本发明涉及油脂化工技术领域，特别涉及一种植物油脚中混合脂肪酸的提取工艺。
背景技术：
很多植物油毛油，如大豆油、菜籽油、葵花籽油、玉米油、花生油等，含有很多杂质，使植物油的透明度降低，产生絮状沉淀，贮存稳定性变差，280℃加热试验不合格等。为去除这些杂质，同时又不使植物油香味减弱，油脂加工厂大多采用静置沉淀和冷却过滤的方法对植物油进行精制，植物油静置沉淀所得副产物即植物油脚。植物油脚中，除含有中性油、游离脂肪酸外还有固体杂质、蛋白质、蜡质、水分以及微量成分。
随着油脂化学工业的蓬勃发展，油脂的综合开发利用问题越来越受到重视。目前，对于植物油脚，有部分中性油脂被回收，另有不少乡镇化工厂将植物油脚用于制造“土肥皂”，除此以外，剩下的约30％的中性油脂以及游离脂肪酸等有营养价值的物质被当作废料处理，造成植物成分的极大浪费，从植物油脚的深加工方面看，其并没有被得到充分利用，产品的附加值很低；同时油厂也因植物油脚不能及时处理，影响环境和生产。
植物油脚中的脂肪酸通常有硬脂肪酸、油酸、亚油酸等。其可以直接用于油漆行业做溶剂，也可用于制备洗涤皂、合成洗涤剂、化妆品、润滑添加剂及塑料助剂等化工领域。混合脂肪酸经过分离还可以得到各种单组分，成为应用价值较高的化工原料。
如何从植物油脚中提取回收混合脂肪酸，提高植物油脂的综合利用水平和油脚的附加值，是当前油脂深加工企业需要重视和考虑的问题。
技术实现要素：
本发明的主要目的是为了解决上述问题，提出一种工艺简单、提取率高、易于推广的植物油脚中混合脂肪酸的提取工艺。
本发明提出一种植物油脚中混合脂肪酸的提取工艺，包括如下步骤：
S10，预处理：取一定量的植物油脚为原料，在真空条件下于45—55℃保温脱水至含水量低于5％；加入食用级脱色剂，加入量为植物油脚质量的3％—5％，在40—50℃保温条件下搅拌30—40min进行脱色至淡黄色；其中，所述真空度不低于0.09MPa；
S20，皂化：取经步骤S10脱水脱色的植物油脚加入反应器中，加入浓度为30％的氢氧化钠溶液使体系PH值达到10—11，保持通气煮沸3—4h，直至生成光滑胶体状的皂化物；其中，氢氧化钠溶液加入量为植物油脚质量的8％—10％；
S30，酸解：将所述皂化物加入浓度为20％的硫酸溶液中，保持通气煮沸1—2h，待溶液体系产生明显分层时即停止反应，保温静置40—60min后放掉下层酸液，移出上层粗混合脂肪酸备用；其中，硫酸加入量为皂化物质量的10％—15％；
S40，水洗：将所述粗混合脂肪酸加入去离子水中，通气煮沸并搅拌洗涤30—40min，然后停气静置分层，弃去水层，重复操作三次；直至所述水层的PH值为6—7时停止水洗；
S50，脱水、减压蒸馏：将上述经水洗后的粗混合脂肪酸放入带有加热盘管的容器中，通气加热3—4h，保持温度50—60℃，然后静置分层，放掉下层水分后加热至90℃，之后转移至蒸馏釜中，保持真空度在0.08—0.09MPa，釜内温度250—270℃，冷凝水温75—90℃，收集产品馏分即为混合脂肪酸。
优选地，步骤S10中所述植物油脚为大豆油、菜籽油、葵花籽油、玉米油、花生油油脚中的一种或几种。
优选地，所述食用级脱色剂为食用级双氧水、活性白土、活性碳、ClO2中的一种。
优选地，所述食用级脱色剂为食用级双氧水。
本发明工艺，植物油脚中混合脂肪酸提取率高，杂质少，利于保存，全面符合国家食品卫生的要求。方法本身工艺简单，利于操作，经济附加值显著增加，大大提升了植物油脚的综合利用价值，具有很好的应用和推广前景。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明提出一种植物油脚中混合脂肪酸的提取工艺，其包括如下步骤：
S10，预处理：取一定量的植物油脚为原料，在真空条件下于45—55℃保温脱水至含水量低于5％；加入食用级脱色剂，加入量为植物油脚质量的3％—5％，在40—50℃保温条件下搅拌30—40min进行脱色至淡黄色；其中，所述真空度不低于0.09MPa；
优选地，本步骤中所述植物油脚为大豆油、菜籽油、葵花籽油、玉米油、花生油油脚中的一种或几种。
优选地，本实施例中，所述食用级脱色剂为食用级双氧水，在保温条件下可以转化为水，不引入其他物质。在其他实施方式中，所述食用级脱色剂可以为活性白土、活性碳、ClO2等。且为了便于脱色，所述的植物油脚在脱色前先在真空条件下于45—55℃保温脱水至含水量不大于5％。
在其他一些实施方式中，脱色步骤非必须步骤。如果植物油脚原料的颜色比较浅，呈淡黄或微黄色，则脱色步骤可以省略，只进行脱水处理。
S20，皂化：取经步骤S10脱水脱色的植物油脚加入反应器中，加入浓度为30％的氢氧化钠溶液调节体系PH值为10—11，保持通气煮沸3—4h，直至生成光滑胶体状的皂化物；其中，氢氧化钠溶液加入量为植物油脚质量的8％—10％；
植物油脂在提取、精炼生产中受到很多客观、人为因素的影响，使得油脚组成十分复杂，含有很多杂质，脂肪物组分含量无法准确测定。只有根据脂肪酸的化学性质，先进行皂化反应，生成光滑胶体状的皂化物而从原植物油脚中分离出来，再通过后续酸解，将皂化物、掺杂其中的中性油等变成脂肪酸，然后分离出来。
本步具体操作时，首先将经脱水脱色的植物油脚加入反应器中，依据皂化值加入相应量的氢氧化钠，氢氧化钠浓度在30％左右，然后通气煮沸3—4小时，保持体系PH在10—11之间，取小样经酸化测酸值达到180时，即可停止皂化。同时操作时，应注意控制反应器内不能溢锅，必要时可加入冷水止沸。
S30，酸解：将所述皂化物加入浓度为20％的硫酸溶液中，保持通气煮沸1—2h，待溶液体系产生明显分层时即停止反应，保温静置40—60min后放掉下层酸液，移出上层粗混合脂肪酸备用；其中，硫酸加入量为皂化物质量的10％—15％；
原理：脂肪酸在水中，分子发生离解形成氢离子而显示出酸性。但属于弱酸，它能与碱性物质生成盐，如RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O，这是最常见的皂化反应。这种脂肪酸盐，在经稀硫酸酸化作用后又能析出脂肪酸。同时，原植物油脚中的中性油也能在酸的作用下水解为脂肪酸，这就是我们在生产中对植物油脚进行酸化处理的原理依据。
S40，水洗：将所述粗混合脂肪酸加入去离子水中，通气煮沸并搅拌洗涤30—40min，然后停气静置分层，弃去水层，重复操作三次；直至所述水层的PH值为6—7时停止水洗；
S50，脱水、减压蒸馏：将上述经水洗后的粗混合脂肪酸放入带有加热盘管的容器中，通气加热3—4h，保持温度50—60℃，然后静置分层，放掉下层水分后加热至90℃，之后转移至蒸馏釜中，保持真空度在0.08—0.09MPa，釜内温度250—270℃，冷凝水温75—90℃，收集产品馏分即为混合脂肪酸。
水洗后的粗脂肪酸应在蒸馏前先进行脱水处理,以防止入釜后暴沸溢锅。
减压蒸馏的原理是：脂肪酸在常压下沸点较高，达300℃，又属热敏物质，在较高压力下蒸馏会将造成脂肪酸部分分解，生成酸酐、酮、烃、短碳链脂肪酸等。同时，不饱和脂肪酸还部分发生聚合作用，生成聚合脂肪酸，含氧酸、内酯、醇、烃及其它产物，从而降低产品质量，减少得率。因此，实际操作时，采用减压蒸馏，即蒸馏釜中形成一定的真空度，脂肪酸处在负压状态，沸点降低，从而先蒸馏出来，与粗脂肪酸中的其他物质分开。汽化的脂肪酸通过冷凝后形成液体的脂肪酸，难挥发组分定期或连续地从蒸馏釜中排出。
需要注意的是：蒸馏釜进料前，还应检查蒸汽压力、真空度、管路、加热炉况等，使之符合规定要求。进料时真空度应在0.087MPa以上，进料量在釜内1/2—2/3处，釜内温度达200℃以后可进入正常运转；蒸馏时应注意观察釜内沸腾情况，当馏出物达到进料量的30％一40％时，应补充进料。待冷凝器下面的脂肪酸流量明显减少，可视为蒸馏釜已该放渣。这时可打开抽渣系统，放尽存水，在渣管尾部用阀反冲一下，等到釜内温度低于280℃时即可放渣。
实施例1：
S10，预处理：取500g的花生油油脚为原料，在0.09MPa真空条件下于55℃保温脱水至含水量为4％；加入25g食用级双氧水，在40℃保温条件下搅拌35min进行脱色至淡黄色；
S20，皂化：取上述脱水脱色的植物油脚480g加入反应器中，加入38.4g、浓度为30％的氢氧化钠溶液(此时体系PH值为10.5)，保持通气煮沸4h，直至生成光滑胶体状的皂化物108g；
S30，酸解：将上述108g皂化物加入10.8g、浓度为20％的硫酸溶液中，保持通气煮沸1.5h，待溶液体系产生明显分层时即停止反应，保温静置60min后放掉下层酸液，移出上层粗混合脂肪酸备用；
S40，水洗：将所述粗混合脂肪酸加入去离子水中，通气煮沸并搅拌洗涤30min，然后停气静置分层，弃去水层，重复操作三次；直至所述水层的PH值为6时停止水洗；
S50，脱水、减压蒸馏：将上述经水洗后的粗混合脂肪酸放入带有加热盘管的容器中，通气加热3h，保持温度60℃，然后静置分层，放掉下层水分后加热至90℃，之后转移至蒸馏釜中，保持真空度在0.08MPa，釜内温度250℃，冷凝水温90℃，收集产品馏分即为混合脂肪酸。
实施例2：
S10，预处理：取1Kg山核桃油油脚为原料，在0.12MPa真空条件下于45℃保温脱水至含水量为5％；加入30g食用级活性白土，在50℃保温条件下搅拌30min进行脱色至淡黄色；
S20，皂化：取上述脱水脱色的山核桃油油脚860g加入反应器中，加入86g、浓度为30％的氢氧化钠溶液(此时体系PH值为11)，保持通气煮沸3h，直至生成光滑胶体状的皂化物268g；
S30，酸解：将上述268g皂化物加入40.2g、浓度为20％的硫酸溶液中，保持通气煮沸2h，待溶液体系产生明显分层时即停止反应，保温静置40min后放掉下层酸液，移出上层粗混合脂肪酸备用；
S40，水洗：将所述粗混合脂肪酸加入去离子水中，通气煮沸并搅拌洗涤40min，然后停气静置分层，弃去水层，重复操作三次；直至所述水层的PH值为7时停止水洗；
S50，脱水、减压蒸馏：将上述经水洗后的粗混合脂肪酸放入带有加热盘管的容器中，通气加热4h，保持温度50℃，然后静置分层，放掉下层水分后加热至90℃，之后转移至蒸馏釜中，保持真空度在0.09MPa，釜内温度270℃，冷凝水温75℃，收集产品馏分即为混合脂肪酸。
产品外观：本发明制备得到的混合脂肪酸为浅黄色半透明液体。其主要成分有硬脂肪酸、油酸、亚油酸等。
本发明工艺，植物油脚中混合脂肪酸提取率高，杂质少，利于保存，全面符合国家食品卫生的要求。方法本身工艺简单，利于操作，经济附加值高，大力提升了植物油脚的综合利用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。