我國油脂深加工研發(fā)現狀

崔淼

邁安德集團有限公司 江蘇揚州 225127

油脂除了用作食品、藥品和飼料當中之外，很多衍生物野種重要的化工產品，通過進行油脂深加工，能夠獲得經濟附加值更高、工業(yè)性能更好的產品，提高廠家的收益。

1 我國油脂深加工產業(yè)現狀

油脂加工是一個低利潤的行業(yè)，因此產業(yè)都在尋找全新的增長點。油脂化工可以分為油脂和油化兩類，對動物的組織、植物的種子進行加工可以獲得天然油脂，在加工天然油脂就能夠各種油化產品，可以的脂肪酸、脂肪醇、甘油以及各種衍生物，在活性劑、化妝皮、塑料、造紙、橡膠和農藥等領域有著廣泛的使用。目前，國內的油化行業(yè)經過多年的市場整合，市場格局已經完成了重塑，隨著原料和工藝的限制，小廠不再能夠繼續(xù)進行油脂的深加工，因此國內油脂深加工企業(yè)通常都有較大的規(guī)模，對市場中的風險具有很強的抵抗能力，并且依靠規(guī)?；彤a業(yè)化能夠可以降低深加工的成本。目前，脂肪酸集中度提升，其下游產品硬脂酸在橡膠和塑料等產業(yè)需求很大，甘油的需求相對穩(wěn)定，而油酸則因為原料具有多樣性，并且盈利能力很強，因此具有較好的前景。油酸和油酸深加工是油脂化工發(fā)展的主要方向之一，尤其是二聚酸、聚酰胺樹脂具有較高的盈利能力，隨著技術的發(fā)展市場也在逐漸擴大。

2 優(yōu)質中酯基官能團轉化

2.1 酯交換反應

（1）脂肪酸甲酯。脂肪酸甲酯的生產工藝主要分為間歇式和連續(xù)化兩種類型，目前主要生產脂肪醇、烷醇酰胺等，另一個重要用途是生產生物柴油，是目前能源危機的一種應對方法，很多單位都在進行生物柴油的開發(fā)。但是，生物柴油的制備由于價格過高，所以目前在經濟上并不可行。目前國內外很多研究機構都在用地溝油進行燃油的制備，并在飛機燃料上有所使用。脂肪酸甲酯經過加氫處理就能夠獲得脂肪醇，目前比較成熟的技術是2.5MPa壓力下，由Cu基的催化技術，也獲得了壓力較低的情況下的制備方法，具有設備投資較低并且制備過程溫和的優(yōu)勢。脂肪醇在工藝上是一種重要的表面活性劑，并且利用脂肪醇，還能生產脂肪醇硫酸鹽、脂肪醇醚、脂肪醇醚硫酸鹽等性能更加優(yōu)良的表面活性劑。醇醚可以在Pd催化劑的作用下，直接和O2反應直接生成醇醚羧基酸。另外，還可以利用殘?zhí)沁^濾和漂白工藝制備烷基多糖苷，是一種新能十分分溫和的表面活性劑，市場前景廣闊。（2）脂肪酸甲酯磺酸鹽。飽和脂肪酸甲酯經過磺化、中和漂白可以獲得α-脂肪酸甲酯磺酸鹽，即MES。過去，由于MES的制備工藝不成熟，使得MES在我國并沒有實現規(guī)模化的生產，但是由于原油價格的上漲，使得MES又得到了市場的重視，國內很多單位和企業(yè)都形成了MES的規(guī)模化生產能力。

2.2 水解反應

油脂經過水解會獲得脂肪酸和甘油，脂肪酸是很多精細化學品的原料，是化工當中最重要的基礎油脂產品之一。生產脂肪酸的油脂使用量占到了總費用的40%以上。在過去，國內的脂肪酸生產工藝是比較落后，但是隨著工藝上的進步，國內的脂肪酸生產已經有了良好的基礎，產品在塑料、橡膠、皮革上有十分廣泛的使用。（1）脂肪酸酯化反應。脂肪酸的酯化反應是脂肪酸的重要反應，能夠將脂肪酸轉化為蔗糖酯、失水山梨醇酯和異丙酯。蔗糖酯是是一種食品乳化劑，通過近幾年的研發(fā)，國內已經解決了生產中的關鍵問題，并且在產品性能上依然在進行更加深刻的研究。失水山梨醇酯，是一種重要的非離子表面活性劑，國內已經具有了十分成熟的生產工藝，并且隨著相關設備的引進，生產質量也有了很大的改觀。利用脂肪酸和三乙醇進行酯化反應，可以獲得酯胺這種有機物中間體，進一步季銨化可以獲得亞梨子表面活性劑酯基季銨鹽，具有很強的抗靜電性能，而且生物降解性良好，可以應用在紡織工業(yè)當中。（2）脂肪酸的酰胺化反應。脂肪酸和NH3胺類化合物經過反應能夠聲場脂肪酰胺或者其他中間體，脂肪酰胺的主要產品有芥酸酰胺、硬脂酸酰胺，常用語塑料、橡膠和油墨。在脂肪酸和羥乙基乙二胺或者二乙烯三胺反應，就能過獲得不同類型的咪唑啉中間體，也是用途廣泛的表面活性劑。

3 分子蒸餾技術

3.1 分子蒸餾技術的工作原理和技術特點

分子蒸餾技術利用分子運動的平均自由程差異來實現對混合物的分離，過程分為成膜、蒸發(fā)、運動、冷凝、收集。利用機械在蒸發(fā)器的加熱面上形成一層薄膜，并創(chuàng)造高真空和低溫條件，促進分子的蒸發(fā)，在蒸發(fā)的分子平均自由程大于或者等于加熱面和冷凝面之間的距離時，分子就會向冷凝面運動，保證冷凝面有足夠的溫度差，就能夠促進分子在冷凝面上迅速冷凝，將輕重不同的組分分別收集，就能夠得到不同的物質。由于分子蒸餾技術在極高的真空下進行，不需要太高的加熱溫度，即便沒有達到沸點也能夠實現分離，所以對于熱穩(wěn)定性較差的物質非常適合。由于分子蒸餾屬于一種非平衡蒸餾，整個過程中分子會脫離其他分子的束縛飛射到冷凝面上被冷凝下來，使得分子并不會回到加熱面上，所以分子蒸餾是一個不可逆的過程。并且，由于整個過程的溫度很低，所以過程十分溫和，再加上低真空下液體中沒有溶解空氣，蒸餾過程中也不會有鼓包的問題[4]。在蒸發(fā)的過程中，混合物料呈膜狀，并且被定向推動，所以在分離器當當中的停留時間很短，避免了由于制備時間過長導致某些組組分聚合，通水由于輕分子不斷溢出，而重分子無法地達到冷凝面，整個過程迅速趨于動態(tài)平衡，所以分離效率也比其他的方式要高。但是，分子蒸餾這個方法也是存在一定局限性的，首先這個方法只適合使用在液體混合物的分離，其次，蒸餾過程對環(huán)境的真空度要求很高，所以對于設備和材料的密閉性要求也非常高，所以設備的技工難度大，并且價格很高。

3.2 分子蒸餾技術在優(yōu)質深加工當中的應用研究

（1）功能性油脂的制備。對于一些功能性油脂，比如玫瑰精油、米糠油等，使用分子蒸餾技術不僅能夠保持油脂當中的功能性成分，并且利用效率也比其他方式要高很多。使用傳統的方法使用的是化學精煉法，由于油脂當中都含有一定的脂肪酸，對于玫瑰油、米糠油這類酸值較大的油脂來說，傳統的堿煉技術會會在精煉的過程中流失很多的有效成分，同時，這種方式制備的精油還損失了維生素E等成分，也使得精油的設營養(yǎng)加會降低。分子蒸餾法的優(yōu)勢在于不僅實現了高效的利用，還將關鍵的營養(yǎng)成分保留了下來，保證了油脂的功能性。（2）植物甾醇和天然維生素。油脂在精煉時會產生脫臭餾出物這個副產品，其中含有大量的的脂肪酸、甘油酯、甾醇等等，這些餾出物如果能夠得到充分的利用，會有很高的市場價值，并且給油廠帶來更高的經濟效益，尤其是在食品和藥品當中，有相當廣闊的市場。由于天然的維生素具有很高的熱敏性，并且沸點很高，所以如果在蒸餾過程中加熱會導致維生素分解。使用分子蒸餾的方式，由于蒸餾的溫度很低，并且物料的受熱時間很短，所以很適合使用在維生素的蒸餾當中。目前使用分子蒸餾的方法，實現了對棕櫚油餾出物當中的生育酚、甾醇等功能成分的富集；在大豆的脫臭餾出物當中，能夠有效分離出維生素E，依靠三級的分子蒸餾，目前已經獲得了純度為80%的維生素E產品。（3）不飽和脂肪酸的提取。不飽和脂肪酸具有很多重要的生理調節(jié)功能，通過油脂深加工，能夠獲得大量具有營養(yǎng)價值和藥用價值的不飽和脂肪酸。但是，不高和脂肪酸很容易被氧化，所以獲得起來也十分困難。依靠分子蒸餾技術，能夠有效應對不飽和脂肪酸，不穩(wěn)定的特點，使其迅速從蒸發(fā)器的表面脫離，是目前最為經濟有效的提取方法，并且提取物的純度也很高。

4 結語

油脂的深加工能夠獲得重要的工業(yè)是化學產品，并且在食品和藥品當中也有十分廣泛的應用意義，包括脂肪酸、脂肪胺、不飽和脂肪酸等，都是十分重要的原料，目前國內很多技術都已經達到了世界領先水平。但是，在油脂深度加工的工作上，仍然需要繼續(xù)進行更加深入的研究工作，需要國內的生產廠商和科研機構聯合起來，突破目前的難點，解決技術不成熟的問題。