[發明專利]從植物油脫臭餾出物中制備生物柴油、天然VE和植物甾醇的方法

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• 申請號: 201910572072.6
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110257445A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 蔣一鳴;周學晉;曹玉平;梁廣震;陳歷水;武文華;史金柱;張穎;齊亮;童強
• 申請（專利權）人: 中糧天科生物工程（天津）有限公司
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64;C07J9/00;C07D311/72
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

本發明公開了一種從植物油脫臭餾出物中制備生物柴油、天然VE和植物甾醇的方法，包括如下步驟：1)生物酶法酯化，得到產物1；2)固定床連續酯化，得到產物2；管式反應器酯交換，得到產物3；4)冷析結晶：將產物3降溫，冷卻結晶，過濾分離后得到粗甾醇和濾液，粗甾醇重結晶得到精制植物甾醇；5)分子蒸餾：將步驟4)的濾液通過分子蒸餾后，分離得到脂肪酸甲酯和天然VE。本發明一次性使用固體或液體酶，成本低，酶酯化不需要反應徹底，只需要將酸價降到一定程度即可。將酶酯化后產物經裝填強酸性樹脂的固定床酯化，使酯化反應徹底，實現連續和自動化控制。進一步酯交換，提升脂肪酸甲酯的收率，有利于后續天然VE和植物甾醇的分離。

技術領域

本發明屬于生物化工技術領域，具體地說是一種利用生物-固定床-化學聯合法從植物油脫臭餾出物中制備生物柴油(脂肪酸甲酯)、天然VE和植物甾醇的方法。

背景技術

植物油脫臭餾出物是油脂加工的副產物，是天然維生素E和植物甾醇的不可多得的天然來源，其主要成分包括脂肪酸、天然VE、植物甾醇、角鯊烯、甘油酯及植物甾醇酯等。經過物理化學分離可以提取到天然VE、植物甾醇、角鯊烯等天然產物，以及脂肪酸甲酯、甘油、植物甾醇酯等化學產物。

植物油脫臭餾出物中含有游離脂肪酸(40％-70％)、甘油酯(10％-20％)、生育酚(3％-12％)、植物甾醇(3％-12％)、角鯊烯(0.5-2％)、少量的植物甾醇酯及其他油脂衍生物等。由于脫臭餾出物中天然VE、植物甾醇以及游離脂肪酸在物化性質上與甘油酯相似相溶，單純的物理分離技術手段較難將天然VE和植物甾醇從脂肪酸體系中分離開來，目前的技術路線通常是是將脫臭餾出物中的脂肪酸進行甲酯化，在甲酯化溶液體系中通過冷卻結晶的方式析出植物甾醇固相，分離的得到的濾液經過分子蒸餾分離后得到脂肪酸甲酯(也稱為生物柴油)和天然VE以及渣油等。

中國專利CN200410008678公開一種以脂肪酶作為催化劑,在常溫常壓下催化植物油脫臭餾出物中的脂肪酸和中性油脂同時發生轉酯化反應生成脂肪酸單酯，該反應采用的是一種固體脂肪酶，可以多次反復使用，但是該固體酶的成本高，并且不能實現連續生產，在實際應用中不具備成本優勢。

中國專利CN200810049033公開了一種兩步酶催化的方法，首先用脂肪酶A水解生成脂肪酸，然后用脂肪酶B對游離脂肪酸和生成的脂肪酸進行催化酯化的方法制備脂肪酸甲酯。

中國專利CN201510835356公開了一種基于兩次酶解法從番茄籽油脫物中提取維生素E的方法，主要包括驟兩次酶解，即先使用脂肪酶進行一次酶水解，之后再使用脂肪酶和甲醇的混合物進行二次酶催化，然后用正己烷溶劑進行萃取分離的技術路線。

中國專利CN201110062697提供了一種生物柴油的制備方法，該方法包括兩階段使用固液兩種酶進行催化反應，首先將油脂、短鏈醇、水和液體脂肪酶進行反應，反應液分離成含酶的重相和輕相，回收再利用重相中的酶，輕相用于后續的固定化酶轉化；將輕相和短鏈醇流入裝有固定化脂肪酶的一級或多級酶反應器中進行再次反應。

中國專利CN20150434030公開了一種生物柴油的制備方法，該方法的原料適用于廢棄油脂，采用的催化劑為固定化脂肪酶，過程在氣升式反應體系中進行，利用循環氣而無需外源氣，在該酶法反應進行的過程中對所述循環氣冷凝并分離冷凝液該脂肪酶后堿法反應的方式制備生物柴油。

綜上所述，在對植物油副產物中脂肪酸進行酯化反應制備脂肪酸甲酯的過程包括化學催化法和脂肪酶催化法，采用化學法使用的酸性催化劑容易造成酸性廢水的生產，對于環保生產造成壓力；采用脂肪酶法在一定程度上能克服酸性廢水的問題，但是往往采用多種固體和液體酶試劑，分多個階段進行間歇式反應，不僅生產成本高，生產過程不能連續進行，不能實現自動化生產。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種從植物油脫臭餾出物中制備生物柴油、天然VE和植物甾醇的方法

本發明的技術方案概述如下：