论文部分内容阅读
项目名称：大豆油中掺假地沟油快速鉴别研究 项目编号：G2012q1101
【文章摘要】
地沟油一般是在日常生活中人们对各种废弃油、劣质油的统称。本文主要介绍了地沟油在生产生物柴油、航空油、选矿药剂、乙醇、沼气、日化用品、饲料等方面的应用。
【关键词】
地沟油；综合利用
地沟油，也称“泔水油”、“潲水油”，泛指在生活中存在的各类劣质油。到目前为止，“地沟油”还没有一个明确的概念。地沟油根据其来源可分为三类：一是狭义的地沟油，即将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜（统称泔水）经过简单加工、提炼出的油；二是劣质猪肉、猪皮、猪内脏加工以及提炼后产出的油；三是用于油炸食品的油，使用次数超过一定次数后，再被重复使用或者往其中添加一些新油后而重新使用的油。
地沟油中的细菌总数、过氧化值、水分、酸价、丙二醛、羰基价、丙烯醛、重金属等指标严重超标，人体食用会造成细胞功能衰竭，诱发多种疾病（比如消化不良，腹泻，腹痛等），甚至致癌。为了防止“地沟油”回流餐桌，最好的解决办法就是将其进行循环利用，变废为宝。笔者为此搜集、查阅大量相关资料，对“地沟油”的综合利用情况做了初步的总结。
1 用地沟油生产生物柴油
生物柴油（Biodiesel）是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯，是优质石油、柴油的替代品。目前，以化学法生产生物柴油的技术已日趋成熟，但是以植物油脂为原料制造的生物柴油的价格偏高，主要是由于原料成本较高，限制了生物柴油的推广。因此采用廉价的废油料，包括食用油加工过程中产生的下脚料、餐饮废油或地沟油、榨油废渣、废猪油、粮食储备的陈化油、植物废物等为原料，可以使生产原料成本大大降低，价格更有竞争力。另外，充分利用生物柴油生产过程中的副产物甘油，也是降低生产成本的途径之一，这是因为平均每生产1t的生物柴油就会产生100kg的甘油。如敖红伟等[1]采用草酸钠络合分离的方法，对地沟油生产生物柴油时副产甘油的精制进行了研究。其结果表明，加入85%磷酸调整体系pH值至5、反应温度为70℃、反应时间为60min，粗甘油收率达到81.2%；草酸钠加入的质量分数为0.03%、反应温度为80℃、混合时间为30 min，甘油的脱杂率达到19.8%；脱杂的甘油经减压蒸馏收取164～200℃的馏分，后经活性炭脱色得到纯度为99.5%的精制甘油。
北京化工大学和上海绿铭科技环保公司合作，建立了年产1万吨的酶法生产生物柴油的装置。该装置是以上海市地沟油为原料生产生物柴油，反应工段采用固定床式酶反应器，将膜状固定化酶填充在内，具有操作压力小、固定化酶利用率高等优点。对于地沟油等原料生产生物柴油的反应时间为30小时，转化率可达到95%以上，最高转化率可以达到96%，经过精制后，生物柴油含量可高达98%。该工艺制造生物柴油的生产成本不高于化学法，且对环境好。
2 地沟油变身航空油
使用生物煤油驱动航班更有利于可持续发展。这种生物煤油以特殊技术从地沟油中提炼出来，其技术标准与普通的航空煤油一样，不需要对现有飞机发动发动机进行改造。荷航总裁卡米尔·厄尔林斯说，荷航早在2009年就进行过试验，证明利用生物煤油飞行在技术上是可行的，这将把全世界“带入一个新阶段”。
3 用地沟油制备选矿药剂
北京科技大学环境工程系的王化军教授[2]等人研发成功用地沟油制备选矿药剂的综合利用技术。该技术可利用地沟油生产用于选矿的脂肪酸和脂肪酸钠，几乎不会产生二次污染。北京科技大学于2009年就开展了用地沟油分解的脂肪酸作为选矿捕收剂的研究工作，并取得了令人满意的试验结果。目前该项技术已开始在部分钢铁企业应用。有关专家认为，该项技术的进一步研究和推广应用，将对避免环境污染、降低选矿成本、减少食品安全威胁等方面都将具有重要的意义。
4 用地沟油生产乙醇、沼气
中科院等离子体物理研究所科研人员经过多年技术攻关，成功掌握了餐厨废弃物生产乙醇和沼气的能源化处置技术，并形成两项发明专利。据介绍，该技术将餐厨废弃物变身为四件“宝贝”，即生物柴油、乙醇、沼气和生物肥料。餐厨废弃物中的油脂先经过分离精炼变成生物柴油，然后碳水化合物和蛋白质等成分经过酶解、厌氧发酵等过程转化为燃料乙醇，将乙醇发酵残留物和其他有机成分通过发酵产生沼气，将沼气工程的沼渣沼液通过处理变成生物肥料。据了解，该技术最大的特点是其能源化思路有别于国内以生产饲料为主的技术路线，避免餐厨废弃物再次进入人类食物链，降低了同源性积累引发疾病的风险。
5 用地沟油生产日化用品
地沟油的前身是天然油脂，是动物油脂和植物油脂的混合物，其主要成分是甘油三酯，甘油三酯用碱皂化可以生成甘油及洗涤用的表面活性剂碱皂（如钠皂、钾皂等）。因此，地沟油是用来直接皂化生产肥皂和洗衣粉的不可多得的价廉质优的原料。梁芳慧[3]等对脱色后地沟油皂化产物用于生产无磷洗衣粉的工艺做了探索。以地沟油脱色后的皂化产物、对环境无害的新型无磷复配洗涤助剂和表面活性剂为原料，制成无磷洗衣粉。经正交实验优选出适用于宾馆、饭店洗涤棉织物为主的重垢型无磷洗衣粉的最佳配方。实验结果表明，优选配方的性能和市售洗衣粉的性能相当，主要技术指标符合国家标准。这一技术不仅提高了产品附加值，同时为解决废油脂对环境和社会的危害找到了有效出路。但地沟油用于生产洗衣粉，属于对资源的简单利用，附加值较低，难以得到广泛利用。
金属皂是由碱金属以外的金属氧化物或盐类与脂肪酸作用而生成的盐类的通称，还包括环烷酸和树脂酸或合成酸的金属盐类[4]。金属皂是一类很重要的工业原料，可用作热稳定剂、脱模剂、润滑剂、防腐剂、干燥剂、沉淀剂、研磨剂、防水剂、增稠剂、柔软剂、消泡剂、阻燃剂等，广泛应用于塑料、涂料、纺织、建筑、日用化学、橡胶、石油、金属加工等行业中[5- 7]。李云雁研究了以劣质植物油为主要原料，制取钙皂和锌皂的工艺路线和参数，为油脂的综合利用提供了一条新途径。其中较优的工艺条件为：皂化时，碱液分3次加入，盐析2次，皂化时间、温度、超碱量依次为 3 h、95 ℃、5%，复分解反应温度为 95～100 ℃，制取钙皂和锌皂的超盐量分别为10%和 5%。盛金英[8-9]发明了用地沟油生产皂液、皂粉和洗涤用离子表面活性剂的工艺，具有一定生产价值。 6 地沟油用于饲料行业
地沟油用于饲料，虽然其安全性受到质疑，但仍是地沟油利用的一个很有前途的方向。黄军[10]在分析了地沟油精炼工艺和理化检测的基础上，对其无害化饲用做了探讨，同时以动物实验考察了其动物食用安全性，发现根据急性毒性（LD50）剂量的分级标准，其饲用粉末油脂属无毒。也有很多直接对泔水回收加工为饲料的研究，有的已形成专利并应用于实际生产。
7 地沟油的其他应用
除了上述几种地沟油回收利用的方式外，还有很多其他方式，如膨化炸药、表面活性剂、用于制造可降解生物塑料、地沟油的醇酸树脂可用做防锈底漆或防腐材料、用作环氧增塑剂、除草剂增效助剂等，但设备要求太高。有报道称美国科学家已成功将地沟油提炼成智能涂料。上海永宁化工有限公司秦雪冬发明了一种餐饮业潲水油的加工方法，这种加工方法得到的产品可用于制备皮革加脂剂和植物油涂料。
综上所述，地沟油作为一种资源，它的发展前景十分广阔，现在对其回收利用的研究也很多，有一些也已经投入到实际生产，带来了一定的环境和经济利益。更重要的是，通过这些途径可以在一定程度上阻止地沟油返回餐桌，避免其危害人民群众的身体健康。我们有理由相信“变废为宝”这一方式能够使地沟油问题得到很大的缓解。
【参考文献】
[1]敖红伟，王淑波，潘媛媛，等.地沟油制生物柴油副产甘油精制[J].石油技术与应用，2009，27（3）：226-228.
[2]王化军.用地沟油生产选矿剂[J].化工矿物与加工，2010，（6）：16.
[3]梁芳慧，尹平河，赵玲.地沟油生产无磷洗衣粉的研究[J].广东化工，2005，（9）：5-8.
[4]胡健华，韦一良，赵志国.油脂化工工艺学[M].北京：中国商业出版社，1994.
[5]张锦德.金属皂的制备及应用[J].日用化学工业，1991，（6）：33-35.
[6]邹春生，孟桦.由硬化油制备硬脂酸盐[J].中国油脂，1995，（5）：53-55.
[7]顾良荧.日用化工产品及原料制造大全[M].北京：化学工业出版社，1997
[8]盛金英.一种利用地沟油或泔水油生产洗化用表面活性剂的方法：中国，1603391[P]，2005-04-06.
[9]盛金英.一种利用地沟油或泔水油生产高效洗衣用皂粉的方法：中国，1603396[P]，2005-04-06.
[10]黄军.餐饮业潲水油的精炼工艺、理化检测及无害化饲用研究[D]. 南昌：南昌大学，2008.
[11] Anon.美国科学家成功将地沟油提炼成智能涂料[J].建材发展导向，2010，（3）：90.
【作者简介】
陈秀丽（1981-），讲师，2008毕业于东北林业大学，食品科学专业，硕士研究生，讲师。主要从事食品营养与食品加工方向的工作。
【文章摘要】
地沟油一般是在日常生活中人们对各种废弃油、劣质油的统称。本文主要介绍了地沟油在生产生物柴油、航空油、选矿药剂、乙醇、沼气、日化用品、饲料等方面的应用。
【关键词】
地沟油；综合利用
地沟油，也称“泔水油”、“潲水油”，泛指在生活中存在的各类劣质油。到目前为止，“地沟油”还没有一个明确的概念。地沟油根据其来源可分为三类：一是狭义的地沟油，即将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜（统称泔水）经过简单加工、提炼出的油；二是劣质猪肉、猪皮、猪内脏加工以及提炼后产出的油；三是用于油炸食品的油，使用次数超过一定次数后，再被重复使用或者往其中添加一些新油后而重新使用的油。
地沟油中的细菌总数、过氧化值、水分、酸价、丙二醛、羰基价、丙烯醛、重金属等指标严重超标，人体食用会造成细胞功能衰竭，诱发多种疾病（比如消化不良，腹泻，腹痛等），甚至致癌。为了防止“地沟油”回流餐桌，最好的解决办法就是将其进行循环利用，变废为宝。笔者为此搜集、查阅大量相关资料，对“地沟油”的综合利用情况做了初步的总结。
1 用地沟油生产生物柴油
生物柴油（Biodiesel）是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯，是优质石油、柴油的替代品。目前，以化学法生产生物柴油的技术已日趋成熟，但是以植物油脂为原料制造的生物柴油的价格偏高，主要是由于原料成本较高，限制了生物柴油的推广。因此采用廉价的废油料，包括食用油加工过程中产生的下脚料、餐饮废油或地沟油、榨油废渣、废猪油、粮食储备的陈化油、植物废物等为原料，可以使生产原料成本大大降低，价格更有竞争力。另外，充分利用生物柴油生产过程中的副产物甘油，也是降低生产成本的途径之一，这是因为平均每生产1t的生物柴油就会产生100kg的甘油。如敖红伟等[1]采用草酸钠络合分离的方法，对地沟油生产生物柴油时副产甘油的精制进行了研究。其结果表明，加入85%磷酸调整体系pH值至5、反应温度为70℃、反应时间为60min，粗甘油收率达到81.2%；草酸钠加入的质量分数为0.03%、反应温度为80℃、混合时间为30 min，甘油的脱杂率达到19.8%；脱杂的甘油经减压蒸馏收取164～200℃的馏分，后经活性炭脱色得到纯度为99.5%的精制甘油。
北京化工大学和上海绿铭科技环保公司合作，建立了年产1万吨的酶法生产生物柴油的装置。该装置是以上海市地沟油为原料生产生物柴油，反应工段采用固定床式酶反应器，将膜状固定化酶填充在内，具有操作压力小、固定化酶利用率高等优点。对于地沟油等原料生产生物柴油的反应时间为30小时，转化率可达到95%以上，最高转化率可以达到96%，经过精制后，生物柴油含量可高达98%。该工艺制造生物柴油的生产成本不高于化学法，且对环境好。
2 地沟油变身航空油
使用生物煤油驱动航班更有利于可持续发展。这种生物煤油以特殊技术从地沟油中提炼出来，其技术标准与普通的航空煤油一样，不需要对现有飞机发动发动机进行改造。荷航总裁卡米尔·厄尔林斯说，荷航早在2009年就进行过试验，证明利用生物煤油飞行在技术上是可行的，这将把全世界“带入一个新阶段”。
3 用地沟油制备选矿药剂
北京科技大学环境工程系的王化军教授[2]等人研发成功用地沟油制备选矿药剂的综合利用技术。该技术可利用地沟油生产用于选矿的脂肪酸和脂肪酸钠，几乎不会产生二次污染。北京科技大学于2009年就开展了用地沟油分解的脂肪酸作为选矿捕收剂的研究工作，并取得了令人满意的试验结果。目前该项技术已开始在部分钢铁企业应用。有关专家认为，该项技术的进一步研究和推广应用，将对避免环境污染、降低选矿成本、减少食品安全威胁等方面都将具有重要的意义。
4 用地沟油生产乙醇、沼气
中科院等离子体物理研究所科研人员经过多年技术攻关，成功掌握了餐厨废弃物生产乙醇和沼气的能源化处置技术，并形成两项发明专利。据介绍，该技术将餐厨废弃物变身为四件“宝贝”，即生物柴油、乙醇、沼气和生物肥料。餐厨废弃物中的油脂先经过分离精炼变成生物柴油，然后碳水化合物和蛋白质等成分经过酶解、厌氧发酵等过程转化为燃料乙醇，将乙醇发酵残留物和其他有机成分通过发酵产生沼气，将沼气工程的沼渣沼液通过处理变成生物肥料。据了解，该技术最大的特点是其能源化思路有别于国内以生产饲料为主的技术路线，避免餐厨废弃物再次进入人类食物链，降低了同源性积累引发疾病的风险。
5 用地沟油生产日化用品
地沟油的前身是天然油脂，是动物油脂和植物油脂的混合物，其主要成分是甘油三酯，甘油三酯用碱皂化可以生成甘油及洗涤用的表面活性剂碱皂（如钠皂、钾皂等）。因此，地沟油是用来直接皂化生产肥皂和洗衣粉的不可多得的价廉质优的原料。梁芳慧[3]等对脱色后地沟油皂化产物用于生产无磷洗衣粉的工艺做了探索。以地沟油脱色后的皂化产物、对环境无害的新型无磷复配洗涤助剂和表面活性剂为原料，制成无磷洗衣粉。经正交实验优选出适用于宾馆、饭店洗涤棉织物为主的重垢型无磷洗衣粉的最佳配方。实验结果表明，优选配方的性能和市售洗衣粉的性能相当，主要技术指标符合国家标准。这一技术不仅提高了产品附加值，同时为解决废油脂对环境和社会的危害找到了有效出路。但地沟油用于生产洗衣粉，属于对资源的简单利用，附加值较低，难以得到广泛利用。
金属皂是由碱金属以外的金属氧化物或盐类与脂肪酸作用而生成的盐类的通称，还包括环烷酸和树脂酸或合成酸的金属盐类[4]。金属皂是一类很重要的工业原料，可用作热稳定剂、脱模剂、润滑剂、防腐剂、干燥剂、沉淀剂、研磨剂、防水剂、增稠剂、柔软剂、消泡剂、阻燃剂等，广泛应用于塑料、涂料、纺织、建筑、日用化学、橡胶、石油、金属加工等行业中[5- 7]。李云雁研究了以劣质植物油为主要原料，制取钙皂和锌皂的工艺路线和参数，为油脂的综合利用提供了一条新途径。其中较优的工艺条件为：皂化时，碱液分3次加入，盐析2次，皂化时间、温度、超碱量依次为 3 h、95 ℃、5%，复分解反应温度为 95～100 ℃，制取钙皂和锌皂的超盐量分别为10%和 5%。盛金英[8-9]发明了用地沟油生产皂液、皂粉和洗涤用离子表面活性剂的工艺，具有一定生产价值。 6 地沟油用于饲料行业
地沟油用于饲料，虽然其安全性受到质疑，但仍是地沟油利用的一个很有前途的方向。黄军[10]在分析了地沟油精炼工艺和理化检测的基础上，对其无害化饲用做了探讨，同时以动物实验考察了其动物食用安全性，发现根据急性毒性（LD50）剂量的分级标准，其饲用粉末油脂属无毒。也有很多直接对泔水回收加工为饲料的研究，有的已形成专利并应用于实际生产。
7 地沟油的其他应用
除了上述几种地沟油回收利用的方式外，还有很多其他方式，如膨化炸药、表面活性剂、用于制造可降解生物塑料、地沟油的醇酸树脂可用做防锈底漆或防腐材料、用作环氧增塑剂、除草剂增效助剂等，但设备要求太高。有报道称美国科学家已成功将地沟油提炼成智能涂料。上海永宁化工有限公司秦雪冬发明了一种餐饮业潲水油的加工方法，这种加工方法得到的产品可用于制备皮革加脂剂和植物油涂料。
综上所述，地沟油作为一种资源，它的发展前景十分广阔，现在对其回收利用的研究也很多，有一些也已经投入到实际生产，带来了一定的环境和经济利益。更重要的是，通过这些途径可以在一定程度上阻止地沟油返回餐桌，避免其危害人民群众的身体健康。我们有理由相信“变废为宝”这一方式能够使地沟油问题得到很大的缓解。
【参考文献】
[1]敖红伟，王淑波，潘媛媛，等.地沟油制生物柴油副产甘油精制[J].石油技术与应用，2009，27（3）：226-228.
[2]王化军.用地沟油生产选矿剂[J].化工矿物与加工，2010，（6）：16.
[3]梁芳慧，尹平河，赵玲.地沟油生产无磷洗衣粉的研究[J].广东化工，2005，（9）：5-8.
[4]胡健华，韦一良，赵志国.油脂化工工艺学[M].北京：中国商业出版社，1994.
[5]张锦德.金属皂的制备及应用[J].日用化学工业，1991，（6）：33-35.
[6]邹春生，孟桦.由硬化油制备硬脂酸盐[J].中国油脂，1995，（5）：53-55.
[7]顾良荧.日用化工产品及原料制造大全[M].北京：化学工业出版社，1997
[8]盛金英.一种利用地沟油或泔水油生产洗化用表面活性剂的方法：中国，1603391[P]，2005-04-06.
[9]盛金英.一种利用地沟油或泔水油生产高效洗衣用皂粉的方法：中国，1603396[P]，2005-04-06.
[10]黄军.餐饮业潲水油的精炼工艺、理化检测及无害化饲用研究[D]. 南昌：南昌大学，2008.
[11] Anon.美国科学家成功将地沟油提炼成智能涂料[J].建材发展导向，2010，（3）：90.
【作者简介】
陈秀丽（1981-），讲师，2008毕业于东北林业大学，食品科学专业，硕士研究生，讲师。主要从事食品营养与食品加工方向的工作。