CN109942369A - 从维生素e生产渣油中提取长链脂肪醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法，属于生物工程中分离提取技术领域，包括以下几个步骤：以维生素E生产渣油为原料，加入一定量有机溶剂和强碱进行加热皂化，皂化液经中和后提取固体植物甾醇，提取后溶液用强碱型阴离子树脂进行吸附分离，制备长链脂肪醇粗品，粗品利用非极性溶剂进行重结晶，得到高纯度长链脂肪醇，其含量达到95％以上，产品外观呈鳞片状结晶体。本发明利用产品固有特性，先通过强碱型阴离子树脂从渣油中分离，然后再进一步纯化，得到的产品纯度高，杂质少，品质好，重金属和微生物含量均符合食品添加剂的要求，以维生素E生产渣油为原料，来源集中，原料丰富成本低，工艺简单，易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于生物工程中分离提取技术领域，具体涉及一种从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法。
背景技术
长链脂肪醇一般为碳原子个数为22到34个的脂肪伯醇的混合物，是广泛存在于自然界的生物活性物质，是一种天然的高级脂肪醇。近年来，长链脂肪醇的新用途不断被发现，已知二十二醇可用于抑制前列腺肿瘤；二十四醇可增强神经因子的机能；二十六醇可用于降血脂；二十八醇具有抗疲劳、降血脂、增强性功能等功效，最近有报道其可用于治疗老年初期帕金森氏症；三十醇是公认的植物生长调节剂，还具有促进动物生长的效果，并能用于治疗皮肤湿疹、疱疹。由此，引起人们对长链脂肪醇的关注，生产厂商也纷纷寻觅开发长链脂肪醇的原料。虽然多种农产品及加工副产物中存在长链脂肪醇，但由于含量低或原料分散不易集中，开发生产成本高、难度大，因此，寻找合适的原料来源是实现产业化生产的关键。
维生素E生产渣油是通过植物油脱臭馏出物为原料，生产维生素E的一种副产物。据不完全统计，全国l0家维生素E厂家每年可产生渣油2000t以上，而这部分渣油一般都以燃烧油销售或作为废弃物处理，如果直接丢弃，这是一种资源的浪费。目前，经研究发现，渣油的主要成分为植物蜡、油脂、甾醇酯和维生素E等，而植物蜡中富含多种长链脂肪醇，是由维生素E生产过程中富集而得，含量较高，通过提纯后的产品主要以二十六烷醇、二十八烷醇为主的长链脂肪醇混合物，该混合物中二者含量约占80％以上。因此，维生素E生产渣油是提取长链脂肪醇的理想原料。
以维生素E生产渣油为原料提取长链脂肪烷醇，具有资源丰富、高度集中、杂质较少、易分离的优势，而且对于维生素E生产企业来说可提高资源的综合利用程度、增加产品品种，提高产品附加值，延长产业链，并减少生产对环境的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法，该方法采用树脂吸附、溶剂重结晶双重纯化方法，获得高品质长链脂肪醇产品，从而实现维生素E生产废料的再利用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法，包括以下几个步骤：
(1)皂化反应：以维生素E生产渣油为原料，预热至35～65℃，加入甲醇和强碱的溶解液，在70～90℃下回流3～6小时；
(2)中和反应：将步骤1中所得皂化后的溶液降温至10～50℃后，用浓硫酸中和反应1～4小时，热水洗涤3～4次，洗涤后冷析植物甾醇，将甾醇过滤除去；
(3)萃取：将过滤甾醇后的溶液用有机溶剂萃取，萃取2～4次，合并萃取相；
(4)树脂吸附：将萃取液用强碱型阴离子树脂吸附，吸附后先通CO2气体进行解析，然后根据萃取液中不同物质的特性进行梯度洗脱，一次洗脱液用95％乙醇，分离维生素E及脂溶性物质，二次洗脱用30～60℃有机溶剂分离长链脂肪醇；
(5)粗品制备：将收集的二次洗脱液减压蒸馏后得长链脂肪醇粗品，粗品的长链脂肪醇含量为60％～70％；
(6)重结晶：粗品用非极性溶剂进行重结晶，精制后产品含量达到95％以上。
所述步骤(1)中维生素E生产渣油、甲醇、强碱的质量比为1：2～5：0.1～1.0，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种或者二者的组合。
所述步骤(1)中甲醇和强碱的溶解液指按投料量预先配制。
所述步骤(2)中热水温度为65～90℃。
所述步骤(3)中所用萃取剂为甲醇或乙醇的一种，过滤甾醇后的料液与萃取剂的质量比为1：1～10。
所述步骤(4)中所用强碱型阴离子树脂吸附预先进行活化，活化后使用，可重复利用。
所述步骤(4)中所用二次洗脱剂加热至30～60℃使用，洗脱剂为丙酮、乙酸乙酯、乙醇中的一种或者几种的组合,用量为2～10BV。
所述步骤(6)中粗品与非极性溶剂的质量比为1：2～10，所用非极性溶剂为正已烷、石油醚、丙酮和正庚烷中的一种或者几种的组合。
本发明的优点在于本发明具有下列优点和效果：
(1)本发明从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法属于开创性研究，目前还未发现有关方面的报道，实现了制备高纯度生物活性物质长链脂肪醇的技术突破。
(2)本发明采用双重纯化方法，先用树脂吸附，梯度洗脱的方法得到长链脂肪醇粗品，粗品含量可达到60％～70％，粗品再利用长链脂肪醇在溶剂中选择性析出的特性进行重结晶，而杂质及其它物质仍留在溶剂中，得到含量大于95％的长链脂肪醇精品。
(3)本发明制备的产品纯度高，杂质少，品质好，重金属和微生物含量均符合食品添加剂的要求。方法操作简单，原料丰富,成本低，易于工业化生产。
(4)本发明以维生素E渣油为原料，生产长链脂肪醇产品，实现维生素E生产废料的再利用，延伸传统维生素E产业链，增加企业经济效益。
具体实施方式
实施例1
称取维生素E生产渣油1Kg，加热至45℃，加入无水甲醇2.5Kg和NaOH固体200g的溶解液，加热至70～80℃下回流4小时。降温至40℃滴加浓硫酸反应1～2小时，然后用85～95℃热水洗涤3～4次，洗涤后冷析植物甾醇，将甾醇过滤除去。
将过滤甾醇后的溶液用无水甲醇3L*3萃取，萃取3次，合并萃取相。将萃取液用强碱型阴离子树脂吸附，吸附完后先通CO2气体进行解析，然后用95％乙醇2BV洗脱，收集洗脱液进行回收维生素E，再用40℃丙酮4BV洗脱，收集洗脱液进行减压蒸馏，蒸干后得长链脂肪醇粗品，粗品含量为68％左右。
将上述所得粗品加入3倍量的正己烷，加热至55～60℃进行溶解，然后冷析0～10℃得到长链脂肪醇精制品，产品含量约97.0％。
实施例2
称取维生素E生产渣油1Kg，加热至45℃，加入无水甲醇2.5Kg和NaOH固体200g的溶解液，加热至75～80℃下回流4小时。降温至40℃滴加浓硫酸反应1～2小时，然后用85～95℃热水洗涤3～4次，洗涤后冷析植物甾醇，将甾醇过滤除去。
将过滤甾醇后的溶液用乙醇3L*3萃取，萃取3次，合并萃取相。将萃取液用强碱型阴离子树脂吸附，吸附完后先通CO2气体进行解析，然后用95％乙醇2BV洗脱，收集洗脱液进行回收维生素E，再用50℃乙酸乙酯4BV洗脱，收集洗脱液进行减压蒸馏，蒸干后得长链脂肪烷醇粗品，粗品含量为65％左右。
将上述所得粗品加入3倍量的石油醚，加热至45～50℃进行溶解，然后冷析0～5℃得到长链脂肪醇精制品，产品含量约96.5％。
实施例3
称取维生素E生产渣油1Kg，加热至50℃，加入无水甲醇2.5Kg和NaOH固体200g的溶解液，加热至75～80℃下回流4小时。降温至40℃滴加浓硫酸反应1～2小时，然后用85～95℃热水洗涤3～4次，洗涤后冷析植物甾醇，将甾醇过滤除去。
将过滤甾醇后的溶液用甲醇4L*3萃取，萃取3次，合并萃取相。将萃取液用强碱型阴离子树脂吸附，吸附完后先通CO2气体进行解析，然后用95％乙醇2BV洗脱，收集洗脱液进行回收维生素E，再用60℃乙醇3BV洗脱，收集洗脱液进行减压蒸馏，蒸干后得长链脂肪醇粗品，粗品含量为62％左右。
将上述所得粗品加入3倍量的正庚烷，加热至60～80℃进行溶解，然后冷析0～10℃得到长链脂肪醇精制品，产品含量约96.5％。
Claims (8)
1.一种从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)皂化反应：以维生素E生产渣油为原料，预热至35～65℃，加入甲醇和强碱的溶解液，在70～90℃下回流3～6小时；
(2)中和反应：将步骤1中所得皂化后的溶液降温至10～50℃后，用浓硫酸中和反应1～4小时，热水洗涤3～4次，洗涤后冷析植物甾醇，将甾醇过滤除去；
(3)萃取：将过滤甾醇后的溶液用有机溶剂萃取，萃取2～4次，合并萃取相；
(4)树脂吸附：将萃取液用强碱型阴离子树脂吸附，吸附后先通CO2气体进行解析，然后根据萃取液中不同物质的特性进行梯度洗脱，一次洗脱液用95％乙醇，分离维生素E及脂溶性物质，二次洗脱用30～60℃有机溶剂分离长链脂肪醇；
(5)粗品制备：将收集的二次洗脱液减压蒸馏后得长链脂肪醇粗品，粗品的长链脂肪醇含量为60％～70％；
(6)重结晶：粗品用非极性溶剂进行重结晶，精制后产品含量达到95％以上。
2.根据权利要求1所述的从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法，其特征在于，所述步骤(1)中维生素E生产渣油、甲醇、强碱的质量比为1：2～5：0.1～1.0，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种或者二者的组合。
3.根据权利要求1或2所述的从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法，其特征在于，所述步骤(1)中甲醇和强碱的溶解液指按投料量预先配制。
4.根据权利要求1所述的从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法，其特征在于，所述步骤(2)中热水温度为65～90℃。
5.根据权利要求1所述的从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法，其特征在于，所述步骤(3)中所用萃取剂为甲醇或乙醇的一种，过滤甾醇后的料液与萃取剂的质量比为1：1～10。
6.根据权利要求1所述的从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法，其特征在于，所述步骤(4)中所用强碱型阴离子树脂吸附预先进行活化，活化后使用，可重复利用。
7.根据权利要求1所述的从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法，其特征在于，所述步骤(4)中所用二次洗脱剂加热至30～60℃使用，洗脱剂为丙酮、乙酸乙酯、乙醇中的一种或者几种的组合,用量为2～10BV。
8.根据权利要求1所述的从维生素E生产渣油中提取长链脂肪醇的方法，其特征在于，所述步骤(6)中粗品与非极性溶剂的质量比为1：2～10，所用非极性溶剂为正已烷、石油醚、丙酮和正庚烷中的一种或者几种的组合。
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| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Ruokun Inventor after: Pang Zongmei Inventor after: Zhang Xinyue Inventor before: Zuo Liangcheng Inventor before: Li Ruokun Inventor before: Zhang Shuting Inventor before: Pang Zongmei Inventor before: Wang Jing Inventor before: Zhang Xinyue |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20190628 Assignee: Shandong new element Agricultural Technology Co.,Ltd. Assignor: SHANDONG XINYUANSU BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2021980007397 Denomination of invention: Method for extracting long chain fatty alcohol from residue of vitamin E production Granted publication date: 20210504 License type: Common License Record date: 20210809 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Method of extracting long-chain fatty alcohol from residue oil from vitamin E production Effective date of registration: 20221229 Granted publication date: 20210504 Pledgee: Qufu sub branch of Postal Savings Bank of China Ltd. Pledgor: SHANDONG XINYUANSU BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022980028740 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |