餐余地溝油制備混合脂肪酸的技術(shù)研究

翦英紅+++范寧偉+++辛丙靖+++夏添+++王洪遠(yuǎn)

摘 要：脂肪酸廣泛用于食品及化工領(lǐng)域，也是重要的有機(jī)化工和精細(xì)化工原料。市場上使用的脂肪酸大多是從動植物的油脂中皂化或高壓水解純化后獲得。本項(xiàng)目采用餐余地溝油為原料，進(jìn)行了混合脂肪酸的制備研究，并對制備工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到最終的優(yōu)化條件為：油水比為2，NaOH用量為25g，反應(yīng)時間為5h，反應(yīng)溫度為65℃。在此優(yōu)化條件下，可獲得混合脂肪酸。

關(guān)鍵詞：餐余地溝油；混合脂肪酸；油水比、NaOH用量

1 概述

在制造日用化妝品、洗滌劑、工業(yè)脂肪酸鹽、涂料、油漆、橡膠、肥皂等多方面領(lǐng)域中，脂肪酸是主要原料之一[1]。天然脂肪酸主要通過菜籽油、大豆油等植物油及牛油等動物油脂制備而獲得[2～3]。但是，國內(nèi)脂肪酸的供應(yīng)，一直比較短缺。所以混合脂肪酸的制備，能有效解決國內(nèi)脂肪酸的需求短缺的問題。本研究主要是利用餐余地溝油為原材料，采用脂肪酸酯水解法，進(jìn)行了混合脂肪酸的制備工藝的研究。

2 餐余地溝油制備混合脂肪酸的工藝條件優(yōu)化

采用餐余地溝油為原料油，通過一定前處理后，通過與水的交換反應(yīng)，可以將油樣中的脂肪酸酯水解為混合脂肪酸。本實(shí)驗(yàn)分別考察了水用量、NaOH用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等條件對脂肪酸產(chǎn)量的影響情況，結(jié)果如圖1、2、3、4所示。

圖1顯示，油水比小于1時，脂肪酸的產(chǎn)量較低，直到油水比大于1.8后，脂肪酸的產(chǎn)量達(dá)到最大。為了保證脂肪酸酯的充分水解，本實(shí)驗(yàn)選擇油水比為2時的條件為最佳條件。一般實(shí)驗(yàn)時取150g餐余地溝油，然后加入300g水進(jìn)行混合脂肪酸的制備。

實(shí)驗(yàn)過程及圖2數(shù)據(jù)均表明，氫氧化鈉的用量對脂肪酸產(chǎn)量產(chǎn)率有較大影響。氫氧化鈉用量較少時，反應(yīng)進(jìn)程緩慢，反應(yīng)難以完全。氫氧化鈉用量過大，會加劇副反應(yīng)（主要為皂化反應(yīng)）的發(fā)生，使產(chǎn)率降低。本實(shí)驗(yàn)氫氧化鈉最佳用量為25g。

圖3為溫度的影響曲線。可以看到：隨著反應(yīng)溫度的升高，脂肪酸產(chǎn)量增大，并在65℃達(dá)到最大值。但是當(dāng)反應(yīng)溫度繼續(xù)升高，脂肪酸產(chǎn)量有所下降。所以，本實(shí)驗(yàn)采用65 ℃為最佳反應(yīng)溫度。

由圖4可以看出，隨著反應(yīng)時間的增加，脂肪酸產(chǎn)量有所提高。當(dāng)反應(yīng)時間達(dá)到5h時，脂肪酸產(chǎn)量達(dá)到最大值，再延長反應(yīng)時間，脂肪酸產(chǎn)量反而稍有下降。所以，本實(shí)驗(yàn)最佳反應(yīng)時間為5h。

3 混合脂肪酸的制備

在最佳工藝條件下，分別采用家庭餐余地溝油、學(xué)校食堂餐余地溝油、炸油條后產(chǎn)生的餐余地溝油進(jìn)行了混合脂肪酸的制備。通過過濾、鹽析、酸洗、水洗、脫水等前處理后，得到制備所需的原料油。三種來源的餐余地溝油其產(chǎn)率分別為：88.5%、83.2%和51.7%。家庭獲得的地溝油由于純度較高，十分易于混合脂肪酸的制備，但可能炸油條產(chǎn)生的地溝油中含有某些成分不利用混合脂肪酸的產(chǎn)生，其產(chǎn)率一直難以提高。

參考文獻(xiàn)

[1]江鎮(zhèn)海.油脂化工產(chǎn)品及其衍生物應(yīng)用及市場趨勢[J].浙江化工，2000，31（01）：14-16.

[2]程朝暉，金波，華文俊.不飽和脂肪酸的分離及應(yīng)用進(jìn)展[J].食品工業(yè)技，2004，25（05）：143-144.

[3]王永福.脂肪酸分離技術(shù)的研究進(jìn)展[J].日用化學(xué)工業(yè)，2002，32（03）：58-60.