[发明专利]多级逆流液-液萃取法提取维生素E和角鲨烯的新工艺

说明书

一、技术领域

本发明阐述了一种从植物油脱臭馏出物中提取天然维生素E和角鲨烯的新工艺，属于分离油脂类化合物和其中微量功能性成份的技术。

二、背景技术

植物油脂精炼时的脱臭馏出物(简称为DD)，是提取天然维生素E、植物源角鲨烯(squalene)和植物甾醇等天然物质的有效资源。利用DD油提取角鲨烯的工艺研究，比提取天然维生素E的工艺研究在时间上要晚一些，是近十余年才出现的。天然维生素E在医药、化妆品和食品工业的广泛应用已成常识，角鲨烯的特殊功能也已备受关注。角鲨烯是三萜类高不饱和烯烃类化合物，也是人类从动物组织中最早发现的烃类化合物。在油脂中，角鲨烯具有抗氧化的作用；在人体内参与胆固醇的生物合成及多种生化反应。角鲨烯具有类似红细胞那样摄取氧的功能，在血液循环中输送到细胞后释放氧，加强细胞的新陈代谢，是机体内功能明确的活性成份，有抗癌、搞衰老、治疗糖尿病、肝硬化等疾病的效果。可是迄今为止，角鲨烯的来源仍然主要是鲨鱼肝油，而对鲨鱼的掠夺性捕杀，严重破坏了海洋的生态平衡。开发植物源角鲨烯资源就十分必要性和十分迫切。

美国专利5,487,817指出在DD油中含有1.9～2.4％有角鲨烯，但没有把角鲨烯作为目的物提取。申请号200980126253.0的中国专利提出了把DD油酯化和酯基转移反应后，通过三次不同条件的真空蒸馏分别提取角鲨烯和天然维生素E、植物甾醇，该方法强调了工艺的绿色特征，不使用石油溶剂，产品收率没有提及。申请号200910069670.8的中国专利，提出了以橄榄油为原料提取角鲨烯的方法，先把橄榄油皂化、萃取，再经过两次分子蒸馏和硅胶柱色谱分离，得到纯度98％的角鲨烯。申请号201010190275.8的中国专利，提出了从植物油脱臭馏出物中提取角鲨烯的方法，工艺也是皂化、萃取、两次分子蒸馏，角鲨烯纯度70％左右，收率90％以上。申请号200610011358.X的中国专利，则发明了从尾巨桉木材中提取角鲨烯的方法，原料角鲨烯含量约0.79％，经过化学处理后，在0.133Pa真空下进行三次分子蒸馏，另外，还有从罗汉果，糯米香茶等原料中提取角鲨烯的发明专利。上述研究工作各具特色，从原料来源看，植物油脱臭馏出物(即DD)是植物精炼副产物，在成本上有较大优势。

植物油中，角鲨烯的含量以橄榄油最多，其次是米糠油、玉米胚芽油、花生油、菜籽油、葵花籽油、大豆油。大豆油是产量最大的油品。Erams发现大豆油脱臭馏出物的不皂化物中，有8.8％是烃类，其中约一半是角鲨烯。油脂脱臭馏出物的不皂化物主要是维生素E、植物甾醇、角鲨烯以及少量蜡质、低沸点烃类等，可皂化物是游离脂肪酸和甘油酯、甾醇酯等。不同提取工艺的区别在于对可皂化物和不皂化物的物理或化学处理方法。

三、发明内容

本发明提供了一种以DD油为原料，多级逆流液-液萃取法提取维生素E和角鲨烯的新工艺。

本发明以植物油脱臭馏出物为原料，优选米糠油、玉米胚芽油、花生油、葵花籽油、大豆油的脱臭馏出物为原料，通过酯化反应和甘油解反应把沸点较低的游离脂肪酸转化为沸点较高的甘油酯，然后通过短程蒸馏分离出角鲨烯、维生素E、植物甾醇等有价馏分，再通过多级逆流萃取分别得到维生素E及角鲨烯等高附加值产品。具体工艺内容如下：

1、酯化反应：测定原料的酸值，加入5～15倍游离脂肪酸摩尔数的低碳醇，主要是甲醇或乙醇，同时，加入原料量0.1～0.5％浓H₂SO₄，在回流温度下反应2～4小时。加入醇用量50％的去离子水，分出醇水相，在100～120℃、10～30Pa条件下脱气1小时。

2、甘油解反应：酯化并进行洗涤和脱气处理的物料，转移到有分馏冷凝器的压力反应器中，然后加入比酯化料中的低碳醇酯摩尔数三分之一稍有过量的甘油，和酯化料质量0.1～0.5％的NaOH(或KOH)，在10～30mbar和200～220℃条件下反应3～5小时，把低碳醇酯转化为甘酯，低碳醇则在真空条件下馏出且回收。

3、短程蒸馏：经步骤1和2处理的物料转移到短程蒸馏装置中，在150～180℃和50～100Pa条件下蒸出前馏分(主要是轻质烃)；然后，在210～250℃和压力10～40Pa条件下蒸出主馏分，进行间歇式短程蒸馏。甘油酯、甾醇酯等作为沸点较高的重组分留在蒸馏残液中。维生素E和角鲨烯集中在主馏分中。因为去除了大部分沸点较低和沸点较高的组分，维生素E和角鲨烯被浓缩。