[发明专利]一种三组分催化引发体系催化剂及其应用

说明书

本发明公开了一种三组分催化引发体系催化剂，包括主催化剂、引发剂、共引发剂和溶剂，所述主催化剂、引发剂、共引发剂的摩尔比为1：0.002～500：0.02～100。还公开了所述三组分催化引发体系催化剂在制备三聚甘油‑硬脂酸‑月桂酸混合酯中的应用。本发明中的三组分催化引发体系催化剂环保，不含有害成分，用量少，转化率高，反应可控性好；在制备三聚甘油‑硬脂酸‑月桂酸混合酯中的应用时，三组分催化引发体系催化剂可以使反应过程聚合度可控，反应转化率高。

技术领域

本发明属于食品乳化剂技术领域，具体涉及一种三组分催化引发体系催化剂及其应用。

背景技术

甘油(1,2,3-三羟基丙醇)分子有三个功能基团,在合适的条件下,甘油分子本身能相互间发生聚合反应生成聚甘油。三聚甘油混合酸酯是高效食品乳化剂。近年来，随着人们生活水平的提高，我国的食品工业也得到较大发展。食品三聚甘油混合酸酯在某些方面已无法满足要求，聚合甘油酯由于具有优良的乳化性能是单甘酯产品的补充与提高，特别是在冷饮、冰淇淋是其他乳化剂无法相比的。尤其是三聚甘油单月桂酸酯，别名为聚甘油单月桂酸酯，分子式为C₂₁H₄₂O₈，是一种化工中间体；以及三聚甘油单硬脂酸酯，分子式：C₂₇H₅₄O₈分子量：506.72。

合成甘油酯需要用到催化剂，目前传统催化剂通常以强酸强碱为催化剂，油脂和聚甘油醇为原料，在高温条件下反应。化学法操作简单，生产成本低，酯化率高，但是在高温及强酸强碱作用下容易产生不良副产物，不易后续分离纯化，且反应随机性大。近年来，以脂肪酶催化制备聚甘油酯的绿色合成方法在国内外兴起。相比化学法，酯酶法反应条件温和，副产物少，各物料容易分离，有利于提高产品质量，但酶价格昂贵，不利于工业推广，且由于反应温度较低，难以降低反应体系的黏度，酯化率还有待提高。有些催化剂体系存在催化剂用量高，分子量分布宽等问题，转化率低，聚合度难以控制，不符合食品级乳化剂的标准要求等问题，如五水四氯化锡和磷钨酸作催化剂，单组分或双组份催化剂一般引发高温本体共聚，酯交换等副反应程度高，反应可控性差；磷钨酸、含锆化合物反应速度太高，短期内会释放出大量热量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三组分催化引发体系催化剂，该催化剂环保，用量少，转化率高，反应可控性好。

本发明的目的还在于提供上述催化剂在制备三聚甘油-硬脂酸-月桂酸混合酯方面的应用。

本发明的上述第一个目的可以通过以下技术方案来实现：一种三组分催化引发体系催化剂，包括主催化剂、引发剂、共引发剂和溶剂，所述主催化剂、引发剂、共引发剂的摩尔比为1：0.002～500：0.02～100。

优选的，所述主催化剂、引发剂、共引发剂的摩尔比为1：0.5～200：0.2～10。

优选的，所述主催化剂的浓度为0.001～0.01mol/L。

优选的，所述主催化剂为金属有机化合物。

优选的，所述金属有机化合物为三异丁基铝、辛酸亚锡或二乙基锌。

优选的，所述引发剂为烷基醇。

优选的，所述烷基醇为苯甲醇或十二烷基醇。

优选的，所述共引发剂为含氮配体、含硫配体或含膦配体。

优选的，所述含氮配体为吡啶及生物吡啶衍生物。

优选的，所述吡啶及生物吡啶衍生物包括但不限于烟酸、烟酰胺、异烟酰肼、烟碱、马钱子碱、维生素B6等。

优选的，所述含硫配体为噻吩及噻吩衍生物。