一种废食用油的纯化方法与流程

本发明涉及废食用油处理，具体涉及一种废食用油的纯化方法。

背景技术：

1、研发国内废食用油的纯化技术，使废食用油重新利用或作为生物柴油的制备原料具有重大意义。

2、在高温下的长时间使用会导致食用油中积累大量的游离脂肪酸(ffa)和氧化脂肪酸(ofa)，以及羰基、羧基、酮基、醛基等极性化合物，变成高酸值、高极性的废食用油。ffa的增加会降低油的烟点，ofa以及其转化的副产物会导致油和油炸食品产生异味。此外，含有碳水化合物和蛋白质的食物暴露在热油中时会发生褐变反应，导致废食用油的颜色变深。由于食用油的使用寿命较短，频繁更换会产生巨大的成本，因此业界一直在寻找一种有效的方法来延长其使用寿命。

3、一般认为，当食用油中的残留水分超过0.2%、酸值超过3.0mgkoh/g、极性物质（tmp）超过27%、颜色变深时，食用油就不宜再使用了。废食用油的残留水分通常在1~10%，酸值通常超过5mgkoh/g，极性物质含量通常超过35%。

4、目前食用油的纯化技术中主要利用的是吸附手段，例如专利us4681768中提到使用硅酸镁吸附处理废食用油能够有效降低杂质含量，从而能够再次使用，但是这种单一手段的纯化效果并不理想，因为废食用油的组分极其复杂，其中一些水溶性杂质容易破环吸附剂的结构并堵塞孔道，导致吸附效果下降。专利us5597600提出使用硅酸镁和碱性物质组合使用来处理废食用油，专利cn104508099a和us9295810中提出了硅酸镁和有机酸组合使用来处理废食用油，这些技术也都是基于单一的吸附手段，且碱性物质或有机酸的引入会引发食用油的水解并带来新的杂质，造成纯化效果的减弱，且不处理这些新杂质可能会带来食品安全问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种废食用油的纯化方法，本发明提供的方法利用萃取、吸附、蒸馏三种手段组合处理废食用油，三种手段相互弥补，发挥协同效应，大幅降低废食用油的酸值、极性物质含量、水含量，改善废食用油的色泽，使其能够再次利用。

2、本发明的技术方案为：一种废食用油的纯化方法，包括如下步骤：

3、步骤1:利用水将废食用油中的水溶性杂质萃取除去；

4、步骤2:在惰性气氛下，利用硅酸镁盐对除去水溶性杂质的废食用油进行循环过滤，除去其中的游离脂肪酸和极性物质，直到酸值不再降低；

5、步骤3:将经过过滤处理的废食用油进行真空蒸馏，除去残留的水和小分子杂质，得到纯化食用油。

6、所述的步骤1中废食用油和水的质量比例为1:1~1:5。水是一种安全无毒的萃取剂且与废食用油互不相溶，能够把废食用油中的水溶性杂质萃取出来，防止杂质影响后续步骤的吸附效果。用水量太少则萃取效果差，用水量太多则处理效率低。

7、所述的循环过滤的操作温度范围为100~150℃，操作气氛为惰性气体。在室温下，食用油的粘度较大、流动性差，不利于循环过滤的操作。提高温度会降低食用油的粘度，同时增强吸附剂的吸附效果，但是温度过高又会导致食用油的分解。操作气氛为惰性气体，提供无氧环境，防止食用油发生氧化分解。循环过滤的时间根据具体的过滤设备而定，当废食用油的酸值不再随过滤时间降低时，说明已经达到吸附饱和效果，可停止循环过滤。

8、所述的硅酸镁盐吸附剂是硅酸镁或硅酸镁铝，发明人发现这两种吸附剂能够有效的吸附废食用油中的各种酸性杂质，显著降低废食用油的酸值。吸附剂的粒径和使用量可根据废食用油的具体类型、处理量和初始酸值进行调整，本发明不做限定，而吸附剂的比表面积对吸附能力的影响比较大，所以本发明限定硅酸镁盐吸附剂的比表面积范围在500~800m2/g，比表面积过小会导致对废食用油的纯化效果变差，比表面积超过800m2/g的硅酸镁或硅酸镁铝很少见，不容易获取。

9、所述的真空蒸馏的压力范围为1000~3000pa。发明人发现为了保证残留水和小分子杂质从废食用油中尽可能快的脱除干净，则室温下的操作压力需要设定小于等于3000pa。常见的真空设备均能达到和保持1000pa的真空能力，但是如果要长时间稳定保持低于1000pa的真空，则对真空设备的要求较高，会增加设备的投资成本。

10、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

11、（1）本发明采用水做萃取剂脱除废食用油中的水溶性杂质。对废食用油进行水萃取操作可以脱除一些吸附无法除去的水溶性杂质，一定程度上降低酸值和极性物质含量，改善油品的色泽，同时避免杂质对吸附剂的毒害作用，防止杂质影响后续步骤的吸附效果。

12、（2）本发明采用惰性气氛下的循环过滤操作，使废食用油不断与吸附剂接触，杂质不断被吸附除去。惰性气氛防止了废食用油的氧化分解，不断接触循环操作可以保证吸附剂发挥全部效用，从而最大限度地降低酸值和极性物质含量，改善油品的色泽。

13、（3）本发明采用比表面积500~800m2/g的硅酸镁或硅酸镁铝，较高的比表面积保证了吸附剂的吸附效果。

14、（4）本发明采用真空蒸馏的方式脱除残留的水和小分子杂质。采用真空蒸馏的方式可以脱除吸附不能处理的残留水和小分子杂质，同时真空下可以防止废食用油的分解。

15、（5）本发明采用萃取、吸附、蒸馏组合手段处理废食用油。三种手段组合处理，发挥协同作用，可以最大限度地保证各类杂质脱除效果，从而使废食用油纯化后的指标达到标准食用油的水平。

技术特征：

1.一种废食用油的纯化方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种废食用油的纯化方法，其特征在于：所述的步骤1中所用废食用油和水的质量比例为1:1~1:5。

3.根据权利要求1所述的一种废食用油的纯化方法，其特征在于：所述的循环过滤的操作温度范围为100~150℃。

4.根据权利要求1所述的一种废食用油的纯化方法，其特征在于：所述的硅酸镁盐吸附剂是硅酸镁或硅酸镁铝；所述的硅酸镁盐吸附剂的比表面积范围在500~800m2/g。

5.根据权利要求1所述的一种废食用油的纯化方法，其特征在于：所述的真空蒸馏的绝对压力范围为1000~3000pa。

技术总结
本发明公开了一种废食用油的纯化方法，首先利用水将食用油中的水溶性杂质萃取出来，防止杂质影响后续步骤的吸附效果，然后通过循环过滤的方式，利用高比表面积的硅酸镁盐吸附除去游离脂肪酸和极性物质，同时改善食用油的色泽，最后通过真空蒸馏的方式除去残留的水和小分子杂质，经过纯化后的废食用油在酸值、极性物质含量、水含量、色泽等方面得到极大改善，可以再次利用。

技术研发人员：孙常庚,袁明浩,袁国安,张传伟,魏金芝,朱荣振,王琳琳,耿德敏
受保护的技术使用者：山东海化集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/24