Ricinusolaj - biológia
Milyen meleg túl meleg az élethez az óceán feneke mélyén?
Antibiotikumok baktériumoktól
Sejtvándorlás: egy ismert fehérje újonnan felfedezett funkciója
Molekuláris iránytű a sejtek igazításához
Mi teszi a levelek öregedését ősszel
A keselyű gyöngytyúk demokráciája
Ekembo környezete: Az emberek nyílt tájakon is éltek
| Genetika | Mezőgazdaság, erdészet és állattenyésztés
A búzafajtát vad füvek keresztezésével hozták létre
Milyen meleg túl meleg az élethez az óceán feneke mélyén?
ricinusolaj
ricinusolaj, tudományosan a ricinusolaj (CAS-szám: 08001-79-4) egy növényi olaj, amelyet a trópusi csodafa (Ricinus communis), tejfű növény. Ez egy triglicerid, és gyógyszertárban is használják Oleum Ricini lásd Castoris, Oleum Ricini szűz és ricinusolaj, az angol nyelvterületen ricinusolaj, de szintén ricinus olaj vagy olaj a Palma Christi hívott.
A csodafa magjai (Közös görgő)
színtelen vagy nagyon világossárga
jellemzők
A ricinusolaj színtelen vagy enyhén sárgás, átlátszó, vastag, gyúlékony, halvány szaga van, íze enyhe, de kellemetlen és erős hashajtó hatása van (lásd még: hashajtók). Az illata halvány, de jellegzetes. 0,922–0,938 g · cm −3 sűrűségű olaj az egyik legnagyobb sűrűségű olaj. A megszilárdulási tartomány −13 és −20 ° C között van, az olvadáspont −5 ° C. Nem desztillálható, mert 250 ° C feletti hőmérsékleten lebomlik. Megsűrűsödik a levegőben, de vékony filmekben nem keményedik meg, így ez az egyik nem száradó olaj. A ricinusolaj egyedülállóan magas hidroxi-zsírsavtartalma miatt egyértelműen poláros és különbözik az etil-alkoholban jó oldhatóságú, de alifás szénhidrogénekkel alig keverhető más olajoktól. A szappanosítási szám 186–203, a hidroxilszám 160–168, a jódszám 81 és 100 között van [2] [3]. A ricinusolaj eltarthatósága körülbelül hat-nyolc hónap. A nemzetközi kereskedelemnek négy különböző minőségi előírása van, amelyeket a Nemzetközi Ricinusolaj Szövetség (ICOA).
Alkatrészek
A ricinusolaj a ricinolsav trigliceridjének 80–85% -át, más néven triricinoleint, valamint a különféle C18 zsírsavak egyéb gliceridjeit és számos illékony vegyületet tartalmaz. A kompozícióval kapcsolatos információk az eredettől és az irodalomtól függően változnak. A zsírsav-glicerin-észterek összetétele kb. 77% - 83% ricinolsav, 3% - 5% linolsav, 4% - 9% oleinsav, 1% - 2% palmitinsav, 1% - 3% sztearinsav és kis mennyiségű vakcinsav, Alfa-linolénsav, arachidinsav és eicosenoesav. A szabad zsírsavak aránya 0,75% és 3,0%, a víztartalom 0,25% és 0,5%, az egyéb szennyeződések pedig a minőségtől függően 0,01% és 0,2% között vannak. [1]
sztori
A növény olaja, amely eredetileg valószínűleg Etiópia trópusaiban honos volt, már az ókorban ismert volt. Az Ószövetség Jónás könyve (4: 6) azt mondja, hogy Isten hagyta, hogy egy ricinusfa egyik napról a másikra növekedjen. Másnap reggel: „Isten küldött egy férget, hogy megrágja a ricinusfát, hogy az elsorvadjon.” Az ókori Egyiptomban a ricinusolaj az olajlámpák jól ismert és sokoldalú gyógymódja volt. [4]
Szintén Görögországban nevezték el a növényt Kiki művelt; Theophrastus megnevezte őket Tejfű, A dioszkoridok a magokat hashajtóként, az olajat pedig külsőleg használták. Albertus Magnus a csodafát is megművelte. [5] Később a növényt orvosilag elfelejtették Közép-Európában. Az olajat csak a 18. század második felében használták hashajtóként, Nyugat-Indiától kezdve.
Az 1960-as években az USA-ban a ricinusolaj-termelés állami támogatások révén felélénkült annak érdekében, hogy függetlenebbek legyenek a nyersanyagok behozatalától. 1990 óta az USA-ban a termesztésnek semmiféle jelentősége nincs, bár törekvéseket tettek törpe formák tenyésztésére Texas száraz, magas síkságain. Az 1980-as évek közepén tenyésztési programot indítottak Costa Ricán a gépi betakarítási képesség javítása érdekében, amely megakadályozza a maghéjak idő előtti kinyílását és a magok földre hullását. E fajta termesztését Európában először 1990-ben, Franciaországban gyakorolták. A H-22 nevű hibrid fajtát az izraeli Weizmann Intézet tenyésztette, és ma már széles körben elterjedt a kézi betakarítású országokban.
Kivonás/gyártás
Termesztés
A csodafa a trópusi nyári esőterületek növénye. A fajtától, a talajviszonyoktól és az éghajlattól függően hektáronként 450–2000 kg olajat nyernek ki. A magok 40-50% olajat, 14-22% fehérjét, 15-18% nyersrostot és 2% - 3% hamut tartalmaznak. Két toxint is tartalmaz, nevezetesen a hőérzékeny, poláris és erősen mérgező ricin fehérje körülbelül 3% -át és a piridin-alkaloid ricinin 0,03% - 0,15% -át. A magok tartalmazzák a CB-1A allergént is. 250–1800 mag 1 kg-ot tesz ki. [6]
Megnyomás
Kiváló minőségű tulajdonságokat kapunk a hámozott magok hideg sajtolásával. A termelékenyebb forró préselés érdekében a magokat préselés előtt felmelegítik, majd az olajat csavaros présekben folyamatosan elválasztják a préspogácsától. A préspogácsa továbbra is több mint 10% olajat tartalmaz, amelyet ezután hexánnal, heptánnal vagy mindkettő keverékével extrahálhatunk. Az oldószer maradék eltávolítása után az extrakciós maradék még mindig körülbelül 1% olajat tartalmaz.
Finomítás
A nemkívánatos anyagok eltávolítása érdekében az olajat finomítják, vagyis zsírtalanítják, savtalanítják és gőzzel kezelik. A finomított ricinusolaj ricinmentes. Az úgynevezett zsírtalanítás során a fehérje maradványokat 3–5% víz hozzáadásával, 70–80 ° C-ra melegítve és centrifugálással elválasztják a vízből. A szabad zsírsavakat lúgos oldattal kezeljük, a ricinusolaj emulziókra való hajlama speciális eljárásokat igényel. Az olaj világosodik és elszíneződik néhány százalék felületaktív agyagásványi anyag vagy aktív szén hozzáadásával, sötétebb tulajdonságok és 80 ° C-os hőmérsékleten történő kezelés céljából. Az illékony vegyületek és illatos anyagok nagy részének eltávolítása érdekében az olajat vékony fóliákban, vákuumban (vékonyréteg-bepárló) melegítik, rövid ideig 230 ° C-ig.
Prés sütemény
Az olajpréselés és extrakció szilárd maradványait általában nitrogén műtrágyákká (ricinusliszt) dolgozzák fel. A préspogácsa mérgező anyagokat és a magokból származó allergéneket tartalmaz, így a kezeletlen présmaradék a magas fehérjetartalom ellenére sem alkalmas marha takarmányozására. A méreganyagok és allergének eltávolítására szolgáló eljárások a préspogácsából az 1960-as évek óta állnak rendelkezésre. Thaiföldön ma nagyobb termelő létesítmények gyártják takarmány minőségű anyagokat.
használat
A ricinusolaj alapvetően fontos kenőanyagok, festékek, poliamid-11 nyersanyagaként a kozmetikai és gyógyszeripari ágazatokban. A legtöbb esetben a ricinusolajat nem közvetlenül, hanem kémiai reakciók után dolgozzák fel.
Változatlan ricinusolaj
Orvostudomány és kozmetikumok
A finomított ricinusolajat (latin ricini oleum) orvosilag használják belső és külső használatra. Az egyik leggyakoribb gyógyászati felhasználás gyógyszerészeti készítmények, például nemi hormonok vagy szemcseppek segédanyagaként. Viszonylag nagy polaritása miatt számos gyógyszer oldószereként alkalmazzák.
Belsőleg alkalmazva a ricinusolaj hashajtóként működik, mivel nem szívódik fel a belekben. A hatásért a szabad ricinolsav felel, amelyet a vékonybélben az epesók és a hasnyálmirigy zsírbontó enzimjei termelnek. A ricinusolajat a szülészetben úgynevezett munkaügyi koktélként is alkalmazzák a vajúdás kiváltására. A hatásmechanizmus sokáig nem volt ismert, [7] de a ricinoleinsav prosztaglandin receptorokra gyakorolt hatásán alapul. [8] [9] A hányinger és a hasmenés gyakori mellékhatása ennek az alkalmazásnak, amelynek hatékonyságát csak részben kutatják. [10] [11] [12] [13]
Külsőleg a ricinusolajat elsősorban a hám, a hegek, az öregedési foltok és az aranyér kezelésében alkalmazzák, mivel jól működik a sejtek közötti terekben, pl. B. behatol a szaruhártyából. Az olaj mechanikus védőfóliát képez a vízben és a vízben oldódó szennyezők ellen, és így hozzájárulhat a repedések és repedések gyógyulásához.
A kozmetikai iparban a ricinusolajat krémek, szempillaspirálok, hajbrillantinok, hajápolási termékek és fürdőolajok készítésére használják.
technológia
A ricinolsavból származó kb. 5% hidroxilcsoportok tartalma miatt a ricinusolaj a szárító festékek és az emulziós festékek kötőanyagainak alapanyagaként alkalmazható, és reaktív vegyületekben, például poliuretán bevonatokban is feldolgozzák, különféle ipari felhasználásokhoz a korrózióvédelem és az építőipar számára. Hidroxilcsoportjainak köszönhetően a ricinusolaj kiválóan tapad a fémfelületekhez, ezért korai stádiumban használták nagy teljesítményű motorok kenőanyagaként. A "Castrol" márkanév az olaj angol nevéből származik.
Dehidratált ricinusolaj
A dehidratált ricinusolaj (Ricinolaj, szintén Ricinusolaj) egy másik kettős kötést adunk a zsírsavakhoz. Ebből a célból a víz a molekulától elszakad, általában kénsav-katalízissel, de kénsav-sók és fém-oxidok révén is. A kettős kötés általában konjugáltan jön létre a zsírsavmolekula 11. és 12. szénatomja között.
A kettős kötések megnövekedett tartalma a ricinusolajat a nem száradóból oxidatív módon száradó olajzá alakítja. A glicerinnel fennmaradnak az észter kapcsolatok. A reakció körülményeitől és időtartamától függően különböző minőségek keletkeznek, amelyek főleg viszkozitásukban különböznek. Ezt a reakció során már lejátszódó polimerizáció okozza. A termék hasonló a lenmagolajhoz, és kiváló minőségű kötőanyagként használható különféle festékek és lakkok, lakkok, linóleum és nyomdafestékek számára. [14]
A dehidratált ricinusolaj lúgos elszappanosításával a kétszeresen telítetlen zsírsavakat nyersanyagként nyerhetjük további feldolgozáshoz semlegesítés és vákuumban végzett desztillálás után.
Éteresített ricinusolaj üzemanyagként (biodízel)
A ricinusolajat észterező üzemekben lehet feldolgozni a biodízel biodízel előállításához. A trigliceridek glicerinjét szétválasztják és helyettesítik a zsírsavak metilmaradékai. A ricinusolajat biodízel előállításához többek között a brazil Petrobras használja. Tekintettel a szójababolajhoz, a pálmaolajhoz és a repceolajhoz képest a ricinusolaj magas világpiaci árához és annak csak mérsékelt alkalmasságához a biodízel előállításához (viszkozitás, szennyezés, savszám), ennek az olajnak a bioüzemanyag-piacon való jelenléte politikai támogatásnak is köszönhető. A ricinusolajat általában a kistermelők termelik. Használatának célja tehát a biodízel-termelés társadalmi fenntarthatóságának erősítése. [15]
Szulfonált ricinusolaj (török vörösolaj)
A ricinusolaj egyik első módosítása tömény kénsavval vagy kén-trioxiddal (SO3) végzett kezelés volt. A kénsavészterek képződnek a hidroxilcsoporton, valamint az addíciós termékek a kettős kötés és a szulfonsavcsoportokon (-S03H). A termék török vörös olaj (angol. pulykavörös olaj) és 8% - 8,5% SO3-ot tartalmaz, amely aritmetikailag trigliceridenként egy kénsavcsoportot tartalmaz. A textiliparban a török vörös olajat festékanyagként (foltként) használják nedvesítő tulajdonságai és emulgeálhatósága miatt.
Lúgos hasítás vegyi alapanyagokhoz
Magas hőmérsékleten nátrium- vagy kálium-hidroxiddal végzett kezelés hosszabb szénláncú alkoholok, például 1- vagy 2-oktanol jelenlétében a reakció körülményeitől függően fontos vegyi alapanyagként metil-hexil-ketont, 10-hidroxidekánsavat, kapril-alkoholt (oktanolt) és faggyúsavat ad.
Pirolitikus bomlás heptaldehiddé és undecénsavvá
A ricinusolaj termikus hasítása (pirolízise) 350 ° C - 460 ° C-on a heptanált és a 10-undecénsavat eredményezi a legfontosabb termékként. A heptanalt aromák és illatok előállítására használják, az undecénsavat (C10H19COOH) - cinkkel vagy rézzel képzett fémsóként - az orvostudományban használják gombás fertőzések külső kezelésére és a bőr parazitáira.
Poliamid 11
A ricinolsav (metil-ricinoleaát) metil-észteréből, amelyet metanol és ricinusolaj reagáltatásával állítunk elő, a metil-10-undecénsav-észtert és a heptanált 450–500 ° C-on hőbontással állíthatjuk elő. Az undecénsav-észter több lépésben átalakul 11-amino-n-undekánsavvá (más néven Rilsan® monomer), amely a poliamid-11 (Nylon® -11) előállításának nyersanyaga. Ez egy fontos technikai poliamid, mint nagy teljesítményű műanyag szálakhoz, valamint a bevonatok, kábelek és autók különféle műszaki alkalmazásaihoz. A poliamid-11 előállítása a ricinusolaj mennyiségi szempontból is fontos felhasználása.
Hidrogénezett ricinusolaj
A hidrogénezés során Raney-nikkel alkalmazásával a ricinolsav kettős kötéséhez hidrogént adunk. A hidroxilcsoport megmarad, és 86 ° C olvadáspontú zsír (ricinusviasz) keletkezik, a 12-hidroxi-sztearinsav trigliceridje. Ez utóbbit többcélú kenőanyagok gyártásához és az autóiparhoz használják, de szappanokhoz és kozmetikai termékekhez is. A részben hidrogénezett ricinusolaj lágyulási tartománya alacsonyabb, és kenőanyagként és viaszként is használják. A ricinusolaj világtermelésének mintegy 10% -át kenőanyagok előállítására fordítják.
Alkoxilezés felületaktív anyagokhoz
Az éterek képződése a ricinolsav hidroxilcsoportján, etilén-oxiddal vagy propilén-oxiddal reagáltatva számos felületaktív anyaghoz vezet, amelyeket a technológiában és a kozmetikumokban használnak: detergensek, kenőanyagok, hidraulikus folyadékok, antisztatikus szerek, textíliák, emulgeálószerek, szolubilizálók és olaj adalékok.
Oxidált ricinusolaj
A levegővel vagy tiszta oxigénnel történő oxidáció átmenetifém-katalizátorok jelenlétében a polimerizáció révén nagyobb moláris tömegekhez és viszkozitásokhoz vezet. Oxidált (kifulladt) A ricinusolaj nem vándorol, ezért különböző polimerek, például cellulózszármazékok, poliamidok, természetes és szintetikus gumik lágyítószerként használják. Pigment nedvesítő gyantaként, nyomdafestékként és olaj adalékként is használják.
Ricinusolajból készült poliészter
A citromsav és a ricinusolaj monomerjei polikondenzációval reagálnak egymással. A citromsav karboxilcsoportjai a ricinusolaj hidroxilcsoportjaival együtt észtert képeznek, ezért a termék is egy poliészter nak, nek hívják. Ugyanakkor az észterképződés eredményeként a víz elszakad. Barnás, ragadós, vízben oldhatatlan gyantát kapunk.
Világpiac
A ricinusolajat nagy mennyiségben kereskedik nyersanyagként különböző felhasználásokhoz és kémiai átalakításokhoz. India, Brazília és Kína a világ termelésének több mint 80% -át adja. Az USA 1990 óta gyakorlatilag nem gyárt ricinusolajat. A ricinusolaj világméretű éves fogyasztása körülbelül 0,6 millió tonna, ami a teljes növényi olaj-fogyasztás körülbelül 0,4% -ának felel meg. 2008-ban 38 000 tonnát importáltak és fogyasztottak Németországban. [16]