一種利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)脂肪酸的方法，特別是涉及一種利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)一年有2600萬(wàn)噸地溝油，這些地溝油有的被不法分子作為生產(chǎn)食用油的原料危害社會(huì)。地溝油中的重金屬、毒素(如丙烯醛)嚴(yán)重超標(biāo)，過(guò)氧化值高于0.4%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.15%，長(zhǎng)期攝入會(huì)使細(xì)胞功能衰竭，誘發(fā)多種疾病，甚至致癌。以地溝油為主要原料提取脂肪酸的工藝流程沒(méi)有二次污染，工藝流程中使用酶作為催化劑，使廢物資源化、減量化、無(wú)害化，達(dá)到了清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種設(shè)備簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保、成本低的酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法。
[0004]一種利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法，包括如下步驟:
(1)將地溝油(除雜)加熱、攪拌并與二氧化碳和水接觸，生成酸化油；
(2)將酸化油水洗，除去水分和雜質(zhì)，得到中性酸化油；
(3)將中性酸化油與中性脂肪酶混合進(jìn)行水解反應(yīng)，得到水解混合產(chǎn)物；
(4)將所述水解混合產(chǎn)物在分離罐中分離出上層油相物質(zhì)，水洗后得到混合脂肪酸，即女口廣叩ο
[0005]本發(fā)明所述方法的主要反應(yīng)為:C3H5(OORn)3 — C3H5(OH)3+RnC00H
本發(fā)明所述的利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法，其中，步驟(3)中的所述水解反應(yīng)分兩次進(jìn)行:將酸化油與脂肪酶混合進(jìn)行第一次水解反應(yīng)，得到第一水解混合產(chǎn)物；所述第一水解混合產(chǎn)物進(jìn)入分離罐，除去水分和雜質(zhì)，上層油相與脂肪酶進(jìn)行第二次水解反應(yīng)，得到第二水解混合產(chǎn)物；
將所述第二水解混合產(chǎn)物在分離罐中分離出上層油相物質(zhì)，水洗后得到混合脂肪酸，即產(chǎn)品。
[0006]本發(fā)明所述的利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法，其中步驟(4)之后還包括如下步驟:
(5)將所述混合脂肪酸根據(jù)需要精制后得到不同碳鏈的脂肪酸。
[0007]本發(fā)明所述的利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法，其中步驟(1)中所述接觸過(guò)程在加熱條件下進(jìn)行，溫度為70?85°C，所述二氧化碳的壓力為0.3?0.6MP，接觸的時(shí)間為5?12h，所述地溝油的總量與水的重量比為2?10。當(dāng)二氧化碳?jí)毫Φ陀?.1 MP時(shí)，二氧化碳在水中的溶解性較差，得到的水溶液的酸性較弱，不能非常有效地將地溝油進(jìn)行酸化，導(dǎo)致酸化油的收率偏低；當(dāng)二氧化碳?jí)毫Ω哂贗MP時(shí)，酸化油的質(zhì)量沒(méi)有明顯提高，而對(duì)反應(yīng)容器的耐壓能力則要求較高。
[0008]本發(fā)明所述的利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法，其中所述二氧化碳的壓力為
0.3?0.6MP，反應(yīng)溫度為70?85°C，接觸的時(shí)間為5?12h，地溝油的總量與水的重量比為2?10。
[0009]本發(fā)明所述的利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法，其中步驟(3)中所述脂肪酶為中性或酸性，所述水解是在常溫、常壓、pH值中性條件下進(jìn)行的。所述脂肪酶為中性脂肪酶或酸性脂肪酶，酸性脂肪酶可以耐酸(PH3?5)，中性脂肪酶(PH6?11)，而用堿性脂肪酶(PH8?11)需要調(diào)PH值，提高成本且效果不顯著。
[0010]本發(fā)明所述的利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法，其中所述水解溫度為30?50。。。
[0011]本發(fā)明所述的利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法，其中所述方法還包括甘油的回收。
[0012]本發(fā)明所述利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明公開(kāi)了采用高濃度C02水溶液替代濃硫酸處理地溝油，分離出酸化油，高濃度C02水溶液具有比較強(qiáng)的酸性，能夠使地溝油中雜質(zhì)等酸化而分離，而生成的碳酸氫鹽可以作為電解質(zhì)，溶于水中，破壞膠體結(jié)構(gòu)，使中性油和脂肪酸聚集，從而與其它物質(zhì)分離開(kāi)來(lái)；C02是氣體，降壓后很容易與溶液分離，得到的酸化油純度高，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，排出的廢水不含酸，操作簡(jiǎn)單。硫酸法得到的酸化油是為黑褐色，純度低。本發(fā)明所述方法將地溝油回收進(jìn)行了利用，變廢為寶，節(jié)能環(huán)保的同時(shí)大大降低了成本；酶法水解地溝油具有耗能低、設(shè)備投資少、流程簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便、加工成本低等優(yōu)點(diǎn)，適于不同規(guī)模生產(chǎn)，有利于綜合利用和充分利用資源，減少環(huán)境污染改善勞動(dòng)條件；同時(shí)有利于甘油回收，水解率達(dá)到92%以上；利用地溝油酶法水解生產(chǎn)脂肪酸，對(duì)發(fā)展清潔生產(chǎn)具有重要意義，且具有廣闊的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
一種利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法，包括如下步驟:
(1)將地溝油(除雜)加熱、攪拌并與二氧化碳和水接觸，生成酸化油；接觸過(guò)程在加熱條件下進(jìn)行，溫度為60?90°C，所述二氧化碳的壓力為0.1?1MP，接觸的時(shí)間為5?20h，所述地溝油的總量與水的重量比為1?20 ;
(2)將酸化油水洗，除去水分和雜質(zhì)，得到中性酸化油；
(3)將中性酸化油與脂肪酶混合進(jìn)行水解反應(yīng)，得到水解混合產(chǎn)物；所述脂肪酶為中性或酸性，所述水解是在常溫、常壓、pH值中性條件下進(jìn)行的；所述水解溫度為30?50°C ；
(4)將所述水解混合產(chǎn)物在分離罐中分離出上層油相物質(zhì)，水洗后得到混合脂肪酸，即女口廣叩ο
[0014]實(shí)施例2
一種利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法，其中所述二氧化碳的壓力為0.3?0.8ΜΡ，接觸的溫度為70?85°C，接觸的時(shí)間為5?10h，地溝油的總量與水的重量比為1?10 ;所述方法在步驟(4)之后還包括將所述混合脂肪酸根據(jù)需要精制后得到不同碳鏈的脂肪酸，其他同實(shí)施例1。
[0015]實(shí)施例3 一種利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法，所述方法還包括對(duì)甘油進(jìn)行回收，其他同實(shí)施例2。
[0016]實(shí)施例4
一種利用地溝油酶法生產(chǎn)脂肪酸的方法，包括如下步驟:
(1)將地溝油(除雜)加熱、攪拌并二氧化碳和水接觸，生成酸化油；所述接觸過(guò)程在加熱條件下進(jìn)行，溫度為75?80°C，所述二氧化碳的壓力為0.3?0.6MP，接觸的時(shí)間為5?12h，所述地溝油的總量與水的重量比為2?10 ;
(2)將酸化油水洗，除去水分和雜質(zhì)，得到中性酸化油；充分反應(yīng)后的混合物應(yīng)分三層，從上至下依次為油相、植物浙青和水相，分離罐除去植物浙青和水相，將包括酸化油的上層油相分離出來(lái)；
(3)將酸化油與脂肪酶混合進(jìn)行第一次水解反應(yīng)，得到第一水解混合產(chǎn)物；所述第一水解混合產(chǎn)物進(jìn)入分離罐，除去水分和雜質(zhì)，上層油相與脂肪酶進(jìn)行第二次水解反應(yīng)，得到第二水解混合