一种脂肪酸甘油混合酯的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种脂肪酸甘油混合酯的制备方法及应用，所述制备方法包括以下步骤：S1、将脂肪酸升温，然后加入甘油、叔丁醇和环状糊精，超声、降温、过滤，得到酯化反应底物；S2、将步骤S1得到的酯化反应底物中加入脂肪酶，真空搅拌后，即得所述脂肪酸甘油混合酯。所述应用为制备的脂肪酸甘油混合酯在食品中的应用。本发明专利技术大大缩短了酯化反应时间，提高了脂肪酸的转化率，节省了分离精炼工艺，降低了生产成本，适合工业化生产，同时，制备的脂肪酸甘油混合酯可直接用于食品乳化剂，改善食品的品质，同时，具有抑菌效果，延长食品的保质期。

【技术实现步骤摘要】
一种脂肪酸甘油混合酯的制备方法及应用
本专利技术涉及食品添加剂
，具体来说，涉及一种脂肪酸甘油混合酯的制备方法及应用。
技术介绍
脂肪酸单甘油酯简称单甘酷，是多元醇型非离子型表面活性剂,作为优良的W/O型乳化剂,具有两亲分子结构,其亲油基团由脂肪酸组成,亲水基团由甘油基组成。这种两亲分子结构是产生表面活性作用的前提,并使单脂肪酸甘油酷能够容易富集于溶液表面发生吸附,而且在表面和界面上定向排列,产生表面活性和界面活性,降低了表面或界面张力。鉴于脂肪酸单甘油酯良好的表面活性，其作为乳化剂被广泛应用于食品、化妆品和制药工业中，需求量巨大，市场前景广阔。目前工业上生产脂肪酸单甘油酯主要采用甘油解法，即在高温(220～260℃)及碱催化剂存在条件下，由甘油与动植物油脂进行甘油解反应制得。该方法反应温度高、能耗大且副反应多，所得产物为脂肪酸单甘油酯、双甘油酯和三甘油酯的混合物，单甘油酯的含量一般为50％左右。酶催化法制备脂肪酸单甘油酯，反应条件温和、选择性高、产品质量好，是科学家们广泛关注的研究热点。付元元(脂肪酸甘油酯类乳化剂对夹层蛋糕品质的影响研究，河南工业大学硕士学位论文，2016年)公开了一种甘油酯的制备方法，包括将甘油和脂肪酸混合，在100℃下加入脂肪酶Novozym435反应8h后，在240℃下进行水蒸汽蒸馏，待产物酸价降至5.0mg/g后，停止加热，降温、水洗、脱水，得到含有单甘脂、甘二酯和甘三酯的甘油酯混合物，其中单甘酯含量为40％。王楠等(脂肪酸单甘油酯的酶催化合成及其表征，食品与发酵工业，2017年第43卷第5期)分别以癸酸甲酯、月桂酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯、棕榈酸甲酯及硬脂酸甲酯为原料，叔丁醇作为反应溶剂，在固定化脂肪酶催化作用下与甘油进行酯交换反应制备相应的脂肪酸单甘油酯，得到的生成物为脂肪酸单甘油酯和少量脂肪酸双甘油酯的混合物，其中脂肪酸单甘油酯的质量分数在91％以上，但原料脂肪酸甲酯的转化率较低，仅为69.2-76.2％。因此，亟需提供一种转化率高，适合工业化生产的食品级脂肪酸甘油混合酯的制备方法。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种脂肪酸甘油混合酯的制备方法及应用，其生产条件温和，成本低，原料转化率高，适合工业化生产。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种脂肪酸甘油混合酯的制备方法，包括以下步骤：S1、将脂肪酸升温，然后加入甘油、叔丁醇和环状糊精，超声、降温、过滤，得到酯化反应底物；S2、将步骤S1得到的酯化反应底物中加入脂肪酶，真空搅拌后，即得所述脂肪酸甘油混合酯。优选地，步骤S1中所述脂肪酸为辛酸、癸酸、肉豆蔻酸和硬脂酸中的至少一种；进一步优选为质量比为2:1的癸酸和肉豆蔻酸。优选地，步骤S1中所述升温为将脂肪酸加热至60-70℃。优选地，步骤S1中所述脂肪酸、甘油、叔丁醇和环状糊精的质量比为1-2:1：1:0.3-0.5。优选地，步骤S1中所述超声为在500-600kw下超声处理10-20min。优选地，步骤S1中所述降温为降至45-50℃。优选地，步骤S1中所述过滤为过0.45微米醋酸纤维素膜。优选地，步骤S2中所述脂肪酶为Novozym435脂肪酶。优选地，步骤S2中所述脂肪酶的加入量为脂肪酸质量的1.0-1.5％。优选地，步骤S2中所述真空搅拌为：温度为45-50℃，80-90Pa真空下搅拌3-5h。本专利技术还提供了上述制备方法制备的脂肪酸甘油混合酯在食品中的应用。所述食品包括但不限于面包、奶制品和饮料等。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术以脂肪酸和甘油为原料，以叔丁醇和环状糊精为溶剂，经超声预处理和过滤后，在脂肪酶的作用下发生酯化反应合成脂肪酸甘油酯，使反应时间缩短至3-5h，大大缩短了反应时间，提高了反应效率。(2)本专利技术的脂肪酸的转化率高，且反应物中脂肪酸甘油酯的含量在95％，可直接用于食品乳化剂，节省了分离精炼工艺，降低了生产成本，适合工业化生产。(3)本专利技术制备的脂肪酸甘油混合酯可以改善面包的品质，同时，具有抑菌效果，可以延长食品的保质期。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。在进一步描述本专利技术具体实施方式之前，应理解，本专利技术的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本专利技术实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本专利技术的保护范围。当实施例给出数值范围时，应理解，除非本专利技术另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同意义。本专利技术对所采用原料的来源不作限定，如无特殊说明，本专利技术所采用的原料均为本
普通市售品。本实施例采用的滤膜为醋酸纤维素滤膜。实施例1一种脂肪酸甘油混合酯的制备方法，包括以下步骤：S1、将肉豆蔻酸加热升温至60℃，然后加入甘油、叔丁醇和环状糊精，在600kw下超声处理10min，降温至50℃，过0.45微米滤膜，得到酯化反应底物；所述脂肪酸、甘油、叔丁醇和环状糊精的质量比为1:1：1:0.3；S2、将步骤S1得到的酯化反应底物中加入Novozym435脂肪酶脂肪酶，在温度45℃，80Pa真空下搅拌5h后，即得所述脂肪酸甘油混合酯；所述脂肪酶的加入量为脂肪酸质量的1.5％。实施例2一种脂肪酸甘油混合酯的制备方法，包括以下步骤：S1、将癸酸加热升温至70℃，然后加入甘油、叔丁醇和环状糊精，在500kw下超声处理20min，降温至45℃，过0.45微米滤膜，得到酯化反应底物；所述脂肪酸、甘油、叔丁醇和环状糊精的质量比为2:1：1:0.5；S2、将步骤S1得到的酯化反应底物中加入Novozym435脂肪酶脂肪酶，在温度50℃，90Pa真空下搅拌3h后，即得所述脂肪酸甘油混合酯；所述脂肪酶的加入量为脂肪酸质量的1.0％。实施例3一种脂肪酸甘油混合酯的制备方法，包括以下步骤：S1、将辛酸加热升温至65℃，然后加入甘油、叔丁醇和环状糊精，在550kw下超声处理15min，降温至48℃，过0.45微米滤膜，得到酯化反应底物；所述脂肪酸、甘油、叔丁醇和环状糊精的质量比为1.5:1：1:0.4；S2、将步骤S1得到的酯化反应底物中加入Novozym435脂肪酶脂肪酶，在温度48℃，85Pa真空下搅拌4h后，即得所述脂肪酸甘油混合酯；所述脂肪酶的加入量为脂肪酸质量的1.2％。实施例4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脂肪酸甘油混合酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将脂肪酸升温，然后加入甘油、叔丁醇和环状糊精，超声、降温、过滤，得到酯化反应底物；/nS2、将步骤S1得到的酯化反应底物中加入脂肪酶，真空搅拌后，即得所述脂肪酸甘油混合酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种脂肪酸甘油混合酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将脂肪酸升温，然后加入甘油、叔丁醇和环状糊精，超声、降温、过滤，得到酯化反应底物；
S2、将步骤S1得到的酯化反应底物中加入脂肪酶，真空搅拌后，即得所述脂肪酸甘油混合酯。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述脂肪酸为辛酸、癸酸、肉豆蔻酸和硬脂酸中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述升温为将脂肪酸加热至60-70℃。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述脂肪酸、甘油、叔丁醇和环状糊精的质量比为1-2:1：1:0.3-0.5。


5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祥，宋宇飞，陈伟，张勇，杨旭忠，
申请(专利权)人：江苏瑞佳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32