CN108774280B - 一种低残容植物甾醇酯的制备方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低残容植物甾醇酯的制备方法及系统，包括，将植物甾醇和脂肪酸甲酯混合，在85～90℃至完全溶解，再升温，抽真空，加入质量分数为40～50％甲醇钠甲醇溶液，保持真空状态继续反应4～8小时，反应后梯度降温，得到反应后的物料；洗涤所述反应后的物料至油层为中性，再加入活性白土，搅拌，滤除白土后在0～50Pa、190～210℃下蒸馏，得到甾醇酯粗品；将所述甾醇酯粗品在‑750～‑700mbar的蒸汽下处理2～3h，得到甾醇酯产品。我方发明制得的植物甾醇酯，残容极低，酸值低，纯度高，色泽透亮，反应温和高效，符合绿色化学的特征。

Description

一种低残容植物甾醇酯的制备方法及系统

技术领域

本发明属于植物甾醇酯的制备技术领域，具体涉及一种低残容植物甾醇酯的制备方法及系统。

背景技术

植物油是植物甾醇含量较为丰富的食品之一，而其中玉米油中的植物甾醇含量较高。本品为白色粉末，也可有酯状溶于油脂。植物甾醇分为4-无甲基甾醇、4-甲基甾醇和4，4’-二甲基甾醇三类，无甲基甾醇主要有Β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇等，主要存在于植物的种子中植物甾醇的结构与动物性甾醇的结构基本相似，唯一不同之处是c-4位所连甲基数目及c-11位侧链的差异，正是这些侧链上的微小不同致使其具有不同生理功能。

由于植物甾醇环戊烷全氢菲结构，它在水中和油脂中都难溶，导致在人体内吸收率很低，生物可利用性差，这正是阻碍植物甾醇高效利用的最重要原因。有效的改进方法是把植物甾醇转化为植物甾酯，添加于保健食品、精炼油中，以改善植物甾醇在油脂中的溶解性，提高生物利用率，还可以改善产品的外观和口感。

国内对植物甾醇酯研究起步较晚，工业化生产存在着残容高、纯度低、酸值高、色泽过深的缺点。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有低残容植物甾醇酯的制备方法的技术空白，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是解决现有技术中的不足，提供一种低残容植物甾醇酯的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种低残容植物甾醇酯的制备方法，包括，将植物甾醇和脂肪酸甲酯混合，在85～90℃至完全溶解，再升温，抽真空，加入质量分数为40～50％甲醇钠甲醇溶液，保持真空状态继续反应4～8小时，反应后梯度降温，得到反应后的物料；洗涤所述反应后的物料至油层为中性，再加入活性白土，搅拌，滤除白土后在0～50Pa、190～210℃下蒸馏，得到甾醇酯粗品；将所述甾醇酯粗品在-750～-700mbar的蒸汽下处理2～3h，得到甾醇酯产品；所述甲醇钠甲醇溶液，其中，甲醇钠的质量为底物质量的2～3％。

作为本发明所述低残容植物甾醇酯的制备方法的一种优选方案，其中：所述再升温，其是将温度升至160～200℃。

作为本发明所述低残容植物甾醇酯的制备方法的一种优选方案，其中：所述脂肪酸甲酯，其质量与所述植物甾醇质量比为1:7～8。

作为本发明所述低残容植物甾醇酯的制备方法的一种优选方案，其中：所述梯度降温，其是将混合液降温至115～120℃保持1～2小时，然后降温至90～110℃。

作为本发明所述低残容植物甾醇酯的制备方法的一种优选方案，其中：所述搅拌，其是在真空、80～90℃、150～200r/min的条件下搅拌40～70min。

本发明的另一个目的是解决现有技术中的不足，提供一种低残容植物甾醇酯的制备系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种低残容植物甾醇酯的制备系统，包括，蒸汽动力单元，所述蒸汽动力单元包括蒸发设备、蒸汽输送管路和分流设备，所述分流设备通过所述蒸汽输送管路与所述蒸发设备连接；第一换热单元，其包括吸热设备，所述吸热设备分别通过第一输送管路和第一回液管路与冷却设备进行连接，形成循环回路；所述吸热设备内还设置有导热设备，所述导热设备用于盛放所述植物甾醇和脂肪酸甲酯的混合溶液，并通过所述第一换热单元对其进行加热溶解；第二换热单元，其包括散热设备，所述散热设备分别与所述第一换热单元以及蒸汽吸收单元进行连接；以及，蒸汽吸收单元，其包括吸收设备，且所述吸收设备分别通过第一循环管路和第二循环管路与所述蒸汽动力单元进行连接；所述吸收设备的内部还设置有冷水管，所述冷水管的两端穿出所述吸收设备，并分别外接第二输送管路和第二回液管路；所述第二输送管路和第二回液管路均与所述冷却设备进行连接；所述分流设备、第一换热单元、第二换热单元以及蒸汽吸收单元之间依次通过输送单元进行连接，所述输送单元包括第一输送管路、第二输送管路和第三输送管路；所述分流设备与所述第一换热单元之间通过所述第一输送管路进行连接，所述第一换热单元与第二换热单元之间通过所述第二输送管路进行连接，所述第二换热单元与蒸汽吸收单元之间通过所述第三输送管路进行连接；且所述第二输送管路上设置有节流设备；所述第一输送管路与第二输送管路的连接处具有散热管路，所述第二输送管路与第三输送管路的连接处具有吸热管路；所述散热管路位于所述吸热设备内部，所述吸热管路位于所述散热设备内部；所述输送单元至少设置有两组，且各管路均并排设置，其一段连接到所述分流设备，另一端连接到所述吸收设备内部。

作为本发明所述低残容植物甾醇酯的制备系统的一种优选方案，其中：所述低残容植物甾醇酯的制备系统还包括，过滤单元，包括过滤设备、气源通道、原料液输入管路和滤液输出管路，所述过滤设备上设置有原料液进口、第一压缩空气进口、固相出口和液相出口；所述原料液输入管路的一端与反应单元连接，另一端与所述原料液进口连接，其能够将来自所述反应单元内部的混合物料传输至所述过滤设备的内部；所述滤液输出管路与所述液相出口连接，能够将来自所述过滤设备内的滤液从所述液相出口排出。

作为本发明所述低残容植物甾醇酯的制备系统的一种优选方案，其中：所述过滤设备的内部设置有过滤组件，所述过滤组件与所述液相出口的内口端对接，并通过所述液相出口与所述滤液输出管路形成连通；所述滤液输出管路与所述液相出口一一对应，且至少设置有一组，所述滤液输出管路的外端均集中连接到滤液汇集管路上；所述气源通道包括第一气源流路、第二气源流路和第三气源流路，所述第一气源流路连接到所述第一压缩空气进口，所述第二气源流路连接到所述滤液汇集管路上，所述第三气源流路连接到所述反应单元内部；所述气源通道外接气源，并向所述第一气源流路、第二气源流路和第三气源流路提供压缩空气。

作为本发明所述低残容植物甾醇酯的制备系统的一种优选方案，其中：将所述反应单元内的混合物料注入所述过滤单元内，并经过所述过滤设备的过滤之后，所得的固相从所述固相出口排出，所得的液相从所述液相出口排出。

本发明所具有的有益效果：

我方发明制得的植物甾醇酯，残容极低，酸值低，纯度高，色泽透亮，反应温和高效，符合绿色化学的特征。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明第1～4个实施例中的整体系统分布示意图。

图2为本发明第1～4个实施例中的制冷系统工作流程图。

图3为本发明第1～4个实施例中的过滤单元系统分布示意图。

图4为本发明第1～4个实施例中的过滤设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

本实施例提供了所述低残容植物甾醇酯的制备方法的其中一种实施方式：

将玉米油脱臭馏出物和脂肪酸甲酯按8：1的质量比置于第一换热单元200的导热设备201a中进行混合，使其在90℃下完全溶解，得第一混合液；

将第一混合液转送至反应单元800内，反应单元800可以采用反应釜，并调节其夹套内的温度值，使得第一混合液被逐渐升温至190℃，抽真空，得第二混合液；

向反应单元800内加入质量分数为50％的甲醇钠甲醇溶液，甲醇钠的添加量是混合液质量的3％，并保持真空状态继续反应4小时，反应后将混合液降温至120℃保持1.5小时，然后降温至90℃；

向反应后的物料中加入纯水充分洗涤，洗涤液排入废水，油层多次水洗至中性。洗涤后的物料抽真空脱去水分。向洗涤、脱水后的物料中加入活性白土，在真空下，90℃搅拌约40min，搅拌速度为200r/min，得混合物料；

将反应单元800内的混合物料转入过滤单元700滤除白土后，在50Pa、200℃下蒸馏，得到甾醇酯粗品。

将甾醇酯粗品在-700mbar的蒸汽下处理3h，得到甾醇酯产品。

甾醇酯成品的色泽的测定采用GB/22460-2008《动植物油脂罗维朋色泽的测定》中的一些方法进行。根据甾醇酯色泽的深浅，黄值Y取55和35，玻璃比色槽用25.4mm小槽和133.4mm大槽。

经测定，实施例1中的甾醇酯产品纯度为98.1％，酸值为0.01KOH/g，色值R值为3.3，残容18ppm。

上述过程中的“低残容植物甾醇酯的制备方法”通过“低残容植物甾醇酯的制备系统”所实现完成。如图1～4所示，在本发明中，所述低残容植物甾醇酯的制备系统包括蒸汽动力单元100、第一换热单元200、第二换热单元300、蒸汽吸收单元400、输送单元500、节流设备600、过滤单元700和反应单元800。

其中，蒸汽动力单元100、第一换热单元200、第二换热单元300、蒸汽吸收单元400、输送单元500以及节流设备600共同实现上述对玉米油脱臭馏出物和脂肪酸甲酯混合物的“溶解”过程，因此本发明可以将“蒸汽动力单元100、第一换热单元200、第二换热单元300、蒸汽吸收单元400、输送单元500以及节流设备600”所构成的局部功能性系统定义为“制热系统”。“制热系统”中能够直接作为制热容器的末端设备为第一换热单元200中的吸热设备201加热升温。此外，本发明中的过滤单元700为能够使得固液分离的一套“过滤系统”。反应单元800为用于提供反应环境的容器，其可以采用反应釜。

基于上述，具体的：

蒸汽动力单元100包括蒸发设备101、蒸汽输送管路102和分流设备103，分流设备103通过蒸汽输送管路102与蒸发设备101连接；第一换热单元200包括吸热设备201；第二换热单元300包括散热设备301，散热设备301分别与第一换热单元200以及蒸汽吸收单元400进行连接；蒸汽吸收单元400，其包括吸收设备401，且吸收设备401分别通过第一循环管路402和第二循环管路403与蒸汽动力单元100进行连接。

具体的，蒸汽动力单元100用于生成并输送蒸汽。这里的“蒸汽”为制冷剂受热蒸发后的蒸汽，在本发明中，蒸发设备101可以采用锅炉或者蒸汽发生器，其内部盛有两种沸点不同的混合溶液，分别为制冷剂和吸收剂，两者能够互溶，且制冷剂的沸点低于吸收剂。而蒸发设备101用于加热并释放制冷剂，以形成高温高压的蒸汽，其外接蒸汽输送管路102，蒸汽输送管路102的末端连接到分流设备103，分流设备103用于将蒸汽输送管路102传来的蒸汽进行分路，分配给输送单元500的多组支路管道当中。

第一换热单元200用于吸收来自输送单元500的热量，使得高温高压的蒸汽放热后形成低温高压的液体状态。其中，吸热设备201为内部盛有水的容器，其可以通过水对散热管路205内的蒸汽进行吸热降温。此外，吸热设备201内还设置有导热设备201a，导热设备201a为用于作为加热导、热的罐体，其置于吸热设备201的水中。由于吸热设备201内的水对散热管路205不断吸热，因此，水温逐渐升高，将对导热设备201a进行“水浴加热”，以保证放于其中的玉米油脱臭馏出物和脂肪酸甲酯混合物体能够充分均匀受热溶解。

第二换热单元300设置于第一换热单元200与蒸汽吸收单元400之间，来自第一换热单元200的低温高压的液态制冷剂经过节流设备600的减压之后急速膨胀汽化，并吸收散热设备301内的大量热量。本发明中的节流设备600可以采用节流阀。

蒸汽吸收单元400用于制冷剂的回收和整体系统的循环制热，其吸收设备401通过第一循环管路402和第二循环管路403与蒸汽动力单元100进行连接。其中，第一循环管路402为蒸发设备101的底部与吸收设备401之间的连接管道，蒸发设备101内的溶液通过第一循环管路402输送至吸收设备401内部，用于吸收汽化的制冷剂。同时，第二循环管路403将吸收设备401内的溶液再次回送至蒸发设备101内，其输送动力通过第二循环管路403上的泵403a进行实现。

进一步的，分流设备103、第一换热单元200、第二换热单元300以及蒸汽吸收单元400之间依次通过输送单元500进行连接，输送单元500包括第一输送管路501、第二输送管路502和第三输送管路503。其中，分流设备103与第一换热单元200之间通过第一输送管路501进行连接，第一换热单元200与第二换热单元300之间通过第二输送管路502进行连接，第二换热单元300与蒸汽吸收单元400之间通过第三输送管路503进行连接，且第二输送管路502上设置有节流设备600。

进一步的，第一输送管路501与第二输送管路502的连接处具有散热管路205，其具有冷凝器的作用。第二输送管路502与第三输送管路503的连接处具有吸热管路302，其具有蒸发器的作用。散热管路205位于吸热设备201的内部，吸热管路302位于散热设备301的内部。

此外，在本发明中，吸热设备201分别通过第一输送管路202和第一回液管路203与冷却设备204进行连接，形成循环回路。由上述可知，吸热设备201内部盛有水，且吸热设备201的管壁上具有进水口和出水口。其出水口与第一输送管路202进行对接，第一输送管路202的另一端延伸至冷却设备204的上方。第一输送管路202上设置有输液泵，并通过输液泵将吸热设备201内的吸热水输送至冷却设备204。较佳的，第一输送管路202的末端头设置有喷淋头，使得水从喷淋头被雾化，更有利于快速降温冷却，最后冷却的水雾落入冷却设备204中，并通过第一回液管路203经由吸热设备201的进水口回流到吸热设备201中，形成循环回路。本发明中的冷却设备204为冷却塔。

在本发明中，第一输送管路202、第一回液管路203与冷却设备204的循环回路具有控制吸热设备201内的水温以及必要时的及时冷却作用。由于吸热设备201内的水对散热管路205不断吸热，因此，水温会逐渐升高，而为了保证玉米油脱臭馏出物和脂肪酸甲酯的溶解环境具备所需的水浴温度范围，需要通过第一输送管路202、第一回液管路203与冷却设备204的循环回路来进行平衡调节，使得水吸热升温的力度与冷却降温的力度持平在所需温度的平衡点，其中，具体温度值可以通过吸热设备201上的温度计进行实时监控。

与之相同的，吸收设备401的内部还设置有冷水管，冷水管的两端均穿出吸收设备401，分别外接第二输送管路404和第二回液管路405，且第二输送管路404和第二回液管路405均与(另一个)冷却设备204进行连接。其中，第二输送管路404的一端与吸收设备401内的冷水管连接，另一端延伸至(另一个)冷却设备204的上方。第二输送管路404上设置有输液泵，并通过输液泵将吸收设备401内的吸热水输送至(另一个)冷却设备204中。较佳的，第二输送管路404的末端头设置有喷淋头，使得水从喷淋头被雾化，更有利于快速降温冷却，最后冷却的水雾落入冷却设备204中，并通过第二回液管路405回流到吸收设备401中。

在本发明中，所述制热系统的工作流程如下所示：

首先，蒸发设备101对其内部的混合溶液进行加热，由于沸点不同，其中沸点较低的制冷剂直接蒸发，汽化成高温高压的蒸汽，并从蒸汽输送管路102经过分流设备103进入第一输送管路501中。与此同时的，还伴有另一个过程，即：由于制冷剂的汽化，蒸发设备101中吸收剂的溶液浓度越来越高，并从第一循环管路402进入吸收设备401中。

进入到第一输送管路501中的高温高压蒸汽被输送至散热管路205中。由于散热管路205位于吸热设备201的水中，因此水可以吸收散热管路205中高温高压蒸汽的热量，使得蒸汽降温液化，形成低温高压的液态制冷剂。与此同时的，由于吸热设备201中的水吸热将逐渐升温，而第一输送管路202可以将吸热升温的水引入冷却设备204中进行冷却，再次通过第一回液管路203将冷水回流到吸热设备201中参与工作，形成循环，因此吸热设备201中的水可以通过冷却设备204中的水循环力度进行温度调节，以保证玉米油脱臭馏出物和脂肪酸甲酯的所需溶解温度。

经过吸热设备201而冷却液化后的制冷剂通过第二输送管路502流向吸热管路302，吸热管路302位于散热设备301中。由于第二输送管路502上设置有节流设备600，使得低温高压的液态制冷剂在经过节流设备600降压并进入吸热管路302后，迅速膨胀，汽化吸热，形成低温蒸汽。

最后，低温蒸汽从吸热管路302进入第三输送管路503，并通过第三输送管路503进入吸收设备401内，被排放入吸收设备401内的吸收剂溶液所吸收。此时，吸收设备401内的吸收剂溶液溶度降低，并通过第二循环管路403上的泵403a输送到蒸发设备101内部，实现制冷剂和吸收剂的循环使用。在此过程中，吸收设备401内的温度通过第二输送管路404和第二回液管路405的循环回路进行冷却降温。

在本发明中，输送单元500可以至少设置有两组(本发明的说明书以及对应的附图中暂以三组管路进行说明，但不影响本发明的保护范围)，均通过分流设备103进行分路传输，且各管路均并排设置，其一段连接到所述分流设备103，另一端连接到所述吸收设备401内部。

具体的，若输送单元500分为三路，可分别设为A路、B路C路，三路管道规格相同，且并排设置。当三路管道全部开通时，散热设备301中可以均匀、高效制热。若仅开通任意一路，关闭其他两路的阀门时，管道内蒸汽压强增大，此时可以调节所开通一路上的减压阀进行减压处理，从而控制吸热设备201内的制热效果与制热空间位置。因此，在本发明中，用户可以根据实际需求任意开通管道，以及调节对应的减压阀进行控制制热的效果，并配合调节蒸发设备101的蒸发效率来控制散热设备301内的温度(其温度值可以通过设置于散热设备301上的温度计进行监控)。

所述低残容植物甾醇酯的制备系统中还包括一个重要的“过滤系统”为过滤单元700，其也能够对混合物料进行固液分离。在本发明中，过滤单元700，包括过滤设备701、气源通道702、原料液输入管路703和滤液输出管路704。其中的过滤设备701用于进行过滤处理；气源通道702用于外界施加压强，促进过滤的正常进行；原料液输入管路703为待分离料液的输入管道；滤液输出管路704为固液分离之后的液相输出管道。

其中，过滤设备701上设置有原料液进口701a、第一压缩空气进口701b、固相出口701c和液相出口701d。由于过滤单元700接收来反应单元800中的混合物料，因此相应的：反应单元800上具有第一进料接口801、第二进料接口802、第二压缩空气进口803和第一出料接口804。

原料液输入管路703的一端与反应单元800的第一出料接口804连接，另一端与原料液进口701a连接，并能够将来自反应单元800内部的混合物料传输至过滤设备701的内部。

滤液输出管路704与液相出口701d连接，能够将来自过滤设备701内的滤液从液相出口701d排出。具体的，过滤设备701的内部设置有过滤组件701e，其用于直接进行固液分离。过滤组件701e与液相出口701d的内口端对接，并通过液相出口701d与滤液输出管路704形成连通，因此，被过滤组件701e所过滤的液相能够从液相出口701d排出，并通过滤液输出管路704排出。

此处需要注意的是：本发明中的过滤组件701e包括过滤介质701e-1和集液管701e-2。集液管701e-2直接与液相出口701d的内口端对接，形成连通，每根集液管701e-2上能够同时连接有多个过滤介质701e-1，各个过滤介质所过滤得到的滤液均汇集到集液管701e-2上。此外，由上述可知，每根集液管701e-2与液相出口701d、滤液输出管路704三者一一对应，且至少设置有一组(可设置多组)，各条滤液输出管路704的外端均统一集中连接到滤液汇集管路705上，滤液汇集管路705为最终末端的总管。

此外，考虑到过滤设备701在工作的过程中，可能存在温度回升，可能对过滤的进程造成影响，因此在过滤设备701的外围还可以设置夹套，夹套的两侧分别设置有冷水进水接口701f和冷水出水接口701g，冷水进水接口701f外接冷水进水管701f-1，并向夹套内通入用于降温的冷水。而冷水出水接口701g外接冷水出水管701g-1，用于排出上述所通入的冷水。

过滤设备701的过滤行程动力来源于气源通道702。气源通道702包括第一气源流路702a、第二气源流路702b和第三气源流路702c，其中，第一气源流路702a连接到第一压缩空气进口701b，第二气源流路702b连接到滤液汇集管路705上，第三气源流路702c连接到第二压缩空气进口803上，并连通到反应单元800的内部。气源通道702外接气源处理器，并向第一气源流路702a、第二气源流路702b和第三气源流路702c提供压缩空气。

因此，过滤设备701的工作过程包括如下三步：一、开通第三气源流路702c，向反应单元800内部通入空气，由于气压的作用，使得反应单元800内部的混合物料被挤压而排出第一出料接口804、从原料液进口701a进入过滤设备701内部(此进料过程也可以通过其他输送机构实现)；二、开通第一气源流路702a，向过滤设备701内部通入空气，使得过滤设备701内的气压增强，液相部分受压从过滤介质701e-1进入集液管701e-2中，完成过滤，并最终从滤液输出管路704排出到滤液汇集管路705中(此为正吹过程)；三、关闭第三气源流路702c和第一气源流路702a，并开通第二气源流路702b，可以将空气从滤液汇集管路705反向吹到过滤介质701e-1，因而部分附着在过滤介质701e-1外表面上的固相也会被反向气流吹落，掉至固相出口701c处(此为反吹过程)。

经过上述的一个完成过程之后，混合物料中的固相部分会逐渐累积落于固相出口701c，最后统一排出。综上，当把反应单元800内的混合物料注入过滤单元700内，经过过滤设备701的过滤之后，所得的固相从固相出口701c排出，所得的液相从液相出口701d排出。

进一步的，为避免资源浪费，保证过滤的纯度，可以设置回液管组706，所述回液管组706包括第一回液管706a和第二回液管706b。其中，第一回液管706a的一端连接到过滤设备701的回液口701h上(过滤设备701下端设置的溢出通道)，另一端连接到第二进料接口802上；第二回液管706b的一端连接到滤液汇集管路705上，另一端与第一回液管706a一同连接到第二进料接口802上。因此，当仅使用过滤组件701e而得出的滤液中仍包含部分固相时，可以通过回液管组706进行回液再次收集，再次过滤，循环往复。

如图3、4，需要注意的是：当需要进行正吹过程时，可以打开第一气源流路702a、第三气源流路702c上的截止阀，同时打开原料液输入管路703、滤液输出管路704和滤液汇集管路705上的截止阀，并关闭第二气源流路702b和回液管组706上的截止阀；

当需要进行回液再次收集时，可以打开第一气源流路702a、第三气源流路702c上的截止阀，同时打开原料液输入管路703、滤液输出管路704和回液管组706上的截止阀，并关闭第二气源流路702b上的截止阀，其中，滤液汇集管路705上的截止阀可以根据情况选择打开或者不打开(过滤效果差时关闭滤液汇集管路705、过滤效果好时打开滤液汇集管路705)；

当需要进行反吹过程时，可以关闭第一气源流路702a、第三气源流路702c上的截止阀，同时关闭原料液输入管路703、滤液汇集管路705、回液管组706上的截止阀，并打开第二气源流路702b和滤液输出管路704上的截止阀。

实施例2

将玉米油脱臭馏出物和脂肪酸甲酯按8：1的质量比混合，在85℃下完全溶解，再升温至190℃，抽真空，得混合液；加入质量分数为45％的甲醇钠甲醇溶液，甲醇钠的添加量是混合液质量的2％，保持真空状态继续反应8小时，反应后将混合液降温至120℃保持2小时，然后降温至90℃。向反应后的物料中加入纯水充分洗涤，洗涤液排入废水，油层多次水洗至中性。洗涤后的物料抽真空脱去水分。向洗涤、脱水后的物料中加入活性白土，在真空下，90℃搅拌约60min，搅拌速度为150r/min，转入过滤机滤除白土后，在20Pa、200℃下蒸馏，得到甾醇酯粗品。

将甾醇酯粗品在-750mbar的蒸汽下处理2h，得到甾醇酯产品。

甾醇酯成品的色泽的测定采用GB/22460-2008《动植物油脂罗维朋色泽的测定》中的一些方法进行。根据甾醇酯色泽的深浅，黄值Y取55和35，玻璃比色槽用25.4mm小槽和133.4mm大槽。

经测定，实施例2中的甾醇酯成品纯度为96.2％，酸值为0.03KOH/g，色值R值为3.8，残容40ppm。

本实施例的上述实施方式采用实施例1中所述的低残容植物甾醇酯的制备系统来进行实现，其工作过程如图1～4所示。

实施例3

将大豆油脱臭馏出物和脂肪酸甲酯按7：1的质量比混合，在80℃下完全溶解，再升温至200℃，抽真空，得混合液；加入质量分数为45％的甲醇钠甲醇溶液，甲醇钠的添加量是混合液质量的3％，保持真空状态继续反应6小时，反应后将混合液降温至120℃保持2小时，然后降温至90℃。向反应后的物料中加入纯水充分洗涤，洗涤液排入废水，油层多次水洗至中性。洗涤后的物料抽真空脱去水分。向洗涤、脱水后的物料中加入活性白土，在真空下，80℃搅拌约70min，搅拌速度为150r/min，转入过滤机滤除白土后，在50Pa、200℃下蒸馏，得到甾醇酯粗品。

将甾醇酯粗品在-750mbar的蒸汽下处理2h，得到甾醇酯产品。

甾醇酯成品的色泽的测定采用GB/22460-2008《动植物油脂罗维朋色泽的测定》中的一些方法进行。根据甾醇酯色泽的深浅，黄值Y取55和35，玻璃比色槽用25.4mm小槽和133.4mm大槽。

经测定，实施例3中的甾醇酯成品纯度为96.4％，酸值为0.03KOH/g，色值R值为3.7，残容32ppm。

本实施例的上述实施方式采用实施例1中所述的低残容植物甾醇酯的制备系统来进行实现，其工作过程如图1～4所示。

实施例4

将大豆油脱臭馏出物和脂肪酸甲酯按8：1的质量比混合，在85℃下完全溶解，再升温至160℃，抽真空，得混合液；加入质量分数为45％的甲醇钠甲醇溶液，甲醇钠的添加量是混合液质量的2％，保持真空状态继续反应6小时，反应后将混合液降温至115℃保持2小时，然后降温至105℃。向反应后的物料中加入纯水充分洗涤，洗涤液排入废水，油层多次水洗至中性。洗涤后的物料抽真空脱去水分。向洗涤、脱水后的物料中加入活性白土，在真空下，85℃搅拌约50min，搅拌速度为200r/min，转入过滤机滤除白土后，在50Pa、200℃下蒸馏，得到甾醇酯粗品。

将甾醇酯粗品在-700mbar的蒸汽下处理3h，得到甾醇酯产品。

甾醇酯成品的色泽的测定采用GB/22460-2008《动植物油脂罗维朋色泽的测定》中的一些方法进行。根据甾醇酯色泽的深浅，黄值Y取55和35，玻璃比色槽用25.4mm小槽和133.4mm大槽。

经测定，实施例4中的甾醇酯成品纯度为96.9％，酸值为0.02KOH/g，色值R值为3.7，残容23ppm。

本实施例的上述实施方式采用实施例1中所述的低残容植物甾醇酯的制备系统来进行实现，其工作过程如图1～4所示。

值得一提的是，在传统工艺中，随着反应过程中高温以及其他条件的影响，往往制备的植物甾醇会色泽加深。而我方发明在实验中发现，植物甾醇酯的制备过程中，由于大豆油及玉米油脱臭馏出物成分的特殊性，加入甲醇钠后的反应将反应温度控制为160～200℃并配合降温至115～120℃保持1～2小时，然后降温至90～110℃的方法，能够有效地控制生色基团游离态的产生，从而有效防止制成的植物甾醇颜色变深，保证产品的色泽品质。

由此可见，我方发明制得的植物甾醇酯，残容极低，酸值低，纯度高，色泽透亮，反应温和高效，符合绿色化学的特征。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种低残容植物甾醇酯的制备方法，其特征在于：包括，

将植物甾醇和脂肪酸甲酯混合，在85~90℃至完全溶解，再升温，抽真空，加入质量分数为40~50%甲醇钠甲醇溶液，保持真空状态继续反应4~8小时，反应后梯度降温，得到反应后的物料；

洗涤所述反应后的物料至油层为中性，再加入活性白土，搅拌，滤除白土后在0~50Pa、190~210℃下蒸馏，得到甾醇酯粗品；

将所述甾醇酯粗品在-750~-700mbar的蒸汽下处理2~3h，得到甾醇酯产品；

所述甲醇钠甲醇溶液，其中，甲醇钠的质量为植物甾醇和脂肪酸甲酯的混合液质量的2~3%；

所述低残容植物甾醇酯的制备方法通过一种低残容植物甾醇酯的制备系统所实现完成，所述低残容植物甾醇酯的制备系统包括：

蒸汽动力单元（100），所述蒸汽动力单元（100）包括蒸发设备（101）、蒸汽输送管路（102）和分流设备（103），所述分流设备（103）通过所述蒸汽输送管路（102）与所述蒸发设备（101）连接；

第一换热单元（200），其包括吸热设备（201），所述吸热设备（201）分别通过第一输送管路（202）和第一回液管路（203）与冷却设备（204）进行连接，形成循环回路；所述吸热设备（201）内还设置有导热设备（201a），所述导热设备（201a）用于盛放所述植物甾醇和脂肪酸甲酯的混合溶液，并通过所述第一换热单元（200）对其进行加热溶解；

第二换热单元（300），其包括散热设备（301），所述散热设备（301）分别与所述第一换热单元（200）以及蒸汽吸收单元（400）进行连接；以及，

蒸汽吸收单元（400），其包括吸收设备（401），且所述吸收设备（401）分别通过第一循环管路（402）和第二循环管路（403）与所述蒸汽动力单元（100）进行连接；所述吸收设备（401）的内部还设置有冷水管，所述冷水管的两端穿出所述吸收设备（401），并分别外接第二输送管路（404）和第二回液管路（405）；所述第二输送管路（404）和第二回液管路（405）均与所述冷却设备（204）进行连接；

所述分流设备（103）、第一换热单元（200）、第二换热单元（300）以及蒸汽吸收单元（400）之间依次通过输送单元（500）进行连接，所述输送单元（500）包括第一输送管路（501）、第二输送管路（502）和第三输送管路（503）；

所述分流设备（103）与所述第一换热单元（200）之间通过所述第一输送管路（501）进行连接，所述第一换热单元（200）与第二换热单元（300）之间通过所述第二输送管路（502）进行连接，所述第二换热单元（300）与蒸汽吸收单元（400）之间通过所述第三输送管路（503）进行连接；且所述第二输送管路（502）上设置有节流设备（600）；

所述第一输送管路（501）与第二输送管路（502）的连接处具有散热管路（205），所述第二输送管路（502）与第三输送管路（503）的连接处具有吸热管路（302）；所述散热管路（205）位于所述吸热设备（201）内部，所述吸热管路（302）位于所述散热设备（301）内部；

所述输送单元（500）至少设置有两组，且各管路均并排设置，其一段连接到所述分流设备（103），另一端连接到所述吸收设备（401）内部；

所述低残容植物甾醇酯的制备系统还包括过滤单元（700）；所述过滤单元（700）包括过滤设备（701）、气源通道（702）、原料液输入管路（703）和滤液输出管路（704），所述过滤设备（701）上设置有原料液进口（701a）、第一压缩空气进口（701b）、固相出口（701c）和液相出口（701d）；所述原料液输入管路（703）的一端与反应单元（800）连接，另一端与所述原料液进口（701a）连接，其能够将来自所述反应单元（800）内部的混合物料传输至所述过滤设备（701）的内部；所述滤液输出管路（704）与所述液相出口（701d）连接，能够将来自所述过滤设备（701）内的滤液从所述液相出口（701d）排出；

所述过滤设备（701）的内部设置有过滤组件（701e），所述过滤组件（701e）与所述液相出口（701d）的内口端对接，并通过所述液相出口（701d）与所述滤液输出管路（704）形成连通；所述滤液输出管路（704）与所述液相出口（701d）一一对应，且至少设置有一组，所述滤液输出管路（704）的外端均集中连接到滤液汇集管路（705）上；

所述气源通道（702）包括第一气源流路（702a）、第二气源流路（702b）和第三气源流路（702c），所述第一气源流路（702a）连接到所述第一压缩空气进口（701b），所述第二气源流路（702b）连接到所述滤液汇集管路（705）上，所述第三气源流路（702c）连接到所述反应单元（800）内部；所述气源通道（702）外接气源，并向所述第一气源流路（702a）、第二气源流路（702b）和第三气源流路（702c）提供压缩空气；

将所述反应单元（800）内的混合物料注入所述过滤单元（700）内，并经过所述过滤设备（701）的过滤之后，所得的固相从所述固相出口（701c）排出，所得的液相从所述液相出口（701d）排出。

2.根据权利要求1所述低残容植物甾醇酯的制备方法，其特征在于：所述再升温，其是将温度升至160~200℃。

3.根据权利要求1所述低残容植物甾醇酯的制备方法，其特征在于：所述脂肪酸甲酯，其质量与所述植物甾醇质量比为1:7~8。

4.根据权利要求1所述低残容植物甾醇酯的制备方法，其特征在于：所述梯度降温，其是将混合液降温至115~120℃保持1~2小时，然后降温至90~110℃。

5.根据权利要求1所述低残容植物甾醇酯的制备方法，其特征在于：所述搅拌，其是在真空、80~90℃、150~200r/min的条件下搅拌40~70min。

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