一種從餐飲廢油中提取油酸的工藝的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種城市餐廚垃圾的進行資源化處理的加工工藝，特別涉及一種從餐飲廢油中提取油酸的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]餐飲業(yè)廢油脂是從賓館、酒樓的地溝隔油池中撈取。其外觀呈黃褐色，有特殊臭味，含有很多對人體有害的成分，是不可以食用的廢油。若不加以回收利用，不但浪費寶貴的自然資源，還會造成二次污染。因此，廢油脂的綜合利用具有重要的現(xiàn)實意義，它可變廢為寶、化害為利。但是廢油脂中來源不穩(wěn)定，含有的大量機械雜質(zhì)和膠質(zhì)，極大地增加了廢棄油脂中的不皂化物組分數(shù)與含量，傳統(tǒng)的油脂精煉工藝包括白土吸附法、堿煉法和酸煉法等，難以有效地去除不皂化組分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種通過沉淀除雜、水化脫膠、離心分離三個預處理工步以及脫色反應、脫水反應、皂化鹽析反應、脂肪酸精制油酸和硬脂酸提取四個提取工步，從餐飲廢油中同時提取硬脂酸和油酸的工藝，預處理和提取工藝相結(jié)合，提高了最終油酸質(zhì)量，解決廢棄油脂回流進入食用油市場和污染環(huán)境、資源浪費的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，包括以下步驟，
(1)沉淀除雜:將廢油靜置7~10小時，漏去下層殘渣沉淀；
(2)水化脫膠:將經(jīng)過步驟(I)處理的油中加入水，加水量為油質(zhì)量的1.2-1.8%，然后在70~80°C的恒溫下，反應35~45min ；
較佳地，加水量為油質(zhì)量的1.5%，反應溫度為75°C，反應時間為40min ；
(3)離心分離:將經(jīng)過步驟(2)的油進行離心分離，轉(zhuǎn)速為3500~4500r/min，離心10?25min ；
(4)脫色反應:將經(jīng)過步驟(3)的油中投加活性白土和硅酸鈉，一邊攪拌一般加熱，加熱溫度為75~95°C，反應35~55min，所述活性白土和硅酸鈉的質(zhì)量比為3.5-4.5:1，總加質(zhì)量為油質(zhì)量的8.5%~9.5% ；
較佳地，活性白土和硅酸鈉質(zhì)量比為4:1，總質(zhì)量為9%，反應溫度為85°C，反應時間為45min0
[0005](5)脫水反應:先將經(jīng)過步驟(4)的油打入常壓脫水釜，溫度設為125°C ;
(6)皂化鹽析反應:經(jīng)過步驟(5)脫水后的油在常壓100°C恒溫攪拌下加入20%氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液與經(jīng)過步驟(5)脫水后的油的質(zhì)量比1:1.8-2.8，每克廢油中加入20ml的乙二醇或酒精，直至溶液轉(zhuǎn)化為固體；趁熱邊攪拌邊加入溫飽和食鹽水進行鹽析、靜置2h，冷卻，收集所有白色顆粒；
氫氧化鈉溶液的加入方式較佳地為:開始時逐滴加入氫氧化鈉溶液總量的1/3，反應Ih后，逐滴加入剩余的堿液的一半，反應1.5h后，逐滴加入剩余堿液； (7)脂肪酸精制:將步驟(6)形成的白色顆粒加水溶解，90~100°C加熱攪拌，完全溶解后，調(diào)節(jié)PH值為8，并加入飽和醋酸鉛溶液，產(chǎn)生大量沉淀，靜置冷卻后過濾，保留沉淀；
(8)油酸和硬脂酸提取:在步驟(7)中形成的沉淀中加入濃度為80%的乙醇，加入量為每克油中加入3g的乙醇，水浴加熱溶解，使溶液呈透明棕黃色，然后冷卻，硬脂酸則以晶體析出，殘留物為油酸。本發(fā)明生產(chǎn)成本低，開發(fā)了一條有效地廢物再利用的工藝，解決廢棄油脂回流進入食用油市場和污染環(huán)境、資源浪費的問題。
[0006]本發(fā)明積極效果如下:
本發(fā)明通過沉淀除雜、水化脫膠、離心分離三個預處理工步大大降低了提取的難度，降低了磷脂含量、不皂化物含量和酯化積碳的質(zhì)量含量，提高了后序提取硬脂酸和油酸原料油的質(zhì)量，預處理為提純奠定了良好基礎。本發(fā)明通過沉淀除雜、水化脫膠、離心分離、脫色反應、脫水反應、皂化鹽析反應、脂肪酸精制和油酸和硬脂酸提取八個步驟，完成了對廢油的預處理和提純的過程，分離效果達到最佳。由此，開發(fā)了一條有效地廢物再利用的工藝，解決廢棄油脂回流進入食用油市場和污染環(huán)境、資源浪費的問題。
[0007]
【具體實施方式】
[0008]下面將對本發(fā)明的實施例作進一步的詳細敘述。
[0009]本發(fā)明的一種從餐飲廢油中提取油酸的工藝，其【具體實施方式】包括以下步驟: 實施例1:
(1)沉淀除雜:將廢油靜置8個小時，漏去下層殘渣沉淀；
(2)水化脫膠:由于餐飲業(yè)廢油脂經(jīng)過多次高溫烹炸，含有多種雜質(zhì)、污染物質(zhì)，酸值較高，所以要去除其中的磷脂。將經(jīng)過步驟(I)處理的廢油加入水，水的質(zhì)量為經(jīng)過步驟(I)處理的廢油質(zhì)量的1.5%，脫膠溫度為7 5°0，反應40min ；
(3)離心分離:經(jīng)過步驟(2)處理的廢油進行離心分離，轉(zhuǎn)速為4000r/min，離心20min。
[0010](4)脫色反應:將總加質(zhì)量為經(jīng)過步驟(3)處理的油的質(zhì)量的9%的活性白土和硅酸鈉的混合物加入經(jīng)過步驟(3)的油中，活性白土與硅酸鈉質(zhì)量比值為4:1，一邊攪拌一般加熱，加熱溫度為85°C，反應45min。
[0011]經(jīng)過步驟(1)~ (4)后，油的磷脂含量、不皂化物含量和酯化積碳占油質(zhì)量的質(zhì)量百分數(shù)分別為0.11%、0.43%和0.21%。
[0012](5)脫水反應:先將經(jīng)過步驟(4)的油脂打入常壓脫水釜，將油脂中的明水去除，然后將常壓脫水后的油脂，用真空拉入閃蒸脫水釜，閃蒸脫水釜加熱套中通入熱蒸汽，加熱套壁工作溫度為125°C，油脂從閃蒸脫水釜上部順加熱套壁滑下，大部分水份脫去。
[0013](6)皂化鹽析反應:
脫水后的油在常壓100°c恒溫下加入20%氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與脫水后的廢油質(zhì)量比為1:2，每克廢油中加入20ml的乙二醇或酒精，以提高油脂的沸點和增加溶解度，控制PH值為9~10，開始時投入氫氧化鈉溶液總量的1/3，反應Ih后，逐滴加入剩余的堿液的一半，反應1.5h后，逐滴加入剩余堿液，加入時不斷攪拌，在皂化過程中水分不斷蒸發(fā)，需適當補充水。反應中可以觀察到，開始時反應物料形成乳化液，但在反應進行接近完成時轉(zhuǎn)化為固體。
[0014]皂膠形成好之后，趁熱邊攪拌邊加入預先轉(zhuǎn)備好的溫飽和食鹽水進行鹽析、靜置2h，冷卻，收集所有白色顆粒。鹽析的目的是加鹽于皂膠后，使皂膠和其它雜質(zhì)的電荷被中和，促使膠聚物與水分開。
[0015](7)脂肪酸精制:將白色顆粒加水溶解，90~100°C加熱攪拌，完全溶解后，調(diào)節(jié)pH值為8，并加入飽和醋酸鉛溶液，產(chǎn)生大量沉淀，靜置冷卻后過濾，保留沉淀。
[0016](8)油酸和硬脂酸提取:現(xiàn)在工業(yè)上一般采用甲醇作為萃取劑，但是甲醇雖然成本較低但是毒性較大。本發(fā)明選用乙醇作為萃取劑，乙醇的濃度為80%，依據(jù)硬脂酸和油酸在乙醇中的溶解度不同可達到分離的目的。油酸在乙醇中的溶解度遠大于硬脂酸，當采用乙醇對硬脂酸和油酸混合物進行萃取時，油酸溶解于液相中，而硬脂酸則以晶體析出。通過過濾操作將其分開，濾餅則為硬脂酸，液相經(jīng)蒸餾處理，回收乙醇，殘留物為油酸。將每克油中加入3g的工業(yè)乙醇，水浴加熱溶解，使溶液呈透明棕黃色，然后冷卻，則有白色魚鱗片狀硬脂酸結(jié)晶析出，而后進行壓濾，并用適量冷乙醇洗滌濾餅至潔白色，干燥，得到硬脂酸。濾液經(jīng)蒸餾回收乙醇即同時獲得油酸產(chǎn)品。
[0017]所得硬脂酸的皂化值、酸值、水分和無機酸分別為:200 mgKOH/g、215mgKOH/g、
0.21% 和 0.0008%ο
[0018]所得油酸的皂化值、酸值、水分和無機酸分別為:199 mgK0H/g、201 mgKOH/g、
0.18%、0.0010%ο
[0019]實施例2
(1)沉淀除雜:將廢油靜置10個小時，漏去下層殘渣沉淀；
(2)水化脫膠:由于餐飲業(yè)廢油脂經(jīng)過多次高溫烹炸，含有多種雜質(zhì)、污染物質(zhì)，酸值較高，所以要去除其中的磷脂。將經(jīng)過步驟(I)處理的廢油加入水，水的質(zhì)量為經(jīng)過步驟(I)處理的廢油質(zhì)量的1.2%，脫膠溫度為80°C，反應35min ；
(3)離心分離:經(jīng)過步驟(2)處理的廢油進行離心分離，轉(zhuǎn)速為3500r/min，離心25min。
[0020](4)脫色反應:將總加質(zhì)量為經(jīng)過步驟(3)處理的油的質(zhì)量的9.5%的活性白土和硅酸鈉的混合物加入經(jīng)過步驟(3)的油中，活性白土與硅酸鈉質(zhì)量比值為3.5:1，一邊攪拌一般加熱，加熱溫度為75°C，反應55min。
[0021]經(jīng)過步驟(1)~ (4)后的油的磷脂含量、不皂化物含量和酯化積碳占油質(zhì)量的質(zhì)量百分數(shù)分別為0.15%、0.48%和0.18%。
[0022](5)脫水反應:先將經(jīng)過步驟(4)的油脂打入常壓脫水釜，將油脂中的明水去除，然后將常壓脫水后的油脂，用真空拉入閃蒸脫水釜，閃蒸脫水釜加熱套中通入熱蒸汽，加熱套壁工作溫度為125°C，油脂從閃蒸脫水釜上部順加熱套壁滑下，大部分水份脫去。
[0023](6)皂化鹽析反應:
脫水后的油在常壓100°c恒溫下加入20%氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與脫水后的廢油質(zhì)量比為1:2.8，每克廢油中加入20ml的乙二醇或酒精，以提高油脂的沸點和增加溶解度，控制PH值為9~10，開始時投入氫氧化鈉溶液總量的1/3，反應Ih后，逐滴加入剩余的堿