一种蓖麻籽的综合加工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种蓖麻籽综合加工工艺，包括生物柴油和蛋白质饲料原料的联动制备，具体包括以下步骤：I.将蓖麻籽粉碎，加入甲醇和碱催化剂，偶合法制备生物柴油，分离生物柴油和蓖麻粕；II.蓖麻粕干燥，加入水煮沸，干燥得到蛋白质饲料原料。本发明提供的蓖麻籽的综合加工工艺，以蓖麻籽为原料，以适当的碱作为催化剂和脱毒剂，能够联动制备生物柴油和优质的蛋白质饲料原料，从而更好地利用蓖麻籽，提高产业的附加值。
【专利说明】一种蓖麻好的综合加工工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于油脂工业和农产品加工【技术领域】，具体涉及一种以蓖麻籽为原料制备生物柴油和优质蛋白质饲料原料的综合加工工艺。
【背景技术】
[0002]由于石化燃料大量使用而导致日益严重的能源短缺与环境恶化，迫使人们将注意力转向新的环境用好型可再生资源。生物柴油作为柴油的替代品是一种对环境友好的绿色清洁燃料。发展生物柴油对于环境保护、促进国民经济的发展具有十分重要的意义。生物柴油的成本75%是由原料决定的，所以生物柴油在经济上可行与否主要取决于原料的选择，不仅原料的来源要充足，而且价格低廉，才有经济竞争力。
[0003]蓖麻(Ricinus communis)为大戟科(Euphoribia L)蓖麻属植物,其根系特别发达，适应性广、耐寒、耐盐碱、贫瘠，所以在全世界范围广在全世界广泛种植。蓖麻籽含油率特别高，约占种子重量的45-55%。蓖麻油是世界十大油料和四大不可食用油料之一，是自然界中具有独特性能的植物油，被人们视为很有开发潜力又可再生的“绿色石油”，享有“生物石油”的美誉。蓖麻油的上述特点满足了作为生物柴油原料的条件。
[0004]当今世界各国畜牧业和饲料业发展中，蛋白质饲料资源的短缺已非常值得重视。近年来，随着我国畜牧业和饲料工业的发展，蛋白质饲料缺口越来越大。因此寻找和开发新的蛋白质饲料资源，具有十分重要的现实意义。蓖麻籽榨油后的残渣称为蓖麻柏。蓖麻柏中主要含有丰富的蛋白质，粗蛋白含量达33-35%，是粮食作物的3倍，脱壳脱脂饼柏中粗蛋白含量可高达69%，为优质的蛋白质来源。因此，如果将蓖麻饼柏开发为畜禽蛋白饲料，可充分利用其中的蛋白质，增加饲料行业的蛋白质资源。但蓖麻饼柏中含有蓖麻碱、毒蛋白、凝集素、变应原等毒素，这些物质能够损害动物的健康，严重的还会致死，因此制约了蓖麻饼柏作为一种饲料资源在生产实际中 的应用。长期以来，蓖麻饼柏还只是作为肥料用于农田。选择恰当的工艺对蓖麻饼柏进行脱毒，它将成为饲料工业一个重要的蛋白质来源。
[0005]因此，有必要开发出一种蓖麻籽的综合加工工艺，以蓖麻籽为纽带，将生物柴油和蛋白质饲料原料的生产联动，不仅使资源得到合理的利用，也会提高蓖麻产业的经济效益。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明提供一种蓖麻籽综合加工工艺。该工艺以蓖麻籽为原料，将生物柴油和蛋白质饲料原料的生产有机结合起来，工艺简便易行，成本低廉，适合工业化生产，从而更充分、有效地利用蓖麻籽，提高蓖麻籽的附加值。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案:
[0008]一种蓖麻籽综合加工工艺，包括生物柴油和蛋白质饲料原料的联动制备，具体包括以下步骤:
[0009]1.将蓖麻籽粉碎，加入甲醇和碱催化剂，偶合法制备生物柴油，分离生物柴油和蓖麻柏；[0010]I1.蓖麻柏干燥，加入水煮沸，干燥得到蛋白质饲料原料。
[0011]优选的，步骤I中，所述催化剂选自氧化钙、偏硅酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或几种；更优选为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0012]优选的，步骤I中，所述碱催化剂占蓖麻籽重量的0.1%-5% ;更优选为2%_5%。
[0013]优选的，步骤I中，蓖麻籽重量与甲醇体积的比1:1-1:5;优选为1:2-1:4。
[0014]优选的，步骤I中，反应时间为30-180min ;更优选为60_120min。
[0015]优选的，步骤I中，蓖麻籽粉碎，置于密闭带冷凝装置的容器，加入甲醇和所述碱催化剂，反应温度为30-80°C ;更优选为60-80°C。
[0016]优选的，步骤I中，持续搅拌至反应结束；更优选的，以功率为50W、转速为1-1Orpm的电动搅拌器搅拌；进一步优选，以功率为50W、转速为2-10rpm的电动搅拌器搅拌最优选的；最优选的，以功率为50W、转速为2-5rpm的电动搅拌器搅拌。
[0017]还优选的，步骤II中，水的体积至少为蓖麻柏重量的I倍；更优选的，水的体积至少为蓖麻柏重量的5倍；最优选的，水的体积为蓖麻柏重量的7-10倍。
[0018]优选的，步骤II中，煮沸时间为60-240min ;更优选为120_240min。
[0019]作为本发明的一种优选的实施方式，本发明提供一种蓖麻籽综合加工工艺，包括生物柴油和蛋白质饲料原料的联动制备，具体包括以下步骤:
[0020]1.蓖麻籽除杂、干燥、破碎，置于密闭带冷凝装置的容器，加入甲醇和碱催化剂，30-80°C下，在功率为50W、转速为1-1Orpm的电动搅拌器搅拌下反应30_180min，过滤，得到混合油和湿蓖麻柏，混合油进行分离得到生物柴油；其中:蓖麻籽重量与甲醇体积的比1:1-1:5 ;所述碱催化剂占蓖麻籽重量的0.1%_5%，选自氧化钙、偏硅酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或几种；
[0021]I1.步骤I得到的湿蓖麻柏，干燥后加入体积至少为所述蓖麻柏重量5倍的水，煮沸60-240min,过滤,干燥,得到蛋白质饲料原料；
[0022]更优选的技术方案是:一种蓖麻籽综合加工工艺，包括生物柴油和蛋白质饲料原料的联动制备，具体包括以下步骤:
[0023]1.蓖麻籽除杂、干燥、破碎，置于密闭带冷凝装置的容器，加入甲醇和碱催化剂，60-80°C下，在功率为50W、转速为2-10rpm的电动搅拌器搅拌下反应60_120min，过滤，得到混合油和湿蓖麻柏，混合油进行分离得到生物柴油；其中:蓖麻籽重量与甲醇体积的比1:2-1:4 ;所述碱催化剂占蓖麻籽重量的2%-5%，选自氢氧化钠或氢氧化钾；
[0024]I1.步骤I得到的湿蓖麻柏，干燥后加入体积为所述蓖麻柏重量7-10倍的水，煮沸120-240min,过滤,干燥,得到蛋白质饲料原料。
[0025]本发明的另一个目的在于提供一种蛋白质饲料原料，其通过本发明所述蓖麻籽综合加工工艺制备得到。
[0026]本发明所述蓖麻籽综合加工工艺的流程图，见图1。
[0027]与现有工艺相比，本发明所述的蓖麻籽综合加工工艺，至少具有以下优点:
[0028]1、甲醇既为浸出溶剂又为酯交换剂，浸出和酯交换反应一步完成，极大地简化工艺流程，节约生产成本，有利于循环和节约原料。
[0029]2、碱催化剂一方面提高了生物柴油的转化率，同时又作为脱毒剂，提高了蓖麻柏的脱毒效果；两个过程采用同一催化剂，简化了工艺流程，节约了成本。[0030]3、该工艺路线简单、且成本较低，生物柴油转化率高，脱毒效果好，可实现工业化生产。
[0031]4、该工艺降低了生物柴油的成本，得到了可以作为蛋白质饲料原料的无毒蓖麻柏，提高了蓖麻柏的经济效益。
[0032]甲醇的用量、碱催化剂的种类、浸出-耦合反应时间、蓖麻柏脱毒时间等因素都会影响制备生物柴油和蛋白质饲料原料的效率和效果。下面详述对各个影响因素进行优选的研究过程。
[0033](一)考察指标的选择
[0034]浸出-耦合反应以生物柴油转化率为指标，生物柴油转化率的计算公式如下:
[0035]
【权利要求】
1.一种蓖麻籽综合加工工艺，包括生物柴油和蛋白质饲料原料的联动制备，具体包括以下步骤: 1.将蓖麻籽粉碎，加入甲醇和碱催化剂，偶合法制备生物柴油，分离生物柴油和蓖麻柏； I1.蓖麻柏干燥，加入水煮沸，干燥得到蛋白质饲料原料。
2.根据权利要求1所述的蓖麻籽综合加工工艺，其特征在于:步骤I中，所述催化剂选自氧化钙、偏硅酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或几种；优选为氢氧化钠或氢氧化钾； 所述碱催化剂占蓖麻籽重量的0.1%-5% ;优选为2%-5%。
3.根据权利要求1或2所述的蓖麻籽综合加工工艺，其特征在于:步骤I中，蓖麻籽重量与甲醇体积的比1:1-1:5 ;优选为1:2-1:4。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的蓖麻籽综合加工工艺，其特征在于:步骤I中，反应时间为30-180min ;优选为60_120min。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的蓖麻籽综合加工工艺，其特征在于:步骤I中，蓖麻籽粉碎，置于密闭带冷凝装置的容器，加入甲醇和所述碱催化剂，反应温度为30-80°C ；优选为60-80 °C。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的蓖麻籽综合加工工艺，其特征在于:步骤I中，持续搅拌至反应结束；优选的，以功率为50W、转速为1-1Orpm的电动搅拌器搅拌；更优选的，以功率为50W、转速为2-10rpm的电动搅拌器搅拌；最优选的，以功率为50W、转速为2-5rpm的电动搅拌器搅拌。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的蓖麻籽综合加工工艺，其特征在于:步骤II中，水的体积至少为蓖麻柏重量的I倍；优选的，水的体积至少为蓖麻柏重量的5倍；更优选的，水的体积为蓖麻柏重量的7-10倍。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的蓖麻籽综合加工工艺，其特征在于:步骤II中，煮沸时间为60-240min ;优选为120_240min。
9.一种蓖麻籽综合加工工艺，包括生物柴油和蛋白质饲料原料的联动制备，具体包括以下步骤: 1.蓖麻籽除杂、干燥、破碎 ，置于密闭带冷凝装置的容器，加入甲醇和碱催化剂，30-80°C下，在功率为50W、转速为1-1Orpm的电动搅拌器搅拌下反应30-180min，过滤，得到混合油和湿蓖麻柏，混合油进行过滤分离得到生物柴油；其中:蓖麻籽重量与甲醇体积的比1:1-1:5 ;所述碱催化剂占蓖麻籽重量的0.1%-5%，选自氧化钙、偏硅酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或几种； I1.步骤I得到的湿蓖麻柏，干燥后加入体积至少为所述蓖麻柏重量5倍的水，煮沸60-240min,过滤,干燥,得到蛋白质饲料原料； 优选的技术方案是: .蓖麻籽除杂、干燥、破碎，置于密闭带冷凝装置的容器，加入甲醇和碱催化剂，60-80°C下，在功率为50W、转 速为2-10rpm的电动搅拌器搅拌下反应60_120min，过滤，得到混合油和湿蓖麻柏，混合油进行分离得到生物柴油；其中:蓖麻籽重量与甲醇体积的比1:2-1:4 ;所述碱催化剂占蓖麻籽重量的2%-5%，选自氢氧化钠或氢氧化钾； I1.步骤I得到的湿蓖麻柏，干燥后加入体积为所述蓖麻柏重量7-10倍的水，煮沸120-240min,过滤,干燥,得到蛋白质饲料原料。
10.一种蛋白质饲料原料，通过权利要求1至9中任一所述蓖麻籽综合加工工艺制备得到。`
【文档编号】C11B1/10GK103571615SQ201310522336
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】邵荣, 柯增光, 许伟, 颜秀花, 丁建飞, 云志 申请人:盐城工学院