本发明专利技术公开了一种高含量α晶体单硬脂酸甘油酯的制备方法，该方法包括原料氢化棕榈油与甘油在强碱催化下反应成粗单甘酯，然后经四级蒸馏，得到高质量的单硬脂酸甘油酯α晶体，含量超过90%。本发明专利技术产品的酸值降至0.4以下，凝固点提高至64-66℃，提升了产品的质量，克服了现有技术的难点。同时，本发明专利技术杜绝了早期技术上存在的蒸馏过程中产生的渣堵管，以及在蒸发面结垢的导致生产不连贯，处理效率低下问题，回收甘油与中间产生物料可循环使用，成本较低，收率高，整个工艺可控性高，适合工业生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及本专利技术属于化学领域，具体涉及。
技术介绍
单硬脂酸甘油酯是一种非离子型的表面活性剂。它既有亲水又有亲油基因，具有润湿、乳化、起泡等多种功能。单硬脂酸甘油酯是食物的乳化剂和添加剂；化妆品及医药膏剂中用作乳化剂，使膏体细腻，滑润；用于工业丝油剂的乳化剂和纺织品的润滑剂；在塑料薄膜中用作流滴剂 和防雾剂；在塑料加工中作润滑剂和抗静电剂，在其他方面可作为消泡剂、分散剂、增稠剂、湿润剂等。其制备通常为分为化学法和生物法，其中化学法有以下几种途径(I)由甘油与氢化棕榈油酯化而得。将氢化棕榈油、甘油和氢氧化钠加入反应锅内，加热熔融后开动搅拌，通入氮气。加热反应。该工艺应用最为普遍，但工艺中控条件是产品收率和纯度的关键，需要继续完盡口 ο(2)直接酯化法硬脂酸和甘油按1:(1. 2 1. 3)的摩尔比，在O. 2%的酸性催化剂作用下，在180 250°C:反应2 4h ;反应物速冷至100°C，加碱中和催化剂，用水洗涤后得含单酯40% 60%的产品。该工艺产率低，产品纯度低，后处理困难，相对成本高。(3)酯交换法氢化棕榈油与甘油在O. 06% O. 1%的Cu(OH)2存在下，在170 240°C反应I 2h，反应过程中通入氮气进行保护，反应物经减压脱臭、酸中和、精制后得到含单酯40% 60%的产品。该工艺可将多硬脂酸甘油酯转化为单硬脂酸甘油酯，但规模有限，且产品收率低，成本高。(4)缩水甘油皂化法缩水甘油与硬脂酸在四乙基碘化铵的催化下，在100 130°C反应30 70min，反应物精制后可得含单酯80% 90%的产品。该工艺反应条件温和，产率高，但成本较高。(5)环氧氯丙烷相转移催化法环氧氯丙烷与硬脂酸钠(2 :1，摩尔比)在甲苯中，在相转移催化剂四丁基溴化铵的催化下，在90 110°C反应2h ;反应物用氯化钠溶液洗涤，分取有机相，蒸馏除去甲苯和未反应的环氧氯丙烷得硬脂酸缩水甘油酯，将其用O. lmol/L的NaOH溶液水解，经分离、干燥，用正己烷重结晶得产品，单酯含量在90%以上。含量40% 60%的单酯产品经分子蒸馏可得到90%以上的高浓度产品。该工艺的产率低，成本高。生物法则采用酶法合成单硬脂酸甘油酯是，使用脂肪酶作为一种高效的生物催化齐U (彭立凤.食品科学，1999，04)，产物不仅具有高立体选择性和区域专一性，可合成化学法难以合成的光学纯产品，但反应时间长，一般都在10个小时以上，且后续处理费用较闻。单硬脂酸甘油酯产品的质量直接关系到其在药品 、食品、化妆品等领域中安全应用。现有技术中，产品能够达到的标准是碘值(g I2/100g) ( 2. 0，酸值(mg KOH/g) ( 2. 0，凝固点55 - 60°C，皂化值(mg KOH/g) 160-175。其中酸值仅能控制在2. O以下，通常在1. O以上。随着食品以及医药产品对单硬脂酸甘油酯的需求尤其是质量的要求，迫切要求我们进一步提升单硬脂酸甘油酯的质量。另外值得注意的是，单硬脂酸甘油酯在经过多级蒸发器分离后最终得到纯度较高的单硬脂酸甘油酯，此时的单甘酯为透明的100°c的液态，经过压力喷雾常温风冷后变成粗细分布为20到100目的颗粒状态。单硬脂酸甘油酯经过压力喷雾变成颗粒状成品后，在存储时会存在一个晶体转换的过程，晶体转换发生时，会释放出热量，在夏季如果直接将生产出来的单硬脂酸甘油酯包装好，当晶体转换发生时最高温度会达到50到56度之间，感觉烫手，并且包装中心部位会出现熔融状态，一般不同含量的单硬脂酸甘油酯熔点范围在63到66°C，在其结束这个过程单硬脂酸甘油酯逐步冷却后，单硬脂酸甘油酯成品会严重结块，严重影响了产品的品质，更无法获得α晶体含量较高的单硬脂酸甘油酯。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高收率、高质量、低成本、易工业化的单硬脂酸甘油酯α晶体的制备方法。该目的是通过如下技术方案得以实现的。该技术方案为在碱催化下酯化合成、经四级蒸馏提纯的工艺、冷却喷雾处理制备高质量的单硬脂酸甘油酯α晶体。该单硬脂酸甘油酯α晶体的制备方法包括如下步骤I)单硬脂酸甘油酯粗品的制备首先，将甘油加入到酯化反应罐内，接着把催化剂缓慢加入到酯化反应罐内，再升温至90摄氏度，搅拌30分钟；其次，将液体氢化棕榈油加入到上述酯化反应罐内，充分搅拌混合，升温到Tci为210-2200C，控制压力P为-O. 06Mpa至-O. 09Mpa,进行酯化反应30min，得单硬脂酸甘油酯粗品；其中，所述的Ttl优选为215_220°C，进一步优选为218°C ；所述的催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾，优选氢氧化钠。所述的催化剂和甘油的质量比为(O. 1-0. 5) : 100，优选为(O. 2-0. 4) : 100，进一步优选为 O. 275:100。所述的氢化棕榈油与甘油的物质的量之比为1: (O. 98-1. 3);优选为1: (1.0-1.1)，进一步优选为 1:1.05。2)中和处理向上述反应后的单硬脂酸甘油酯粗品中加入磷酸，调节pH为6. 0-7. 5，优选为7. 0，搅拌15分钟，然后静置2小时后排渣，滤液即为单硬脂酸甘油酯粗酯；3) —级蒸馏将步骤2)中的单硬脂酸甘油酯粗酯进行蒸馏，蒸馏条件如下温度T1为160-225 °C，优选T1为170 °C，真空P1为150_200pa，优选P1为200pa，导热油压力O. 25-0. 3MPA。蒸至无馏分蒸出为止，除去大部分水分，得一级蒸馏料液。该步骤蒸除料液中的水分。4) 二级蒸馏将步骤3)中蒸一级蒸馏料液进行第二级蒸馏，蒸馏条件为温度T2为190-220°C，优选T2为195°C，真空P2为3-10pa，优选P2为10pa，导热油压力O. 25-0. 3MPA。蒸至无馏分蒸出为止，蒸除大部分的甘油及游离酸，得二级蒸馏料液。5)三级蒸馏将步骤4)中得二级蒸馏料液进行三级蒸馏，蒸馏条件为温度T3为200-220°C，优选T3为210°C，真空P3为3-15pa，优选P3为8pa，导热油压力O. 25-0. 3MPA。蒸至无馏分蒸 出为止，提取微量甘油及游离酸，得三级蒸馏料液。6)四级蒸馏将步骤5)中三级蒸馏料液进行四级蒸馏，蒸馏条件为温度T4为210_230°C，真空P4为O. l_7pa，导热油压力O. 25-0. 3MPA。蒸至无馏分蒸出为止，得单硬脂酸甘油酯液体。7)冷却喷雾处理将单硬脂酸甘油酯液体降温至65_73°C，并保持恒定；将上述降温后的单硬脂酸甘油酯液体进行喷雾处理，并保持喷雾塔进风温度为5-10°C，得单硬脂酸甘油酯颗粒；上述单硬脂酸甘油酯颗粒继续冷却至25°C，控制冷却速率在2_5°C /h ;包装得单硬脂酸甘油酯α晶体。本专利技术利用反应方程式、反应平衡常数以及试验实践，确定生产处方配比量和反应时间的长短，较好地控制酸值等主要质量指标。在生产过程中，对各个物料用量、反应时间、工艺温度、真空度等参数进行有效地控制，让物料完全反应、充分提纯。可见步骤I)至步骤6)为制备单硬脂酸甘油酯α晶体奠定了很好的质量基础，正是本专利技术步骤I)至步骤6)工艺参数的优选才可获得质量极好的单硬脂酸甘油酯。另外，尤其值得注意的是，单硬脂酸甘油酯冷却喷雾处理阶段对于单硬脂酸甘油酯α晶体的形成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种单硬脂酸甘油酯α晶体的制备方法，包括如下步骤：步骤1）单硬脂酸甘油酯粗品的制备首先，将甘油加入到酯化反应罐内，接着把催化剂缓慢加入到酯化反应罐内，再升温至90摄氏度，搅拌30分钟；其次，将液体氢化棕榈油加入到上述酯化反应罐内，充分搅拌混合，升温到T0为210?220℃，控制压力P为?0.06Mpa至?0.09Mpa，进行酯化反应30min，得单硬脂酸甘油酯粗品；其中，所述的催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾；所述的催化剂和甘油的重量比为（0.1?0.5）:100；所述的氢化棕榈油与甘油的物质的量比为1:（0.98?1.3）；步骤2）中和处理向上述反应后的单硬脂酸甘油酯粗品中加入磷酸，调节pH为6.0?7.5，搅拌15分钟，然后静置2小时后排渣，滤液即为单硬脂酸甘油酯粗酯；步骤3）一级蒸馏将步骤2）中的单硬脂酸甘油酯粗酯进行蒸馏，蒸馏条件为：温度T1为160?225℃，真空P1为150?200pa，导热油压力0.25?0.3MPA，蒸至无馏分蒸出为止，得一级蒸馏料液；步骤4）二级蒸馏将步骤3）中一级蒸馏料液进行第二级蒸馏，蒸馏条件为：温度T2为190?220℃，真空P2为3?10pa，导热油压力0.25?0.3MPA，得二级蒸馏 料液；步骤5）三级蒸馏将步骤4）中二级蒸馏料液进行三级蒸馏，蒸馏条件为：温度T3为200?220℃，真空P3为3?15pa，导热油压力0.25?0.3MPA，得三级蒸馏料液；步骤6）四级蒸馏将步骤5）中三级蒸馏料液进入四级蒸馏，蒸馏条件为：温度T4为210?230℃，真空P4为0.1?7pa，导热油压力0.25?0.3MPA，得单硬脂酸甘油酯液体；步骤7）冷却喷雾处理：将单硬脂酸甘油酯液体降温至65?73℃，并保持恒定；将上述降温后的单硬脂酸甘油酯液体进行喷雾处理，并保持喷雾塔进风温度为5?10℃，得单硬脂酸甘油酯颗粒；上述单硬脂酸甘油酯颗粒继续冷却至25℃，控制冷却速率在2?5℃/h；包装得单硬脂酸甘油酯α晶体。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐怀义，严春，
申请(专利权)人：广州嘉德乐生化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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