CN104232304B - 一种稻米油酯化脱酸的工艺方法 - Google Patents

一种稻米油酯化脱酸的工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104232304B
CN104232304B CN201410440239.0A CN201410440239A CN104232304B CN 104232304 B CN104232304 B CN 104232304B CN 201410440239 A CN201410440239 A CN 201410440239A CN 104232304 B CN104232304 B CN 104232304B
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
catalyst
esterification
deacidification
rice
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410440239.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104232304A (zh
Inventor
肖志刚
于金平
曹慧英
李德敏
周麟依
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gaoan Qinghe Grease Co., Ltd.
Original Assignee
Shenyang Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Normal University filed Critical Shenyang Normal University
Priority to CN201410440239.0A priority Critical patent/CN104232304B/zh
Publication of CN104232304A publication Critical patent/CN104232304A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104232304B publication Critical patent/CN104232304B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，主要针对现有脱酸技术能耗高，油脂精炼率低，反应时间长，催化剂不易分离等问题，提供一种稻米油酯化脱酸的工艺方法。该方法以脱胶油和甘油为原料，用吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO进行微波酯化，在带有回流反应装置的微波反应器中，以一定的搅拌速度加热酯化。所得稻米油酸值3～5mgKOH/g。该方法采用磁性纳米催化剂，其催化酯化效率高，催化剂易于分离回收，微波加热与常规加热方式比，具有升温速率快，加热均匀和无滞后性等特点，能明显缩短反应时间，提高产率和减少副产物的生成。

Description

一种稻米油酯化脱酸的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，属于植物油脂精炼技术领域。
背景技术
我国稻谷产量位居世界前列，每年米糠产量达一亿吨以上，位居世界第一，但我国米糠利用率不高,大部分被用作畜禽饲料。稻米油作为一种营养保健油，在国内、外都拥有极大的市场空间和良好的市场前景，得到了越来越多人的认可。
由于米糠极易酸败，这给稻米油精炼带来困难，使得稻米油精炼率低。传统稻米油脱酸方法主要有化学碱炼法和物理蒸馏法。化学碱炼法脱酸消耗大量的化学药品、产生大量废水，对环境造成不利影响，同时谷维素随皂角大量流失，极大的降低了稻米油的营养价值。而物理蒸馏法脱酸效果虽较好，但能耗高，且油脂精炼率低。
近年来，酶法脱酸，超临界萃取脱酸，虽能克服传统脱酸方法的不足，但酶制剂及超临界设备投资昂贵，其工业化应用受限。
化学酯化法脱酸是利用油中游离脂肪酸与甘油或甘油一酯、甘油二脂在高温及催化剂的条件下酯化成甘油三酯的原理，从而降低酸值，提高油脂精炼率。如中国发明专利公开号为CN101319167B的文献报道了一种高酸值米糠油脱酸工艺，其在高温、真空条件下采用ZnO做催化剂反应4～6h，虽然可使得稻米油酸值由38.14mgKOH/g降低至5～7mgKOH/g，但反应时间较长，催化剂不易分离。
发明内容
为解决上述稻米油脱酸方法存在的问题，本发明提出一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，该方法脱酸效果好、反应时间短、催化剂易于分离、油脂精炼率高。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，按下述步骤实现：
以脱胶油和甘油为原料，采用吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO进行微波酯化，其中甘油添加量为理论甘油添加量80～130％，吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO添加量占脱胶油质量的0.5％～0.8％，催化反应温度433～453K，置于带有冷凝回流装置的微波合成仪器中，其中微波频率为2.45GHz，微波输出功率300～500W，搅拌速度500rpm·min-1，在真空度为0.1Mpa条件下回流反应20～40min，反应结束后，利用磁场分离催化剂，经洗涤、干燥后可重复利用，得低酸值稻米油。
所述脱胶油的制备：全脂米糠→预处理→调质→挤压处理→干燥→稳定化全脂米糠→浸提→米糠毛油→脱蜡、脱胶→脱胶油。
所述吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO的制备过程为：
a、配置20g/L的PEG-4000水溶液，用此PEG-4000水溶液分别配制浓度为1.0mol/L的FeCl2·4H2O和0.5mol/L的FeCl3·6H2O的溶液，并将上述两种溶液混合均匀，使其中Fe2+与Fe3+的摩尔比为1:2，再将质量分数为25％的氨水逐滴加入上述混合铁离子溶液，调节溶液pH至10.0，溶液逐渐变为黑色，磁力搅拌1h后得Fe3O4纳米粒子，利用磁场将沉淀分离后，水洗至中性，在80℃真空干燥，以备用；
b、准确称取干燥后Fe3O4纳米粒子1.16g,于50mL无水乙醇中，超声分散30min，在40℃恒温水浴锅中搅拌，逐滴加入Zn2+浓度为0.1mol/L的Zn(AC)2溶液，使Fe3O4与Zn(AC)2的摩尔比为1:2，并持续搅拌15min使Zn2+聚集在Fe3O4表面，将浓度为0.25mol/L氨水逐滴加入Fe3O4与Zn(AC)2的混合溶液中，调节pH至8.0，待滴加完毕后机械搅拌反应1h，利用磁场将沉淀分离，产物水洗至中性，于80℃真空干燥，干燥产物置于500℃，在充氮气条件下煅烧2h，得吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO。
所述脱酸所得低酸值稻米油的酸值为3～5mgKOH/g。
所述步骤理论甘油添加量的计算公式为：理论甘油质量m＝(S·m1·M1·10-3)/3M2，S为米糠油酸值mgKOH/g，m1为反应油的质量g，M2为KOH的摩尔质量g/mol，M1为甘油摩尔质量g/mol。
所述制取的催化剂Fe3O4/ZnO纳米粒子在室温条件下的饱和磁矩为72.32A·m2/kg。
本发明的有益效果是：
采用磁性纳米催化剂，其催化酯化效率高，催化剂易于分离回收。微波加热与常规加热方式比，具有升温速率快，加热均匀和无滞后性等特点，能明显缩短反应时间，提高产率和减少副产物的生成。
附图说明
图1是本发明的工艺流程框图。
具体实施方式
实施例1
参照图1，一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，按下述步骤实现：
一、脱胶油的制备：全脂米糠→预处理→调质→挤压处理→干燥→稳定化全脂米糠→浸提→米糠毛油→脱蜡、脱胶→脱胶油；
二、吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO的制备：
a、配置20g/L的PEG-4000水溶液，用此PEG-4000水溶液分别配制浓度为1.0mol/L的FeCl2·4H2O和0.5mol/L的FeCl3·6H2O的溶液，并将Fe2+与Fe3+以摩尔比1:2混合均匀，得混合铁离子溶液，再将质量分数为25％的氨水逐滴加入上述混合铁离子溶液，调节溶液pH至10.0，溶液逐渐变为黑色，磁力搅拌1h后得Fe3O4纳米粒子，利用磁场将沉淀分离后，将产物水洗至中性，在80℃真空干燥，以备用；
b、准确称取干燥后Fe3O4纳米粒子1.16g,于50mL无水乙醇中，超声分散30min，在40℃恒温水浴锅中搅拌，逐滴加入Zn2+浓度为0.1mol/L的Zn(AC)2溶液，使Fe3O4与Zn(AC)2的摩尔比为1:2，并持续搅拌15min使Zn2+聚集在Fe3O4表面，将浓度为0.25mol/L氨水逐滴加入Fe3O4与Zn(AC)2的混合溶液中，调节pH至8.0，待滴加完毕后机械搅拌反应1h，利用磁场将沉淀分离，产物水洗至中性，于80℃真空干燥，干燥产物置于500℃，在充氮气条件下煅烧2h，得吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO；
三、脱酸
以步骤一制备的脱胶油和甘油为原料，采用步骤二制备的吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO置于带有冷凝回流装置的微波合成仪器中进行微波酯化，微波频率2.45GHz、微波输出功率300W，搅拌速度500rpm·min-1，其中甘油添加量为理论甘油添加量的80％，吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO的添加量为脱胶油质量的0.5％，反应温度433K，反应时间20min。将50g酸值为12.02mgKOH/g的脱胶油置于真空度0.1Mpa的上述微波合成仪器内，按上述比例加入甘油以及吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO，在上述条件下进行酯化，反应结束后，利用磁场分离催化剂，经洗涤、干燥后重复利用，所得稻米油酸值为4.96mgKOH/g。
所述步骤二制取的催化剂Fe3O4/ZnO纳米粒子在室温条件下的饱和磁矩为72.32A·m2/kg。
所述步骤三中理论甘油添加量的计算公式为：理论甘油质量m＝(S·m1·M1·10-3)/3M2，S为米糠油酸值mgKOH/g，m1为反应油的质量g，M2为KOH的摩尔质量g/mol，M1为甘油摩尔质量g/mol。
实施例2
一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，按下述步骤实现：
与实施例1的不同之处在于：
以步骤一制备的脱胶油和甘油为原料，采用步骤二制备的吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO置于带有冷凝回流装置的微波合成仪器中进行微波酯化，微波频率2.45GHz、微波输出功率400W，搅拌速度500rpm·min-1，其中甘油添加量为理论甘油添加量，吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO的添加量为脱胶油质量的0.7％，反应温度443K，反应时间20min。将50g酸值为13.52mgKOH/g脱胶油置于真空度0.1Mpa的上述微波合成仪器内，按上述比例加入甘油以及吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO，在上述条件下进行酯化。反应结束后，利用磁场分离催化剂，经洗涤、干燥后重复利用，所得稻米油酸值3.63mgKOH/g。
实施例3
一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，按下述步骤实现：
与实施例1的不同之处在于：
以步骤一制备的脱胶油和甘油为原料，采用步骤二制备的吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO置于带有冷凝回流装置的微波合成仪器中进行微波酯化，微波反应器频率2.45GHz、微波输出功率500W，搅拌速度500rpm·min-1，其中甘油添加量为理论甘油添加量，吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO的添加量为脱胶油质量的0.7％，反应温度443K，反应时间30min。将50g酸值为10.47mgKOH/g脱胶油置于真空度0.1Mpa的上述微波合成仪器内，按上述比例加入甘油以及吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO，在上述条件下进行酯化。反应结束后，利用磁场分离催化剂，经洗涤、干燥后重复利用，所得稻米油酸值3.28mgKOH/g。
实施例4
一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，按下述步骤实现：
与实施例1的不同之处在于：
以步骤一制备的脱胶油和甘油为原料，采用步骤二制备的吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO置于带有冷凝回流装置的微波合成仪器中进行微波酯化，微波反应器频率2.45GHz、微波输出功率400W，搅拌速度500rpm·min-1，其中甘油添加量为理论甘油添加量110％，吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO添加量为脱胶油质量的0.5％，反应温度453K，反应时间30min。将50g酸值为14.47mgKOH/g脱胶油置于真空度0.1Mpa的上述微波合成仪器内，按上述比例加入甘油以及吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO，在上述条件下进行酯化。反应结束后，利用磁场分离催化剂，经洗涤、干燥后重复利用，所得稻米油酸值3.09mgKOH/g。
实施例5
一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，按下述步骤实现：
与实施例1的不同之处在于：
以步骤一制备的脱胶油和甘油为原料，采用步骤二制备的吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO置于带有冷凝回流装置的微波合成仪器中进行微波酯化，微波反应器频率2.45GHz、微波输出功率500W，搅拌速度500rpm·min-1，其中甘油添加量为理论甘油添加量130％，吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO添加量为脱胶油质量的0.8％，反应温度453K，反应时间40min。将50g酸值为13.67mgKOH/g的脱胶油置于真空度0.1Mpa的上述微波合成仪器内，按上述比例加入甘油以及吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO，在上述条件下进行酯化。反应结束后，利用磁场分离催化剂，经洗涤、干燥后重复利用，所得稻米油酸值3.02mgKOH/g。

Claims (6)

1.一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，其特征在于，以脱胶油和甘油为原料，采用吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO进行微波酯化，其中甘油添加量为理论甘油添加量80～130％，吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO的添加量占脱胶油质量的0.5％～0.8％，催化反应温度433～453K，置于带有冷凝回流装置的微波合成仪器中，其中微波频率为2.45GHz，微波输出功率300～500W，搅拌速度500rpm·min-1，在真空度为0.1Mpa条件下回流反应20～40min，反应结束后，利用磁场分离催化剂，经洗涤、干燥后可重复利用，得低酸值稻米油。
2.如权利要求1所述的一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，其特征在于，所述脱胶油的制备：全脂米糠→预处理→调质→挤压处理→干燥→稳定化全脂米糠→浸提→米糠毛油→脱蜡、脱胶→脱胶油。
3.如权利要求1所述的一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，其特征在于，所述吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO的制备过程为：
a、配置20g/L的PEG-4000水溶液，用此PEG-4000水溶液分别配制浓度为1.0mol/L的FeCl2·4H2O和0.5mol/L的FeCl3·6H2O的溶液，并将上述两种溶液混合均匀，使其中Fe2+与Fe3+的摩尔比为1:2，再将质量分数为25％的氨水逐滴加入上述混合铁离子溶液，调节溶液pH至10.0，溶液逐渐变为黑色，磁力搅拌1h后得Fe3O4纳米粒子，利用磁场将沉淀分离后，水洗至中性，在80℃真空干燥，以备用；
b、准确称取干燥后Fe3O4纳米粒子1.16g,于50mL无水乙醇中，超声分散30min，在40℃恒温水浴锅中搅拌，逐滴加入Zn2+浓度为0.1mol/L的Zn(AC)2溶液，使Fe3O4与Zn(AC)2的摩尔比为1:2，并持续搅拌15min使Zn2+聚集在Fe3O4表面，将浓度为0.25mol/L氨水逐滴加入Fe3O4与Zn(AC)2的混合溶液中，调节pH至8.0，待滴加完毕后机械搅拌反应1h，利用磁场将沉淀分离，产物水洗至中性，于80℃真空干燥，干燥产物置于500℃，在充氮气条件下煅烧2h，得吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO。
4.如权利要求1所述的一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，其特征在于，所述脱酸所得低酸值稻米油的酸值为3～5mgKOH/g。
5.如权利要求1所述的一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，其特征在于，所述步骤理论甘油添加量的计算公式为：理论甘油质量m＝(S·m1·M1·10-3)/3M2，S为米糠油酸值mgKOH/g，m1为反应油的质量g，M2为KOH的摩尔质量g/mol，M1为甘油摩尔质量g/mol。
6.如权利要求3所述的一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，其特征在于，所述制取的催化剂Fe3O4/ZnO纳米粒子在室温条件下的饱和磁矩为72.32A·m2/kg。
CN201410440239.0A 2014-09-01 2014-09-01 一种稻米油酯化脱酸的工艺方法 Active CN104232304B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410440239.0A CN104232304B (zh) 2014-09-01 2014-09-01 一种稻米油酯化脱酸的工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410440239.0A CN104232304B (zh) 2014-09-01 2014-09-01 一种稻米油酯化脱酸的工艺方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104232304A CN104232304A (zh) 2014-12-24
CN104232304B true CN104232304B (zh) 2016-08-17

Family

ID=52221216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410440239.0A Active CN104232304B (zh) 2014-09-01 2014-09-01 一种稻米油酯化脱酸的工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104232304B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105062666A (zh) * 2015-08-26 2015-11-18 西南大学 一种高游离脂肪含量薏仁糠油的脱酸工艺
CN107212107A (zh) * 2017-07-14 2017-09-29 成都新柯力化工科技有限公司 一种保健稻米油及其精炼方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03192118A (ja) * 1989-12-21 1991-08-22 Toray Ind Inc ポリエステルの製造方法
CN101319167A (zh) * 2008-06-13 2008-12-10 合肥工业大学 高酸价米糠油酯化脱酸工艺
CN101372605A (zh) * 2008-10-22 2009-02-25 昆明理工大学 一种微波促进制备松香甘油酯的方法
CN101381613A (zh) * 2008-09-26 2009-03-11 中国科学院西双版纳热带植物园 以小桐子油为原料连续化生产生物柴油的方法及其装置
CN102294252A (zh) * 2011-07-18 2011-12-28 李搏 固体超强酸催化剂SO42-/Sb-SnO2的生产方法
KR20120025682A (ko) * 2010-09-06 2012-03-16 이정랑 신 재생 에너지 자원의 리사이클링 시스템
CN103194222A (zh) * 2013-04-18 2013-07-10 扬州大学 Fe3O4/ZnO复合纳米颗粒的制备方法及其应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03192118A (ja) * 1989-12-21 1991-08-22 Toray Ind Inc ポリエステルの製造方法
CN101319167A (zh) * 2008-06-13 2008-12-10 合肥工业大学 高酸价米糠油酯化脱酸工艺
CN101381613A (zh) * 2008-09-26 2009-03-11 中国科学院西双版纳热带植物园 以小桐子油为原料连续化生产生物柴油的方法及其装置
CN101372605A (zh) * 2008-10-22 2009-02-25 昆明理工大学 一种微波促进制备松香甘油酯的方法
KR20120025682A (ko) * 2010-09-06 2012-03-16 이정랑 신 재생 에너지 자원의 리사이클링 시스템
CN102294252A (zh) * 2011-07-18 2011-12-28 李搏 固体超强酸催化剂SO42-/Sb-SnO2的生产方法
CN103194222A (zh) * 2013-04-18 2013-07-10 扬州大学 Fe3O4/ZnO复合纳米颗粒的制备方法及其应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
插入化学基础研究及超分子结构先进功能材料的插层组装;段雪等;《第九届全国化学工艺年会论文集（下）》;中国石化出版社;20050430;第1392页"磁性纳米固体催化剂" *
磁性 Fe3O4 /ZnO 核壳材料的制备及降解四环素类抗生素;叶林静等;《应用化学》;20130910;第30卷(第9期);第1023页第3段，第1024页第2-3段，第1025页第3段，第1026页最后1段 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104232304A (zh) 2014-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102382199B (zh) 一种高得率节能型猴头菇多糖的制备方法
CN104232304B (zh) 一种稻米油酯化脱酸的工艺方法
CN205761194U (zh) 一种用于连续化生产乙烯利的文丘里式循环回路反应器
CN104322857A (zh) 一种改性牡丹籽粕蛋白的制备方法
CN104557524B (zh) 一种乙酸乙酯的生产方法
CN201704307U (zh) 用于脂肪酸甲酯的酯化反应装置
CN102872911B (zh) 一种脂肪酸制备方法
CN103418365A (zh) 一种石墨烯基固体碱催化剂的制备及其在生物柴油生产中的应用
CN104624242B (zh) 一种合成生物柴油酸性离子液体固载型催化剂及其制备方法
CN207418634U (zh) 一种乙腈膜过滤装置
CN203212506U (zh) 乙酸乙酯高效反应精馏装置
CN209052604U (zh) 氰乙酸乙酯合成系统
CN104262320A (zh) 一种黄樟油素转化为异黄樟油素的方法
CN105130814B (zh) 一种甲基磺酸催化制备癸二酸二乙酯的方法
CN106277066A (zh) 一种Fe3O4@SiO2磁性复合材料的制备方法
CN203183977U (zh) 环氧反应釜的原料循环装置
CN102304435B (zh) 一种亚麻油酸及其生产工艺
CN102838569B (zh) 以微反应器装置合成桃醛的方法
CN206204186U (zh) 一种高纯脂肪酸的连续酯化分离设备
CN202951278U (zh) 一种大型氯乙酸结晶釜
CN205055915U (zh) 一种节能高效钛液稀释装置
CN204138578U (zh) 一种肝素钠的洗脱装置
CN204281647U (zh) 一种生产脂肪酸甘油三酯的酯化反应装置
CN203816563U (zh) 硝酸混酸装置
CN214571775U (zh) 一种芥酸核生产用脱酸设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181128

Address after: 330800 Landong, Xiangfu Village, Xiangfu Town, Gao'an City, Yichun City, Jiangxi Province

Patentee after: Gaoan Qinghe Grease Co., Ltd.

Address before: 110034 253 the Yellow River North Street, Shenyang, Liaoning (Moral Development Zone)

Patentee before: Shenyang Normal Univ.

TR01 Transfer of patent right