本发明涉及化学,具体而言,涉及一种酸化油制备脂肪酸酯的方法。
背景技术:
1、鱼油中含有丰富的ω-3脂肪酸,其中最主要的是二十碳五烯酸(epa)和二十二碳六烯酸(dha),是人体常用的几种脂肪酸之一。其中epa被称为“血管清道夫”,具有疏导清理血管的作用,从而防止多种心血管疾病。dha俗称“脑黄金”是大脑细胞形成发育及运转不可缺少的物质,而且还具有活化衰弱的视网膜,从而起到提高视力预防近视等作用。鱼油在加工过程中通常会进行精炼,过程中会产生一定的鱼油副产物酸化油,鱼油副产物酸化油一般是由脂肪酸、中性油组成的酸值较高的油脂副产物,其epa和dha含量和鱼油中含量相差无几。这些油脂的品相差、酸值高、杂质多,很难进行高值利用,通常作为废油进行燃烧处理,若能将其通过适当的方法加以利用,将大大提高其附加值。
2、现有技术公开了两步法制备生物柴油的方法,第一步,先在反应器中加入原料油、液体脂肪酶和甲醇,进行催化反应;停止反应后,将反应液分离,得到油相和水相;第二步,在油相中加入固定化脂肪酶,再加入甲醇,继续反应,即得。采用上述两步酶法来制备生物柴油,脂肪酸甲酯含量可达到95%以上,酸价可降至0.5mg/g~1mg/g;但该两步法反应时间较长,收率较低,其并不适用于高酸值原料,更未公开如何将高酸值酸化油转化为脂肪酸乙酯。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种酸化油制备脂肪酸酯的方法,以解决现有技术中无法高效率、高产率的将酸化油转化为高价值的脂肪酸酯的问题。
2、为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种酸化油制备脂肪酸酯的方法,该方法包括以下步骤:
3、s1:将酸化油、水和脂肪酶混合,反应,得到第一中间产物;
4、s2:将所述第一中间产物和水混合,进行水洗除杂,得到第二中间产物;
5、s3:将所述第二中间产物、短链醇和脂肪酶混合,反应,得到第三中间产物;
6、s4:对所述第三中间产物进行分离,得到脂肪酸酯。
7、进一步地,步骤s2中还包括步骤:脱述第二中间产物中的水分。
8、进一步地,步骤s2中,采用减压蒸馏去除第二中间产物中的水分。
9、进一步地,步骤s2中,所述减压蒸馏的条件包括:真空条件下,温度为90~100℃。
10、进一步地,步骤s3中还包括步骤:脱除第三中间产物中的水分。
11、进一步地,在酯化反应过程中采用分子筛去除产生的水分。
12、进一步地,采用过滤膜对第三中间产物进行过滤以除去脂肪酶。
13、进一步地,步骤s4中,采用蒸馏方式对第三中间产物进行组分分离,对蒸馏分离出的脂肪酸酯类产物进行脱色处理,得到所述脂肪酸酯。
14、进一步地,步骤s1中水的加入量为酸化油重量的2%~10%。
15、进一步地,步骤s1中水的加入量为酸化油重量的2%~5%。
16、进一步地,步骤s1中脂肪酶的加入量为酸化油重量的0.5%~5%。
17、进一步地,步骤s1中脂肪酶的加入量为酸化油重量的0.5%~3%。
18、进一步地,步骤s1中脂肪酶的加入量为酸化油重量的0.5%~1.5%。
19、进一步地,步骤s1中脂肪酶选自固定化脂肪酶、酶粉和液体酶中的一种或多种。
20、进一步地,步骤s1中的反应为水解反应,水解反应的温度为30℃~60℃,水解反应的时间为2h~12h。
21、进一步地,水解反应的温度为30℃~40℃。
22、进一步地,水解反应的时间为2h~10h;进一步优选地,水解反应的时间为2h~6h。
23、进一步地,步骤s2中水洗除杂的温度为40~60℃,水洗的次数2~3次。
24、进一步地,步骤s3中的短链醇的加入量为酸化油重量的20%~50%。
25、进一步地,步骤s3中的短链醇的加入量为酸化油重量的30%~50%。
26、进一步地,步骤s3中的脂肪酶的加入量为酸化油重量的0.5%~5%。
27、进一步地,步骤s3中的脂肪酶的加入量为酸化油重量的1%~3%。
28、进一步地,步骤s3中的反应为酯化反应,酯化反应的温度为30℃~60℃,酯化反应的时间为2h~6h。
29、进一步地,酯化反应的温度为30℃~50℃,酯化反应的时间为2h~4h。
30、进一步地,步骤s3中的脂肪酶选自固定化脂肪酶。
31、进一步地,步骤s4中蒸馏的真空度为1~20pa,温度为150℃~180℃。
32、进一步地,步骤s4中的脱色剂选自白土和/或活性炭。
33、进一步地,脱色处理的温度为100~110℃,脱色处理的时间为20~40min。
34、进一步地,脱色后过滤去除脱色剂。
35、进一步地,短链醇包括甲醇、乙醇、丙醇和丁醇中的一种或多种。
36、进一步地,短链醇为乙醇;进一步优选,乙醇为无水乙醇。
37、进一步地,酸化油为植物油酸化油或动物油酸化油。
38、进一步地,酸化油为鱼油副产物酸化油、大豆酸化油、餐饮酸化油。
39、进一步地,脂肪酸酯包括脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯或脂肪酸丙酯。
40、进一步地,脂肪酸酯为脂肪酸乙酯;
41、进一步地,鱼油副产物酸化油的酸值为105~110mgkoh/g。
42、进一步地,脂肪酸乙酯的酸值为0.3~0.8mgkoh/g。
43、应用本发明的技术方案,提供了一种酸化油制备脂肪酸酯的方法,先用水解酶对酸化油中的中性油进行水解反应,反应速度快,效率高,且生成的甘油溶于水中,避免对酶产生包裹,并且在水解过程对磷脂等一些杂质也有去除作用,可以有效地减少酯交换时对固定化脂肪酶的破坏作用;通过上述的水解处理,避免了产生的甘油对固定化脂肪酶的毒性作用,使后续的酯化过程中由于没有中性油和甘油的影响,大大缩短了反应的时间,提高了效率;通过本发明的上述方法成功的将高酸值的酸化油转化为高价值的脂肪酸酯,且收率达到93%以上,操作简单,可大规模生产,具有较好的市场前景。
1.一种酸化油制备脂肪酸酯的方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的酸化油制备脂肪酸酯的方法,其特征在于,步骤s2中还包括步骤:脱除所述第二中间产物中的水分;
3.根据权利要求1或2所述的酸化油制备脂肪酸酯的方法,其特征在于,步骤s3中还包括步骤:脱除所述第三中间产物中的水分;
4.根据权利要求1至3任一项所述的酸化油制备脂肪酸酯的方法,其特征在于,步骤s4中,采用蒸馏方式对所述第三中间产物进行组分分离;对蒸馏分离出的脂肪酸酯类产物进行脱色处理,得到所述脂肪酸酯。
5.根据权利要求1至4任一项所述的酸化油制备脂肪酸酯的方法,其特征在于,步骤s1中的所述水的加入量为所述酸化油重量的2%~10%;优选地,步骤s1中所述水的加入量为所述酸化油重量的2%~5%;
6.根据权利要求1至5任一项所述的酸化油制备脂肪酸酯的方法,其特征在于,步骤s1中的反应为水解反应,所述水解反应的温度为30℃~60℃,所述水解反应的时间为2h~12h;
7.根据权利要求1至6任一项所述的酸化油制备脂肪酸酯的方法,其特征在于,步骤s2中的所述水洗除杂的温度为40~60℃,次数为2~3次。
8.根据权利要求1至7任一项所述的酸化油制备脂肪酸酯的方法,其特征在于,步骤s3中所述短链醇的加入量为所述酸化油重量的20%~50%;优选地,步骤s3中所述短链醇的加入量为所述酸化油重量的30%~50%;
9.根据权利要求4至8任一项所述的酸化油制备脂肪酸酯的方法,其特征在于,步骤s4中所述蒸馏的真空度为1~20pa,温度为150℃~180℃;
10.根据权利要求1至9任一项所述的酸化油制备脂肪酸酯的方法,其特征在于,所述短链醇包括甲醇、乙醇、丙醇和丁醇中的一种或多种;