一種從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法
2023-08-05 12:27:41
專利名稱：一種從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法
技術領域：
本發明屬於生物化工領域，具體地說涉及一種從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取
天然植物甾醇的方法。
背景技術：
植物甾醇廣泛存在於植物及植物種子中，是植物體內構成細胞膜的成分之一。植 物甾醇是一種具有重要生理價值的天然物質，無毒性，具有良好的乳化性和穩定性等特點， 因此廣泛用於醫藥、食品、日用化學品、動物生長劑以及化工、紡織等各個領域的相關行業。 植物甾醇中含有谷甾醇，菜油甾醇、菜籽甾醇、豆甾醇等多種成份，具有較強的抗炎和消炎 作用而直接用作抗炎藥物。國內外臨床已證明，天然植物甾醇對人體具有重要的生理活性 作用，能夠抑制人體對膽固醇的吸收，促進膽固醇降解代謝，抑制膽固醇的生化合成，對冠 心病、動脈粥樣硬化、潰瘍、皮膚鱗癌、宮頸癌等有顯著的預防和治療效果，有較強的抗炎作 用，還可作為膽結石形成的阻止劑。作為W/0型乳化劑，用於膏霜生產，具有使用感好(輔 展性好、滑爽不粘)、耐久性好、不易變質等特點。此外，植物甾醇還是重要的甾體藥物和維 生素d3的生產原料。目前常用來提取植物甾醇的原料主要是植物油脂工業的副產物，如鹼 煉皂腳、脫臭餾出物、水化油腳、廢白土、脂肪酸蒸餾殘留物等。其中脫臭餾出物(俗稱DD 油)是目前用來提取甾醇的主要原料。 植物油脂脫臭餾出物(DD油)是油脂精煉過程中最後過程的副產物，主要成分為 游離脂肪酸、甘油酯、甾醇、甾醇酯、生育酚(即維生素E)、水及其他氧化分解產物。目前國 內外對脫臭餾出物的處理工藝大多為脫臭餾出物首先經硫酸催化和鹼催化二次酯化後， 過濾分離出粗甾醇，濾液經分子蒸餾可獲得維生素E油和脂肪酸甲酯，殘餘物即為渣油。渣 油的得率為原料油(DD油)的10 20%，目前大多均以廢渣排放，對環境造成較大汙染。
分析發現，植物油脂脫臭餾出物渣油中含有10 35%的植物甾醇和10 40%的 脂肪酸，主要以化合態的形式存在。渣油非常廉價，而天然植物甾醇則具有很高的經濟價 值，因此從植物油脂脫臭餾出物渣油提取天然植物甾醇，具有非常可觀的經濟價值，剩餘物 仍可用於製備表面活性劑或生物柴油和防鏽油，使植物油脂脫臭餾出物達到最有效綜合利 用，大大減少了廢渣的排放，保護環境，具有十分重要的經濟和社會意義，符合我國目前的 節能減排的國策及相關產業政策。 美國專利4524024報導了從妥爾油瀝青中提取甾醇和脂肪酸，先水解妥爾油瀝 青，然後通過蒸餾讓游離脂肪酸蒸餾出來，得到富含甾醇和甾醇酯的殘留物，用高分子醇溶 解殘留物，將非溶解的部分去除，得到溶解的甾醇相，蒸發溶劑(高分子醇)，得到粗甾醇。 中國專利200610038172. 3報導了從植物油皂腳經高壓水解後精餾脂肪酸的蒸餾殘渣，即 植物油瀝青中提取植物甾醇的方法，該方法用酯化將原料中的游離脂肪酸轉化為脂肪酸 酯，通過水洗得到富含大量甾醇酯的油相，然後通過有機溶劑將油相中的甾醇酯醇解得到 甾醇。中國專利200710062149. 2報導了從大豆脫臭餾出物中分離提取植物甾醇和維生素E的方法，先用超臨界流體對大豆脫臭餾出物進行萃取，萃餘物在丙酮沸點溫度左右回流溶 解，室溫緩慢降溫結晶，保熟晶化，抽濾得到甾醇晶體。中國專利200510114851. x報導了從 植物油脂精煉脫臭餾出物中提取天然維生素E和甾醇，首先採用蒸餾脫除脂肪酸，然後鹼 催化酯化，冷析分離甾醇，濾液分子蒸餾得到脂肪酸甲酯、維生素E油和渣油。上述專利均 未涉及從植物油脂脫臭餾出物分子蒸餾後的渣油中分離提取天然植物甾醇。
發明內容
本發明的目的在於提供一種從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的 方法。 本發明的一種從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法，包括以下 步驟 (1)將植物油脂脫臭餾出物渣油、溶劑和催化劑加入反應器中，在攪拌的條件下加 熱至40 12(TC，在此溫度下不斷攪拌反應0. 25 10小時； (2)加入無機酸將上述反應混合液調到pH = 1. 0 7. 0，去除下層水層，將上層的 油相收集，用水洗至中性； (3)向水洗後的油相加入0. 2 5倍原料渣油重量的預熱至40 IO(TC的溶劑， 然後將混合液冷卻至-10 25°C ; (4)將冷卻後的混合物進行過濾，濾餅用溶劑洗滌，抽乾溶劑後乾燥即得粗甾醇產
PI
PR o 本發明的從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法，所述的植物油 脂脫臭餾出物渣油係指大豆油、菜籽油、花生油、米糠油、葵花籽油、麻楓樹油、棕櫚油或橄 欖油中一種或幾種的脫臭餾出物經分子蒸餾後的濃縮液。;步驟(1)中所述溶劑為水、甲醇、 乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、或異丁醇中的一種或幾種；步驟(1)中所述催化劑為LiOH、 NaOH、 K0H、 Ca (OH) 2、 Na20、 K20、 Ca0、 CH30Na、 C2H50Na、 K2C03、 Na2C03、 1^20)3、氨水、鎂鋁水滑石、 硫酸、鹽酸、磷酸、對甲苯磺酸或氫溴酸中的一種或幾種酸或幾種鹼；步驟(1)中所述植物 油脂脫臭餾出物渣油、溶劑和催化劑的重量比為植物油脂脫臭餾出物渣油溶劑催化劑
=i : o. i 5 : o. i 5 ;步驟(2)中所述無機酸為硫酸、鹽酸、磷酸或氫溴酸中的一種
或幾種；步驟(3)和(4)中所述溶劑為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙二醇、
丙酮、丁酮、乙酸乙酯、石油醚、正己烷、環己烷、正戊烷、或環戊烷中的一種或幾種。 採用上述技術方案的從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法，所 得天然植物甾醇純度高於90% ，可以滿足市場需求，甾醇的收率達原料渣油的5 40% ，分 離完甾醇的濾液中含有大量的脂肪酸，可以用來製備表面活性劑或生物柴油，殘餘物則可 以作為防鏽油。本發明工藝簡單、易於操作、可控性好、成本低、易於產業化。本發明使植物 油脂脫臭餾出物達到最有效綜合利用，大大減少了廢渣的排放，保護環境，不僅具有非常可 觀的經濟價值，而且還具有十分重要的社會意義，符合我國目前的節能減排的國策及相關 產業政策。
圖1是本發明從大豆脫臭餾出物渣油中提取的植物甾醇的氣相色譜圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步的說明，其目的僅在於更好理解本發明的內容 而非限制本發明的保護範圍
實施例1 將1Kg大豆脫臭餾出物渣油、500mL正丙醇和0. 5Kg氫氧化鈣加入到帶有攪拌器， 回流冷凝器和加熱套的反應釜中，在攪拌的條件下加熱至回流，反應3小時，加鹽酸中和至 pH = 5，分離除去下層水層，加入1000mL水分兩次洗滌油相。然後向油相中加入1500mL 70°C的熱正丙醇。攪拌，待完全溶解後靜置，讓混合液冷卻至室溫後轉移至冰箱中，在_4°C 下冷析結晶20小時，隨後進行過濾，濾餅用1000mL正丙醇分3次洗滌，抽乾溶劑後乾燥即 得粗甾醇產品。
實施例2 將1Kg菜籽油脫臭餾出物渣油、500mL水和0. 5Kg碳酸鉀加入到帶有攪拌器，回流 冷凝器和加熱套的反應釜中，在攪拌的條件下加熱至回流，反應5小時，加硫酸中和至pH = 2，分離除去下層水層，加入1000mL水分兩次洗滌油相。然後向油相中加入1500mL 7(TC的 熱正丙醇。攪拌，待完全溶解後靜置，讓混合液冷卻至室溫後轉移至冰箱中，在-41:下冷析 結晶20小時，隨後進行過濾，濾餅用1000mL水分3次洗滌，抽乾溶劑後乾燥即得粗甾醇產
權利要求
一種從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法，其特徵在於包括以下步驟(1)將植物油脂脫臭餾出物渣油、溶劑和催化劑加入反應器中，在攪拌的條件下加熱至40～120℃，在此溫度下不斷攪拌反應0.25～10小時；(2)加入無機酸將上述反應混合液調到pH＝1.0～7.0，去除下層水層，將上層的油相收集，用水洗至中性；(3)向水洗後的油相加入0.2～5倍原料渣油重量的預熱至40～100℃的溶劑，然後將混合液冷卻至-10～25℃；(4)將冷卻後的混合物進行過濾，濾餅用溶劑洗滌，抽乾溶劑後乾燥即得粗甾醇產品。
2. 如權利要求1所述的從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法，其特徵在於所述的植物油脂脫臭餾出物渣油係指大豆油、菜籽油、花生油、米糠油、葵花籽油、棕櫚油、麻楓樹油或橄欖油中一種或幾種的脫臭餾出物經分子蒸餾後的濃縮液。
3. 如權利要求1所述的從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法，其特徵在於步驟(1)中所述溶劑為水、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、或異丁醇中的一種或幾種。
4. 如權利要求1所述的從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法，其特徵在於步驟(1)中所述催化劑為LiOH、NaOH、KOH、Ca(OH)2、Na20、K20、CaO、CH3ONa、C2H5ONa、K2C03、 Na2C03、 1^20)3、氨水、鎂鋁水滑石、硫酸、鹽酸、磷酸、對甲苯磺酸或氫溴酸中的一種或幾種酸或幾種鹼。
5. 如權利要求1所述的從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法，其特徵在於步驟(1)中所述植物油脂脫臭餾出物渣油、溶劑和催化劑的重量比為植物油脂脫臭餾出物渣油溶劑催化劑=i : o. i 5 : o. i 5。
6. 如權利要求i所述的從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法，其特徵在於步驟(2)中所述無機酸為硫酸、鹽酸、磷酸或氫溴酸中的一種或幾種。
7. 如權利要求1所述的從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法，其特徵在於步驟(3)中所述溶劑為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙二醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、石油醚、正己烷、環己烷、正戊烷、或環戊烷中的一種或幾種。
8. 如權利要求1所述的從植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法，其特徵在於步驟(4)中所述溶劑為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙二醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、石油醚、正己烷、環己烷、正戊烷、或環戊烷中的一種或幾種。
全文摘要
本發明屬於生物化工領域，具體地說涉及一種植物油脂脫臭餾出物渣油中提取天然植物甾醇的方法，該方法採用催化分解將渣油中的甾醇酯及甘油酯轉化成游離甾醇和脂肪酸，然後通過冷析和過濾分離出天然植物甾醇，濾液中含有的大量脂肪酸仍可用來製備表面活性劑或生物柴油。本發明不僅將作為廢渣排放的渣油變廢為寶，而且可以緩解我國天然植物甾醇資源的不足，具有良好的社會效益、環境效益和經濟效益。本發明工藝簡單、易於操作、可控性好、成本低、易於產業化，具有十分廣泛的應用前景。
文檔編號C07J75/00GK101701029SQ20091006765
公開日2010年5月5日 申請日期2009年1月9日 優先權日2009年1月9日
發明者嚴峰, 何本橋, 吳道庚, 曹宇合, 李建新, 梁小平, 霍明 申請人:天津工業大學