响应曲面法优化废弃食用油脂脱色工艺
(吉林化工学院 a. 资源与环境工程学院，b. 水处理吉林省重点工程研究中心，吉林吉林 132022)
摘要
以盐酸酸化凹凸棒土为脱色剂，对废食用油进行脱色。通过单因素试验找到最佳脱色条件，并在此基础上，以凹凸棒土盐酸酸化浓度、酸化凹凸棒土使用量、脱色温度、脱色时间为考察因素，以废食用油脱色率为响应参数，使用响应面方法进行优化设计。结果表明，在最优化状态下的脱色条件为：脱色剂（酸化凹凸棒土）酸化浓度3.0 mol/L、脱色剂（酸化凹凸棒土）使用量15.6%、脱色温度111.0 ℃、脱色时间23.0 min，在此条件下测得废食用油脱色率最高可达87.63%，脱色后的废食用油接近无色。该方法耗费低廉、简便高效，脱色剂容易再生利用、对环境友好，可用于废弃油脂资源化利用的前期处理。
引言 结论 目录 1 实验部分 1.1 主要仪器与试剂 1.2 实验方法 1.2.1 样品预处理 1.2.2 酸化凹凸棒土脱色 1.2.3 脱色率的测定 1.3 试验设计 1.3.1 单因素试验设计 1.3.2 Box-Behnken响应面实验设计 2 结果与讨论 2.1 单因素实验结果 2.1.1 脱色剂酸化浓度的选择 2.1.2 脱色剂使用量的选择 本试验脱色剂的使用量受一些特定条件的影响，例如酸化凹凸棒土的特性、被脱色油脂的物态以及对油脂脱色前和脱色后色泽度深浅的要求等[16-19]。 2.1.3 脱色温度的选择 酸性凹凸棒土对废食用油的脱色效果很大程度上受脱色温度影响，温度高低直接决定着吸附剂表面生成“吸附剂-色素”化合物的速度，也直接影响了物质在相界面两侧的传播速率，进而改变吸附与解析之间的关系，影响脱色率。 2.1.4 脱色时间的选择 适当加热有利于色素被吸附，但达到吸附平衡后，继续脱色会使部分已被吸附的色素解析，重新回到液相主体中来，降低脱色率；而且，过长的加热脱色时间会导致油脂氧化速度加快，引起色素固定以及无色色原体被氧化生成难去除的新色素，造成油色变深、酸价上升，这都会影响脱色率的提高。 2.2 响应面试验 2.2.1 响应面试验结果 2.2.2 回归模型方差分析 2.2.3 响应面优化分析 基于回归方程及显著性分析，采用响应曲面图研究了各单因素之间相互作用对废食用油脱色率的影响，结果见图5。 2.2.4 最优脱色条件的确定与验证 经过响应面优化,得到酸改性凹凸棒土对废食用油进行脱色理论上的最佳脱色条件为:脱色剂酸化浓度3.0mol/L、脱色剂使用量15.55%、脱色温度110.65℃及脱色时间23.20min，脱色率可达87.94%。 2.3 脱色对废食用油理化指标的影响 称取50 g废食用油置于200 mL烧杯中，添加15.6%废食用油油脂量、酸化浓度为3.0 mol/L的盐酸酸化凹凸棒土，在111.0 ℃下匀速搅拌23.0 min，研究脱色对废食用油理化指标的影响，结果见表4。 3 结论
引用本文：谷风，翦英红，刘虹，等. 响应曲面法优化废弃食用油脂脱色工艺[J].化学试剂, 2020, 42(12): 1446-1452.
