本發明涉及油脂化工技術領域，特別涉及一種植物油腳中混合脂肪酸的提取工藝。
背景技術：
很多植物油毛油，如大豆油、菜籽油、葵花籽油、玉米油、花生油等，含有很多雜質，使植物油的透明度降低，產生絮狀沉淀，貯存穩定性變差，280℃加熱試驗不合格等。為去除這些雜質，同時又不使植物油香味減弱，油脂加工廠大多采用靜置沉淀和冷卻過濾的方法對植物油進行精制，植物油靜置沉淀所得副產物即植物油腳。植物油腳中，除含有中性油、游離脂肪酸外還有固體雜質、蛋白質、蠟質、水分以及微量成分。
隨著油脂化學工業的蓬勃發展，油脂的綜合開發利用問題越來越受到重視。目前，對于植物油腳，有部分中性油脂被回收，另有不少鄉鎮化工廠將植物油腳用于制造“土肥皂”，除此以外，剩下的約30％的中性油脂以及游離脂肪酸等有營養價值的物質被當作廢料處理，造成植物成分的極大浪費，從植物油腳的深加工方面看，其并沒有被得到充分利用，產品的附加值很低；同時油廠也因植物油腳不能及時處理，影響環境和生產。
植物油腳中的脂肪酸通常有硬脂肪酸、油酸、亞油酸等。其可以直接用于油漆行業做溶劑，也可用于制備洗滌皂、合成洗滌劑、化妝品、潤滑添加劑及塑料助劑等化工領域。混合脂肪酸經過分離還可以得到各種單組分，成為應用價值較高的化工原料。
如何從植物油腳中提取回收混合脂肪酸，提高植物油脂的綜合利用水平和油腳的附加值，是當前油脂深加工企業需要重視和考慮的問題。
技術實現要素：
本發明的主要目的是為了解決上述問題，提出一種工藝簡單、提取率高、易于推廣的植物油腳中混合脂肪酸的提取工藝。
本發明提出一種植物油腳中混合脂肪酸的提取工藝，包括如下步驟：
S10，預處理：取一定量的植物油腳為原料，在真空條件下于45—55℃保溫脫水至含水量低于5％；加入食用級脫色劑，加入量為植物油腳質量的3％—5％，在40—50℃保溫條件下攪拌30—40min進行脫色至淡黃色；其中，所述真空度不低于0.09MPa；
S20，皂化：取經步驟S10脫水脫色的植物油腳加入反應器中，加入濃度為30％的氫氧化鈉溶液使體系PH值達到10—11，保持通氣煮沸3—4h，直至生成光滑膠體狀的皂化物；其中，氫氧化鈉溶液加入量為植物油腳質量的8％—10％；
S30，酸解：將所述皂化物加入濃度為20％的硫酸溶液中，保持通氣煮沸1—2h，待溶液體系產生明顯分層時即停止反應，保溫靜置40—60min后放掉下層酸液，移出上層粗混合脂肪酸備用；其中，硫酸加入量為皂化物質量的10％—15％；
S40，水洗：將所述粗混合脂肪酸加入去離子水中，通氣煮沸并攪拌洗滌30—40min，然后停氣靜置分層，棄去水層，重復操作三次；直至所述水層的PH值為6—7時停止水洗；
S50，脫水、減壓蒸餾：將上述經水洗后的粗混合脂肪酸放入帶有加熱盤管的容器中，通氣加熱3—4h，保持溫度50—60℃，然后靜置分層，放掉下層水分后加熱至90℃，之后轉移至蒸餾釜中，保持真空度在0.08—0.09MPa，釜內溫度250—270℃，冷凝水溫75—90℃，收集產品餾分即為混合脂肪酸。
優選地，步驟S10中所述植物油腳為大豆油、菜籽油、葵花籽油、玉米油、花生油油腳中的一種或幾種。
優選地，所述食用級脫色劑為食用級雙氧水、活性白土、活性碳、ClO2中的一種。
優選地，所述食用級脫色劑為食用級雙氧水。
本發明工藝，植物油腳中混合脂肪酸提取率高，雜質少，利于保存，全面符合國家食品衛生的要求。方法本身工藝簡單，利于操作，經濟附加值顯著增加，大大提升了植物油腳的綜合利用價值，具有很好的應用和推廣前景。
具體實施方式
應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
本發明提出一種植物油腳中混合脂肪酸的提取工藝，其包括如下步驟：
S10，預處理：取一定量的植物油腳為原料，在真空條件下于45—55℃保溫脫水至含水量低于5％；加入食用級脫色劑，加入量為植物油腳質量的3％—5％，在40—50℃保溫條件下攪拌30—40min進行脫色至淡黃色；其中，所述真空度不低于0.09MPa；
優選地，本步驟中所述植物油腳為大豆油、菜籽油、葵花籽油、玉米油、花生油油腳中的一種或幾種。
優選地，本實施例中，所述食用級脫色劑為食用級雙氧水，在保溫條件下可以轉化為水，不引入其他物質。在其他實施方式中，所述食用級脫色劑可以為活性白土、活性碳、ClO2等。且為了便于脫色，所述的植物油腳在脫色前先在真空條件下于45—55℃保溫脫水至含水量不大于5％。
在其他一些實施方式中，脫色步驟非必須步驟。如果植物油腳原料的顏色比較淺，呈淡黃或微黃色，則脫色步驟可以省略，只進行脫水處理。
S20，皂化：取經步驟S10脫水脫色的植物油腳加入反應器中，加入濃度為30％的氫氧化鈉溶液調節體系PH值為10—11，保持通氣煮沸3—4h，直至生成光滑膠體狀的皂化物；其中，氫氧化鈉溶液加入量為植物油腳質量的8％—10％；
植物油脂在提取、精煉生產中受到很多客觀、人為因素的影響，使得油腳組成十分復雜，含有很多雜質，脂肪物組分含量無法準確測定。只有根據脂肪酸的化學性質，先進行皂化反應，生成光滑膠體狀的皂化物而從原植物油腳中分離出來，再通過后續酸解，將皂化物、摻雜其中的中性油等變成脂肪酸，然后分離出來。
本步具體操作時，首先將經脫水脫色的植物油腳加入反應器中，依據皂化值加入相應量的氫氧化鈉，氫氧化鈉濃度在30％左右，然后通氣煮沸3—4小時，保持體系PH在10—11之間，取小樣經酸化測酸值達到180時，即可停止皂化。同時操作時，應注意控制反應器內不能溢鍋，必要時可加入冷水止沸。
S30，酸解：將所述皂化物加入濃度為20％的硫酸溶液中，保持通氣煮沸1—2h，待溶液體系產生明顯分層時即停止反應，保溫靜置40—60min后放掉下層酸液，移出上層粗混合脂肪酸備用；其中，硫酸加入量為皂化物質量的10％—15％；
原理：脂肪酸在水中，分子發生離解形成氫離子而顯示出酸性。但屬于弱酸，它能與堿性物質生成鹽，如RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O，這是最常見的皂化反應。這種脂肪酸鹽，在經稀硫酸酸化作用后又能析出脂肪酸。同時，原植物油腳中的中性油也能在酸的作用下水解為脂肪酸，這就是我們在生產中對植物油腳進行酸化處理的原理依據。
S40，水洗：將所述粗混合脂肪酸加入去離子水中，通氣煮沸并攪拌洗滌30—40min，然后停氣靜置分層，棄去水層，重復操作三次；直至所述水層的PH值為6—7時停止水洗；
S50，脫水、減壓蒸餾：將上述經水洗后的粗混合脂肪酸放入帶有加熱盤管的容器中，通氣加熱3—4h，保持溫度50—60℃，然后靜置分層，放掉下層水分后加熱至90℃，之后轉移至蒸餾釜中，保持真空度在0.08—0.09MPa，釜內溫度250—270℃，冷凝水溫75—90℃，收集產品餾分即為混合脂肪酸。
水洗后的粗脂肪酸應在蒸餾前先進行脫水處理,以防止入釜后暴沸溢鍋。
減壓蒸餾的原理是：脂肪酸在常壓下沸點較高，達300℃，又屬熱敏物質，在較高壓力下蒸餾會將造成脂肪酸部分分解，生成酸酐、酮、烴、短碳鏈脂肪酸等。同時，不飽和脂肪酸還部分發生聚合作用，生成聚合脂肪酸，含氧酸、內酯、醇、烴及其它產物，從而降低產品質量，減少得率。因此，實際操作時，采用減壓蒸餾，即蒸餾釜中形成一定的真空度，脂肪酸處在負壓狀態，沸點降低，從而先蒸餾出來，與粗脂肪酸中的其他物質分開。汽化的脂肪酸通過冷凝后形成液體的脂肪酸，難揮發組分定期或連續地從蒸餾釜中排出。
需要注意的是：蒸餾釜進料前，還應檢查蒸汽壓力、真空度、管路、加熱爐況等，使之符合規定要求。進料時真空度應在0.087MPa以上，進料量在釜內1/2—2/3處，釜內溫度達200℃以后可進入正常運轉；蒸餾時應注意觀察釜內沸騰情況，當餾出物達到進料量的30％一40％時，應補充進料。待冷凝器下面的脂肪酸流量明顯減少，可視為蒸餾釜已該放渣。這時可打開抽渣系統，放盡存水，在渣管尾部用閥反沖一下，等到釜內溫度低于280℃時即可放渣。
實施例1：
S10，預處理：取500g的花生油油腳為原料，在0.09MPa真空條件下于55℃保溫脫水至含水量為4％；加入25g食用級雙氧水，在40℃保溫條件下攪拌35min進行脫色至淡黃色；
S20，皂化：取上述脫水脫色的植物油腳480g加入反應器中，加入38.4g、濃度為30％的氫氧化鈉溶液(此時體系PH值為10.5)，保持通氣煮沸4h，直至生成光滑膠體狀的皂化物108g；
S30，酸解：將上述108g皂化物加入10.8g、濃度為20％的硫酸溶液中，保持通氣煮沸1.5h，待溶液體系產生明顯分層時即停止反應，保溫靜置60min后放掉下層酸液，移出上層粗混合脂肪酸備用；
S40，水洗：將所述粗混合脂肪酸加入去離子水中，通氣煮沸并攪拌洗滌30min，然后停氣靜置分層，棄去水層，重復操作三次；直至所述水層的PH值為6時停止水洗；
S50，脫水、減壓蒸餾：將上述經水洗后的粗混合脂肪酸放入帶有加熱盤管的容器中，通氣加熱3h，保持溫度60℃，然后靜置分層，放掉下層水分后加熱至90℃，之后轉移至蒸餾釜中，保持真空度在0.08MPa，釜內溫度250℃，冷凝水溫90℃，收集產品餾分即為混合脂肪酸。
實施例2：
S10，預處理：取1Kg山核桃油油腳為原料，在0.12MPa真空條件下于45℃保溫脫水至含水量為5％；加入30g食用級活性白土，在50℃保溫條件下攪拌30min進行脫色至淡黃色；
S20，皂化：取上述脫水脫色的山核桃油油腳860g加入反應器中，加入86g、濃度為30％的氫氧化鈉溶液(此時體系PH值為11)，保持通氣煮沸3h，直至生成光滑膠體狀的皂化物268g；
S30，酸解：將上述268g皂化物加入40.2g、濃度為20％的硫酸溶液中，保持通氣煮沸2h，待溶液體系產生明顯分層時即停止反應，保溫靜置40min后放掉下層酸液，移出上層粗混合脂肪酸備用；
S40，水洗：將所述粗混合脂肪酸加入去離子水中，通氣煮沸并攪拌洗滌40min，然后停氣靜置分層，棄去水層，重復操作三次；直至所述水層的PH值為7時停止水洗；
S50，脫水、減壓蒸餾：將上述經水洗后的粗混合脂肪酸放入帶有加熱盤管的容器中，通氣加熱4h，保持溫度50℃，然后靜置分層，放掉下層水分后加熱至90℃，之后轉移至蒸餾釜中，保持真空度在0.09MPa，釜內溫度270℃，冷凝水溫75℃，收集產品餾分即為混合脂肪酸。
產品外觀：本發明制備得到的混合脂肪酸為淺黃色半透明液體。其主要成分有硬脂肪酸、油酸、亞油酸等。
本發明工藝，植物油腳中混合脂肪酸提取率高，雜質少，利于保存，全面符合國家食品衛生的要求。方法本身工藝簡單，利于操作，經濟附加值高，大力提升了植物油腳的綜合利用價值。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。