Niespożywcze

Wykorzystanie Olejów

Roślinnych

Oleje roślinne

Za olej roślinny uważa się każdy ciekły

tłuszcz pochodzenia roślinnego, który w
temperaturze pokojowej ma konsystencję
płynną. Oleje roślinne są pozyskiwane z
różnych części roślin, np. nasion,
owoców, pestek, a także z kiełków
roślinnych. Rośliny, z których pozyskuje
się na świecie najwięcej oleju, to:
kukurydza, oliwka, orzeszki ziemne,
rzepak, słonecznik, soja.

Wykorzystanie olejów

roślinnych

W przeważającej większości oleje roślinne

wykorzystywane są jako tłuszcze jadalne, ale

znalazły zastosowanie także w innych

gałęziach przemysłu, np. do produkcji:

• biodiesla
• środków smarnych
• materiałów lakierniczych, malarskich,

impregnacyjnych

• kosmetyków
• środków leczniczych
• w energetyce cieplnej

Paliwa z olejów roślinnych

• Pierwszy silnik diesla

zasilany olejem
arachidowym

• Od lat 20 XX w. dominacja

paliw ropopochodnych

• Groźba wyczerpania się

naturalnych zasobów ropy
naftowej oraz
upowszechnienie się
proekologicznych poglądów
w społeczeństwie, stymulują
produkcję biopaliw

Formy wykorzystania olejów

jako paliw

• 100 % oleje roślinne

• mieszaniny z

konwencjonalnymi

paliwami Diesla

• mieszaniny różnorodnych

olejów roślinnych

• estry metylowe olejów

roślinnych 

• Paliwa takie mogą

dodatkowo zawierać

alkohol, którego obecność

ułatwia rozruch silnika.

 

Podstawowe wymagania

jakościowe nasion rzepaku

• wilgotność nie

większa niż 6-8%

• zanieczyszczenia

nie więcej niż 2%
wagowo

• ilość uszkodzonych

nasion nie więcej
niż 1%

Warunki graniczne dla oleju

rzepakowego jako paliwa

Właściwości

Jednostka

Wartość graniczna

Gęstość (w temp. 15°C)

g/ml

0,9-0,93

Lepkość kinetyczna (w

temp. 20°C)

mm

2

/s

maks. 80

Wartość opałowa

MJ/kg

min. 35

Punkt zapłonu

°C

min. 300

Liczba cetanowa

-38

Liczba kwasowa

mg KOH/g

maks. 1,5

Liczba jodowa

g jodu/100 g

maks. 120

Zawartość fosforu

mg/kg

maks. 30

Zawartość koksu

% cięż.

maks. 0,5

Zawartość popiołu

% cięż.

maks. 0,02

Zawartość wody

mg/kg

maks. 1 000

Dokładność filtracji

Hm

maks. 5

Właściwości estrów

metylowych rzepaku w

porównaniu z olejem

rzepakowym

• mniejsza masa molowa a co za tym

idzie mniejsza lepkość

• mniejsza gęstość paliwa
• większa wartość liczby cetonowej
• mniejsza zawartość siarki
• mniejsza temperatura zapłonu
• mniejszą temperaturę mętnienia i

krzepnięcia

Reakcja transestryfikacji

katalizator

C

3

H

5

[O(OCR)]

3

+ 3 CH

3

OH 3 CH

3

CO(OCR) + C

3

H

5

(OH)

3

trigliceryd metanol ester metylowy

glicerol

kwasu tłuszczowego

W reakcji transestryfikacji gliceryd reaguje

z alkoholem w obecności katalizatora, w
wyniku czego powstają trzy cząsteczki
estrów kwasów tłuszczowych oraz jedna
cząsteczka gliceryny.

Czynniki wpływające na

transestryfikację

• stosunek molowy alkoholu do oleju

roślinnego

• ilość i rodzaj katalizatora
• temperatura reakcji
• jakość oleju surowego (głownie

obecność WKT i zawartość wody

Właściwości oleju do produkcji

estrów metylowych

• gęstość ok. 0,91 g/cm³ przy 15ºC
• brak stałych zanieczyszczeń
• zawartość wody poniżej 0,15%
• lepkość 75 mm²/s przy 20˚C
• zawartość wolnych kwasów

tłuszczowych poniżej 1,5%

• zawartość fosforu poniżej 200 ppm
• liczba jodowa 115
• liczba kwasowa < 1

Etanol do produkcji estrów

Użycie estrów etylowych, w miejsce

metylowych, powoduje:

• obniżenie temperatury spalin
• obniżenie zadymienia spalin
• zmniejszenie emisji toksycznych

składników spalin:

HC o ok. 8%
CO o ok. 4%
NOₓ o ok. 3%

Rodzaje katalizatorów

Na efektywność reakcji i jakość

otrzymywanych estrów wpływa
ponadto katalizator. W procesie
transestryfikacji możemy zastosować
katalizatory:

• zasadowe
• kwasowe
• enzymy

Transestryfikacja zasadowa

• Jako katalizatory zasadowe

wykorzystywane są:

• Na
• NaOH
• K
• KOH

Transestryfikacja zasadowa

Zalety

• tańsze w porównaniu do

innych katalizatorów

• w stosunku do

katalizatora kwasowego
potrzeba go mniej

• pozostałości katalizatora

w biodieslu nie są tak
szkodliwe dla silnika jak
katalizatory kwasowe

Wady
• dezaktywacji pod

wpływem wody

Transestryfikacja kwasowa

Do najczęściej stosowanych

katalizatorów kwasowych należą:

• kwas siarkowy (VI )
• kwas fosforowy (V )
• kwas solny
• niektóre kwasy organiczne

Transestryfikacja kwasowa

Zalety
• obecność WKT nie

przeszkadza w reakcji

• większa tolerancja na

obecność wody w
porównaniu z
katalizatorami
zasadowymi

Wady

• w transestryfikacji

kwasowej potrzebny jest

znacznie większy nadmiar

alkoholu

• wyższy dodatek katalizatora

kwasowego 1,5- 3,5%

• podwyższona temperatura

reakcji w granicach co

najmniej 60ºC

• czas konwersji co najmniej

2 h

• konieczność usuwania

pozostałości katalizatora z

produktu

Transestryfikacja

enzymatyczna

Zalety

• konwersja procesu

porównywalna z
konwersją dla
transestryfikacji
zasadowej i kwasowej

• nie ma konieczności

usuwania katalizatora z
produktu

• nie ma konieczności

usuwania WKT i wody z
surowców

Wady

• konwersja procesu

porównywalna z
konwersją dla
transestryfikacji
zasadowej i kwasowej

• nie ma konieczności

usuwania katalizatora z
produktu

• nie ma konieczności

usuwania WKT i wody z
surowców

Transestryfikacja

jednostopniowa

olej roślinny miesza się z

katalizatorem i alkoholem i po
wymieszaniu sedymentuje się fazę
glicerynową przez kilka godzin ( ok.
16 ).

Transestryfikacja

dwustopniowa

• Reaktor 1 mieszanie oleju z alkoholem i

katalizatorem

• Czas estryfikacji od 6- 28 minut
• Sedymentacja w reaktorze rozdzielczym

1

• Powtórna estryfikacja fazy górnej w

reaktorze 2

• Ponowne rozdzielenie fazy glicerynowej

od estrów w reaktorze rozdzielczym 2

Magazynowanie estrów

metylowych

Czynniki wpływające na zmiany

właściwości estrów metylowych

• warunków

magazynowania

• czasu magazynowania
• materiał zbiornika
• dostęp powietrza
• nasłonecznienie
• temperatura

magazynowania

Zmiany cech fizykochemicznych

podczas magazynowania

• wskutek nasłonecznienia

istotnemu wzrostowi podlega

wartość lepkości,

prawdopodobnie przez

tworzenie polimerów w

następstwie utleniania

• wzrasta wartość liczby

cetanowej

• zwiększa się skłonność

paliwa do odkładania

koksów, niezależnie od

warunków magazynowania

• wzrasta zawartość pary

wodnej

Zalety oleju rzepakowego jako

paliwa energetycznego w

ciepłownictwie

• wysoka wartość opałowa, porównywalna z

olejem opałowym lekkim a nawet nieco

wyższa w stosunku do mazutu

• niska temperatura krzepnięcia- nie

wymagają stosowania podgrzewaczy w

czasie ich przechowywania (jeśli

temperatura nie spada poniżej - 13ºC )

• wysoka temperatura zapłonu- możliwość

magazynowania w zbiornikach w pobliżu

zabudowań bez groźby zapłonu

• nie wpływa na wzrost efektu cieplarnianeg

• odnawialność

• ulega biodegradacji w ciągu 15- 21 dni

• spalanie olejów roślinnych

przepracowanych nie powoduje emisji

dodatkowych zanieczyszczeń co jest

dobrym sposobem ich utylizacji, nie

wymaga również ich wcześniejszej filtracji

• obniżenie emisji do atmosfery:

sadzy i pyłów

dwutlenku siarki

tlenków azotu

wielopierścieniowych węglowodorów

aromatycznych (WWA )

Wady oleju rzepakowego jako

paliwa energetycznego w

ciepłownictwie:

 

• wysoką lepkość, co uniemożliwia ich

wykorzystanie w kotłach małej mocy
zasilanych lekkimi olejami opałowymi

• skłonność do wydzielania szlamów w trakcie

przechowywania

• wzrost lepkości podczas dłuższego

składowania.

• Wysoka cena
• Wysokie koszty eksploatacji urządzeń

grzewczych

Podstawowe właściwości oleju

roślinnego rzepakowego i lekkiego

oleju opałowego

Właściwości

Olej roślinny

rzepakowy

Olej opałowy lekki

Gęstość w temp.
20ºC, g/cm

3

0,910

0.870

Lepkość
kinematyczna w
temp.20ºC, mm

2

/s

77,3

4,1

Temperatura
zapłonu, ºC

364

94

Temperatura
krzepnięcia, ºC

-13

-20

Wartość opałowa,
MJ/kg

37,1

44,2

Lepkość oleju rzepakowego

• Wysoka lepkość

kinematyczna oleju
rzepakowego wpływa na
przebieg procesu
rozpylania. Złe rozpylanie
prowadzi do:

• wydłużenia procesu

spalania

• znacznego wzrostu emisji:

sadzy, WWA i CO

• zmniejszenie mocy cieplnej

kotła

• zmniejszenie sprawności

energetycznej kotła

Mieszanki olejów

ropopochodnych z olejem

roślinnym

Mieszanka oleju opałowego

z olejem rzepakowym

• wyższa lepkość

kinematyczną

• niewielkim spadkiem

stopnia spalania

• wyższą temperaturą

zapłonu

• pogorszeniem

sprawności zapłonu w

palniku przy

zastosowaniu 30%

dodatku oleju

rzepakowego

Mieszanka mazutu z

olejem rzepakowym

• niższą lepkością

kinematyczną

• podobnym stopniem

sprawności spalania

• wyższą temperaturą

zapłonu

• polepszeniem

sprawności zapłonu

Farby olejne

Olej lniany w farbach pełni

rolę spoiwa. Spoiwa w

przypadku farb olejnych

otrzymuje się poprzez

stapianie w wysokich

temperaturach żywic

fenolowych, modyfikowanych

kalafonią lub

niemodyfikowanych z olejami

roślinnymi. Powstała w ten

sposób mieszanina spaja

zawarte w farbie pigmenty

tworząc warstwę ochronną.

Właściwości farb

otrzymywanych na bazie

olejów roślinnych

• wysychają poprzez przyłączenie

tlenu z powietrza

• są zmydlające a więc nie można ich

stosować na podłoża alkaliczne

• są wodoodporne
• mają lepszą odporność na wodę i

atmosferę korozyjną niż farby
alkilowe

• mało odporne na działanie światła

ultrafioletowego

• mają tendencję do żółknięcia i

kredowania

Obróbka oleju lnianego

Techniki obróbki

• przechowywanie oleju

lnianego w płytkich

naczyniach ołowianych

wystawionych na

słońce

• gotowanie z:
 opiłkami ołowiu
 tlenkiem manganu
 wodą utlenioną
• naświetlanie

promieniami UV

Właściwości
• szybkim i

równomiernym
schnięciem

• gładkością i połyskiem

po stwardnieniu

• odpowiednią

konsystencją

Oleje roślinne w kosmetyce

Współcześnie wprowadza się je do:

• kremów i balsamów

• maseczek kosmetycznych

• płynów kąpielowych

• bezpośrednio na skórę podczas masażu

• szamponów

• odżywek

• środków do pielęgnacji włosów

• mleczkach i emulsjach do ciała

• mydeł

• pomadek ochronnych do warg

• lakierów

• zmywaczy do paznokci

Oleje najczęściej stosowane w

kosmetyce

• olej lniany
• konopny
• słonecznikowy
• sojowy
• z zarodków pszenicy czy kukurydzy

Działanie NNKT stosowanych

w kosmetykach na skórę

• przywracają zakłóconą równowagę kwasową
• przywracają zakłóconą równowagę wodno-

lipidową

• nadając jej kwaśne pH (~5,5)
• zapewniają jej prawidłowe nawilżenie
• przywracają funkcje ochronne
• działają przeciwzapalnie i przeciwalergicznie.
• Są substratami do syntezy ceramidu 1
• aktywują PPAR

Działanie frakcji niezmydlanej i

fosfolipidów na skórę

Wpływają na struktury skóry chroniąc

ją przed:

• działaniem promieni słonecznych
• zanieczyszczeń z powietrza
• wspomagają odbudowę naskórka i

skóry właściwej

Produkcja mydła

• Mydła produkuje się zwykle z tłuszczów

nasyconych, aczkolwiek znane są także

mydła z tłuszczów nienasyconych. Ich proces

produkcji polega na długotrwałym gotowaniu

tłuszczów ze stężonym roztworem zasady

sodowej, magnezowej lub litowej, na skutek

czego dochodzi do zerwania wiązań

estrowych oraz powstania glicerynyi mydła

właściwego. Glicerynę czasami usuwa się z

końcowego produktu lub zostawia, gdyż ma

ona działanie nawilżające.

Podział mydeł

• mydła sodowe (białe i twarde), które są stałe w temperaturze

pokojowej i rozpuszczalne w wodzie – produkuje się z nich

mydła w kostkach

• mydła magnezowe, które są ciekłe w temperaturze

pokojowej – produkuje się z nich szampony, płyny do kąpieli i

mydła w płynie

• mydła litowe, które są pół-ciekłe w temperaturze pokojowej i

słabo rozpuszczają się w wodzie – nie stosuje się ich jako

środków myjących, lecz stosuje jako dodatki do litowych

smarów łożyskowych

• mydła potasowe, które są miękkie (maziste) zwane mydłem

szarym, rozpuszczalne w wodzie

• mydła wapniowe – nierozpuszczalne w wodzie, tworzą się

najczęściej podczas reakcji mydła np. potasowego z

chlorkiem wapnia (zawartego w wodzie twardej) na skutek

reakcji wytrąca się mydło wapniowe, nierozpuszczalne w

wodzie, w postaci tzw. "kłaczków".

Wykorzystanie olejów

roślinnych w medycynie

• Lecznicze właściwości oleju z wiesiołka

wynikają z obecności dwóch bardzo ważnych
nienasyconych kwasów tłuszczowych: kwasu
cis-linolowego i kwasu γ-linolenowego.
Organizm ludzki nie jest w stanie sam
wytwarzać kwasu linolowego, dlatego musi go
otrzymywać wraz z pożywieniem.

• Natomiast kwas gamma-linolenowy powstaje

w organizmie z kwasu linolowego w obecności
specjalnego enzymu delta-6- desaturazy (D-6-
D)

Obniżenie aktywności enzymu

D-6-D

• palenie papierosów
• alkohol
• nadmierna ekspozycja na

promieniowanie UV (słońce, solaria)

• wzrost substancji toksycznych
• infekcje wirusowe
• mało ruchliwy tryb życia
• procesy starzenia

Właściwości kwasu γ-

linolenowego

Kwas γ-linolenowego bierze udział w

syntezie pewnych prostaglandyn

( szczególnie PGE1), które odgrywają w

organizmie istotną rolę:

• obniżają ciśnienie krwi
• zmniejszają ryzyko powstawania

zakrzepów wewnątrznaczyniowych

• wzmagają działalność systemu

immunologicznego

• regulują funkcje mózgowe

Działanie oleju z wiesiołka na

organizm ludzki

Stwierdzono 2 kierunki działania tego oleju

na organizm ludzki :

• Pierwsze polega na działaniu poprzez swoje

metabolity ( prostaglandynę PGE1,

wszelkie pochodne kwasu arachidonowego,

w tym prostacyklinę).

• Drugie oddziaływanie jest związane w

występowaniem kwasu tłuszczowego

gama- linolenowego w błonach

komórkowych mające bezpośredni wpływ

na ich stabilizację i transport.

Olej z wiesiołka

wykorzystywany jest w

leczeniu:

• miażdżycę

• choroby krwi
• podniesiony poziom cholesterolu

• podwyższone ciśnienie krwi

• cukrzycy

• syndrom przedmiesiączkowy PMS. Łagodzi problemy menstruacyjne i

napięcie przedmiesiączkowe, dlatego nazywany jest pigułką kobiecą.

• niewydolność wątroby

• uszkodzenia wątroby na skutek alkoholizmu
• uszkodzenia wątroby na skutek innych zatruć chemicznych

• zmniejszenie odporności - podnosi odporność układu immunologicznego

• SM ( stwardnienie rozsiane)

• schizofrenia

• w terapii AIDS ( ochrona przed wystąpieniem AIDS pełnoobjawowego)

• nowotwory

• migreny i bóle głowy

• choroba alkoholowa, stosowany w leczeniu odwykowym alkoholików

• otyłość

Olei andiroba

Olej andiroba - jest to żółtawy olej roślinny, o gorzkim

smaku i lekko orzechowym zapachu. Otrzymywany

jest poprzez tłoczenie lub wyciskanie nasion andiroba

(Carapa guianensis) pochodzących z Brazylii.

Zapachem przypomina oliwę z oliwek. Skład 46%

kwasu olejowego, 20% kwasu linolowego.

Działanie:

• antybakteryjne

• przeciwzapalne

• przeciwbólowe

• antypasożytnicze,

• przeciwdziała rakowi

• przeciwdziała malarii

Literatura

1.

Rotkiewicz D., „Przetwórstwo nasion oleistych – wykłady”, 2008/2009.

2.

Bocheński C. „Paliwa i oleje smarujące w rolnictwie” str. 89- 112

Warszawa 2005.

3.

 

4.

Szlachta Z. „ Zasilanie silników wysokoprężnych paliwami

rzepakowymi” str. 1- 44 Warszawa 2002.

5.

Bocheński C. „Biodiesel. Paliwo rolnicze” s 67- 113 Warszawa 2003.

6.

7.

Juliszewski T. „Biopaliwo rzepakowe” s 111- 150 Poznań 2007.

8.

 

9.

Grzybek A. „Produkcja i uwarunkowania wykorzystania biopaliw

płynnych” Czysta energia 11/ 2003 str. 38- 39.

10.

Wasiak W., Wawrzyniak R. „Biopaliwa wczoraj i dziś” Czysta energia

12/2005 str. 28- 29.

11. Karcz H., Kosiorek A. „Olej rzepakowy w energetyce”.

Czysta Energia 4/2007 str. 30- 33.

 
12. Grzybek A. „wytwarzanie paliwa rzepakowego w

Polsce”. Czysta Energia 2/2002 str. 15- 16.

 
13. Rosiński M., Furtak L., Łuksa A., Stępień A.

„ Wykorzystanie olejów roślinnych i urządzeń do ich

spalania w procesach suszarniczych.” Warszawa

2006 str. 243- 250.

14. http://www.biomasa.org/index.php?

d=artykul&kat=63&art=60

 
15. http://www.instalacjebudowlane.pl/3799-23-40.htm
 
16. http://pl.wikibooks.org/wiki/Jak_%C5%BCy

%C4%87_oszcz%C4%99dni 

•  
17.http://www.gigawat.net.pl/article/articleprint/362/-1/42/
 
18.http://kosmetologia.com.pl/index.php?

option=com_content&view=article&id=289:oleje-roslinne-w-

kosmetykach&catid=180:biochemia-kosmetyku&Itemid=734

19.http://www.innovia.pl/artykuly/pokaz/chemia/kosmetyczna/emoli

enty/8211/8220zwykle/8221/czy8220egzotyczne/8221/htm

20.http://www.apapolska.pl/index.php/start/viewProduct/1/6.htm

21.http://ir.ptir.org/artykuly/pl/79/IR(79)_132_pl.pdf\

22.http://www.farby.com.pl/farby.html
 
23.http://bez-recepty.pgf.com.pl/index.php?co=artyk&id_artyk=437

24.http://www.zlotopolskie.pl/stronamenu4_4.htm

25.http://www.dlapacjenta.pl/sklep/product_info.php?

products_id=222