全 文 ：2011.09·
技术 Technique·油脂工程
亚麻油脂肪酸乙酯制备工艺研究
张方英 李洪玲 陈宏伟 李 阳 但建明＊
（石河子大学化学化工学院， 新疆兵团化工绿色过程重点试验室）
【摘要】 以亚麻油为原料， 在 NaOH 催化作用下与乙醇进行酯交换反应制备亚麻油脂肪酸
乙酯。 通过单因素试验考察了反应温度、 反应时间、 催化剂用量和醇油比对酯交换反应转化率的影
响， 并利用正交试验对制备工艺进行了优化。 得出最佳工艺条件为 ： 反应温度 75℃、 反应时间
1 h、 催化剂用量 0．9％和醇油比 8∶1， 在该工艺条件下， 亚麻油酯交换反应的转化率可达 95．6％。
【关键词】 亚麻油； 酯交换； 脂肪酸乙酯； 正交试验
中图分类号： TQ 645 文献标识码： A 文章编号： 1000-9868(2011)09-0064-04
亚麻油是从亚麻籽压榨得到的， 亚麻籽在世界十大
油料作物中的产量位居第 7 位。 亚麻油中含有约 73％的
不饱和脂肪酸， 其中 α－亚麻酸含量达 50％左右。 α－亚
麻酸具有重要的医疗保健作用， 临床研究表明： α－亚麻
酸具有降血脂、 降血压、 抗心律失常、 抗过敏、 抗肿瘤、
提高智力和记忆力、 延年益寿等作用。 随着生活水平的
提高和保健意识的兴起， α－亚麻酸已成为高级食用油和
重要保健食品基料。
α－亚麻酸乙酯和 α－亚麻酸具有同样重要的生理作
用。 研究表明其乙酯的抗氧化稳定性大于 α－亚麻酸的抗
氧化稳定性。 此外， 其乙酯具有人体易吸收、 无毒副作
用、 沸点低、 易于蒸馏分离、 便于运输和包装等特点，
因此， 功能性脂肪酸产品多以乙酯型面世。
以油脂为原料制备脂肪酸酯的方法主要有以下两种：
①利用油脂水解制备的脂肪酸与醇反应制备的脂肪酸酯，
该法需两步完成， 存在工艺过程长、 催化剂用量大、 能
耗高及环境污染严重的不足。 ②利用油脂与醇在催化剂
作用下进行酯交换得到脂肪酸酯， 该法工艺过程短、 无
腐蚀、 产品易分离及收率高。 因此， 本文以亚麻油为原
料经酯交换反应制取亚麻油脂肪酸乙酯， 通过考察反应
温度、 反应时间、 催化剂用量和醇油比对转化率的影响
及优化工艺， 最后得出最佳工艺条件。
1 试验材料与方法
1．1 试验材料
亚麻籽油， 购自新疆伊犁； 无水乙醇、 氢氧化钠、
丙三醇、 石油醚、 硫酸铜、 氯化钠和无水硫酸钠均为分
析纯； 高纯氮气。
1．2 主要试验仪器
DK－8D 电热恒温水浴锅、 RW 20．n 型 IKA 强力电动
搅拌机、 BS 124S型电子天平、 GZX－9140 MBE 型电热鼓
风干燥箱、 722S 型可见分光光度计、 RE－85A 旋转蒸发
仪、 恒温水浴锅及 TDL80－2B型台式低速离心机。
1．3 试验方法
1．3．1 亚麻油脂肪酸乙酯的制备
称取一定量的亚麻籽油于四口烧瓶中， 通氮气保护，
加热到反应所需温度时， 分 3 次加入一定量的 NaOH－乙
醇溶液， 启动搅拌装置并开始计时， 达到所需反应时间
后结束反应。 旋蒸回收过量乙醇后， 将反应后的混合物
倒入分液漏斗分层， 加入石油醚， 再用 5％ NaCl 溶液洗
3 次， 放出下层甘油层。 用无水硫酸钠干燥酯层后过滤，
旋蒸出酯层石油醚。 最终得到亚麻油混合脂肪酸乙酯。
1．3．2 亚麻油酯交换反应转化率分析
将上述亚麻油混合脂肪酸乙酯层进行皂化， 然后将
混合液进行分离， 分出皂化液甘油。 用可见分光光度法
对皂化液甘油进行测定， 同时测定亚麻油中甘油的含量。
按下式计算亚麻油酯交换反应转化率。
转化率＝原料油中甘油含量－产物中甘油含量
原料油中甘油含量
×100％
2 结果与讨论
2．1 亚麻油制备脂肪酸乙酯原理
亚麻油与无水乙醇在催化剂作用下生成脂肪酸乙酯
的反应属于酯交换反应， 反应过程如下：
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DOI:10.16167/j.cnki.1000-9868.2011.26.014
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油脂工程·Technique技术
图 1 醇油比对亚麻油酯交换反应转化率的影响
图 2 反应时间对亚麻油酯交换反应转化率的影响
催化剂
亚麻油＋无水乙醇──→亚麻油脂肪酸乙酯＋甘油
目前， 利用此反应制取脂肪酸乙酯的主要方法有酶
催化法和化学催化法。 酶催化法由于反应成本高， 转化
率低， 其应用具有一定的局限性。 化学催化法又分为酸
催化法和碱催化法。 相对于酸催化法， 碱性催化剂法的
酯交换反应不仅速度快， 而且所需温度较低， 可避免多
不饱和脂肪酸氧化分解。 工业上一般选用比较低廉的
NaOH 作为碱性催化剂。 在此碱催化酯交换反应过程中，
除考虑反应温度、 反应时间、 醇油比和催化剂用量外，
还需充分考虑以下因素对反应体系的影响：
（1） 在碱催化酯交换反应过程中油脂酸值要尽可能
低 ［酸值＜1（KOH） ／ （mg ／ g）］， 否则游离脂肪酸会与碱催
化剂反应生成皂和水， 从而降低酯交换转化率。
（2） 包括催化剂在内的所有反应原料都需进行无水
处理， 因为水的存在不仅会降低催化剂催化效率， 而且
还会使原料油发生水解反应。
（3） 选择亚麻籽油酯交换反应温度时应考虑到无水
乙醇的沸点和不饱和脂肪酸的氧化问题。 常压下无水乙
醇沸点为 78．3℃， 温度越高， 不饱和脂肪酸越易被氧化，
所以原料亚麻油酯交换反应最高温度一般控制在 80℃以
下。
（4） 催化剂浓度的选取还与原料特性有关， 原料油
品质越好， 所需催化剂量越低。 当碱性催化剂用量过多
时， 会发生皂化反应， 使原料油酯交换转化率降低。
鉴于对以上影响因素的综合考虑， 以亚麻油为原料
在碱性催化剂作用下的酯交换反应， 所有反应试剂和仪
器都需干燥处理。
2．2 制备单因素试验
2．2．1 醇油比对亚麻油酯交换反应转化率的影响
在反应温度 75℃， 催化剂用量 0．5％， 反应时间 1．5 h
条件下， 考察醇油比对亚麻油酯交换反应转化率的影响，
结果如图 1所示。
由图 1可知： 当醇油比从 4∶1 增大到 7∶1 时， 亚麻油
酯交换反应转化率从 27．4％增加到 72．5％， 再增加醇油
比时， 转化率变化不大， 因为此时反应已经达到平衡。
因此本试验选用醇油比为 7∶1。
2．2．2 反应时间对亚麻油酯交换反应转化率的影响
在反应温度 75℃， 反应醇油比 7∶1， 催化剂用量
0．5％条件下， 考察反应时间对亚麻油酯交换反应转化率
的影响， 结果如图 2所示。
由图 2 可知： 随着反应时间的延长， 亚麻油酯交换
反应转化率先增加后趋向于平衡； 当反应时间为 1．5 h
时， 转化率为 70．7％。 继续延长反应时间， 亚麻油酯交
换转化率没有明显提高。 但延长反应时间有可能使原料
油氧化， 且耗时耗能。 综合考虑， 本试验选择反应时间
为 1．5 h。
2．2．3 反应温度对亚麻油酯交换反应转化率的影响
在醇油比 7∶1， 催化剂用量 0．5％， 反应时间 1．5 h 条
件下， 考察反应温度对亚麻油酯交换反应转化率的影响，
结果如图 3所示。
由图 3 可知： 低温时随着温度的升高亚麻油酯交换
转化率也随着增大， 在 75℃时转化率最高， 升高到 80℃
图 3 反应温度对亚麻油酯交换反应转化率的影响
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技术 Technique·油脂工程
表 2 方差分析表
因素 偏差平方和 自由度 F 比 F 临界值 显著性
温度 79．7 2 1．00 19．00
时间 86．8 2 1．1 19．00
醇油比 567．1 2 7．1 19．00
催化剂用量 105．4 2 1．3 19．00
误差 79．7 2 19．00
图 4 催化剂用量对亚麻油酯交换反应转化率的影响
试验号
反应温度
A（℃）
反应时间
B（h）
醇油比
C
催化剂用
D（％）
乙酯转化率
（％）
1 1（70） 1（1．0） 1（6∶1） 1（0．7） 63．0
2 1 2（1．5） 2（7∶1） 2（0．9） 84．0
3 1 3（2．0） 3（8∶1） 3（1．1） 86．4
4 2（75） 1 2 3 84．0
5 2 2 3 1 82．6
6 2 3 1 2 80．0
7 3（80） 1 3 2 94．5
8 3 2 1 3 68．5
9 3 3 2 1 91．1
k1 77．8 85．8 70．5 78．9
k2 82．2 78．4 86．4 86．5
k3 85．0 80．8 88．2 79．6
R 7．2 7．5 17．7 7．6
表 1 L9 （34） 正交试验结果分析表
时， 转化率反而降低。 这是因为常压下无水乙醇的沸点
为 78．3℃， 反应温度必须控制在其沸点以下， 否则乙醇
将挥发损失， 从而导致亚麻油酯交换反应转化率降低。
因此， 本试验选择反应温度为 75℃。
2．2．4 催化剂用量对亚麻油酯交换反应转化率的影响
在反应温度 75℃， 反应时间 1．5 h， 反应醇油比 7∶1
条件下， 考察催化剂用量对亚麻油酯交换反应转化率的
影响， 结果如图 4所示。
由图 4 可知： 催化剂用量在 0．3％～0．9％时， 随着催
化剂用量的增加， 反应转化率增加。 当催化剂用量为
0．9％时， 反应转化率最高， 达到 85．4％。 当催化剂用量
超过 0．9％时， 亚麻油酯交换反应转化率反而降低， 这是
因为催化剂用量过多会发生皂化反应。 因此， 本试验选
用催化剂用量为 0．9％。
2．3 亚麻油脂肪酸乙酯制备工艺优化
在单因素试验的基础上， 按照表 1 进行正交试验，
制备亚麻油脂肪酸乙酯。 测定亚麻油酯交换反应转化率。
试验结果见表 1， 方差分析结果见表 2。
由表 1 和表 2 可知： 4 个因素的影响大小分别是：
醇油比＞催化剂用量＞反应时间＞反应温度； 最佳工艺组
合为 A3B1C3D2， 即反应温度 80℃、 反应时间 1h、 反应醇
油比 8∶1 和碱性催化剂用量 0．9％时， 亚麻油酯交换反应
转化率可达 94．5％。 考虑到乙醇的沸点 78．3℃， 反应温
度最好选择其沸点以下， 所以我们选择其最佳工艺条件
为 A1B1C3D2： 即反应温度 75℃、 反应时间 1h、 反应醇油
比 8∶1 和碱性催化剂用量 0．9％。 按此条件进行 3 批验证
试验， 得亚麻油酯交换转化率为 95．6％。
3 结论
本试验对亚麻油脂肪酸乙酯制备工艺进行研究， 经
单因素试验和正交试验得到亚麻油酯交换较佳工艺参数：
催化剂用量 0．9％、 反应时间 1h、 反应温度 80℃和反应
醇油比 8∶1时， 亚麻油酯交换反应转化率可达 95．6％。 本
试验的亚麻油脂肪酸乙酯可用于 α－亚麻酸乙酯富集， 以
提高亚麻油的高附加值。
参 考 文 献
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2011.09·
粮食工程·Technique技术
我国粮食进出口贸易 “逆调节” 表现及成因分析
李义伦 肖芝娥
（河南工业大学经济贸易学院）
【摘要】 从理论上讲， 粮食进出口贸易应该起到调节国内粮食供需和平抑粮食价格的作用，
但我国的粮食进出口贸易却没有发挥好这一调节功能， 甚至还存在 “逆调节” 现象， 加剧了国内粮
食供求和价格的波动。 本文认为， 我国粮食进出口贸易 “逆调节” 形成的原因主要集中于粮食进出
口贸易决策体系的不完善、 对粮食供求关系的阶段性特征认识不够以及政策的稳定性不足 3个方面。
【关键词】 粮食进出口； 供求平衡； 逆调节
中图分类号： TS 210 文献标识码： A 文章编号： 1000-9868(2011)09-0067-03
粮食进出口贸易是平衡国内粮食市场的重要途径，
其主要作用是调节国内粮食供需和平抑粮食价格。 通过
分析我国多年历史数据发现， 我国的粮食进出口贸易存
在较为明显的 “逆调节” 现象， 在相当长的时期内对国
内粮食市场造成了不利影响。
1 粮食进出口贸易 “逆调节” 的含义与表现
一般情况下， 粮食进出口的参照系为国内粮食供需
状况。 当国内粮食产量下降， 粮食供不应求导致粮价上
涨时， 增加粮食进口； 当粮食产量按计划安排国内粮食
供应之后还有剩余， 粮价趋于下降时， 就增加粮食出口
（游建章， 2004）。
1．1 粮食进出口贸易 “逆调节” 的含义
所谓粮食进出口贸易 “逆调节”， 是指一国 （或地
区） 在国内 （或地区内） 粮食丰收 （歉收）、 粮价下降
（上涨） 时进口 （出口） 粮食而不能对该国粮食供需和粮
食价格起到平抑作用的现象。
从我国对外贸易发展趋势来看， 粮食进出口贸易的
目的主要在于平衡国内供求和调剂国内粮食余缺， 即在
国内粮食丰收时， 增加粮食出口总量， 减少进口数量；
在粮食歉收时， 减少出口， 增加进口， 增加总供给 （吴
璇， 2003）。 但是， 近年来， 我国粮食的净进口量波动方
向常常与国内粮食生产变动方向一致， 放大了国内粮食
供求矛盾， 加剧了粮食市场价格的变动， 出现了 “逆调
节” 现象。
1．2 粮食进出口贸易 “逆调节” 的表现
一般情况下， 一国的粮食进口应该与该国的粮食产
量呈反方向变动， 而出口应该与该国的粮食产量呈同方
向变化。 但从我国历年的粮食进出口数据来看， 粮食进
口波动在大多数年份并没有与产量波动呈反方向变化，
而出口变化也没有与粮食产量波动呈同方向变动， 见图
1。 同时， 进口几乎与国内粮食市场价格基本是同方向波
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基金项目： 新疆兵团工业攻关项目 （2009GG40）
收稿日期： 2011－05－26
作者简介： 张方英 （1986—）， 女， 硕士研究生， 主要从事绿色合成和
天然产物提取研究。
通讯作者： 但建明 （1965—）， 男， 副教授， 主要从事新材料开发与天
然产物研究。
通信地址： （832000） 新疆石河子市
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