预处理方法对盐效应辅助水剂法提取山桐子油的影响

为了寻找一种高效提取山桐子油的方法,拓展山桐子油的应用范围,分别采用微波和高压对山桐子进行预处理后采用盐效应辅助水剂法提取其中的油脂。探究液固比、NaCl质量浓度、提取温度、微波功率和微波时间、高压温度和高压时间对山桐子油提取率的影响;以有机溶剂提取法作为参照,研究微波和高压预处理对盐效应辅助水剂法山桐子油提取率、理化性质、色泽及DPPH自由基清除率的影响。结果表明:微波协同盐效应辅助水剂法在微波功率420 W、微波时间90 s、液固比1.2∶1、NaCl质量浓度0.15 g/mL和提取温度50℃时对山桐子油提取效果最好,山桐子油提取率为87.07%,比高压协同盐效应辅助水剂法(高压温度110℃和高压时间5 min)高2.86%;与高压预处理相比,微波预处理的山桐子油具有更高的DPPH自由基清除率(83.03%)和更低的酸值(KOH)(10.73 mg/g),但这两种方法提取的山桐子油的脂肪酸组成和过氧化值均无显著差异;与有机溶剂提取法相比,盐效应辅助水剂法山桐子油提取率降低,但具有更高的DPPH自由基清除率和更低的硫代巴比妥酸值,且透明度更高,红色更浅。综上,微波协同盐效应辅助水剂法可以有效提取山桐子油,提取率较高且油脂品质良好,可用于高品质山桐子油的生产。

山桐子油适度精炼温度优化及其对品质及货架期的影响

为研究山桐子油加工过程中适度精炼工艺温度的优化及其对山桐子油品质及货架期的影响。通过单因素实验对脱胶、脱酸、脱色、脱臭4个精炼工艺温度进行参数优化,得出最佳适度精炼温度,基于氧化稳定性的分析验证四个精炼工艺温度的最佳参数并进行货架期的预测。最佳适度精炼温度为脱胶65℃、脱酸85℃、脱色90℃和脱臭190℃。在该温度条件精炼后,脱胶、脱酸、脱色、脱臭4个环节酸价、过氧化值显著降低;温度对油脂的氧化稳定性有显著影响,随着氧化时间的延长,氧化稳定性逐渐增强;Schaal加速氧化实验表明,山桐子油能在20℃的温度下储存长达176 d。温度优化后的精炼工艺能较大程度地保留山桐子油中的特征组分,适合工业化生产,精炼温度的优化不但降低了山桐子油营养成分的损失,而且提高了产品的氧化稳定性和油的品质,同时也使其货架期在一定程度上得到延长。

山桐子鲜果干燥方式对山桐子油品质的影响

旨在为山桐子干燥方式的选择提供参考,分别采用热风干燥(HD)、微波真空干燥(VMD)、真空冷冻干燥(VFD)对山桐子鲜果进行干燥处理并采用溶剂浸提法提取山桐子油,测定山桐子油得率、酸值、过氧化值、脂肪酸组成、角鲨烯含量及挥发性物质组成,探究3种干燥方式对山桐子油品质的影响。结果表明,3种干燥方式制取的山桐子油得率大小顺序为VFD>HD>VMD,山桐子油酸值、过氧化值大小顺序均为VMD>HD>VFD(均未超出国标要求),山桐子油脂肪酸组成无差异,角鲨烯含量大小顺序为VFD>VMD>HD,主要挥发性物质均为烷类。综合比较,VFD方式制取的山桐子油品质最佳,适合少量实验;VMD方式干燥效率高,适用于快速干燥;HD方式制取的山桐子油品质介于二者之间,但此法操作简单,适合大批量处理物料时使用。

毛叶山桐子油成分快速分析方法的建立与应用

【目的】探明快速高效检测毛叶山桐子油中甘油三酯的定性和定量分析方法,为毛叶山桐子油品质鉴定和综合开发利用提供检测方法和参考依据。【方法】建立UPLC-PDA、UPLC-MS和UPLC-ELSD 3种方法检测不同地区毛叶山桐子油中甘油三酯组分和含量,并比较3种方法检测的灵敏度及选择性,确定最佳检测方法。【结果】UPLC-MS可对毛叶山桐子油中1-十七烷酸-2-花生四烯酸-3-亚油酸、1,2-油酸-3-亚油酸、1,-亚油酸-2-油酸-3-亚麻酸等14种甘油三酯组分进行定量和定性分析,检测范围和灵敏度均优于UPLC-PDA和UPLC-ELSD。UPLC-MS应用显示,毛叶山桐子油中TG11和TG14是影响13个不同产地毛叶山桐子果实及其不同部位油的主要因素。【结论】UPLC-MS是最适鉴定毛叶山桐子油中甘油三酯组成的方法,能够快速准确地对毛叶山桐子油进行成分鉴定、品质分析及质量控制。

4种常见抗氧化剂对山桐子油氧化稳定性的影响比对分析

目的对比分析4种不同抗氧化剂对山桐子油的抗氧化效果,筛选山桐子油脂抗氧化剂。方法通过电感耦合等离子体质谱法和气相色谱法分析山桐子油的矿物质元素及脂肪酸组成,了解山桐子油的主要成分,采用Schaal烘箱加速氧化法以过氧化值(peroxide value,POV)、p-茴香胺值(p-anisidine value,PAV)、2-硫代巴比妥酸值(2-thiobarbituric acid value,TBA)为指标,对比分析不同抗氧化剂对山桐子油脂抗氧化效果的影响。结果山桐子油的矿物质元素含量分别为:51.0392 mg/kg钙、39.7858 mg/kg镁、24.9281 mg/kg铁、16.5453 mg/kg钠、0.8787 mg/kg钾、0.7916μg/kg铜、0.5765μg/kg锰、0.2269μg/kg锌;脂肪酸比例为:饱和脂肪酸16.75%(以棕榈酸为主),单不饱和脂肪酸9.56%(以油酸为主),多不饱和脂肪酸73.69%(以亚油酸为主)。没食子酸丙脂(propyl gallate,PG)和茶多酚(tea polyphenols,TP)在单抗氧化剂组中的抗氧化效果最好。复配氧化剂TG3(TP:0.1500 g/kg,PG:0.0375 g/kg)抑制山桐子油脂氧化效果最佳,且均高于单一抗氧化剂样品。结论在Schaal烘箱加速氧化中复配抗氧化剂组前期与单抗氧化剂组抗氧化效果相似,后期差异显著油脂氧化减缓,复配抗氧化剂可有效减缓山桐子油的氧化。

响应面优化山桐子油微胶囊喷雾干燥工艺

以山桐子油为芯材,麦芽糊精、大豆分离蛋白为壁材,单硬脂酸甘油酯为乳化剂,使用喷雾干燥技术制得山桐子油微胶囊;通过单因素实验和响应面优化实验,研究山桐子油喷雾干燥制微胶囊最佳工艺条件。响应面优化试验表明:在壁材与芯材质量比为4.8∶1,麦芽糊精与大豆分离蛋白的壁材复配质量比为2.6∶1,水与壁材体积质量比为6.8∶1的条件下,山桐子油微胶囊包埋率可达到84.22%。在运用氧化稳定性指数法(OSI)氧化稳定性测试中,山桐子微胶囊在常温条件下,保持30 d后,油脂的OSI值与初始值无显著变化,验证了山桐子微胶囊的稳定性;通过激光共聚焦电子显微镜观察结果显示,微胶囊具有较规则球形微观结构,囊壁比较完整,具有良好的包埋结构。

基于气相色谱-离子迁移法解析山桐子油挥发性风味物质成分及精炼过程中变化规律

目的 探究精炼过程中山桐子油挥发性风味物质成分的变化规律。方法 采用气相色谱-离子迁移法(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)获取不同处理山桐子油样品挥发性化合物指纹图谱,利用多元统计法分析不同处理下山桐子油中的挥发性风味物质差异。结果 山桐子油中共检测出107种挥发性化合物,鉴定出95种,其中酸类物质6种、醇类物质20种、醛类物质30种,酯类物质10种,酮类物质16种、其他类物质13种。结论 精炼工艺可以有效去除山桐子毛油中刺激性异味,提高令人愉悦的风味物质含量,因此经过精炼后的山桐子油具有微甜的果香风味。但由于关键挥发性化合物种类较少、含量不高,精炼后山桐子油的风味整体偏淡。

作为燃油的小桐子油的物化性质及黏温特性

小桐子油特殊的物理化学性质(尤其是黏度)是制约其作为柴油机燃料的重要因素。因此,研究小桐子油的物理化学性质和黏温特性是十分重要的,对于小桐子油的实际应用有重要的指导意义。该文分析了小桐子油的物理化学性质,并利用旋转黏度计测量了不同试剂在各种温度下的黏度,以研究小桐子油的黏温特性。结果表明:小桐子油的物理化学性质虽然与普通柴油有一些差距,但作为柴油机燃料使用是可行的。而且随着温度的升高,小桐子油的黏度逐渐减小,并在温度为150℃时,达到柴油在常温(20℃)下的水平,可以直接作为柴油机的燃料。特别地,以质量分数为20%小桐子油和80%柴油掺混而成的混合试剂的黏度更加适合实际应用。

毛叶山桐子油抗氧化活性和成分分析

采用冷榨工艺提取毛叶山桐子油,测定其理化指标,研究其抗氧化活性,采用气相色谱质谱联用法分析其化学成分。结果表明:毛叶山桐子油具有较高的抗氧化活性,由7种脂肪酸组成,其中不饱和脂肪酸占69.85%,主要为亚油酸(60.71%);经鉴定,毛叶山桐子油不皂化物由17种物质组成,主要成分是甾醇类和生育酚的同系物。研究结果提示毛叶山桐子油在食品和医药领域均具有较好的开发前景。

直喷式柴油机燃用加热小桐子油的性能与排放

由于小桐子油存在黏度大、挥发性差等不利条件,从而限制了其在柴油机上的直接应用。通过对小桐子油的黏温特性分析,发现加热到150,℃时其黏度基本降低到柴油30,℃时的水平。通过在一台ZH1115单缸直喷式柴油机上燃用柴油、小桐子油J100(常温)和加热到150,℃的小桐子油J100(150,℃),对其性能和排放进行了试验。结果表明,在相同工况下与燃用0号柴油相比,燃用J100(150,℃)时的滞燃期较短,最高燃烧压力和最大压力升高率都显著降低,且相位有所提前,燃油消耗率平均增加10%左右,但相比J100却有所降低,有效热效率提高。燃用J100(150,℃)可同时降低HC、NOx和碳烟排放,其中NOx和碳烟分别平均降低15.3%和45.3%,但CO排放有较大幅度升高,平均升高25.4%。研究表明,加热至150,℃的小桐子油完全可以直接用作柴油机的代用燃料。

响应面法优化Pd/Hβ-Al_2O_3催化小桐子油一步加氢工艺

航空运输业的发展、石化能源的短缺以及环境污染问题,使生物航空煤油的制备得到了广泛关注。为了得到一步催化加氢制生物航空煤油的最佳工艺条件,本文以小桐子油为原料、Pd/Hβ-Al_2O_3为催化剂,在高压反应釜中一步加氢制生物航空煤油。在单因素实验的基础上,利用Box-Behnken中心组合实验设计响应面法对工艺的反应条件(温度、氢压、转速)对C_8~C_(16)烃含量的影响进行了研究。结果表明:温度310℃、氢压2.48MPa、转速86.17r/min为最佳实验反应条件。在此条件下进行3次重复验证试验,脱氧率为99.98%,C_8~C_(16)烃的含量为73.86%。

山桐子油的超临界CO_2萃取工艺优化及脂肪酸组成分析

为了充分利用山桐子资源,采用单因素试验和Box-Behnken试验设计优化山桐子油的超临界CO_2萃取工艺,运用气相色谱—质谱(GC—MS)分析山桐子油的脂肪酸组成。结果表明:超临界CO_2萃取山桐子油的优化工艺条件为萃取时间147min,萃取温度53℃,萃取压力24 MPa;在该条件下,山桐子油得率为(38.25±0.41)%。山桐子油得率和影响因素间的回归模型极显著(P=0.000 9)。GC—MS结果表明,山桐子油主要由不饱和脂肪酸组成,不饱和脂肪酸含量为81.33%,亚油酸含量为71.43%。山桐子油是一种优质的食用油资源,超临界CO_2可以高效萃取山桐子油。

小桐子油脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应动力学的研究

以小桐子油完全水解制取的脂肪酸为原料,对亚临界-超临界两步法制备生物柴油的第二步脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应的影响因素进行了研究。试验结果表明:在脂肪酸与甲醇体积比为1:2,反应温度290℃,反应时间20min时,小桐子油脂肪酸酯化反应较为合适,转化率为98.49%。由试验数据采用数学规划求解进行动力学分析,得到小桐子油脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应的平均反应级数为1.4467,活化能为66.79kJ/mol,动力学模型为-(dc_A)/(dt))=5.65×10~5e^(-(66.79)/(RT))c_A^(1.4467)。

响应面法优化小桐子油制备生物柴油工艺的研究

利用响应面分析法对小桐子油制备生物柴油的工艺进行了优化。在单因素的基础上选取试验因素和水平,首先应用Plackett-Burman试验设计筛选影响脂肪酶催化小桐子油制备生物柴油的重要参数,采用最陡爬坡试验逼近最大甲酯转化率区域后,利用Box-Behnken设计确定重要因素的最佳水平。预测值和试验值吻合良好(R2为0.999;R2的调整值为0.998),表明利用BBD试验设计对该工艺的优化是成功的,模型具有较好的适用性。优化结果表明影响甲酯得率的重要参数是:醇油摩尔比、脂肪酶量和正己烷量,最佳的酯化条件是醇油摩尔比1.72∶1,脂肪酶量为每克油脂添加112.5 U的量,正己烷添加量为油重的11.96%,水添加量为油重的20%,反应温度为25℃,反应时间为24 h。优化条件与初始条件相比较,甲酯得率提高了2%-3%。

固体酸SO_4^(2-)/ZrO_2-CeO_2催化小桐子油脂肪酸制备生物柴油的实验研究

用沉淀浸渍法制备了固体酸催化剂SO42-/ZrO2-CeO2,用于催化小桐籽油脂肪酸与甲醇酯化制备生物柴油。考察了焙烧温度和CeO2负载量对催化剂活性的影响,并进行了单因素实验和动力学研究。研究表明,SO42-/ZrO2-CeO2有较高的催化活性,当甲醇与脂肪酸体积比2∶1,反应温度150℃,催化剂用量为脂肪酸质量的8%,反应60 min时,脂肪酸转化率可达0.940 3。动力学计算表明,该酯化反应的表观活化能为45.31 kJ/mol,动力学模型为-dcA/dt=38 371e-45310/RTcA1.44。

饲粮中添加梧桐子油和罗格列酮对绵羊生产性能、血清激素和生化指标的影响

本试验旨在研究饲粮中添加硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)的抑制剂(梧桐子油)和促进剂(罗格列酮)对育肥绵羊生产性能以及与脂肪代谢相关血清激素和生化指标的影响。选用18只平均体重为(27.71±2.64)kg、体况相似的杂交公羊(美利奴羊×小尾寒羊♀),随机分为3组,每组6只。对照组(C组)饲喂基础饲粮+4.8%胡麻籽,梧桐子油组(W组)饲喂C组饲粮+15 g/d梧桐子油,罗格列酮组(L组)饲喂C组饲粮+8 mg/d罗格列酮。试验期50 d,其中过渡期10 d,预试期5 d,正试期35 d。结果表明:1)生产性能方面,饲粮中添加梧桐子油和罗格列酮对绵羊生产性能、屠宰性能和产肉性能均无显著影响(P>0.05);脂肪沉积方面,W组的背膘厚比C组和L组分别提高了12.55%和17.23%(P<0.05)。2)血清激素指标方面,与C组相比,W组血清生长激素(GH)、胰高血糖素(GC)和瘦素(LEP)含量均显著升高(P<0.05),L组血清GC含量显著升高(P<0.05);3)血清生化指标方面,与C组相比,W组血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量均显著升高(P<0.05),L组血清TG的含量显著高于C组(P<0.05)。综上所述,饲粮中添加梧桐子油和罗格列酮对绵羊生产性能、屠宰性能和产肉性能等均无显著影响,但梧桐子油显著提高了绵羊的背膘厚度;饲粮中添加梧桐子油可以显著提高绵羊血清GH、GC和LEP含量,罗格列酮可以显著提高血清GC含量;饲粮中添加梧桐子油能显著提高绵羊血清HDL-C、LDL-C、TC和TG的含量,罗格列酮可显著提高血清TG的含量。

尿素包合法纯化小桐子油多不饱和脂肪酸的工艺

研究了尿素包合法纯化小桐子油脂中多不饱和脂肪酸(PUFAs)的工艺条件。考察了溶剂种类、不饱和脂肪酸/尿素/甲醇质量比、包合温度和降温方式对PUFAs纯化效果的影响。3种溶剂中,甲醇对PUFAs的纯化效果最好。当UFAs/尿素质量比为1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5时,PUFAs纯度不断提高,分别为69.38%、84.58%、94%和100%,PUFAs收率从54.51%逐步降至9.63%;UFAs/尿素质量比一定,甲醇用量增加,PUFAs收率明显提高,但对其纯度略有下降。包合温度为-20℃时,PUFAs的纯度(94.52%)和收率(23.78%)两个因素可同时得到兼顾。缓慢降温有利于PUFAs的收率和产品得率的提高,快速降温得到的PUFAs的收率比缓慢降温低10%左右,产品得率比缓慢降温的低4%左右。

毛叶山桐子油制备生物柴油的研究

本文以毛叶山桐子油、甲醇为原料,研究了通过碱催化酯交换反应制备生物柴油并优化了制备工艺条件。试验依次考察了反应温度、NaOH浓度、醇油摩尔比及反应时间对毛叶山桐子油转化率的影响。结果表明,最佳酯交换反应条件:反应温度为60℃,NaOH用量为油重的1.0%,醇油摩尔比为6∶1,反应时间为60min,在此条件下毛叶山桐子油转化率最高,达到95.5%。检测结果显示,制备生物柴油性能达到美国生物柴油的标准。

柴油机喷嘴内小桐子油流动特性仿真分析

为对燃用小桐子油柴油机的燃油喷射及雾化进行系统研究,建立了考虑燃油黏度、密度及气泡数密度随喷射条件变化的三维气液两相流空穴模型,在对所建数学模型验证的基础上,进行了喷油压力、喷油背压及燃油温度对喷嘴内小桐子油空穴流动特性影响的数值模拟,并与喷嘴内柴油的流动特性进行了对比分析。结果表明:应用小桐子油作燃油时,随着喷油压力的增加,喷孔出口燃油的平均流速及质量流量逐渐增加,流量系数逐渐降低,但空化效应变化并不明显;喷油背压的变化对喷嘴内小桐子油的流动特性影响较小;随着燃油温度的升高,喷孔出口平均流速、质量流量及流量系数均大幅提高,空化效应显著增强。相同喷射条件下,小桐子油的空化效应及喷孔出口平均流速均低于柴油,但其质量流量及流量系数是否低于柴油,还受到燃油温度的影响。该研究可为燃用小桐子油柴油机工作过程的深入分析提供参考。

小桐子油生物柴油的热解特性及动力学研究

利用热重分析仪在不同升温速率(10、20、30℃/min)和一定氮气(20 mL/min)条件下对小桐子油生物柴油的热解特性及动力学特性进行了研究。结果表明:小桐子油生物柴油热解过程主要分为低沸点组分挥发,各种脂肪酸甲酯的快速挥发和热解以及残留物缓慢分解失重三个阶段;升温速率增加使各个阶段的起始和终止温度均向高温区轻微移动,使热解失重率略微降低。动力学分析表明:小桐子油生物柴油的热解反应可用三个0.5级反应来描述,根据模型计算的活化能为10.10～85.73 kJ/mol,频率因子为1.82×10-3～1.45×108 min-1。