以茶油为原料制取可可脂代用品的方法技术

本发明专利技术公开了一种以茶油为原料制取可可脂代用品的方法，它首先藉助水溶性高分子聚合物－镍催化剂将茶油选择性地加氢硬化，然后用溶剂萃取，以及分步结晶方法从硬化油中提取类可可脂；其次利用甲醇钠作催化剂将加氢硬化油的其它部分转化成酯化油，再通过洗涤和分步结晶的方法获得代可可脂。利用本发明专利技术的方法制得的可可脂代用品，可用于食品工业中作为生产巧克力的原料或某些甜食的涂层，也可用于医药工业和日用化妆品工业作某些药栓、药膏或化妆品的基质或添加剂。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油脂化工技术，涉及一种。众所周知，可可脂是一种贵重的食用油脂，它是从可可豆、可可胚乳或可可浆中提取出来的，具有入口迅速融化的特点，是食品工业中生产巧克力的重要原料。此外，可可脂还可用于医药工业和日用化妆品工业。在国际市场上，可可脂比一般油脂价高5-10倍。出于市场因素的考虑，人们很早就开始从事研究和开发价格便宜的可可脂代用品。通常可可脂代用品可分成两大类(1)类可可脂(简称CBE)具有跟可可脂类似的化学结构与物理化学性能，能与可可脂完全混和，可以完全替代可可脂，例如，婆罗脂(Burneo tallow)、牛油树脂(Shea Butter)和雾冰黎脂(Mowrah fat)等等。但这类油脂的自然资源非常有限。1985年以来中国公布了许多专利申请。如，CN85100005，CN85100006，CN85100459，CN86103627，CN86103576，CN86104413，CN87102559，以及CN1030935，CN1053084等，以鸟桕脂为原料，采用分步结晶、乳化分提或酯交换等单纯的或组合的方法制取类可可脂。虽然，其中一些专利已经转入了小规模工业化中生产或试生产，但产品质量很难得到保证，除了技术上的原因外，主要是因为原料鸟桕脂中常含有梓油，这是一种对人体有毒的半干性油。(2)代可可脂(简称CBR)在化学结构方面接近可可脂，其熔点、固体脂肪指数等接近或略高于可可脂，它不能与可可脂完全混和，只能部分地替代可可脂。目前市场上提供的代可可脂主要是以椰子油、棕榈油、豆油和棉子油等原料，通过分步结晶、催化加氢等单纯的或组合的方法制取的。加氢制成的代可可脂常常含有过多的异构脂肪酸，这是因为目前工业上食用油脂加氢都是多相催化，使用的几乎皆是镍固相载体催化剂，其选择性低，异构性高，加氢产物中脂肪酸的双键反式异构和位置异构，随原料的加氢度的不同，通常分别高达40～70%和30～60%。采用均相催化剂可以降低异构化，提高选择性，但催化剂很难分离，因而食用油脂的均相催化至今未能工业化。本专利技术的目的在于提供一种新的可可脂代用品的制取方法。其要点为以茶油为原料，藉助水溶性高分子聚合物-镍催化剂的作用。将茶油选择性地进行加氢硬化，所得产物异构化程度低，且加氢硬化后的茶油(简称硬化油)中所含的催化剂能够方便地被彻底除去。硬化油通过萃取、洗涤、分步结晶工艺操作得到类可可脂，硬化油的其余部分经催化酯交换得到酯化油。酯化油再经洗涤、分步结晶等工艺操作得到代可可脂产品。最终，可使茶油全部转化成可可脂代用品。茶油是从山茶属植物油茶树的果核-茶籽中通过榨取或萃取得到的木本油料，据《中国油茶》(庄瑞林，1988)记载，食用茶油在中国南方已有数千年的历史，目前中国拥有5500万亩以上的油茶林，茶油年产量在1.5亿公斤左右，占中国木本食油量的80%以上。因此，采用茶油为原料制取可可脂代用品，不仅来源丰富，而且食用安全，目前中国每年需要进口几万吨可可脂代用品。实施本专利技术，能够彻底改变这种状况。而且可以利用我国资源优势，技术优势进入国际市场。本专利技术的构思是这样的以茶油为原料，主要通过催化加氢和酯交换来制取可可酯代用品，再辅以合理的分离工艺，可将茶油全部转化成类可可脂和代可可脂。众所周知，茶油的主要成分是不饱和脂肪酸，约达90%。茶油的三酸甘油酯的中间链条80%以上是油酸，这一点跟可可脂的显著特点“三酸甘油酯的中间链条几乎都是油酸”很接近。可可脂的另一个特点是它的三酸甘油脂的侧链绝大部分是饱和脂肪酸。因此，如能通过选择性加氢以及酯交换，使茶油的三酸甘油酯的侧链变成饱和脂肪酸而中间链条仍然是油酸，便可获得可可脂代用品。日本专利JP01148191公开了一种方法，通过酶催化酯交换方法，由茶油和硬脂酸制备可可脂代用品。中国专利CN86103627，在鸟桕脂中添加茶油(0～30%)，通过“调合匀质”工艺亦可获得可可脂代用品。但以纯茶油为原料通过催化加氢和酯交换制取可可酯代用品至今未见于文献报导。本专利技术亦是这样实现的本专利技术采用由镍盐通过硼氢化钠还原而成的活性镍作为茶油加氢催化剂的主体。这种活性镍在水溶液中利用水溶性高分子聚合物予以稳定，构成水溶性高分子聚合物-镍催化剂，所说的镍盐可以是硫酸镍、氯化镍、碳酸镍、醋酸镍，可以是一种镍盐，也可以是它们的混合物或有机络合物，所说的水溶性高分子聚合物可以是聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮(简称PVP)以及它们的衍生物，其中以PVP为优，且可以使用各种聚合度的PVP，其分子量为1000-360000，下面以PVP为代表来阐述水溶性高分子聚合物的作用PVP的碳链不仅能够阻止活性镍的聚集，同时在一定程度上阻止了茶油中的三酸甘油酯向活性镍(催化中心)的扩散，这种立体障碍使得茶油中的三酸甘油酯的不饱和侧链可能更多的机会被催化加氢变成饱和脂肪酸，从而使得加氢过程有良好的选择性。同理，聚乙烯醇亦有同样的功效。但由于PVP不仅来源充沛，而且已被用于制备人造血浆、医药工业的去毒剂、药片的粘结剂以及饮料工业的澄清剂。显然，PVP作为催化剂的载体用于食品工业更为安全可靠。故本专利技术中优先使用PVP作镍催化剂的“载体”或“稳定剂”。此外，由于PVP易溶于水和乙醇等极性溶剂，但不溶于油、乙醚和正己烷、丙酮等非极性溶剂。因此，PVP作为茶油(包括其它油脂)加氢催化剂的构成部分在反应之后可以方便地通过水洗把PVP-镍催化剂从油脂中脱除。这为油脂加氢硬化产物的提纯提供了便利。适宜的PVP-镍催化剂的组成以为镍∶硼氢化钠∶PVP＝0.5～5∶0.15～6∶1-70，采用水溶性的PVP-镍催化剂，使茶油的催化加氢能够在水溶液中进行，通过搅拌分散，成均相催化。其加氢反应的速度取决于茶油与催化剂、温度、压力、时间以及搅拌方式等条件，适宜的茶油加氢条件为茶油∶镍∶硼氢化钠∶PVP＝1000∶0.5～5∶0.15-6∶1-70，温度25-150℃，氢气压力常压-100大气压，反应时间0.5-40小时，搅拌速度600-1200转/分。茶油经催化加氢得到“加氢硬化油”，简称硬化油。当加氢反应结束后，先用正己烷将硬化油萃取出来(即分离除去PVP-镍化剂)，然后用少量1Mol浓度的盐酸洗涤两次，其适宜的洗涤比为油相∶盐酸＝1∶0.005-0.5，再用自来水洗涤5-10次，其适宜的洗涤比为油相∶水＝1∶10～200，最后用旋转蒸发器蒸除(回收)正己烷，得到精制的产物“加氢硬化油”(简称硬化油)，用比色或原子吸收分光光度法测得其中镍、硼以及PVP的含量均小于0.01PPm.硬化油的分步结晶与酯交换反应(1)分步结晶将硬化油用丙酮或正己烷或它们的混合物加热熔解，然后置于室温下过夜，一部分硬化油组分结晶出来，过滤得到滤饼称“高熔点组分A”，滤液再冷却到0-5℃下静止过夜，又有一部分硬化油组分结晶出来，过滤，得到的滤饼称为“中熔点组分A”，没有结晶出来的硬化油组分蒸除(回收)丙酮后予以收集，称为“低熔点组分A”。其中“中熔点组分A”即为本专利技术的产品之一“类可可脂”，其熔点为36～36.5℃，固化脂肪指数20℃时大于60，38℃时为O.(2)酯交换反应 将上述的“高熔点组分A”与“低熔点组分A”随机混合后(简称混合硬化油)加入甲醇和酯化催化剂甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以茶油为原料制取可可脂代用品的方法，其特征在于：首选藉助水溶性高分子聚合物－镍催化剂将茶油选择性地加氢硬化得到硬化油，再通过溶剂萃取和分步结晶从硬化油中获得类可可脂；然后利用甲醇钠作催化剂将硬化油的其它部分酯化成酯化油，再通过溶剂萃取和分步结晶从酯化油中获得代可可脂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐立功，恩思特拜尔，
申请(专利权)人：唐立功，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]