CN103483305B - 一种自植物油脱臭馏出物中富集/回收ve、角鲨烯和多不饱和脂肪酸的方法 - Google Patents

一种自植物油脱臭馏出物中富集/回收ve、角鲨烯和多不饱和脂肪酸的方法 Download PDF

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Abstract

一种自植物油脱臭馏出物中回收VE、角鲨烯和多不饱和脂肪酸的方法。具体地说就是采用尿素、溶剂为助剂，使其与馏出物溶解混合，软包装、真空脱气并密封，通过施加超高压使馏出物中的饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、脂肪烃和甾醇等快速结晶凝聚，包合物吸附大量杂质，压滤分离得滤渣和滤液，脱除滤液中溶剂，可获得较高浓度VE、角鲨烯和多不饱和脂肪酸。本方法的VE、角鲨烯和多不饱和脂肪酸回收率均在80%以上，并可保留中性油。

Description

一种自植物油脱臭馏出物中富集/回收VE、角鲨烯和多不饱和脂肪酸的方法
一、技术领域
本发明涉及一种分离工艺，特别涉及一种结晶分离方法，具体地说是一种自植物油脱臭馏出物中富集/回收维生素E（VE）、角鲨烯和多不饱和脂肪酸（PUFA）的超高压脲包分离方法。
二、背景技术
植物油真空脱臭馏出物中富含多种功能成分，例如游离脂肪酸（FFA）、脂肪酸酯、VE、角鲨烯、植物甾醇等。这些物质具有重要的开发利用价值，但应用前往往需要先进行分离提纯。此前，已开发有多种分离方法，例如：分子蒸馏法、皂化法、冻析法、柱层析法、脲包法。
分子蒸馏法采用较多，需要精确控制高真空条件，生产成本较高；皂化法生产成本低、速度快，但VE损失大（通常，回收率≤50%），且馏出物中通常含有的30%左右的油脂，也会因皂化而破坏；冻析法只能用于熔点差别大的脂肪酸类分离，分离度较低；柱层析法分离度高、产品纯，但生产效率低。脲包法是利用尿素包合馏出物中游离的饱和脂肪酸与单不饱和脂肪酸，形成可过滤的晶体，从而除去部分游离脂肪酸，但此法包合时间长（一次结晶在24小时以上，且需包合3～4次才能达到较理想分离效果），还需制冷，生产效率低。
可以将脱臭馏出物分为活性物质（如VE、角鲨烯、植物甾醇、中性油等）、杂质（如饱和烃、色素、异味物质和馏出物的分解产物等）。游离脂肪酸（FFA）则另当别论，FFA是有价值的医药、化工原料，但若残留在馏出物中，则影响到馏出物在食品中的应用。
从工程的角度看，可将自馏出物富集VE、角鲨烯和PUFA的过程分为二大操作，即：除杂和脱酸。除杂就是除去饱和烃、色素、异味等杂质，脱酸就是脱除FFA。脱酸时，也可先脱饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸、保留PUFA，以资后续开发利用。
三、发明内容
本发明旨在综合利用植物油脱臭馏出物（下简称馏出物），所要解决的技术问题是自馏出物中快速富集回收VE、角鲨烯和PUFA等活性物质。
本发明的思路是将超高压结晶同脲包结合起来，实现快速除杂和部分脱酸。具体地说，就是将尿素溶于溶剂中，加入馏出物，混合均匀，注入包装容器，密封后进行超高压处理，形成结晶物，卸压后固液分离，滤液中含较高浓度的VE、角鲨烯和多不饱和脂肪酸。
本技术方案包括混合、脱气、超高压处理和分离，与现有技术的区别是所述混合是有机溶剂中加入馏出物、尿素，溶解混合均匀、注入软包装、真空脱气后将软包装密封；所述超高压处理是将密封的软包装置于超高压容器内，在200～400MPa下处理0.5～2小时，卸压后拆袋、固液分离，滤饼中富含饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、部分植物甾醇、尿素和杂质，滤液中富含VE、角鲨烯和多不饱和脂肪酸。
滤液经脱溶、水洗和干燥，可得到高浓度的VE、角鲨烯和多不饱和脂肪酸。该产品经再次脱酸（除去PUFA），可进一步提高VE和角鲨烯含量，用作食品添加剂。
脱除PUFA的方法有皂化法、酯化法、萃取法、层析法等，各有利弊，不再赘述。
各种助剂的添加量均以馏出物质量倍数计，有机溶剂3～10倍，尿素0.5～3倍。
所述有机溶剂选自：95%乙醇、无水乙醇或甲醇等，优选95%乙醇。
超高压处理的压力越大、结晶越快、生产效率越高；但压力越高、超高压设备的造价也越高；当压力≥200MPa时即可较快结晶，优选250～350MPa。
本发明主要利用尿素包合饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、饱和烃、植物甾醇等（同步吸附色素和异味物质等杂质）；利用超高压在室温或较低温度下促其快速结晶，脲包物可压滤分离。由于包合在室温下进行，且结晶时间短，所以VE、角鲨烯和油脂的损失极少；超高压处理时结晶凝聚快速，生产效率显著提高。
本发明中的尿素、溶剂的用量均与植物油的种类有关，例如油茶籽油馏出物的游离脂肪酸以油酸居多（70%以上），则需要较多尿素，而大豆油馏出物的游离脂肪酸中亚油酸和亚麻酸约占总量的60%，所以尿素可少加。
本发明工艺路线便捷，可一次性从馏出物中分理出饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、部分植物甾醇（滤渣部分）和有效去除杂质；分离时间短（0.5～1h）；VE、角鲨烯和多不饱和脂肪酸的回收率高（≥80%，最高可达95%）；食用油脂几乎无损失，方便回收利用。
回收率（%）=（产品中某成分的量÷原料中某成分的量）×100%
四、具体实施方式
1、不同种类馏出物实施例
（1）0.6kg尿素加入4.5L95%乙醇，在60～80℃下溶解，再加入1kg大豆油真空脱臭馏出物，搅拌均匀、真空脱气、密封包装，置于超高压容器内施加300MPa压力1小时，取出后过滤，得富含VE、PUFA和角鲨烯的滤液，滤液酸值（mg KOH/g）可从60降到40以下；PUFA和角鲨烯回收率（滤液中总含量/原料中总含量）均在85%以上，VE回收率最高可达95%。
（2）1.5kg尿素加入11.25L95%乙醇，在60～80℃下溶解，再加入1kg菜籽油真空脱臭馏出物，搅拌均匀、真空脱气、密封包装，置于超高压容器内施加250MPa压力1小时，取出后过滤，得富含VE、亚油酸和角鲨烯的滤液，其各自的回收率（滤液中总含量/原料中总含量）均在85%以上。
（3）1.7kg尿素加入13L95%乙醇，在60～80℃下溶解，再加入1kg油茶籽油真空脱臭馏出物，搅拌均匀、真空脱气、密封包装，置于超高压容器内施加300MPa压力1小时，取出后过滤，得富含VE、PUFA和角鲨烯的滤液，其各自的回收率（滤液中总含量/原料中总含量）均在80%以上。
（4）0.6kg尿素加入4.5L95%乙醇，在60～80℃下溶解，再加入1k棉籽油真空脱臭馏出物，搅拌均匀、真空脱气、密封包装，置于超高压容器内施加300MPa压力1小时，取出后过滤，得富含VE、PUFA和角鲨烯的滤液，其各自的回收率（滤液中总含量/原料中总含量）均在80%以上。
2、不同的压力、尿素量、溶剂量实施例
（5）0.6kg尿素加入4.5kg95%乙醇，在60～80℃下溶解，再加入1kg大豆油真空脱臭馏出物，搅拌均匀、真空脱气、密封包装，置于超高压容器内施加400MPa压力0.5小时，取出后过滤，得富含VE、亚油酸和角鲨烯的滤液，其各自的回收率（滤液中总含量/原料中总含量）均在85%以上。
（6）0.6kg尿素加入4.5kg95%乙醇，在60～80℃下溶解，再加入1kg大豆油真空脱臭馏出物，搅拌均匀、真空脱气、密封包装，置于超高压容器内施加250MPa压力2小时，取出后过滤，得富含VE、亚油酸和角鲨烯的滤液，其各自的回收率（滤液中总含量/原料中总含量）均在80%以上。
（7）0.8kg尿素加入6kg95%乙醇，在60～80℃下溶解，再加入1kg大豆油真空脱臭馏出物，搅拌均匀、真空脱气、密封包装，置于超高压容器内施加300MPa压力1小时，取出后过滤，得富含VE、亚油酸和角鲨烯的滤液，其各自的回收率（滤液中总含量/原料中总含量）均在85%以上。
（8）1kg尿素加入8kg95%乙醇，在60～80℃下溶解，再加入1kg大豆油真空脱臭馏出物，搅拌均匀、真空脱气、密封包装，置于超高压容器内施加300MPa压力1小时，取出后过滤，得富含VE、亚油酸和角鲨烯的滤液，其各自的回收率（滤液中总含量/原料中总含量）均在80%以上。滤渣中尿素残留量增多。

Claims (4)

1.一种从大豆油脱臭馏出物中富集/回收VE、角鲨烯和多不饱和脂肪酸的方法，，其特征在于：0.6kg尿素加入4.5L95％乙醇，在60～80℃下溶解，再加入1kg大豆油真空脱臭馏出物，搅拌均匀、真空脱气、密封包装，置于超高压容器内施加300MPa压力1小时，取出后过滤，得富含VE、PUFA和角鲨烯的滤液，滤液酸值可从60mg KOH/g降到40mg KOH/g以下；PUFA和角鲨烯回收率均在85％以上，VE回收率最高可达95％。
2.一种从菜籽油脱臭馏出物中富集/回收VE、角鲨烯和多不饱和脂肪酸的方法，其特征在于：1.5kg尿素加入11.25L95％乙醇，在60～80℃下溶解，再加入1kg菜籽油真空脱臭馏出物，搅拌均匀、真空脱气、密封包装，置于超高压容器内施加250MPa压力1小时，取出后过滤，得富含VE、亚油酸和角鲨烯的滤液，其各自的回收率均在85％以上。
3.一种从油茶籽油脱臭馏出物中富集/回收VE、角鲨烯和多不饱和脂肪酸的方法，其特征在于：1.7kg尿素加入13L95％乙醇，在60～80℃下溶解，再加入1kg油茶籽油真空脱臭馏出物，搅拌均匀、真空脱气、密封包装，置于超高压容器内施加300MPa压力1小时，取出后过滤，得富含VE、PUFA和角鲨烯的滤液，其各自的回收率均在80％以上。
4.一种从棉籽油脱臭馏出物中富集/回收VE、角鲨烯和多不饱和脂肪酸的方法，其特征在于：0.6kg尿素加入4.5L95％乙醇，在60～80℃下溶解，再加入1kg棉籽油真空脱臭馏出物，搅拌均匀、真空脱气、密封包装，置于超高压容器内施加300MPa压力1小时，取出后过滤，得富含VE、PUFA和角鲨烯的滤液，其各自的回收率均在80％以上。
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