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《西北农林科技大学》 2011年
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棉籽饼脱毒及棉籽油生物柴油制备技术研究

周大云  
【摘要】:我国棉花在国民经济和世界棉花生产中占有举足轻重的地位。棉籽是棉花生产中的主要副产品,开发利用棉籽对于我国棉花稳定生产和副产品综合利用具有重要意义。对棉籽饼、棉籽油进行研究,以期提高棉籽的利用效率和经济效益,为其它植物油制备生物柴油提供指导。本研究以棉籽饼、棉籽油为原料,采用微生物发酵法对棉子饼进行脱毒处理,筛选了适宜的微生物菌株,并对发酵培养条件进行了优化,比较分析了微生物法、化学法和物理法脱毒的差异性,确定了脱毒处理方式和参数。利用单因素试验和正交试验分析优化了碱催化酯化法棉籽油生物柴油制备的工艺参数,并对棉籽油所制备生物柴油的产品质量进行了初步评估。研究结论如下: (1)从5份酵母菌中筛选出降解棉酚能力最好的酵母菌Y3,以棉籽饼粉为发酵底物,研究发酵温度、料水比和发酵时间等对Y3棉酚降解能力的影响,比较分析了微生物法、化学法、高压灭菌物理法脱毒的效果。研究结果表明Y3为好气菌,发酵底物不需灭菌,Y3最适培养条件是:温度25℃、料水比1:0.8,一级发酵36h脱毒率最高84.2%,棉酚含量降至131mg/kg;温度25℃、料水比1:0.8条件下,二级发酵2.5%接种量,48h脱毒率最高,可达93.3%,棉酚含量可降至56mg/kg。Y3发酵后棉籽饼粕蛋白质可增加4.6%,发酵底物有曲香味,增加饲料的适口性。高压灭菌后棉酚降低到200mg/kg以下,有蛋白质损失。用1%FeSO4、2%NaOH、2.5%CaO化学试剂法降解棉酚,以1% FeSO4、3:1处理脱毒效果最好,既不损失棉籽蛋白,又使棉酚降至167mg/kg。在实际条件较简陋的情况下,可以考虑使用以2.5%CaO与棉籽饼粕1:1混合处理脱酚的方法,棉酚降解至198mg/kg。 (2)碱催化酯化法制备棉籽油生物柴油,棉籽油与甲醇碱催化酯化,经单因素试验和正交试验,以产品得率为依据,确定酯化反应的条件为KOH为催化剂,水洗温度40℃,干燥剂为无水硫酸钠,用量为被干燥混合物质量的20%。试验因素对酯化反应的影响主次顺序为反应温度、醇油物质的量比、催化剂用量、反应时间。最佳反应条件为醇油物质的量比为7:1,催化剂用量为1%,反应温度为45℃,反应时间为60min。试验制备的生物柴油样品完全符合0号柴油的国家标准(GB252—2000)要求。在检测的指标中氧化安定性指标和10%残炭未能达到GB/T 20828—2007柴油机燃料调和用生物柴油(BD100)的要求,其余均满足该标准的要求。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S562

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