廚房廢油制作環(huán)保手工皂的探究

吳立濤 馬 婷

（寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工工程系，寧夏 銀川 75500002211）

當(dāng)前，大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新已上升為國家戰(zhàn)略，在職業(yè)院校開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育就顯得尤為重要，在教學(xué)過程中開展與生活相關(guān)變廢為寶的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，正是提升職業(yè)院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的具體體現(xiàn)，既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，又為學(xué)生樹立了低碳環(huán)保的健康生活理念。利用廚房廢油制作環(huán)保手工皂就是這樣一個(gè)兼具創(chuàng)造性與節(jié)能環(huán)保理念于一體的探究型實(shí)驗(yàn)。日常生活中，很多家庭炸魚、炸薯?xiàng)l、炸油條及抽油煙機(jī)中產(chǎn)生的廢油成為主婦們食之有毒、棄之感覺浪費(fèi)的“雞肋”。油炸后剩下的油脂其酸敗速度會(huì)大大加快，而酸敗的油脂會(huì)產(chǎn)生很多的有害物質(zhì)，食用輕則會(huì)引起腹瀉，嚴(yán)重的可引起肝臟疾病，另外油炸后剩在油里的殘留物經(jīng)過反復(fù)加熱就會(huì)生成像雜環(huán)胺、苯并芘等致癌物質(zhì)，對人體有很大的危害。在生活中，這些廚房廢油到底該如何處理，成為一個(gè)社會(huì)難題。為了進(jìn)一步加強(qiáng)高職生的環(huán)保理念，結(jié)合精細(xì)化工工藝課程相關(guān)理論，通過到學(xué)校食堂收集廚房廢油，對廢油制作成環(huán)保手工皂的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并將實(shí)驗(yàn)方法在社區(qū)進(jìn)行推廣，將手工皂產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)上銷售，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，收到了良好的社會(huì)效應(yīng)。

1 廚房廢油制作手工皂的優(yōu)點(diǎn)［1］

1.1 原材料天然，變廢為寶

環(huán)保手工皂其原物料采用學(xué)校食堂收集廚房的廢油，解決了廚房廢油難處理的困惑，制成手工皂的過程中可以加入一些天然物質(zhì)（比如橘皮或玫瑰）的提取物，制成的環(huán)保手工皂使用后不殘留于人體，對人體無負(fù)擔(dān)。因?yàn)槭止ぴ砼c化學(xué)清潔劑不同，在與水接觸后易被細(xì)菌分解，不會(huì)造成環(huán)境污染，也不會(huì)對海洋生物造成威脅。

1.2 含天然甘油

西北地區(qū)主要食用脂肪酸甘油酯含量較高的亞麻籽油，廚房廢油大多含有亞麻籽油成分，皂化反應(yīng)后得到大量甘油。甘油是保養(yǎng)品與化妝品里所不能缺少的保濕成分。廚房廢油制作的手工皂中含有高達(dá)20%左右的天然甘油，保濕效果超凡，且對肌膚十分溫和。環(huán)保手工皂不但具有良好的潔膚能力，而且不會(huì)破壞肌膚的角質(zhì)層，因?yàn)槠渲兴母视湍茉谇鍧嵨酃傅耐瑫r(shí)，會(huì)在皮膚上形成一層保護(hù)膜，達(dá)到保護(hù)肌膚的效果。

1.3 陶冶情操節(jié)能創(chuàng)新

環(huán)保手工香皂是一種“天然潔膚活性劑”，與其他合成表面活性劑相比不會(huì)給環(huán)境帶來污染，并且不會(huì)引起皮膚敏感發(fā)紅。如果在制皂的過程中再添加其他一些營養(yǎng)物質(zhì)或者香精香料，如蜂蜜、牛乳、干燥花草、其樂趣是不可言喻的?？粗约簩N房廢油變成一塊塊形狀各異的手工皂，那種驚喜與快樂不言而喻。通過對不同功效，針對不同膚質(zhì)，探究不同配方、成分，制作特定功效的環(huán)保手工皂，在追求其功效與需求的過程中，既培養(yǎng)了學(xué)生節(jié)能環(huán)保理念，又培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的創(chuàng)新能力。

2 廚房廢油制作手工皂的反應(yīng)原理

皂化法是將油脂與堿直接進(jìn)行皂化反應(yīng)而制取手工皂，可用以下化學(xué)反應(yīng)式表示：

將廚房廢油再添加少量棕櫚油與氫氧化鈉進(jìn)行皂化反應(yīng)，得到高級脂肪酸或混合脂肪酸的堿性鹽類，它的化學(xué)通式可表示為：RCOONa，R代表長碳鏈烷基，并生產(chǎn)甘油。其具有良好的洗滌、去污、清潔、潤膚等作用［2］。

3 廚房廢油制作手工皂的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

3.1 廢油預(yù)處理

由于實(shí)驗(yàn)采用的主要原料為廚房廢油，除了含脂肪酸甘油酯外，還含有不少在油脂中呈懸浮或沉淀狀態(tài)的沙泥、食物殘?jiān)炔蝗苄缘墓腆w雜質(zhì)，以及在油脂中呈溶解或乳化狀態(tài)的游離脂肪酸、磷脂、色素、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)。為了達(dá)到制皂的要求，必須對油脂進(jìn)行預(yù)處理，包括脫膠、脫色處理兩個(gè)過程。

3.1.1 脫膠

脫膠是指去除油脂中磷酯、蛋白質(zhì)以及其他膠質(zhì)和黏液質(zhì)。膠質(zhì)的存在降低了油脂的使用價(jià)值和穩(wěn)定性，導(dǎo)致手工皂產(chǎn)品質(zhì)量下降。為達(dá)到脫膠目的，實(shí)驗(yàn)采用磷酸處理油脂，膠質(zhì)被磷酸凝聚，同時(shí)油中重金屬還能與磷酸形成磷酸鹽沉淀。廚房廢油先經(jīng)過過濾除去泥沙、纖維素等不溶性雜質(zhì)，在水浴加熱到40～50℃，送入混合器與磷酸混合后，再送入反應(yīng)器使膠質(zhì)進(jìn)行凝聚。含有凝聚物的油脂與熱水混合，使凝聚物等膠體雜質(zhì)吸水呈小膠粒存在，然后用離心機(jī)將油脂和凝聚物分離。油相送入真空干燥器進(jìn)行脫水-脫氣處理，除去水分和空氣后即為脫膠油脂［3］。

3.1.2 脫色、除味

廚房廢油會(huì)夾帶色素或烹飪殘留物產(chǎn)生色素，因此需進(jìn)行脫色處理。本實(shí)驗(yàn)采用物理吸附法對廚房廢油進(jìn)行脫色處理，使用的是活性白土等吸附劑褪去廢油中的色素，活性白土的主要成分是SiO2和Al2O3。脫色操作時(shí)先將廚房廢油加熱到95～105℃，與定量的活性白土混合，使其脫色。然后將吸附后的白土與油脂混合物進(jìn)行壓濾，使二者分離，即得脫色廢油。脫色過程中不但可以去除廚房廢油的顏色，并可以去除部分不良嗅味。

3.2 廚房廢油制作手工皂的實(shí)驗(yàn)過程：

3.2.1 熱法制皂

（1）加入制取肥皂的原料。利用天平、量筒，配取15ml 40%的氫氧化鈉溶液、20ml 95%的酒精溶液、10ml的廢油及4ml棕櫚油，依次加入到燒杯中。（加酒精只是為了讓油易溶于氫氧化鈉溶液中，使反應(yīng)更完全）

（2）皂化。將盛有原料的燒杯放在三腳架上加熱，待溶液沸騰后改用小火加熱，使之微微沸騰，不斷攪拌，不要使溶液溢出。觀察液面，當(dāng)表面出現(xiàn)一層薄膜時(shí)停止加入。此時(shí)，得到的是硬脂酸鈉，其余還有剩余的堿、鹽水以及生成的甘油等物質(zhì)。（由于脂肪酸鈉密度比溶液密度小，出現(xiàn)漂浮物，表明脂肪酸鈉已經(jīng)生成。）

（3）鹽析。將皂化好的溶液倒入100ml飽和食鹽水中，使硬脂酸鈉在鹽溶液中分離出來，形成肥皂絮狀物皂膠。由于肥皂比食鹽水的密度小，所以漂浮在溶液上面，下層是生成甘油和過量的堿以及食鹽水等。從中可回收甘油、食鹽和堿。

（4）定型、曬干。將皂膠放在模具中定型，晾干后即成肥皂。（當(dāng)然可以加一些香料、色素等物質(zhì)提高其品質(zhì)）

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%的氫氧化鈉溶液與5ml 95%的酒精溶液放入同一燒杯中，另量取32ml廢油和8ml棕櫚油，加入另一燒杯中。

（2）皂化。將裝廢油的燒杯放在水浴槽中水浴加熱，溫度控制在45～50℃。用溫度計(jì)測一下兩個(gè)燒杯中溶液的溫度，在45～50℃之間時(shí)，將NaOH溶液倒入水浴的廢油燒杯中，用玻璃棒不停攪拌，時(shí)間持續(xù)30～45min。

（3）定型、固化

隨著攪拌不斷進(jìn)行，皂化反應(yīng)會(huì)使混合液變稠，加入香料及色素后，將黏稠的皂膠倒入準(zhǔn)備好的模具［5］。 將模具放入恒溫箱中保溫，24～48h后將成型的皂塊倒出模具。放在常溫通風(fēng)的條件保存20～30d，其中的氫氧化鈉繼續(xù)和油脂反應(yīng)，或與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，堿性逐漸降低。手工皂的pH值降低到8以下方可正常使用，避免堿性損傷皮膚。

4 廚房廢油制作手工皂的個(gè)性設(shè)計(jì)

4.1 功能設(shè)計(jì)

廚房費(fèi)油制作的環(huán)保手工皂可以根據(jù)原廢油種類與添加新油脂類型的不同，加入不同配比量的設(shè)計(jì)，以及添加蜂蜜、牛乳等其他營養(yǎng)物質(zhì)的方法，設(shè)計(jì)出不同功能的手工皂系列。如加入巧克力成分，可以起到活化面部血管和營養(yǎng)肌膚的作用。如果在廢油中添加些動(dòng)物油脂，可以制作出皂體較硬的洗衣皂。

4.2 顏色設(shè)計(jì)

為了使廚房手工環(huán)保皂更加美觀，可以在制備過程中添加一些天然的染色物質(zhì)，如胡蘿卜素，綠茶素、橘皮提取物等天然染色劑。從而賦予環(huán)保手工皂多彩繽紛的顏色變化，柔和的色彩豐富了手工皂的可視效果，增加了其產(chǎn)品的品質(zhì)和推廣價(jià)值［4］。

4.3 香氛設(shè)計(jì)

雖然廚房廢油制作手工皂原料預(yù)處理過程中有脫色除味的步驟，但是手工制作的肥皂依然會(huì)有些許淡淡的油脂氣味。為了讓其具有優(yōu)雅的香氣，可以在反應(yīng)后期，依據(jù)個(gè)人喜好添加自己喜歡的天然精油或者自己提取的天然香料，從而使手工皂在使用過程中散發(fā)出優(yōu)雅怡人的氣味。

4.4 形狀設(shè)計(jì)

反應(yīng)完成的黏稠皂液具有很強(qiáng)的可塑性，可以依據(jù)個(gè)人喜好，選擇不同形狀的模具，將皂液倒進(jìn)不同形狀的模具熟化后，皂體最終就會(huì)呈現(xiàn)出不同的形狀，從而滿足不同人群的個(gè)性化需求。

5 結(jié)束語

利用廚房費(fèi)油制作環(huán)保手工皂，既解決了廚房廢油難處理的困惑，又變廢為寶制作成色彩繽紛、香味優(yōu)雅、外形美觀、功能齊全的手工皂。在教學(xué)過程中開展與生活相關(guān)變廢為寶的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，正是提升職業(yè)院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的具體體現(xiàn)，既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，又為學(xué)生樹立了低碳環(huán)保的健康生活理念。

［1］譚大志，冉媛媛，周立靜.手工肥皂的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)［J］.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010（3）:66-68.

［2］詹玲瑾，劉嘉蕙.樂在手工皂［M］.臺灣：培根文化出版社，2003.

［3］汪多仁.現(xiàn)代日用品化工產(chǎn)品［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2000.

［4］魏雪萍.時(shí)尚DIY個(gè)性香皂篇［M］.廣州:廣州出版社，2006.

［5］王慎敏.日用化學(xué)品［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005.