论文部分内容阅读
生物柴油的储藏稳定性是制约其产业发展与应用的关键因素之一。为提高小桐子生物柴油的抗氧化稳定性,以达到延长其储藏期,顺利实现小桐子生物柴油的产业化开发与应用的目的,我们开展了茶多酚及元宝枫黄酮的抗氧化性能的研究,并通过茶多酚的改性以及混合抗氧化剂配方筛选,基本解决了小桐子生物柴油的储藏稳定性问题。
本论文主要研究工作内容如下:
1.首先,对茶多酚在小桐子生物柴油中的溶解性进行了初步试验。其次,完成了月桂酰茶多酚脂的制备,顺利得到了含不同比例月桂酰基的脂溶性茶多酚产品LTP2(2∶1)、LTP3(3∶1)、LTP4(4∶1)、LTP5(5∶1)。试验表明:其在小桐子生物柴油中的溶解度可以达到10%以上。采用SchaH和Rancimat加速氧化模型,以过氧化值(POV)和氧化诱导期(RIP)为生物柴油氧化稳定性的评价指标,对所制备的月桂酰茶多酚酯的抗氧化性能进行了检测和评价。结果显示:LTP3和LTP4对小桐子生物柴油的抗氧化性能较佳;综合考虑其它因素,LTP4在生物柴油中最适添加浓度为0.15%(即1500mg/kg),在11天的加速氧化试验后,其POV值置仅为19.55meq/kg,而空白对照样品的POV值在第3天时就达到22.14meq/kg,即已超过国家植物油卫生标准(GB/T2276-88)规定的POV值(≤20meq/kg)。在上述条件下,生物柴油的氧化诱导期为7.2h,可满足BD100标准要求的6.0h,而空白油样的氧化诱导期仅为1.5h。
2.为了将来小桐子生物柴油的储藏需要,以0.15%的LTP4为基础用量,研究了其与其它添加剂,如增效剂及抗氧化剂配合使用时对生物柴油的储藏稳定的影响,得到了一种比较理想的复合抗氧化剂配方,FTK3∶(LTP4+ PG(0.02%)+PA(0.02%)+SC(0.02%)。其在Schall加速氧化试验中,第10天时的POV值仅为15.73meq/kg,而空白油样的POV值高达59.32 meq/kg。在Rancimat试验中,复合配方在小桐子生物柴油的氧化诱导期是FKT3等于8.7h,而空白对照样仅为1.5h。
3.将月桂酰茶多酚酯0.15%(1500mg/kg)和柠檬酸0.02%(20mg/kg)加入小桐子生物柴油与0#柴油混配燃油,测定了BD10、BD20和BD30混配生物柴油的氧化诱导期,它们分别为20.44、13.57、10.33h,其数值都大于相应的燃料油标准规定的6.0h的要求。
4.最后,通过元宝枫黄酮的添加量对生物柴油POV和RIP关系的研究,获得了其在小桐子生物柴油中的最佳的用量。试验结果显示:(1)在为期10天的Schall加速氧化试验中,元宝枫黄酮的合适有效的添加量为0.1%浓度,生物柴油样品在第10天时的POV值仅为10.0 meq/kg;(2)在含0.1%元宝枫黄酮的生物柴油样品中添加0.02% VC的复合抗氧化剂,其氧化诱导期为11.1h,远高于未添加任何抗氧化剂的空白样(1.5h)。
因此,改性脂溶性茶多酚LTP3和LTP4对小桐子生物柴油具有良好的抗氧化作用。LTP4的添加量在大于0.15%时,可有效抑制生物柴油的氧化变质。复合配方FTK3可以满足小桐子生物柴油及其混配生物柴油的长期储藏的需要。另外,在小桐子生物柴油中添加适量的元宝枫黄酮(如0.1%),即可达到生物柴油的长期储藏的目的。