专利名称：一种蔗糖脂肪酸酯的提纯方法
技术领域：
本发明涉及一种酯的提纯方法，尤其是一种蔗糖脂肪酸酯的提纯方法。
背景技术：
目前合成蔗糖酯的工业化方法是酯交换法，酯交换法合成蔗糖酯分为溶剂法和无溶剂法，但是这两种方法所生产的产品中含有蔗糖单酯、蔗糖双酯、蔗糖多酯以及未反应的残糖、皂体、脂肪酸、脂肪酸甲酯、催化剂等杂质，在1991年的European Patent Application中讲述了一种纯化蔗糖酯的方法，这种方法是将蔗糖酯粗品溶解在能溶解它的有机溶剂中，然后在100重量份的蔗糖酯粗品中加入20至200重量份碱土金属化合物进行反应；该方法碱土金属化合物加入量大，使蔗糖酯纯化反应结束后水解的可能性很大，蔗糖酯不稳定，不利于获得高纯度的蔗糖酯；碱土金属化合物直接与杂质皂体反应，反应很难进行，杂质不易除去，反应不彻底，不能有效的去除杂质，因此只能处理杂质含量在5％以下的蔗糖酯粗品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺过程合理、提纯效果好、反应时间快、负反应少、适应范围广、生产成本低的蔗糖脂肪酸酯的提纯方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是该蔗糖脂肪酸酯的提纯方法，其中a、将蔗糖酯粗品溶解在能与水分离的有机溶剂中，得到蔗糖酯粗品溶液；b、在30℃-80℃条件下搅拌并滴加稀酸，使得PH值达到6.0±0.5，然后除去水分，得到酸化溶液；c、将酸化溶液在40℃-110℃的温度范围内搅拌并加入碱土金属化合物进行反应，碱土金属化合物的加入量为每100重量份蔗糖酯粗品中加入1-19重量份碱土金属化合物，反应时间一般为10分钟-180分钟，得到反应混合物；d、将上述反应混合物用离心、沉淀或过滤方法除去生成的固体物脂肪酸盐，将除去固体物脂肪酸盐的溶液经过加热减压蒸馏，即可以得到纯化的蔗糖酯产品。
本发明在得到所述的蔗糖酯粗品溶液之后，可以加入2--10％的氯化钠水溶液，然后将水层分去。
本发明所述的有机溶剂包括丁酮和/或正丁醇和/或乙酸乙酯和/或氯仿。
本发明所述的稀酸可以是稀硫酸、盐酸、醋酸、柠檬酸。
本发明所述的碱土金属化合物包括氢氧化钙和/或氧化钙和/或氯化钙和/或氢氧化镁和/或氧化镁和/或氧化钡和/或氢氧化钡。
本发明在所述的除去水分、得到酸化溶液后其溶液的含水量为0.1-3.0％。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果1、优化了工艺步骤，生产工艺合理；2、反应时间快，生产成本低；3、负反应少，得到的蔗糖酯产品含量高、杂质少，；4、本发明特别适用于无溶剂法合成的蔗糖酯粗品的提纯，也适用于溶剂法合成的蔗糖酯粗品的提纯；5、加工工艺简单，无原料紧缺问题。6、本发明技术不仅可以纯化皂体含量小于5％的蔗糖酯初品，还可处理皂体含量高达5-30％的蔗糖酯粗品，因此，本发明不仅适用于溶剂法生产的蔗糖酯粗品的提纯，而且特别适用于无溶剂法合成的蔗糖酯粗品的纯化，通常用本发明技术处理一次，即可获得符合中国、美国和日本国家标准的高质量的蔗糖酯产品，具有广阔的应用前景。本发明技术已经小试研发成功并在杭州瑞霖化工有限公司取得工业化生产成果。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实例一由无溶剂酯交换法合成的蔗糖工业化产品A，其粗品的组份如下组份 含量(％)蔗糖酯 48.0未反应的游离糖 30.1皂体 13.5脂肪酸 3.8脂肪酸甲酯 2.7催化剂等杂质 1.9
蔗糖酯内单酯含量为50.2％、双酯30.1％、多酯19.7％。
100克上述蔗糖酯粗品A，加入380ml丁酮(c、p)及8％Nacl水溶液220ml，混合物在35℃搅拌25分钟，分去水层。在55℃下用稀硫酸调PH至5.9±0.3，搅拌12分钟，分去下部水层。用无水硫酸钠除去有机相中多余水份，有机相在45℃搅拌下，加入氧化钙1克反应40分钟，过滤后将有机相清液减压蒸干，即可得到纯化的蔗糖酯样品46.8克，其总酯含量为93.6％、酸值1.5、游离糖0.97％、灰份0.83％，样品的单酯含量为49.2％。
实例二由无溶剂酯交换法合成的蔗糖工业化产品B，其粗品的组份如下组份 含量(％)蔗糖酯53.5未反应的游离糖23.0皂体 16.1脂肪酸3.8脂肪酸甲酯1.9催化剂等杂质 1.7蔗糖酯内单酯含量为60.2％、双酯23.7％、多酯16.1％。
100克上述蔗糖酯粗品B，加入400ml乙酸乙酯(c、p)及5％Nacl水溶液250ml，混合物在60℃搅拌25分钟，分去水层。在55℃下用稀盐酸调PH至5.9±0.3，反应12分钟，分去下部水层。用无水硫酸钠除去有机相中多余水份，有机相在40℃搅拌下，加入氧化钙和氢氧化钙的混合物(1∶2W/W)共11克，搅拌反应50分钟，过滤后将有机相清液减压蒸干，即可得到纯化的蔗糖酯样品52.1克，其总酯含量为93.7％、酸值1.03、游离糖0.89％、灰份1.02％，样品的单酯含量为59.6％。
实例三由无溶剂酯交换法合成的蔗糖工业化产品C，其粗品的组份如下组份 含量(％)蔗糖酯60.2
未反应的游离糖 18.8皂体 11.2脂肪酸 3.9脂肪酸甲酯 4.0催化剂等杂质 1.9蔗糖酯内单酯含量为40.7％、双酯31.6％、多酯23.7％。
100克上述蔗糖酯粗品C，加入400ml正丁醇(c、p)及4％Nacl水溶液220ml，混合物在65℃搅拌25分钟，分去水层。在55℃下用醋酸调PH至6.2±0.3，反应15分钟，分去下部水层。有机相在100℃下，加入20％氯化钙溶液至PH至6.5±0.3，搅拌反应25分钟，用离心法得到有机相清液，减压蒸干此有机相，即可得到纯化的蔗糖酯样品58.7克，其总酯含量为94.1％、酸值2.12、游离糖0.84％、灰份0.86％，样品的单酯含量为40.3％。
实例四由无溶剂酯交换法合成的蔗糖工业化产品D，其粗品的组份如下组份含量(％)蔗糖酯 55.2未反应的游离糖 19.8皂体15.6脂肪酸 3.5脂肪酸甲酯 4.1催化剂等杂质1.8蔗糖酯内单酯含量为55.1％、双酯25.8％、多酯19.1％。
100克上述蔗糖酯粗品D，加入380ml丁酮(c、p)及5％Nacl水溶液220ml，混合物在60℃搅拌25分钟，分去水层。在30℃下用稀盐酸调PH至5.8±0.3，反应10--15分钟，分去下部水层。用蒸馏法蒸去有机相中多余水份，再在50℃搅拌下，加入氢氧化镁和氧化镁的混合物(1∶1，W∶W)10克反应40分钟，过滤后将有机相清液减压蒸干，即可得到纯化的蔗糖酯样品53.5g，其总酯含量为94.1％，酸值1.08、游离糖0.87％、灰份0.77％，样品的单酯含量为54.8％。
在本实例中，氢氧化镁和氧化镁的混合物也可用氢氧化钡和氧化钡的混合物或者氢氧化钙和氧化钙的混合物替代进行反应。
实例五由无溶剂酯交换法合成的蔗糖工业化产品E，其粗品的组份如下组份 含量(％)蔗糖酯53.2未反应的游离糖21.9皂体 15.0脂肪酸3.8脂肪酸甲酯4.2催化剂等杂质 1.9蔗糖酯内单酯含量为54.2％、双酯26.1％、多酯19.7％。
100克上述蔗糖酯粗品E，加入380ml乙酸乙酯及10％Nacl水溶液220ml，混合物在60℃搅拌25分钟，分去水层。在40℃下用稀硫盐调PH至6.0±0.2，反应10--15分钟，分去下部水层。用无水硫酸钠除去有机相中多余水份，再在55℃搅拌下，加入氧化钙2.0克反应30分钟，过滤后将有机相清澈减压蒸干，即可得到纯化的蔗糖酯样品51.8g，其总酯含量为94.8％，酸值1.1、游离糖0.76％、灰份0.65％，样品的单酯含量为53.9％。
实例六由无溶剂酯交换法合成的蔗糖工业化产品F，其粗品的组份如下组份 含量(％)蔗糖酯 51.3未反应的游离糖 22.8皂体 13.2脂肪酸 3.7脂肪酸甲酯 4.0催化剂等杂质 1.8蔗糖酯内单酯含量为52.3％、双酯28.7％、多酯19.2％。
100克上述蔗糖酯粗品F，加入400ml氯仿及3％Nacl水溶液250ml，混合物在60℃搅拌25分钟，分去水层。在50℃下用柠檬酸调PH至6.3±0.3，反应15分钟，分去下部水层。用无水硫酸钠除去有机相中多余水份，再在75℃搅拌下，加入氯化钙19克反应40分钟，过滤后将有机相清液减压蒸干，即可得到纯化的蔗糖酯样品50.8g，其总酯含量为93.1％，酸值1.2、游离糖0.82％、灰份0.57％，样品的单酯含量为51.8％。
实例七由无溶剂酯交换法合成的蔗糖工业化产品G，其粗品的组份如下组份 含量(％)蔗糖酯 56.8未反应的游离糖 17.7皂体 16.5脂肪酸 3.4脂肪酸甲酯 3.7催化剂等杂质 1.9蔗糖酯内单酯含量为60.2％、双酯21.5％、多酯18.3％。
100克上述蔗糖酯粗品G，加入380ml氯仿及6％Nacl水溶液220ml，混合物在60℃搅拌25分钟，分去水层。在50℃下用稀盐酸调PH至6.0±0.3，反应15分钟，分去下部水层。用无水硫酸钠除去有机相中多余水份，再在45℃搅拌下，加入氧化镁16克反应50分钟，过滤后将有机相清澈减压蒸干，即可得到纯化的蔗糖酯样品54.6g，其总酯含量为94.1％，酸值0.98、游离糖0.77％、灰份0.71％，样品的单酯含量为58.4％。
实例八由无溶剂酯交换法合成的蔗糖工业化产品H，其粗品的组份如下组份 含量(％)蔗糖酯52.8未反应的游离糖22.9皂体 14.3脂肪酸4.3
脂肪酸甲酯 3.9催化剂等杂质 1.8蔗糖酯内单酯含量为51.7％、双酯29.8％、多酯18.5％。
100克上述蔗糖酯粗品G，加入400ml正丁醇及6％Nacl水溶液250ml，混合物在60℃搅拌25分钟，分去水层。在70℃下用柠檬酸调PH至6.1±0.3，反应10--15分钟，分去下部水层。用无水硫酸钠除去有机相中多余水份，再在108℃搅拌下，加入氧化钙和氯化钙的混合物(1∶1，W∶W)3克反应30分钟，过滤后将有机相清液减压蒸干，即可得到纯化的蔗糖酯样品51.2g，其总酯含量为93.7％，酸值1.2、游离糖0.88％、灰份0.74％，样品的单酯含量为50.6％。
实例九由无溶剂酯交换法合成的蔗糖工业化产品I，其粗品的组份如下组份含量(％)蔗糖酯 51.8未反应的游离糖 24.3皂体13.9脂肪酸 4.0脂肪酸甲酯 4.1催化剂等杂质1.9蔗糖酯内单酯含量为53.3％、双酯28.3％、多酯18.4％。
100克上述蔗糖酯粗品I，加入400m乙酸乙酯(c、p)及6％Nacl水溶液250ml，混合物在60℃搅拌25分钟，分去水层。在80℃下用稀盐酸调PH至6.0±0.3，反应12--15分钟，分去下部水层。用无水硫酸钠除去有机相中多余水份，再在60℃搅拌下，加入氧化镁和氧化钙的混合物(1∶1，W∶W)5克反应50分钟，过滤后将有机相清液减压蒸干，即可得到纯化的蔗糖酯样品50.3g，其总酯含量为94.2％，酸值1.1、游离糖0.75％、灰份0.68％，样品的单酯含量为52.8％。
权利要求
1.一种蔗糖脂肪酸酯的提纯方法，其特征在于a、将蔗糖酯粗品溶解在能与水分离的有机溶剂中，得到蔗糖酯粗品溶液；b、在30℃-80℃条件下搅拌并滴加稀酸，使得PH值达到6.0±0.5，然后除去水分，得到酸化溶液；c、将酸化溶液在40℃-110℃的温度范围内搅拌并加入碱土金属化合物进行反应，碱土金属化合物的加入量为每100重量份蔗糖酯粗品中加入1-19重量份碱土金属化合物，反应时间一般为10分钟-180分钟，得到反应混合物；d、将上述反应混合物用离心、沉淀或过滤方法除去生成的固体物脂肪酸盐，将除去固体物脂肪酸盐的溶液经过加热减压蒸馏，即可以得到纯化的蔗糖酯产品。
2.根据权利要求1所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯方法，其特征在于在得到所述的蔗糖酯粗品溶液之后，可以加入2--10％的氯化钠水溶液，然后将水层分去。
3.根据权利要求1或2所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯方法，其特征在于所述的有机溶剂包括丁酮和/或正丁醇和/或乙酸乙酯和/或氯仿。
4.根据权利要求1或2所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯方法，其特征在于所述的稀酸可以是稀硫酸、盐酸、醋酸、柠檬酸。
5.根据权利要求1或2所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯方法，其特征在于所述的碱土金属化合物包括氢氧化钙和/或氧化钙和/或氯化钙和/或氢氧化镁和/或氧化镁和/或氧化钡和/或氢氧化钡。
6.根据权利要求1或2所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯方法，其特征在于在所述的除去水分、得到酸化溶液后其溶液的含水量为0.1-3.0％。
全文摘要
本发明公开了一种蔗糖脂肪酸酯的提纯方法，步骤为将蔗糖酯粗品溶解在能与水分离的有机溶剂中，得到蔗糖酯粗品溶液，然后在30－80℃条件下搅拌并滴加稀酸，使得pH值达到6.0±0.5，然后除去水分，得到酸化粗品溶液，将酸化粗品溶液在40－110℃的温度范围内搅拌并加入碱土金属化合物进行反应，反应时间一般为10分钟至180分钟，最后用离心、沉淀或过滤方法除去生成的固体物脂肪酸盐，将清液加热减压蒸馏，即可以得到纯化的蔗糖酯产品。本发明具有工艺过程合理、提纯效果好、反应时间快、负反应少、适应范围广、生产成本低的优点。
文档编号C07H1/06GK1654469SQ20051000601
公开日2005年8月17日 申请日期2005年1月7日 优先权日2005年1月7日
发明者袁长贵 申请人:袁长贵