一种利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生产脂肪酸的方法，特别是涉及一种利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法。
【背景技术】
[0002]据统计，中国一年有2600万吨地沟油，这些地沟油有的被不法分子作为生产食用油的原料危害社会。地沟油中的重金属、毒素(如丙烯醛)严重超标，过氧化值高于0.4%,远远超过国家标准0.15%，长期摄入会使细胞功能衰竭，诱发多种疾病，甚至致癌。以地沟油为主要原料提取脂肪酸的工艺流程没有二次污染，工艺流程中使用酶作为催化剂，使废物资源化、减量化、无害化，达到了清洁生产和循环经济的要求。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种设备简单、节能环保、成本低的酶法生产脂肪酸的方法。
[0004]一种利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法，包括如下步骤:
(1)将地沟油(除杂)加热、搅拌并与二氧化碳和水接触，生成酸化油；
(2)将酸化油水洗，除去水分和杂质，得到中性酸化油；
(3)将中性酸化油与中性脂肪酶混合进行水解反应，得到水解混合产物；
(4)将所述水解混合产物在分离罐中分离出上层油相物质，水洗后得到混合脂肪酸，即女口广叩ο
[0005]本发明所述方法的主要反应为:C3H5(OORn)3 — C3H5(OH)3+RnC00H
本发明所述的利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法，其中，步骤(3)中的所述水解反应分两次进行:将酸化油与脂肪酶混合进行第一次水解反应，得到第一水解混合产物；所述第一水解混合产物进入分离罐，除去水分和杂质，上层油相与脂肪酶进行第二次水解反应，得到第二水解混合产物；
将所述第二水解混合产物在分离罐中分离出上层油相物质，水洗后得到混合脂肪酸，即产品。
[0006]本发明所述的利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法，其中步骤(4)之后还包括如下步骤:
(5)将所述混合脂肪酸根据需要精制后得到不同碳链的脂肪酸。
[0007]本发明所述的利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法，其中步骤(1)中所述接触过程在加热条件下进行，温度为70?85°C，所述二氧化碳的压力为0.3?0.6MP，接触的时间为5?12h，所述地沟油的总量与水的重量比为2?10。当二氧化碳压力低于0.1 MP时，二氧化碳在水中的溶解性较差，得到的水溶液的酸性较弱，不能非常有效地将地沟油进行酸化，导致酸化油的收率偏低；当二氧化碳压力高于IMP时，酸化油的质量没有明显提高，而对反应容器的耐压能力则要求较高。
[0008]本发明所述的利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法，其中所述二氧化碳的压力为
0.3?0.6MP，反应温度为70?85°C，接触的时间为5?12h，地沟油的总量与水的重量比为2?10。
[0009]本发明所述的利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法，其中步骤(3)中所述脂肪酶为中性或酸性，所述水解是在常温、常压、pH值中性条件下进行的。所述脂肪酶为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)，而用碱性脂肪酶(PH8?11)需要调PH值，提高成本且效果不显著。
[0010]本发明所述的利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法，其中所述水解温度为30?50。。。
[0011]本发明所述的利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法，其中所述方法还包括甘油的回收。
[0012]本发明所述利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法与现有技术不同之处在于本发明公开了采用高浓度C02水溶液替代浓硫酸处理地沟油，分离出酸化油，高浓度C02水溶液具有比较强的酸性，能够使地沟油中杂质等酸化而分离，而生成的碳酸氢盐可以作为电解质，溶于水中，破坏胶体结构，使中性油和脂肪酸聚集，从而与其它物质分离开来；C02是气体，降压后很容易与溶液分离，得到的酸化油纯度高，对环境无污染，排出的废水不含酸，操作简单。硫酸法得到的酸化油是为黑褐色，纯度低。本发明所述方法将地沟油回收进行了利用，变废为宝，节能环保的同时大大降低了成本；酶法水解地沟油具有耗能低、设备投资少、流程简单，操作简便、加工成本低等优点，适于不同规模生产，有利于综合利用和充分利用资源，减少环境污染改善劳动条件；同时有利于甘油回收，水解率达到92%以上；利用地沟油酶法水解生产脂肪酸，对发展清洁生产具有重要意义，且具有广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0013]实施例1
一种利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法，包括如下步骤:
(1)将地沟油(除杂)加热、搅拌并与二氧化碳和水接触，生成酸化油；接触过程在加热条件下进行，温度为60?90°C，所述二氧化碳的压力为0.1?1MP，接触的时间为5?20h，所述地沟油的总量与水的重量比为1?20 ;
(2)将酸化油水洗，除去水分和杂质，得到中性酸化油；
(3)将中性酸化油与脂肪酶混合进行水解反应，得到水解混合产物；所述脂肪酶为中性或酸性，所述水解是在常温、常压、pH值中性条件下进行的；所述水解温度为30?50°C ；
(4)将所述水解混合产物在分离罐中分离出上层油相物质，水洗后得到混合脂肪酸，即女口广叩ο
[0014]实施例2
一种利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法，其中所述二氧化碳的压力为0.3?0.8ΜΡ，接触的温度为70?85°C，接触的时间为5?10h，地沟油的总量与水的重量比为1?10 ;所述方法在步骤(4)之后还包括将所述混合脂肪酸根据需要精制后得到不同碳链的脂肪酸，其他同实施例1。
[0015]实施例3 一种利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法，所述方法还包括对甘油进行回收，其他同实施例2。
[0016]实施例4
一种利用地沟油酶法生产脂肪酸的方法，包括如下步骤:
(1)将地沟油(除杂)加热、搅拌并二氧化碳和水接触，生成酸化油；所述接触过程在加热条件下进行，温度为75?80°C，所述二氧化碳的压力为0.3?0.6MP，接触的时间为5?12h，所述地沟油的总量与水的重量比为2?10 ;
(2)将酸化油水洗，除去水分和杂质，得到中性酸化油；充分反应后的混合物应分三层，从上至下依次为油相、植物浙青和水相，分离罐除去植物浙青和水相，将包括酸化油的上层油相分离出来；
(3)将酸化油与脂肪酶混合进行第一次水解反应，得到第一水解混合产物；所述第一水解混合产物进入分离罐，除去水分和杂质，上层油相与脂肪酶进行第二次水解反应，得到第二水解混合