蓖麻油的生产技术和工艺在不断发展和改进,以下是一些相关的研究进展:
传统生产方法的改进3:
机械压榨法:这是一种较为传统的蓖麻油提取方式。过去,简单的机械压榨设备和技术导致产油率较低,且油品质量参差不齐。如今,通过对压榨设备的改进,如采用更高压力的液压榨油机、优化榨膛结构等,提高了榨油效率和产油率。同时,在预处理环节更加注重蓖麻籽的筛选、清洗和干燥,确保原料的质量,从而提升了蓖麻油的品质。例如,先对蓖麻籽进行精确的分级筛选,去除杂质和破损的种子,再进行适度的干燥处理,使蓖麻籽达到最佳的压榨状态,能够有效提高出油率。
溶剂浸提法:该方法是利用有机溶剂将蓖麻籽中的油脂溶解出来,然后通过蒸馏等方式回收溶剂和油脂。过去常用的溶剂如己烷等存在一定的安全隐患和环境污染问题。近年来,研究人员不断探索更加安全、环保的溶剂,如一些新型的生物基溶剂,不仅能够提高油脂的提取效率,还降低了对环境的影响。此外,在浸提工艺参数方面,通过优化溶剂浓度、浸提温度、时间等因素,进一步提高了蓖麻油的产量和质量。例如,在一定的温度范围内,适当提高浸提温度可以加快油脂的溶解速度,但过高的温度可能会导致油脂的氧化和溶剂的挥发,因此需要找到最佳的温度平衡点。
新型生产技术的应用:
超临界萃取法:超临界流体萃取技术是利用超临界状态下的流体具有较高的溶解能力和良好的传质性能,来提取蓖麻油。超临界二氧化碳是最常用的萃取剂,其具有无毒、无味、不易燃、临界条件温和等优点。在超临界萃取过程中,通过调整压力、温度、萃取时间等参数,可以实现对蓖麻油的高效提取。与传统方法相比,超临界萃取法得到的蓖麻油纯度更高、品质更好,且能够保留更多的生物活性成分3。但是,该方法的设备投资成本较高,操作技术要求也较高,限制了其在大规模生产中的应用。不过,随着技术的不断发展和成本的逐渐降低,超临界萃取法在蓖麻油生产中的应用前景广阔。
微波萃取法:微波萃取技术是利用微波能对物料进行加热,使蓖麻籽中的油脂快速释放出来。该方法具有加热速度快、效率高、选择性好等优点。在微波萃取过程中,微波能够穿透蓖麻籽,使内部的油脂分子迅速振动、摩擦,产生热量,从而加速油脂的提取。同时,微波萃取还可以减少溶剂的使用量,降低环境污染。研究表明,通过优化微波功率、萃取时间、溶剂种类和用量等参数,可以显著提高蓖麻油的提取率3。
生物发酵法:生物发酵法是利用微生物或酶对蓖麻籽进行发酵处理,将油脂从蓖麻籽中释放出来。这种方法具有条件温和、对环境友好、能够保留油脂的天然特性等优点。例如,利用特定的微生物菌株对蓖麻籽进行发酵,微生物产生的酶能够分解蓖麻籽中的细胞壁和油脂复合物,使油脂更容易被提取出来。此外,通过基因工程技术对微生物进行改造,提高其产酶能力和发酵效率,也是当前研究的一个热点方向3。
精炼工艺的优化8:
碱炼工艺:传统的碱炼工艺是用氢氧化钠等碱液中和蓖麻油中的游离脂肪酸,以降低酸值。现在的研究重点是优化碱液的浓度、用量和反应时间等参数,提高碱炼的效果,同时减少碱液的用量,降低废水的排放。例如,采用连续碱炼工艺,通过精确控制碱液的加入量和反应时间,能够更加有效地去除游离脂肪酸,提高蓖麻油的品质。
脱色工艺:过去常用的脱色方法是使用酸性白土、活性炭等吸附剂进行吸附脱色。现在,研究人员开发出了一些新型的脱色剂,如纳米材料、离子交换树脂等,具有更高的脱色效率和选择性。同时,在脱色工艺中,采用多级脱色、逆流脱色等技术,能够进一步提高脱色效果,降低脱色剂的使用量。
脱臭工艺:脱臭是去除蓖麻油中的异味物质,提高油品质量的重要环节。传统的脱臭方法是采用高温蒸汽蒸馏,但这种方法容易导致油脂的氧化和营养成分的损失。现在,一些新型的脱臭技术,如分子蒸馏、膜分离等,能够在较低的温度下有效地去除异味物质,同时保留蓖麻油的营养成分和生物活性。
催化加氢技术:催化加氢技术是将蓖麻油中的不饱和脂肪酸转化为饱和脂肪酸,从而提高油脂的稳定性和抗氧化性。该技术在蓖麻油的深加工和应用中具有重要意义。例如,南开大学化学学院的研究团队攻克了核心技术难关,通过合适的催化反应技术实现 “蓖麻油加氢”,成功制备出高选择性生物航油24。在催化加氢过程中,催化剂的选择和制备是关键。研究人员不断探索新型的催化剂,如贵金属催化剂、非贵金属催化剂等,提高催化效率和选择性,降低生产成本。
联产技术的发展:为了提高蓖麻籽的综合利用价值,联产技术得到了越来越多的关注。例如,在提取蓖麻油的同时,对蓖麻籽中的蛋白质、纤维素等成分进行提取和利用,生产饲料、生物燃料等产品。这样不仅可以提高经济效益,还可以减少废弃物的排放,实现资源的综合利用。