[发明专利]一种以香叶树果为原料制备生物柴油、月桂酸和癸酸及其单甘酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以香叶树果为原料制备生物柴油、月桂酸和癸酸 及其单甘酯的方法，属生物质化学化工领域。

背景技术

生物柴油是由动植物油脂与低碳醇进行醇解所制得的一种脂肪 酸酯。生物柴油不含芳香烃且含硫量很低，和石化柴油相比，是一种 可以替代普通柴油的优质清洁燃料。

生物柴油具有优良的环保特性、较好的低温发动机启动性能、较 好的润滑性能、较好的安全性能、良好的燃料性能、以及易混合性和 可再生性等特点。因此，生物柴油的优异性能受到世界各国广泛关注 和高度重视，欧美等发达国家纷纷投入巨资，促进了生物柴油产业的 迅速发展。

但生物柴油制备中过高的原料成本，一直以来是制约生物柴油发 展的主要因素。我国是油脂资源相对短缺的国家，现有油料作物年产 油脂量尚不足以满足国内食用油消费市场需求。因而根据我国国情， 发展具有一定开发前景和可行性的油料资源十分必要。

我国木本油料植物种类丰富，木本油料植物可利用占我国国土面 积约69％的山地、高原、丘陵地区甚至沙地生长，再结合退耕还林工 程，其不仅可以为生物柴油产业提供丰富的可再生原料，改善生态环 境，还有利于农村产业结构调整，增加农民收入。

香叶树(Lindera communis)为樟科山胡椒属的常绿乔木树种， 在我国种植广泛，适应地区为华中、华南、西南。香叶树又名香果树， 高可达10米，其果实成熟时为红色，卵形。香叶树具有适应性强、干 形良好、根系发达、生长迅速的特点。香叶树全果出油率为50～60％， 为高油料作物。而且香叶树具有较强的抗逆性，管理粗放，不与粮食 争地，栽种一次，多年收获。

经分析表明，香叶树果皮油的主要脂肪酸组成为油酸和亚油酸， 不饱和脂肪酸油酸的含量达到85％，香叶树果皮含油量很高，含油率 为51.9％。香叶树果仁油所含有的脂肪酸主要为饱和脂肪酸癸酸 (33.48％)和月桂酸(59.14％)，果仁含油率为62.9％。

目前生物柴油生产成本的70％以上来源于原料油脂的成本，因此 将香叶树全果油脂转化生产生物柴油，经济效益并不明显。

香叶树果仁油中含有丰富的月桂酸和癸酸。月桂酸主要用于生产 洗涤剂用表面活性剂，这类表活配制的洗涤剂具有刺激性低、发泡性 和去垢性强的特点。如月桂酸钾、月桂酸二乙醇酰胺、十二烷基硫酸 钠等；同时还可用于丙纶油剂和醇酸树脂的合成，如化学纤维油剂、 杀虫剂、合成香料、塑料稳定剂等。此外，月桂酸也用作食品添加剂 及用于化妆用品。

癸酸主要用于制取癸酸酯类产品，其酯类用作香料、湿润剂、增 塑剂和食品添加剂等。

月桂酸单甘酯是一类应用广泛的表面活性剂。单酯含量在90％以 上的月桂酸单甘酯在食品的防腐和乳化两方面都有十分优异的性能。 在抗菌方面，月桂酸单甘酯能够抑制HIV病毒、细胞巨化病毒、包疹 病毒以及大量的细菌及原生动物。

月桂酸、癸酸普遍采用多套塔式高压水解及连续精馏生产工艺， 而月桂酸单甘酯则以月桂酸、甘油为原料进行催化合成。

目前月桂酸、癸酸及其单甘酯产品都存在着生产工艺复杂、设备 投资大和生产成本高等问题。

因此，可以根据香叶树全果油脂含量和脂肪酸分布的特点，提出 一种香叶树生物柴油制备联产月桂酸和癸酸及其单甘酯的方法，从而 充分利用香叶树果实原料，最大限度地降低生物柴油生产成本，并实 现香叶树果实的高值化利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种以香叶树果为原料制备生物柴油、月桂 酸和癸酸及其单甘酯的方法，该方法充分利用香叶树果实原料，最大 限度地降低生物柴油生产成本，并实现香叶树果实的高值化利用。

为了实现本发明目的，本发明的一种以香叶树果为原料制备生物 柴油、月桂酸和癸酸及其单甘酯的方法，其包括如下步骤：

1)先将干香叶树果实的果皮和果核进行分离；

2)然后将分离的果皮在酸催化下与低级醇进行果皮油同步萃取 和预酯化反应；

3)将反应后所得的物料进行脱水处理，之后在碱催化下与低级 醇进行酯交换反应，再分离精制得生物柴油；

4)将分离的果核采用溶剂浸出法获得果仁油；

5)将所述果仁油中加入丙酮/叔丁醇、水及1-3位特异性脂肪酶进 行酶法解酯化反应，再经短程精馏分离得月桂酸、癸酸及其单甘酯。