一種植物油脂的離解-螯合脫膠方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種植物油脂的離解-螯合脫膠方法；將毛油過(guò)濾除去固體顆粒雜質(zhì)，加熱到40～90℃；在轉(zhuǎn)速80～150轉(zhuǎn)/分鐘的條件下，加入質(zhì)量為毛油1.0～5.0%的復(fù)合脫膠劑水溶液，恒溫反應(yīng)2～15min；然后將轉(zhuǎn)速調(diào)至30～60轉(zhuǎn)/分鐘，恒溫反應(yīng)10～30min。反應(yīng)結(jié)束后采用靜置分離或離心分離，得到脫膠油和油角；復(fù)合脫膠溶液由螯合劑、離解劑和去離子水組成；本方法脫膠過(guò)程能夠使非親水性磷脂的螯合反應(yīng)和離解轉(zhuǎn)化反應(yīng)及親水性磷脂的絡(luò)合絮凝過(guò)程同步進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)一步法脫除磷脂、金屬等膠質(zhì)；具有工藝簡(jiǎn)單、原料適應(yīng)性廣、油脂損失少等特點(diǎn)，適用于植物油脂的加工生產(chǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種植物油脂的離解-螯合脫膠方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于植物油的加工范疇，尤其涉及一種利用壓榨或浸漬工藝制備出的植物 毛油的離解-螯合脫膠方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 以小桐子、黃連木、文冠果、光皮樹(shù)等木本油料種籽和大豆、菜籽、花生等草本油料 種籽為原料，采用機(jī)械壓榨或溶劑萃取方式生產(chǎn)出的油脂統(tǒng)稱(chēng)為毛油，其主要成分是甘油 三酯和游離脂肪酸。除此之外，還有水分、固體雜質(zhì)（油料餅屑、草桿纖維）、膠溶性雜質(zhì)（磷 月旨、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)）、脂溶性雜質(zhì)（游離脂肪酸、留醇、色素）、毒性物質(zhì)（黃曲霉毒素、多環(huán)芳 烴、農(nóng)藥）等。這些雜質(zhì)的存在不僅影響油脂的食用價(jià)值和安全儲(chǔ)藏，而且給后續(xù)深加工帶 來(lái)困難。尤其是作為生物燃料的原料（生物柴油和航空生物燃料）使用時(shí)，這些雜質(zhì)會(huì)對(duì) 制備工藝、催化劑及產(chǎn)品質(zhì)量都有非常大的影響。因此，毛油精煉是植物油進(jìn)一步應(yīng)用的前 提和基礎(chǔ)。
[0003] 化學(xué)精煉是傳統(tǒng)的油脂加工方法，也是目前最常用的油脂精煉方法，一般包括脫 膠、中和、脫水、脫色、脫臭等工序。脫膠主要除去磷脂、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)等膠質(zhì)；中和是通過(guò)堿 中和油脂中的游離脂肪酸；脫水是采用抽真空除去油脂中的游離水；脫色是利用白土等吸 附油脂中的不皂化物；脫臭是利用水蒸氣蒸餾的方法除去油脂中的風(fēng)味物質(zhì)。
[0004] 脫除毛油中膠溶性雜質(zhì)的工藝過(guò)程稱(chēng)為脫膠，其方法可分為水化脫膠、堿法脫膠、 酶法脫膠等。水化脫膠是利用磷脂的親水性，使水化磷脂吸水膨脹、凝聚，形成膠團(tuán)析出，實(shí) 現(xiàn)與油脂的分離。其只能除去水化性磷脂，而不能脫除非水化性磷脂，且脫膠效率低于70%， 不能達(dá)到下游用戶(hù)的要求?；瘜W(xué)脫膠是利用一定濃度的燒堿、純堿或氫氧化鈣溶液來(lái)中和 毛油中的游離脂肪酸，生成的皂腳能夠把磷脂、糖類(lèi)等膠溶性雜質(zhì)和部分脂溶性雜質(zhì)被絮 狀皂團(tuán)挾帶下來(lái)，因此化學(xué)脫膠本身具有脫酸、脫膠、脫固體雜質(zhì)和脫色等綜合作用。如專(zhuān) 利CN1147009A、CN1749380A、CN104021A、CN1147011A中公開(kāi)使用脫膠、中和等化學(xué)精煉的 方法來(lái)生產(chǎn)不同標(biāo)準(zhǔn)的油脂。化學(xué)脫膠的工藝路線長(zhǎng)、能耗也大。同時(shí)中和（堿煉）不僅 會(huì)造成游離脂肪酸損失，而且產(chǎn)生的皂角會(huì)夾帶20?50%的甘油三酯，造成精煉損失率增 大。此外由于需要洗滌皂化物，因此還會(huì)產(chǎn)生廢水，這些廢水的COD值較高，處理困難。雖 然近年來(lái)設(shè)備和工藝不斷改進(jìn)，但化學(xué)脫膠原理近70年來(lái)一直沒(méi)有改變。酶法脫膠就是利 用磷脂酶與油中的磷脂發(fā)生特異性反應(yīng)，切除非水化磷脂中的一個(gè)或兩個(gè)脂肪酸，生成水 化磷脂，然后與水結(jié)合通過(guò)沉淀或離心分離從油中除去。如專(zhuān)利CN101092587A、CN1066679A 中公開(kāi)使用磷脂酶的方法進(jìn)行脫膠。德國(guó)Lurgui公司最早將酶法應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，但由于 磷脂酶來(lái)源有限，價(jià)格昂貴，對(duì)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境要求高，且脫膠的適應(yīng)性尚存一些不足，故該 方法一直未進(jìn)行大規(guī)模推廣。
[0005] 植物油脂中含有鉀、鈣、鎂、鋅等幾十種金屬離子，含量一般在50?500 μ g/g之 間。這些金屬離子大都與含磷化合物結(jié)合成復(fù)鹽式磷脂，這時(shí)磷脂化合物中沒(méi)有親水性基 團(tuán)，極性變?nèi)?，完全溶于油相中，很難脫除。本發(fā)明利用復(fù)合脫膠溶液與含金屬離子的復(fù)鹽 式磷脂發(fā)生螯合反應(yīng)，生成正四面體、正六面體和正八面體的螯合物；同時(shí)與非親水性磷脂 發(fā)生離解轉(zhuǎn)化反應(yīng)，生成的親水性磷脂從油相中絮凝成大顆粒絡(luò)沉淀物，從而達(dá)到脫膠效 果。其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、原料適應(yīng)性廣、油脂損失少等，適用于植物油脂的間歇或連續(xù)化加 工生產(chǎn)，目前在油脂脫膠工藝中的應(yīng)用尚未見(jiàn)報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種植物油脂的離解-螯合脫膠方法。該工藝能一次性脫除 油脂中的非親水性磷脂、親水性磷脂、金屬及色素等膠質(zhì)，從而減少脫色工藝中吸附劑的用 量；具有工藝簡(jiǎn)單、原料適應(yīng)性廣、油脂損失少、脫膠效率高等特點(diǎn)，適用于植物油脂的間歇 或連續(xù)化加工生產(chǎn)。
[0007] 本發(fā)明所述的植物毛油脫膠過(guò)程如下：
[0008] a)將壓榨或萃取出的毛油過(guò)濾，除去其中的固體顆粒雜質(zhì)，然后加熱到40? 90 〇C ；
[0009] b)在轉(zhuǎn)速80?150轉(zhuǎn)/分鐘的條件下，加入質(zhì)量為毛油I. 0?5. 0%的復(fù)合脫膠 劑水溶液，恒溫反應(yīng)2?15min ;
[0010] C)然后將轉(zhuǎn)速調(diào)至30?60轉(zhuǎn)/分鐘，恒溫反應(yīng)10?30min，反應(yīng)結(jié)束后采用靜 置分離或離心分離，得到脫膠油和油角；
[0011] 所述復(fù)合脫膠溶液由螯合劑、離解劑和去離子水組成，螯合劑與離解劑的質(zhì)量配 比為0. 5?5:1，脫膠溶液由上述混合物與去離子水配制而成，去離子水與螯合劑和離解劑 所形成的混合物的質(zhì)量配比為2?10:1。
[0012] 所述螯合劑選自N，N-二羧酸氨基-2-羥基丙烷基磺酸鈉、3-羥基_2,2'-亞氨 基二琥珀酸四鈉及其鹽；乙二胺四亞甲基膦酸鈉、三乙烯四胺六亞甲基膦酸、1-羥基亞甲 基_1，1'-二膦酸及其鹽；聚天門(mén)冬氨酸及其鹽；葡萄糖、偏硅酸、聚羧酸、聚環(huán)氧琥珀酸及 其鹽中的一種或任意幾種。
[0013] 所述離解劑選自順丁烯二酸、反丁烯二酸、明礬、硫酸亞鐵、硅酸鈉、酸酐、磷酸三 鈉、食鹽、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉中的一種或任意幾種。
[0014] 上述脫膠過(guò)程中所使用的毛油為小桐子、黃連木、文冠果、光皮樹(shù)、千年桐、沙棘、 油茶、油桐、烏桕、地溝油及藻類(lèi)油脂中的一種或多種。
[0015] 將過(guò)濾除雜后的毛油加熱到40?90°C，在攪拌條件下，加入復(fù)合脫膠溶液，恒溫 攪拌20?60min，使螯合劑與含金屬離子的復(fù)鹽式磷脂發(fā)生螯合反應(yīng)，生成正四面體、正六 面體和正八面體的螯合物；同時(shí)離解劑進(jìn)一步使N-?；X磷脂和β-磷脂等不含金屬離子 的膠質(zhì)轉(zhuǎn)化成親水性磷脂，并中和膠體分散相質(zhì)點(diǎn)的表面電荷和水合度，促使磷脂從油相 中絮凝成大顆粒絡(luò)合物沉淀物，采用靜置沉降或離心分離去除膠質(zhì)，得到脫膠油。
[0016] 所述脫膠過(guò)程能夠使非親水性磷脂的螯合反應(yīng)和離解轉(zhuǎn)化反應(yīng)同步進(jìn)行，同時(shí)使 親水性磷脂從油相中絮凝成大顆粒絡(luò)沉淀物，以便實(shí)現(xiàn)連續(xù)分離。該方法具有工藝簡(jiǎn)單、原 料適應(yīng)性廣、油脂損失少、成本低等特點(diǎn)，適用于不同酸值、不同膠質(zhì)含量的植物油脂加工 生產(chǎn)。
[0017] 本發(fā)明不僅能高效地脫除不同品質(zhì)油脂中的膠質(zhì)和金屬離子（磷脂和金屬的脫 除率均在90%以上），減少脫色工藝中吸附劑的用量；而且脫膠過(guò)程游離脂肪酸不損失，油 脂損失率小、無(wú)廢水排放，從而降低了生產(chǎn)成本、提高了脫膠效率，有效地保證了脫膠油的 質(zhì)量；同時(shí)可適用于不同品質(zhì)、不同酸值的毛油。本發(fā)明的脫膠效率和穩(wěn)定性高，可進(jìn)行大 規(guī)模的連續(xù)操作。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 實(shí)施例1
[0019] 將IOOg小桐子毛油（磷含量161. 3 u g/g、金屬452. I u g/g、不皂化物0· 65%、 酸度7. 62%)加熱到70°C，在120轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加入由N，N-二羧酸氨基-2-羥基丙 烷基磺酸鈉、反丁烯二酸和去離子水組成的復(fù)合脫膠溶液3. 5g，恒溫反應(yīng)lOmin。然后將轉(zhuǎn) 速調(diào)至60轉(zhuǎn)/分鐘，恒溫反應(yīng)15min后過(guò)濾得到脫膠油。產(chǎn)品的磷含量8.6 u g/g、金屬 12. I u g/g、不皂化物0. 45%、酸度7. 58% ;油脂損失率0. 84%。
[0020] 實(shí)施例2
[0021] 將IOOg沙棘毛油（磷含量267. 2 u g/g、金屬148. 8 u g/g、不皂化物0· 71%、酸度 〇. 69%)加熱到75°C，在100轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加入由N，N-二羧酸氨基-2-羥基丙烷基 磺酸鈉、反丁烯二酸和去離子水組成的復(fù)合脫膠溶液4. Og，恒溫反應(yīng)15min。然后將轉(zhuǎn)速調(diào) 至50轉(zhuǎn)/分鐘，恒溫反應(yīng)20min后過(guò)濾得到脫膠油。產(chǎn)品的磷含量9. 8 u g/g、金屬14. 5 u g/g、不皂化物0. 55%、酸度0. 68% ;油脂損失率1. 09%。
[0022] 實(shí)施例3
[0023] 將IOOg光皮樹(shù)毛油（磷含量85. 3 u g/g、金屬36. 2 u g/g、不皂化物0· 71%、酸度 9.8%)加熱到65°C，在150轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加入由1-羥基亞甲基_1，廣-二膦酸、明 礬和去離子水組成的復(fù)合脫膠溶液3. Og，恒溫反應(yīng)lOmin。然后將轉(zhuǎn)速調(diào)至40轉(zhuǎn)/分鐘， 恒溫反應(yīng)25min后過(guò)濾得到脫膠油。產(chǎn)品的磷含量6.9 u g/g、金屬8..8 u g/g、不阜化物 0. 56%、酸度9. 7% ;油脂損失率0. 57%。
[0024] 實(shí)施例4
[0025] 將IOOg藻類(lèi)毛油（磷含量178.4 u g/g、金屬136.2 u g/g、不皂化物0.91%、酸 度6.5%)加熱到80°〇，在80轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加入由1-羥基亞甲基-1，1'-二膦酸、 明礬和去離子水組成的復(fù)合脫膠溶液5. Og，恒溫反應(yīng)5min。然后將轉(zhuǎn)速調(diào)至30轉(zhuǎn)/分鐘， 恒溫反應(yīng)25min后過(guò)濾得到脫膠油。產(chǎn)品的磷含量8. I u g/g、金屬10. 7 u g/g、不阜化物 0. 66%、酸度6. 7% ;油脂損失率0. 89%。
[0026] 實(shí)施例5
[0027] 將IOOg小桐子毛油和黃連木毛油按1:1混合（磷含量148. 5 u g/g、金屬328. 2 u g/g、不皂化物0. 78%、酸度6. 91%)的油脂加熱到65°C，在100轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加入由 N，N-二羧酸氨基-2-羥基丙烷基磺酸鈉、乙二胺四亞甲基膦酸鈉、硫酸亞鐵和去離子水組 成的復(fù)合脫膠溶液4. 5g，恒溫反應(yīng)4min。然后將轉(zhuǎn)速調(diào)至30轉(zhuǎn)/分鐘，恒溫反應(yīng)20min后 過(guò)濾得到脫膠油。產(chǎn)品的磷含量9. 7 u g/g、金屬10. 4 u g/g、不皂化物0. 62%、酸度6. 89% ; 油脂損失率0.73%。
[0028] 實(shí)施例6
[0029] 將IOOg文冠果毛油和油茶毛油按1:1混合（磷含量121. 4 u g/g、金屬126. I u g/ g、不皂化物0. 54%、酸度3. 55%)的油脂加熱到73°C，在80轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加入由N， N-二羧酸氨基-2-羥基丙烷基磺酸鈉、乙二胺四亞甲基膦酸鈉、硫酸亞鐵和去離子水組成 的復(fù)合脫膠溶液4. Og,恒溫反應(yīng)3min。然后將轉(zhuǎn)速調(diào)至30轉(zhuǎn)/分鐘，恒溫反應(yīng)25min后過(guò) 濾得到脫膠油。產(chǎn)品的磷含量7. 2 u g/g、金屬9. I u g/g、不皂化物0. 48%、酸度3. 45% ;油 脂損失率0.66%。
[0030] 實(shí)施例7
[0031] 將IOOg沙棘毛油和烏桕毛油按1:1混合（磷含量135. 3 U g/g、金屬108. 2 U g/ g、不皂化物0. 58%、酸度4. 30%)的油脂加熱到60°C，在70轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加入1-羥基 亞甲基-1，廣-二膦酸、葡萄糖溶液和酸酐組成的復(fù)合脫膠溶液4.0g，恒溫反應(yīng)3min。然 后將轉(zhuǎn)速調(diào)至35轉(zhuǎn)/分鐘，恒溫反應(yīng)24min后過(guò)濾得到脫膠油。產(chǎn)品的磷含量10.2 u g/ g、金屬9. 5 u g/g、不皂化物0. 50%、酸度4. 28% ;油脂損失率0. 70%。
[0032] 實(shí)施例8
[0033] 將IOOg沙棘毛油和烏桕毛油按1:1混合（磷含量135. 3 u g/g、金屬108. 2 u g/ g、不皂化物0. 58%、酸度4. 30%)的油脂加熱到73°C，在80轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加入聚天門(mén) 冬氨酸和偏娃酸溶液4. Og,恒溫反應(yīng)3min。然后將轉(zhuǎn)速調(diào)至30轉(zhuǎn)/分鐘,恒溫反應(yīng)25min 后過(guò)濾得到脫膠油。產(chǎn)品的磷含量7. 0 u g/g、金屬9. 2 u g/g、不皂化物0. 47%、酸度4. 42% ; 油脂損失率0.71%。
[0034] 實(shí)施例9
[0035] 將IOOg黃連木毛油和文冠果毛油按1:1混合（磷含量124.8 u g/g、金屬97.6 u g/g、不皂化物0. 46%、酸度3. 93%)的油脂加熱到75°C，在80轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加入三 乙烯四胺六亞甲基膦酸和聚環(huán)氧琥珀酸溶液4. 0g，恒溫反應(yīng)5min。然后將轉(zhuǎn)速調(diào)至40轉(zhuǎn) /分鐘，恒溫反應(yīng)20min后過(guò)濾得到脫膠油。產(chǎn)品的磷含量8.8 u g/g、金屬9.4 u g/g、不 皂化物0. 42%、酸度3. 90% ;油脂損失率0. 69%。
[0036] 實(shí)施例10
[0037] 將IOOg黃連木毛油和文冠果毛油按1:1混合（磷含量124.8 u g/g、金屬97.6 u g/g、不皂化物0. 46%、酸度3. 93%)的油脂加熱到75°C，在80轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加入乙 二胺四亞甲基膦酸鈉、葡萄糖和氫氧化鈉溶液4. 0g，恒溫反應(yīng)5min。然后將轉(zhuǎn)速調(diào)至40轉(zhuǎn) /分鐘，恒溫反應(yīng)20min后過(guò)濾得到脫膠油。產(chǎn)品的磷含量8.4 u g/g、金屬9.2 u g/g、不 皂化物0. 41%、酸度3. 89% ;油脂損失率0. 68%。
[0038] 表1油脂脫膠試驗(yàn)數(shù)據(jù)
[0039]

【權(quán)利要求】
1. 一種植物油脂的離解-螯合脫膠方法，其特征在于： 植物毛油脫膠過(guò)程如下： a) 將壓榨或萃取出的毛油過(guò)濾，除去其中的固體顆粒雜質(zhì)，然后加熱到40?90°C ; b) 在轉(zhuǎn)速80?150轉(zhuǎn)/分鐘的條件下，加入質(zhì)量為毛油1. 0?5. 0%的復(fù)合脫膠劑水 溶液，恒溫反應(yīng)2?15min ; c) 然后將轉(zhuǎn)速調(diào)至30?60轉(zhuǎn)/分鐘，恒溫反應(yīng)10?30min，反應(yīng)結(jié)束后采用靜置分 離或離心分離，得到脫膠油和油角； 所述復(fù)合脫膠溶液由螯合劑、離解劑和去離子水組成，螯合劑與離解劑的質(zhì)量配比為 0. 5?5:1，脫膠溶液由上述混合物與去離子水配制而成，去離子水與螯合劑和離解劑所形 成的混合物的質(zhì)量配比為2?10:1 ; 所述螯合劑選自N，N-二羧酸氨基-2-羥基丙烷基磺酸鈉、3-羥基_2,2'-亞氨基二 琥珀酸四鈉及其鹽；乙二胺四亞甲基膦酸鈉、三乙烯四胺六亞甲基膦酸、1-羥基亞甲基-1， 1二膦酸及其鹽；聚天門(mén)冬氨酸及其鹽；葡萄糖、偏硅酸、聚羧酸、聚環(huán)氧琥珀酸及其鹽 中的一種或任意幾種； 所述離解劑選自順丁烯二酸、反丁烯二酸、明礬、硫酸亞鐵、硅酸鈉、酸酐、磷酸三鈉、食 鹽、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉中的一種或任意幾種。
【文檔編號(hào)】C11B3/00GK104419518SQ201310371239
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】趙光輝, 李建忠, 何玉蓮, 王桂芝, 鄧旭亮, 董平, 崔錫紅, 馬建英, 雪晶, 何皓, 孫洪磊, 秦麗華, 賈云剛, 邵偉, 張家仁, 何昌洪, 王東軍, 邴淑秋, 汪涵, 劉劍, 裴浩天, 徐艷, 王東青, 趙輝, 牛新宇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司