菜籽油脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应工艺条件研究

以菜籽油在亚临界水解反应中制取的脂肪酸为原料,研究菜籽油脂肪酸在超临界甲醇中的酯化反应工艺条件及动力学模型。通过单因素试验考察了反应温度、醇酸体积比、反应压力、反应时间对酯化转化率的影响,并采用超高效液相色谱法分析油酸甲酯含量的变化情况。试验结果表明菜籽油脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应的最佳工艺条件为:反应温度270℃,反应时间40 min,反应压力25 MPa,醇酸体积比2∶1。在最佳工艺条件下菜籽油脂肪酸酯化转化率超过了98%,动力学模型为-dCA/dt=62.98e-20.14/RTC1.8A。     

油脂替代品--蔗糖多油酸酯的合成(Ⅰ)--超临界状态下合成油酸甲酯

研究了以油酸与甲醇为原料,在超临界状态下合成油酸甲酯.对超临界合成油酸甲酯的反应条件进行了试验研究,并对合成产物进行了定性分析.超临界技术的应用,可以大大地缩短反应时间,降低了投料的甲醇/油酸摩尔比,提高了酯化收率,简化了精制过程.     

双核酸性离子液体[DABCO-PS][HSO_4]催化蓖麻油制备生物柴油研究

研究合成了双核酸性离子液体[DABCO-PS][HSO_4],并将其用于催化蓖麻油酯交换制备生物柴油。优化后得离子液体前体[DABCO-PS]合成最佳条件为n(1,3-丙烷磺酸内酯)∶n(三乙烯二胺)=2∶1、反应温度60℃、反应时间3 h,在此条件下离子液体前体收率达93.4%。采用红外光谱、核磁共振和质谱对[DABCO-PS][HSO_4]进行表征,确定产物为目标离子液体。优化得到[DABCO-PS][HSO_4]催化蓖麻油制备生物柴油的最佳条件为n(甲醇)∶n(蓖麻油)=12∶1、离子液体用量4%(以蓖麻油质量计)、反应温度50℃、反应时间1 h,在此条件下生物柴油收率达90%。采用气相色谱确定生物柴油主要成分是棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯、亚麻酸甲酯、硬脂酸甲酯和蓖麻油酸甲酯,且脂肪酸甲酯占生物柴油的90%以上。     

二氧化硅-硫酸氢钾固体酸催化制备生物柴油

采用溶胶-凝胶法制备KHSO4.SiO2固体酸催化剂,将其应用于催化油酸与甲醇制备生物柴油的酯化反应中,考察了催化剂焙烧温度、KHSO4负载量、甲醇与油酸物质的量比、催化剂用量、反应时间及催化剂使用次数对生物柴油转化率的影响。结果表明,固体酸催化剂KHSO4.SiO2在油酸与甲醇的酯化反应中具有很高的催化活性,最佳反应条件:催化剂焙烧温度为200℃,KHSO4负载量为20%,甲醇与油酸物质的量比为12∶1,催化剂用量占油酸质量的10%,反应时间5 h,生物柴油转化率可达95.58%。固体酸催化剂KHSO4.SiO2可重复使用4次,催化活性良好。     

超临界甲醇法制备生物柴油工艺探讨

该实验对制备生物柴油几种影响因素进行探索,实验结果表明,在350℃、15MPa、醇油比为20:1和反应时间为30min条件下,反应转化率可达95%以上;且经过真空精馏后得到生物柴油产品甲酯含量可达98.7%以上,水洗和干燥后产品性能符合美国生物柴油标准。另外,该研究还在甲醇和油料中分别加入不同比例水和油酸进行实验,发现超临界法制备生物柴油不受水和游离酸影响。     

樟树籽油酯交换法制备生物柴油的研究

以浓H2SO4为催化剂,樟树籽油与甲醇预酯化生成酯化油;再以NaOH为催化剂,酯化油与甲醇进行酯交换制备生物柴油。在单因素试验的基础上,利用正交试验优化酯交换反应条件。结果表明:当甲醇与酯化油摩尔比为4.0∶1、催化剂与酯化油摩尔比为0.050∶1、反应时间为80 min、反应温度为55℃时,酯交换率最高,达94.38%。经气相色谱分析,樟树籽油生物柴油的脂肪酸甲酯组成为:癸酸甲酯53.67%,月桂酸甲酯42.92%,肉豆蔻酸甲酯0.44%,棕榈酸甲酯0.37%,油酸甲酯2.11%,亚油酸甲酯0.26%。     

蓖麻油生物柴油的减压蒸馏及气-质谱分析

分别以浓硫酸和氢氧化钠为催化剂,以蓖麻油和甲醇为原料制备了生物柴油样品,并对其进行了减压蒸馏.用气-质联用仪对蒸馏样品进行了分析.结果表明:由蓖麻油制得的生物柴油主要成分为蓖麻酸甲酯,还含有少量油酸甲酯、亚油酸甲酯、十六酸甲酯及十八酸甲酯等成分;当减压蒸馏的液相温度较高、升温速率较慢时,少部分蓖麻酸甲酯将分解为10-十一烯酸甲酯和庚醛;当减压蒸馏的生物柴油样品含硫酸催化剂时,大部分蓖麻酸甲酯将发生脱水反应生成亚油酸甲酯.     

超临界甲醇法制备文冠果种仁油生物柴油研究

研究超临界甲醇法制备文冠果种仁油生物柴油时温度、醇油摩尔比、反应时间和助溶剂对油脂转化率影响,并对制备生物柴油样品进行质量指标分析。结果表明,文冠果种仁油在超临界甲醇中较为适宜转酯化反应条件为:反应温度350℃,醇油摩尔比40∶1,反应时间15 min,油脂转化率为91.25%;且生物柴油样品多项理化指标基本达到美国ASTM生物柴油标准,并与中国0#柴油标准接近。     

油脂替代品—蔗糖多油酸酯的合成（I）—超临界状态下合成油酸甲酯

研究了以油酸与甲醇为原料 ,在超临界状态下合成油酸甲酯。对超临界合成油酸甲酯的反应条件进行了试验研究 ,并对合成产物进行了定性分析。超临界技术的应用 ,可以大大地缩短反应时间 ,降低了投料的甲醇 /油酸摩尔比 ,提高了酯化收率 ,简化了精制过程。     

复合碱性离子液体催化餐饮废弃油制备生物柴油北大核心CSCD

根据油脂的结构特点,研制了复合碱性离子液体催化剂;以三油酸甘油酯与甲醇的酯交换反应为模型,对酯交换反应的油醇摩尔比、反应时间、反应温度以及催化剂循环使用性进行了考察,并研究了该催化剂催化餐饮废弃油制备生物柴油的效果。结果表明:在油醇摩尔比为1∶9、反应时间为5 h、反应温度为120℃、催化剂用量为5%的条件下,三油酸甘油酯转化效果最佳,油酸甲酯产率高达96.2%;催化剂循环使用7次后油酸甲酯产率仍然保持在80%以上;在相同反应条件下,餐饮废弃油转化为生物柴油的产率最高可达93.6%。     

几种脂肪酸甲酯的热解特性及动力学研究

采用热重分析法研究了硬脂酸甲酯、油酸甲酯和亚油酸甲酯在氮气气氛中的热分解特性,并采用Coats-Redfern积分法对硬脂酸甲酯、油酸甲酯和亚油酸甲酯的热分解过程进行动力学分析,建立热分解模型。结果表明:硬脂酸甲酯和油酸甲酯的热分解过程表现为简单的一步分解,而亚油酸甲酯则呈现出较复杂的两步分解过程;随着升温速率提高,热分解区间向高温区移动,热分解活化能和指前因子呈现出较好的动力学补偿效应,且在不同升温速率下具有不同的热分解反应机理函数;模拟计算的热分解率与实验数据误差基本在10%左右。动力学模型能够很好地预测各脂肪酸甲酯热分解过程,为进一步扩大试验和生物柴油应用中的高温热分解衰变模型提供理论依据。     

酶法催化酯交换反应制备脂肪酸甲酯工艺研究

利用凯泰中性脂肪酶催化菜籽油与甲醇酯交换制备脂肪酸甲酯,相比而言,采用经乳化后菜籽油作反应原料具有更高转化率;为提高转化率,采用响应面实验设计和分析方法对菜籽油酯交换反应条件进行优化,得到最佳工艺条件:反应温度47℃,反应时间34小时,醇油摩尔比为4.5∶1,脂肪酶用量420UI;在此工艺条件下,酯交换反应转化率达95.81%。采用GC–MS技术分析所得样品,结果表明,菜籽油脂肪酸甲酯主要组份为油酸甲酯。     

超临界CO2流体萃取米糠油研究

通过超临界CO2流体萃取米糠油研究,总结萃取压力、萃取温度、萃取时间和物料水分含量对米糠出油率影响。结果表明,最适宜萃取条件为:萃取压力30 MPa、萃取温度45℃、萃取时间80 min、物料水分含量为5％～6％,出油率达14．32％;同时测定超临界CO2流体萃取米糠油中脂肪酸甘油酯组成,得出油酸甘油酯、亚油酸甘油酯和棕榈酸甘油酯占总脂肪酸甘油酯90％以上,其中,油酸甘油酯和亚油酸甘油酯占总脂肪酸甘油酯70％以上;通过超临界CO2法与压榨法比较,超临界CO2流体法萃取米糠油不饱和脂肪酸含量较高,理化指标也优于压榨法,因萃取温度低,防止提取过程中油脂氧化,因此超临界CO2流体萃取是一种较好提取米糠油方法。     

油脂替代品——蔗糖多油酸酯的合成(II)——微波合成蔗糖多油酸酯

以油酸和甲醇为原料 ,采用超临界反应合成油酸甲酯[1] ,再将油酸甲酯和蔗糖在微波下缩合生成脂肪替代品———蔗糖多油酸酯。当辐射功率为 4 5 6W ,反应时间为 4 0min ,产物的收率可达 87.30 %。微波合成反应时间仅为一般加热法所需时间的 1/ 10 - 1/ 6。蔗糖多油酸酯具有良好的热稳定性和抗氧化能力。在不添加任何防腐剂和抗氧化剂时 ,蔗糖多油酸酯的保存时间是花生油的 4倍、猪油的 1倍。     

3种生物柴油氧化降解特性研究

利用Rancimat试验法氧化降解菜籽油生物柴油、大豆油生物柴油、小桐子油生物柴油,采用GC-MS测定不同氧化时间下的生物柴油中主要脂肪酸甲酯含量变化,进而通过半衰期法计算动力学参数(反应级数、速率常数),同时研究生物柴油氧化深度与热值的关系,并对氧化前后生物柴油样品进行FTIR分析。研究表明:除大豆油生物柴油中的硬脂酸甲酯外,3种生物柴油中主要脂肪酸甲酯氧化降解反应级数都为1;氧化降解反应速率从小到大依次为棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯;氧化降解时间与热值为一元三次函数关系;另外,FTIR分析表明在1 740 cm~(-1)处的吸光度随着氧化降解时间延长不断增加,说明氧化程度不断加深。     

亚临界丁烷萃取小麦麸皮油工艺优化及其成分分析

采用亚临界丁烷萃取技术及Box-Behnken响应面试验方法对影响小麦麸皮油提取率的因素进行优化,并获得最佳工艺条件为萃取温度40℃、萃取时间30min、料液比1∶3（g/mL）、萃取3次。利用气相色谱-质谱联用法对亚临界丁烷萃取的小麦麸皮油成分进行分析,通过将各组分的质谱数据与标准谱库比对进行定性;采用面积归一化法确定各组分的相对含量。经检测,共鉴定出23种成分,其中17种为脂肪酸酯,5种为甾醇类化合物。脂肪酸酯占所测总组分含量的78.17%,其中相对含量较高的5种脂肪酸甲酯为棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯、硬脂酸甲酯和9-二十碳烯酸甲酯,分别占总组分含量的11.22%、41.77%、13.36%、2.87%和1.99%。甾醇类化合物占所测总组分含量的19.35%,其中相对含量较高的4种甾醇为β-谷甾醇、豆甾烷醇、麦角甾烷醇和菜油甾醇,分别占总组分含量的8.13%、4.73%、3.42%和2.30%。     

Relationship between chlorophyll a and β-carotene in a lipid-containing model system during illumination

The relationship between chlorophyll a (Chl a) and β-carotene during illumination in the presence of fatty acid esters, methyl stearate methyl oleate and methyl linoleate was studied. Mixtures of Chl a, β-carotene and fatty acid esters were exposed to a 40 w light for 3 h. Isomerization and degradation reations of Chl a and β-carotene were monitored using HPLC with diode array detection Three isomers of Chl a and four cis isomers of β-carotene were separated and detected. Both the degradations of total amount of Chl a and β-carotene fit the first-order model. The degradation rate of total amount of β-carotene was highest in methyl stearate, followed by in methyl oleate and in methyl linoleate, while a reverse order was observed for the degradation rate of total amount of Chl a. In the presence of three fatty acid esters, Chl a is more susceptible to isomerization and degradation than β-carotene, and the degradation rates for both Chl a and β-carotene are significantly different (p < 0.05).     

逆相转移催化合成葵花籽油蔗糖酯

先由食用葵花籽油和甲醇在碱性催化剂条件下酯交换反应制得脂肪酸甲酯,然后脂肪酸甲酯与蔗糖通过水溶剂法,以逆相转移催化剂DMAP催化制备蔗糖脂肪酸酯.通过对酯糖摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间进行考察,确定最佳合成条件为:酯糖摩尔比2.5∶1,催化剂用量4％,反应温度 85℃,反应时间7h.在最佳合成条件下,葵花籽油脂肪酸甲酯的转化率高达65.32％,所得产品具有良好的表面活性,其临界胶束质量浓度(CMC)为6.5 g/L,表面张力为27.41 mN/m,乳化力为79 s,浊点指数为7.2 mL,HLB值为10.1,碘值(Ⅰ)为126.9 g/100 g.