本发明专利技术提供了一种双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物，其具有式Ⅰ所式结构。本发明专利技术还提供了所述衍生物的制备方法及用途。本发明专利技术提供的双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物对现有的双乙酰酒石酸单双甘油酯乳化剂进行了结构改进，引入了聚醚链段，并可方便调节链段长度，得到不同性能的衍生物，可作为新型的乳化剂。本发明专利技术的制备方法具备过程简便、条件温和、安全性高等优点，适用于工业规模生产。
Polyoxyalkyl ether derivative of diacetyl tartrate monoglyceride, preparation method and use thereof
The invention provides a polyoxyalkyl ether derivative of diacetyl tartrate monoglyceride, which has a structure of type I. The invention also provides a preparation method and use of the derivative. The polyoxyalkyl ether derivative of diacetyl tartaric acid monoglyceride provided by the present invention improves the structure of the existing diacetyl tartaric acid monoglyceride emulsifier, introduces the polyether chain section, and can easily adjust the length of the chain segment and obtain the derivatives of different properties, which can be used as a new emulsifier. The preparation method of the invention has the advantages of simple process, mild condition and high safety, and is suitable for industrial scale production.
【技术实现步骤摘要】
一种双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物、其制备方法及用途
本专利技术涉及食品添加剂领域，具体涉及一种双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物、其制备方法以及用途。
技术介绍
双乙酰酒石酸单双甘油酯作为一种绿色表面活性剂，具有较强的乳化、分散、防老化等作用。用于食品乳化剂，使用安全性能高，可广泛应用于面包、糕点和馒头等食品的制备，增加面团的弹性、韧性和持气性，并有效增大体积。用于人造奶油的乳化剂，可以有效控制奶油的组织结构，改善产品性状、口感和风味，延长储存保鲜期。乳制品和乳饮料中经常加入双乙酰酒石酸单双甘油酯乳化剂作为稳定剂，尤其是加入复配的乳化剂。例如，中国专利CN102028028A公开了一种含有双乙酰酒石酸单双甘油酯的乳制品稳定剂，包括淀粉、明胶和双乙酰酒石酸单双甘油酯，用于乳制品中起到稳定剂的作用，但用于谷物牛奶等乳饮料时的稳定效果不够理想。又如，中国专利CN101828599A公开了一种谷物牛奶用食品添加剂，包括双乙酰酒石酸单双甘油酯、卡拉胶、黄原胶、结冷胶和三聚磷酸钠，通过乳化剂、增稠剂、水分保持剂等共同作用，实现谷物牛奶的均匀稳定，但成分较复杂。由此可见，双乙酰酒石酸单双甘油酯作为乳化剂、稳定剂具有广泛的应用，开发其衍生物，扩大其种类具有十分重要的意义。
技术实现思路
为开发更多种类的乳化剂，本专利技术的目的之一是提供一种双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物，其可用作乳化剂、尤其是食品领域的乳化剂。本专利技术的另一目的是提供所述双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物的制备方法以及用途。本专利技术提供的双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物具有式Ⅰ所式结构：式Ⅰ中，R1、R2、R3、R4各自独立地表示-CH2CH(CH3)O-、-CH(CH3)CH2O-、-CH2CH2O-中的一种或多种作为结构单元形成的链段，a、b、c、d各自独立地表示大于0的整数，且满足0＜a+b+c+d≤60。本专利技术提供的衍生物以现有的双乙酰酒石酸单双甘油酯为模板，通过引入聚氧烷基醚链段得到类似衍生物，具有良好的乳化效果。其中，聚氧烷基醚链段的种类、长短可影响所得衍生物的HLB值，表现出不同的亲水亲油性，从而使衍生物具备不同的乳化效果，还使其能与更多种类的乳化剂成分复配形成复配型添加剂。因此，链段种类、长短影响衍生物的乳化效果以及复配性能，可通过控制链段种类、长短得到不同效果的衍生物。作为本专利技术的衍生物的一个实施方案，所述R1、R2、R3、R4表示-CH2CH2O-作为结构单元形成的链段。作为本专利技术的衍生物的一个实施方案，所述a、b、c、d满足5≤a+b+c+d≤30。本专利技术提供的双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物通过以下方法制备：以双乙酰酒石酸单双甘油酯为底物，在复合金属氧化物催化剂存在下，通过与环氧烷烃发生烷氧基化反应制得。作为本专利技术的制备方法的一个实施方案，所述烷氧基化反应的反应温度为100～160℃，反应压力为0.1～0.6MPa。作为本专利技术的制备方法的一个实施方案，所述复合金属氧化物催化剂的用量按质量百分比为所述底物的0.1～5％。作为一个优选的实施方案，所述复合金属氧化物催化剂的用量按质量百分比为所述底物的1～2％。作为本专利技术的制备方法的一个实施方案，用于本专利技术制备方法的复合金属氧化物催化剂可以采用常见的用于烷氧基化反应的无机复合催化剂，还可包括各种改性后的复合催化剂。作为一个优选的实施方案，所述复合金属氧化物催化剂由第ⅡA族金属氧化物与第ⅢA族金属氧化物形成。作为一个更为优选的实施方案，所述第ⅡA族金属选自镁和/或钙；所述第ⅢA族金属选自铝和/或镓。所述复合金属氧化物催化剂可选用市售产品，也可根据现有技术制备，还可根据催化性能进行适当调节。作为一个优选的实施方案，本专利技术中使用的复合催化剂由第ⅡA族金属盐或第ⅡA族金属氧化物与第ⅢA族金属盐或第ⅢA族金属氧化物为原料制备而成。其中，第ⅡA族、第ⅢA族金属原料的摩尔比可以为1:0.1～10。具体制备过程如下：将第ⅡA族、第ⅢA族金属原料按上述摩尔比混合后，加入到1L去离子水中充分分散得到一混合液，第ⅡA族、第ⅢA族金属原料的总量可以为0.5～2.5mol；然后将上述混合液在搅拌下加入到含0.2～0.4mol碳酸钠的水溶液中，再向该水溶液中加入一定浓度的氢氧化钠溶液调节pH值至9～12，室温下搅拌3～8h；过滤，将过滤所得沉淀物在40～80℃烘箱中干燥至恒重，然后于300～800℃马沸炉中煅烧活化3～8h，其中所述的第ⅡA族金属盐可以为氯化盐或硝酸盐，所述的第ⅢA族金属盐可以为氯化盐或硝酸盐。作为本专利技术的制备方法的一个实施方案，所述环氧烷烃选自环氧乙烷、环氧丙烷中的一种或多种。根据所述衍生物结构中链段的不同，在制备过程中可选择性地加入环氧乙烷或环氧丙烷，或可添加两种环氧烷烃，从而得到不同链段结构的衍生物。本专利技术还提供了所述双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物作为食品乳化剂的用途。所述食品乳化剂可以为任意种类的食品乳化剂，尤其可以为用于乳制品或乳饮料的乳化剂或复配型乳化剂。本专利技术还提供了一种复配型的食品添加剂，其组分中包含本专利技术的双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物。作为本专利技术的一个优选实施方案，所述食品添加剂可以为乳化剂组合物，尤其可以为用于乳制品或乳饮料的乳化稳定剂。本专利技术的食品添加剂还可以包含现有食品添加剂的常用组分，可由本领域技术人员根据性能需要调节种类或用量，本专利技术不做进一步限定。本专利技术提供的双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物对现有的双乙酰酒石酸单双甘油酯乳化剂进行了结构改进，引入了聚醚链段，并可方便调节链段种类和长度，得到不同性能的衍生物，可用作新型的乳化剂。不仅如此，由于本专利技术的衍生物乳化效果优异且性能易控，在复配添加剂中具有更好的协同性及配伍性，并可有效简化复配添加剂的配方组成，提高配方的乳化稳定性。本专利技术的双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物制备方法具备过程简便、条件温和、安全性高等优点，适用于工业规模生产。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将进一步描述本专利技术的示例性实施例的技术方案。在本专利技术上下文中，除非另有说明，所有试剂或设备均为市售产品，所有操作均为本领域常规操作技术。实施例1钙-铝无机复合催化剂的制备：将1.0mol硝酸钙、0.5mol氯化铝混合加入到1L去离子水中使其充分分散，然后在搅拌下加入到含0.2mol碳酸钠的水溶液中，向其中加入3.0mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至10，室温下搅拌5h，过滤后沉淀物在50℃烘箱中干燥至恒重，然后于400℃马沸炉中煅烧活化3h，备用。在高压反应釜中加入100.00g双乙酰酒石酸单双甘油酯和1.38g催化剂，升温至80℃，加入38.3g环氧乙烷，控制反应温度为130～150℃，反应压力为≤0.5MPa。环氧乙烷加料结束后，继续反应直至反应压力不再下降时停止加热，将物料降温到70～80℃出料，即得最终的聚氧烷基双乙酰酒石酸单双甘油酯醚产品。根据GPC分析(30℃，以聚乙二醇为标准品换算分子量)，产物的数均分子量为743.52，重均分子量为760.43。测定使用Wyatt公司生产的DAWNHELEOSⅡ型，使用Shodex公司生产的OHpakS本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物，其具有式Ⅰ所式结构：
【技术特征摘要】
1.一种双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物，其具有式Ⅰ所式结构：式Ⅰ中，R1、R2、R3、R4各自独立地表示-CH2CH(CH3)O-、-CH(CH3)CH2O-、-CH2CH2O-中的一种或多种作为结构单元形成的链段，a、b、c、d各自独立地表示大于0的整数，且满足0＜a+b+c+d≤60。2.根据权利要求1所述的衍生物，其中，所述R1、R2、R3、R4表示-CH2CH2O-作为结构单元形成的链段。3.根据权利要求1或2所述的衍生物，其中，所述a、b、c、d满足5≤a+b+c+d≤30。4.权利要求1-3任一项所述双乙酰酒石酸单双甘油酯的聚氧烷基醚衍生物的制备方法，以双乙酰酒石酸单双甘油酯为底物，在复合金属氧化物催化剂存在下，通过与环氧烷烃发生烷氧基化反应制得。5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱建民，刘兆滨，董振鹏，富扬，张佳莉，
申请(专利权)人：辽宁奥克化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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