我国油脂深加工研发现状

崔淼

迈安德集团有限公司 江苏扬州 225127

油脂除了用作食品、药品和饲料当中之外，很多衍生物野种重要的化工产品，通过进行油脂深加工，能够获得经济附加值更高、工业性能更好的产品，提高厂家的收益。

1 我国油脂深加工产业现状

油脂加工是一个低利润的行业，因此产业都在寻找全新的增长点。油脂化工可以分为油脂和油化两类，对动物的组织、植物的种子进行加工可以获得天然油脂，在加工天然油脂就能够各种油化产品，可以的脂肪酸、脂肪醇、甘油以及各种衍生物，在活性剂、化妆皮、塑料、造纸、橡胶和农药等领域有着广泛的使用。目前，国内的油化行业经过多年的市场整合，市场格局已经完成了重塑，随着原料和工艺的限制，小厂不再能够继续进行油脂的深加工，因此国内油脂深加工企业通常都有较大的规模，对市场中的风险具有很强的抵抗能力，并且依靠规模化和产业化能够可以降低深加工的成本。目前，脂肪酸集中度提升，其下游产品硬脂酸在橡胶和塑料等产业需求很大，甘油的需求相对稳定，而油酸则因为原料具有多样性，并且盈利能力很强，因此具有较好的前景。油酸和油酸深加工是油脂化工发展的主要方向之一，尤其是二聚酸、聚酰胺树脂具有较高的盈利能力，随着技术的发展市场也在逐渐扩大。

2 优质中酯基官能团转化

2.1 酯交换反应

（1）脂肪酸甲酯。脂肪酸甲酯的生产工艺主要分为间歇式和连续化两种类型，目前主要生产脂肪醇、烷醇酰胺等，另一个重要用途是生产生物柴油，是目前能源危机的一种应对方法，很多单位都在进行生物柴油的开发。但是，生物柴油的制备由于价格过高，所以目前在经济上并不可行。目前国内外很多研究机构都在用地沟油进行燃油的制备，并在飞机燃料上有所使用。脂肪酸甲酯经过加氢处理就能够获得脂肪醇，目前比较成熟的技术是2.5MPa压力下，由Cu基的催化技术，也获得了压力较低的情况下的制备方法，具有设备投资较低并且制备过程温和的优势。脂肪醇在工艺上是一种重要的表面活性剂，并且利用脂肪醇，还能生产脂肪醇硫酸盐、脂肪醇醚、脂肪醇醚硫酸盐等性能更加优良的表面活性剂。醇醚可以在Pd催化剂的作用下，直接和O2反应直接生成醇醚羧基酸。另外，还可以利用残糖过滤和漂白工艺制备烷基多糖苷，是一种新能十分分温和的表面活性剂，市场前景广阔。（2）脂肪酸甲酯磺酸盐。饱和脂肪酸甲酯经过磺化、中和漂白可以获得α-脂肪酸甲酯磺酸盐，即MES。过去，由于MES的制备工艺不成熟，使得MES在我国并没有实现规模化的生产，但是由于原油价格的上涨，使得MES又得到了市场的重视，国内很多单位和企业都形成了MES的规模化生产能力。

2.2 水解反应

油脂经过水解会获得脂肪酸和甘油，脂肪酸是很多精细化学品的原料，是化工当中最重要的基础油脂产品之一。生产脂肪酸的油脂使用量占到了总费用的40%以上。在过去，国内的脂肪酸生产工艺是比较落后，但是随着工艺上的进步，国内的脂肪酸生产已经有了良好的基础，产品在塑料、橡胶、皮革上有十分广泛的使用。（1）脂肪酸酯化反应。脂肪酸的酯化反应是脂肪酸的重要反应，能够将脂肪酸转化为蔗糖酯、失水山梨醇酯和异丙酯。蔗糖酯是是一种食品乳化剂，通过近几年的研发，国内已经解决了生产中的关键问题，并且在产品性能上依然在进行更加深刻的研究。失水山梨醇酯，是一种重要的非离子表面活性剂，国内已经具有了十分成熟的生产工艺，并且随着相关设备的引进，生产质量也有了很大的改观。利用脂肪酸和三乙醇进行酯化反应，可以获得酯胺这种有机物中间体，进一步季铵化可以获得亚梨子表面活性剂酯基季铵盐，具有很强的抗静电性能，而且生物降解性良好，可以应用在纺织工业当中。（2）脂肪酸的酰胺化反应。脂肪酸和NH3胺类化合物经过反应能够声场脂肪酰胺或者其他中间体，脂肪酰胺的主要产品有芥酸酰胺、硬脂酸酰胺，常用语塑料、橡胶和油墨。在脂肪酸和羟乙基乙二胺或者二乙烯三胺反应，就能过获得不同类型的咪唑啉中间体，也是用途广泛的表面活性剂。

3 分子蒸馏技术

3.1 分子蒸馏技术的工作原理和技术特点

分子蒸馏技术利用分子运动的平均自由程差异来实现对混合物的分离，过程分为成膜、蒸发、运动、冷凝、收集。利用机械在蒸发器的加热面上形成一层薄膜，并创造高真空和低温条件，促进分子的蒸发，在蒸发的分子平均自由程大于或者等于加热面和冷凝面之间的距离时，分子就会向冷凝面运动，保证冷凝面有足够的温度差，就能够促进分子在冷凝面上迅速冷凝，将轻重不同的组分分别收集，就能够得到不同的物质。由于分子蒸馏技术在极高的真空下进行，不需要太高的加热温度，即便没有达到沸点也能够实现分离，所以对于热稳定性较差的物质非常适合。由于分子蒸馏属于一种非平衡蒸馏，整个过程中分子会脱离其他分子的束缚飞射到冷凝面上被冷凝下来，使得分子并不会回到加热面上，所以分子蒸馏是一个不可逆的过程。并且，由于整个过程的温度很低，所以过程十分温和，再加上低真空下液体中没有溶解空气，蒸馏过程中也不会有鼓包的问题[4]。在蒸发的过程中，混合物料呈膜状，并且被定向推动，所以在分离器当当中的停留时间很短，避免了由于制备时间过长导致某些组组分聚合，通水由于轻分子不断溢出，而重分子无法地达到冷凝面，整个过程迅速趋于动态平衡，所以分离效率也比其他的方式要高。但是，分子蒸馏这个方法也是存在一定局限性的，首先这个方法只适合使用在液体混合物的分离，其次，蒸馏过程对环境的真空度要求很高，所以对于设备和材料的密闭性要求也非常高，所以设备的技工难度大，并且价格很高。

3.2 分子蒸馏技术在优质深加工当中的应用研究

（1）功能性油脂的制备。对于一些功能性油脂，比如玫瑰精油、米糠油等，使用分子蒸馏技术不仅能够保持油脂当中的功能性成分，并且利用效率也比其他方式要高很多。使用传统的方法使用的是化学精炼法，由于油脂当中都含有一定的脂肪酸，对于玫瑰油、米糠油这类酸值较大的油脂来说，传统的碱炼技术会会在精炼的过程中流失很多的有效成分，同时，这种方式制备的精油还损失了维生素E等成分，也使得精油的设营养加会降低。分子蒸馏法的优势在于不仅实现了高效的利用，还将关键的营养成分保留了下来，保证了油脂的功能性。（2）植物甾醇和天然维生素。油脂在精炼时会产生脱臭馏出物这个副产品，其中含有大量的的脂肪酸、甘油酯、甾醇等等，这些馏出物如果能够得到充分的利用，会有很高的市场价值，并且给油厂带来更高的经济效益，尤其是在食品和药品当中，有相当广阔的市场。由于天然的维生素具有很高的热敏性，并且沸点很高，所以如果在蒸馏过程中加热会导致维生素分解。使用分子蒸馏的方式，由于蒸馏的温度很低，并且物料的受热时间很短，所以很适合使用在维生素的蒸馏当中。目前使用分子蒸馏的方法，实现了对棕榈油馏出物当中的生育酚、甾醇等功能成分的富集；在大豆的脱臭馏出物当中，能够有效分离出维生素E，依靠三级的分子蒸馏，目前已经获得了纯度为80%的维生素E产品。（3）不饱和脂肪酸的提取。不饱和脂肪酸具有很多重要的生理调节功能，通过油脂深加工，能够获得大量具有营养价值和药用价值的不饱和脂肪酸。但是，不高和脂肪酸很容易被氧化，所以获得起来也十分困难。依靠分子蒸馏技术，能够有效应对不饱和脂肪酸，不稳定的特点，使其迅速从蒸发器的表面脱离，是目前最为经济有效的提取方法，并且提取物的纯度也很高。

4 结语

油脂的深加工能够获得重要的工业是化学产品，并且在食品和药品当中也有十分广泛的应用意义，包括脂肪酸、脂肪胺、不饱和脂肪酸等，都是十分重要的原料，目前国内很多技术都已经达到了世界领先水平。但是，在油脂深度加工的工作上，仍然需要继续进行更加深入的研究工作，需要国内的生产厂商和科研机构联合起来，突破目前的难点，解决技术不成熟的问题。