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一种地沟油脂肪酸的制备方法

2020-11-22 03:16:24

一种地沟油脂肪酸的制备方法

  技术领域

  本申请涉及地沟油回收再利用技术领域,具体的涉及一种地沟油脂肪酸的制备方法。

  背景技术

  地沟油是一种家庭、饭店、食品油炸加工企业,通过多次使用或者废弃物净化分离后获得的油脂类;狭义的只是下水道中油腻漂浮物或者饭店、酒楼产生的剩菜剩饭经过加单加工提炼出来的;或者是劣质的禽类肉、内脏加工提炼出来的油;或者是油炸食品多次反复使用后剩下的油;这种油质量差、含有很多有害成分,其中的过氧化值、酸价、水分严重超标,如果流入环境会对环境造成很大的污染,如果是回收被不法分子重新导入食用领域,将会对人体的健康造成极大的危害。

  目前,合理的地沟油的应用主要是以下几个方面,(1)废食用油中的脂肪酸含量较高,可用皂化反应制备洗涤剂等日化产品;(2)将废食用油作为溶剂溶解塑料制造涂料;(3)用于制备饲料用油;(4)地沟油中的脂肪酸甲酯可与甲醇反应制备生物柴油。前面3种方法对地沟油需求量较少,技术不成熟,应用不够广泛,而利用地沟油生产生物柴油,不仅能实现废食用油的资源化利用,也能部分缓解生物柴油油料短缺的状况,成为近年来研究热点之一。

  但是由于地沟油成分复杂,在对地沟油进行进一步处理应用过程,如果脱色不好将会严重的影响其具体的应用。特别是地沟油作为制备地沟油脂肪酸的过程,以内脂肪酸往往是在洗涤剂中使用,色泽将会严重影响在洗涤剂中使用效果,因此如何很好的对地沟油进行前期的脱色,是制备性能优异的脂肪酸的关键所在。

  发明内容

  本发明针对现有技术的上述不足,提供一种脱色效果好,脂肪酸获得的纯度高、产量高的地沟油脂肪酸的制备方法。

  为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种地沟油脂肪酸的制备方法,制备步骤包括:

  (1)首先将活性炭置于质量百分比为10%的硝酸水溶液中进行处理,处理10-20min,然后过滤、清洗至滤液非酸性,晾干;

  (2)然后将晾干后的活性炭加入到地沟油中,活性炭的添加量为0.5-12g/100g地沟油,混合均匀;

  (3)然后将步骤(2)的混合物进行加热搅拌,加热至85-95℃,搅拌15-25min;

  (4)搅拌完成后进行过滤,获得的地沟油进行离心分离,离心转速为500-2500r/min;

  (5)离心后地沟油加入水,地沟油与水的重量比为1:1-4,搅拌加热至80-90℃混合;然后滴加质量百分比为1-2%的浓硝酸至pH值2-3搅拌35-45分钟反应完毕后静置分层获得油层;

  (6)用水对步骤(1)获得的油层进行洗涤,水温为70-80℃至pH值大于7时为止,静置分层,获得油层;

  (7)然后向步骤(6)的油层中加入脂肪酶,脂肪酶的添加量为地沟油体积的0.05-0.30倍混合均匀并调节pH7-8,然后将混合物在摇床上以100-130r/min、50-65℃反应4-8h,反应结束后在沸水中灭酶10-20min,然后离心获得的上层油相烘干即为地沟油提取脂肪酸。

  优选的,本发明的活性炭为:原料为褐煤制备的粒径0.002-0.005mm、SBET1010m2/g的活性炭或者原料为弱粘煤制备的粒径0.007-0.018mm、SBET930m2/g的活性炭;采用这两种规格制备的活性炭具有更强的吸附脱色效果。

  优选的,所述的脂肪酶为ATGL脂肪甘油三酯脂肪酶,HSL激素敏感性脂肪酶,和单脂脂肪酶。

  优选地,所述的活性炭的添加量为6-10g/100g地沟油。

  优选地,所述的离心上层得到脱除活性炭的地沟油,下层含有少量活性炭的地沟油则循环到步骤(2)中进行处理。

  优选的,所述的地沟油为:密度0.96g/cm,水分及挥发分0.30%,色度(446nm吸光值)0.80,酸价4.1mg%20K%20O%20H/g油,过氧化值14.2m%20eq/kg。

  本发明的优点和有益效果:

  1.本发明首次将地沟油脱色处理引入到地沟油脂肪酸的制备过程中,通过先脱色在制备脂肪酸的过程,获得的脂肪酸的纯度和收率更高,且脱色也会进一步的去除地沟油中的有害成分,获得的脂肪酸更加安全环保。

  2.本发明通过先对活性炭进行酸处理的步骤,该处理工艺的加入可以将活性炭的杂质去除,可以更好的使的活性炭的孔径打开,实现更加完善的脱色效果。

  3.本发明通过合理控制活性炭的规格,使的脱色效果得到有效的保障,有别于其他活性炭的脱色。

  4.本发明整个流程制备简单,不采用对环境污染危害深的有害物质,且在优离心上层得到脱除活性炭的地沟油,下层含有少量活性炭的地沟油则循环到步骤(2)中进行处理,可以充分保障地沟油反复的循环处理,防止过多的废弃物排放环境造成污染。

  具体实施方式

  下面通过具体实施例进一步详细描述本发明,当本发明不仅仅局限于以下实施例。

  实施例1

  (1)首先将活性炭置于质量百分比为10%的硝酸水溶液中进行处理,处理18min,然后过滤、清洗至滤液非酸性,晾干;

  (2)然后将晾干后的活性炭加入到地沟油中,活性炭(褐煤制备的粒径0.002-0.005mm、SBET1010m2/g的活性炭)的添加量为8g/100g地沟油,混合均匀;

  (3)然后将步骤(2)的混合物进行加热搅拌,加热至90℃,搅拌18min;

  (4)搅拌完成后进行过滤,获得的地沟油进行离心分离,离心转速为1000r/min;

  (5)离心后地沟油加入水,地沟油与水的重量比为1:4,搅拌加热至90℃混合;然后滴加质量百分比为2%的浓硝酸至pH值2-3搅拌40分钟反应完毕后静置分层获得油层;

  (6)用水对步骤(1)获得的油层进行洗涤,水温为80℃至pH值大于7时为止,静置分层,获得油层;

  (7)然后向步骤(6)的油层中加入脂肪酶,脂肪酶(ATGL脂肪甘油三酯脂肪酶)的添加量为地沟油体积的0.10倍混合均匀并调节pH7-8,然后将混合物在摇床上以125r/min、65℃反应7h,反应结束后在沸水中灭酶10-20min,然后离心获得的上层油相烘干即为地沟油提取脂肪酸。脂肪酸收率41%。

  实施例2

  (1)首先将活性炭置于质量百分比为10%的硝酸水溶液中进行处理,处理15min,然后过滤、清洗至滤液非酸性,晾干;

  (2)然后将晾干后的活性炭加入到地沟油中,活性炭(原料为弱粘煤制备的粒径0.007-0.018mm、SBET930m2/g的活性炭)的添加量为9g/100g地沟油,混合均匀;

  (3)然后将步骤(2)的混合物进行加热搅拌,加热至88℃,搅拌20min;

  (4)搅拌完成后进行过滤,获得的地沟油进行离心分离,离心转速为2500r/min;

  (5)离心后地沟油加入水,地沟油与水的重量比为1:2,搅拌加热至85℃混合;然后滴加质量百分比为1%的浓硝酸至pH值2-3搅拌38分钟反应完毕后静置分层获得油层;

  (6)用水对步骤(1)获得的油层进行洗涤,水温为70-80℃至pH值大于7时为止,静置分层,获得油层;

  (7)然后向步骤(6)的油层中加入脂肪酶,脂肪酶(单脂脂肪酶)的添加量为地沟油体积的0.20倍混合均匀并调节pH7-8,然后将混合物在摇床上以130r/min、55℃反应6h,反应结束后在沸水中灭酶10-20min,然后离心获得的上层油相烘干即为地沟油提取脂肪酸。脂肪酸收率40%。脂肪酸收率15%。

  对比例

  其它同实施例1,其中活性炭替换为原料为长焰煤制备的粒径0.007-0.017mm、SBET1020m2/g的活性炭。

  实验结果检测

  1.首先对实施例1和2脱色后的地沟油进行脱色率的计算,评定油脂色泽和脱色工艺效果的标准有适用于浅色毛油、脱酸油的罗维朋比色法和适用于深色油脂的分光光度法。地沟油外观呈黄褐色,属于深色油品,故采用深色油脂的分光光度法,通过测得在固定波长下的透光率测定脱色效果。不同油品的固定波长不一样,一般在300~600nm之间。将废食用油加入1cm的比色皿中,用分光光度计测定从300~600nm的吸光值,测试结果表明,废食用油在446nm处有最大吸收峰,故以446nm光谱吸收计算脱色率。

  脱色率=(A0-A1)/A0×100%

  其中:A0为脱色前油的吸光值;A为脱色后油的吸光值。

  2.实施例1最终脂肪酸的纯度检测,试剂:0.3%甲醛、6mol/l%20HCl-CH3OH溶液、三氯甲烷方法:GC—MS联用分析测定。

  实施例和对比例上述实验结果见表1:

  表1实施例和对比例实验结果

  

  

  通过上述工艺可知,本申请的工艺步骤和参数,获得的目标物质具有更好的脱色率和目标产物的纯度。

  上述实施例对本发明的技术方案进行了系统详细的说明,但不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

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