生产游离脂肪酸的方法

文档序号:1366968 发布日期:2020-08-11 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 生产游离脂肪酸的方法 (Method for producing free fatty acid ) 是由 尤卡-佩卡·帕萨宁 安妮卡·马尔姆 拉米·皮洛拉 于 2018-12-17 设计创作,主要内容包括:公开了从包含叶绿素的油中生产游离脂肪酸的方法。本发明基于将包含叶绿素的油与脂肪共混,然后进行5次水解和蒸馏。(A method for producing free fatty acids from chlorophyll-containing oils is disclosed. The invention is based on blending an oil containing chlorophyll with a fat, followed by 5 hydrolyses and distillations.)

生产游离脂肪酸的方法

技术领域

本发明涉及包含叶绿素的油的处理。具体地,本发明涉及由包含叶绿素的油,诸如藻油,生产不含杂质的游离脂肪酸。

背景技术

含叶绿素的油,诸如藻油,是可再生烃的很有前途的来源。藻油不同于许多植物油和动物脂肪,因为它含有大量的叶绿素。此外,藻油通常含有大量的氯、金属和磷。发现藻油中大部分量的氮存在于叶绿素中,这与典型的植物油中存在的氮相反,在典型的植物油中氮主要存在于氨基酸中。叶绿素由高度稳定且具有高分子量的四元卟啉环组成。由于高分子量叶绿素,或其降解产物仍具有高分子量,众所周知会导致催化剂或吸附剂孔堵塞以及催化剂表面结焦,从而引起催化剂失活。因此,当富含叶绿素的油用于工业生产中诸如燃料生产时,在催化处理之前需要去除叶绿素。

先前去除叶绿素的技术包括用不同的粘土吸附处理、酶解叶绿素环结构、强酸处理和膜过滤。这些技术通常被设计用于从植物油中去除叶绿素,植物油含有比藻油低得多的叶绿素。由于藻油的高叶绿素含量,由于成本增加和处理困难,这些先前的技术在工业规模上去除叶绿素是不可行的。因此,例如,有时用于处理和分析藻油的分析方法在工业规模的生产中没有用处。

脂肪分解和蒸馏是生产游离脂肪酸时处理脂肪和油的已知技术。在该工艺中,在高温下用水处理甘油三酸酯,导致甘油三酸酯分裂(分解)成游离脂肪酸和甘油。所得的油相可以从水-甘油相中分离,并且游离脂肪酸可以通过蒸馏从油相中分离。

发明人现已发现,当在脂肪分解和蒸馏过程中使用包含具有高叶绿素含量的油的原料时,在分解步骤之后,所得的水-甘油相和游离脂肪酸相没有充分分离,并且所得的产物是难以破碎的乳液。

为了防止在处理包含大量叶绿素的油时形成乳液,先前的技术已经使用油的预处理来制备和分离游离脂肪酸。先前将油相与水-甘油相分离的预处理方法包括:在水解之前脱胶以去除乳化组分,在水解期间酸性条件和/或反乳化盐,以及水解后使用有机溶剂。然而,这些解决方案在工业规模上是不可行的,因为它们涉及使用对环境有害的化学物质,并可能腐蚀过程中使用的设备。此外,现在已经发现它们不能充分改善与包含大量叶绿素的油的相分离。

本发明的目的是提供一种包含大量叶绿素的油的处理方法,该方法可用于获得游离脂肪酸,同时纯化所述游离脂肪酸从而它们的进一步处理成为可能,并且不需要昂贵或复杂的处理步骤。

发明内容

根据第一方面,提供了一种生产游离脂肪酸的工艺,该工艺包括以下步骤:

a.提供包含藻油和脂肪的共混物的原料,其中,该原料包含小于50%w/w的藻油;

b.水解原料以获得至少一种油相;

c.回收油相;以及

d.蒸馏油相以回收其中所含的游离脂肪酸。

根据一个方面,提供了一种生产游离脂肪酸的工艺,该工艺包括以下步骤:

a.提供一种包含含有叶绿素的油和脂肪的共混物的原料;

b.水解原料以获得至少一种油相;

c.回收油相;以及

d.蒸馏油相以回收其中所含的游离脂肪酸。

本发明的优点是实现了油相的有效水解和简单回收。如实施例所示,仅水解步骤尚不能有效地去除叶绿素或其仍具有完整的卟啉环结构的降解产物。本发明有效地分离和回收了油相,然后通过蒸馏处理,以产生高质量和高纯度的游离脂肪酸。在回收的游离脂肪酸中,叶绿素含量及其降解产物和元素杂质均显著降低。

此外,如实施例所示,如果在水解之前没有像脱胶这样的预处理,则本发明实现在水解步骤期间同时形成游离脂肪酸并从油相中去除元素杂质。不受理论的约束,这种纯化是由水和甘油同时洗涤油相和/或热效应产生的。

根据第二方面,提供了通过本工艺获得的游离脂肪酸馏分,该馏分包含具有碳数为C14-C28的至少95%的游离脂肪酸。

根据第三方面,提供了生产可再生燃料的方法,包括以下步骤:

a.提供包含藻油和脂肪的共混物的原料,

b.水解该原料以获得至少一种油相;

c.回收油相;

d.蒸馏油相以回收其中所含的游离脂肪酸;以及

e.将回收的游离脂肪酸进行化学反应以生成脂肪酸的烃或烷基酯,其中,该游离脂肪酸可选地用作:燃料生产中的共同进料、燃料生产中的唯一进料,和/或将由所述游离脂肪酸获得的燃料与另一种燃料共混使用;

由此生产可再生燃料。

根据另一方面,提供了一种生产可再生燃料的方法,包括以下步骤:

a.提供包含含有叶绿素的油和脂肪的共混物的原料;

b.水解原料以获得至少一种油相;

c.回收油相;

d.蒸馏油相以回收其中所含的游离脂肪酸,以及

e.将回收的游离脂肪酸进行化学反应以生成脂肪酸的烃或烷基酯,其中,游离脂肪酸可选地用作:燃料生产中的共同进料、燃料生产中的唯一进料,和/或将由游离脂肪酸获得的燃料与另一种燃料共混使用;

由此生产可再生燃料。

在本工艺和方法的一个实施方式中,通过ISO 15304M-2002分析的游离脂肪酸、甘油单酸酯、甘油二酸酯和甘油三酸酯在包含叶绿素的油(诸如,藻油)中的总含量低于90%w/w;

该方法的优点在于,它有效且经济地利用包含大量叶绿素的油作为可再生原料的来源。利用本方法,由于获得的产物的质量高和纯度高,游离脂肪酸的催化转化是可能的。因此,可以避免与催化剂堵塞和失活有关的问题。

根据第四方面,提供了一种从原料中去除叶绿素的方法,该方法包括:

a.提供包含藻油和脂肪的共混物的原料,其中,该原料包含小于50%w/w的藻油;

b.水解原料以获得至少一种油相;

c.回收油相;以及

d.蒸馏油相。

根据另一方面,提供了一种从原料中去除叶绿素的方法,该方法包括:

a.提供包含含有叶绿素的油和脂肪的共混物的原料;

b.水解原料以获得至少一种油相;

c.回收油相;以及

d.蒸馏油相。

在一个实施方式中,上述方法和工艺的步骤从步骤a开始所示的顺序执行。

具体实施方式

如本文所使用的,术语“包括”包括“包括”、“含有”和“包含(comprehending)”的广义含义,以及“由……组成”和“仅由……组成”的狭义的表达。

在一个实施方式中,本发明的组合物的至少一个组分与从中衍生出至少一个组分的相应天然组分相比,具有不同的化学、结构或物理特性。在一个实施方式中,所述特性是以下中的至少一个:更均匀的尺寸或分子量、更均匀的分散液或溶液、更高的纯度。

如果待水解的原料仅含有具有高叶绿素含量的油(诸如,藻油),而没有与脂肪共混,则水解之后不能有效地进行相分离,并且获得乳液而不是分离相。所得到的乳液例如由于其高粘度而难以在工业规模上进一步处理。因此,如果不使用现有技术中所用的不切实际的方法,诸如有机溶剂或广泛的离心,则无法分离乳液。当通常对植物油和动物脂肪进行脂肪分解时,通常通过脱胶和/或漂白从进料中去除磷脂来解决这些乳化问题。然而,现在已经发现,对于具有高叶绿素含量的油(诸如,藻油),这些传统的预处理方法在防止乳液形成方面是无效的,甚至对于具有低磷的藻油,因此低磷脂含量也会导致乳液的形成。不受任何理论的约束,认为甚至预处理的(即脱胶的和/或漂白的)藻油导致乳化问题的趋势是由于非甘油三酸酯类组分存在于此类具有高叶绿素含量的油中所致。

进一步,发明人已经发现,用于从例如动物油脂中或植物油中分离FFA的先前的工艺不适合用于处理含有藻油的原料。

在一个实施方式中,不用酸预处理藻油。

在一个实施方式中,在没有附加的纯化和/或分离方法的情况下蒸馏在该过程中回收的油相。与现有技术的方法相比,在本发明中,在处理藻油时不需要这种纯化/分离方法。

本工艺的优点在于从相对于金属、叶绿素和叶绿素降解产物包含高纯度的叶绿素的油中有效地生产游离脂肪酸。在制造过程中,将油相与含有甘油的水相有效地分离。进一步,利用本工艺,可以在脂肪分解期间形成固相,并在脂肪分解之后有效地去除固相。

在水解步骤中,可以洗涤含有疏水组分的油相。根据本发明的水解和蒸馏的组合进一步使得能够将包含叶绿素的油处理成基本上不含叶绿素和含有完整卟啉环结构的叶绿素降解产物的脂肪酸流。通过使用本发明,得到的游离脂肪酸还含有少量其他杂质,例如元素杂质。在一个实施方式中,与包含叶绿素的油一起用于共混物中的脂肪包含动物脂肪、植物油或它们的混合物或基本上由动物脂肪、植物油或它们的混合物组成。

在一个实施方式中,通过ISO 15304M-2002分析的脂肪的总游离脂肪酸、甘油单酸酯、甘油二酸酯和甘油三酸酯的含量处于典型的植物油和动物脂肪的水平,即>90%w/w,并且更优选地>95%w/w。

如实施例所示,通常在水解步骤前的预处理,如脱胶,在处理藻油时并不能改善水解后的相分离。

因此,在一个实施方式中,提供了一种工艺,其不涉及在水解之前原料的预处理。在另一实施方式中,该工艺不涉及脱胶。在另一实施方式中,该工艺不涉及酸处理。省略预处理阶段是有利的,因为它简化了工艺并使其更经济。

如实施例所示,即使该工艺不涉及水解前的预处理,在水解步骤中也可以同时形成游离脂肪酸并且从油相中去除元素杂质。不受理论的约束,这种纯化是由水和甘油同时洗涤油相和/或热效应产生的。

在一个实施方式中,包含叶绿素的油包含藻油或由藻油组成。

藻油的特征在于,通过ISO 15304M-2002分析的游离脂肪酸、甘油单酸酯、甘油二酸酯和甘油三酸酯的总含量低于典型的植物油和动物脂肪,即<90%w/w。

在一个实施方式中,如通过ISO 18609-2000分析的包含叶绿素的油的不皂化残渣>1%w/w,并且更优选地>5%w/w。在另一个实施方式中,包含叶绿素的油是藻油,并且其含有至少0.5、1、2、3、4、5、6或7%w/w的不皂化残渣。本工艺的优点在于允许使用具有如此高含量的不皂化残渣的原料,当用现有技术中已知的方法处理时,这些不皂化残渣会导致上述的相分离问题。

在一个实施方式中,脂肪包含动物脂肪、植物油或它们的混合物,或基本上由动物脂肪、植物油或它们的混合物组成。这在本工艺中是有利的,因为它不限于单一来源的脂肪。

在另一实施方式中,脂肪包含植物油或基本上由植物油组成。

在一个实施方式中,原料由包含叶绿素和脂肪的油组成,诸如藻油和脂肪。

在另一实施方式中,共混物具有200-2000ppm,优选地220-2000ppm的磷。

在一个实施方式中,以元素磷计算磷。

在一个实施方式中,通过ISO 15304M-2002分析的游离脂肪酸、甘油单酸酯、甘油二酸酯和甘油三酸酯在包含叶绿素的油中的总含量低于90%w/w。

在一个实施方式中,脂肪是动物脂肪、植物油或它们的混合物。

在一个实施方式中,原料含有低于50%w/w的包含叶绿素的油,优选地为藻油。原料的剩余部分可包含脂肪,或脂肪和烃的另一来源诸如油。

在一个实施方式中,原料含有1-45%w/w,优选地5-45%w/w,更优选地5-35%w/w,或5-15%w/w的包含叶绿素的油,优选地为藻油。原料的剩余部分可包含脂肪,或脂肪和烃的另一来源诸如油。

在一个实施方式中,原料含有大约10%w/w的包含叶绿素的油,优选地为藻油。在一个实施方式中,原料含有15%w/w、25%w/w、35%w/w、45%w/w、10-45%w/w、10-35%w/w、10-25%w/w或10-15%w/w的包含叶绿素的油,优选地为藻油。优选该量以通过沉降获得油相的快速分离。原料的剩余部分可包含脂肪、或脂肪和烃的另一来源诸如油。

在一个实施方式中,原料含有至少90%w/w、85%w/w、75%w/w、65%w/w或55%w/w的脂肪。

在一个实施方式中,共混物含有50%w/w或更少的包含叶绿素的油和50%w/w或更多的脂肪。优选地,共混物含有10-45%w/w的包含叶绿素的油和90-55%w/w的脂肪,更优选地10-35%w/w的包含叶绿素的油和90-65%w/w的脂肪,甚至更优选地10-15%w/w的包含叶绿素的油和90-75%w/w的脂肪,以及最优选地10-15%w/w的包含叶绿素的油和90-85%w/w的脂肪。

在一个实施方式中,原料由上述定义的共混物组成。在该特定的实施方式中,原料不含有大量的其它游离脂肪酸源。

在一个实施方式中,水解步骤在典型的脂肪分解条件下进行,诸如,在从220至280℃之间的范围中选择的温度下。在一个实施方式中,使用1至90分钟的停留时间。在另一实施方式中,水量范围为10至60wt-%。在又一实施方式中,在水解步骤中使用乳化剂或酸性催化剂。

在一个实施方式中,在从220至280℃之间的范围内选择的温度下进行水解。

在一个实施方式中,步骤c还包括分离水相和固相。

在一个实施方式中,步骤c包括分离作为固相的约5%w/w的固体。

因此,本发明的优点是可以简单地通过去除固相来去除杂质,从而形成直接适合于蒸馏的油相。具体地,可以通过去除固相将磷酸盐作为磷酸镁去除。

在一个实施方式中,与水解之前的原料相比,在步骤c中回收的油相含有低于10%的金属,优选地低于大约5%的金属。在一个实施方式中,与水解之前的原料相比,在步骤c中回收的油相含有低于5%的磷,优选地低于大约1%的磷。在另一个实施方式中,与水解前的原料相比,在步骤c中回收的油相含有低于10%的氯化物,优选地低于大约6%的氯化物。

在一个实施方式中,油相含有低于500ppm的叶绿素。

在一个实施方式中,油相含有低于50ppm的磷。

在一个实施方式中,在步骤d中,在现有技术中已知的条件下进行蒸馏,其中温度在180℃至280℃之间,压力在0.1kPa至1.0kPa之间,以回收包含游离脂肪酸的馏分。

在一个实施方式中,在步骤d中,蒸馏在从220至300℃之间的范围中选择的温度和从0.01至50kPa(作为绝对压力给出)之间的范围中选择的压力下进行,以回收包含游离脂肪酸的馏分。

在一个实施方式中,进行蒸馏以分离出不同的藻油游离脂肪酸馏分,即,例如C16:4、C18:3和C20:5的含有大量多不饱和脂肪酸的馏分,这些都是使用现有技术中已知方法的典型的藻油。

上述蒸馏条件是有利的,因为它们减少了FFA馏分中残留的总叶绿素和金属的量,如下表4所示。

在一个实施方式中,原料包含至少1000ppm的总叶绿素。

在一个实施方式中,原料包含至少1500ppm,2000ppm,5000ppm或10000ppm的总叶绿素。

在一个实施方式中,原料包含至少500ppm的总叶绿素,优选地至少或大约600ppm、700ppm、800ppm、900ppm、1000ppm、1100ppm、1200ppm、1300ppm、1400ppm、1500ppm、2000ppm、5000ppm或10000ppm。这些实施方式是有利的,因为本工艺可用于含有不同量的叶绿素的原料。因此,本工艺允许原料中叶绿素的量的变化,并且在FFA的生产中仍然是成功的。

在一个实施方式中,原料包含至少1000ppm的磷。

在一个实施方式中,原料包含至少或大约800ppm的磷,优选地至少900ppm、1000ppm、1100ppm、1200ppm、1300ppm、1400ppm或1500ppm。

在一个实施方式中,原料包含至少1000ppm的总叶绿素和至少1000ppm的磷。

在一个实施方式中,在步骤c中,回收是通过将油相从水相和可选地从固相分离来进行。在一个实施方式中,通过沉降将各相彼此分离。应该注意的是,当根据本发明对藻油进行其他处理但未与脂肪共混时,在水解之后这些相不会通过沉降而分离。

在另一个实施方式中,通过离心分离各相。如果需要更快速的相分离,则离心分离可能是有利的。

在一个实施方式中,也将固相与油相和水相分离。在这种情况下,水解之后,反应体系包含三相:水相、油相和固相。固相分离是有利的,并且表明元素杂质的去除。当从油相中去除这些组分时,会去除例如在后续处理中对催化剂的性能可能有害的杂质。因此,本发明的优点是金属敏感性催化剂可用于处理获得的游离脂肪酸。

在一个实施方式中,在水解和沉降期间洗涤水解的藻油。

在一个实施方式中,至少90%w/w的金属、磷和氯化物在洗涤中被去除。在一个优选的实施方式中,在水解和油相与水相和固相分离期间进行洗涤。

在一个实施方式中,水相含有甘油。

在一个实施方式中,进行蒸馏以获得含有游离脂肪酸的馏分,其基本上不含叶绿素,优选地含有少于10ppm的叶绿素。在另一实施方式中,游离脂肪酸馏分含有少于10ppm的金属,或其不含有一种或多种金属。

在一个实施方式中,在蒸馏之后,游离脂肪酸相具有从黄色到深橙色不等的颜色。这种颜色表明去除了杂质,诸如叶绿素。

在一个实施方式中,该工艺是间歇过程。

在一个实施方式中,该工艺是连续过程。

在一个实施方式中,蒸馏之后获得的游离脂肪酸馏分含有<10ppm的总叶绿素、<10ppm的金属和<10ppm的磷。在一个实施方式中,它进一步含有<200ppm的硫。

在一个实施方式中,将蒸馏之后获得的游离脂肪酸馏分用于制造可再生燃料,其通过将游离脂肪酸本身加氢处理或与甘油三酸酯共混成正链烷烃,随后可选地催化转化成支链烷烃(异链烷烃)。

在一个实施方式中,游离脂肪酸馏分用于制造化学品。

实施例

提供以下实施例以说明本发明的各个方面。它们不旨在限制由所附权利要求书限定的本发明。

实施例1-加工藻油

材料

用于测试的进料是藻油,该藻油是在干燥生物质并破坏细胞之后通过正己烷萃取微拟球藻(Nannochlo-ropsis)生物质得到的。这称为藻油#1。在脂肪分解实验之前,进一步通过用3份庚烷稀释该油并离心15分钟处理该油来去除任何固体物质,例如沙子。此后,将庚烷在真空中蒸发。

步骤

水解

通过在1升Parr反应器中将预处理的油与水(1:1质量比)在230℃下加热3h来进行水解。

水解后,通过在60℃的烤箱中沉降约45min,水相没有分离。但是,水相可通过40℃/4400rpm/15分钟的离心从油相中分离。水从离心管底部移出。

在水解期间形成的某些固体可以与水相分离,但在油相与水相之间仍保留大量固体。在分离水相之后,将油用庚烷(1:1油/庚烷)稀释,并通过将油-庚烷溶液通过4-12μm滤纸过滤来去除剩余的固体物质。此后,将庚烷蒸发以获得藻油水解产物。

离心分离后的水相也通过4-12μm滤纸过滤以去除固体。此后,在真空下将水从该相中蒸发以获得干燥的甘油相。

蒸馏

藻油水解产物的蒸馏在短程蒸馏塔中进行。在蒸馏开始时,藻油水解产物的温度是45℃,并逐渐升高至265℃。在蒸馏期间,蒸馏设备的压力在开始时是2.8mbar,并逐渐降低至1.9mbar。

在蒸馏期间,取六个分离的馏出物馏分。蒸馏分离出的样品见表1。分析了单个馏分和组合的总馏出物馏分。

表1.在藻油水解产物的蒸馏期间所取的分离的馏出物样品和底部样品。

分析

采用以下方法分析油样品:采用ASTM D5185-13e1分析金属和磷,采用QILQUANT-XRF法确定元素组成来分析氯化物和硫,采用ASTM D4629-12分析氮,采用AOCS官方方法Cc13d-55分析叶绿素含量,采用凝胶渗透色谱法分析甘油酯成分,其中基于分子的大小和分子量对其进行分离。对于这种凝胶渗透方法,校准样品由DL-α-棕榈酸酯、双棕榈酸酯、三棕榈酸甘油酯、棕榈酸组成。代替这种凝胶渗透方法,甘油单酸酯、甘油二酸酯和甘油三酸酯可以采用AOCS推荐操作Cd 11c-93进行分析,并且游离脂肪酸可采用IS0660-2009按总酸值进行分析。

采用以下方法分析水相:采用ICP-OES分析金属和磷,采用SFS EN12260分析氮,采用IS015705M-2002M分析COD,采用SFS EN1484(1997)分析TOC。

采用SEM-EDS方法分析了在水解步骤之后分离的固体物质的元素组成。

结果

水解处理的目的是尽可能地将脂质水解成游离脂肪酸。藻油#1最初含有1%的甘油单酸酯、22%的甘油二酸酯和70%的甘油三酸酯、1%的低聚物和6%的游离脂肪酸。水解之后,水解的藻油含有3%的甘油单酸酯、12%的甘油二酸酯和8%的甘油三酸酯、2%的低聚物和75%的游离脂肪酸。

这种不完全水解成游离脂肪酸在间歇操作中被认为是良好结果,并且在连续操作中将达到更高水平的游离脂肪酸。这将明显减少蒸馏塔底馏分的量。

水解之后,如前所述分离油相、水相和沉淀物。在水解步骤期间形成大约5%的固体,并且在水蒸发之后,水相含有大约12%的水溶性物质。由于水洗和/或热效应,油相在水解过程中得到了显著纯化(表2)。去除了95%的金属、99%的磷。也有效去除了94%的氯化物。油中的氮含量降低了,但是这种降低是由于去除了小分子氮化合物,诸如氨基酸的降解产物。

似乎油中的叶绿素含量降低了,但是实际上叶绿素变为一种无法利用光谱分析方法(AOCS官方方法Cc 13d-55)检测到的形式。虽然脂肪分解处理改变了叶绿素从而无法对其分析,但是脂肪分解处理并未降解叶绿素的四元卟啉环结构,该结构是高度稳定的并且具有高分子尺寸从而导致催化剂失活。为了去除这种大分子量的组分,需要蒸馏步骤。

蒸馏之后的结果见表3和表4。表3显示了单个馏出物的分析,表4显示了底部馏分和组合的总馏出物馏分的分析。游离脂肪酸馏分中高分子量叶绿素或源自叶绿素的成分的去除可以从氮含量的降低、通过AOCS官方方法Cc 13d-55分析的叶绿素的总量缺乏、以及进一步从这些馏分的颜色中看出。从底部的叶绿素结果可以看出,叶绿素法AOCS官方方法Cc13d-55在热处理之后分析叶绿素的适用性较差,该叶绿素显然含有高分子量的卟啉环结构。

表2.水解之后进料和油相中的元素杂质。

水解之前的藻油#1 水解之后的藻油#1
单位
Si mg/kg 32.5 1.7
Al mg/kg 4.3 0.7
Fe mg/kg 122 116
Na mg/kg 1260 35.7
Ca mg/kg 225 7.4
Mg mg/kg 2360 9.5
P mg/kg 3940 27.4
Mn mg/kg 16.2 0.4
Cl mg/kg 2170 140
S mg/kg 2380 1200
N mg/kg 6100 4000
总叶绿素 mg/kg 25633 414

表3.单个馏出物馏分的分析。

表4.蒸馏塔底分析和组合的馏出物馏分分析。

蒸馏进料 塔底相 组合馏出物馏分
单位
N mg/kg 4000 9000 631.3
Al mg/kg 0.7 1.5 <0.3
Fe mg/kg 116 298 0.1
Na mg/kg 35.7 91 3.9
Ni mg/kg 11.9 30.3 <0.5
Ca mg/kg 7.4 15.7 0.4
Mg mg/kg 9.5 19.6 1.9
P mg/kg 27.4 56.3 7.5
Zn mg/kg 2.7 3.2 <0.5
Cl mg/kg 140 <10 88.0
S mg/kg 1200 1400 170.2
总叶绿素 mg/kg 414 <10 <10

在水解步骤之后回收的水相主要含有甘油,但也有一些金属杂质最终进入水相(表5)。

在水解步骤之后去除的固体物质主要含有磷酸镁。

表5.水解之后水相的分析结果。

如实施例所示,100%藻油水解之后的相分离是非常困难的。实施例还表明,由于水洗和/或作为固体材料或水溶性材料的热效应,水解步骤能够去除大部分元素杂质。水解油馏分的质量可以通过蒸馏脂肪酸进一步提高,使叶绿素重新移动。

实施例2-预处理的藻油的加工

在实施例1中,100%藻油#1被用作原料,并且水解之后的相分离被认为是困难的。试验了进一步的测试以检验常规预处理对100%藻油相分离的影响。这些实验是使用藻油#2完成的,该藻油#2是按照实施例1中的材料一章中的描述进行生产的。实验中,藻油以100%藻油或100%藻油在两次脱胶后的的形式进行水解。

藻油的水解在实施例1的水解一章中进行了描述。水解之后,通过在加热至65℃的烘箱中沉降来试验相分离,如果看不到相分离,则尝试离心(40℃/4400rpm/15min)。

脱胶

通过将藻油#2加热至60℃,使用高速混合2min和低速混合15min将4000ppm的50wt%柠檬酸与藻油#2共混进行藻油#2的双脱胶预处理。之后,添加2wt-%去离子水,并且使用高速混合2min和低速混合60min将混合物混合2min。此后,将混合物离心(60℃/30min/4300rpm),并且从固体胶相中分离出油相。为了获得双重脱胶,相同的工序进行了两次。

当对粗藻油#2进行脂肪分解时,发现油相和水相难以分离,甚至在高温下离心也不能从油中分离出所有的水。

100w-%两次脱胶的藻油#2的水解对相分离没有帮助。相分离是非常困难的,并且再次在高温下离心不能将所有水从油中分离出来。

这些困难是出乎意料的,因为经过两次水脱胶的油所含的杂质明显少于原油。通常认为传统的脂肪分解处理能够处理磷含量小于200mg/kg的脂肪,因为较高的磷脂含量会增加粘度并产生乳液。基于此,藻油似乎含有一些其他的乳化成分,这些成分不能通过水脱胶去除。

实施例3-共混在其他脂肪中的藻油的加工

实施例1和2表明,水解100%粗藻油或两次脱胶藻油之后的相分离是非常困难的。在这些实验之后,测试了藻油与其他脂肪的共混物的水解。

这些实验是使用藻油#3完成的,该藻油#2是按照实施例1中的材料一章中的描述进行生产的。在实验中,将这种藻油水解为100%的粗藻油,并与提炼的动物脂肪(AF)和棕榈油(CPO)和棕榈脂肪酸馏出物(PFAD)的混合物(混合物中40wt-%CPO和60wt-%PFAD)混合。在具有CPO/PFAD共混物中藻油量为10wt%,并且在AF共混物中为10、50或80wt-%。

如实施例1水解一章所述,进行藻油和脂肪共混物的水解。水解之后,通过在加热至65℃的烘箱中沉降来试验相分离,如果看不到相分离,则尝试离心(40℃/4400rpm/15min)。

通过CPO/PFAD共混测试,可对生藻油和脱胶藻油进行了测试。使用了粗藻油和脱胶藻油。如实施例2中脱胶一章所述进行脱胶。粗藻油和脱胶藻油共混物的相分离结果均得到改善,并且可以使用简单的沉降将两相分离。

通过AF共混测试,仅测试了粗藻油。使用10wt%的藻油共混物,相分离很快,可以使用简单的沉降来分离两相。

使用50w-%的藻油共混物,沉降速度没有那么快,但是样品在80℃下放置过夜后,可以识别出两相。这种分离可以通过离心改善。

使用80w-%的藻油共混物,沉降不会导致任何相的分离,只有离心才能分离出相。

当在水解中使用100w-%的藻油时,即使离心也不能有效分离相。

在该实施例中表明,由于相分离很困难,藻油的脂肪分解需要共混。相分离困难的原因尚不清楚,但不受任何理论的约束,这很可能与藻油的非脂肪酸部分有关,该部分的含量通常在15至40w-%之间。

前面已经示出了本发明的不同的非约束性方面和实施例。上述实施例和实施方式仅用于解释可在本发明的实现中利用的所选方面或步骤。一些实施例和示例仅可参考本发明的某些方面或实施例来呈现。应当理解,相应的实施方式和实施例可以应用于其他方面和实施例。实施方式的任何合适的组合都可以形成。

13页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:非球形微囊

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!