植物油生产长链脂肪酸钙盐工艺参数优化研究

论文摘要

本文以棕榈油、大豆油和菜籽油等天然植物油为原料,对长链脂肪酸钙盐制备工艺中主要参数进行了优化,系统研究了植物油生产长链脂肪酸钙盐的皂化工艺和复分解工艺。在皂化工艺优化研究中,以棕榈油、大豆油、菜籽油为原料进行单因素试验,研究了皂化温度、皂化时间、水油比及超碱量对3种油脂皂化率的影响。结果表明,皂化温度、皂化时间和水油比是影响油脂皂化率的三个最主要因素。在此基础上,采用四因素二次回归正交旋转组合设计对工艺参数进行了优化,建立了油脂皂化率与皂化温度、皂化时间、水油比及超碱量之间关系的回归方程。对回归方程的优化分析表明,皂化温度与皂化时间对皂化率的影响大于水油比及超碱量的影响;皂化反应温度与水油比的交互作用最显著;棕榈油、大豆油、菜籽油的优化皂化工艺为:皂化温度100℃,皂化时间3h,超碱量分别为6%、8%、4%;水油比为7;验证结果表明,计算值与试验值拟合较好。利用皂化反应得到的不同脂肪酸钠盐与氯化钙溶液发生复分解反应,以产品得率为考核指标,对复分解工艺进行了系统研究。通过单因素试验考察了复分解反应温度、脂肪酸钠用水量及超盐量等因素对长链脂肪酸钙盐得率的影响。结果表明:三种因素对产品得率都有较大影响。在此基础上,应用三因素二次回归正交旋转组合设计对复分解工艺进行了优化研究,建立了产品得率与反应温度、脂肪酸钠用水量及超盐量之间关系的回归方程。回归方程的优化分析表明,脂肪酸钠盐用水量对产品得率的影响最大;复分解反应温度与脂肪酸钠盐用水量之间的交互作用显著;棕榈油、大豆油、菜籽油的优化复分解工艺为:复分解反应温度分别为64.59℃、64.57℃、64.55℃,脂肪酸钠用水量为油重的7.58倍、7.58倍、7.57倍,超盐量分别为12.73%、12.78%、12.80%;验证结果表明,回归方程的计算值与试验值吻合程度较高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 文献综述
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 油脂的结构、性质及工业用途
• 1.2.2 脂肪酸钙盐的研究进展
• 1.2.3 脂肪酸钙盐加工工艺的研究进展
• 1.2.4 存在的主要问题
• 1.3 主要研究内容
• 2. 植物油生产长链脂肪酸钙盐皂化工艺优化研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 原料、试剂及仪器
• 2.1.2 测定方法
• 2.1.3 试验设计
• 2.1.4 试验方法
• 2.1.5 数据分析及处理
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 单因素试验结果及分析
• 2.2.2 四因素二次回归正交旋转组合试验结果及分析
• 2.2.3 植物油皂化反应最优工艺确定
• 2.3 小结
• 3. 植物油生产长链脂肪酸钙复分解工艺优化研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 原料、试剂及仪器
• 3.1.2 试验设计及试验方法
• 3.1.3 测定方法与评价指标
• 3.1.4 数据分析及处理
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 单因素试验结果及分析
• 3.2.2 三因素二次回归正交旋转组合试验结果及分析
• 3.2.3 植物油复分解反应最优工艺确定
• 3.2.4 产品主要性能指标测定
• 3.3 小结
• 4. 总体讨论与结论
• 4.1 总体讨论
• 4.1.1 植物油生产长链脂肪酸钙盐皂化工艺参数优化研究
• 4.1.2 植物油生产长链脂肪酸钙盐复分解工艺参数优化研究
• 4.1.3 二次正交旋转组合设计与响应面分析法[66,67]
• 4.2 今后的研究领域
• 4.3 全文结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文