一种从油脂中分离提纯十六碳烯酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种从油脂中分离提纯十六碳烯酸的方法，其步骤如下：首先通过酯化和酯交换得到混合脂肪酸酯；然后通过高温高真空精馏除去大部分硬脂酸酯、油酸酯、亚油酸酯、亚麻酸酯等得到粗十六碳烯酸酯；接着皂化、酸化得到脂肪酸；再与尿素和低碳醇混合，搅拌回流溶解，冷却结晶包合，抽滤，得到滤液；最后除去滤液中的低碳醇，得到高含量的十六碳烯酸。本发明专利技术方法简单，操作方便，环境友好，得到的十六碳烯酸纯度高、质量好，便于规模化生产。

A method for separation and purification of sixteen enoic acid from oil

The invention discloses a method for separating and purifying hexadecanoic acid from oils and fats. The steps are as follows: firstly, mixed fatty acid esters are obtained by esterification and ester exchange; secondly, crude hexadecanoic acid esters are obtained by removing most stearates, oleic acid esters, linoleic acid esters, linolenic acid esters, etc. through high temperature and high vacuum distillation; and then saponification is carried out. Fatty acids can be obtained by acidification, then mixed with urea and low-carbon alcohols, dissolved by stirring reflux, cooled crystallization inclusion, filtered and filtered to obtain filtrate; finally, low-carbon alcohols in the filtrate can be removed to obtain high content of hexadecanoic acid. The method is simple, the operation is convenient, the environment is friendly, the obtained hexadecanoic acid has high purity and good quality, and is convenient for large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种从油脂中分离提纯十六碳烯酸的方法
本专利技术具体涉及一种从油脂中分离提纯十六碳烯酸的方法。
技术介绍
十六碳烯酸是一种单稀不饱和脂肪酸，其双键位于碳端的第7个碳原子。无论是它的自由状态或是脂类都对人类具有良好的生理活性。在营养、医药上，十六碳烯酸能够降低C-反应蛋白(CRP)的水平，减少炎症，降低心脏疾病、中风的风险；增加细胞膜的流动性，降低血液中低密度脂蛋白胆固醇(LDL)含量，减少血管中粥样硬化斑块形成而造成的阻塞血管，从而防止心律失常和减少高血压等。另外，十六碳烯酸已被证实能提高人体对胰岛素的敏感性，对糖尿病、代谢综合征有效，且没有明显的副作用。在工业上，十六碳烯酸可直接用于高效生产工业需求量较大的辛烯。而且我国人口快速老龄化，患糖尿病、高血脂症等代谢综合征人口数量增长迅速，将产生对十六碳烯酸为主的ω-7脂肪酸的保健产品及医药制剂的巨大需求。同时，十六碳烯酸因其是单不饱和脂肪酸，具有非常好的抗低温和抗氧化特性，适于制取优质生物柴油。目前，十六碳烯酸主要来源于鲸油和鱼肝油。由于国际上禁捕鲸鱼和渔业资源匮乏，给十六碳烯酸产量造成极大的限制，难以满足社会的需求，因此，开发新的生产和提纯工艺技术可以产生良好的经济价值和社会效益。专利申请CN201510827250.7、名称为“一种鱼油中提取棕榈油酸的制备方法”，通过脱酸、脱色、脱臭、乙酯化、多级分子蒸馏处理、尿素包合再蒸馏等步骤制备纯度、含量高的棕榈油酸；专利申请CN201610412141.3、名称为“一种沙棘果油中提取棕榈油酸的方法”中公开了一种提取棕榈油酸含量超过产品总质量80％的方法，包括沙棘果油皂化得到混合脂肪酸，尿素包埋，分子蒸馏分离得到高纯度的棕榈油酸。以上文献虽有涉及到尿素包合法，但都需要再次进行分子蒸馏，工艺复杂，设备、技术要求高。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种从油脂中提取十六碳烯酸的方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种从油脂中分离提纯制备十六碳烯酸的方法，其特征在于：所述的方法按照如下步骤进行制备：(1)将油脂原料脱酸后与短链醇A在催化剂作用下，在10～120℃下进行酯交换反应0.05～15h，得到脂肪酸酯；所述的油脂原料为下列之一：坚果籽油、沙棘果油、猪油、牛油、鱼油、鸡油、花生油、棉籽油、米糠油、橄榄油或桐油；所述的催化剂为浓硫酸、NaOH、KOH、甲醇钠或甲醇钾；所述的油脂原料与所述的短链醇A、催化剂的质量比为1：0.1～10：0.002～0.12；(2)将步骤(1)所得脂肪酸酯在高温高真空条件下，进行精馏提纯，得到含有棕榈酸酯、十六碳烯酸酯及十八碳的酯的混合物；(3)将步骤(2)所得混合物和碱性物质水溶液在10～95℃下皂化反应2～10h，将所得皂在10～95℃下酸化得到混合物粗十六碳烯酸；所述的碱性物质的加入量以所述混合物的质量计为0.1～1g/g；所述的碱性物质水溶液的初始终浓度为0.01g/mL～1g/mL；(4)将尿素和短链醇C在25～150℃下搅拌至混合物变成澄清透明，加入上述粗十六碳烯酸，进行包合反应0.1～24h，所得反应混合物经后处理得到目标产物十六碳烯酸；所述的短链醇C为C1～8的醇；所述的短链醇C与尿素、粗十六碳烯酸的质量比为0.1～20：1：0.5～4。进一步，步骤(1)中，所述的短链醇A为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、辛醇或异辛醇。进一步，步骤(1)中，所述的脱酸过程为：将所述的油脂原料与短链醇B混合，在质量浓度为0.1g/mL～1g/mL浓硫酸的作用下，在25～250℃下反应0.1～20h，所述的油脂原料与短链醇的物质的量之比为1：1～30；所述的浓硫酸的加入量以油脂的质量计为0.001～0.1g/g。进一步，步骤(1)中，所述的短链醇B为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、辛醇或异辛醇，同一反应中，所述的短链醇B与所述的短链醇A保持一致。步骤(1)所述的酯交换法也可以采用生物酶法或超临界法。生物酶法：在具塞三角瓶中加入油脂原料和甲醇，置于恒温摇床中加热，加入脂肪酶反应，得到脂肪酸甲酯，所述的甲醇与油脂质量比为3～5:1，所述的脂肪酶的加入量以油脂的质量计为0.001～0.01g/g，所述的实验温度为20～50℃，所述的反应时间为10～20h。超临界法：将甲醇与油脂原料通过磁力搅拌器使其充分混合，然后再通过高压液体泵，将混合物放入反应器中，在200～400℃，5MPa～20MPa压力下，磁力搅拌器不断搅拌，使甲醇在超临界状态下进行油脂的酯交换，得到脂肪酸甲酯，所述的甲醇与所述的油脂原料的质量比为10～45：1。进一步，步骤(2)中，所述的高温高真空条件为：塔釜温度为120～280℃，回流比为0.2～100，操作绝对压力为50Pa～10kPa。进一步，步骤(3)中，所述的碱性物质为NaOH或KOH。进一步，步骤(3)中，所述的酸化过程所用的酸为硫酸、盐酸、醋酸或磷酸。进一步，步骤(3)中，所述的酸化所用的用酸与所述的皂的物质的量之比为1～1.5：1。进一步，步骤(4)中，所述的短链醇C为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、辛醇或异辛醇。进一步，步骤(4)中，所述的搅拌速度范围为10～550r/min。进一步，步骤(4)中，所述的包合反应的反应次数为1～4次。进一步，步骤(4)中，所述的反应混合液的后处理方法为：反应结束后，将所得反应混合液缓慢冷却降至-50～25℃，过滤分离结晶1～6次，得到滤液，将所得滤液蒸除溶剂后用25～85℃温水洗涤1～5次，分层后的十六碳烯酸经脱水干燥得到目标产物。再进一步，所述的反应混合液的后处理方法中干燥方法为：将所述的十六碳烯酸旋蒸、放入真空干燥箱或加入干燥剂进行干燥，所述的干燥剂为无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水硫酸铜、氯化钙或氧化钙。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种提取十六碳烯酸的方法，先转化为酯类，然后通过精馏初步提浓，接着皂化、酸化得到脂肪酸，再用尿素包合得到高含量的产品，通过精馏初步提浓后所得到的粗十六碳烯酸甲酯含量较原料增加一倍，为后期实验提高含量奠定基础，且本专利技术尿素包合后进行简单的处理就可得到高含量的产品，此方法简单，操作方便，且溶剂可实现回收，能耗低，节约成本，绿色环保。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性，而不是限定本专利技术。实施例11)沙棘果油的酯交换：采用常规的碱催化法，将沙棘果油与甲醇进行酯交换反应，得到脂肪酸甲酯，具体步骤如下：准确称取150g沙棘果油样品置于三口烧瓶中预加热，再加入氢氧化钠的甲醇溶液，所述的甲醇质量占沙棘果油质量的60％(90g)，氢氧化钠质量占沙棘果油的4％(6g)，在64℃下回流反应2h后，蒸发脱除甲醇，静置分层，甲酯相用水洗呈中性，干燥得脂肪酸甲酯，十六碳烯酸甲酯含量为24.5％；2)将得到的脂肪酸甲酯进行高温高真空精馏，回流比为5，塔顶压力为0.5kPa，塔釜温度221℃，得到十六碳烯酸甲酯粗品，含量为46.7％；3)将所得80g十六碳烯酸甲酯粗品与800mL浓度为0.01g/mL的NaOH水溶液在80℃下皂化2h，然后加入100mL浓度为0.1g/mL的稀硫酸，得到脂肪酸，并洗涤脱除过量无机酸得到粗十六碳烯酸；将160g尿素和320g甲醇以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从油脂中分离提纯制备十六碳烯酸的方法，其特征在于：所述的方法按照如下步骤进行制备：(1)将油脂原料脱酸后与短链醇A在催化剂作用下，在10～120℃下进行酯交换反应0.05～15h，得到脂肪酸酯；所述的油脂原料为下列之一：坚果籽油、沙棘果油、猪油、牛油、鱼油、鸡油、花生油、棉籽油、米糠油、橄榄油或桐油；所述的短链醇A为C1～8的醇；所述的催化剂为浓硫酸、NaOH、KOH、甲醇钠或甲醇钾；所述的油脂原料与所述的短链醇A、催化剂的质量比为1：0.1～10：0.002～0.12；(2)将步骤(1)所得脂肪酸酯在高温高真空条件下，进行精馏提纯，得到含有棕榈酸酯、十六碳烯酸酯及十八碳的酯的混合物；(3)将步骤(2)所得混合物和碱性物质水溶液在10～95℃下皂化反应2～10h，将所得皂在10～95℃下酸化得到混合物粗十六碳烯酸；所述的碱性物质的加入量以所述混合物的质量计为0.1～1g/g；所述的碱性物质水溶液的初始终浓度为0.01g/mL～1g/mL；(4)将尿素和短链醇C在25～150℃下搅拌至混合物变成澄清透明，加入步骤(3)所得粗十六碳烯酸，进行包合反应0.1～24h，所得反应混合物经后处理得到目标产物十六碳烯酸；所述的短链醇C为C1～8的醇；所述的短链醇C与尿素、粗十六碳烯酸的质量比为0.1～20：1：0.5～4。...

【技术特征摘要】
1.一种从油脂中分离提纯制备十六碳烯酸的方法，其特征在于：所述的方法按照如下步骤进行制备：(1)将油脂原料脱酸后与短链醇A在催化剂作用下，在10～120℃下进行酯交换反应0.05～15h，得到脂肪酸酯；所述的油脂原料为下列之一：坚果籽油、沙棘果油、猪油、牛油、鱼油、鸡油、花生油、棉籽油、米糠油、橄榄油或桐油；所述的短链醇A为C1～8的醇；所述的催化剂为浓硫酸、NaOH、KOH、甲醇钠或甲醇钾；所述的油脂原料与所述的短链醇A、催化剂的质量比为1：0.1～10：0.002～0.12；(2)将步骤(1)所得脂肪酸酯在高温高真空条件下，进行精馏提纯，得到含有棕榈酸酯、十六碳烯酸酯及十八碳的酯的混合物；(3)将步骤(2)所得混合物和碱性物质水溶液在10～95℃下皂化反应2～10h，将所得皂在10～95℃下酸化得到混合物粗十六碳烯酸；所述的碱性物质的加入量以所述混合物的质量计为0.1～1g/g；所述的碱性物质水溶液的初始终浓度为0.01g/mL～1g/mL；(4)将尿素和短链醇C在25～150℃下搅拌至混合物变成澄清透明，加入步骤(3)所得粗十六碳烯酸，进行包合反应0.1～24h，所得反应混合物经后处理得到目标产物十六碳烯酸；所述的短链醇C为C1～8的醇；所述的短链醇C与尿素、粗十六碳烯酸的质量比为0.1～20：1：0.5～4。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的短链醇A为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、辛醇或异辛醇。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学军，姚静雯，计建炳，俞云良，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33