【doc】菜籽油水化磷脂油脚制取混合脂肪酸

【doc】菜籽油水化磷脂油脚制取混合脂肪酸 菜籽油水化磷脂油脚制取混合脂肪酸 菜籽油水化磷脂油脚制取 混合脂肪酸 四川省粮油科研所王立中 菜籽油中含有磷脂等类脂物,盎垡墅里一 旦里生盛占迪里!盔i睫姗趔.水化 磷脂油脚在20?以上时,葛酸败发臭,污染 环境目前菜油磷脂未很好开发利用,多数 用作肥料,有的加入粕中作饲料,还有的废 弃处理.油菜籽是我国的主要油料作物,菜 油产量大,水化磷脂油脚的量亦大,因此合 理和用菜籽油水化磷脂油脚对提高油厂的经 济效益,减少环境荷染有重要现实意义. 菜籽油磷脂用途广泛,可用于医药,化 妆品,油漆,橡胶,皮革,纺织工业.卵磷 脂的用途更广,在食品中作乳化荆,在医药 上有降低血液胆圆醇的作用,还可以用作柑 桔保鲜剂杀虫农药,涂料,高档化妆品, 磁带扩张剂的原料等.因此,为水化菜 籽油磷脂油脚开辟合理的利用途径,是油脂 工作者的重要课题.我们查阅了罔内外有关 资料,对其组成及结构进行分析后认为:将 菜籽油水化磷脂油脚加催化剂水解成脂肪酸 在理论上是可行的.脂肪酸是重要的化工原 料,市场需求量大,利用范围广,能形成规 模生产.现将研究试验情况介绍于后. 一 ,菜籽油水化磷脂油脚水解的理论依 嚣 1.菜杼油经过水化后得到的菜籽油磷脂 囊一 油胂,其主要成份及含量为:中性浊脂15N 20,磷脂20,25%,醣类5N7,蛋白质 2,3%.菜籽油水化油脚中的磷脂主要以磷 酸甘油醋的形式存在,其中含卵磷脂40左 右,脑磷脂25,3O%,肌醇磷脂15%左右, 其它磷脂15%左右. 几种主要磷脂的结构如下: o CH2一O—C—RI fO 'lI CH—O—C—R2 }0 ;』l+ CH2一O—P—O—CH2一CH2一N(CH.)3 I O——卵磷脂 O CH2一O—C—Rl IO IlI CH—O—C—R, 10 Ill+ CH2—0一P一0一CH2一CH2一NH I O,脑磷脂 菜籽油磷脂中的脂肪酸组成如表一. 8 2.通过对磷脂结构和组成的分析,几种 磷脂的共同点是甘三酯的第三个甘油基都与 磷酸耜连,不同点是磷酸的另一个连结基 团. 在磷酸甘油酯分子中,成酯的键有三 种.一种是脂肪酸与多元醇甘油成酯的键, 另一种是磷酸与多元醇甘油成酯的键,再一 种是磷酸与有机碱成酯的键.这三种键都能 被水解,但是水解的难易与条件各有不同. 如卵磷脂的水解.在碱性溶液中,甘油与脂 肪酸成酯的键很易被水解析出脂肪酸和甘油 的游离羟基.磷酸与胆碱成酯的键却水解 较慢,而甘油与磷酸成黯的键根本不水解. 在酸性溶液中,磷酸与胆碱成酯的键水解很 容易,首先水解出胆碱.甘油与脂肪酸成酿 的键水解生成脂肪酸,但是没有水解胆碱与 磷酸成酯的键哪样快.而甘油与磷酸成酯的 键很难水解.周此,无论在碱性或酸性条件 下,都不能完全水解磷脂,常常得到的是脂 肪酸,有机碱与甘油磷酸的两种异构体. =,试验工艺流程 硫酸硫酸(燕永,催化剂)热水 三,试验主要仪嚣和设备 1.水解锅1个,容量10升(耐压10kgf/ cm)j 2.蒸馏锅1个,容量5升' 3.真空泵1台,抽气量60升/分,残 压5mmHg柱, 4.常规检化验仪器. 匹,试验材料 1.新鲜菜籽油水化磷脂油脚, 2.催化剂LAS(工业用), 裹= 黑脚 一混合脂 肪酸 3.浓硫酸(工业甩)I 4.乙醇,乙醚,丙酮,氯化钠(试赉町 型). 五,试验方法 (一),对比试验 将菜籽油水化磷脂油脚全部水解成脂肪 酸,也就是将磷脂和中性油脂水解成脂肪 酸.我们先后作了四项17次对比试验. I.去杂质与不去杂质的对比试验,四次 试验结果如表=. 油脚状况,豫化刑用蓝'}求廿寸'小时'龌蔑【)曩(丘gt,mJ峨价(mgkoH/g恼) 未去水杂}8ll7160I5119 未去水杂5I34160】516.5 去水杂J】.57l60f5168 去水杂I1.5I716Oi5178.8 菜耔油水化蹲脂油脚不去杂质一次水解 时催化剂甩量较大,且水婿时间长不易分 层.先用浓硫酸将菜籽油水化磷脂油脚冲煮 去除机械杂质和秸液物废水后,再加催化剂 囊三 度控制水僻.催化剂用量减少,水解时间缩 短易分层同时酸煮还具有初步水解的作用 2.不同温度和压力的水僻对比试验,五 次试验结果如表三. ,=,,,目c嗍温度(?)表压(kgf/Cm.)酸价(mgkoH/g油),\,化剂用量()l7K解时间(小 时)序号\J 1I2.5I1095l常压86.5 2I23295常压I32.5 3I2.5}7130【2138.6 41.5121302140 5I1.5f7I6Oi5I79 通过多次试验后发现,提高反应温度和 压力有利水解反应的进行,可缩短水解时问 和城少催化荆的甩量.常压水解温度提不 高,还要产生溢锅现象,反应时间长. 3.不同催化剂用量和时间的对比试验. 试验表压5kg[]cm,温度"L60?.四次试验 的结果如表四. 通过四次对比试验看出,当催化荆用量 1.5%,水解时阔7小时反应比较理想,分 层完全便于水洗. 囊五 裹四 \水解时间If \ll1 \f5小时f7小时9小时 ,;I 灌化剂用量,]I{ 0.51分层不完全1分层不完全层不完全 I.01分层不完分层不完全1分层较完全 I.5分层较完全1分层完全1分层完全 2.51分层完全1分层完全1分层完全 4.水解过程中搅拌与不搅拌对比试验, 四次试验结果如表五. \项目f 苎 7 产墅 3.60| 竺 5 三 3.80 , ,1催化剂用量() 反应面提况,,,,J 不搅拌!!.j 不搅拌;2.0 不搅拌1.57.160ii5163.8 搅拌I1.57I1605I180.8 在水解反应过程中,随时搅拌有利子催 化剂与反应介质的有效接触,加快反应速度. (二),操作步骤 1.将新鲜菜籽油水化磷脂油脚加入酸煮 锅中,加入相当于油脚重5的浓硫酸(用 水稀释后加入).然后开直接蒸汽冲煮,温 10 度控制在在9O,95?,时间3,4小时,然后 停止加温,静置1O,12小时.放出下层杂质, 废水,上层为磷脂和中性油脂的混合液.取 样测定其酸价. 2.放出上层混合液,经过计量后加入水 解锅中,加热到60~70?,然后加入相当于 混台液重量1.5,2.5略的催化剂蕾2%的 浓硫酸(用水稀释后加入),50%的热水. 用氮气搅拌均匀,继续升温珂130~160?, 这时水解锅内表压2~5kgf/cm.保持这种 水解条件5,g小时,然聒停止加温,静置沉 淀10~12小时,放出下层废水. 3.将水耀镪内黑脂肪酸加热水进行水 洗.每砍加水量为黑脂肪酸重的20,洗至 中性为止.然后静置沉淀放出废水得刊水解 释脂肪酸,并铡定其主要理化指标. 4.将黑雅肪酸加入蒸馏锅中,在真空度 ?OOmratlg桂下加热至120?左右进行脱水. 使古水量达到o.5跖以下,然后使蒸馏锅的 真空度保持在740mmNg柱以上,温度240, 250?,对黑脂肪酸进行蒸馏,冷凝回收, 得混台脂肪馥. 六,缝果与讨论 1.试验结果.见表六,表七(表六所列 数据系先酸煮再水解) J , 项目!催汜剂用量敞硫酸喟量反应压力反应强度反应时间酸价油 号,, ,i()(Kgf/Cm')(?)(小耐)(mgkDH/g) 89—2O『22常压95585 86—9—22I22常压95787 86__0,26I.522130B135 聃一l0—61.52213012140 86,1O,9}2221307138. 5 8S一12—8I?.5221307139.9 86—12—16J25251607178.5 84—201.52516O7168.4 8卜4,221.5251607174.5 h{竹_241.5251607164.5 87,一朋1.525l607180.4 裹七 2.占L以上结果看出,在催化剂用量为 1.5,温度160?,表压5kgf/cm的水解 条件下,褥出的结果最好.在此条件下可减 少催化剂用量,缩短水解时问. 3.菜籽油水化磷脂油脚加5的浓硫酸 甩直接蒸汽冲煮去杂质后.再加催化剂加压 水解所得脂肪酸易水洗,分层比较快,脂肪 酸的褥率比较高,可节约催化剂用量. 4.试验证明该工艺水解菜籽油水化磷脂 油脚是可行的. 5.奉次试验用氨气进行搅拌.水解锅的 机械搅拌装置,由于条件限制未进行研制.