戴述誠+葉勇+琚春梅

摘要：本文以油茶加工廢棄物油腳、皂腳為原料，經(jīng)酶法提取和分子蒸餾分離脂肪酸，進(jìn)而制成脂肪酸鈣，再結(jié)合沉淀法、高速制乳（6，000-10，000r/min乳化法）和微孔（0.20～0.25μm）濾膜法，制備穩(wěn)定性更好的脂肪酸鈣納米粒，并對(duì)其進(jìn)行了表征，也簡(jiǎn)述了其用途與作飼料添加劑的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：油茶；油腳；皂腳；脂肪酸（鈣）；納米粒；添加劑；脂肪酶

自上世紀(jì)90年代以來，我國(guó)油茶種植產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，油茶加工企業(yè)的數(shù)量不斷增加，規(guī)模也不斷擴(kuò)大，油茶產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和精深加工能力得到進(jìn)一步加強(qiáng)。但是，目前我國(guó)油茶綜合利用加工技術(shù)匱乏，特別是油茶制油精煉的副產(chǎn)物油腳、皂腳等深加工和綜合利用技術(shù)還停留在較低的技術(shù)層面上，沒有考慮到油茶獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，導(dǎo)致副產(chǎn)物沒有得到充分利用，產(chǎn)品附加值低，嚴(yán)重影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，并造成環(huán)境污染。

油茶加工廢棄物油腳、皂腳占油茶毛油總量的5%～15%，其中脂肪酸含量高達(dá)40%～60%，但其利用率低、多廢棄造成了浪費(fèi)和環(huán)境污染。其他植物油腳、皂腳多用于回收中性油、提取脂肪酸或制備生物柴油。茶油由于其不飽和脂肪酸含量高，其油腳、皂腳用于提取脂肪酸則價(jià)值更高。

1油茶脂肪酸、脂肪酸鈣及納米粒脂肪酸鈣生產(chǎn)方法

脂肪酸生產(chǎn)主要有水解酸化法、皂化酸解法及酸化水解法，均需要強(qiáng)酸強(qiáng)堿和高溫、高壓處理，能耗高且三廢嚴(yán)重。

本研究應(yīng)用新型設(shè)備，采用條件溫和無污染的新型酶法制備油茶油腳和皂腳脂肪酸。

新型酶法：即采用脂肪酶酶解技術(shù)，將油腳、皂腳脂肪降解為脂肪酸，再利用分子蒸餾技術(shù)得以純化。

具體操作描述：將一定量的油腳或皂腳，用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至中性；經(jīng)24小時(shí)靜置分離出上層油層，測(cè)定其含水量；按一定比例加入固定化脂肪酶（Lvozyme-435），40℃左右保溫一段時(shí)間，過濾；向?yàn)V出來的油中加入等量的5%～10%NaCl溶液淋洗，靜置分層后，取上層，進(jìn)行分子蒸餾（溫度110～120℃，真空度0.04～0.08Mpal，得到脂肪酸；再向脂肪酸中滴加2%的氯化鈣水溶液，加入量為脂肪酸重量的40%，同時(shí)6，000-10，000r/min攪拌15min，使之乳化分散混合；經(jīng)0.20～0.25μm微孔膜抽濾，使產(chǎn)品納米化，將納米液冷凍干燥（或噴霧干燥），即得納米粒脂肪酸鈣產(chǎn)品。

2納米粒脂肪酸鈣性狀、表征與用途：

2.1納米粒脂肪酸鈣性狀

用上述方法分離獲得的脂肪酸主要為油酸，其含量達(dá)92.5%，最后經(jīng)冷凍干燥得到的納米粒脂肪酸鈣，為類白色粉末。見下圖1。

2.2納米粒脂肪酸鈣表征

將所得納米脂肪酸鈣分散于水中制得懸濁液，在粒徑及∈（音Zeta）電位兩方面對(duì)其進(jìn)行了表征，表征結(jié)果如下：

圖2說明脂肪酸鈣平均粒徑為lOOnm，達(dá)到納米級(jí)別，符合產(chǎn)品要求；圖3中脂肪酸鈣的平均∈（音Zetal電位為-46.3mV，說明脂肪酸鈣在水中分散形成的懸濁液較為穩(wěn)定。

采用顯色滴定的方法測(cè)得納米脂肪酸鈣產(chǎn)品的鈣含量為：5.80%～7.55%。說明鈣含量較高能夠達(dá)到使用要求。

2.3納米粒脂肪酸鈣用途：

油脂添加在動(dòng)物飼料中可促進(jìn)生長(zhǎng)，但若添加的油脂不以任何形式保護(hù)，日糧中添加大量的中性脂肪，反倒妨礙體內(nèi)微生物的活動(dòng)，降低纖維素消化率，特別是反芻動(dòng)物牛。采用脂肪酸與鈣鹽結(jié)合的脂肪酸鈣，可以彌補(bǔ)上述不足。由于茶油油腳和皂腳中分離出的不飽和脂肪酸，不利于飼料添加，而制成脂肪酸鈣既有利于保存，又有利于飼料添加應(yīng)用，可作為一種優(yōu)良的反芻動(dòng)物高能飼料添加劑，在奶牛和肉雞養(yǎng)殖生產(chǎn)中應(yīng)用，效果不錯(cuò)。本研究采用新型設(shè)備和工藝制備茶油脂肪酸鈣納米粒，更有利于被動(dòng)物吸收利用，而且，生物利用度大大提高。

3應(yīng)用前景展望：

當(dāng)前我國(guó)畜禽養(yǎng)殖中抗生素的使用方面，雖經(jīng)政府部門管理、實(shí)行執(zhí)業(yè)獸醫(yī)師開處方藥，得到了較好的管控，但養(yǎng)殖業(yè)中抗生素的大量使用、濫用現(xiàn)象還是較普遍。大量抗生素的使用既污染了環(huán)境，也誘導(dǎo)細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生，形成安全隱患。尋找畜禽抗生素替代物已成為當(dāng)今十分迫切的問題。天然產(chǎn)物脂肪酸來源于油茶籽，具有顯著抗菌性，不易產(chǎn)生耐藥性，是抗生素替代品的可選品種。

本研究領(lǐng)域?qū)儆谵r(nóng)林產(chǎn)品深加工范疇，將油茶產(chǎn)業(yè)的廢棄物進(jìn)行綜合利用，減少對(duì)環(huán)境的污染，提升農(nóng)副產(chǎn)品附加值，制備的脂肪酸鈣在化工、食品、醫(yī)藥行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。本研究將從油茶加工廢棄物中提取的脂肪酸，進(jìn)一步制成穩(wěn)定性更好、更有利于吸收轉(zhuǎn)化的脂肪酸鈣納米粒，開發(fā)成新型綠色飼料添加劑使用，用以替代飼料抗生素。我國(guó)每年生產(chǎn)抗生素21萬t，其中有近一半量約9.7萬t用于動(dòng)物養(yǎng)殖。抗生素濫用導(dǎo)致超強(qiáng)耐藥菌的產(chǎn)生，引起人畜共感染，而無法治愈。減少和控制抗生素的應(yīng)用是全社會(huì)的責(zé)任。據(jù)有關(guān)方面了解，我國(guó)將于2020年，全面停止使用飼料抗生素，無疑為抗生素替代物的開發(fā)利用提供了極好的發(fā)展機(jī)遇與空間；而且，油茶種植業(yè)的大力發(fā)展，也為開發(fā)天然脂肪酸提供了豐富廉價(jià)的資源。

從油茶加工廢棄物油腳、皂腳中開發(fā)利用脂肪酸，資源豐富，不僅有利于減少抗生素使用，具備經(jīng)濟(jì)效益，更具有社會(huì)效益。因此，將其進(jìn)一步加工為脂肪酸鈣納米粒，開發(fā)成新型綠色飼料添加劑使用，市場(chǎng)潛力巨大，發(fā)展前景廣闊。endprint