1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 注射用油精炼工艺的研究 所在学院 专业班级 生物工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘要 : 本文介绍了注射用茶油的开发意义，以及根据注射用油的质量要求，对已经达到食用标准的精制茶油进行进一步精炼工艺 的研究。本文 以中国药典和中华人民共和国国家标准为参照 , 通过单因素试验和正交试验确定 最佳的脱色工艺条件，即 在锥形瓶中加入适量山茶油，并加入占油重 3的 活性炭， 置于 60 恒温振荡器 上以 160r/min的速度加热搅拌 30min，进行脱色 。通过以上处理，食用茶油达到了中国药典中注射用油的质量标准。 关键词 :
2、注射用油；山茶油；精炼；脱色；正交试验 II Abstract: This article describes the development significance of camellia oil for injection. And in accordance with the quality requirements of oil injection, the article has the further refining process of the research for the camellia oil, which has reached the food standard
3、s.Refer to the pharmacopoeia and the National standard, this text do the experiments with the single factorial experiment and the orthogonal experiment. Then, we find the best decolor condition. It is that taking appropriate amount camellia oil into a erlenmeyer flask, adding into active carbon 3 pe
4、r cent at the oils weight, putting at the constant temperature oscillator at 60 with 160r/min, and last 30 minutes. Through with the treating upwards, the edible camellia oil reach the injection oils standards in pharmacopoeia. Keywords: injection oil; camellia oil; refinement; bleaching; orthogonal
5、 test 目 录 摘要 Abstract 1 绪论 - 2 1.1 选题的背景和意义 - 2 1.1.1 选用茶籽油为材料 -1 1.1.2 注射用油的发展前景 -1 1.2 茶籽油的提取和精炼工艺 - 3 1.2.1 茶籽油的提取 - 3 1.2.2 茶籽油的精炼工艺 - 3 1.2.3 注射用茶籽油的精炼工艺 - 4 2 实验部分 - 6 2.1 实验材料 - 6 2.1.1 原材料 - 6 2.1.2 实验仪器与试剂 - 6 2.2 实验方法 - 6 2.2.1 实验流程 - 6 2.2.2 原油的检测 - 7 2.2.3 原油的脱色 - 8 2.2.4 脱色油的检测 - 10 3 结
6、果与分析 - 11 3.1 原油的各 项理化指标检测结果记录及分析 - 11 3.2 山茶油原油的单因素实验结果 - 11 3.2.1 脱色单因素试验结果 -11 3.2.2 脱色正交试验结果 - 11 3.3 脱色 油的各项理化指标检测结果记录及分析 - 13 4 结论 - 14 致 谢 - 错误 !未定义书签。 参考文献 - 15 1 绪论 1.1 选题 的背景和意义 1.1.1 选用茶籽油为材料 一般而言 ,油茶籽整籽含油 25% 33% , 油茶籽含仁为 66% 72% , 仁含油 40% 60%;油分主要集中在油茶籽仁中 ,壳中含油甚少 ,通常在 0. 5%左右 1。 除水分外 ,油
7、茶籽仁主要由油分、淀粉、皂素和蛋白质组成 ,而油茶籽壳则主要由纤维素、半纤维素和木质素等组成。油茶籽仁中水分较高 ,壳中水分甚少 ,但色素较多 2。 茶籽油的凝固点低， 0 时还能保持液体状态；碘值较低，与其他液体植物油脂相比，在空气中不易氧化 (属于不干性油脂，碘值 100)，耐 储藏，保质期长 3。因此，茶籽油成为注射用油的先决条件比较优越。 茶籽油中油酸和亚油酸的含量高达 90%以上 ,其中油酸的含量达 80%以上 ,而饱和脂肪酸含量比其他各种食用油低得多。其亚油酸含量比例适宜，可防治皮炎、湿疹、水肿、皮下出血、脱发、神经功能下降等疾病，以及促进人体生长和胆固醇的正常代谢，提高人体免疫力
8、。因此非常适用于心脏病、血管硬化和高血压等病人食用，长期食用有利于防止血管硬化、高血压和肥胖等疾病4。茶籽油中还含有橄榄油所没有的特定生理活性物质，如山茶苷、山茶皂苷、茶多酚等，其中山茶苷有强心作用 ，山茶皂苷有溶血栓作用，能防治血管硬化所致的多种心脑血管疾病，而茶多酚具有降低胆固醇、化学预防肿瘤等多种作用 4。茶籽油中含有的微量萜烯类化合物赋予其特有的清香，而且茶籽油中生育酚的含量低于其他植物油，又不含山愈酸等难以被人体消化吸收的组分，也不含对人体有害的黄曲霉毒素 B、芥酸和棉酚等 5。茶籽油的甲醇提取物中含有丰富的抗氧化活性和生物活性化合物，主要为芝麻素和一种新型化合物： 2,5-双苯并
9、1,3二氧杂环戊烯 - 5 -基四氢 -呋喃并 3,4 -d 1,3二恶英。它们在 抑制 H2O2 诱发红细胞 体內的活性氧（ ROS）的生成，延缓 AAPH诱发红细胞溶血的现象，以及延迟低密度脂蛋白（ LDL）氧化形成共轭双烯的时间登方面具有专业的作用 6。 当今社会， “三高 ”人群比例逐年攀升，肿瘤、动脉粥样硬化等疾病日渐泛滥，茶籽油等由此功效的油脂的推广也显得越来越重要。 1.1.2 注射用油的发展前景 油脂是人体必需的六大营养素之一，含有人体不能自身合成而必须从食物中摄取的亚油酸、亚麻酸及花生四烯酸等必需脂肪酸，长期缺乏会引发严重的机能障碍。然而 ,对于一些不能经口进食和超高代谢的危
10、重病人来说 ,他们无法通过摄食 ，甚至口服途径满足自身能源和必需脂肪酸的需要 ,因此必须通过静脉输注的方式摄入油脂。油脂通常被制成脂肪乳液。静脉脂肪乳剂主要由注射用油脂、注射用磷脂、注射用水、乳化剂 (卵磷脂 ) 及甘油等组成，以注射用油为提供能量和营养的主要组分 7。油脂还可以作为某些药物的载体 ,改善药物在机体中的吸收利用情况 ,从而使药物充分发挥效用。许多不溶于水的药物如樟脑、黄体酮、 9-去甲基丙酸丸素等可用注射用油制成油溶性注射剂。另外 ,因为油类不易与体液混合 , 所以油溶液中的药物释放缓慢 , 从而能使一些药物表现出长效作用。 1.2 茶籽油的提取和精炼工艺 1.2.1 茶籽油的
11、提取 8,9,10 茶籽油的提取主要有压榨取油、溶剂浸出法取油和水代法取油等。 目前国内油茶籽的生产工艺以压榨取油为主。压榨取油可分为带壳加工和去壳加工两种方法。去壳加工可提高出油效率，也有利于提高油品质量，但需增加剥壳和仁壳分离设备。带壳加工节省了分离设备且工艺路线短，但出油效率低，油脂色泽加深，油脂的品质也较低。油茶籽压榨取油的一般工艺为：干油茶籽 剥壳 破碎 轧胚 蒸炒 压榨 粗过滤 毛油。 溶剂浸出法取油是 “固一液萃取 ”化学方法在制油中的实际 应用，它是一种较压榨法更为先进的制油方法，具有出油效率高、粕的质量好、加工成本低、生产环境良好、操作人员少等优点。浸出取油的工艺为： 湿粕一
12、蒸脱一干粕 进料 料封 浸出器 混合油 一蒸发器 二蒸发器 汽提塔 浸出毛油 成品。 油茶籽水代法取油是一种新型的取油法。将脱壳去皮的茶籽仁经磨碎后加一定比例的水兑浆，恒温水浴振荡后提取，经离心分离得茶籽油。安徽工程科技学院生物化学工程系和江南大学食品学院联合研究了水代法提取茶籽油的工艺条件，安徽霍山大别山区的野生油茶籽在 75 ， 150min，水料比 4.5:1（ ml/g）和 pH值 9.0时得到茶籽油提取率达到 80.28%和清油收率达到 90.19%的结果。 1.2.2 茶籽油的精炼工艺 毛油存在油质混浊，含水量高，涩味重等弊端。机榨茶籽油的深黄色或褐色，严重影响其市场效应；由于含有
13、少量的皂素味道有点苦涩，难以达到医药和化妆品行业的要求，也难以符合食用标准；含水量高使其容易酸败。因此对茶籽油的精制是必要的。 国内现今主流的茶籽油精炼工艺一般为：毛油、脱胶、脱酸、分离、水洗、脱色、脱臭、分提。 脱胶 5,11 茶籽油的胶质主要是指磷脂、蛋白质胶状 物的混合物及其它杂质。磷脂会影响脱臭和在水蒸气蒸馏过程中的脱色，还能与金属离子螯合，增加氧化过程，影响油的稳定性。为了得到符合要求的茶籽油产品，必需进行脱胶工艺处理。茶籽油脱胶是利用胶溶性杂质的亲水性和在介质条件下如磷脂酶和酸性等条件下，将非水溶性胶质 (NHP)转化为水溶性胶质的原理，使胶溶性杂质吸水膨胀，凝聚并分离出来。 脱胶
14、方法包括酸法脱胶、水法脱胶、吸附脱胶、热聚脱胶、电聚脱胶、膜技术脱胶、生物技术脱胶等。常用的脱胶方法为水法脱胶、酸法脱胶。水法脱胶是利用磷脂等脂质分子所含亲水基，将一定量热水或酸加入 到油中，使胶体水溶性脂质吸水膨胀、凝聚，进而采用沉降或离心方式从油中进行分离的一种方法。酸法脱胶时，先加入酸性化学试剂，将非水化磷脂 (NHP)转化为水化磷脂 (HP)，并将其中残存的与 PA， PE结合的钙、镁、铁等二价金属离子变为游离状态，移动到水相中去除；再通过加入碱，在稀碱液相中凋节 pH值 (通常 pH值在 5左右 )，进而改善分离条件，降低油脂脱胶精炼工艺中油损牦。 脱酸 10,11,12 粗制的植物
15、油中由于游离脂肪酸的存在，使油脂的风味受影响，并造成油脂的水解，受热易氧化变质，产生酸败现象，脱酸可以降低油脂的 酸价，提高油脂的品质。脱酸方法包括碱炼法、混合油碱炼法、溶剂萃取法、膜分离法、酯化脱酸法、水蒸汽蒸馏法、超临界 CO2脱酸法等。脱除油脂中的游离脂肪酸最常用的方法是碱炼，油脂碱炼就是用氢氧化物中和游离脂肪酸的方法。因此，脱酸也称为碱炼工艺。考虑到毛茶籽油中胶质含量较少 ,且酸值也不高 ,故可将脱胶与脱酸合并为一道工序 ,仅需进行碱炼即可。茶籽油中的皂素呈弱酸性，可溶于水，也可通过碱炼和水洗去除。根据茶籽油的性质和用途 ,我们采用常采用低温碱炼法。 脱色 5,10,11 茶籽油中色素
16、具有较大的热不稳定性，遇热退色，所 以茶籽油的脱色可用无土脱色法。进一步脱色时，脱色方法主要分为：物理化学法 (吸附法 )，化学法 (氧化法、还原法、酸炼法、碱炼法和光化学法 )，工业上应用最为广泛的是吸附脱色法。目前用于油脂工业脱色的吸附剂主要有天然漂土、活性白土、活性炭、 Attapulgite、沸石和硅藻土。采用间歇式吸附脱色工艺，吸附脱色效果受多方面因素的影响，如吸附剂质量和用量、脱酸油的品种和质量、脱色温度、搅拌速度、脱色时间等。 油脂脱色的目的，并非理论件地脱尽所有色素，而在于改善油脂的色泽，为油脂脱臭提供合格的原料。同时，残余的皂、磷及过 氧化值和茴香胺值也会加速油脂的氧化而使颜
17、色加深。 脱臭 5,11 引起油脂臭味的主要组分有低级醛、酮、游离脂肪酸、不饱和碳氢化合物等。脱臭不仅可除去油中的臭味物质，提高油脂的烟点，改善食用油风味，还能有效地降低污染。茶籽油脱臭是利用茶籽油内的臭味物质和甘油三酯挥发性差异大，在高真空高温下进行脱除。一般采用水蒸气蒸馏法进行汽提脱臭，清除油中白土等杂质的异味，恢复茶籽油固有的清香。而利用超临界 CO2萃取进行脱臭和脱酸，同时去除挥发性化合物和游离脂肪酸，能显著降低损耗。 分提 11 分提是为了提高产品中的油酸 等不饱和脂肪酸含量，减少饱和脂肪酸特别是硬脂肪酸含量，除去油脂里的蜡质等不良物质。目前，国内传统的脂肪酸分离方法有：冷冻压榨分离
18、法、有机溶剂分离法、表面活性剂分离法、精馏分离法、尿素包合分离法等。虽然脂肪酸分离方法比较多，但工业分提还只局限于与冬化相同的方法即常规法、溶剂法、液液萃取法及表面活性剂法等；分子蒸馏法目前仅限于实验室内，未投入工业化生产。 1.2.3 注射用茶籽油的精炼工艺 对毛油进行精炼后，茶籽油一般能达到食用植物油的国家卫生标准。但与一般的食用高档油脂相比 , 注射用油主要对油品的色泽、 酸值、过氧化值及重金属和卫生指标等提出了较高的要求 ,尤其是色泽与过氧化值两项指标。故本研究主要集中于脱色实验，以期达到药典注射用油的质量标准。 油脂脱色的方法有多种 ,目前应用最广泛的是吸附法。在脱色过程中 ,因原料
19、油的质量、脱色工艺条件、吸附剂的选择、脱色工艺及所采用的设备等不同 ,都对油脂的脱色效果有着不同的影响。吸附剂的比重大于油脂，容易下沉搅拌可以使吸附剂在油中分布均匀，而且还可以强制增加吸附剂与色素充分接触的机会，有利于吸附平衡的建立。常压脱色过程中，搅拌强度以达到吸附剂在油脂中呈均匀悬浮状态 为佳 ，过 于强烈的搅拌会增加油脂 在空气中 的氧化程度 13。油脂脱色过程中所需吸附剂的用量，随油的品种、油中所含色素 的 种类、脱色原料油前处理 的 效果、油脂的氧化程度、所采用的脱色工艺 14、吸附剂的种类和对油脂产品的色泽要求的不同而变化很大。 脱色温度的选择 ： 当油脂与吸附剂接触时，温度对脱色
20、效果有显著的影响。油脂的脱色 应 在适宜的温度和搅拌速度下进行 。 在较高的温度下，随着时间的延长，部分色素将会解吸 15，而且吸附剂的吸附作用常加速油脂中某些成分的氧化作用，导致油脂酸值上升和颜色加深 16。因此，有必要选择正确的脱色 时间。 2 实验部分 2.1 实验材料 2.1.1 原材料 山茶油（ 规格： 500ml 产地：新昌 产品批号： 110215 生产日期： 20110215） 2.1.2 实验仪器与试剂 表 1 实验仪器 型号 仪器 厂址 FA1004 电子天平 上海良平仪器仪表有限公司 S.C.101-1 鼓风电热恒温干燥箱 浙江省嘉兴市新塍东成仪器厂制造 THZ-C 恒温
21、振荡器 江苏太仓市实验设备厂 DK-S24 电热恒温水浴锅 上海精 宏实验设备有限公司 752S 紫外可见分光光度计 上海棱光技术有限公司 SHB- 循环水式多用真空泵 郑州长城科工贸有限公司 表 2 实验试剂 试剂 相对分子量 纯度 三氯甲烷 119.38 AR 冰醋酸 60.05 AR 碘化钾 166 AR 五水硫代硫酸钠 248.18 AR 可溶性淀粉 - AR 一氯化碘 162.36 AR 无水乙醇 46.07 AR 无水乙醚 74.12 AR 酚酞 318.33 AR 氢氧化钠 40 AR 氢氧化钾 56.1 AR 盐酸 36.46 AR 环己烷 84.16 AR 重铬酸钾 294.
22、18 AR 六水氯化钴 237.93 AR 2.2 实验方法 2.2.1 实验流程 按照中国药典规定，注射用油的质量标准是：注射用油应无异臭、无酸败味、 色泽不得深于黄色 6号标准比色液；在 10 时应保持澄明，皂化值应为 185-200，碘值应为 79-128，酸值不大于 0.56，过氧化值 ( meq/ kg) 小于 1.5，含水量不得超过 0.2%。 本实验先通过闻有无异臭、酸败味，及在 10 时是否保持澄明等指标来确定新昌的 山茶油是否符合中国药典的标准，再参照中国药典的附录和 中华人民共和国国家标准 中记载的方法对山茶油的皂化值、碘值、酸值和过氧化值，及色泽和含水量进行测定。对未达到
23、中国药典标准的指标，参照茶籽油的一般精炼工艺，分别对其进行脱胶、脱酸、脱色、脱臭、分提等实验。对山茶油进行处理后，再按照中国药典注射用油质量标准和 中华人民共和国国家标准 的规定，对各项理化指标进行验证，确保山茶油经过处理达到了中国药典注射用油的质量标准。 2.2.2 原油的检测 参照中国药典的附录和 中华人民共和国国家标准 中 记载的方法，分别对山茶油的皂化值、碘值、酸值和过氧化值，及色泽进行测定。 皂化值 17 皂化值系指中和并皂化脂肪、脂肪油或其他类似物质 1g 中含有的游离酸类和酯类所需氢氧化钾的重量 （ mg）。 称取供试品 2g，精密称定，置 250ml 锥形瓶中，精密加入 0.5
24、mol/L 的氢氧化钾乙醇溶液 25ml，加热回流 30 分钟，然后用乙醇 10ml 冲洗冷凝器的内壁和塞的下部，加酚酞指示剂 1.0ml，用盐酸滴定液（ 0.5mol/L）滴定剩余的氢氧化钾，至溶液的粉红色刚好褪去，同时做空白试验。以供试品消耗的盐酸滴定液（ 0.5mol/L）的容积（ ml）为 A，空白试验消耗的容积为 B，供试品的重量（ g）为 W，照下式计算皂化值： 供试品的皂化值 =（ B-A） 28.05/W 碘值 18 碘值系指脂肪、脂肪油或其他类似物质 100g，当充分卤化时所需的碘量（ g）。 碘化钾溶液（ KI）： 100g/L，不含碘酸盐或游离碘。 淀粉溶液：将 5g 可溶性淀粉在 30ml 水中混合，加入 1000ml 沸水，并煮沸 3 分钟，然后冷却。 硫代硫酸钠标准溶液： c（ NaS2O35H2O） =0.1mol/L，标定后 7 天内使用。 溶剂：将环己烷和冰乙酸等体积混合。 韦氏（ Wijs）试剂：含一氯化碘的乙酸溶液。韦氏试剂中 I/Cl 之比应控制在 1.100.1 的范围内。
