米糠副產(chǎn)物的高附加值利用.pdf

1、酸化油是稻米的米糠加工堿煉精制過程中產(chǎn)生的大量廢棄油脂。在過去它常常被用作提取粗脂肪酸。然而，事實(shí)上其中含有大量的脂肪酸和一定含量的谷維素與不皂化物。隨著對廢棄油脂的再利用與綜合利用，酸化油的高值化利用引起了人類的關(guān)注。
　　 本文首先嘗試了多種方法研究酸化油中主要的組成成分。之后，對酶法催化米糠蠟制備脂肪醇的進(jìn)行探索。最后，對其中大量的脂肪酸利用與谷維素的提取分別進(jìn)行了研究，并進(jìn)行了方法的耦合比較。確立了酶法催化脂肪酸與甲醇酯

2、化，產(chǎn)生脂肪酸的甲醇酯，再與谷維素的提取方法結(jié)合，作為一種新型的酸化油利用方法，并驗(yàn)證了其可行性。具體研究內(nèi)容如下:
　　 首先，建立一種用氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)方法與超臨界CO2萃取結(jié)合的方法分析米糠酸化油中的不皂化物（角鯊烯、甾醇和脂肪醇）。分別以角鯊烯的標(biāo)準(zhǔn)品，甾醇的標(biāo)準(zhǔn)品，十六碳的脂肪醇標(biāo)準(zhǔn)品，將相應(yīng)物質(zhì)的含量通過標(biāo)準(zhǔn)曲線測定出來。結(jié)果表明，角鯊烯在米糠的酸化油中，占有比率為0.11％;而米糠酸化油中的甾醇則為1.16％

3、;其余的脂肪醇類物質(zhì)含量經(jīng)測定為2.21％。同時(shí)，用GC測定FFA，以油酸作為參比物、十二烷作為內(nèi)標(biāo)物，測得酸化油中含有3/4的脂肪酸。而油中磷脂的含量測定，則采用甲醇結(jié)合醋酸萃取與消解法，最終確定酸化油中含有的磷脂含量較少，僅存在0.33％。
　　 其次，在中國，米糠加工過程中的副產(chǎn)品米糠蠟的高附加值利用一直沒有得到足夠的重視。事實(shí)上，米糠蠟可以被作為制備高級脂肪醇的優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的原料。本文研究了Candida sp.99-125

4、脂肪酶在低溫條件下，催化米糠蠟的水解制備高級脂肪醇;以及TL-IM脂肪酶在高溫條件下，催化米糠蠟醇解制備高級脂肪醇的方法。本文重點(diǎn)研究了在正庚烷溶劑體系下，使用異辛醇作為醇解劑，TL-IM脂肪酶催化米糠蠟醇解。本文研究涉及不同鏈長的醇解劑類型、反應(yīng)溫度、酶量、底物質(zhì)量比、初始水含量等內(nèi)容。結(jié)果表明最優(yōu)的反應(yīng)條件為:2g米糠蠟，酶量為底物質(zhì)量的20％，16g正庚烷，異辛醇與糠蠟質(zhì)量比2∶1，5％的外加水（相對于米糠蠟的質(zhì)量），反應(yīng)溫度60

5、℃。酶使用批次可達(dá)8次，但前四批次能維持在70％以上轉(zhuǎn)化率。TL—IM脂肪酶被首次應(yīng)用到酶法催化米糠蠟制備高級脂肪醇，確定了最優(yōu)反應(yīng)體系，并且在最優(yōu)反應(yīng)條件下，脂肪酶表現(xiàn)了很高的酶催化活力與選擇性。值得說明的是，反應(yīng)的另一產(chǎn)物是異辛醇酯，其中異辛醇棕櫚酯也是化學(xué)工業(yè)中常用的物質(zhì)，使得整體的附加值再次提升。
　　 最后，研究了從酸化油中提取粗谷維素同時(shí)酶催化脂肪酸(FFA)產(chǎn)脂肪酸甲酯(FAME)的方法。甲酯蒸餾或萃取的方法提取谷

6、維素、甾醇，需保護(hù)雙鍵等易氧化結(jié)構(gòu)。脂肪酸甲酯化雖然降低了蒸餾溫度，理論上降低蒸餾溫度，減少熱敏性物質(zhì)的破壞，且蒸餾甲酯仍然需要較高的溫度。過程不穩(wěn)定，且常有焦糊的氣味產(chǎn)生。因此，方法調(diào)整為加入預(yù)處理。利用NaHCO3調(diào)節(jié)pH至8.0（首次應(yīng)用NaHCO3于谷維素提取中）。針對預(yù)處理上層甲醇溶液，加入正己烷萃取脂肪酸，最后加入脂肪酶Candida sp.99-125催化FFA為FAME。在有正己烷萃取劑殘留的情況下，最高轉(zhuǎn)化率能達(dá)到85