厨房废油制作环保手工皂的探究

2015-04-05吴立涛

河南科技 2015年16期

吴立涛马婷

（宁夏工商职业技术学院化工工程系，宁夏银川 75500002211）

当前，大众创业、万众创新已上升为国家战略，在职业院校开展创新创业教育就显得尤为重要，在教学过程中开展与生活相关变废为宝的创新实验，正是提升职业院校创新创业教育的具体体现，既培养了学生的创新思维和实践能力，又为学生树立了低碳环保的健康生活理念。利用厨房废油制作环保手工皂就是这样一个兼具创造性与节能环保理念于一体的探究型实验。日常生活中，很多家庭炸鱼、炸薯条、炸油条及抽油烟机中产生的废油成为主妇们食之有毒、弃之感觉浪费的“鸡肋”。油炸后剩下的油脂其酸败速度会大大加快，而酸败的油脂会产生很多的有害物质，食用轻则会引起腹泻，严重的可引起肝脏疾病，另外油炸后剩在油里的残留物经过反复加热就会生成像杂环胺、苯并芘等致癌物质，对人体有很大的危害。在生活中，这些厨房废油到底该如何处理，成为一个社会难题。为了进一步加强高职生的环保理念，结合精细化工工艺课程相关理论，通过到学校食堂收集厨房废油，对废油制作成环保手工皂的实验进行创新设计，并将实验方法在社区进行推广，将手工皂产品在网络上销售，培养了学生创新创业能力，收到了良好的社会效应。

1 厨房废油制作手工皂的优点［1］

1.1 原材料天然，变废为宝

环保手工皂其原物料采用学校食堂收集厨房的废油，解决了厨房废油难处理的困惑，制成手工皂的过程中可以加入一些天然物质（比如橘皮或玫瑰）的提取物，制成的环保手工皂使用后不残留于人体，对人体无负担。因为手工皂与化学清洁剂不同，在与水接触后易被细菌分解，不会造成环境污染，也不会对海洋生物造成威胁。

1.2 含天然甘油

西北地区主要食用脂肪酸甘油酯含量较高的亚麻籽油，厨房废油大多含有亚麻籽油成分，皂化反应后得到大量甘油。甘油是保养品与化妆品里所不能缺少的保湿成分。厨房废油制作的手工皂中含有高达20%左右的天然甘油，保湿效果超凡，且对肌肤十分温和。环保手工皂不但具有良好的洁肤能力，而且不会破坏肌肤的角质层，因为其中所含的甘油能在清洁污垢的同时，会在皮肤上形成一层保护膜，达到保护肌肤的效果。

1.3 陶冶情操节能创新

环保手工香皂是一种“天然洁肤活性剂”，与其他合成表面活性剂相比不会给环境带来污染，并且不会引起皮肤敏感发红。如果在制皂的过程中再添加其他一些营养物质或者香精香料，如蜂蜜、牛乳、干燥花草、其乐趣是不可言喻的。看着自己将厨房废油变成一块块形状各异的手工皂，那种惊喜与快乐不言而喻。通过对不同功效，针对不同肤质，探究不同配方、成分，制作特定功效的环保手工皂，在追求其功效与需求的过程中，既培养了学生节能环保理念，又培养了学生发现问题，解决问题的创新能力。

2 厨房废油制作手工皂的反应原理

皂化法是将油脂与碱直接进行皂化反应而制取手工皂，可用以下化学反应式表示：

将厨房废油再添加少量棕榈油与氢氧化钠进行皂化反应，得到高级脂肪酸或混合脂肪酸的碱性盐类，它的化学通式可表示为：RCOONa，R代表长碳链烷基，并生产甘油。其具有良好的洗涤、去污、清洁、润肤等作用［2］。

3 厨房废油制作手工皂的实验设计

3.1 废油预处理

由于实验采用的主要原料为厨房废油，除了含脂肪酸甘油酯外，还含有不少在油脂中呈悬浮或沉淀状态的沙泥、食物残渣等不溶性的固体杂质，以及在油脂中呈溶解或乳化状态的游离脂肪酸、磷脂、色素、蛋白质等杂质。为了达到制皂的要求，必须对油脂进行预处理，包括脱胶、脱色处理两个过程。

3.1.1 脱胶

脱胶是指去除油脂中磷酯、蛋白质以及其他胶质和黏液质。胶质的存在降低了油脂的使用价值和稳定性，导致手工皂产品质量下降。为达到脱胶目的，实验采用磷酸处理油脂，胶质被磷酸凝聚，同时油中重金属还能与磷酸形成磷酸盐沉淀。厨房废油先经过过滤除去泥沙、纤维素等不溶性杂质，在水浴加热到40～50℃，送入混合器与磷酸混合后，再送入反应器使胶质进行凝聚。含有凝聚物的油脂与热水混合，使凝聚物等胶体杂质吸水呈小胶粒存在，然后用离心机将油脂和凝聚物分离。油相送入真空干燥器进行脱水-脱气处理，除去水分和空气后即为脱胶油脂［3］。

3.1.2 脱色、除味

厨房废油会夹带色素或烹饪残留物产生色素，因此需进行脱色处理。本实验采用物理吸附法对厨房废油进行脱色处理，使用的是活性白土等吸附剂褪去废油中的色素，活性白土的主要成分是SiO2和Al2O3。脱色操作时先将厨房废油加热到95～105℃，与定量的活性白土混合，使其脱色。然后将吸附后的白土与油脂混合物进行压滤，使二者分离，即得脱色废油。脱色过程中不但可以去除厨房废油的颜色，并可以去除部分不良嗅味。

3.2 厨房废油制作手工皂的实验过程：

3.2.1 热法制皂

（1）加入制取肥皂的原料。利用天平、量筒，配取15ml 40%的氢氧化钠溶液、20ml 95%的酒精溶液、10ml的废油及4ml棕榈油，依次加入到烧杯中。（加酒精只是为了让油易溶于氢氧化钠溶液中，使反应更完全）

（2）皂化。将盛有原料的烧杯放在三脚架上加热，待溶液沸腾后改用小火加热，使之微微沸腾，不断搅拌，不要使溶液溢出。观察液面，当表面出现一层薄膜时停止加入。此时，得到的是硬脂酸钠，其余还有剩余的碱、盐水以及生成的甘油等物质。（由于脂肪酸钠密度比溶液密度小，出现漂浮物，表明脂肪酸钠已经生成。）

（3）盐析。将皂化好的溶液倒入100ml饱和食盐水中，使硬脂酸钠在盐溶液中分离出来，形成肥皂絮状物皂胶。由于肥皂比食盐水的密度小，所以漂浮在溶液上面，下层是生成甘油和过量的碱以及食盐水等。从中可回收甘油、食盐和碱。

（4）定型、晒干。将皂胶放在模具中定型，晾干后即成肥皂。（当然可以加一些香料、色素等物质提高其品质）

3.2.2 冷法制皂

（1）加入制取肥皂的原料。利用天平、量筒，配取20ml 30%的氢氧化钠溶液与5ml 95%的酒精溶液放入同一烧杯中，另量取32ml废油和8ml棕榈油，加入另一烧杯中。

（2）皂化。将装废油的烧杯放在水浴槽中水浴加热，温度控制在45～50℃。用温度计测一下两个烧杯中溶液的温度，在45～50℃之间时，将NaOH溶液倒入水浴的废油烧杯中，用玻璃棒不停搅拌，时间持续30～45min。

（3）定型、固化

随着搅拌不断进行，皂化反应会使混合液变稠，加入香料及色素后，将黏稠的皂胶倒入准备好的模具［5］。将模具放入恒温箱中保温，24～48h后将成型的皂块倒出模具。放在常温通风的条件保存20～30d，其中的氢氧化钠继续和油脂反应，或与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，碱性逐渐降低。手工皂的pH值降低到8以下方可正常使用，避免碱性损伤皮肤。