[发明专利]一种高纯度LSL型结构脂制备的方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯度LSL型结构脂的制备方法及其设备，属于功能性油脂制造及应用技术领域。

背景技术

LSL型结构脂是指1,3-长链甘油酯-2-短链甘油酯型结构脂，进入体内代谢后产生的单甘酯主要为短链脂肪酸单甘酯直接进入门静脉被代谢吸收。具有低燃烧热，降低餐后血脂，防止脂肪积聚的特性。

LSL型结构脂的合成方法主要有化学法和生物酶法，化学法反应条件剧烈，生产结构脂的脂肪酸组成比较随机，不能得到期望的产物。酶法合成结构脂反应条件温和，具有选择性高、副产物少，产物纯度高的特点。其中酸解法研究较多，将甘油三酯与短链脂肪酸进行酶促反应，但是其插入率低，酰基转移率高。而酶法酯-酯交换可以特异性的改变油脂的结构，但常规加热条件下反应时间较长，反应产物氧化稳定性降低，使用硬脂酸作为长链脂肪酸的来源，缺少必须脂肪酸，降低了结构脂的营养价值。如中国发明专利公开号为CN102191285A的文献报道了一种低热结构脂的制备方法，其使用硬脂酸甲酯和三丁酸甘油酯为原料在减压、加热、旋转的条件下，酶法制备低热结构脂的低热结构脂含量在82％～97％之间，但其所得结构脂为LSL与SSL的混合型结构脂，且反应时间较长约4～8h，LSL型含量仅为28.5～46％。

与常规加热相比，微波加热不需热传导过程，加热无滞后性，且反应 物质能够根据其分子的极性对微波能量进行选择性吸收。而常用的微波反应器均为间歇式微波辐射，当升温至指定温度时仪器会自动停止微波辐照，从而使反应体系不能连续性的吸收微波和高效的利用微波，致使酯交换反应效率低，反应时间长，LSL型结构脂转换效率低。并且常规的微波反应设备因没有微波吸收部件，透过反应体系的多余微波在金属腔壁内反射而被反应体系重复吸收，导致受热不均匀。同时不能准确的考察不同微波功率对酯交换反应的影响。鉴于以上问题，因此需要开发一种精密的微波反应仪器，以满足高氧化稳定性LSL型结构脂的高效转换。

发明内容

为解决上述结构脂制备工艺存在的不足，本发明提出高纯度LSL型结构脂制备的设备及其方法。该设备为自制的带有循环水冷却系统和微波吸收墙的连续式微波反应器。反应在微波辐照条件下，转换效率高，生成的LSL型结构脂氧化稳定性较高，该制备方法高效，使用操作简单、方便。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种制备高纯度LSL型结构脂的设备，包括电源变压器、风扇。它还包括循环水冷却系统、微波调节门、波导管、磁控管、温控电磁阀、微波吸收墙、反应器等。所述反应器为连续式微波反应器，反应器中包含搅拌器、红外测温仪和换热管，换热管和温控电磁阀与上方的循环水冷却系统相连接，微波吸收墙位于反应器里侧，反应器底部通过波导管与磁控管上方相连接，磁控管下部设有风扇，波导管上方设有微波调节门和电源变压器。上述微波吸收墙是由玻璃容器构成，玻璃容器上制有盛水腔体。上述各部均安装在箱体内。

上述磁控管发射连续式微波，风扇对磁控管起到散热的作用，经过波导管将微波传入反应器内，其中微波调节门能够实现对微波能量的连续可调。微波吸收墙，是由玻璃容器以及循环流动水组成的水墙，其作用是阻止透过反应液的多余微波在金属腔壁内反射而被反应体系重复吸收，保证体系受热均匀并且精确的考察不同微波功率对酯交换反应的影响。温控电磁阀自动调节循环水冷却系统的流量，平衡反应温度，以保证反应体系能够吸收微波炉发射的连续式微波。循环水冷却系统通过制冷将从换热管中流入的水冷却，再由水泵将冷却水送入换热管中，换热管通过传递热量以平衡反应温度，红外测温仪通过对反应体系自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的反应温度，搅拌器通过匀速搅拌作用提高反应速度。连续式微波反应器的工作方式为连续性微波发射。所述微波频率为2.45GHz，微波输出功率300～500W。

一种高纯度LSL型结构脂的制备方法，具体步骤如下：