一种用超临界CO2为溶解剂氢化小麦胚芽油的方法。本发明涉及小麦胚芽油加氢的反应方法。它解决了现有氢化方法中易发生异构化反应，生成反式脂肪酸脂的问题以及残留有害溶剂的弊端。本发明的步骤如下：将小麦胚芽油样品放入釜中并加磁珠和一定量的催化剂，之后试漏；向釜中充入CO2达到超临界状态后再通入H2直至7.5～8.5MPa；加热升温，反应结束后使不锈钢高压釜冷却至室温，放出气体，打开不锈钢高压釜，取出得到反应产物，经离心分离后得到产品。本发明采用超临界流体CO2为溶剂进行加氢反应，由于H2溶解于超临界CO2流体中，传质速率提高，在超临界条件下，催化剂表面H2浓度增加，提高了氢化反应速率，使反应时间缩短。
1.一种用超临界CO2为溶解剂氢化小麦胚芽油的方法，其特征在于它的步骤如下：步骤一：反应前的处理：在不锈钢高压釜中加入15g小麦胚芽油样品，同时加入小麦胚芽油的0.05％～0.1％的Pd/C催化剂，Pd/C催化剂中Pd的含量为5％，再加入搅拌磁珠；
步骤二：试漏：向不锈钢高压釜中注入3～5MPa的CO2气体，进行试漏；
步骤三：置换气体：用CO2置换不锈钢高压釜中的空气3～5次，其压力小于4MPa；
步骤四：充CO2：向不锈钢高压釜中充入CO2气体，压力为4～6MPa，使其在反应温度下处于超临界状态；
步骤五：充H2：再向不锈钢高压釜中充入H2，总压力为7～9MPa；
步骤六：二次试漏：将充入气体的不锈钢高压釜进行二次试漏；
步骤七：加热：采用加热器对不锈钢高压釜进行加热，加热温度升到70～80℃，加热时间为1.5～2h；
步骤八：进行反应：在恒温恒压的条件下开动磁力搅拌，搅拌转速为200～250转/分，反应时间为0.5～1.5h；
步骤九：反应结束：反应结束后使不锈钢高压釜冷却至室温，降温时间为1.5～2h，放出气体，打开不锈钢高压釜，取出反应产物，经离心分离后得到产品。
2.根据权利要求1所述的一种用超临界CO2为溶解剂氢化小麦胚芽油的方法，其特征在于步骤四中充入CO2气体的压力为4.5～5.5MPa。
3.根据权利要求1所述的一种用超临界CO2为溶解剂氢化小麦胚芽油的方法，其特征在于步骤四中充入CO2气体的压力为5MPa。
4.根据权利要求1所述的一种用超临界CO2为溶解剂氢化小麦胚芽油的方法，其特征在于步骤五中CO2和H2的总压力为7.5～8.5MPa。
5.根据权利要求1所述的一种用超临界CO2为溶解剂氢化小麦胚芽油的方法，其特征在于步骤五中CO2和H2的总压力为8MPa。
6.根据权利要求1所述的一种用超临界CO2为溶解剂氢化小麦胚芽油的方法，其特征在于步骤七中的加热温度升到75℃，加热时间为1.5h。
7.根据权利要求1所述的一种用超临界CO2为溶解剂氢化小麦胚芽油的方法，其特征在于步骤八中的反应时间为0.5～1h。
8.根据权利要求1所述的一种用超临界CO2为溶解剂氢化小麦胚芽油的方法，其特征在于步骤八中的反应时间为0.6h。
一种用超临界CO2为溶解剂氢化小麦胚芽油的方法
技术领域：
[0001] 本发明涉及一种小麦胚芽油加氢的反应方法。背景技术：
[0002] 小麦胚芽富含蛋白质、脂肪、维生素、微量元素和一些高分子活性物质，集中了小麦的精华，因此被誉为“人类天然的营养宝库”。小麦胚芽油是以小麦胚芽为原料制取的一种谷物胚芽油，它富含维生素E，不饱和脂肪酸(50％亚油酸)、廿八碳醇、植物甾醇、卵磷脂及一些微量生理活性组份(如维生素B1、B2、B6，铁，钙)，其中维生素E的含量高达350～500mg/100g，被称为“植物油之冠”。因此小麦胚芽油对调节人体血压，降低血液中的低密度脂蛋白及总胆固醇浓度，预防动脉粥样硬化、冠心病和高血压等心脑血管疾病的发生有明显生物学功效。
[0003] 然而，小麦胚芽油易氧化，故对其进行氢化，提高其对氧和热的稳定性，改变油脂的色、香、风味等，还能够降低油脂的不饱和程度，提高其熔点，增加固体脂肪的含量。但是传统氢化过程时间太长，且易产生异构体，因此急需发明一种新型氢化的方法。该发明不是用化学试剂作为溶解剂，而是以超临界CO2为溶剂进行加氢反应的，反应速度快，没有产生异构体的时间，可生产出应用范围更广的氢化小麦胚芽油产品。
[0004] 氢化是小麦胚芽油改性的方法之一，原有的氢化机理是气-液-固三相体系中，氢在油脂中扩散，扩散到催化剂表面处，被催化剂活性中心吸附，形成表面吸附态氢，组成小麦胚芽油的甘油三酯遇到吸附态氢，发生氢化反应，从而得到氢化产品。在体系的加成反应过程中，H2供给速度过慢，少量甘油三酯分子被催化剂活性中心吸附，形成吸附态甘油三酯。吸附态甘油三酯与活化态氢相遇，易发生异构化反应，小麦胚芽油中的脂肪酸易生成反式脂肪酸脂。发明内容：
[0005] 本发明为了解决现有氢化方法中易发生异构化反应，生成反式脂肪酸脂的问题，而提出了一种用超临界CO2为溶解剂氢化小麦胚芽油的方法。
[0006] 本发明的步骤如下：
[0007] 步骤一：反应前的处理：在不锈钢高压釜中加入15g小麦胚芽油样品，同时加入小麦胚芽油的0.05％～0.1％的Pd/C催化剂，再加入搅拌磁珠；
[0008] 步骤二：试漏：向不锈钢高压釜中注入3～5MPa的CO2气体，进行试漏；
[0009] 步骤三：置换气体：用CO2置换不锈钢高压釜中的空气3～5次，其压力小于4MPa；
[0010] 步骤四：充CO2：向不锈钢高压釜中充入CO2气体，压力为4～6MPa，使其在反应温度下处于超临界状态；
[0011] 步骤五：充H2：再向不锈钢高压釜中充入H2，总压力为7～9MPa；
[0012] 步骤六：二次试漏：将充入气体的不锈钢高压釜进行二次试漏；
[0013] 步骤七：加热：采用加热器对不锈钢高压釜进行加热，加热温度升至到70～80℃，加热时间为1.5～2h；
[0014] 步骤八：进行反应：在恒温恒压的条件下开动磁力搅拌，搅拌转速为200～250转/分，反应时间为0.5～1h；
[0015] 步骤九：反应结束：反应结束后使不锈钢高压釜冷却至室温，降温时间为1.5～2h，放出气体，打开不锈钢高压釜，取出得到反应产物，经离心分离后得到产品；
[0016] 本发明中的溶解剂是超临界CO2流体，CO2在临界点以上的一定温度和压力下是介于气体和液体之间的流体。其流体行为与气体相似，由于H2能与超临界CO2流体混溶，减弱了从气相到超临界相的传质阻力，也就是固-液-气三相体在超临界CO2体系里，使H2在超临界CO2体系里扩散溶解，氢溶解扩散速度加快，H2供给量充足，会被催化剂活性中心活化，从而快速形成活化态氢，不易发生异构化反应，与组成小麦胚芽油的甘油三酯分别发生氢化反应，也就是三烯酸(酯)氢化后变成二烯酸(酯)；同时二烯酸(酯)(包括新生成的)氢化变成单烯酸(酯)，单烯酸(酯)(包括新生成的)氢化后变成饱和酸(酯)，使反应的时间缩短。在整个氢化过程中没有有害溶剂加入，从而避免了有害溶剂残留的问题。本发明使氢化后的小麦胚芽油氧化稳定性得以提高，改变油脂的色、香、风味等，降低油脂的不饱和程度，提高其熔点，增加固体脂肪的含量。氢化后的小麦胚芽油制成人造奶油，是非常高档的食品，不但不易氧化，满足了人们营养上的需要，有保健功能，而且在口味上让人们易于接受，人们在食用时不知不觉就获得了所需的营养。以冷榨法制取的小麦胚芽油为原料，实验过程中无任何有机溶剂的加入，为“绿色、环保”的方法，在此工艺条件下，维生素E含量基本没有发生变化，故营养损失较小。采用本发明的方法来进行氢化碘值为120～130的小麦胚芽油，最终得到氢化小麦胚芽油的碘值为70～80。具体实施方式：
[0017] 具体实施方式一：本实施方式的步骤如下：
[0018] 步骤一：反应前的处理：在不锈钢高压釜中加入15g小麦胚芽油样品，同时加入小麦胚芽油的0.05％～0.1％的Pd/C催化剂，再加入搅拌磁珠；
[0019] 步骤二：试漏：向不锈钢高压釜中注入3～5MPa的CO2气体，进行试漏；
[0020] 步骤三：置换气体：用CO2置换不锈钢高压釜中的空气3～5次，其压力小于4MPa；
[0021] 步骤四：充CO2：向不锈钢高压釜中充入CO2气体，压力为4～6MPa，使其在反应温度下处于超临界状态；
[0022] 步骤五：充H2：再向不锈钢高压釜中充入H2，总压力为7～9MPa；
[0023] 步骤六：二次试漏：将充入气体的不锈钢高压釜进行二次试漏；
[0024] 步骤七：加热：采用加热器对不锈钢高压釜进行加热，加热温度升至到70～80℃，加热时间为1.5～2h；
[0025] 步骤八：进行反应：在恒温恒压的条件下开动磁力搅拌，搅拌转速为200～250转/分，反应时间为0.5～1.5h；
[0026] 步骤九：反应结束：反应结束后使不锈钢高压釜冷却至室温，降温时间为1.5～2h，放出气体，打开不锈钢高压釜，取出反应产物，经离心分离后得到产品；
[0027] 本实施方式中采用的设备为：DF-101s集热式恒温加热磁力搅拌器，LD4-2A低速离心机，150mL高压反应釜。
