温度和脂肪酸组成对植物油粘度和密度的影响及关联研究

发布时间：2020-04-02 22:46

【摘要】：粘度和密度是油脂的重要物性参数,是油脂加工过程中涉及的输送、传热、传质和分离设备设计的重要数据支撑。随着油脂加工工艺的不断改进、优化及新油料的开发,各种油脂的粘度和密度在较宽温度范围内随温度变化的数据严重缺乏,从而影响相关传热设备及分离设备的选型和设计的准确性。本课题分别用气相色谱仪、JulaboVDM-300密度计、VISCO BALL落球粘度计和Haake Mars 60流变仪测定了 8种不同植物油(大豆油、花生油、玉米油、菜籽油、葵花籽油、亚麻籽油、橄榄油、茶油)的主要脂肪酸组成、密度、粘度,考察了温度对植物油密度和粘度的影响,并分析主要脂肪酸组成对其粘度的影响。确定了适合的密度与温度、粘度与温度及不同温度下的粘度与脂肪酸组成的关系模型。脂肪酸组成的测定结果表明,这几种植物油均含下列5种主要的脂肪酸:棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸。单不饱和脂肪酸含量由高到低的顺序依次为:茶油橄榄油菜籽油花生油玉米油亚麻籽油葵花籽油大豆油。多不饱和脂肪酸含量由低到高的顺序依次为:茶油橄榄油菜籽油花生油亚麻籽油玉米油大豆油葵花籽油。在293-393K的温度范围内,用密度计测定8种植物油的密度。测定结果表明,在该温度范围内,8种不同植物油的密度具有相同的变化趋势,即均随着温度的升高而降低并呈现线性关系,温度对植物油密度的影响较为明显。用D Swem提出的方程:ρt=ρ20-A(t-20)对实验值进行关联分析,最终确定该方程为较适合的模型,能用来预测植物油在不同温度下的密度。在293-393K的温度范围内,落球粘度计测定的粘度结果表明,在该温度范围内,植物油粘度随温度的升高而降低,在293-320K的温度范围内变化较大,温度超过320K时,再升高温度对植物油的粘度影响较小,表观粘度对温度的依赖遵循阿伦尼乌斯定律。将用粘度计测得的数据由经验方程进行关联,相关性较好。在293～453K的温度范围内,用流变仪测定的粘度结果表明,在一定的剪切速率下,植物油粘度随温度的升高而降低并呈现指数变化的关系。在293～320K的范围内粘度变化较大,当温度达到393K时,植物油的粘度已经变得非常小,再升高温度,几种油的粘度随温度变化均不明显且粘度值几乎相同。将测得的粘度数据由经验方程进行关联,最终确定方程η = exp(a +b/T + cln(T))为探究粘度随温度变化规律的适合模型。把不同温度下的粘度值与主要脂肪酸组成进行关联性分析,确定由Fasina et al提出的关系模型:η = Aexp(B/RT)+ yexp(C/RT)为较适合的模型。通过在较宽温度范围内对植物油粘度和密度的测定与分析,为油脂加工过程中涉及的输送设备、传热设备和分离设备设计提供重要数据支撑。
【图文】：

表３大豆油脂肪酸组成逡逑保留时间／ｍｉｎ逦脂肪酸榈酸逦３．３６２逦ｉＴ脂酸逦４．５２８逦３．７油酸逦４．９０８逦２５．油酸逦５．５８８逦５３．亚麻酸逦６．０４２逦０．３麻酸逦６．４１９逦６．３可知，大豆油中长链脂肪酸（Ｃ１６？Ｃ１８）含量较高，占总脂肪酸含的含量最高为５３．３４％。饱和脂肪酸（棕榈酸和硬脂酸）的总肪酸（油酸）含量为２５．１１％，多不饱和脂肪酸（亚油酸和亚饱和脂肪酸总含量为８４．８４％。逡逑ＲＯＩ邋Ｋ邋（ＦＦＡ０６Ｍ０２邋Ｏ）逡逑Ｐ＊逦：：逡逑１＊０－逡逑％逡逑

＿＿＿逦逡逑０■邋逦逡逑图１大豆油分析色谱图逡逑表３大豆油脂肪酸组成逡逑保留时间／ｍｉｎ逦脂肪酸榈酸逦３．３６２逦ｉＴ脂酸逦４．５２８逦３．７油酸逦４．９０８逦２５．油酸逦５．５８８逦５３．亚麻酸逦６．０４２逦０．３麻酸逦６．４１９逦６．３知，，大豆油中长链脂肪酸（Ｃ１６？Ｃ１８）含量较高，占总脂肪酸含含量最高为５３．３４％。饱和脂肪酸（棕榈酸和硬脂酸）的总酸（油酸）含量为２５．１１％，多不饱和脂肪酸（亚油酸和亚和脂肪酸总含量为８４．８４％。逡逑ＲＯＩ邋Ｋ邋（ＦＦＡ０６Ｍ０２邋Ｏ）逡逑Ｐ＊逦：：逡逑１＊０－逡逑
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TS225.1

【参考文献】

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1 张效铭;吕刚;;石油及石油产品密度的测试方法及对比[J];中国计量;2015年08期

2 李法社;李明;包桂蓉;王华;李一哲;杜威;李秀凤;;生物柴油原料油的理化性能指标分析[J];中国油脂;2014年02期

3 曹维金;招辉;陈娜;;油脂密度检测方法的探讨[J];现代食品科技;2011年05期

4 何政;李昌禧;;振动式粘度计的研究[J];化工自动化及仪表;2010年12期

5 陈朝霞;管民;;用旋转粘度计法研究非牛顿流体的流变性能[J];现代仪器;2007年02期

6 吴彩霞;刘斌;刘定华;马正飞;刘晓勤;;U型振动管法测定乙烯焦油密度的研究[J];石油化工应用;2006年06期

7 李发永;李阳初;曹作刚;王伟;梁凤来;张海鹏;;硫酸亚铁-硫酸铁-硫酸溶液密度和粘度的测量[J];化学工程;2006年04期

8 高桂丽;李大勇;石德全;;液体粘度测定方法及装置研究现状与发展趋势简述[J];化工自动化及仪表;2006年02期

9 陈明,严勇,张秋华,毕显芝;用振动方法测量流体密度[J];力学与实践;2004年01期

10 张小卫;一种液体粘度的检测方法[J];传感器技术;2000年03期

本文编号：2612541