脱臭馏出物副产于食用油脂精炼脱臭环节,提取其中的有效物质-天然维生素E和植物甾醇的主要方式是通过酯化反应的方法实现的。通过酯化方法脂肪酸被反应生成脂肪酸甲酯,再利用分子蒸馏、超临界CO₂流体萃取等方式进行进一步分离。因此研究脱臭馏出物中脂肪酸的酯化反应是脱臭馏出物综合利用的重要一个环节。本文对大豆脱臭馏出物分步酸催化酯化反应工艺研究,重点对分步酸催化酯化反应的工艺条件优化和工艺的推广应用进行研究。具体研究内容和结果如下:第一部分,使用原料大豆脱臭馏出物,通过一次酸催化酯化实验,确定酯化反应后,甲醇相与油相中的平衡关系以及甲醇相中的水分含量,并建立基本的两步及三步分步酸催化酯化的工艺线路。通过设计的工艺线路,分别对两种酯化进行三组平行实验,通过对比两步及三步分步酸酯化工艺线路,最终证明三步酸催化酯化的工艺线路是可行的。三步酸催化酯化反应就是将整个酯化过程分为三步,通过控制每一步的反应终点来控制游离脂肪酸的酯化进程,第一步以60mgKOH/g为反应终点,第二步反应终点控制在30 mgKOH/g左右,第三步反应终点降到3 mgKOH/g以下。第二部分,对第一部分中探索出的三步分步酸催化实验进行工艺优化,在实验中,甲醇采用循环使用的方法,也就是第二步反应产生的甲醇使用到第一步反应中,第三步反应产生的甲醇使用到第二步中,第三步反应使用新鲜的甲醇。而浓硫酸催化剂按油重量比与新鲜甲醇一同加入,反应中间过程不另外加入。通过优化,得到了大豆脱臭馏出物分步酸催化酯化的最佳工艺条件为反应温度61℃、浓硫酸催化剂的用量为脱臭馏出物质量的0.9%、甲醇投入量为脱臭馏出物质量的20%。同时还研究了甲醇中水分含量对大豆脱臭馏出物分步酸催化酯化的影响,实验表明甲醇中水分含量越高,大豆脱臭馏出物第三步反应时反应终点的酸值越高,甲醇中水分含量在1%-3%的条件下,反应基本能够完成,但当甲醇中水分含量达到4%时,大豆脱臭馏出物的终点酸值显著提升。因此,可以采用水分含量1%-3%的甲醇进行反应。第三部分,利用酸值为70 mgKOH/g-130 mgKOH/g不同酸值的大豆脱臭馏出物进行了分步酸催化酯化反应,结果酸值为70 mgKOH/g的大豆脱臭馏出物经分步酸催化酯化反应后结果大于3.5 mgKOH/g,如大豆脱臭馏出物的酸值在此范围内,可以通过与高酸值的大豆脱臭馏出物混合后一同进行分步酸催化酯化反应。而其他酸值的大豆脱臭馏出物需要根据原料的酸值情况对第一次反应终点作出调整,原料的酸值在100 mgKOH/g-130 mgKOH/g这段区间,第一次反应完毕后终点酸值控制在70 mgKOH/g,而当原料的酸值在80 mgKOH/g-100mgKOH/g这段区间时,需要将第一次反应的反应终点定位在60 mgKOH/g。第四部分,将大豆脱臭馏出物分步酸催化酯化与传统的酸催化酯化方法中维生素E的平均保留率进行对比,两者维生素E的保留率分别为96.10%、98.14%,说明分步酸催化酯化的方法能够有效的提升酯化过中维生素E的保留率。同时实验还研究了氮气对维生素E的保护,实验表明,利用氮气保护的方式也可以有效的减少酯化过程中维生素E的损耗,在氮气保护下,大豆脱臭馏出物分步酸催化酯化的VE保留率为99.24%。