Az OCL ricinusolaj tulajdonságai és felhasználása - olajos magvak és zsírok, növények és lipidek
Franck Dumeignil 1, 2, 3 *
1 Lille Nord de France Egyetem, F-59000, Lille, Franciaország
2 CNRS UMR8181, szilárdtest-katalízis és kémiai egység, UCCS, F-59655 Villeneuve d´Ascq, Franciaország
3 Institut Universitaire de France, 10., Boulevard Saint-Michel, 75005 Párizs, Franciaország
A ricinus és az abból származó olaj, az úgynevezett „ricinusolaj” az ókorból ismert, amikor az olajat kozmektikához, hashajtóként vagy lámpák üzemanyagaként használták. Manapság a ricinusolaj teljesen megújult érdeklődéssel bír, nem a közvetlen alkalmazásai miatt, hanem a későbbi feldolgozás különféle lehetőségeinek köszönhetően, amelyek kémiai módosításokkal és reakciókkal járnak. Valójában a ricinusolajnak ez a jellemzője figyelemre méltó egységességgel rendelkezik, a triglicerid zsírsavláncainak körülbelül 90% -a ricinolsavból áll, amely egy természetes zsírsav, amely hidroxilcsoportot viselkedik, ami egyedülálló tulajdonság a növényi olajokban. Ezután elképzelhető reakciók akár az észtercsoporton, akár a kettős kötésen, akár a hidroxilcsoporton, különféle vegyi anyagok előállítása céljából. Ebben a cikkben a ricinusüzem rövid leírása után statisztikákat adunk a ricinusszemek termeléséről és áttekintést adunk az olajkitermelési folyamatról. Ezután beszámolunk a piaci árakról, mielőtt felsoroljuk a ricinusolaj főbb tulajdonságait. Ezek az utóbbiak meglehetősen specifikusak és magyarázzák a lehetséges közvetlen alkalmazások sokféleségét. Végül a lehetséges kémiai átalakulásokat két gyakorlati eset bemutatása előtt tényleges iparosítási sikertörténetekként soroljuk fel.
Kulcsszavak: ricinus/ricinusolaj/ricinoleinsav/kenőanyag/gyógyszertár/élelmiszer/vegyszerek/alkalmazások
Ricinusolaj (Ricinus Communis), vagy hódolaj üzem angolul euphorbiaceae, amely bár mérsékelt égövön inkább cserjesként fordul elő, trópusi területeken - amelyeknek őshonos - 10 m-nél is magasabbra nőhet. Levelei zöldek vagy vörösek, a növény fajtájától és érettségétől függően fogazottak és palmatilobosak. A virágzást nőstény és hímvirágok hajtják végre cyathákban. A trigliceridekben gazdag, fényes és barnás foltokkal tarkított, szürkés/világosbarna színű magokat hárman gyümölcsök zárják be, amelyek tüskékkel sörgő tricoque kapszulák formájában jelennek meg. (1.ábra).
Balra fent: ricinus növény fényképe és ricinus mag kapszula; jobb felső: a ricinusmagok termelésének statisztikája a világon; bal alsó rész: ricinusolaj-extrakciós eljárás példája; jobb középső: ricinusolaj összetétele.
Történelmi pont
Termelés
Volatilis piac
A Asztal 1 nyomon követi a ricinusolaj árának alakulását 2002-től 2010 januárjáig. A piac rendkívüli volatilitása jól látható, 2002-ben nagyon elfogadható áron 675 USD/t, amely fokozatosan emelkedni fog 2008. december közepéig, meghaladja az 1300 USD/t-t, és a csúcs 1500 USD/t 2008. július-augusztusban (2. táblázat) azaz nagyjából a 2002-ben megfigyelt átlagár kétszerese. A nyersanyagok költségének nagyon jelentős ingadozása nagyon fontos paramétert jelent, amely kiszámíthatatlanul befolyásolhatja a downstream átalakulási folyamatok gazdasági egyensúlyát, különösen kémiai úton.
A ricinusolaj alakulása (kereskedelmi minőségű termék átlagára) - USD/t, FOB Bombay. (Az adatok a Ricinusolaj-jelentés, 2011. február, castoroil.in)
A vetőmagok, az olaj és a ricinus torta értéke 2008. július/augusztus rekordáron - USD/t, FOB India. (Az adatok a Ricinusolaj-jelentés, 2011. február, castoroil.in)
Ezen felül a 2. táblázat, Annak ellenére, hogy a 2008. júliusi-augusztusi csúcspont különleges esetére épül, azt mutatja, hogy a ricinusolaj tonnánkénti ára körülbelül kétszerese a vetőmagnak, míg az étkezés körülbelül hétszer kevesebb, mint a vetőmag.
Ricinusolaj kinyerése és tisztítása
A ricinusolaj kinyerésének folyamata, amelyet a 1.ábra (Mutlu és Meier, 2010 inspirálta) alapvetően nem különbözik a hagyományos olajkitermelési eljárásoktól, kivéve, hogy a ricinusbab „nem élelmiszer jellegű” jellege különleges egészségügyi és biztonsági feltételeket ír elő, nevezetesen egy dedikált gyártósort, amely teljesen leválik a étolaj-gyártósorok az utóbbiak esetleges szennyeződésének elkerülése érdekében. A következőkben az olaj extrakciójának és tisztításának szakaszait röviden ismertetjük egy "szokásos" működési folyamatban, amely a kívánt céltól függően változásokhoz vezethet.
A hajótestek megtisztítása, majd héjazási/héjazási művelet után az így kapott magokat péppé zúzzuk, és féregprés segítségével préseljük az első opcionálisan szűrhető nyomóolaj kinyerése céljából. A préselés szilárd maradékában (a pépekből álló pogácsa) még jelen lévő olajfrakciót azután oldószerrel, általában hexánnal extraháljuk. Az extrakciós olajat desztillációval kinyerjük. A kapott ricinusolaj utólagos kezelése magában foglalja az egymást követő zsírtalanítási lépéseket (különösen az oldhatatlanná váló vegyületek, például az oleoszómák, lipoproteinek stb. Külső mátrixából nyert foszfolipidek eltávolítása például savas közegben történő hidrolízissel), semlegesítést szabad zsírsavak (például lúgos kezeléssel), szagtalanítás (részleges vákuumdesztillációval vízgőz jelenlétében), fehérítés (adszorbens alkalmazásával, például földfehérítés, például földdob, aktív szén stb.), szűrés ( viaszok, törmelék stb. eltávolítása) és esetleg elválasztás, ha meghatározott vegyületeket kívánnak kinyerni.