得到精制甾醇；
（2）将步骤（1）中去除甾醇的滤液进行常压精馏，分别得到馏出液和残余液，残余液为丙酮和甲醇的混合液，可以进行回收，馏出液组分为脂肪酸、维生素E、甘油酯，取馏出液进行高真空精馏，分别得到一部分脂肪酸和釜残液；
（3）取步骤（2）的釜残液加浓硫酸和甲醇进行甲酯化反应，然后用去离子水进行洗涤，取洗涤后的产物进行旋转蒸发得干燥后的甲酯化产物，然后将甲酯化产物用氢氧化钾和甲醇进行酯交换反应，加入适量浓硫酸进行中和，然后洗涤反应产物，得转酯化产物；
（4）将转酯化产物进行常压蒸馏，得含水甲醇和馏出液，取馏出液进行高真空精馏，得脂肪酸甲酯和釜残液，水解脂肪酸甲酯得到脂肪酸；
（5）取步骤（4）的釜残液，加入乙醇进行萃取，取乙醇层，脱溶得到维生素E；
所述的从大豆油脱臭馏出物中提取维生素E和甾醇的新工艺，所述步骤（1）的丙酮-甲醇混合溶剂中丙酮和甲醇的体积比为3-5:1，混合溶剂的用量为3-4ml/g大豆油脱臭馏出物。
2.根据权利要求1所述的从大豆油脱臭馏出物中提取维生素E和甾醇的新工艺，其特征在于：所述步骤（1）的搅拌速度为20-40rpm，加热到50-60℃后，开始以 5℃/h降温至室温，然后-20℃养晶18-24h。
3.根据权利要求1所述的从大豆油脱臭馏出物中提取维生素E和甾醇的新工艺，其特征在于：所述步骤（3）甲酯化反应中甲醇的用量为0.2-0.3ml/g釜残液，反应温度为35-40℃。
4.根据权利要求1所述的从大豆油脱臭馏出物中提取维生素E和甾醇的新工艺，其特征在于：所述步骤（3）中酯交换反应中甲醇的用量为0.2-0.3ml/g甲酯化产物，反应温度为35-40℃。
5.根据权利要求1所述的从大豆油脱臭馏出物中提取维生素E和甾醇的新
工艺，其特征在于：所述步骤（5）的乙醇为95%的乙醇。
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