[发明专利]一种植物油制备共轭亚油酸酯的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种由植物油制备共轭亚油酸酯的方法。

背景技术

共轭亚油酸（conjugated linoleic acids, CLA）是一系列碳原子数为18，具有共轭双烯结构的同分异构体脂肪酸的总称，CLA以其优异的抗癌、减少体内脂肪、降低胆固醇、防止动脉硬化等生理功用受到越来越多的关注，在食品、医药和饲料得到了广泛的应用。CLA在自然界中含量少，仅少量存在于反刍动物牛、养等的乳及肉制品中，人体自身不能合成，必须从外界获取，人工合成是其最大来源。共轭亚油酸酯具有比共轭亚油酸更好的稳定性，便于贮藏以及生物体对其的吸收性而受到市场的青睐。

目前国内外CLA的制备方法主要采用两大类方法：一是化学异构法，二是利用微生物转化制备CLA。

常用的化学合成方法是高温碱异构化法，以亚油酸或含有亚油酸油脂为原料，在高温条件下、强碱使双键共轭化，得到CLA异构化的混合物。常用强碱有KOH、NaOH、醇钠、以及CaO、BaO、CaO/Al₂O等，该生产方法需要高温、强碱反应环境条件以及高沸点的惰性有机溶剂使用，制得的含共轭亚油酸盐混合物需强酸酸化成酸型，还有困难的溶剂与反应产物的分离。分离出共轭亚油酸还必须加强酸催化与醇酯化成共轭亚油酸酯。强酸、碱易造成设备仪器的腐蚀，同时产生大量废液。生产过程由多步化学反应和多步分离操作组成，造成产率低、产品质量难于保证。生物转化法是指利用亚油酸异构酶或含有该酶的微生物将亚油酸及其衍生物选择性地转化为共轭亚油酸，与化学方法相比，生物转化法的特异性强，产物中活性CLA异构体含量高，反应条件温和，但产率低，制备成本高，且难于应用到大规模生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原料来源丰富、反应条件温和、产率较高的植物油制备共轭亚油酸酯的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明以植物油为原料，在催化剂的催化下制备共轭亚油酸酯，所述植物油中亚油酸的质量分数为30%以上；所述方法的具体步骤包括：取植物油和固体碱催化剂，加入低级醇加热回流进行酯化反应2-3小时；反应完毕后，静置，取上层溶液回收低级醇，制得混合脂肪酸酯；在混合脂肪酸酯中继续添加负载型水滑石催化剂，在N₂保护下放入160-200℃油浴中加热搅拌反应2-3.5小时，分离固体的催化剂，用稀盐酸调pH至4-5，静置，将上层水洗至中性，制得含有共轭亚油酸酯的混合物。

所述低级醇为C₁-C₃醇。

所述固体碱催化剂为CaO-ZrO₂。

所述负载型水滑石催化剂为贵金属负载镁铝水滑石催化剂。

所述负载型水滑石催化剂为Ru负载镁铝水滑石催化剂。

将含有共轭亚油酸酯的混合物通过尿素包合法或有机溶剂低温富集法富集得到共轭亚油酸酯产品。

以上所用催化剂的制备步骤如下：采用溶胶-凝胶法制备了CaO-ZrO₂系列纳米催化剂。

采用溶胶-凝胶法制备CaO摩尔分数从10%-50%的CaO-ZrO₂系列纳米催化剂，通过TPD-CO₂、XRD、TEM等手段对催化剂的碱性、结构和表面形貌进行表征。结果表明，CaO摩尔分数低于30%时，CaO与ZrO₂形成连续固溶体，催化剂具有良好的热稳定性能，粒径为10-20nm。

所述Ru负载镁铝水滑石（Ru-Mg-Al）催化剂的制备如下：

将0.55molMgCl₂·6H₂O，0.15molAlCl₃·H₂O和4-6.0mmolRuCl₃·xH₂O溶解于500mL二次蒸馏水中制得溶液A，将0.8mol Na₂CO₃溶解于500mL二次蒸馏水中制得溶液B，将溶液A逐滴滴入溶液B中，并同时用1M的NaOH溶液调节pH，保持pH=10。将所得混合物转移到带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢水热反应釜中，在80℃下晶化14h，所得沉淀用热蒸馏水反复洗涤至无氯离子（用AgNO₃检验）后，110℃下干燥，然后450℃焙烧4h，所得白色粉末即为Ru-Mg-Al。将该白色粉末进行氢化处理得Ru负载镁铝水滑石催化剂。