Рициново масло - Биология
Колко горещо е твърде горещо за живота дълбоко под дъното на океана?
Антибиотици от бактерии
Клетъчна миграция: новооткрита функция на известен протеин
Молекулярен компас за подравняване на клетките
Какво кара листата да стареят през есента
Демокрацията на лешоядите токачки
Околната среда на Ekembo: Хората също живееха в открити пейзажи
| Генетика | Земеделие, горско стопанство и животновъдство
Сортът пшеница е създаден чрез кръстосване на диви треви
Колко горещо е твърде горещо за живота дълбоко под дъното на океана?
рициново масло
рициново масло, научно също рициново масло (CAS № 08001-79-4), е растително масло, което се извлича от семената на тропическото чудно дърво (Ricinus communis), млечно растение. Той е триглицерид и се използва и във фармацията Oleum Ricini s. Касторис, Oleum Ricini девствена и рициново масло, в англоговорящата зона рициново масло, но също рициново масло или масло от Палма Кристи Наречен.
Семена на чудо-дървото (Обикновено рициново)
безцветен до много светложълт
характеристики
Рициновото масло е безцветно до леко жълтеникаво, прозрачно, дебело, запалимо, има слаб мирис, мек вкус, но неприятен и има силно слабително действие (вж. Също: лаксативи). Миризмата е слаба, но характерна. С плътност от 0,922 до 0,938 g · cm −3, маслото е едно от маслата с най-висока плътност. Диапазонът на втвърдяване е между -13 и -20 ° C, точката на топене е дадена на -5 ° C. Не може да се дестилира, защото се разлага при температури над 250 ° С. Той се сгъстява във въздуха, но не се втвърдява на тънки филми, така че е едно от несъхнещите масла. Поради уникално високото си съдържание на хидрокси мастни киселини, рициновото масло е ясно полярно и се различава от другите масла с добра разтворимост в етанол, но само с леко смесване с алифатни въглеводороди. Осапуняващото число е 186–203, хидроксилното число 160–168, йодното число между 81 и 100 [2] [3]. Рициновото масло има срок на годност около шест до осем месеца. Има четири различни стандарта за качество на международната търговия, които се определят от Международна асоциация на рициново масло (ICOA).
Компоненти
Рициновото масло се състои от 80% - 85% от триглицерида на рицинолеинова киселина, наричана още тририцинолеин, както и от други глицериди на различни мастни киселини С18 и няколко летливи съединения. Информацията за състава варира в зависимост от произхода и литературата. Съставът на глицероловите естери на мастните киселини е приблизително 77% - 83% рицинолова киселина, 3% - 5% линолова киселина, 4% - 9% олеинова киселина, 1% - 2% палмитинова киселина, 1% - 3% стеаринова киселина и малки количества ваценинова киселина, Алфа-линоленова киселина, арахидова киселина и ейкозенова киселина. Делът на свободните мастни киселини е между 0,75% и 3,0%, съдържанието на вода от 0,25% до 0,5% и другите примеси са между 0,01% и 0,2% в зависимост от качеството. [1]
история
Маслото от растението, което първоначално вероятно е било родно в тропиците на Етиопия, е било известно още в древността. Книгата на Йона (4: 6) от Стария Завет казва, че Бог е оставил рициново дърво да расте за една нощ. На следващата сутрин „Бог изпрати червей, който да гризе рициновото дърво, за да изсъхне.“ В древен Египет рициновото масло беше добре познато и универсално средство и гориво за маслени лампи. [4]
Също така в Гърция растението е кръстено под името Кики култивирани; Теофраст ги нарече Кротон, Диоскоридите са използвали семената като слабително и маслото външно. Албертус Магнус също е отглеждал дървото-чудо. [5] По-късно растението е медицинско забравено в Централна Европа. Едва през втората половина на 18 век маслото се използва отново като слабително, започвайки от Западна Индия.
През 60-те години производството на рициново масло в Съединените щати се възражда чрез държавни субсидии, за да бъде по-независимо от вноса на суровини. От 1990 г. отглеждането отпада от всякакво значение в САЩ, въпреки че са положени усилия за отглеждане на джуджета за отглеждане в сухите плата на Тексас. В средата на 80-те години в Коста Рика беше стартирана програма за размножаване с цел подобряване на способността за машинно събиране, което предотвратява преждевременното отваряне на семенните шушулки и семената да падат на земята. Отглеждането на този сорт се практикува за първи път в Европа през 1990 г. във Франция. Хибриден сорт, наречен H-22, е отгледан от израелския институт Weizmann и сега се използва широко в страните за ръчно събиране.
Добив/производство
Култивиране
Дървото-чудо е растение от тропическите летни дъждовни зони. В зависимост от сорта, почвените условия и климата, на хектар се добиват между 450 кг и 2000 кг масло. Семената съдържат 40% до 50% масло, 14% - 22% протеин, 15% - 18% сурови влакна и 2% - 3% пепел. Той също така съдържа два токсина, а именно приблизително 3% от чувствителния към топлина, полярен и силно токсичен протеин рицин и 0,03% - 0,15% от пиридиновия алкалоид рицинин. Семената съдържат и алергена CB-1A. 250 до 1800 семена правят 1 кг. [6]
Натискане
Висококачествени качества се получават чрез студено пресоване на белените семена. За по-продуктивно горещо пресоване семената се загряват преди пресоване и след това маслото непрекъснато се отделя от пресования кекс във винтови преси. Пресованият кекс все още съдържа над 10% масло, което след това може да бъде извлечено с хексан, хептан или смес от двете. След отстраняване на остатъците от разтворител, екстракционният остатък все още съдържа около 1% масло.
Рафиниране
За да се отстранят нежеланите вещества, маслото се рафинира, тоест обезмасли, обезкислява и се обработва с пара. Рафинираното рициново масло не съдържа рицин. При така нареченото дегумиране остатъците от протеини се отстраняват от маслото чрез добавяне на 3% - 5% вода, загряване до 70 ° C - 80 ° C и отделяне на водата чрез центрофугиране. Свободните мастни киселини се отстраняват чрез обработка с алкален разтвор, тенденцията на рициново масло да образува емулсии изисква специални процедури. Маслото се озарява и обезцветява чрез добавяне на няколко процента повърхностно активни глинени минерали или активен въглен за по-тъмни качества и обработка при температури до 80 ° C. За да се отстранят повечето летливи съединения и миризливи вещества, маслото се нагрява на тънки филми във вакуум (тънкослоен изпарител), за кратко до 230 ° C.
Натиснете торта
Твърдите остатъци от пресоването и екстракцията на масло обикновено се преработват в азотни торове (рициново брашно). Тортата за преса съдържа отровни вещества и алергени от семената, така че необработеният остатък от пресата не е подходящ като фураж за говеда, въпреки високото съдържание на протеини. Методи за отстраняване на токсини и алергени от пресната торта са налични от 60-те години на миналия век. Днес в Тайланд има по-големи производствени мощности, които произвеждат фуражен материал.
използване
Рициновото масло е важно главно като суровина за смазочни материали, бои, полиамид-11, в козметичния и фармацевтичния сектор. В повечето случаи рициновото масло не се обработва директно, а след химични реакции.
Непроменено рициново масло
Медицина и козметика
Рафинирано рициново масло (латински ricini oleum) се използва като лекарство за вътрешно и външно приложение. Едно от най-често използваните лекарствени средства е като помощно вещество за фармацевтични състави като полови хормони или за капки за очи. Поради относително високата си полярност, той се използва като разтворител за множество лекарства.
Използвано вътрешно, рициновото масло действа слабително, защото не се абсорбира през червата. Свободната рицинолова киселина, която се създава в тънките черва от жлъчните соли и ензимите, разделящи мазнините на панкреаса, е отговорна за ефекта. Рициновото масло се прилага и в акушерството като така наречения трудов коктейл за предизвикване на раждане. Механизмът на действие не е бил известен дълго време [7], но се основава на ефекта на рицинолевата киселина върху простагландиновите рецептори. [8] [9] Гаденето и диарията са често срещани странични ефекти на това приложение, ефективността на които е изследвана само частично. [10] [11] [12] [13]
Външно рициновото масло се използва главно за лечение на пърхот, белези, старчески петна и хемороиди, тъй като действа добре в междуклетъчните пространства, напр. Б. прониква от роговицата. Маслото образува механичен защитен филм срещу вода и водоразтворими замърсители и по този начин може да допринесе за зарастването на пукнатини и пукнатини.
В козметичната индустрия рициновото масло се използва за приготвяне на кремове, спирали, брилянтини за коса, продукти за грижа за косата и масла за вана.
технология
Поради съдържанието на приблизително 5% хидроксилни групи от рицинолова киселина, рициновото масло може да се използва като суровина за свързващи агенти във въздушно-изсушаващи бои и емулсионни бои, а също така се преработва в реактивни съединения като полиуретанови покрития за различни промишлени цели в защита от корозия и строителство. Поради своите хидроксилни групи, рициновото масло има отлична адхезия към метални повърхности и поради това е било използвано на ранен етап като смазка за високоефективни двигатели. Името на марката "Castrol" произлиза от английското наименование на маслото.
Дехидратирано рициново масло
При производството на дехидратирано рициново масло (Рициново масло, също рициново масло) към мастните киселини се добавя друга двойна връзка. За тази цел водата се отделя от молекулата, обикновено чрез катализа на сярна киселина, но също и чрез соли на сярна киселина и метални оксиди. Двойната връзка обикновено се образува конюгирана между 11-ия и 12-ия въглероден атом на молекулата на мастната киселина.
Повишеното съдържание на двойни връзки превръща рициновото масло от несъхнещо в окислително изсушаващо масло. Естерните връзки с глицерина се запазват. В зависимост от условията на реакцията и продължителността се получават различни качества, които се различават главно по вискозитет. Това се дължи на полимеризацията, която вече протича по време на реакцията. Продуктът е подобен на лененото масло и може да се използва като висококачествен свързващ агент за различни лакове и бои, лакове, линолеум и печатарски мастила. [14]
Чрез алкално осапуняване на дехидратираното рициново масло, двойно ненаситените мастни киселини могат да бъдат получени като суровини за по-нататъшна обработка след неутрализация и дестилация във вакуум.
Интеритерифицирано рициново масло като гориво (биодизел)
Рициновото масло може да се преработва в инсталации за естерификация, за да се получи биодизел от биогориво. Глицеринът на триглицеридите се отделя и замества с метилови остатъци върху мастните киселини. Рициновото масло се използва за производство на биодизел от Petrobras в Бразилия, наред с други. С оглед на високата цена на рициново масло на световния пазар в сравнение със соево масло, палмово масло и рапично масло и единствената му умерена пригодност за производството на биодизел (вискозитет, замърсяване, киселинно число), присъствието на това масло на пазара на биогорива се дължи и на политическата подкрепа. Рициновото масло обикновено се отглежда от малки фермери. Следователно използването му има за цел да засили социалната устойчивост на производството на биодизел. [15]
Сулфовано рициново масло (турско червено масло)
Една от първите модификации на рициново масло е обработката с концентрирана сярна киселина или със серен триоксид (SO3). Естерите на сярна киселина се образуват върху хидроксилната група, както и добавените продукти върху групите с двойна връзка и сулфоновата киселина (-SO3H). Продуктът е турско червено масло (англ. пуешко-червено масло) и съдържа 8% - 8,5% SO3, което аритметично включва една група сярна киселина на триглицерид. В текстилната промишленост турското червено масло се използва като оцветител (оцветител) поради своите омокрящи свойства и емулгируемост.
Алкално разцепване за химически суровини
Обработката с натриев или калиев хидроксид при високи температури в присъствието на по-дълги вериги алкохоли като 1- или 2-октанол дава, в зависимост от условията на реакцията, метилхексил кетон, 10-хидроксидеканова киселина, каприлов алкохол (октанол) и себацинова киселина като важни химически суровини.
Пиролитично разлагане до хепталдехид и ундеценова киселина
Термичното разцепване (пиролиза) на рициново масло при 350 ° C - 460 ° C води до хептанал и 10-ундеценова киселина като най-важните продукти. Хептаналът се използва за производството на ароматизанти и миризми, ундеценовата киселина (C10H19COOH) - като метална сол с цинк или мед - се използва в медицината за външно лечение на гъбични инфекции и срещу кожни паразити.
Полиамид 11
От метиловия естер на рицинолеиновата киселина (метил рицинолеат), получен чрез взаимодействие на метанол с рициново масло, естерът на метил-10-ундеценовата киселина и хептаналът могат да се получат при 450 ° C - 500 ° C чрез термично разлагане. Естерът на ундеценовата киселина се превръща на няколко етапа в 11-амино-n-ундеканова киселина (наричана още Rilsan ® мономер), суровина за производството на полиамид-11 (Nylon ® -11). Това е важен технически полиамид като високоефективна пластмаса за влакна и различни технически приложения в покрития, кабели и автомобили. Производството на полиамид-11 също е важно използване на рициново масло по отношение на количеството.
Хидрогенирано рициново масло
При хидрогенирането водородът се добавя към двойната връзка на рициноловата киселина, използвайки никел на Raney. Хидроксилната група се задържа и се образува мазнина (рицинов восък) с точка на топене 86 ° C, триглицерид на 12-хидроксистеаринова киселина. Последният се използва за производството на многофункционални смазочни материали и за автомобилния сектор, но също така и за сапуни и козметични продукти. Частично хидрогенирано рициново масло има по-нисък обхват на омекотяване и се използва също като смазка и восък. Около 10% от световното производство на рициново масло се използва за производство на смазочни материали.
Алкоксилиране за повърхностноактивни вещества
Образуването на етери върху хидроксилната група на рицинолеинова киселина чрез реакция с етилен оксид или пропилен оксид води до редица повърхностноактивни вещества, които се използват в технологиите и козметиката: детергенти, смазочни материали, хидравлични течности, антистатици, текстилни покрития, емулгатори, разтворители и маслени добавки.
Окислено рициново масло
Окисляването с въздух или чист кислород в присъствието на катализатори на преходни метали води до по-високи моларни маси и вискозитети чрез полимеризация. Оксидиран (издухан) Рициновото масло не мигрира и поради това се използва като пластификатор за различни полимери като целулозни производни, полиамиди, естествени и синтетични каучуци. Използва се и като смола за овлажняване на пигменти, за печатарски мастила и като маслена добавка.
Полиестер, направен от рициново масло
Мономерите лимонена киселина и рициново масло взаимодействат помежду си с поликондензация. Карбоксилните групи на лимонената киселина се комбинират с хидроксилните групи на рициново масло, за да образуват естер, поради което продуктът също е такъв полиестер е наречен. В същото време водата се отделя в резултат на образуването на естер. Получава се кафеникава, лепкава, неразтворима във вода смола.
Световен пазар
Рициновото масло се търгува в големи количества като суровина за различни цели и химически трансформации. Индия, Бразилия и Китай генерират над 80% от световното производство. САЩ не произвеждат практически никакво рициново масло от 1990 г. насам. Световната годишна консумация на рициново масло е приблизително 0,6 милиона тона, което съответства на приблизително 0,4% от общата консумация на растително масло. През 2008 г. в Германия са внесени и консумирани 38 000 тона. [16]