一种高酸价油脂脱酸与甘油二酯同步制备的方法技术

本发明专利技术公开了一种高酸价油脂脱酸与甘油二酯同步制备的方法，属于油脂深加工技术领域。在低共熔溶剂中采用锌的化合物催化高酸价油脂酯化脱酸时，在低共熔溶剂的调控下，一方面，分别促进了脱酸时的酯化和甘油解反应；另一方面，脱酸时的酯化和甘油解反应能够相互促进，不仅大幅提升了脱酸效果和效率，而且促进了产物中甘油二酯的积累。此外，反应结束后，通过简单离心即可实现低共熔溶剂、催化剂和脱酸后油脂的分离。该方法脱酸速率快、效果好、产物分离简单且脱酸后的油脂中富含功能性脂质甘油二酯，具有良好的经济、生态效益和工业应用前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高酸价油脂脱酸与甘油二酯同步制备的方法


[0001]本专利技术属于油脂深加工
，具体涉及一种高酸价油脂脱酸与甘油二酯同步制备的方法。

技术介绍

[0002]由于米糠、小麦胚芽、花椒籽、海鱼内脏等中存在的脂肪酶的活性较高，导致制备得到的毛油的酸价往往较高，给其储存、加工和利用带来了巨大的挑战。目前，常用的脱酸方法主要有：化学碱炼、物理蒸馏、化学或酶法酯化脱酸等。化学碱炼由于脱酸过程中会带走大量的中性油并不适用于高酸价油脂的脱酸；物理蒸馏脱酸对毛油的含磷量要求高，且在脱酸过程中增加了脂类风险因子如甘油酯聚合物和反式脂肪酸等的生成风险；化学酯化脱酸通常在一定真空度和200℃以上的高温下进行，尽管可以获得较理想的脱酸效果，但较高的反应温度不仅增加了脂类风险因子的产生风险，而且会导致高酸价油脂中脂类伴随物的大量损失，脱酸后的油脂品质较低；酶法酯化脱酸具有反应条件温和、催化特异性高、安全和环保等优点，由于酶法脱酸过程中同时存在醇解/酯化反应及酶的脂肪酸特异性等原因，使酶法脱酸效果和效率受限，此外，酶的应用稳定性差、应用成本高也是限制酶法脱酸工业化应用的重要因素之一。
[0003]CN 101319167 B公开了一种高酸值米糠油脱酸工艺，在高温(180～220℃)、真空条件下采用ZnO做催化剂反应4～6h，虽然可使得米糠油酸价由38.14mg KOH/g降低至5～7mg KOH/g，但反应时间较长，催化剂不易分离。CN 104232304 A公开了一种稻米油酯化脱酸的工艺方法，以脱胶油和甘油为原料，用吸波型磁性纳米催化剂Fe3O4/ZnO在160～180℃和真空度为0.1Mpa的条件下进行微波酯化，在带有回流反应装置的微波反应器中，以一定的搅拌速度加热酯化，虽然催化剂易回收，但脱酸后稻米油的酸价仅能由10～15mg KOH/g降低至3～5mg KOH/g，脱酸效果一般；此外，该工艺复杂，工业应用前景较差。CN 109666709 A公开了一种以高酸值油脂为原料制备甘油二酯的方法，原料油脂的酸价≦80mg KOH/g，采用脂肪酶催化高酸价油脂与额外添加的甘油反应，反应结束后，产物中甘油二酯含量为59～68wt％，游离脂肪酸含量≦0.3wt％。尽管产物中脂肪酸含量较低，甘油二酯含量较高，但产物与酶和未反应的甘油的分离难度较大；其次，脱酸过程中所用酶制剂的催化效率不高，导致反应时间较长(8～17h)。CN105802730A公开了一种米糠油酶法脱酸的方法，将米糠油与甘油混合，加入占底物总质量2～7％的脂肪酶，在真空装置中反应5～7h，反应结束后，通过将产物送入氮气冷却装置，冷却至25～30℃，来降低反应混合物的粘度，从而提高产物的分离效果和效率。综上，现有高酸价油脂的脱酸技术难以同时兼顾脱酸效果好、效率高、催化剂及产物易分离等方面，不适应现代工业化的发展要求。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种高酸价油脂脱酸与甘油二酯同步制备的方法，不仅能够大幅提升脱酸效果和效率，得到酸价低、富含甘油
二酯的脱酸产物，而且催化剂及脱酸产物易分离，工业化应用前景较好。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种高酸价油脂脱酸与甘油二酯同步制备的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1：在低共熔溶剂中采用锌的化合物催化甘油和高酸价油脂进行甘油解反应和酯化反应；
[0008]步骤2：将步骤1得到的产物进行离心处理，回收低共熔溶剂和锌的化合物，得到的上层油相即为脱酸后富含甘油二酯的油脂。
[0009]优选地，步骤1中，低共熔溶剂为氯化胆碱与木糖醇、氯化胆碱与葡萄糖或氯化胆碱与甘油中的一种。
[0010]进一步优选地，低共熔溶剂为氯化胆碱与木糖醇时，氯化胆碱与木糖醇的摩尔比为1：1～2；低共熔溶剂为氯化胆碱与葡萄糖时，氯化胆碱与葡萄糖的摩尔比为2.5～1:1；低共熔溶剂为氯化胆碱与甘油时，氯化胆碱与甘油的摩尔比为1：1～3。
[0011]优选地，步骤1中，低共熔溶剂与高酸价油脂的质量比为1：2～4。
[0012]优选地，步骤1的反应体系中甘油的加入总量为(0.9～1.8)
×
x+(2～4)
×
y，其中x为高酸价油脂中游离脂肪酸的摩尔数，y为高酸价油脂中甘油三酯的摩尔数；需要注意的是，当低共熔溶剂为氯化胆碱与甘油时，包含低共熔溶剂中的甘油和反应体系中额外添加的甘油。
[0013]优选地，步骤1中，锌的化合物为氧化锌或碳酸锌；锌的化合物的添加量为高酸价油脂质量的0.1％～0.5％。
[0014]优选地，步骤1中，高酸价油脂为高酸价米糠油、高酸价小麦胚芽油、高酸价花椒籽油和高酸价海洋鱼油中的一种或两种的混合物，且高酸价油脂的酸价为40～120mg KOH/g。
[0015]优选地，步骤1中，反应的温度为120～160℃，反应时间为0.5～2h，反应的转速为400～800rpm。
[0016]优选地，步骤2中，离心的转速为10000～15000rpm，离心的时间为1～2min。
[0017]优选地，步骤2得到的脱酸后富含甘油二酯的油脂中，脂肪酸含量为0.1～1wt％，甘油二酯含量为60～80wt％，甘油单酯含量为10～20wt％。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0019]本专利技术公开的高酸价油脂脱酸与甘油二酯同步制备的方法，在低共熔溶剂中，采用锌的化合物在预设转速和温度下催化高酸价油脂进行反应，由于反应体系中低共熔溶剂的存在，可以调控反应过程中的水分含量，进而调控催化过程中的酯化和甘油解反应。对于酯化反应，低共熔溶剂对水分含量的调控可有效促进酯化反应向甘油酯生成的方向进行；对于甘油解反应，低共熔溶剂对水分含量的调控可有效避免甘油解过程中的水解副反应，从而促进甘油解反应的进行；再者，在低共熔溶剂的调控下，酯化和甘油解反应能够相互促进，促进高酸价油脂中游离脂肪酸的转化，不仅能大幅提升脱酸效果和效率，而且能促进产物中甘油二酯的积累。此外，反应结束后，通过简单离心即可实现低共熔溶剂、催化剂和脱酸后油脂的分离，得到酸价低、富含甘油二酯的脱酸产物。该方法脱酸速率快、效果好、产物分离简单且脱酸后的油脂中富含功能性脂质甘油二酯，具有良好的经济、生态效益和工业应用前景。
[0020]进一步地，低共熔溶剂为氯化胆碱与木糖醇、氯化胆碱与葡萄糖或氯化胆碱与甘
油中的一种，上述低共熔溶剂能够有效促进锌的化合物催化高酸价油脂脱酸过程中的酯化和甘油解反应。
[0021]更进一步地，上述低共熔溶剂中，氯化胆碱与木糖醇的摩尔比为1：1～2；氯化胆碱与葡萄糖的摩尔比为2.5～1:1；氯化胆碱与甘油的摩尔比为1：1～3，能够确保反应过程中脂肪酸的高转化率和甘油二酯的高生成量。
[0022]进一步地，低共熔溶剂与高酸价油脂的质量比为1：2～4，不仅能够确保高的反应速率，而且有利于产物的分离。
[0023]进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高酸价油脂脱酸与甘油二酯同步制备的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在低共熔溶剂中采用锌的化合物催化甘油和高酸价油脂进行甘油解反应和酯化反应；步骤2：将步骤1得到的产物进行离心处理，回收低共熔溶剂和锌的化合物，得到的上层油相即为脱酸后富含甘油二酯的油脂。2.根据权利要求1所述的高酸价油脂脱酸与甘油二酯同步制备的方法，其特征在于，步骤1中，低共熔溶剂为氯化胆碱与木糖醇、氯化胆碱与葡萄糖或氯化胆碱与甘油中的一种。3.根据权利要求2所述的高酸价油脂脱酸与甘油二酯同步制备的方法，其特征在于，低共熔溶剂为氯化胆碱与木糖醇时，氯化胆碱与木糖醇的摩尔比为1：1～2；低共熔溶剂为氯化胆碱与葡萄糖时，氯化胆碱与葡萄糖的摩尔比为2.5～1:1；低共熔溶剂为氯化胆碱与甘油时，氯化胆碱与甘油的摩尔比为1：1～3。4.根据权利要求1所述的高酸价油脂脱酸与甘油二酯同步制备的方法，其特征在于，步骤1中，低共熔溶剂与高酸价油脂的质量比为1：2～4。5.根据权利要求1所述的高酸价油脂脱酸与甘油二酯同步制备的方法，其特征在于，步骤1的反应体系中甘油的加入总量为(0.9～1.8)
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x+(2～4)
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【专利技术属性】
技术研发人员：高政，高志亮，高海龙，付渊博，
申请(专利权)人：济宁康维生物油脂有限公司，
类型：发明
国别省市：