一种多不饱和脂肪酸的固定床脱色工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明主要描述一种多不饱和脂肪酸固定床脱色工艺，具体而言，本发明创造性 选用一种填料固定床对多不饱和脂肪酸原料进行脱色，将原料直接通过固定床或在固定床 中循环达到脱色目的，最终得到无色或浅色多不饱和脂肪酸产品，该工艺对多不饱和脂肪 酸除色泽外的其他品质没有影响，适用于包括鱼油（直接提取的ω-3多不饱和脂肪酸）、藻 油（发酵来源的ω-3多不饱和脂肪酸）、亚油酸、共轭亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等其中一 种或多种多不饱和脂肪酸的混合物的脱色操作应用。
【背景技术】
[0002] 随着人们越来越关注自身的健康，大众开始更多的摄取营养健康膳食补充剂，多 不饱和脂肪酸（PUFA)类产品在其中占有很重要的地位。
[0003] 多不饱和脂肪酸（PUFA)是机体代谢，特别是婴幼儿大脑发育等活动中的重要物 质基础，是细胞膜的构成成分，主要起到保持细胞膜流动性，促使胆固醇酯化，降低胆固醇 和甘三酯，降低血液粘稠度，改善血液循环等生理功能，同时还具备改善人类思维和增强记 忆力等作用。而人体自身无法合成多不饱和脂肪酸（PUFA)物质，必须通过饮食等进行摄取 获得。
[0004] 多不饱和脂肪酸（PUFA)种类繁多，主要包括ω-3多不饱和脂肪酸（PUFA) (ω-3PUFA)、ω-6多不饱和脂肪酸（PUFA)(ω-6PUFA)、ω-9多不饱和脂肪酸（PUFA) (c〇-9PUFA)等形式，如α-亚麻酸（ALA)、二十碳五烯酯（EPA)、二十二碳六烯酸（DHA)、 二十二碳五烯酸（DPA)、亚油酸（LA)、共轭亚油酸（CLA)，γ-亚麻酸（GLA)、花生四烯酸 (AA)等，其中尤以二十碳五烯酸（EPA)和二十二碳六烯酸（DHA)为主要代表的ω-3多不饱 和脂肪酸（《-3PUFA)最为大众所熟知和接受，对人体和动物健康具备的改善和促进作用 也最明显，部分多不饱和脂肪酸物质的分子结构式如下：
[0005]
[0007] 多不饱和脂肪酸主要来源于藻类提取物和水产动物油，其中一个重要来源为鱼 油。由于多不饱和脂肪酸原料基本来自提取物，所以产品中包含部分色素等有色杂质，其中 少量杂质对机体有害，工业上生产多不饱和脂肪酸相关产品，最终的产品标准都对产品的 色泽有一定的要求，即无色至浅黄色透明液体，所以工业制备多不饱和脂肪酸产品过程基 本都包含脱色工序。
[0008] 目前工业中脱色工艺使用的脱色剂包括活性炭、硅藻土、白土、硅胶或者离子交换 树脂等材料，而广泛使用的方法一般都为釜式搅拌脱色工艺，即在一定条件下，将多不饱和 脂肪酸产品与脱色剂一起搅拌，混合适当的时间后，直接过滤和回收，最后得到多不饱和脂 肪酸产品，该工艺具有以下缺点：1)工艺部分工序开放式操作，原料或中间体与空气或氧 气接触，导致产品被氧化破坏，产品质量下降；2)工艺为间歇式操作，工业设计及规模化生 产具有一定的困难；3)脱色剂较难回收套用；4)脱色剂处理困难；5)脱色剂的夹带部分多 不饱和脂肪酸产品难以回收导致损耗较大，工艺收率降低；6)工艺操作较为复杂；7)工艺 带来的环境污染问题及安全问题较大等等。
[0009] 目前有部分文献公开了相关多不饱和脂肪酸脱色工艺技术，如专利CN102994236、 〇附101935、0附03525564、0附283392、0附03540415、等介绍使用0.1~5%活性白土脱色剂 对多不饱和脂肪酸进行脱色，专利CN103725403、CN1263145、CN101940240等则选择使用活 性炭作为脱色剂，还有专利CN1769409等选择硅藻土等脱色剂，专利CN101297708等则采 用阳离子交换树脂脱色剂，工艺基本过程均为在一定条件下，采用釜式搅拌脱色，脱色完成 后直接过滤得到多不饱和脂肪酸，工艺具有一定的脱色效果，但过滤得到的白土、活性炭、 硅藻土等均具有一定的黏性，转移和投料都比较困难，无法继续直接循环套用，同时清洗等 处理程序也过于复杂，比较困难，所以一般情况下都是将使用后的脱色剂直接抛弃，不进行 回收或套用等。
[0010] 由于以上工艺均采用间歇式釜式搅拌操作，工艺进行中存在部分工序开放式操 作，多不饱和脂肪酸产品容易与空气或氧气接触，导致产品品质下降，同时间歇式工艺对工 业规模化生产有一定的制约，操作过程也较为复杂，对产品品质的监控也不是很方便。
[0011] 而且间歇式釜式搅拌工艺中脱色剂使用完后均吸附一定量的多不饱和脂肪酸产 品，回收比较困难，导致多不饱和脂肪酸的损耗较大，对收率有较大的影响。
[0012] 同时这些脱色剂在生产操作中开放式处理工序对周边环境具有较大的污染，而活 性炭等开放式处理更容易起火，有较大的安全隐患。
[0013] 总体而言，以上多不饱和脂肪酸原料釜式搅拌脱色工艺本身具有很多难以克服的 缺陷，难于适应大规模工业化生产。
[0014] 一般而言，脱色工艺除要求选择良好的脱色剂外，现在还对工艺实施的方式选择 上有一定的研究，其中现有大部分工艺采用的釜式搅拌脱色虽然一定程度能够达到最终的 脱色目的，但无法克服或改善上述的诸多不足。而固定床技术在工业其他方面有一定的使 用，如固定床技术在产品分离中就有较多使用，能够达到较好的分离效果，相比釜式搅拌 等传统工艺，优点十分明显。
[0015]固定床设备主要是将某种特殊填料固定在固定床设备内，液体或气体等具备流动 性的物料直接通过固定床内填料或在固定床内填料内循环等过程，最终达到填料对物料的 吸附或分离的目的，具有高效、环保、节能等许多优点。
【发明内容】
[0016] 本发明主要描述一种脱色工艺，具体而言，本发明创造性选用一种填料固定床对 多不饱和脂肪酸原料或多不饱和脂肪酸原料的溶液进行脱色，将物料直接通过固定床或在 固定床中循环达到脱色目的，最终得到无色或浅色多不饱和脂肪酸产品。
[0017] 根据本发明的多不饱和脂肪酸的固定床脱色工艺，所述固定床脱色工艺包括：1) 在脱色固定床中填满固定床填料，使用溶解溶剂将所述脱色固定床完全润洗；再使用多不 饱和脂肪酸原料或多不饱和脂肪酸溶液润洗所述脱色固定床1~2次，以得到稳定的脱色 固定床设备；其中：所述多不饱和脂肪酸溶液包括所述多不饱和脂肪酸原料和所述溶解溶 剂；2)将所述多不饱和脂肪酸原料或所述多不饱和脂肪酸溶液与所述溶解溶剂均匀混合， 以得到混合液；以及3)将所述混合液通过所述脱色固定床的进料口进料，所述混合液直接 通过所述脱色固定床的出料口出料，固定床温度为〇~150°C，以得到脱色的混合液，经减 压回收溶剂，以得到脱色的多不饱和脂肪酸产品；其中：所述多不饱和脂肪酸原料选自由 游离型多不饱和脂肪酸、甲酯型多不饱和脂肪酸、乙酯型多不饱和脂肪酸、和甘油酯型多不 饱和脂肪酸组成的组；所述固定床填料选自由活性炭、硅藻土、白土、硅胶、离子交换树脂 组成的；所述溶解溶剂包括烷烃类有机溶剂、酯类有机溶剂、醇类有机溶剂、醚类有机溶剂、 酮类有机溶剂。
[0018] 本发明中多不饱和脂肪酸原料包括游离型多不饱和脂肪酸、甲酯型多不饱和脂肪 酸、乙酯型多不饱和脂肪酸、甘油酯型多不饱和脂肪酸等一种或几种多不饱和脂肪酸的混 合物。其中，所述多不饱和脂肪酸原料中多不饱和脂肪酸的总含量为10~l〇〇wt. %。
[0019] 本发明描述中多不饱和脂肪酸包括各种含量的鱼油（直接提取的各型ω-3多不 饱和脂肪酸）、藻油（发酵来源的各型ω-3多不饱和脂肪酸）、亚油酸、共轭亚油酸、亚麻 酸、花生四烯酸等其中一种或多种各型多不饱和脂肪酸混合物。
[0020] 本发明中固定床里的填料中的活性炭包括粉末活性炭、颗粒活性炭、不定形颗粒 活性炭、圆柱形活性炭、球形活性炭等一种或几种混合物。硅藻土为各型硅藻土。所述白土 为各型白土。所述硅胶包括大孔硅胶、粗孔硅胶、Β型硅胶、细孔硅胶等一种或几种混合物。 所述离子交换树脂包括中性离子交换树脂、弱酸性离子交换树脂、弱碱性离子交换树脂等 一种或几种混合物。
[0021] 本发明中所述多不饱和脂肪酸原料通过所述脱色固定床的进料方式包括上部进 料、中间进料和底部进料；所述多不饱和脂肪酸原料通过所述脱色固定床的出料方式包括 上部出料或、中间出料和底部出料。其中，所述脱色固定床的径高比为1 : 1~1 : 20。
[0022] 本发明中多不饱和脂肪酸原料的溶液所使用的溶解溶剂包括烷烃类、酯类、醇类、 醚类、酮类等有机溶剂。所述烷烃类溶剂包括正己烷、环己烷、正庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、2， 2-二甲基丁烧、2,3_二甲基丁烧、2-甲基戊烧、3-甲基戊烧、2,2,4_二甲基戊烧、2,3,4_二 甲基戊烷、2, 2, 3-三甲基戊烷、2, 2, 5-三甲基己烷、庚烷异构体等一种或几种混合物。所述 酯类溶剂包括甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、甲酸丁酯、甲酸异丁酯、甲酸戊 酯、甲酸异戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊