CN104711112A - 一种从米糠中实现高品质米糠油、阿魏酸联产的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种从米糠中实现米糠油、阿魏酸联产的制备方法，其特征是包括以下步骤：1）浸出,2）过滤,3）脱蜡，4）蒸发1，5）调配1，6）脱胶，7）脱酸1及分离，8）调配2，9）脱酸2及分离，10）蒸发2，11）汽提，12）脱色过滤，13）脱臭，14）皂化分离，15）下层溶剂回收，16）酸化及过滤，17）脱色精制，18）真空低温干燥。本发明方法改变了现有的米糠油制取生产工序，在混合溶液下进行精炼，一方面脱酸中性油损失少，精炼得率高，另一方面，在混合溶液状态下脱酸，杂质都较好溶解在溶剂中，生成的皂脚杂质含量少，使得后续提取高纯度阿魏酸成为可能。本方法工艺简化，能提高制品质量、提高制品得率，降低制品成本。

Description

一种从米糠中实现高品质米糠油、阿魏酸联产的制备方法

技术领域

本发明属于食用油脂加工、活性物质提取领域，具体是一种从米糠中实现高品质米糠油、阿魏酸联产的制备方法。

背景技术

米糠油具有很高的营养价值，深受高血脂、心脑血管疾患人群喜爱，并早已成为西方家庭的日常健康食用油。其脂肪酸组成合理、均衡，其中不饱和脂肪酸含量高达80%以上；此外，含有丰富的维生素E、复合脂质、磷脂、三烯生育酚、角鲨烯，植物甾醇(5%)，谷维素(0.5-1%)等几十种天然生物活性成分。米糠油不仅是别具特色的珍贵健康食用油，同时它也是生产谷素、维生素E、甾醇等的基础原料。从米糠油中提取谷维素及阿魏酸，广泛用于食品，医药及化妆品行业，前景广阔。但由于国内米糠原料不集中，保存条件不一，造成原料米糠品质差，给后续米糠油精炼及活性物质提取造成困难。特别是利用米糠生产米糠油、阿魏酸工艺技术，此问题更突出。

现行的工业化米糠油加工、阿魏酸提取领域工艺中，用浸出溶剂将预处理好的米糠进行浸出生产出浸出毛油，而后对浸出毛油进行精炼得到成品油，其中精炼工艺中碱炼的皂脚作为生产阿魏酸的原料，进行醇碱酸析工艺生产阿魏酸，存在如下不足：

（1）精炼得率低，成本高：一方面，米糠油因其含有多种有效成份而营养价值高，即非甘三酯的杂质含量高，包括维生素E、复合脂质、磷脂、三烯生育酚、角鲨烯，植物甾醇，谷维素等，热敏性物质含量高，去除这些性质各异的杂质造成精炼损耗大，在传统精炼中也易变色变质，造成米糠油脱酸脱色困难，炼耗高；另一方面，因米糠含有大量解脂酶，制油加工中极易酸价高，高酸价毛油导致碱炼时中性油损耗大；此外，天然米糠油含有1.8%-6%不等蜡质，用传统纸低温冷冻浮法脱除技术，因蜡中含油高，故米糠脱蜡损耗亦大，上述成为米糠油精炼得率低，成本高的另一难题。

（2）阿魏酸工艺复杂，品质差：现行阿魏酸提取工艺中采用常规化学精炼中碱炼皂脚作为提取用的原料，米糠毛油中的部分色素、胶体等杂质不可避免去进入皂脚，使后续阿魏酸提取工艺复杂，产品品质低，采用醇解酸析工艺时，产品纯度难达85%以上，除非采用树脂吸附或气相色谱分离提纯技术，但会造成生产成本高，且工艺复杂。

上述难题一直是米糠油加工及阿魏酸制备的难题，难以有所突破。

发明内容

本发明的目的是提供一种从米糠中实现米糠油、阿魏酸联产的制备方法，以解决上述存在的问题。本发明方法是一种可实现高品质米糠油、阿魏酸联产的新制备方法，其特征是包括以下步骤：

1）浸出,加入正已烷或异已烷作为溶剂，将米糠中的油脂浸出出来,浸出温度50-55℃,时间40-60min；所述的浸出溶剂包括乙醚、石油醚、正已烷、异已烷及异丙醇；

2)过滤,将浸出出来的混合溶液经过过滤器过滤，过滤目数40-60目；

3）脱蜡：将过滤后的混合溶液温度降至7-12℃，养晶12hr,然后离心分离，将蜡脱出；

4）蒸发1，将离心分离之后的混合溶液初步去除部分溶剂，经过第一次蒸发后，将混合溶液浓度控制在45%～65%，蒸发温度控制在60～70℃；

5）调配1，经第一次蒸发后的混合溶液，根据实际浓度差异加入浓混合溶液或新鲜溶剂调配，浓混合溶液可采用二蒸后的混合溶液，调配后使目标浓度控制在48-53%;

6）脱胶，将调配1后的混合溶液中加入磷进行脱胶，将油脂中的非水化磷脂转化为水化磷脂，从而脱去胶体杂质；所述磷酸，浓度为75-85%，加入量为油量的0.1%～0.3%，反应温度60-70℃，反应时间10～20min；

7）脱酸1及分离，将脱胶后的混合溶液中加入碱液与油脂中部分的游离脂肪酸反应形成皂脚，并以离心方法将皂脚分离；生成的皂脚同时也吸附部分胶质、色素和微量元素等；所述的碱液浓度8-20Be，加碱量为（50-90%）*7.13*10^-4*（（待脱酸前酸价-已脱酸后酸价））*毛油重量；反应时间30～45min，温度45～50℃，脱酸1后的油酸价控制在3-6mgKOH/g；所述（待脱酸前酸价-已脱酸后酸价）即脱酸前的酸价减去脱酸后的酸价；

8）调配2，经脱酸1及分离后的混合溶液，根据实际浓度差异加入浓混合溶液或新鲜溶剂调配，浓混合溶液可采用二蒸后的混合溶液，调配后使目标浓度控制在48-53%;

9）脱酸2及分离，在经调配2后的混合溶液中加入碱液与油脂中部分的游离脂肪酸反应形成皂脚，并以离心方法将皂脚与混合溶液分离；碱液浓度16～24Be，加碱量为（1.1-1.2）*7.13*10^-4*（待脱酸前酸价-已脱酸后酸价）*毛油重量；反应时间12-22min，温度50-55℃，控制脱酸2后的油酸价小于等于1mgKOH/g；

10）蒸发2，将脱酸2及分离步骤后的混合溶液进一步去除部分溶剂，经过第二次蒸发后，混合溶液浓度在93%-98%，蒸发温度控制在90-100℃；

11）汽提，将蒸发2步骤后的混合溶液进行水蒸汽蒸馏，以将混合溶液中的溶剂进一步去除，使汽提后的溶液成为浸出毛米糠油，所述的浸出毛米糠油中的溶剂含量在100PPM以内，汽提温度100-110℃；

12）脱色过滤，将浸出毛米糠油干燥脱溶后，加入白土进行脱色，白土加入量：1-3%油重，脱色温度90-110℃，真空：-0.095Mpa,反应时间30-40min，然后过滤；

13）脱臭：将脱色过滤后的滤清液进行水蒸汽蒸馏脱臭，直接蒸汽加入量：1-3%油重，脱臭温度230-270℃，真空：133-399Pa,反应时间20-45min，然后得成品米糠油；

14）皂化分离，将从步骤9）脱酸2分离出的皂脚中，加入：30-60%浓度、4-10倍皂脚量的异丙醇加以溶解，然后加入20～40Be,谷维素含量1.5-3倍量碱液进行补充皂化，皂化时间2-6小时，在搅拌转速40-80转/分钟、温度100-150℃，压力0.1-0.4Mpa下进行；反应完成静置后，取出下层清液；15）下层溶剂回收，在绝对压力小于0.03MPa的低温真空下，将下层溶剂进行负压回收；

16)酸化及过滤，将下层清液加入酸溶液进行酸沉后，过滤得到阿魏酸粗品，所述酸溶液是盐酸或硫酸，pH为2-6；

17)脱色精制，将阿魏酸粗品在5-15倍水量，水温60-90℃下溶解，加入2-6%阿魏酸粗品量的活性碳进行脱色，反应时间10-30min后过滤，滤清液冷却至18-22℃，过滤分离得精制阿魏酸制品，所述的脱色精制进行2-3次；

18)真空低温干燥，将脱色精制后的阿魏酸，在真空低温度60-70℃下进行低温干燥，得到阿魏酸产品。

本发明所述的方法具有以下优点：

（1）精炼得率高，成本低：由于米糠油的脱蜡、脱胶、脱酸在溶剂油脂的混合物状态下进行，此时，由于非极性或弱极性溶剂的存在，阻碍了强极性的碱液与甘三酯分子中的酰氧基的接触，从而避免了中性油的皂化，使精炼损耗降低；另外，混合溶液状态下不易乳化，混合溶液和皂脚的比重差较大，混合溶液的粘度又小，故皂脚极容易从混合溶液中分离出来，并且夹带的中性油亦极少，从而大大提高了精炼油的得率，仅本发明脱胶脱酸较传统脱酸技术可减少1-3%油重中性油损耗；传统脱蜡技术蜡中含油高达60-75%，本发明脱蜡环节可降低1-2%中性油损失；经过碱炼的混合溶液由于高温前去除了胶质和热敏性物质，又可避免蒸发器的结垢，从而提高了蒸发效率，节省生产成本和蒸发器结垢的维护成本；也使传统米糠油脱色难问题变得容易，白土添加量少，降低了白土夹带中性油的损失，本发明综合精炼得率能提高2-5%。

（2）阿魏酸制备工艺简化，品质高：本发明提取阿魏酸原料皂脚在混合溶液中二次脱酸碱炼进行，在此状态下，一些非极性脂类伴随物很好的溶解在溶剂中，一方面不参与反应，更未被分离而进入皂脚，并且皂脚夹带的中性油亦极少，从而原料皂脚中的阿魏酸含量相对高，杂质含量低，为本发明制备高品质阿魏酸从源头提供可能。而常规精炼中大量色素、胶杂、金属等杂质也进入皂脚，使得采用热溶冷析水精制技术无法得到98%纯度阿魏酸，除非需采用色谱分离或是树脂交换技术，但该工艺复杂，成本高。采用本发明技术路线，注重阿魏酸生产原料品质控制，使后续工艺简单，既简单可行，又经济高效，在保证98%纯度情况下，得率至少提高0.05%，成本至少降低15-20%。

综上所述，现有的米糠油制取生产工序为浸出、蒸发、汽提得到毛油，然后再对毛油进行精炼，现行的精炼工序是毛油脱胶脱酸、脱色、脱臭及脱蜡，而上所述的本发明方法与其不同，例如制取精炼工序，本发明在混合溶液下进行精炼，一方面脱酸中性油损失少，精炼得率高，另一方面，在混合溶液状态下脱酸，杂质都较好溶解在溶剂中，生成的皂脚杂质含量少，使得后续提取高纯度阿魏酸成为可能。本方法工艺简化，能提高制品质量、提高制品得率，降低制品成本，是一种实现高品质米糠油、阿魏酸联产的新方法。

具体实施方式

实施例1：在150T/D米糠浸出、30T/D米糠油精炼及60KG/D阿魏酸制备生产线上，采用溶剂为工业正已烷，采用的原料米糠中油脂酸价25，米糠油中含谷维素2.5%，含蜡量0.8%，依次步骤为：

1）浸出,温度55℃,时间45min,溶剂物料体积比:0.8：1

2)过滤,过滤目数40目；

3）脱蜡：混合溶液温度降至10℃，养晶12hr，离心分离；

4）蒸发1，经过第一次蒸发后混合溶液浓度60%，蒸发温度温度控制在65℃；

5）调配1，经第一蒸发器后的混合溶液，加入新鲜溶剂，使目标浓度控制在50%；

6）脱胶，磷酸浓度为75%，加入油量0.2%，反应温度65℃左右，反应时间15min；

7）脱酸1及分离，碱液浓度16Be，加碱量为70%*7.13*10^-4*(25-4)*毛油重量；反应时间40min，温度50℃，脱酸1后的油酸价4mgKOH／g；

8）调配2，加入新鲜溶剂，使目标浓度控制在50%；

9）脱酸2及分离，碱液浓度24Be，加碱量为1.2*7.13*10^-4*(4-0.8)*毛油重，反应时间15min，温度50℃，脱酸2后的油价0.8mgKOH/g；

10）蒸发2，经过第二次蒸发后混合溶液浓度在93%，蒸发温度温度控制在90℃

11）汽提，浸出毛油溶剂含量在100PPM以内，汽提温度110℃；

12）脱色过滤，白土加入量：2.5%油重，脱色温度110℃，真空：-0.095Mpa,反应时间35min，后过滤；

13）脱臭：直接蒸汽：加入量1%，脱臭温度240℃，真空：266Pa,反应时间40min，后得成品米糠油24吨/天，产品符合国家三级油标准；

14）皂化分离，将脱酸2分离出的皂脚，加入：40%浓度、用量6倍皂脚量的异丙醇溶解，后加入30Be,谷维素含量2倍量碱液，进行补充皂化；皂化:时间3小时，在搅拌转速80转/分钟、温度120℃，压力0.2Mpa下进行；反应完成并静置1小时后，取下层清液；

15）下层溶剂回收，绝对压力0.03MPa下，进行负压回收溶剂；

16)酸化及过滤，下层清液加入酸溶液酸沉后过滤，所述酸溶液是盐酸，PH3，

17)脱色精制，将阿魏酸粗品在10倍水量，水温70℃下溶解，加入3%原料量活性碳进行脱色，反应时间30min后，过滤，滤清液冷却至18℃，过滤分离得精制阿魏酸制品，所述的脱色精制进行3次；

18)真空低温干燥，在真空低温度60℃下进行低温干燥，得阿魏酸60KG/D，纯度98.25%。与传统工艺相比，采用本技术生产,阿魏酸产品得率提高2KG/天,米糠油精炼（含阿魏酸提取）综合生产成本降低23元/吨。

实施例2：在150T/D米糠浸出、30T/D米糠油精炼及60KG/天阿魏酸制备生产线上，采用溶剂工业正已烷生产，原料米糠中油脂酸价10，米糠油中含谷维素2.5%，含蜡量0.8%，依次步骤为：

1）浸出,温度57℃,时间45min,溶剂与物料的体积比:1：1

2)过滤,过滤目数40目；

3）脱蜡：混合溶液温度降至15℃，养晶12hr,离心分离；

4）蒸发1，6经过第一次蒸发后混合溶液浓度在40%，蒸发温度70℃；

5）调配1，经第一蒸发器后的混合溶液,加入二蒸后的混合溶液，目标浓度50%;

6）脱胶，磷酸浓度为10%，加入油量0.2%，反应温度65℃，反应时间105min。

7）脱酸1及分离，碱液浓度14Be，反应时间35min，温度45℃，脱酸1后的油酸价3mgKOH／g；加碱量为60%*7.13*10^-4*(10-3)*毛油重；

8）调配2，加入浓混合溶液（用二蒸后的混合溶液），使目标浓度控制在50%;

9）脱酸2及分离，碱液浓度10%，反应时间18min，温度55℃，脱酸2后的油酸价0.2mgKOH／g；加碱量为1.1*7.13*10^-4*(3-0.2)*毛油重；

10）蒸发2，经过第二次蒸发后混合溶液浓度在90%，蒸发温度温度100℃；

11）汽提，浸出毛油溶剂含量在100PPM以内，汽提温度110℃。

12）脱色过滤，白土加入量：2%油重，脱色温度110℃，真空：-0.095Mpa,反应时间45min，后过滤；

13）脱臭：直接蒸汽：加入量1%，脱臭温度250℃，真空：133Pa,反应时间40min，后得成品米糠油26T/D，符合国家二级油标准；

14）皂化分离，加入：50%浓度、用量5倍皂脚量的异丙醇溶解，后加入30Be,谷维素含量2倍量碱液进行补充皂化；皂化时间5小时，在搅拌转速60转/分钟、温度120℃、压力0.2Mpa下进行；反应完成静置1小时后取下层清液。

15）下层溶剂回收，在绝对压力小于0.03MPa下，进行负压回收；

16)酸化及过滤，加入硫酸，pH4，后过滤得阿魏酸粗品，

17)脱色精制，在10倍水量，水温70℃下溶解阿魏酸粗品，加入4%阿魏酸粗品活性碳进行脱色，反应时间25min后过滤，滤清液冷却至18-22℃左右过滤分离得精制阿魏酸制品，所述的脱色精制进行3次；

18)真空低温干燥，在真空低温度60℃下进行低温干燥，得阿魏酸60KG/D，纯度98.25%；与传统工艺相比，采用本技术生产,阿魏酸产品得率提高2KG/天；米糠油精炼（含阿魏酸提取）综合生产成本降低25元/吨。

实施例3：在150T/D米糠浸出、30T/D米糠油精炼及60KG/天阿魏酸制备生产线上，采用溶剂工业正已烷生产，原料米糠中油脂酸价5，米糠油中含谷维素2.5%，含蜡量0.8%，依次步骤为：

1）浸出,温度57℃,时间45min,溶剂物料体积比:0.8：1

2)过滤,过滤目数60目；

3）脱蜡：混合溶液温度降至7℃，养晶12hr,离心分离；

4）蒸发1，经过第一次蒸发后混合溶液浓度在60%，蒸发温度70℃；

5）调配1，经第一蒸发器后的混合溶液,加入浓混合溶液，目标浓度50%;

6）脱胶，磷酸浓度为12%，加入油量0.1%，反应温度65℃左右，反应时间15min。

7）脱酸1及分离，因原料毛油的酸价较低，可直接一次脱酸工艺，无需两次脱酸，故无需此步；

8）调配2，因上述脱酸1无需，故亦无此步调配需要；

9）脱酸2及分离，碱液浓度22Be，反应时间20min，温度55℃,脱酸2后的酸价0.1mgKOH/g,加碱量为1.2*7.13*10^-4*(5-0.1)*毛油重；

10）蒸发2，经过第二次蒸发后混合溶液浓度在98%，蒸发温度温度控制在100℃；

11）汽提，浸出毛油溶剂含量在100PPM以内，汽提温度110℃。

12）脱色过滤，白土加入量：1%油重，脱色温度110℃，真空：-0.095Mpa,反应时间40min，后过滤；

13）脱臭：直接蒸汽：加入量1.5%油重，脱臭温度250℃，真空：133Pa,反应时间40min，后得成品米糠油,符合国家二级油标准；

14）皂化分离，将步骤9）脱酸2分离出的皂脚，加入：60%浓度、用量5倍皂脚量的异丙醇溶解，后加入40Be,谷维素含量1.5倍量碱液进行补充皂化；皂化时间3小时，在搅拌转速60转/分钟、温度110℃，压力0.3Mpa下进行；反应完成静置1小时后取下层清液。

15）下层溶剂回收，在绝对压力0.03MPa下，进行负压回收溶剂。

16)酸化及过滤，加入盐酸，使达pH4，后过滤。

17)脱色精制，加8倍水量，水温70℃下溶解，加入4%原料量活性碳进行脱色，反应时间30min后过滤，滤清液冷却至18-22℃左右过滤分离得精制阿魏酸制品，所述的脱色精制进行3次；

18)真空低温干燥，在真空低温度60℃下进行低温干燥，得阿魏酸61KG/D，纯度98.30%。与传统工艺相比，采用本技术生产,阿魏酸产品得率提高3KG/天，米糠油精炼（含阿魏酸提取）综合生产成本降低30元/吨。

Claims (1)

1.一种从米糠中实现米糠油、阿魏酸联产的制备方法，其特征是包括以下步骤：

1）浸出,加入正已烷或异已烷作为溶剂，将米糠中的油脂浸出出来,浸出温度50-55℃,时间40-60min；

2)过滤,将浸出出来的混合溶液经过过滤器过滤，过滤目数40-60目；

3）脱蜡：将过滤后的混合溶液温度降至7-12℃，养晶12hr,然后离心分离，将蜡脱出；

4）蒸发1，将离心分离之后的混合溶液初步去除部分溶剂，经过第一次蒸发后，将混合溶液浓度控制在45%-65%，蒸发温度控制在60-70℃；

5）调配1，经第一次蒸发后的混合溶液，根据实际浓度差异加入浓混合溶液或新鲜溶剂调配，浓混合溶液采用二蒸后的混合溶液，调配后使目标浓度控制在48-53%;

6）脱胶，将调配1后的混合溶液中加入磷酸进行脱胶，将油脂中的非水化磷脂转化为水化磷脂，从而脱去胶体杂质；所述磷酸浓度为75-85%，加入量为油量的0.1%-0.3%，反应温度60-70℃，反应时间10-20min；

7）脱酸1及分离，将脱胶后的混合溶液中加入碱液与油脂中部分的游离脂肪酸反应形成皂脚，并以离心方法将皂脚分离；生成的皂脚同时也吸附部分胶质、色素和微量元素等；所述的碱液浓度8～20Be，加碱量为（50-90%）*7.13*10^-4*（待脱酸前酸价-已脱酸后酸价）*毛油重量；反应时间30-45min，温度45-50℃，脱酸1后的油酸价控制在3-6mgKOH/g；

8）调配2，经脱酸1及分离后的混合溶液，根据实际浓度差异加入浓混合溶液或新鲜溶剂调配，浓混合溶液采用二蒸后的混合溶液，调配后使目标浓度控制在48-53%；

9）脱酸2及分离，在经调配2后的混合溶液中加入碱液与油脂中部分的游离脂肪酸反应形成皂脚，并以离心方法将皂脚与混合溶液分离；碱液浓度16～24Be，加碱量为（1.1-1.2）*7.13*10^-4*（待脱酸前酸价-已脱酸后酸价）*毛油重量；反应时间12-22min，温度50-55℃，控制脱酸2后的油酸价小于或等于1mgKOH/g；

10）蒸发2，将脱酸2及分离步骤后的混合溶液进一步去除部分溶剂，经过第二次蒸发后，混合溶液浓度在93%-98%，蒸发温度控制在90-100℃；

11）汽提，将蒸发2步骤后的混合溶液进行水蒸汽蒸馏，以将混合溶液中的溶剂进一步去除，使汽提后的溶液成为浸出毛米糠油，所述的浸出毛米糠油中的溶剂含量在100PPM以内，汽提温度100-110℃；

12）脱色过滤，将浸出毛米糠油干燥脱溶后，加入白土进行脱色，白土加入量：1-3%油重，脱色温度90-110℃，真空-0.095Mpa,反应时间30-40min，然后过滤；

13）脱臭，将脱色过滤后的滤清液进行水蒸汽蒸馏脱臭，直接蒸汽加入量：1-3%油重，脱臭温度230-270℃，真空133-399Pa,反应时间20-45min，然后得成品米糠油；

14）皂化分离，将从步骤9）脱酸2分离出的皂脚中，加入：30-60%浓度、4-10倍皂脚量的异丙醇加以溶解，然后加入20-40Be,谷维素含量1.5-3倍量碱液进行补充皂化，皂化时间2-6小时，在搅拌转速40-80转/分钟，温度100-150℃，压力0.1-0.4Mpa下进行；反应完成，静置1小时后，取出下层清液；

15）下层溶剂回收，在绝对压力小于0.03MPa的低温真空下，将下层溶剂进行负压回收；

16)酸化及过滤，将下层清液加入酸溶液进行酸沉后，过滤得到阿魏酸粗品，所述酸溶液是盐酸或硫酸，pH值为2-6；

17)脱色精制，将阿魏酸粗品在5-15倍水量，水温60-90℃下溶解，加入2-6%阿魏酸粗品量的活性碳进行脱色，反应时间10-30min后过滤，滤清液冷却至18-22℃，过滤分离得精制阿魏酸制品，所述的脱色精制进行2-3次；

18)真空低温干燥，将脱色精制后的阿魏酸，在真空低温度60-70℃下进行低温干燥，得到阿魏酸产品。