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阴香籽油超声提取及其制备生物柴油的研究



全 文 :2015 年 9 月
第 30 卷第 9 期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol. 30,No. 9
Sep. 2015
阴香籽油超声提取及其制备生物柴油的研究
董振浩1 刘光斌1 赵晓霞1 柳恒饶1 刘苑秋2 黄 忠1 胡冬南2 戴润英1
(江西农业大学应用化学研究所1,南昌 330045)
(江西农业大学园林与艺术学院2,南昌 330045)
摘 要 研究了阴香籽油超声提取的最佳条件及其制备生物柴油的工艺。结果表明:阴香籽油的最佳超
声提取条件为:以石油醚为提取溶剂,超声功率 105 W、提取时间 15 min、料液比(种籽质量与提取溶剂体积
比)1∶ 20,阴香籽油的提取率为 58. 99%;阴香籽油各项理化性质测定结果,酸值 25. 42 mg KOH /g、碘值
3. 85 g I2 / l00 g、皂化值 282 mg KOH /g、折光率 1. 450 5;其脂肪酸的主要成分有癸酸(10. 38%)、月桂酸
(84. 21%)、十四碳酸(1. 38%)、棕榈酸(0. 47%)、油酸(1. 48%)、亚油酸(0. 91%)、亚麻酸(0. 39%)、棕榈油
酸(0. 012%)、硬脂酸(0. 090%)、花生酸(0. 046%)等 10 种脂肪酸组成;脂肪酸的碳链长度在 C10 ~ C20 之
间,其中 C12 ~ C20 的脂肪酸占 89. 62%,亚麻酸质量分数为 0. 39%,小于 12%,而且不含十八碳四烯酸;阴香
籽油的理化性质、脂肪酸组成及质量分数符合制备生物柴油的标准。通过 L9(3
4)正交试验确定阴香籽油制
备生物柴油的最佳工艺条件为:油醇物质的量比 1∶ 6、KOH催化剂 1. 0%、反应时间 2 h、反应温度 60 ℃,转化
率为 96. 38%,并且测定的阴香籽油生物柴油的各项指标,接近我国 0#柴油、GB /T 20828—2007《柴油机燃料
调和用生物柴油》,阴香籽油生物柴油是一种安全、绿色的生物能源。
关键词 阴香籽油 超声提取 生物柴油
中图分类号:TQ645. 1 文献标识码:A 文章编号:1003 - 0174(2015)09 - 0055 - 06
基金项目:江西省教育厅科研基金(GJJ12232) ,江西省科技支撑
项目(20112BBG70003) ,江西农业大学创新发展基金
(CX201110) ,江西农业大学大学生创新创业训练计
划项目(201410410023)
收稿日期:2014 - 04 - 10
作者简介:董振浩,男,1987 年出生,硕士,生物质能源
通讯作者:刘光斌,男,1963 年出生,副研究员,生物质能源
20 世纪末期,随着社会经济的高速发展,环境污
染和石油资源枯竭成为每个国家面临的两大难题,
使人们越来越关注可以替代石油的新型绿色可再生
能源[1]。生物柴油(Biodiesel)是以动植物油脂、废弃
的食用油等作原料经酯化反应(Transesterification re-
action)获得,主要成分为脂肪酸甲酯(Fatty Acid Es-
ter)[2]。目前,国外主要以豆油、菜籽油、蓖麻油、棕
榈油等食用植物油脂和动物油脂为原料制备生物柴
油[3]。我国的国情是人口多、耕地少,食用油尚需进
口,如果效仿欧美国家等用植物油作为生产生物柴
油的原料并不现实[4]。然而,我国拥有丰富的油料
植物资源,据调查,含油植物有 151 个科 1 553 种,其
中有 154 种含油量在 40%以上[5]。我国拥有大量的
不适宜农耕的宜林荒山荒地沙荒地 8. 2 亿亩,开发
利用种植优质的木本能源植物,成为我们国家发展
生物柴油的重要方向[6]。目前,国内在木本油料植
物油脂制备生物柴油方面已经有大量的研究,如刘
光斌等[7]研究了白檀籽油的理化性质及其制备生物
柴油的工艺,史亚亚等[8]研究了樟树籽油制备轻质
生物柴油的工艺,毛绍春等[9]研究了麻疯树籽油制
备生物柴油的工艺。然而,以阴香籽油为原料制备
生物柴油的方法鲜见报道。
阴香(Cinnamomum burmannii)别称广东桂皮、野
玉桂、香胶叶,为樟科樟属的一种常绿阔叶乔木,产
于亚洲东南部,在中国境内主要分布在南部地区,如
江西、广西、广东、福建、浙江、海南、湖南等地均有分
布[10]。阴香喜阳中等、喜温暖湿润性气候,常生长于
土壤覆盖面积大并且土层深厚的非钙质土生境,生
长旺盛,抗逆性很强,是抗二氧化硫、杀菌能力较强
的树种之一[11]。阴香树高可达 14 m,胸径 30 cm,树
冠伞形或近圆球形,主干通直,枝叶浓密翠绿,株态
优美,材质优良,既是优质的木材,又是优良的城市
行道绿化和庭院观赏树种[12]。阴香具有极高的药用
价值,据文献记载阴香能治寒湿腹泻,腹痛痢疾,风
湿骨痛;阴香叶具有防蛀、抑菌功效,其提取的精油
在医药、食品及化妆品等领域得到广泛的应用[13]。
中国粮油学报 2015 年第 9 期
阴香树的结籽率大、产量高,其中含有丰富的阴香籽
油,可以作为转化制备生物质柴油的原料。同时,阴
香含油量高达 71. 9% 以上,其中月桂酸含量高达
84. 21%,它可以作为生产单月桂酸甘油酯(简称
GML)的天然原料,用于食品、化妆品的生产实际应
用[14]。因此,利用阴香籽油生产制备阴香生物柴油,
并且对阴香籽油进行综合开发,具有重要的经济价
值和现实意义。
1 材料与方法
1. 1 材料
阴香种籽(Cinnamomum burmannii) ,采摘于江
西吉安,洗净、烘干备用。
1. 2 仪器
GC2010 气相色谱仪:日本岛津公司;PPV - 4060
合成装置:日本东京理化;RES2 - 99 旋转蒸发器:上
海亚荣生化仪器厂;DF - 101S 集热式磁力搅拌器:
上海苏豪智能系统有限公司。
1. 3 方法
1. 3. 1 阴香树籽预处理
将阴香种籽用清水冲洗干净,60 ℃烘干后,将种
籽用粉碎机粉碎后烘干备用。
1. 3. 2 阴香籽油超声提取方法
采用超声方法提取阴香籽油,利用超声波的机
械破碎和空泡效应,能有效破碎细胞,加速提取成分
向溶剂中的扩散,能有效对阴香中的油脂进行提
取[15]。常温下,以预处理的阴香种籽为原料,按一定
料液比加入石油醚,超声浸提一定时间后,抽滤得到
滤液,将所得滤液先常压蒸馏,再减压蒸馏脱除溶
剂,再放入烘箱中烘干一定时间,去除残余提取溶
剂,得阴香籽油。
1. 3. 3 阴香籽油理化性质测定
阴香籽油理化性质按照如下标准测定。
酸值:按 GB /T 5530—1998 进行测定。
碘值:按 GB /T 5532—1995 进行测定。
皂化值:按 GB /T 5534—1995 进行测定。
折光率:按 GB /T 5530—1985 进行测定。
1. 3. 4 阴香籽油脂肪酸及甲酯色谱分析条件
阴香籽油脂肪酸分析条件[16]:GC2010 日本岛
津;FID 检测器;FFAP 毛细管色谱柱(30. 0 m × 0. 25
mm,0. 25 μm) ;进样口温度:240 ℃;检测器温度:
240 ℃;柱流量:1. 23 mL /min;分流比:1 ∶ 30;柱温采
取程序升温:初始柱温:180 ℃,以 2 ℃ /min 的升温速
率升到 210 ℃,保持 3 min,以 2 ℃ /min 的升温速率升
到 230 ℃,保持 5 min;尾吹流量:30 mL /min;载气:N2,
柱头压 60 kPa;氢气流量:40 mL /min;空气流量:400
mL /min;进样量:1 μL。
1. 3. 5 阴香籽油脱酸预处理
阴香籽油脱酸预处理[17],按 GB /T 5530—1998
测定阴香树籽油脂的酸值为 24. 52 mg KOH /g,酸值
较高,在进行碱催化的过程中要消耗大量的碱催化
剂,并且转化率很低,所以需要对油脂进行预处理,
降低其酸值。具体方法如下:取适量阴香籽油放于
圆底烧瓶中,以一定比例油脂:甲醇质量体积比加入
甲醇,在设定温度的条件下萃取一定时间,分离上层
甲醇。如上萃取多次,然后将萃取得到的阴香籽油
先常压蒸馏,在减压蒸馏去除多余的杂质甲醇,得到
纯净的脱酸阴香籽油。
1. 3. 6 阴香籽油转化制备生物柴油
取一定量经脱酸处理后的阴香籽油于 PPV—
4060 有机合成反应装置中,以一定量的油 ∶醇摩尔比
加入无水甲醇,以阴香籽油质量一定量比例加入
KOH催化剂,设定反应温度、反应时间。反应一定时
间后,将反应产物转移至分液漏斗中,静止分层,上
层为生物柴油,下层为甘油,分离下层甘油,得到生
物柴油。用温水洗涤生物柴油多次至中性,静置直
到水层为清亮透明为止,把水放出,将上层生物柴油
转移圆底烧瓶中,先常压蒸馏,再减压蒸馏去除水
分、甲醇、甘油单酸酯、甘油二酸酯、三酰甘油等杂质
后放入烘箱烘干,得到阴香生物柴油。
1. 3. 7 阴香籽油生物柴油指标的测定方法
按参考文献[18]测定阴香籽油生物柴油的各项
指标。
闪点的测定:按 GB /T 267—1988 进行测定;馏
程的测定:按 GB 255—1977 进行测定;运动黏度的
测定:按 GB /T 265—1988 进行测定;硫酸盐灰分的
测定:按 GB /T 2433—2001 进行测定;密度的测定:
按 GB 5526—1985 进行测定;水分测定:按 GB/T
260—1977进行测定;残炭测定:按 GB /T 268—1987
进行测定;冷滤点测定:按 SH /T 0248 进行测定;硫
含量测定:按 GB /T 380—1977 进行测定;铜片腐蚀
试验:按 GB /T 5096—1985 进行测定;酸值的测定:
按 GB /T 264—1983 进行测定;机械杂质的测定:按
GB /T 511—1988 进行测定;游离甘油含量的测定:
按 ASTM D6584 进行测定;总甘油含量的测定:按
ASTMD6584 进行测定;氧化安定性的测定:按
EN14112 进行测定。
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第 30 卷第 9 期 董振浩等 阴香籽油超声提取及其制备生物柴油的研究
另外,十六烷值(CN)是柴油燃烧性能的重要指
标,合适的 CN值可以降低柴油机的磨损,并使生物
柴油在柴油机中更好的运行十六烷值,阴香籽油生
物柴油的十六烷值按公式 CN = 46. 3 + 5 458 ÷ SV -
0. 225 × IV计算[19]。
1. 3. 8 脂肪酸甲酯(生物柴油)转化率计算方法
脂肪酸甲酯(生物柴油)转化率计算方法[16],采
用气相色谱法测定反应体系中脂肪酸甲脂的质量分
数,用脂肪酸甲酯转化率来表示反应结果。
脂肪酸甲酯转化率 =实际产物中甲酯质量 ÷理
论上应得甲酯质量 =色谱分析中甲酯质量分数 ×甲
酯化所得甲酯质量 ÷理论上应得甲酯质量。
2 结果与分析
2. 1 阴香籽油超声提取最佳条件的确定
2. 1. 1 料液比对阴香籽油提取率的影响
按照 1. 3. 2 阴香籽油提取方法,以提取功率为
105 W,提取时间为 10 min,料液比为变量,考察料
液比对阴香籽油提取率的影响。结果见图 1,随着
料液比的增加,提取率也逐渐升高,料液比为 1 ∶ 20
时提取率达到最大值,随着料液比增大,提取率变
化不是很明显。因此,为保证阴香籽油完全提取并
且有效节约成本,选择 1 ∶ 20 为响应面优化的最佳
料液比。
图 1 料液比对阴香籽油提取率的影响
2. 1. 2 提取时间对阴香籽油提取率的影响
按照 1. 3. 2 阴香籽油提取方法,以超声功率 105
W,料液比 10 ∶ 1,提取时间为变量,考察提取时间对
阴香籽油提取率的影响。结果见图 2,随着提取时间
的延长,提取率也逐渐升高。在 15 min 时,提取率达
到最大值,之后提取时间延长,提取率不再升高,反
而有所降低。因此,从节约能源的角度,选择 15 min
为优化提取的最佳时间。
图 2 提取时间对阴香籽油提取率的影响
2. 1. 3 超声功率对阴香籽油提取率的影响
按照 1. 3. 2 阴香籽油提取方法,以料液比10∶ 1,
超声提取时间 10 min,超声功率为变量,考察超声
功率对阴香籽油提取率的影响。结果见图 3,随着
超声功率的增大,提取率也逐渐升高,在超声功率
为 105 W 时提取率达到最大值,随着超声功率增
大,提取率不再升高,故选择 105 W 为提取的最佳
超声功率。
图 3 超声功率对阴香籽油提取率的影响
按照超声提取最佳条件,即超声功率 105 W、料
液比 1∶ 20、提取时间 15 min,进行重复试验,阴香籽
油的提取率为 58. 99%。
2. 2 阴香籽油理化性质结果分析
按 1. 3. 3 分析方法,测出阴香籽油的主要理化
性质,结果如表 1。
表 1 阴香籽油主要理化指标
碘值 / g I2 /100 g 酸值 /mg KOH/g皂化值 /mg KOH/g 折光率 /25 ℃
3. 85 24. 52 282 1. 450 5
从表 1可知,阴香籽油的碘值小于 115 g I2 /100 g,
符合欧盟的生物柴油标准;酸值大于 1. 5 mg KOH/g,酸
值过高,在碱催化酯交换反应中需要消耗大量的碱
催化剂,并且转化率极低,需按照 1. 3. 5 方法进行脱
酸处理;阴香籽油平均相对分子量按公式[9]M =
56. 1 ×3 ×1 000 /皂化值,计算得 597;阴香籽油生物柴
油十六烷值(CN)按公式 CN = 46. 3 + 5 458 ÷ SV -
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中国粮油学报 2015 年第 9 期
0. 225 × IV计算得到阴香籽油的 CN 值为64. 48,符合
罗艳等[20]参照欧美标准设置的生物柴油的十六烷值
范围即 51 <十六烷值 < 65,燃烧性能好,符合生物柴
油的标准。
2. 3 阴香籽油脂肪酸的组成及质量分数
按 1. 3. 4 色谱条件,分析阴香籽油脂肪酸的组
成及质量分数,如表 2。
表 2 阴香籽油脂肪酸组成
脂肪

癸酸
月桂

十四
碳酸
棕榈

油酸
亚油

亚麻

棕榈
油酸
硬脂

花生

质量分
数 /%
10. 38 84. 21 1. 38 0. 47 1. 48 0. 91 0. 39 0. 012 0. 090 0. 046
从表 2 可以看出,阴香籽油脂主要由癸酸、月桂
酸、十四碳酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈油酸、硬
脂酸、花生酸等 10 种脂肪酸组成,脂肪酸的碳链长
度在 C10 ~ C20 之间,其中 C12 ~ C20 的脂肪酸占
89. 62%,亚麻酸质量分数为 0. 39%,小于 12%,而
且不含十八碳四烯酸,因此阴香籽油作为生物柴油
原料油脂肪酸组成符合生物柴油标准,是一种理想
的生物柴油原料油[23]。
2. 4 阴香籽油预酯化法脱酸
按照 1. 3. 5 方法,称取适量阴香籽油放于圆底
烧瓶中,以油脂 ∶甲醇质量体积比 1 ∶ 2(m /V)加入甲
醇,在 32 ℃的条件下萃取 10 min,分离上层甲醇。
如上萃取 5 次,每次 10 min。将萃取得到的阴香籽油
先常压蒸馏,再减压蒸馏去除多余的杂质甲醇,得到
纯净的脱酸阴香籽油备用。测定经过甲醇多次萃取
后,阴香籽油酸值降为 1. 50 mg KOH /g 以下,符合制
备生物柴油的条件,即酸值小于 1. 50 mg KOH /g。
2. 5 阴香籽油转化制备生物柴油工艺条件优化
按照 1. 3. 5 方法,影响酯交换反应因素主要有:
甲醇和原料油的物质的量比(A)、催化剂(KOH)的
用量(B)、反应时间(C)、反应温度(D)等。为了选
择最佳反应条件,设计 4 个因素 3 个水平的正交试
验,具体如表 3。
表 3 阴香油生物柴油转化因素与水平设计
水平
油醇物质
的量比(A)
催化剂的
用量(B)/%
反应时间
(C)/h
反应温度
(D)/℃
1 1∶ 05 0. 8 1. 0 50
2 1∶ 06 1. 0 1. 5 60
3 1∶ 07 1. 2 2. 0 70
根据表 3 因素水平,设计正交试验表 L9(3
4) ,结
果如表 4。
表 4 L9(34)正交试验结果
序号 A B /% C /h D /℃ 转化率 /%
1 1∶ 05 0. 8 1. 0 50 87. 44
2 1∶ 05 1. 0 1. 5 60 91. 94
3 1∶ 05 1. 2 2. 0 70 90. 67
4 1∶ 06 0. 8 2. 0 60 95. 11
5 1∶ 06 1. 0 1. 0 70 92. 31
6 1∶ 06 1. 2 1. 5 50 94. 22
7 1∶ 07 0. 8 1. 5 70 92. 88
8 1∶ 07 1. 0 2. 0 50 93. 75
9 1∶ 07 1. 2 1. 0 60 94. 21
K1 270. 05 275. 43 273. 96 275. 41
K2 281. 64 278. 00 279. 04 281. 26
K3 280. 84 279. 10 279. 53 275. 86
k1 90. 02 91. 81 91. 32 91. 80
k2 93. 88 92. 67 93. 01 93. 75
k3 93. 61 90. 03 93. 18 91. 95
R 3. 86 2. 64 1. 86 1. 95
从正交试验结果可知,阴香籽油酯交换反应的
影响因素依次为:A > B > D > C,即油醇物质的量
比 >催化剂用量 >反应温度 >反应时间;阴香籽油制
备生物柴油最适宜工艺条件为:A2B2C3D2,即油醇物
质的量比 1∶ 6、催化剂(KOH)用量为油质量的1. 0%、
反应时间 2 h、反应温度 60 ℃。根据酯交换反应的最
佳条件进行重复试验,平均转化率为 96. 38%。
2. 6 生物柴油性能比较
按 1. 3. 5 方法进行测定阴香籽油生物柴油的各
项主要指标,与我国 0#柴油、GB /T 20828—2007《柴
油机燃料调和用生物柴油》相比,结果见表 5。
表 5 阴香生物柴油与 0#柴油、GB /T 20828—2007 指标比较
指标
阴香籽油
生物柴油
0#柴油 GB /T 20828—2007
闪点 /℃ 146 50 不低于 130
十六烷值 64. 82 46 不小于 49
馏程 /℃ 355 365 不高于 360
密度 20 ℃ /g·cm 0. 89 0. 85 0. 82 ~ 0. 90
机械杂质 /% 无 无 无
黏度 40 ℃ /mm2·s - 1 2. 8 2. 7 1. 9 ~ 6. 0
硫酸盐灰分 /% 0. 01 0. 02 不大于 0. 02
含水量(质量分数)/% 痕迹 痕迹 不大于 0. 05
铜片腐蚀(5 ℃,3 h)/级 1 1 不大于 1
酸值 /mg KOH·g - 1 0. 16 0. 55 不大于 0. 80
10%蒸余物残炭 /% 0. 25 0. 3 不大于 0. 3
硫含量(质量分数)/% 无 0. 005 不大于 0. 005
冷滤点 /℃ 4 5 报告
游离甘油(质量分数)/% 未检出 无 不大于 0. 02
总甘油(质量分数)/% 未检出 无 不大于 0. 24
氧化安定性 110 ℃ /h 3 - 不小于 6
85
第 30 卷第 9 期 董振浩等 阴香籽油超声提取及其制备生物柴油的研究
从表 5中可看出,阴香籽油生物柴油的各项性能
指标与我国 0#柴油和 GB/T 20828—2007《柴油机燃料
调和用生物柴油》很接近。硫酸盐灰分含量低于我国
0#柴油,硫质量分数未检出,污染小,更清洁;闪点高(
146 ℃)、安全性好;由此可见,阴香籽油转化制备的
生物柴油是一种安全、绿色的生物能源。
3 结论
3. 1 阴香籽油的最佳超声提取工艺为:在常温条件
下,超声功率 105 W、提取时间 15 min、料液比 1∶ 20,
提取率为 58. 99%。
3. 2 阴香籽油脂肪酸的主要成分有癸酸(10. 38%)、月
桂酸(84. 21%)、十四碳酸(1. 38%)、棕榈酸(0. 47%)、
油酸(1. 48%)、亚油酸(0. 91%)、亚麻酸(0. 39%)等 10
种脂肪酸组成;理化性质为酸值 25. 42 mg KOH/g、碘值
3. 72 g I2 / l00g、皂化值 252 mg KOH/g、折光率 1. 450 5,
符合制备生物柴油的标准。
3. 3 阴香籽油制备生物柴油最适宜工艺条件为:油醇
物质的量比 1∶ 6、催化剂(KOH)用量为油质量的1. 0%、
反应时间 2 h、反应温度 60 ℃,转化率为 96. 38%。
3. 4 阴香籽油生物柴油的各项性能指标与我国 0#
柴油和 GB /T 20828—2007《柴油机燃料调和用生物
柴油》接近,闪点高(146 ℃)、安全性好、十六烷值
(CN)高、燃烧性能好。由此可见,阴香籽油转化制
备的生物柴油是一种安全、绿色的生物能源。
参考文献
[1]蒋剑春,杨凯华,聂小安,等.生物柴油研究进展[J].中国
能源,2006,26(2) :36 - 39,18
[2]盛梅,李为民,邬国英,等.生物柴油研究进展[J].中国油
脂,2003,28(4) :66 - 70
[3]周良虹,黄亚晶.国外生物柴油产业与应用状况[J].可再
生能源,2005(4) :62 - 67
[4]杨志玲,王开良,谭梓峰.值得开发的几种野生木本油料
树种[J].林业科技开发,2003,17(2) :41 - 43
[5]冀星,李黑虎,张小豹,等.中国生物柴油产业发展战略思
考[J].中国能源,2006(5) :36 - 41
[6]蔡亚林. 我国正成为世界森林产业大国[J]. 经济,2008
(1) :114 - 115
[7]刘光斌,刘苑秋,黄长干,等.白檀油的理化性质及其制备
生物柴油的研究[J].中国粮油学报,2011,26 (3) :64 -67
[8]史亚亚.樟树籽油制备轻质型生物柴油[D].南昌:南昌大
学,2008
[9]毛绍春,李竹英,李聪麻. 疯树籽油制备生物柴油及应用
研究[J].中国油脂,2007,32 (7) :40 - 42
[10]中国科学院植物研究所. 中国高等植物图鉴[M].北京:
科学出版社,1983
[11]张忠华,梁士楚,胡刚.桂林喀斯特石山阴香群落主要种
群的种间关系[J].山地学报,2007,25(4) :475 - 482
[12]刘秀萍. 阴香抗逆性研究[D]. 南昌:江西农业大学,
2011
[13]张万里,乔润香,尹飞,等. 13 种植物提取物对 5 种果蔬
病原真菌的抑菌活性[J]. 华南农业大学学报,2009,30
(2) :40 - 43
[14]甘典华,王朝阳,潘英明,等. 阴香种子油脂的提取及应
用[J].广西师范大学学报:自然科学版,2009,27(1) :
50 - 53
[15]严伟,李淑芬,田松江. 超声波协助提取技术[J].化工进
展,2002,21(9) :649 - 651
[16]刘光斌,黄长干,刘苑秋,等.黄连木油的提取及其制备生
物柴油的研究[J].中国粮油学报,2009,24(7) :84 -88
[17]刘大川,余珠花,刘金波,等. 麻疯树籽油溶剂萃取脱酸
工艺的研究[J].中国油脂,2005,30(6) :26 - 28.
[18]中国石油化工股份有限公司科技开发部编.石油和石油
产品试验方法标准汇编(上) [G]. 北京,中国标准出版
社,2005
[19]Krisnangkura K. A simple method for estimation of cetanein-
dex of vegetable oil methyl ester[J]. Journal of the Ameri-
can oil Chemists’Society,1986,63(4) :552 - 553
[20]罗艳,刘梅.开发木本油料植物作为生物柴油原料的研
究[J].中国生物工程杂志,2007,27(7) :68 - 74.
Ultrasonic Extraction of Cinnamomum Burmannii and
Preparation of Biodiesel
Dong Zhenhao1 Liu Guangbin1 Zhao Xiaoxia1 Liu Hengrao1 Liu Yuanqiu2
Huang Zhong1 Hu Dongnan2 Dai Runying1
(Applied Chemical Institute,Jiangxi Agricultural University1,Nanchang 330045)
(College of Landscape and Art,Jiangxi Agricultural University2,Nanchang 330045)
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中国粮油学报 2015 年第 9 期
Abstract The ultrasonic extraction conditions and biodiesel preparation of Cinnamomum burmannii seed oil
have been researched. The results showed that the optimal conditions of oil ultrasonic extraction were as follows:pe-
troleum ether as extraction solvent,seed and petroleum ether volume mass ratio of 1∶ 20,ultrasonic extraction time of
15 min,ultrasonic power 105 W,and extraction yield of 58. 99% . The various physicochemical properties of the oil
were as follows:acid value of 25. 42 mg KOH /g,iodine value of 3. 85 g I2 / l00 g,saponification value of 282 mg
KOH /g and refractive index of 1. 450 5. The fatty acids of oil mainly contained 10 categories of fatty acids such as
kwai acid (10. 38%) ,lauric acid (84. 21%) ,myristic acid (1. 38%) ,palmitic acid(0. 47%)oleic acid
(1. 48%) ,linoleic acid (0. 91%) ,linolenic acid (0. 39%) ,palmitoleic acid (0. 012%) ,stearic acid
(0. 090%)and arachidic acid (0. 046%). Carbon chain length of fatty acids among these fatty acids was in range of
C10 ~ C20 and for the C12 ~ C20 fatty acids,the content was 89. 62% . Linolenic acid was 0. 39%,which was less
than 12% . 18 carbon four acids have not been excluded;fatty acid composition,mass fraction and physicochemical
properties could meet biodiesel standards. Obtained from EMBED Equation. 3 (3 EMBED Equation. 3 (MERGE-
FORMAT)orthogonal tests,the optimal conditions of the biodiesel preparation for cinnamomum burmannii oil trans-
esterification were detected to be as follows:oleyl alcohol molar ratio of 1∶ 6,catalyst dosage of 1. 0% for oil mass,
reaction time of 2 h,reaction temperature at 60 ℃ and conversion ratio of 96. 38% . The detection results showed
that the cinnamomum burmannii biodiesel performance index was close to those of 0# diesel and GB /T 20828—2007
〈Diesel Engine Fuels Blended Use of Biodiesel〉. Thus it should be a sort of safe and green biological energy.
Key words cinnamomum burmannii seeds oil,ultrasonic extraction,
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
biodiesel
(上接第 38 页)
[14]Liu Q,Donner E,Yin Y,et al. The physicochemical prop-
erties and in vitro digestibility of selected cereals,tubers
and legumes grown in China[J]. Food Chemistry,2006,99
(3) :470 - 477
[15]王鸿飞,樊明涛. 绿豆种子蛋白质和氨基酸组成特性的
研究[J]. 江苏理工大学学报:自然科学版,2000,21
(3) :39 - 41
[16]Addo K,Xiong Y L,Blanchard S P. Thermal and dynamic
rheological properties of wheat flour fractions[J]. Food Re-
search International,2001,34(4) :329 - 335.
Investigations on the Rheological Properties and
Thermal Properties of Wheat - Mung Bean Blend
Pang Huimin Chen Yun Zhao Siming Li Jiangtao Xiong Shanbai
(College of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070)
Abstract The mung bean - wheat composite flours has been researched on properties of dough formation,rheo-
logical properties,thermodynamic properties by farinograph,extensograph,dynamic rheological and DSC,in order to
support the processing and quality control of mung bean - wheat composite food. The results showed that the addition
of mung bean flours had a significant effect on wheat - mung bean composite flours;along with the increasing of dos-
age of mung bean flours,water absorption,development time,stability time,evaluation values of dough decreased,
while weakening slope increased;max resistance,elongation of dough decreased;enthalpy decreased nonlinearly,
gelatinization point increased;G,G″ and viscoelasticity of dough decreased.
Key words mung bean flour,wheat flour,rheological properties,thermal properties
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