單甘酯的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請屬于單甘酯的制備領(lǐng)域，具體地說，涉及一種可避免產(chǎn)生磷酸鹽副產(chǎn)物的單甘酯的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]單脂肪酸甘油酯(單甘酯，MG)作為一種重要的食品乳化劑和添加劑，單甘酯在塑料、食品、制藥、化妝品等行業(yè)有著很廣的應用。
[0003]詳細來說，單甘酯是一種多醇類非離子型表面活性劑。單甘酯的結(jié)構(gòu)式為RCOOCH2CHOHCH2OH，其中R代表Cll-C17(碳數(shù)為11-17)的脂肪烴基。單甘酯有兩種構(gòu)型，SPl-MG和2-MG。一般而言，單甘酯的凝固點大致上為60-70°C。
[0004]目前業(yè)界在制備單甘酯時，通常采用直接酯化法、甘油醇解法進行制備。
[0005]直接酯化法:利用甘油與脂肪酯在堿催化下(如:Na0H、K0H)，反應溫度為190-240°C，反應時間為2-4小時。所制備的單甘酯含量約為40-50%的混合物。
[0006]甘油醇解法:利用甘油與甘三酯在200-260°C溫度下，以堿作為催化劑進行酯交換反應。所制備的單甘酯為含量40-50%的混合物。
[0007]然而，在目前的制備工藝中，由于制備過程中采用了酸性或堿性催化劑，而一般傳統(tǒng)采用堿性催化劑的制程會產(chǎn)生磷酸鹽以及其他酯類化合物，因而影響了產(chǎn)品質(zhì)量，并且在后續(xù)的處理程序上較為困難。
[0008]如上所述，如何改善單甘酯的制程，以避免在制備中產(chǎn)生磷酸鹽，即成為目前業(yè)界急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]有鑒于此，本申請所要解決的傳統(tǒng)單甘酯的制備工藝會產(chǎn)生磷酸鹽進而影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本申請公開了一種單甘酯的制備工藝。單甘酯的制備工藝包含以下步驟:(A)混合油脂與甘油，其中所述油脂與所述甘油的摩爾數(shù)比介于1:1-10;(B)加入單甘酯，其中所述單甘酯占總重量的0.5-20%; (C)置換保護氣體數(shù)次；(D)執(zhí)行加熱程序以令油脂與甘油溶于所述單甘酯，其中所述加熱程序的溫度為200-280°C;以及(E)進行酯化反應。
[0011 ]在一實施例中，油脂為硬化油或植物油。
[0012]在一實施例中，硬化油為氫化植物油及/或動物油。
[0013]在一實施例中，植物油是選自于由大豆油、花生油、亞麻油、蓖麻油、菜子油、棕櫚油及芝麻油所組成的群組。
[0014]在一實施例中，酯化反應的反應時間為1-8小時。
[0015]在一實施例中，于所述置換保護氣體數(shù)次的步驟中，保護氣體的壓力為_0.09MPa?0.6MPa0
[0016]在一實施例中，保護氣體為氮氣或氬氣。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請可以獲得包括以下技術(shù)效果:
[0018]I)本申請透過單甘酯作為反應介質(zhì)，而可成功避免制備單甘酯時產(chǎn)生磷酸鹽副產(chǎn)物，因而在處理上更為簡便。
[0019]2)本申請透過單甘酯作為反應介質(zhì)，而可降低粘度，使反應物混合更充分，并進而提高反應速度。
[0020]3)本申請的制備工藝不污染環(huán)境、產(chǎn)品副產(chǎn)物少且所制備的單甘酯品質(zhì)好。
[0021]4)本申請可有效防止高溫下飽和脂肪酸分解和顏色變深，減少產(chǎn)物的異味、臭味。
[0022]當然，實施本申請的任一產(chǎn)品必不一定需要同時達到以上所述的所有技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0023]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0024]圖1是本申請的單甘酯的制備工藝的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]以下將配合實施例來詳細說明本申請的實施方式，藉此對本申請如何應用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
[0026]還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的商品或者系統(tǒng)不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種商品或者系統(tǒng)所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系統(tǒng)中還存在另外的相同要素。
[0027]請參閱圖1，圖1是本申請的單甘酯的制備工藝的流程圖。詳細來說，單甘酯的制備工藝包含以下步驟:
[0028](A)混合油脂與甘油，其中所述油脂與所述甘油的摩爾數(shù)比介于1:1-10。詳細來說，所述油脂與所述甘油的摩爾數(shù)比例如為1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1:5.5、1:6、1:6.5、1:7、1:7.5、1:8、1:8.5、1:9、1:9.5、l:10o
[0029](B)加入單甘酯，其中所述單甘酯占總重量的0.5-20 %。詳細來說，所述單甘酯例如占總重量的0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%7、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%、10.5%、11%、11.5%、12%、12.5%、13%、13.5%、14%、14.5%、15%、15.5%、16%、16.5%、17%、17.5%、18%、18.5%、19%、19.5%、20%。還請注意的是，本處所指總重量是指油脂、甘油與單甘酯的總重量。
[0030](C)置換保護氣體數(shù)次。詳細來說，保護氣體例如為氮氣或氬氣。在以下敘述中，保護氣體是以氮氣作為舉例說明，然本申請不限于此。藉此，以將反應環(huán)境置換為氮氣氣氛。由于氮氣化學性質(zhì)不活潑，并且但迄無毒、無害、不燃燒、無污染、容易回收和循環(huán)利用，因而是保護氣體的理想選擇。另一方面，氮氣是環(huán)境友好型綠色氣體，因而本申請制備工藝更為環(huán)境友善。據(jù)此，氮氣可有效防止高溫下飽和脂肪酸分解和顏色變深，而可減少產(chǎn)物的異味、臭味，進而提升產(chǎn)率。類似的，氬氣也可以成功防止高溫下飽和脂肪酸分解和顏色變深。因此，使用者可以根據(jù)其需求(例如:防止變質(zhì)的需求、成本)來選擇適當?shù)谋Ｗo氣體。
[0031](D)執(zhí)行加熱程序以令油脂與甘油溶于所述單甘酯，其中所述加熱程序的溫度為200-280°C。需注意的是，當溫度低于200°C時，反應速率緩慢，而當溫度高于280°C，則容易因為高溫而變質(zhì)甚至分解。
[0032](E)進行酯化反應。藉此，油脂與甘油可反應產(chǎn)生單甘酯。本申請制備工藝可達到約50%的的產(chǎn)率，亦即可以得到單甘酯含量約為50%的混合物。因此，本申請改善了單甘酯的制備工藝的產(chǎn)率。詳細來說，待酯化反應完成后，依序降溫、沉降分離、蒸餾，即可獲得純化的單甘酯。另一方面，蒸餾程序中所回收的物料以及沉降分離步驟中所回收的甘油均可重復利用，亦即可將上述回收的物料及回收的甘油重新進行酯化反應。因此，可進一步節(jié)省本申請所需使用的原料，因而在制程上更佳經(jīng)濟。
[0033]在本申請實施例中，油脂為硬化油或植物油。其中，硬化油例如為氫化植物油及/或動物油。另一方面，植物油是選自于由大豆油、花生油、亞麻油、蓖麻油、菜子油、棕櫚油及芝麻油所組成的群組。使用者可根據(jù)其需求來選擇適當?shù)挠椭灾苽鋵膯胃术ァ?br>[0034]在上述步驟(C)置換保護氣體數(shù)次中，于所述置換保護氣體數(shù)次的步驟中，保護氣體的壓力為-0.09MPa?0.6MPa。當保護氣體的壓力小于O時，可將反應環(huán)境調(diào)整成負壓的氛圍，以將反應釜內(nèi)原有氣體排除，而當保護氣體的壓力大于O時，則可將保護氣體(例如:氮氣)置入反應釜內(nèi)。在步驟(C)中，藉由置換保護氣體數(shù)次，而可將反應環(huán)境置換為保護氣體(例如:氮氣)。
[0035]在上述步驟(E)進行酯化反應中，酯化反應的反應時間為1-8小時。詳細來說，由于油脂與甘油可以均勻混合，因而可提升整體酯化反應的反應速度。在本申請中，酯化反應的反應時間只要長于I小時即可，亦即本申請所需的反應時間有相當?shù)母纳啤?br>[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請可以獲得包括以下技術(shù)效果:
[0037]I)本申請透過單甘酯作為反應介質(zhì)，而可成功避免制備單甘酯時產(chǎn)生磷酸鹽副產(chǎn)物，因而在處理上更為簡便。
[0038]2)本申請透過單甘酯作為反應介質(zhì)，而可降低粘度，使反應物混合更充分，并進而提高反應速度。
[0039]3)本申請的制備工藝不污染環(huán)境、產(chǎn)品副產(chǎn)物少且所制備的單甘酯品質(zhì)好。
[0040]4)本申請可有效防止高溫下飽和脂肪酸分解和顏色變深，減少產(chǎn)物的異味、臭味。
[0041]上述說明示出并描述了本申請的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應當理解本申請并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述申請構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本申請的精神和范圍，則都應在本申請所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種單甘酯的制備工藝，其特征在于，包含以下步驟: (A)混合油脂與甘油，其中所述油脂與所述甘油的摩爾數(shù)比介于1:1-10; (B)加入單甘酯，其中所述單甘酯占總重量的0.5-20%; (C)置換保護氣體數(shù)次； (D)執(zhí)行加熱程序以令油脂與甘油溶于所述單甘酯，其中所述加熱程序的溫度為200-280 °C； (E)進行酯化反應。2.如權(quán)利要求1所述的單甘酯的制備工藝，其特征在于，所述油脂為硬化油或植物油。3.如權(quán)利要求2所述的單甘酯的制備工藝，其特征在于，所述硬化油為氫化植物油及/或動物油。4.如權(quán)利要求2所述的單甘酯的制備工藝，其特征在于，所述植物油是選自于由大豆油、花生油、亞麻油、蓖麻油、菜子油、棕櫚油及芝麻油所組成的群組。5.如權(quán)利要求1所述的單甘酯的制備工藝，其特征在于，所述酯化反應的反應時間為1-8小時。6.如權(quán)利要求1所述的單甘酯的制備工藝，其特征在于，于所述置換保護氣體數(shù)次的步驟中，保護氣體的壓力為-0.09MPa?0.6MPa。7.如權(quán)利要求1所述的單甘酯的制備工藝，其特征在于，所述保護氣體為氮氣或氬氣。
【專利摘要】本申請公開了一種單甘酯的制備工藝，單甘酯的制備工藝包含以下步驟：(A)混合油脂與甘油，其中所述油脂與所述甘油的摩爾數(shù)比介于1:1-10；(B)加入單甘酯，其中所述單甘酯占總重量的0.5-20％；(C)置換保護氣體數(shù)次；(D)執(zhí)行加熱程序以令油脂與甘油溶于所述單甘酯，其中所述加熱程序的溫度為200-280℃；以及(E)進行酯化反應。藉此，本申請的制備工藝可以避免在制備時產(chǎn)生磷酸鹽、無環(huán)境污染，并且產(chǎn)品的副產(chǎn)物少。
【IPC分類】C11C3/06
【公開號】CN105647654
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】孫敬章
【申請人】佳力士添加劑（海安）有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月18日