本發(fā)明涉油脂工業(yè)下腳料利用領(lǐng)域,具體涉及一種牡丹籽皮殼油的處理方法。
背景技術(shù):
牡丹籽油指從牡丹仁中提取出的毛油經(jīng)一系列的精煉所得的成品油,質(zhì)量合格的牡丹籽提取出的毛油一般顏色較淺,酸價在5KOHmg/g以下。完整的牡丹籽由牡丹籽仁和牡丹籽殼(黑色硬殼)兩部分組成,牡丹籽殼對內(nèi)部的牡丹籽仁有很好的保護作用。提取牡丹籽油前處理之一就是脫去牡丹籽殼-脫殼處理,脫掉的殼以往是作為廢物被遺棄,由于牡丹籽殼占整個牡丹籽重的三分之一左右,白白舍棄很可惜,于是我們利用亞臨界丁烷進行提取試驗,結(jié)果出油率接近10%,經(jīng)測定牡丹籽殼油與牡丹籽油脂肪酸組成相似,其中的最主要脂肪酸:α-亞麻酸還高于牡丹籽油的α-亞麻酸含量。另外含有牡丹籽油中從未檢出的γ-亞麻酸。但提出的牡丹籽殼毛油一般酸價較高,在20KOHmg/g以上,顏色也較深,如果將牡丹籽殼與牡丹籽仁混合提油,必然影響牡丹籽油酸價和顏色等質(zhì)量指標,給毛油精煉帶來不利影響。但采用一般精煉工藝,煉耗高、收率低,因此針對牡丹籽殼油的質(zhì)量特點,研究開發(fā)了牡丹籽殼油制備及處理工藝。
CN104928020A公開了一種亞臨界提取牡丹籽油的生產(chǎn)方法,將牡丹籽去皮粉碎后進行亞臨界萃取,萃取溫度在40~45℃,壓力為0.3~0.7Mpa,浸泡萃取時間為120~150min;浸泡萃取的同時進行超聲處理,每次處理1~7min,間歇2~10分鐘,啟動超聲設備后,每隔10分鐘正反各攪拌1/6周,如此反復循環(huán);萃取完成后,關(guān)閉超聲,分離固、液相,將液相混合液輸送進入暫存罐;固相廢渣中添加溶劑重復上述浸泡萃取、超聲以及分離固、液相步驟,重復萃取3~6次,每次浸泡萃取的時間為30~60min;暫存罐內(nèi)的液相混合液經(jīng)兩級解析回收溶劑,二級解析釜提取液輸送至離心機中進行兩次離心,離心速度以6700r/min,離心時間為10~20min,離心后打開真空泵,將上清液壓入儲存罐中,得到牡丹籽毛油;該毛油再經(jīng)常規(guī)精煉,得成品油。此工藝僅涉及牡丹籽油的亞臨界提取方法以及毛油常規(guī)精煉,與牡丹籽殼油的萃取方法有相似處,但該工藝繁瑣,萃取時間長,也未涉及劣質(zhì)油脂的處理技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種牡丹籽皮殼油處理方法。
采用丁烷作萃取劑,亞臨界低溫萃取牡丹籽殼油,利用短程分子蒸餾裝置,利用分子蒸餾技術(shù)蒸餾出籽殼油中的游離脂肪酸,餾余物即是酸價得以降低的牡丹籽殼油。蒸餾出的脂肪酸在酸性條件下和乙醇乙酯化反應得到脂肪酸乙酯,再利用短程分子蒸餾裝置精制脂肪酸乙酯;餾余物牡丹籽殼油進行常規(guī)精煉得到可食用的牡丹籽殼油。具體工藝參數(shù)如下:1、牡丹籽殼粉碎過孔徑篩,取篩下物,2、亞臨界萃?。何锪吓c萃取劑重量比1:1~3,萃取溫度25~55℃,壓力0.25~0.70MPa,萃取時間20~50min,萃取次數(shù)2~5次,回收溶劑的蒸發(fā)溫度40~60℃。。3、分子蒸餾蒸出脂肪酸:真空度1~20Pa,蒸餾溫度:170~210℃,放料速度100~200ml/min,刮膜轉(zhuǎn)速200~400r/min;4、脂肪酸乙酯化:用硫酸調(diào)節(jié)反應液PH=1.5~2.5,乙醇占脂肪酸重量的百分比為15%~25%,反應過程中根據(jù)蒸出乙醇量補足乙醇,反應溫度80~120℃,反應終點酸價≤3KOHmg/g。5、分子蒸餾精制脂肪酸乙酯:真空度1~20Pa,蒸餾溫度:140~180℃,放料速度100~200ml/min,刮膜轉(zhuǎn)速200~400r/min。
采用本發(fā)明,可將產(chǎn)量可觀的本來為廢棄物的牡丹籽殼變廢為寶,同時得到兩個有益產(chǎn)品牡丹籽殼油和脂肪酸乙酯。
本發(fā)明的有益效果在于,采用物理分離技術(shù)即分子蒸餾技術(shù)降低牡丹籽殼油的高酸價,與CN104928020A公開了一種亞臨界提取牡丹籽油的生產(chǎn)方法對比,具有巨大的優(yōu)勢;一方面,避免了常規(guī)精煉造成的高煉耗,其煉耗高低取決于油脂的酸價,一般經(jīng)驗數(shù)據(jù)是每個酸價增加兩個煉耗即降低油脂收率2個百分點,以酸價25KOHmg/g的牡丹籽殼油為例,常規(guī)精煉理論上牡丹籽殼油的收率降低50%,但實際上當油脂酸價高于20KOHmg/g以上時,大量皂腳會裹帶更多中性油脂,精煉收率會降得更低,以至于無精煉價值;但通過分子蒸餾技術(shù)除去游離酸,將原酸價25KOHmg/g降低至酸價為6KOHmg/g,則油脂收率即為88%,由原來的50%以下提高到88%,大大提高了產(chǎn)品收率,同時也最大限度的降低了皂腳和廢水產(chǎn)生,有利于環(huán)保;另一方面,在常規(guī)精煉過程中,油脂中的游離脂肪酸變?yōu)槲廴经h(huán)境的皂腳,同時夾帶著中性油脂嚴重降低中性油脂收率,而本方案通過分子蒸餾蒸出的游離脂肪酸則進行乙酯化轉(zhuǎn)變?yōu)榇种舅嵋阴?,再進入分子蒸餾得到色澤淡黃、純度為99.8%的脂肪酸乙酯,其中最重要的成分ɑ-亞麻酸乙酯含量也達到41.2%,符合牡丹籽油行業(yè)標準ɑ-亞麻酸≥38.0%,況且提油后的牡丹籽殼粉可以提取花青素和多酚等,應用于藥品、保健品和化妝品領(lǐng)域,實現(xiàn)了變廢為寶。由于采用亞臨界低溫萃取和分子蒸餾兩項新技術(shù),避開了高溫、常規(guī)精煉等因素的破壞,充分保證了最終產(chǎn)品的天然品質(zhì),也為牡丹籽下腳料牡丹籽殼的開發(fā)利用開辟了新途徑。
具體實施方式
本發(fā)明的工藝流程以及結(jié)合具體實例說明的實施方式:
(一)工藝流程
(1)牡丹籽殼油萃?。翰捎脕喤R界萃取裝置,以丁烷作萃取劑,取粉碎后過孔徑篩的篩下物萃取牡丹籽殼油,物料與萃取劑重量比1:1~3,萃取溫度25~55℃,壓力0.25~0.70MPa,萃取時間20~50min,萃取次數(shù)2~5次,回收溶劑的蒸發(fā)溫度40~60℃。
(2)蒸出脂肪酸:利用短程分子蒸餾裝置:將步驟(1)提取的牡丹籽殼油加入短程分子蒸餾裝置中,真空度1~20Pa,蒸餾溫度:170~210℃,放料速度100~200ml/min,刮膜轉(zhuǎn)速200~400r/min,輕組分收集器得到淡黃色脂肪酸;
(3)收集餾余物-低酸價籽殼油:收集步驟(2)中蒸出脂肪酸后的餾余物,即得到降低酸價的牡丹籽殼油;
(4)精煉牡丹籽殼油:將步驟(3)中的牡丹籽殼油,經(jīng)堿煉、除水、脫色、脫臭即得成品牡丹籽殼油;
(5)制備脂肪酸乙酯:將步驟(2)中的脂肪酸在酸性條件下與乙醇進行乙酯化,即用硫酸調(diào)節(jié)反應液PH=2左右,乙醇占脂肪酸重量的百分比為20%左右,反應過程中根據(jù)情況補足乙醇,反應溫度80~120℃,反應后期定期測酸價,終點酸價≤3KOHmg/g,停止反應,得粗品脂肪酸乙酯;
(6)精制脂肪酸乙酯:步驟(5)中脂肪酸乙酯粗品再經(jīng)短程分子蒸餾,真空度1~20Pa,蒸餾溫度:140~180℃,放料速度100~200ml/min,刮膜轉(zhuǎn)速200~400r/min;收集的淡黃色蒸出物即為精制脂肪酸乙酯;
(二)實施例
實施例1:
將牡丹籽殼粉碎過孔徑篩,裝入50kg該牡丹籽殼粉于亞臨界萃取罐,將萃取罐密閉抽真空,通過磅秤加入50kg丁烷,給萃取罐升溫至25℃,此時壓力升至0.25MPa,浸泡萃取20分鐘,將蒸發(fā)罐抽真空,打開萃取罐與蒸發(fā)罐間的閥門,將溶劑混合油放入蒸發(fā)罐,放完后升溫至40℃,開壓縮機,將蒸發(fā)罐的溶劑蒸發(fā)、壓縮、冷凝回收到儲液罐,從蒸發(fā)罐底部管道放出萃取出的牡丹籽殼油,這樣重復萃取2次。將萃取的牡丹籽殼油加入短程分子蒸餾裝置的裝料容器,設置各項參數(shù),蒸餾溫度170℃,真空度1Pa,放料速度100ml/min,刮膜轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/min;待各項參數(shù)達到設置參數(shù)時,開始放料,收集到蒸餾出的輕組分即為游離脂肪酸;收集到的餾余物即為蒸出了脂肪酸的牡丹籽殼油。收集的脂肪酸加入帶有蒸餾裝置的反應釜中,用硫酸調(diào)節(jié)反應液至PH=1.5,加入無水乙醇,乙醇加量約為脂肪酸重量的15%,反應過程中根據(jù)蒸出乙醇量補足乙醇,反應溫度80℃,反應時間由反應過程中測定的酸價確定,終點酸價控制在≤3KOHmg/g,反應結(jié)束得到脂肪酸乙酯粗品。該粗品再加入短程分子蒸餾裝置,按以下設置的各參數(shù)進行蒸餾,真空度1~20Pa,蒸餾溫度:140℃,放料速度100ml/min,刮膜轉(zhuǎn)速200r/min;收集的輕組分即是淡黃色澄清透明的脂肪酸乙酯產(chǎn)品;上述餾余物牡丹籽殼油按常規(guī)精煉即得各項指標符合牡丹籽油質(zhì)量標準的牡丹籽殼油。
實施例2:
將牡丹籽殼粉碎過孔徑篩,裝入50kg該牡丹籽殼粉于亞臨界萃取罐,將萃取罐密閉抽真空,通過磅秤加入100kg丁烷,保持萃取罐溫度40℃,此時壓力升至0.55MPa,浸泡萃取35分鐘,將蒸發(fā)罐抽真空,打開萃取罐與蒸發(fā)罐間的閥門,將溶劑混合油放入蒸發(fā)罐,放完后升溫至50℃,開壓縮機,將蒸發(fā)罐的溶劑蒸發(fā)、壓縮、冷凝回收到儲液罐,從蒸發(fā)罐底部管道放出萃取出的牡丹籽殼油,這樣重復萃取4次。將萃取的牡丹籽殼油加入短程分子蒸餾裝置的裝料容器,設置各項參數(shù),蒸餾溫度190℃,真空度10Pa,放料速度150ml/min,刮膜轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/min;待各項參數(shù)達到設置參數(shù)時,開始放料,收集到蒸餾出的輕組分即為游離脂肪酸;收集到的餾余物即為蒸出了脂肪酸的牡丹籽殼油。收集的脂肪酸加入帶有蒸餾裝置的反應釜中,用硫酸調(diào)節(jié)反應液至PH=2左右,加入無水乙醇,乙醇加量約為脂肪酸重量的20%,反應過程中根據(jù)蒸出乙醇量補足乙醇,反應溫度100℃,反應時間由反應過程中測定的酸價確定,終點酸價控制在≤3KOHmg/g,反應結(jié)束得到脂肪酸乙酯粗品。該粗品再加入短程分子蒸餾裝置,按以下設置的各參數(shù)進行蒸餾,真空度10Pa,蒸餾溫度:160℃,放料速度150ml/min,刮膜轉(zhuǎn)速300r/min;收集的輕組分即是淡黃色澄清透明的脂肪酸乙酯產(chǎn)品;上述餾余物牡丹籽殼油按常規(guī)精煉即得各項指標符合牡丹籽油質(zhì)量標準的牡丹籽殼油。
實施例3:
將牡丹籽殼粉碎過孔徑篩,裝入50kg該牡丹籽殼粉于亞臨界萃取罐,將萃取罐密閉抽真空,通過磅秤加入150kg丁烷,給萃取罐升溫至55℃,此時壓力升至0.70MPa,浸泡萃取50分鐘,將蒸發(fā)罐抽真空,打開萃取罐與蒸發(fā)罐間的閥門,將溶劑混合油放入蒸發(fā)罐,放完后升溫至60℃,開壓縮機,將蒸發(fā)罐的溶劑蒸發(fā)、壓縮、冷凝回收到儲液罐,從蒸發(fā)罐底部管道放出萃取出的牡丹籽殼油,這樣重復萃取2~5次。將萃取的牡丹籽殼油加入短程分子蒸餾裝置的裝料容器,設置各項參數(shù),蒸餾溫度210℃,真空度20Pa,放料速度200ml/min,刮膜轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/min;待各項參數(shù)達到設置參數(shù)時,開始放料,收集到蒸餾出的輕組分即為游離脂肪酸;收集到的餾余物即為蒸出了脂肪酸的牡丹籽殼油。收集的脂肪酸加入帶有蒸餾裝置的反應釜中,用硫酸調(diào)節(jié)反應液至PH=2.5,加入無水乙醇,乙醇加量約為脂肪酸重量的25%,反應過程中根據(jù)蒸出乙醇量補足乙醇,反應溫度120℃,反應時間由反應過程中測定的酸價確定,終點酸價控制在≤3KOHmg/g,反應結(jié)束得到脂肪酸乙酯粗品。該粗品再加入短程分子蒸餾裝置,按以下設置的各參數(shù)進行蒸餾,真空度20Pa,蒸餾溫度:180℃,放料速度200ml/min,刮膜轉(zhuǎn)速400r/min;收集的輕組分即是淡黃色澄清透明的脂肪酸乙酯產(chǎn)品;上述餾余物牡丹籽殼油按常規(guī)精煉即得各項指標符合牡丹籽油質(zhì)量標準的牡丹籽殼油。