[发明专利]水力空化合成蔗糖酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成蔗糖酯的方法，特别是一种水力空化合成蔗糖酯的方法。

背景技术

蔗糖酯（SE）是蔗糖脂肪酸酯的简称，是一种安全、无毒、无污染的非离子表面活性剂，主要用于食品、日化、医药等工业领域。其蔗糖部分为亲水基，长链脂肪酸部分为亲油基，单酯含量越多，则越有亲水性，而双酯和多酯含量越多，则越有亲油性。蔗糖酯的合成方法有溶剂法、微乳法、无溶剂法、酶法等，目前工业生产主要用溶剂法和微乳法。溶剂法制备的产品纯度高，但污染大、且溶剂易在产品中残留、生产成本高；微乳法产品精制困难、色泽较深、产量较低、成本仍然很高。随着国内外市场对蔗糖酯日益增加的需求，开发先进的生产工艺方法、降低生产成本，提高产品质量具有广阔的前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种水力空化合成蔗糖酯的方法，该方法通过在水力空化装置中进行蔗糖与脂肪酸甲酯的酯交换反应而制得蔗糖酯，具有反应时间短、助溶剂脂肪酸皂用量少、产品收率高和利于工业化生产的优点。

解决上述技术问题的技术方案是：一种水力空化合成蔗糖酯的方法，包括以下步骤：

1）取蔗糖加入水加热至60~100℃溶解，水的加入量为蔗糖重量的20%~50%；

2）保持温度在60~100℃，加入蔗糖重量15%~20%的助溶剂充分混匀；

3）保持温度在60~100℃，加入蔗糖重量5%~15%的催化剂充分混匀；

4）在真空条件下加热脱水，压力0.005~0.020MPa；温度60~100℃；

5）加入脂肪酸甲酯，脂肪酸甲酯的加入量与蔗糖的摩尔比为2~3：1，将全部物料通过水力空化反应器在真空条件下反应0.5~1小时，反应过程中，温度140~160℃，压力0.005~0.020MPa，反应结束后得到蔗糖酯粗品。

所述的助溶剂是硬脂酸钾或棕榈酸钾；所述的催化剂是碳酸钾或氢氧化钾；所述的脂肪酸甲酯是硬脂酸甲酯或棕榈酸甲酯。

所述的水力空化反应器是文丘里管、几何孔板或涡轮。

本发明的原理：在一定的水力条件，反应物（蔗糖与脂肪酸甲酯等）通过文丘里管、几何孔板、涡轮等空化反应器时产生瞬时的高温和高压，并伴有强烈的冲击波和高射流，引起的湍流效应、微扰效应、界面效应等不仅加快了酯交换反应的速度，而且使酯交换反应进行得更加彻底。

本发明具有以下有益效果：本发明采用水力空化合成蔗糖酯，与传统的溶剂法相比，具有反应时间短（相同的生产量，反应时间可缩短10~20%），助溶剂脂肪酸皂用量少（脂肪酸皂的用量从原来的30%减少至20%以下），产品收率高（蔗糖酯的收率从原来的70%提高到80%），利于工业化生产等优点。

下面，结合实施例对本发明之水力空化合成蔗糖酯的方法的技术特征作进一步的说明。

具体实施方式

实施例1：蔗糖1Kg，与适量水加热至60~100℃溶解，水的加入量为0.20~0.50 Kg，保持温度在60~100℃，搅拌下加入助溶剂脂肪酸皂混匀，助溶剂用量为0.15~0.20 Kg，所述的助溶剂是硬脂酸钾或棕榈酸钾等；保持温度在60~100℃，加入催化剂混匀，催化剂的用量为0.05~0.15 Kg，所述的催化剂是碳酸钾或氢氧化钾等，在真空条件下加热脱水，压力0.005~0.020MPa，温度60~100℃，一般脱水到无水出来为止；加入一定量脂肪酸甲酯，脂肪酸甲酯的用量与蔗糖的摩尔比为2~3：1，所述的脂肪酸甲酯是硬脂酸甲酯或棕榈酸甲酯等；将全部物料通过水力空化反应器在真空条件下反应0.5~1小时，反应过程中，温度140~160℃，压力0.005~0.020MPa，反应结束后得到蔗糖酯粗品。蔗糖酯粗品按照常规的纯化工艺进行纯化后得产品蔗糖酯。

本实施例所述的水力空化反应器是文丘里管、几何孔板、涡轮或是其他能够产生水力空化现象的反应装置。