CN108690717A - 一种米糠油精炼转化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种米糠油精炼转化方法，属于油脂精炼加工技术领域，其特征在于：包括脱胶工艺、脱酸工艺和皂角转化工艺，本发明的有益效果是:本工艺采用的低温溶剂水化脱胶法，创造性地将乙醚作为助剂加入到米糠毛油中与磷酸协同对油脂进行水化脱胶，该法有效地降低了体系的黏度，实现了低温条件下的水化脱胶，避免了高温水化脱胶对油脂的氧化；本工艺采用低浓度的乙醇水溶液，结合配合使用的皂角转化工艺，大大降低了乙醇的使用浓度，很大程度降低了生产成本和难度；本工艺设置的皂角转化，创造性地对脂肪酸层、乳化层和酸水层进行分层处理，减少了酸水的产生，并通过套用有效地降低了酸利用量，避免了对环境的污染。

Description

一种米糠油精炼转化方法

技术领域

本发明属于油脂精炼加工技术领域，更具体地涉及一种米糠油精炼转化方法。

背景技术

油脂的精炼亦称"炼油"，是指清除植物油中所含固体杂质、游离脂肪酸、磷脂、胶质、蜡、色素、异味等的一系列工序的统称。一般包括脱胶、脱酸、脱色和脱臭等工序。

目前脱胶工序多采用水化脱胶，水化脱胶是先在油中加人一定量的水，水和油中的亲水性磷脂化合，形成絮状物而沉淀，从油中分离，然后在油中加入定量的磷酸、柠檬酸或硫酸等，以破坏疏水性磷脂，使磷脂的亲水性增大，亲油性减少与油分离，其主要目的是在碱炼时提高油皂的分离效率。在分离过程中需要在高温条件下进行，高温容易对油脂产生氧化反应，对油脂的品质产生影响。

目前脱酸工序多采用纯度较高的酒精进行分离，如专利号为201010524894.6的国家发明专利公开了高谷维素米糠油双相萃取脱酸精炼工艺，该工艺包括磷酸脱胶、离心分离、双相萃取脱酸、分液蒸馏脱除溶剂、真空干燥、吸附脱色、脱臭、脱蜡等工序。该法公开了利用磷酸在70-80℃条件下进行脱胶后，将油层利用高浓度醇和萃取剂进行双相萃取脱酸；然而高纯度的醇类生产成本较高，如果降低醇的浓度，又因为后续的脂肪酸钠转化工艺中大大增加了酸废水的生成量。

这是因为脱酸后的醇相中会残留大量的脂肪酸钠，也就是我们常说的皂角，目前对皂角的处理为酸化法，如专利号为201510894806.4的国家发明专利公开了一种皂脚或/和油脚加压反应生产酸化油新方法，该法采用的是一次酸化法，将油层和水层一起进行酸化，由于降低了醇的浓度，这样会产生大量的酸废水。

发明内容

为解决上述问题，克服现有技术的不足，本发明提供了一种具有低温溶剂水化脱胶法、低浓度醇脱酸法及与之相配合的皂角转化工艺的米糠油精炼转化方法，能够有效的解决高温容易对油脂的品质产生影响和低浓度醇给后续的脂肪酸钠转化工艺中大大增加了酸废水的生成量的问题。

本发明解决上述技术问题的具体技术方案为：米糠油精炼转化方法，其特征在于：包括脱胶工艺、脱酸工艺和皂角转化工艺：

（Ⅰ）所述脱胶工艺采用低温溶剂水化脱胶法，包括将米糠毛油投入萃取罐内，加入适量的脱胶助剂，搅拌溶解，然后加入磷酸，反应30分钟后，再加入蒸馏水，充分搅拌并静止分层得到上层的溶剂层和下层的水胶层；

（Ⅱ）所述脱酸工艺是指将步骤（Ⅰ）中得到的所述溶剂层加入适量的乙醇水溶液，充分搅拌后加入氢氧化钠调pH至8-9，静止分层后得到含有脂肪酸钠层的下层乙醇水层和上层米糠油层；将所述上层米糠油层再加同浓度的乙醇水溶液洗涤至中性，得到洗涤乙醇水溶液和洗涤后的米糠油层，并将所述洗涤后的米糠油层采用蒸馏的方式分离脱胶溶剂后，得到米糠油；将所述下层乙醇水层采用蒸馏的方式分离乙醇，得到皂角溶液。

进一步地，所述的脱胶助剂为乙醚或石油醚或两种的混合物。

进一步地，步骤（Ⅰ）中所述的磷酸的加入量为米糠毛油体积的0.03-0.06%，蒸馏水的加入量为米糠毛油体积的15-30%，所述脱胶助剂的的加入量为米糠毛油体积的3-5倍。

进一步地，步骤（Ⅱ）中所述的乙醇水溶液的浓度为35-45%，乙醇水溶液的加入量为米糠毛油体积的1.5-3倍。

进一步地，所述的皂角转化工艺是指将所述皂角溶液加热至80℃，加硫酸至pH至7，充分搅拌并静止分层得到上层的脂肪酸层Ⅰ、中层的乳化层和下层的酸水层Ⅰ。

进一步地，将所述的乳化层加硫酸酸化至pH至1-2，充分搅拌并静止分层得到上层的脂肪酸层Ⅱ和下层的酸水层Ⅱ。

进一步地，将所述脂肪酸层Ⅰ和脂肪酸层Ⅱ合并利用水洗涤至中性，采用蒸馏的方式分离得到纯净的脂肪酸。

进一步地，将所述酸水层Ⅰ和所述酸水层Ⅱ合并，套用于乳化层的酸化步骤。

进一步地，所述步骤（Ⅰ）中所述水胶层加入适量所述的洗涤溶剂进行洗涤，得到洗涤胶层和洗涤脱胶溶剂，所述洗涤胶层作为加工提取磷脂的原材料。

本发明的有益效果是：本工艺采用的低温溶剂水化脱胶法，创造性地将乙醚作为助剂加入到米糠毛油中与磷酸协同对油脂进行水化脱胶，该法有效地降低了体系的黏度，实现了低温条件下的水化脱胶，避免了高温水化脱胶对油脂的氧化；本工艺采用低浓度的乙醇水溶液，结合配合使用的皂角转化工艺，大大降低了乙醇的使用浓度，很大程度降低了生产成本和难度；本工艺设置的皂角转化，创造性地对脂肪酸层、乳化层和酸水层进行分层处理，减少了酸水的产生，并通过套用有效地降低了酸利用量，避免了对环境的污染。

具体实施方式：

在本发明的描述中具体细节仅仅是为了能够充分理解本发明的实施例，但是作为本领域的技术人员应该知道本发明的实施并不限于这些细节。另外，公知的结构和功能没有被详细的描述或者展示，以避免模糊了本发明实施例的要点。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的具体实施方式：米糠油精炼转化方法，其特征在于：包括脱胶工艺、脱酸工艺和皂角转化工艺，

（Ⅰ）所述脱胶工艺采用低温溶剂水化脱胶法，包括将米糠毛油投入萃取罐内，加入适量的脱胶助剂，搅拌溶解，然后加入磷酸，反应30分钟后，再加入蒸馏水，充分搅拌并静止分层得到上层的溶剂层和下层的水胶层；

（Ⅱ）所述脱酸工艺是指将步骤（Ⅰ）中得到的所述溶剂层加入适量的乙醇水溶液，充分搅拌后加入氢氧化钠调pH至9，静止分层后得到含有脂肪酸钠层的下层乙醇水层和上层米糠油层；将所述上层米糠油层再加同浓度的乙醇水溶液洗涤至中性，得到洗涤乙醇水溶液和洗涤后的米糠油层，并将所述洗涤后的米糠油层采用蒸馏的方式分离脱胶溶剂后，得到米糠油；将所述下层乙醇水层采用蒸馏的方式分离乙醇，得到皂角溶液；

进一步地，所述的脱胶助剂为乙醚或石油醚或两种的混合物；

进一步地，步骤（Ⅰ）中所述的磷酸的加入量为米糠毛油体积的0.05%，蒸馏水的加入量为米糠毛油体积的20%，所述脱胶助剂的的加入量为米糠毛油体积的3倍；

进一步地，步骤（Ⅱ）中所述的乙醇水溶液的浓度为40%，乙醇水溶液的加入量为米糠毛油体积的2倍，

进一步地，所述的皂角转化工艺是指将所述皂角溶液加热至80℃，加硫酸至pH至7，充分搅拌并静止分层得到上层的脂肪酸层Ⅰ、中层的乳化层和下层的酸水层Ⅰ，

进一步地，将所述的乳化层加硫酸酸化至pH至1，充分搅拌并静止分层得到上层的脂肪酸层Ⅱ和下层的酸水层Ⅱ；

进一步地，将所述脂肪酸层Ⅰ和脂肪酸层Ⅱ合并利用水洗涤至中性，采用蒸馏的方式分离得到纯净的脂肪酸；

进一步地，将所述酸水层Ⅰ和所述酸水层Ⅱ合并，套用于乳化层的酸化步骤；

进一步地，所述步骤（Ⅰ）中所述水胶层加入适量所述的洗涤溶剂进行洗涤，得到洗涤胶层和洗涤脱胶溶剂，所述洗涤胶层作为加工提取磷脂的原材料。

进一步地，洗涤溶剂为乙醚或石油醚或两种的混合物。

Ⅰ：为了更加直观的展现本发明低温溶剂水化脱胶法的优势，特以：

试验1：本发明一种米糠油精炼转化方法—采用低温溶剂水化脱胶法；

试验2：现有技术Ⅰ—无溶剂高温脱胶法进行对比（该法按照国家发明专利专利号为201010524894.6公开的高谷维素米糠油双相萃取脱酸精炼工艺，以援引方式引入）；

试验3：以对照试验Ⅰ—采用无溶剂低温脱胶法进行空白对比，以温度作为单因素变量对米糠油的品质和胶层制备磷脂产量进行对比；

并依据GB/T 21121-2007对于动植物油脂氧化稳定性的测定的检测方法和重量法，对米糠油的过氧化值的测定和磷脂产量的测定，试验结果如下：

表1：对于不同水化脱胶法效果对比试验

组

组别

溶剂

反应介质

反应剂

反应温度

米糠油的过氧化值

磷脂产量/g

1

本发明

乙醚

水

磷酸

常温

0.5

3

2

现有技术Ⅰ

无

水

磷酸

80℃

2.0

2.5

3

对照试验Ⅰ

无

水

磷酸

常温

1.5

2.2

由表1数据分析可知：相同含量的米糠毛油200g，通过不同的水化脱胶法得到的实验数据如下所示：试验1中为本发明采用乙醚作为脱胶助剂，在常温条件下于水反应介质的环境中，加入磷酸进行水化脱胶，得到的米糠油的过氧化值为0.5，磷脂产量为2.1%；试验2中为现有技术Ⅰ无脱胶助剂，在80℃的高温条件下于水反应介质的环境中，加入磷酸进行水化脱胶，得到的米糠油的过氧化值为2.0；试验3中为对照试验Ⅰ无反应溶剂，在常温条件下在水反应介质的环境中，加入磷酸进行水化脱胶，得到的米糠油的过氧化值为1.5；

由以上数据分析可知：本发明所使用的乙醚作为脱胶助剂，有利于磷脂的分离，磷脂中夹带的油脂数量少；并且不使用高温，不容易产生油脂氧化问题，油脂中的过氧化值相对较低。

Ⅱ：为了更加直观的展现本发明的低浓度醇的脱酸工序与低浓度醇的脱酸工序相配合的皂角转化工艺的优势，特以相同条件下采用相同的水化法得到的相同含量相同质量的上层溶液，以相同的溶剂6号溶剂油即石油醚作为提取溶剂，采用不同的酸化法和皂角转化方法对废水产量和油脂产量进行对比试验，具体为：

试验5：为以本发明一种米糠油精炼转化方法—采用低浓度醇的脱酸工序，将醇蒸馏分离后，并配合对脂肪酸层、乳化层和酸水层进行分层处理的中性油脂酸化方法的皂角转化工艺；

试验6：为现有技术Ⅰ国家发明专利专利号为201010524894.6公开的高谷维素米糠油双相萃取脱酸精炼工艺中高浓度醇的脱酸工序与现有技术Ⅱ专利号为201510894806.4的国家发明专利公开了一种皂脚或/和油脚加压反应生产酸化油新方法中利用一次酸化法即将油层和水层一起进行酸化的结合进行对比；

试验7：为对照试验Ⅱ，采用低浓度醇的脱酸工序，将醇蒸馏分离后，并利用一次酸化法即将油层和水层一起进行酸化，将以上试验组得到的酸废水的质量、成品油脂的产量和生产运行成本进行比对，其他条件一致，

试验8：为对照试验Ⅲ，采用高浓度醇的脱酸工序，将醇蒸馏分离后，并利用中性油脂酸化方法即对脂肪酸层、乳化层和酸水层进行分层处理的中性油脂酸化方法的皂角转化工艺，将以上试验组得到的酸废水的质量、成品油脂的产量和生产运行成本进行比对，其他条件一致，试验结果如下：

表2：对于不同脱酸法和皂角转化方法对废水产量和油脂产量的对比试验

组

组别

乙醇浓度

萃取溶剂

皂角转化

皂角+水/毛油

酸水产量

生产成本

污水处理难度

油脂产量

4

本发明

40%

石油醚

中性油脂酸化方法

8%

0.5%

低

低

85%

5

现有技术Ⅰ与现有技术Ⅱ的结合

无水乙醇

石油醚

一次酸化法

5%

5.0%

高

中

82%

6

对照试验Ⅱ

40%

石油醚

一次酸化法

8%

8%

中

高

84%

7

对照试验Ⅲ

无水乙醇

石油醚

中性油脂酸化方法

5%

0.3%

低

低

83%

由表2数据分析可知：在相同条件下采用相同的水化法得到的相同含量相同质量的上层溶液，试验4中，以40%浓度的萃取乙醇浓度，对水化法得到上层溶液进行萃取，并将萃取分离得到的下层，进行皂角转化工艺的操作，样品毛油酸价为20，脱酸后油脂数量85%，脂肪酸为12%，皂角与水总质量与毛油的质量比为8%，利用中性油脂酸化方法处理后产生的废水产生量仅为0.5%；其中酸水产量远远小于试验5的5%和对照试验Ⅱ的8%，且油脂的产量与试验5、对照试验Ⅱ和对照试验Ⅲ无显著性差别。

综上所述：本发明较好地实现了油脂与磷脂的分离，减少了磷脂中夹带中性油脂的问题，提高了油脂的收率，并且降低了油脂因高温加工中所产生的过氧化值增高问题，使得油脂更容易储存；在皂角转化过程中，高浓度的醇容易使得油脂分层不彻底，油脂收率下降；并且高浓度醇回收不容易，使用成本高，常规工艺的一次酸化法酸水的处理量较大，本发明在实际生产中更具优势。

Claims (10)

1.一种米糠油精炼转化方法，其特征在于：包括脱胶工艺、脱酸工艺和皂角转化工艺：

（Ⅰ）所述脱胶工艺采用低温溶剂水化脱胶法，包括将米糠毛油投入萃取罐内，加入适量的脱胶助剂，搅拌溶解，然后加入磷酸，反应30分钟后，再加入蒸馏水，充分搅拌并静止分层得到上层的溶剂层和下层的水胶层；

（Ⅱ）所述脱酸工艺是指将步骤（Ⅰ）中得到的所述溶剂层加入适量的乙醇水溶液，充分搅拌后加入氢氧化钠调pH至8-9，静止分层后得到含有脂肪酸钠层的下层乙醇水层和上层米糠油层；将所述上层米糠油层再加同浓度的乙醇水溶液洗涤至中性，得到洗涤乙醇水溶液和洗涤后的米糠油层，并将所述洗涤后的米糠油层采用蒸馏的方式分离脱胶溶剂后，得到米糠油；将所述下层乙醇水层采用蒸馏的方式分离乙醇，得到皂角溶液。

2.根据权利要求1所述的米糠油精炼转化方法，其特征在于所述的脱胶助剂为乙醚或石油醚或两种的混合物。

3.根据权利要求1所述的米糠油精炼转化方法，其特征在于步骤（Ⅰ）中所述的磷酸的加入量为米糠毛油体积的0.03-0.06%，蒸馏水的加入量为米糠毛油体积的15-30%，所述脱胶助剂的的加入量为米糠毛油体积的3-5倍。

4.根据权利要求1所述的米糠油精炼转化方法，其特征在于步骤（Ⅱ）中所述的乙醇水溶液的浓度为35-45%，乙醇水溶液的加入量为米糠毛油体积的1.5-3倍。

5.根据权利要求1所述的米糠油精炼转化方法，其特征在于所述的皂角转化工艺是指将所述皂角溶液加热至80℃，加硫酸至pH至7，充分搅拌并静止分层得到上层的脂肪酸层Ⅰ、中层的乳化层和下层的酸水层Ⅰ。

6.根据权利要求5所述的米糠油精炼转化方法，其特征在于将所述的乳化层加硫酸酸化至pH至1-2，充分搅拌并静止分层得到上层的脂肪酸层Ⅱ和下层的酸水层Ⅱ。

7.根据权利要求6所述的米糠油精炼转化方法，其特征在于将所述脂肪酸层Ⅰ和脂肪酸层Ⅱ合并利用水洗涤至中性，采用蒸馏的方式分离得到纯净的脂肪酸。

8.根据权利要求6所述的米糠油精炼转化方法，其特征在于将所述酸水层Ⅰ和所述酸水层Ⅱ合并，套用于乳化层的酸化步骤。

9.根据权利要求1所述的米糠油精炼转化方法，其特征在于所述步骤（Ⅰ）中所述水胶层加入适量洗涤溶剂进行洗涤，得到洗涤胶层和洗涤脱胶溶剂，所述洗涤胶层作为加工提取磷脂的原材料。

10.根据权利要求9所述的米糠油精炼转化方法，其特征在于所述洗涤溶剂为乙醚或石油醚或两种的混合物。