食用油中的游離脂肪酸是通過油炸過程中發(fā)生的水解過程形成的。油炸時(shí)由于甘油三酸酯的水解而產(chǎn)生甘油三酸酯的水解繼而形成游離脂肪酸，甘油二酸酯，甘油單酸酯和甘油，如酸值所示。食用油中高含量的酸表明質(zhì)量差。在這種情況下，重復(fù)使用食用油會(huì)增加酸值，并且有害。此外，用過的食用油當(dāng)做廢物處理時(shí)會(huì)造成環(huán)境問題。這項(xiàng)研究了使用多種材料成的活性炭來減少食用油的游離脂肪酸值。

　　吸附是通過吸收作用將可溶物質(zhì)匯集在化合物上的過程，在吸收作用之間形成物理化學(xué)鍵。碳基化合物是疏水性和非極性生物吸附劑。實(shí)例之一是活性炭，已知它是系統(tǒng)中較好的吸附劑。這是由于吸附劑具有寬闊的表面和高吸附力。來自動(dòng)植物，廢物和含碳礦物質(zhì)的原材料可以轉(zhuǎn)化為活性炭，例如骨頭，軟木，果殼，玉米芯，椰子殼和殼，鋸末和煤。液相用的活性炭通常是粉狀形式，具有較低的比重和較高的木質(zhì)素含量，例如農(nóng)業(yè)廢料。本次使用多種原料制成的活性炭吸附劑來減少食用油的游離脂肪酸值。進(jìn)行了粒徑，浸沒時(shí)間和吸附劑來源的變化以找到合適的配方。

　　實(shí)驗(yàn)測試方法與材料的準(zhǔn)備

　　活性炭的制備

　　清洗幾種原材料，并在200°C加熱120分鐘。然后將形成的碳用0.1 N KMnO4活化24小時(shí)。然后用清水洗滌活性炭并在115℃下干燥1小時(shí)。之后，將其用150、180或225μm濾網(wǎng)過濾。

　　食用油的制備

　　將用于測試的植物食用油用于炸魚3次，用鐵濾網(wǎng)過濾，然后放入密閉罐中。

　　活性炭的吸附過程

　　將活性炭(10克)浸入150克食用油中。將其靜置一會(huì)兒，然后再與磁力攪拌器混合1x24小時(shí)，2x24小時(shí)或3x24小時(shí)。然后將油用濾紙過濾并進(jìn)行分析。

　　游離脂肪酸測定

　　在油炸過程之前，在食用油中進(jìn)行了游離脂肪酸計(jì)數(shù)(FFA)，以調(diào)查所用食用油的基本FFA數(shù)。為此，在錐形瓶中稱量28.2±0.2 g樣品，并在50 mL中性醇中加入2 mL酚酞(PP)指示劑。用0.1 N NaOH滴定直至出現(xiàn)粉紅色并穩(wěn)定30秒，再用特定的方程來進(jìn)行測量。

　　測試結(jié)果

　　未使用的食用油符合FFA標(biāo)準(zhǔn)。本研究中使用的油在出廠前經(jīng)過質(zhì)量控制評(píng)估。因此，該油符合FFA標(biāo)準(zhǔn)。油炸過程會(huì)導(dǎo)致溫度升高，并使油的雙鍵斷裂，進(jìn)而增加FFA的數(shù)量。已證明三次煎魚可增加FFA值。油炸會(huì)產(chǎn)生降解反應(yīng)。儲(chǔ)存過程中也會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)。油中不飽和脂肪酸受到侵蝕而導(dǎo)致的氧化反應(yīng)將形成過氧化物。此外，這會(huì)產(chǎn)生游離脂肪酸，醛和酮，從而引起油的難聞氣味，即臭味。

　　低油品質(zhì)量的指標(biāo)包括FFA值，顏色變化，皂化值和粘度。并非所有品牌的油都具有相同的FFA值。使用不同品牌的食用油進(jìn)行的研究表明，所用油的FFA值非常高(0.79%)。這表明該研究中使用的油不正確且不符合標(biāo)準(zhǔn)。因此，食用油的選擇對(duì)于確保用戶的安全和健康非常重要。

　　在使用三種不同的活性炭吸附劑后，進(jìn)行了FFA的測定。選擇這些來源是基于材料中木質(zhì)素和纖維素含量高。將廢物再利用為更有用的物品也強(qiáng)調(diào)了做出選擇的原因。根據(jù)FFA測量，結(jié)果如下所示。椰殼制成的活性炭吸附劑可以很快的降低食用油的FFA值，如下圖1所示。

　　圖1：椰殼活性炭FFA數(shù)與粒徑和浸沒時(shí)間的關(guān)系。

　　活性炭浸入進(jìn)行1、2或3天。從圖中可以看出，浸泡1天的FFA值在0.4-0.5%的范圍內(nèi)。浸泡兩天的FFA范圍不同(0.3-0.4%)。此外，浸泡3天的油中FFA很低，為0.2-0.3%。根據(jù)這項(xiàng)研究，發(fā)現(xiàn)活性炭可降低食用油的FFA。重要的是要強(qiáng)調(diào)指出，使用農(nóng)業(yè)廢料制成活性炭來處理水性廢水(主要作為替代性吸附材料)可能是一個(gè)優(yōu)勢，因?yàn)樗鼈兛梢匀コ龔U水中的惰性污染物，并且可以很大程度地減少因不適當(dāng)處理這些廢水而造成的環(huán)境影響。

　　圖2：果殼活性炭FFA數(shù)與粒徑和浸入時(shí)間的關(guān)系。

　　果殼被認(rèn)為有助于降低食用油的FFA(圖2)。在浸沒1天的條件下，發(fā)現(xiàn)FFA值較高。確定的低值是浸入3天。浸泡一天會(huì)導(dǎo)致FFA值降低至0.48-0.49%。浸泡兩天，F(xiàn)FA得分在0.31-0.36%之間。此外，浸泡3天能降低FFA(0.28-0.31%)。

　　活性炭是該吸附系統(tǒng)中合適的吸附劑。原因是由于材料的表面積大和吸附力高。吸附是緊密的內(nèi)聚緊密介導(dǎo)的在被吸附物和吸附劑表面之間的累積過程。每次交互之后都會(huì)進(jìn)行多個(gè)交互，具體取決于每個(gè)組件的結(jié)構(gòu)。根據(jù)先前的研究，具有不同孔徑的椰殼活性炭可產(chǎn)生較低的FFA，而小孔徑的則可獲得很好的效果。

　　活性炭吸附劑與被吸附物源之間的接觸時(shí)間可確保更多材料被吸附。當(dāng)將活性炭添加到液體中時(shí)，需要時(shí)間來達(dá)到平衡。這取決于所使用的碳量。使用更多的活性炭意味著將需要更少的時(shí)間。混合過程也會(huì)影響接觸時(shí)間。進(jìn)行混合以使活性炭有機(jī)會(huì)接觸被吸附物。高粘度物質(zhì)將需要更長的接觸時(shí)間。

　　可以得出結(jié)論，使用活性炭長時(shí)間的浸泡和小的顆粒尺寸效果比較好。另外，浸漬時(shí)間，粒度和活性炭吸附劑類型對(duì)減少食用油的游離脂肪酸數(shù)量有影響。

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