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机械提取和燃料性质评价Hura crepitans籽油

*通信:

Otoikhian SK化学工程技术部门,Auchi理工Auchi,埃多州,尼日利亚,电话:2348029320114;电子邮件:kev4za@yahoo.com

文摘

Hura crepitans种子(高碳钢)h . crepitans树被收集和提取机械压力机恒压的N / 25平方米。用近似的一项研究中,元素和脂肪酸含量的石油使用标准分析技术研究。结果表明酸值8.49 mg·KOH / g,闪点249°C,浊点11°C,倾点6°C,密度919.38公斤/立方米,运动粘度59.88春秋国旅,含硫0.0174%,水和剩余2.686%,褐色的颜色,游离脂肪酸4.15%,碘值164.34 g / 100,皂化值236.12 mg·KOH / g,免费甘油0.614%,总甘油8.253%,石油产量比例38.40%。的结果燃料属性揭示其潜在的可行性生物柴油原料。

关键字

Hura crepitans树;分析技术;螺旋压力机;燃料属性

介绍

大多数尼日利亚石油作物没有经济剥削;他们中的许多人被视为废物或没有得到充分利用1]。Hura crepitans植物一棵常青树Euphobiaceae家庭通常种植在城市和村庄的尼日利亚,尽管其丰度仍被充分利用(1]。籽油的特点但绝大多数没有充分评估(2尼日利亚),这是特别有效的植物的最广泛的分布范围在非洲大陆3]。h . crepitans属于这群充分利用植物在尼日利亚(2,4]。他们是美国最大的热带树木(5)和很有趣的形似南瓜种子胶囊爆炸,发出巨大的响声,散射的种子。它们有时大道树种植在有毒的叶子,但缺点树皮、种子和胶囊的爆炸,有力量足以伤害人或牲畜。胶囊爆炸驱散种子14米(5]。这是由人类引入非洲作为一个阴影植物(5]。水果是胶囊,3厘米到5厘米长,5厘米直径8厘米。16个心皮排列完全围绕中心轴,种子被夷为平地的15毫米直径25毫米。低地热带,亚热带湿润森林栖息地是与树有关;其庞大的种子可以发芽,生长在深阴影使植物入侵未分配森林。h . crepitans本质上是不普遍栽培的油籽像花生,大豆、棕榈果和棕榈种子在尼日利亚(6]。

在最好的情况下他们可以被允许浪费走了。通常种植在尼日利亚遮荫。渔民声称使用奶腐蚀性sap毒鱼,它不是一个树粗心。所有的热带树木都没有更好的物理或者化学击退粗心的处理。可能有的有毒乳胶和高度爆炸性胶囊发现最有趣的和值得研究的7,8]。合法的被提出了使用植物油的可能的影响燃料在石油换食品的价格9),因此,本研究旨在提取原料油h . crepitans种子和检查其理化性能,观察其生存能力的特定目标作为一个潜在的非食用原料生产生物柴油。

文献综述

籽油提取

分离的石油来自油籽油的利用率的主要过程。使用过程的质量和数量直接影响石油以及蛋白质从油籽获得。基本上有两种方法从其油籽油分离的。溶剂萃取和石油机械的表情。溶剂萃取法,溶剂被带入密切接触石油存在于种子的油籽,溶解在溶剂蒸发,后来恢复了。LD乐动体育官网采用第二种方法,在本研究中,预处理的油料是通过螺旋压力机,剪切的组合压力和热或剪切压力只用于粉碎油籽释放石油。目前,溶剂萃取法是最受欢迎的石油从大豆分离的方法,主要是因为该方法的提取效率高(99%以上)以及其能力来处理大量。这种方法的主要缺点是,除非高度复杂的设备,适当的卫生条件,维护和控制工艺参数,豆粕的质量不会产生足够的可持续人类消费(10]。这是针对化学溶剂残留的痕迹留在餐超出可接受水平的可食用的成绩。溶剂萃取比机械更高效表达相比,可以获得超过99%采油与后者70%到80%。替代oilseparating方法,如机械石油表情,似乎有潜力产生化学自由和edible-grade脱脂大豆粉适合人类消费(11]。然而,机械oil-expression设备和流程目前未被认为是适合这个目的,因为他们的石油提取效率相当低(< 70%的石油开采)。这些需要改进的不超过5%的石油仍在经原油清除餐这个过程在经济上是可行的(11]。

籽油的组成

甘油三酸酯的主要成分是植物油和动物脂肪。甘油三酸酯的密度比水低(它们浮在水面上),和在正常的房间的温度可能是固体或液体。当固体时,他们被称为“脂肪”或“黄油”,当液体他们被称为“油”。甘油三酸酯,也叫三酰甘油是一种化学化合物形成一个分子的甘油和三种脂肪酸(12]。脂肪是甘油的基础,化学公式可以说明了如下所示的形状。每一个这种形状的武器可以与脂肪酸结合,建立一个分子所示甘油符号(图1和2)。

由于其组成方式的建立,这种形式的化学物质被称为甘油三酯,和所有油脂的混合物组成这些甘油三酸酯(图3)。许多不同的脂肪酸的存在,在很大程度上,特定的油或脂肪的性质取决于实际的脂肪酸存在于个体甘油三酯分子(13]。其中一些组件的脂肪酸超过他人,他们都可以与甘油混合“手臂”。

有三种不同类型的脂肪酸:单不饱和脂肪和多不饱和,饱和。饱和脂肪酸:最简单的形式是脂肪酸组成的线性链的碳原子与一群提供了酸性性质。例子是月桂,十四、十六烷酸和硬脂酸。它们含有不同数量的碳原子(图4)。

这些脂肪酸固体在正常环境温度下和他们的存在高比例的甘油三酸酯的混合物可能会使其固体(13]。单不饱和脂肪酸,有时显示碳原子链包含化学家所说的双键。脂肪酸只有一个双键结构是单一不饱和,一个例子就是油酸与硬脂酸(18个碳原子13]。多不饱和脂肪酸是由两个或三个双键和多不饱和。亚麻油酸和亚麻酸是常见的例子。他们有相同数量的碳原子为硬脂酸但亚油酸有两个双键和亚麻酸有三个(13]。的关系脂肪酸与18个碳原子之间(C18酸)可以表示为所示图5。

可以看出一个双键的存在降低了熔点(13]。因此,甘油三酸酯混合物含有高比例的单一不饱和或不饱和脂肪酸可能是液体在大气温度(图6)。这些甘油三酯的许多发现在棕榈油(13]。

整体的甘油三酯组成,棕榈油在热带的温度但固体液体或半固体在温带气候。

籽油的恶化

分析化学家能够衡量的总体比例不同脂肪酸存在于油或脂肪。油的脂肪酸组成往往是油料从它的特征提取(13]。以下两种类型的恶化可能发生在存储条件差:氧化,当脂肪被空气中氧气;和水解,当脂肪被水攻击(13]。通常水解发生在酶的存在,自然存在于油料,或存在于模具上生长。水解可以发生在油籽和提取石油。油籽中水解加速了模具的存在。因此非常重要干油籽的湿度不鼓励模具增长(13]。从优质油料的游离脂肪酸值被发现是非常低的,因此,游离脂肪酸含量石油作为指南油质量的恶化程度。椰子石油从高质量的干椰子肉可以游离脂肪酸值约为0.1%到0.2%,但更高价值的5%可以发生在石油从劣质干椰子肉13]。甚至优质石油将很快恶化如果它包含油籽残留或存储在湿鼓。为了避免恶化,种子粒子碎片应该从石油中删除后尽快提取和认证石油应该存储干洗容器(13]。

材料和方法

材料

的种子h . crepitans收集的前提Auchi科技专科学校和郊区北部的埃多州,尼日利亚。使用的所有试剂均为分析纯从SIGMA-ALDRICH获得化学有限公司,美国。

方法

提取h . crepitans籽油(HCSO):液压机方法在本研究中提取的油h . crepitans从它的种子14]。提取过程是在一个简单的流程图如下所示(图7):

的种子h . crepitans从Owan-East收集本地吗当地政府江户的状态。成熟的豆荚被太阳晒干了三天前在环境温度和存储袋使用。干燥期间大部分的豆荚爆炸带来的种子坚果通过爆炸机制。少数的不可能爆炸自己后来袋装和锤生病剥皮种子坚果的豆荚。种子坚果坚果壳和内核组成的集体选择了在一起,经过晒干的两(2)天,使简单的shell恢复内核。干燥后两天种子坚果用木槌本地炮击和石头再次得到的白色内核是太阳晒干的3天,以消除多水的水分存在于内核之前磨。这干燥操作进行缓解研磨和去除水分。干内核就碎;这是有效地减少颗粒大小,允许石油内容容易排出。磨后,压皱的内核是袋装穿孔袋用粗棉布制成的。 The sack was initially weighed before loading the crushed kernel [14]。然后装入袋是放在锅的50吨液压机的机器。螺杆手柄调整施加压力25 N / m²袋上通过移动可移动的板靠近固定板载着锅(10,11,13]。石油在碎内核通过穿孔驱逐室在盘成一个水库。施加很大压力后,油滴到水库终于停了下来,蛋糕留下的重量和储层石油收集记录根据Wiemer et al。14)报告。最后的石油回收然后用于计算的重量百分比收益率为遵循。

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理化分析提取h . crepitans籽油(HCSO)

脂肪酸甲酯分析:原油提取了免费的水通过过滤无水硫酸钠盐。从石油中提取被溶剂/溶剂混合物用旋转蒸发器。脂肪酸饱和,mono和多不饱和分析后进行修改采用AOAC公认的965.49和996.06采用AOAC公认的正式方法。

50毫克的石油样本皂化(酯化)5分钟在95°C 3.4毫升的0.5 KOH在干燥的甲醇。混合物是盐酸中和使用0.7米,3毫升的甲醇添加硼triflouride 14%。混合物加热5分钟在95°C实现完整的甲基化过程。脂肪酸甲酯是三次从混合物中提取与正己烷蒸馏而成。内容集中1毫升的天然气色谱法分析和1μl注射进样口的GC。的色谱法所附的条件的分析在分析打印(16]。

闪点分析:样品在实验室干在板凳上移除水样品中水分的痕迹。干样本注入杯马克和随后的测试人员的更换杯和杯覆盖左手指向的左前角测试单元。搅拌器驱动程序被安装到测试人员正确和随后的连接电阻温度计探头。火焰和指示灯由照明和通风的屏幕被关闭(17]。测试人员穿上,加热器温度调节和转换与测试人员同时搅拌器在同质性。flash发生在大量观察火焰杯和温度发生这种情况被记录作为油的闪点样本(17]。观察燃点温度的石油燃烧后持续闪点的样本被记录。火的温度记录的样本。

倾点分析:样品均质,涌入测试jar马克水平。jar被关闭紧密的软木携带高倒温度计放置3毫米以下的表面油。盘放置在底部的夹克和垫环放置在罐子底部的25毫米。然后测试jar放在夹克。石油被允许冷却没有干扰,避免虚假的结果。夹克被仔细的测试jar和倾斜,从而确定是否有运动的石油。程序以这种方式继续,直到一个点的油在测试罐子里没有显示出运动当测试罐子在水平位置5秒(17]。

运动粘度分析:洗澡是在操作温度通过调节和维持热固性浴的温度。宽阔的毛细管粘度计管被选为分析。样本N200筛过滤删除相关的固体颗粒。带电粘度计被允许呆在浴缸足够长的时间达到测试温度。吸入被用来调整的头水平测试样品在毛细管中的位置的仪器约5毫米前的第一个时间标记。与样品自由流动,测量是0.2秒,半月板通过所需的时间从马克第二(第一次17]。

酸值分析:油中溶解样品0.40 g 5.0毫升1:1混合的乙醇乙醚瓶100毫升容量能力。混合均质和被允许呆在板凳上,直到指标补充道。夹杂着添加酚酞指示剂之后(17]。

密度/比重分析:样品均质和40毫升是注入清洁500毫升量筒,气泡是避免在浇注。温度控制,以避免依靠气缸的墙。液体比重计静止时,阅读是(17]。

色彩分析:两个参考列填满蒸馏水标志。示例列填满了马克和被放置在两个参考列在设备之间的隔间。而闭一只眼睛和调整设备上的两个旋钮,观察平衡阅读知道当系统会给色的病例中没有区别。颜色的值被记录。

浊点分析:使用高精度的方法确定浊点云点计组成的全反射的波导传感器类型、波导传感器包括一个波导发病率有一个通道,一个通道和检测表面出现衬底,形成发生率通道和通道沿着检测表面相交,出现一个入射光纤连接到出现通道;和一个冷却/加热意味着接触波导传感器冷却/加热波导传感器所需的LD乐动体育官网温度范围内,该方法包括的步骤17]:

•放置样品检测表面;

•将光引入光纤发生率,从而将光引入入射通道;

•探测光在光纤出现,出现的光接收通道;

•冷却/加热波导传感器使用冷却/加热手段,从而冷却/加热样品;和

•确定发生光的全反射的温度出现光纤检测,样品的浊点温度。

甘油分析:方法是基于修改的ASTM D7637甘油含量的低温氧化油样品的高碘酸钠元在强酸性介质。在反应中产生的甲醛和甲酸被用于测量甘油含量用氢氧化钠标准滴定溶液pH值8.1 -10。的定量测定甘油滴定方法级别的百分数表示。

水/残留分析:容器中的样本摇晃彻底填满之前两个离心管50毫升。50毫升的水饱和二甲苯是添加到每个管和随后的0.2毫升的乳化剂的解决方案。管停了下来,各自倒了混合后来放在水浴60°C几分钟。内容是离心10分钟1500转的速度。结合体积的水和杯子的底部残留是阅读和记录。内容没有搅拌的杯是返回到离心机,离心10分钟以同样的速度。过程是重复,直到体积的水和残渣连续两个阅读仍然保持不变。

硫分析:的消化样品10毫升整除测量到25毫升容量瓶的去离子水20毫升。Gelatin-barium氯化试剂(1.0毫升)补充道,后来是由与去离子水的体积。内容是混合彻底和允许30分钟。阅读是在30分钟内420海里在紫外可见分光光度计17]。

游离脂肪酸分析:过程包括油酸的浓度水平的测量在石油样品。95%的酒精的制备是通过测量酒精进入烧杯。酚酞(1.0%)准备到一个单独的烧杯和保持实验室的长凳上。还准备0.1 N的氢氧化钠标准溶液在一个锥形瓶。均质油样本的10.0克重300毫升容量的锥形烧瓶。这是紧随其后的热中和酒精进入烧杯的内容。几乎混合物加热到沸腾和滴定法是由氢氧化钠溶液的加入到终点。混合物被允许定居的烧瓶和粉色颜色观察样品在几秒钟之后(17]。

结果和讨论

表1显示的物理化学性质的结果h . crepitans籽油的酸值被发现8.49 mg·KOH / g,这个值获得h . crepitans籽油提取通过机械技术在这项研究中被观察到的高相比,获得的价值麻疯树籽油(0.95 mg·KOH / g),丝瓜圆柱籽油(3.72 mg·KOH / g),Chrysophyllum albidum籽油(2.87 mg·KOH / g),绿色海藻籽油(0.374 mg·KOH / g)和蓖麻籽油(8.49 mg·KOH / g) (18),但低于27.09毫克·KOH / g报告h . crepitans通过溶剂萃取(籽油提取19]。

表1:的物理化学性质h . crepitans籽油。

籽油的闪点被发现249°C。这个值低于新鲜的报道麻疯树籽油(204°C) [18]。籽油的云点和倾点被发现分别是11°C和6°C,浊点和倾点低于15°C和0°C分别报告麻疯树籽油(18]。的密度h . crepitans籽油用于这项研究发现0.91938克/厘米³这是低于0.94克/厘米吗³(19)和0.8711克/厘米³(2)报告h . crepitans籽油提取的在他们的实验中,也低于0.9186克/厘米³,0.9169克/厘米³和0.9090克/厘米³(6]从种籽油中提取的报道Cucumeropsis鸡蛋果,橡胶树取代巴西橡胶树和素类分别。运动粘度被发现59.88春秋国旅在40°C和明显高于36.02春秋国旅在40°C报告麻疯树籽油(18]。硫磺含量是0.0174%,这个值低于0.0310%20.)报告Cucumeropsis mannii植物油。石油产量h . crepitans籽油被发现是38.40%。这个值低于51%21)和53.61% (19)报告h . crepitans籽油提取的样本通过溶剂萃取,在这项研究中使用的方法(机械提取)中提取的原油样品h . crepitans籽油是没有杂质从溶剂中使用的溶剂萃取方法可能mal酯交换过程(10,11),但屈服值被发现高于21.57% (18,22)报告Chrysophyllum albidum籽油。近似构成;水和剩余价值被发现2.686%,这个值低于8.02%1)报告h . crepitans籽油提取的样本实验。碘和皂化值是164.34克/ 100和236.12 mg·KOH / g,皂化值低于294.04毫克·KOH / g (2)报告h . crepitans籽油碘值时明显低于82.56克/ 100 (18)报告丝瓜圆柱籽油和119.76克/ 10018绿藻)报道。

表2显示了脂肪酸的h . crepitans籽油提取机械方法在本研究中。结果(%)油酸和亚油酸的结果分别是20.225%和65.997%,这两种脂肪酸被认为是在石油丰富的种子样本总成分的86.222%。获得的结构百分比为油酸和亚油酸是观察报告的早些时候分别高出6.138%和8.265%h . crepitans籽油样品由Oyeleke et al。1]。油的价值被发现(低于53.4%和26.9%23)报告Thevetia peruviana石油和布什(牛奶)h . crepitans石油分别,而亚油酸(高于19.03%和36.6%23)分别报告t . peruviana石油和布什(牛奶)h . crepitans石油。软脂酸、硬脂酸和亚麻酸被发现低但在样本可测量的量。的棕榈酸含量h . crepitans籽油是8.184%,低于14.398%的报道麻疯树curcas籽油(23]但高于0.389% (1]报道的h . crepitans籽油样本和19.10% (23)报告t . peruviana布什(牛奶)石油。适量的硬脂酸含量(3.299%)被发现,被发现低于7.3%的报道t . peruviana石油(23),而亚麻酸被发现非常低可测量的量2.295%被发现报告低于0.3%和0.8%t . peruviana石油和h . crepitans石油(分别23]。脂肪酸组成h . crepitans籽油,显示总饱和脂肪酸成分的11.48%符合8.994,35.2和18.92%的总饱和脂肪酸组成(19,23,24)报告h . crepitans籽油,但总不饱和脂肪酸88.52%被发现的价值高于66.483%,64.9%和52.46%总不饱和脂肪酸(19,23,24)报告h . crepitans籽油。26.9%和73.1% [23)总饱和和不饱和脂肪酸总量都报告t . peruviana石油分别。可能的差异可能来自于不同的GC光谱法用于实现这些结果。

表2:脂肪酸组成(wt %)h . crepitans籽油。

结论

这项研究提供足够的数据和有用信息的特征h . crepitans籽油,这是一个低价值和非食用农产品种植在尼日利亚。因此,没有竞争的食物链。结果从理化性质及其脂肪酸组成揭示了潜在的可行性h . crepitans籽油作为生物柴油非食用原料。

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