公告信息：
1材料與方法
1.1材料
大豆油脂肪酸；正己烷，無水乙醇，丙酮，乙二醇，無水乙醚，石油醚，無水硫酸鈉，金屬鈉，均為分析純。
1.2主要實(shí)驗(yàn)儀器
安捷倫4890D氣相色譜儀；SHZ–D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵；JY2001型天平；3S201S型微量電子天平；101A–3B型電熱鼓風(fēng)干燥箱；冰箱。
1.3.1脂肪酸制備
稱取1，000g大豆油于3，000ml三口燒瓶中，稱取280g氫氧化鈉（純度96%），用2，000ml水溶解，然后轉(zhuǎn)移至已稱好油的三口燒瓶中，將燒瓶置于70℃水浴中，加機(jī)械攪拌，轉(zhuǎn)速200r/min，反應(yīng)5~8h后，加入500ml熱水，緩慢加入硫酸，直至中性，繼續(xù)攪拌1h；靜置分層，取出上層脂肪酸，水洗脫水后，即得脂肪酸樣品。
1.3.2溶劑法分提
將脂肪酸在60℃熔化，按比例加入溶劑搖勻，于一定溫度保溫后，逐步降溫至所需溫度，養(yǎng)晶一段時(shí)間后，得到漿狀混合物，將其進(jìn)行真空抽濾，如結(jié)晶溫度與室溫相差較大時(shí)，將抽濾瓶置于溫度相當(dāng)空調(diào)房或冰箱中進(jìn)行。當(dāng)真空泵真空開始下降后，繼續(xù)抽5min作為抽濾結(jié)束點(diǎn)，抽濾結(jié)束后，采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)脫除固體和液體中溶劑。
1.3.3分提產(chǎn)品脂肪酸組成分析
?。?）分析分提產(chǎn)品甲酯化方法采用三氟化硼甲酯化法，參見參考文獻(xiàn)。
（2）分析產(chǎn)物脂肪酸組成方法采用氣相色譜法，參見參考文獻(xiàn)。
2結(jié)果與討論
脂肪酸干法分提所得產(chǎn)品飽和酸含量仍在6%以上，且過濾速度慢、液體得率低，不能滿足合成低熔點(diǎn)甘油二酯要求。因此有必要尋找一種分提效果更好方法制備飽和酸含量更低混合脂肪酸。溶劑分提是脂肪酸分提最常規(guī)方法，常用溶劑有甲醇、乙醇等，由于甲醇毒性較大，現(xiàn)以乙醇為溶劑分提脂肪酸。
2.1溫度對(duì)脂肪酸分提效果影響
在溶劑體系中，溫度對(duì)脂肪酸分提影響與干法分提有所不同。脂肪酸溶解在溶劑中，脂肪酸之間作用力發(fā)生改變，使在同一分提溫度下，溶劑法得到固體比干法少；同時(shí)溶劑降低溶液粘度，使過濾能更易于進(jìn)行。本試驗(yàn)考察溫度對(duì)脂肪酸分提影響，
結(jié)晶條件為：原料脂肪酸60℃保溫30min；然后加入乙醇（脂肪酸質(zhì)量1倍）；攪勻后置于15℃乙二醇水浴中，然后以5℃/h降溫至分提所需溫度；最后養(yǎng)晶4h后真空抽濾，將固體與液體分別脫除溶劑。因采用溶劑分提時(shí)，過濾速度非常快，真空度通常尚未達(dá)到最大時(shí)便已過濾完，計(jì)時(shí)較困難，故不再對(duì)過濾速度進(jìn)行考察。從圖1可看出，采用乙醇作為溶劑，溶劑加入量為脂肪酸質(zhì)量1倍，結(jié)晶分提溫度為–15℃以下時(shí)，得到液體脂肪酸飽和酸含量低于5%；若溫度再進(jìn)一步降低，變化幅度仍較小。
2.2溶劑加入量對(duì)脂肪酸分提效果影響
乙醇對(duì)脂肪酸有一定溶解性，且對(duì)不飽和脂肪酸溶解度較大。當(dāng)體系加入足夠量乙醇時(shí)，則可將脂肪酸完全溶解。為達(dá)到理想分提效果，則需要確定乙醇合理加入量，能使飽和脂肪酸盡量析出，而不飽和脂肪酸不析出。本試驗(yàn)考察溶劑加入量為脂肪酸質(zhì)量1~3倍時(shí)情況
結(jié)晶條件為：原料脂肪酸60℃保溫30min；然后加入乙醇；攪勻后置于15℃乙二醇水浴中，然后5℃/h降溫至–15℃；最后養(yǎng)晶4h后真空抽濾，將固體與液體分別脫除溶劑。
從圖2可看出，當(dāng)采用乙醇作為溶劑，分提溫度為–15℃，溶劑加入量為脂肪酸質(zhì)量1.5倍時(shí)，分提效果較好，固體中液體夾帶少。當(dāng)溶劑加入量為1倍時(shí)，結(jié)晶后所得混合物流動(dòng)性較差，過濾效果也相對(duì)較差，固體中液體夾帶嚴(yán)重，且分提液體中飽和酸含量較高。
當(dāng)溶劑加入量大于1.5倍時(shí)，隨著溶劑加入量增加，過濾越容易，固體得率減少，而產(chǎn)品中飽和酸含量略有上升。因此取溶劑加入量為1.5倍較宜。
2.3養(yǎng)晶時(shí)間對(duì)脂肪酸溶劑分提效果影響
采用溶劑分提，對(duì)結(jié)晶要求較低，一般結(jié)晶時(shí)間可適當(dāng)縮短。為研究養(yǎng)晶時(shí)間對(duì)分提影響，分別以不同養(yǎng)晶時(shí)間考察分提效果，不同養(yǎng)晶時(shí)間對(duì)所得分提液體飽和酸含量影響如圖3所示。
結(jié)晶條件為：原料脂肪酸60℃保溫30min；然后加入脂肪酸質(zhì)量1.5倍乙醇；攪勻后置于15℃乙二醇水浴中，然后以5℃/h降溫至–15℃；在規(guī)定養(yǎng)晶時(shí)間后真空抽濾，將固體與液體分別脫除溶劑。
從圖3可看出，當(dāng)養(yǎng)晶時(shí)間在4h以下時(shí)，分提液體中飽和脂肪酸含量略有降低；而當(dāng)養(yǎng)晶時(shí)間超過4h時(shí)，飽和酸含量變化很小，再延長(zhǎng)時(shí)間意義已不大。在滿足合成甘油二酯原料脂肪酸飽和度要求前提下，養(yǎng)晶時(shí)間應(yīng)越短越好，由此，養(yǎng)晶時(shí)間取4h較宜。
2.4溶劑法分提脂肪酸放大實(shí)驗(yàn)優(yōu)化
2.4.1不攪拌
通過對(duì)溶劑比和結(jié)晶分提溫度試驗(yàn)，選定優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件：溶劑為乙醇，溶劑加入量為脂肪酸質(zhì)量1.5倍，分提溫度為–15℃。取1，000g脂肪酸在60℃水浴30min，加入1，500g乙醇，搖勻后置于15℃乙二醇水浴中，保溫30min，以5℃/h降溫至–15℃；最后養(yǎng)晶4h后真空抽濾，將固體和液體分別脫除溶劑。
從表1可知，放大實(shí)驗(yàn)分提液體中飽和脂肪酸含量近5.5%，比小樣實(shí)驗(yàn)提高0.5個(gè)百分點(diǎn)。原因是放大后，結(jié)晶器構(gòu)造不一樣，料層變厚，體系溫度難于達(dá)到均一。放大實(shí)驗(yàn)分提效果跟小樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，尚有較大差距，仍需改進(jìn)。
2.4.2機(jī)械攪拌
取1，000g脂肪酸在60℃水浴中保溫30min，加入1，500g乙醇，搖勻后置于15℃乙二醇水浴中，保溫30min，以5℃/h降溫至–15℃，降溫過程中加機(jī)械攪拌，轉(zhuǎn)速為60r/min，降至所需溫度后停止攪拌，養(yǎng)晶4h后真空抽濾；將固體與液體分別脫除溶劑。
通過比較可看出，通過機(jī)械攪拌，分提液體中飽和脂肪酸含量降低，分提固體所夾帶液體含量降低，同時(shí)也升高分提液體收率。由于采用攪拌，體系溫度能保持一致，避免局部過冷現(xiàn)象發(fā)生，減少不均勻晶核產(chǎn)生；同時(shí)攪拌可打碎大的晶粒，沒發(fā)生晶體結(jié)塊現(xiàn)象，使晶體夾帶液體現(xiàn)象得到改善。采用攪拌進(jìn)行脂肪酸溶劑分提，可得到飽和酸含量為2%~3%混合脂肪酸。
3結(jié)論
采用溶劑法分提脂肪酸能取得良好效果，具體條件：脂肪酸60℃熔化后，加入脂肪酸質(zhì)量1.5倍乙醇；然后從15℃開始，以5℃/h降溫速度逐漸降溫至–15℃，養(yǎng)晶4h后，真空抽濾；將固體與液體分別脫除溶劑。分提得到液體脂肪酸中飽和酸含量為2%~3%，固體中飽和酸含量為60.3%。
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