System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于石墨烯吸附材料的植物油叶绿素高效脱除方法技术_技高网
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一种基于石墨烯吸附材料的植物油叶绿素高效脱除方法技术

技术编号:40706878 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-22 11:07
本发明专利技术公开了一种基于石墨烯吸附材料的植物油叶绿素高效脱除方法,其包括如下步骤:步骤一、石墨烯材料作为吸附剂用于脱除植物油的叶绿素;步骤二、石墨烯材料与植物油的分离;步骤三、石墨烯吸附剂的回收与再利用。其中,石墨烯类吸附剂包括本征态石墨烯、热膨胀石墨烯、还原氧化石墨烯或其衍生物。本发明专利技术以石墨烯材料作为脱除植物油中叶绿素的吸附剂,脱色温度较低,脱色时间短,吸附剂重复使用性高,能耗低、工艺简单,具有较高的环保性和良好的社会效益,适合有效脱除植物油中的叶绿素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油脂加工,具体涉及一种基于石墨烯吸附材料的植物油叶绿素高效脱除方法


技术介绍

1、叶绿素是影响植物油稳定性一个重要因素。它是存在于植物中的一组发色团,有叶绿素a和叶绿素b两种形式,各种叶绿素之间的差别,在于和吡咯环相连接的侧链结构的不同。通常情况下,叶绿素a和叶绿素b的比例为3:1。叶绿素及其衍生物源自油菜籽,在油脂制取过程中被保留在油中。叶绿素不仅会使植物油呈现令人反感的绿色,它还是一种对光和热敏感的物质,在光照条件下,能够促进单线态氧的形成,单线态氧可以直接与不饱和脂肪酸的双键反应形成脂质氢过氧化物,可以引发脂质氧化,降低油脂稳定性大大降低成品油的稳定性,缩短产品的保质期。因此,在油脂加工过程中,必须经过脱色处理以去除叶绿素相关色素和其他色体。目前,吸附法是油脂工业生产最成熟、应用最广泛的脱色方法,吸附剂是决定油脂脱色效果最为关键的因素,常见的吸附剂有活性白土、凹凸棒石、活性炭等。工业上应用最多的吸附剂是活性白土,目前活性白土脱色的弊端如中性油损失大、重复使用性差、废白土处理困难等问题日益突出。随着材料科学的发展,新型高效的吸附材料层出不穷,石墨烯、金属有机骨架、共价有机骨架、纳米二氧化硅、生物炭等新材料都被开发应用于水体吸附净化领域,取得了突破性成果。但是,新型材料在油脂脱色领域的应用不足,并且现有脱色剂在脱色时无选择性和针对性,造成油脂中其他有益色素的大量损失。

2、现有专利cn114075480a“一种植物油中叶绿素的脱除方法”中采用特定的活性白土与任选的活性炭按照一定比例混合成复配型的吸附剂,将两种同时具有叶绿素吸附能力的吸附剂合混合后,取得比单一吸附剂更高的叶绿素脱除率。但是需要在高温和负压条件下操作,操作繁琐,能耗高,并且所用的复合吸附剂不能够重复使用,增加了脱色工艺固体废物的排放,增加了环境治理的负担。专利cn103849462a“植物油中叶绿素的脱除方法及其专用装置”专利技术了焦尔脱蓝技术和脱除植物油中的叶绿素的专用装置,该技术可以在油脂碱炼之前脱除叶绿素,在后续脱色时,仅需要加入少量的活性白土便可达到一级油的脱色效果,减少了活性白土的用量,减少了白土废物的产生。但是,该技术需要将植物油加热至130~160℃,并且需要在真空中反应,操作繁琐,能耗高,并且新设备的加入,不利于现有工厂的实际使用,降低了实用性。


技术实现思路

1、针对上述技术中存在的不足之处,本专利技术提供了一种基于石墨烯吸附材料的植物油叶绿素高效脱除方法。该方法低温高效、适度稳定、工艺简单、操作便捷、叶绿素脱除率高。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:

3、一种基于石墨烯吸附材料脱除植物油中叶绿素的方法,是将石墨烯吸附材料加入到植物油中,搅拌脱色;所述石墨烯吸附材料为本征态石墨烯、热膨胀氧化石墨烯、还原氧化石墨烯或其衍生物中任意一种或多种。

4、在本专利技术的一种实施方式中,石墨烯吸附材料相对植物油的添加量0.1-2.0wt%。

5、在本专利技术的一种实施方式中,所述方法首先将一定质量的植物油置于温度稳定的恒温磁力搅拌器中,使用搅拌器以1200rmp/min的速度搅拌均匀;待油温恒定后加入步骤一称量的石墨烯材料,并开始计时。

6、在本专利技术的一种实施方式中,所述脱色的条件为:温度10-60℃,反应时间2-10min。

7、在本专利技术的一种实施方式中,所述植物油包括菜籽油、大豆油、茶籽油、玉米油、油茶籽油、橄榄油等高叶绿素含量油脂的一种或多种。优选地,所述植物油包括毛油、脱胶油或中和油。

8、在本专利技术的一种实施方式中,所用石墨烯类材料具有如下性质:比表面积大于20m2/g,平均层数小于6,片径厚度小于20nm,孔径小于20nm,碳含量大于80%。

9、在本专利技术的一种实施方式中,本征态石墨烯包括本征态石墨烯和本征态(高导电型)石墨烯。

10、在本专利技术的一种实施方式中,所述热膨胀石墨烯是以氧化石墨为原料,经过高温脱氧并快速膨胀而获得的热膨胀氧化石墨烯。

11、在本专利技术的一种实施方式中,所述方法还包括:脱色结束后,冷却至室温,固液分离,收集滤液,得到脱色后的植物油产品。

12、在本专利技术的一种实施方式中,所述方法还包括:固液分离所得的固体用乙醇或者正己烷清洗3-6次,过滤后置于70℃真空干燥箱中干燥12h,实现石墨烯吸附剂的回收与再利用。

13、本专利技术还提供上述方法在食品加工领域中的应用。

14、本专利技术与现有技术相比,其有益效果是:

15、(1)采用新型吸附材料石墨烯脱除植物油中的叶绿素,该吸附剂可以在低温10-60℃条件下吸附植物油中81-93%的叶绿素。脱色温度显著低于工业脱色温度(105-110℃),大大降低了脱色的能耗,进而降低植物油因高温加热造成的生育酚、多酚、甾醇等微量营养物质的损失,减少高温脱色造成的植物油中反式脂肪酸、三氯丙醇酯和缩水甘油酯等危害因子的产生,使得植物油产品的安全性大大增强。

16、(2)采用新型吸附材料石墨烯脱除植物油中的叶绿素的反应时间为2-10min,显著低于工业脱色时间(30-60min),较短的脱色时间有利于植物油脱色效率的提高,降低生产成本。

17、(3)采用新型吸附材料石墨烯脱除植物油中的叶绿素,在常压下进行,与工业上减压脱色相比,大大增加了工艺的安全性,并显著降低脱色成本。

18、(4)采用新型吸附材料石墨烯脱除植物油中的叶绿素,脱色后石墨烯结构不变,通过乙醇洗涤三次,干燥后可继续重复使用,重复使用次数高达10次,大大节省了植物油脱色过程的吸附剂消耗,并且减少了固体废弃物的排放,保护了环境,具有极大的社会效益;同时还减少了活性白土中的无机酸进入植物油中,提高最终油品的品质。

19、(5)该植物油脱色方法安全环保、工艺简单、操作便捷、叶绿素脱除率高,适合于植物油的叶绿素脱色工艺。

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【技术保护点】

1.一种基于石墨烯吸附材料脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,是将石墨烯吸附材料加入到植物油中,搅拌脱色;所述石墨烯吸附材料为本征态石墨烯、热膨胀氧化石墨烯、还原氧化石墨烯或其衍生物中任意一种或多种。

2.如权利要求1所述的脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,石墨烯吸附材料相对植物油的添加量0.1-2.0wt%。

3.如权利要求1所述的脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,所述方法首先将一定质量的植物油置于温度稳定的恒温磁力搅拌器中,使用搅拌器以1200rmp/min的速度搅拌均匀;待油温恒定后加入石墨烯材料进行脱色处理。

4.如权利要求1所述的脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,所述脱色的条件为:温度10-60℃,反应时间2-10min。

5.如权利要求1所述的脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,所述植物油包括菜籽油、大豆油、茶籽油、玉米油、油茶籽油、橄榄油中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,所述植物油包括毛油、脱胶油或中和油中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,所用石墨烯类材料具有如下性质:比表面积大于20m2/g,平均层数小于6,片径厚度小于20nm,孔径小于20nm,碳含量大于80%。

8.如权利要求1-7任一项所述的脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,所述方法还包括:脱色结束后,冷却至室温,固液分离,收集滤液,得到脱色后的植物油产品。

9.如权利要求8所述的脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,所述方法还包括:固液分离所得的固体用乙醇或者正己烷清洗3-6次,过滤后置于70℃真空干燥箱中干燥12h,实现石墨烯吸附剂的回收与再利用。

10.权利要求1-9任一项所述的脱除植物油中叶绿素的方法在食品加工领域中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种基于石墨烯吸附材料脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,是将石墨烯吸附材料加入到植物油中,搅拌脱色;所述石墨烯吸附材料为本征态石墨烯、热膨胀氧化石墨烯、还原氧化石墨烯或其衍生物中任意一种或多种。

2.如权利要求1所述的脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,石墨烯吸附材料相对植物油的添加量0.1-2.0wt%。

3.如权利要求1所述的脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,所述方法首先将一定质量的植物油置于温度稳定的恒温磁力搅拌器中,使用搅拌器以1200rmp/min的速度搅拌均匀;待油温恒定后加入石墨烯材料进行脱色处理。

4.如权利要求1所述的脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,所述脱色的条件为:温度10-60℃,反应时间2-10min。

5.如权利要求1所述的脱除植物油中叶绿素的方法,其特征在于,所述植物油包括菜籽油、大豆油、茶籽油、玉米油、油茶籽油、橄...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘元法叶展吕亚萍
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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