研究
，卷:16(2)DOI: 10.37532/0974-7435.2020.16(2).203

从动物和家禽脂肪中提取的作为柴油添加剂的油

*通信:

K Vijayaraghavan
印度泰米尔纳德邦钦奈的帕都尔，印度泰米尔纳德邦，印度斯坦大学，技术与科学学院，生物技术系
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摘要

一种新颖的固体方法浪费提出了治疗的概念生物柴油生产使用浪费从山羊、猪肉和鸡肉中提取的脂肪。将动物和家禽的脂肪通过渲染操作转化为油。渲染操作的效率是根据从已知质量的脂肪中生产的油的质量来确定的。结果表明，以山羊脂肪、猪脂肪和鸡脂肪为原料，脂肪转化为油的效率分别为88%±2%、91%±1%和92%±1%。对形成油的密度、运动粘度、酸值、热值和脂肪酸组成进行了表征。油的热值决定了它能源燃烧能力。结果表明，山羊油、猪油、鸡油的热值分别为39.894±0.170 MJ/kg、40.285±0.220 MJ/kg、39.623±0.120 MJ/kg。GC-MS分析表明，山羊油中含有油酸、癸二酸和1-辛醇2-丁基。从猪肉油中提取的主要化合物为17-五戊酸、二十碳酸和正十六碳酸。以鸡油e -2-十八烷基-1-醇为例，主要化合物为二十碳酸、硫酸和2-丙基十四烯酯。本文探讨了一种减少固体的方法浪费然后对脂肪来源的化合物进行指纹识别。油的特性从浪费脂肪有助于决定生物柴油的混合比例。

关键字

山羊脂肪;猪脂肪;鸡脂肪;脂肪酸;浪费脂肪;生物燃料;生物柴油

简介

史无前例的需求能源是由于对化石的开采造成的吗燃料以提高生活水平、增加人口和工业化的名义;这反过来又会导致环境问题，比如全球变暖还有酸雨。为了应对可持续增长，可再生能源能源由于化石燃料储量不断枯竭，加上政治不稳定，加上价格波动加剧，人们发现能源是化石燃料的唯一替代品[1-8］．

脂肪和油有多种用途，从烹饪，健康产品、化妆品、肥皂和表面活性剂以及燃料。对可再生能源的追求能源开辟了可再生能源的新前景能源植物油、藻类、木屑、草、固体废物和动物脂肪等资源，它们不会将食物转化为能源同时消除石油市场的影响。推导燃料大豆、油菜籽、葵花籽和棕榈油等作物原料曾一度被认为是一种很有前途的替代能源，但这种能源已逐渐被来自食品加工部门的低级不可食用脂肪和油脂所取代[9，10］．根据脂肪或油的来源不同，脂肪酸的组成也不同。因此，了解石油成分对确定环境影响有很大帮助空气污染当用作生物燃料［11，12］．尽管植物油是首选供应生物柴油需求方面，研究还表明，非食用油脂、脂类废物和动物脂肪废物更适合生物质资源(13-18］．

甘油三酯(Triglyceride)或三酰甘油(triacylglycerols)是由一分子甘油和三分子脂肪酸形成的脂肪和油的酯。长链脂肪酸的单烷基酯称为生物柴油，是由植物油或动物脂肪在酸或碱催化剂的作用下与短链醇进行酯交换而得到的[19］．从当地现有资源中提取的生物燃料有助于减少对化石石油产品的依赖。脂肪酸链可以在特定的位置上包含一个或多个双键(不饱和和多不饱和)，也可以是完全饱和的。脂肪酸的组成揭示了不饱和的程度及其不同的链长，这有助于区分液体油和固体脂肪。通过气体直接分析具有高沸点的脂肪色谱法就会受阻。因此，在进行气相色谱分析之前，脂肪必须通过化学方法分解为每种脂肪酸的甲酯[20.］．采用皂化、液-液分配、色谱等方法分离三酰甘油基质。在催化剂存在下，植物油或动物脂肪与甲醇发生酯交换反应生成生物柴油。反应温度温和，反应时间短，气压适中;高生物柴油在酯交换过程中使用均质碱催化剂可获得收率[19］．从猪油、牛肉、羊肉、猪和鸡肉中提取的脂肪使用各种分析技术进行了表征，即:差示扫描量热分析[21，22]，傅里叶变换红外光谱学［23，气相色谱-质谱光谱法(气相)24]和元素分析器-同位素比率质量光谱法(EA-IRMS) [25，26］．

油品中游离脂肪酸的含量是决定油品工艺标准选择的重要因素生物柴油生产过程。本文介绍了一种利用气相色谱-质谱联用技术测定鸡、山羊和猪肉油脂的脂肪酸谱，并根据油脂的运动粘度、密度、酸值、闪点和热值等特征对油脂的来源进行指纹识别的方法。油的特性从浪费动物和家禽的脂肪将决定混合比例生物柴油生产能源以经济和环境可持续的方式发电。

材料与方法

试剂

所使用的化学品为无水乙醇、氢氧化钾、乙酸、三氟化硼、氯仿、氯化钠、碳酸钠和无水硫酸钠(印度SD精细化学品公司的分析级)。

原料

从当地卖羊肉、猪肉和鸡肉的肉店(印度泰米尔纳德邦金奈)采集粗脂肪样本。收集的样品被运送到实验室，保存在4°C的冰盒中，最长保存时间为4小时。在自来水中分离和清洗脂肪样本，去除附着的肉和血迹。清洗后的脂肪在0°C下保存最多1周。渲染操作在2.1±0.1 kg批量模式下进行。融化后的动物脂肪中存在的肉的痕迹通过双层折叠的棉布过滤掉。在此过程中，记录出油量，以确定渲染操作的效率。过滤后的油保存在室温34±3℃。

分析方法

酸值由滴定法测定，碘值由Wijs法测定(McCutcheon(1940))。用Leimco密度比重计Leimco - m50测定密度，用烘箱干燥法测定含水量[27］．油的热值由Toshniwal炸弹量热计测定模型CC01 / M2。采用Stanhope Seta -毛细管粘度计测定运动粘度模型83700-3)和脂肪酸谱采用NIST 2008气相色谱-质谱库进行估计。

酯化法从油脂中提取脂肪酸

以乙醇三氟化硼为原料进行酯化反应。脂肪酸乙酯(FAEE’s)用己烷萃取，用GC-MS分析。取100 g油与氯仿-乙醇(2:1)混合物混合，加入10ml NaCl溶液均质。将悬浮液离心，然后回收氯仿相。在45°C压力下，干燥的提取物用乙醇-氢氧化钠在85°C处理10分钟。乙醇-三氟化硼滴入样品，然后加入己烷。脂肪酸是用加入无水硫酸钠的己烷提取的。28，29］．

gc - ms分析

使用Perkin Elmer-Clarus 680进行GC-MS分析。分析采用熔融硅胶柱，以Elite-5MS(5%联苯95%二甲基聚硅氧烷，30 m × 0.25 mm ID × 250 μm df)为填料，以氦气为载气，恒流量1ml /min进行分离。在色谱运行期间，注入器温度设置为260°C。取1 μL提取样品注入仪器，烘箱温度为:60℃(2 min);其次是300°C，速率为10°C min - 1;300℃，保持6 min。质量检测器的条件保持在:传输线温度230℃;离子源温度230°C;电离模式电子冲击为70 eV，扫描时间为0.2秒，扫描间隔为0.1秒。分析时间为40 ~ 600 Da。采用TurboMass ver 5.4.2软件，将脂肪酸组分的光谱与GC-MS NIST-2008文库中已知组分的光谱数据库进行比较。

结果与讨论

从山羊、猪肉和鸡肉脂肪中提取的油的特性显示在表1．山羊油、猪肉油和鸡肉油的密度为938±2 kg/m^3.， 945±2 kg/m^3.， 917±3 kg/m^3.分别。因此，鸡油的密度较低，其次是山羊油和猪肉油。早期的研究人员也进行了类似的观察，他们指出密度值为948千克/米^3.猪脂肪含量为894.1 kg/m^3.鸡[30.]和921 kg/m^3.和932kg /m^3.[31-34]，羊油中饱和脂肪酸含量较高，约为59±4%，猪肉油次之，分别为27±2%和17±3%。相应的不饱和脂肪酸含量分别为42±3%、62±2%和69±1%。

表1。从山羊、猪和鸡脂肪中提取的油的特点。

山羊油、猪肉油和鸡肉油的热值分别为39.894±0.17 MJ/kg、40.285±0.22 MJ/kg和39.623±0.12 MJ/kg，这与早期研究人员提出的猪肉油和鸡肉油的热值分别为39.5 MJ/kg和39.6 MJ/kg相印证[33，35］．来自化石的柴油的热值燃料结果为43.6±0.8 MJ/kg。因此，只要与柴油混合的油的粘度在柴油机平稳运行所需的工作值范围内，就可以使用鸡肉、山羊和猪肉油作为添加剂。使用动物和家禽油作为添加剂可以帮助减少化石燃料赤字，在偏远地区会很方便。

用GC-MS分析了皂化山羊油中脂肪酸乙酯的总离子色谱图图1．在全离子色谱中检测到的主要化合物为油酸、二十碳酸、1-辛醇2-丁基、d-葡糖醇1-s-庚基-1-硫、八碳烷、正十六烷酸、17-pentatriacontene、十八烷1-(乙基氧基)、十八烷2-甲基、八碳烷、壬烷、十二碳烷11-(1-乙基丙基)、草酸十七烷基己基酯、顺-9、10-环氧十八烷-1-醇、十二碳烷11-(1-乙基丙基)和3-十七碳醛(表2)．山羊油中3种主要化合物的电子电离质谱分别为油酸、二十碳酸和1-辛醇- 2-丁基，其峰值为m/z峰图2．

保留时间(min)	复合名称	复合结构	分子式和分子量	相对丰度 （％）
21.691	油酸		C18H34O2； 282	18.865
20.515	二十烷酸		C20.H40O2； 312	16.787
22.761	1-Octanol, 2-butyl		C12H26O; 186	8.434
29.749	葡糖,1-S-heptyl-1-thio		C13H28O5年代;296	7.617
20.971	二十八烷		C28H58； 394	7.555
20.741	棕榈酸		C20.H40O2； 312	6.601
22.456	17-pentatriacontene		C35H70； 490	5.969
23.107	正十八烷,1 - (ethenyloxy)		C35H70； 490	5.125
19.45	正十八烷,2-methylhits		C19H40； 268	4.352
25.342	二十八烷		C28H58； 394	3.827
16.784	十九烷		C19H40； 268	3.639
21.331	二十一烷,11 - (1-ethylpropyl)		C26H54； 366	3.478
24.117	二十八烷		C28H58； 394	2.922
25.578	草酸，十七烷基己基酯		C21H44O3.年代;376	2.433
24.797	cis-9, 10-Epoxyoctadecan-1-ol		C12H23O2N;213	2.395
18.130	二十一烷,11 - (1-ethylpropyl)		C26H54； 366	2.214
26.518	3-heptadecenal		C17H32O; 252	1.862

表2。提取的羊油脂的脂肪酸组成。

GC-MS分析猪肉皂化油中脂肪酸乙酯的总离子色谱图见图3．总离子色谱检测到的主要化合物为17-五戊酸、二十碳酸、正十六酸、1-辛醇、2-丁基、2-叔丁基-4,6-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯酚、二十碳酸、十八烷2-溴、1-己基-2-硝基环己烷、十二烷2,6,11-三甲基、正十六酸、八碳烷、十八烷3-乙基-5-(2-乙基丁基)、三碳烷、十七烷2,6,10,15-四甲基、八碳烷1,38-二溴(表3)．主要化合物的电子电离质谱表现为m/z峰图4．

表3。提取的猪肉油脂的脂肪酸组成。

气相色谱-质谱联用分析了皂化鸡油中脂肪酸乙酯的总离子色谱图图5．在全离子色谱中检测到的主要化合物为:e -2-十八烷基-1-醇、二十碳酸、硫酸、2-丙基十四烯酯、17-十五碳酸、1,19-二十碳二烯、戊酸、10-十一烯酯、12-甲基-e -e -2,13-十八烯-1-醇、十八烷、1-氯壬烷、七烷、1-己基-2-硝基环己烷、十八烷、3-乙基-5-(2-乙基丁基)、乙酰氧基乙酸、壬基酯、八碳烷、联苯氯、硫酸和十八烷基2-丙基酯(表4)．主要化合物的电子电离质谱出现了m/z峰，如图所示图6．

表4。提取的鸡脂肪油的脂肪酸组成。

结论

目前的研究工作描述了考虑从动物和家禽中提取的脂肪的技术标准生物燃料源。气相色谱-质谱法指纹脂肪酸有助于我们确定生物油的来源。在山羊脂肪、猪脂肪和鸡脂肪中，主要的不饱和脂肪酸酯分别是油酸、17-五孔藤素和e -2-十八烷基醇。脂肪油的特性将使人们有可能将其用作化石柴油的添加剂燃料并确定混合比例。这项工作将减少浪费从屠宰场产生的以及衍生出的可再生的能源来源浪费脂肪。

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

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