一种蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法
【专利摘要】本发明公开了一种蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法，包括如下步骤：a、将蔗糖脂肪酸酯粗品溶解分散于有机溶剂A中，经过滤回收蔗糖后得到蔗糖脂肪酸酯粗品溶液；b、蔗糖脂肪酸酯粗品溶液在25-80℃搅拌下加入碱土金属盐进行复分解反应，然后在5-80℃下进行固液分离得到滤液A和固体B；c、滤液A经水洗、蒸馏回收溶剂、干燥得蔗糖脂肪酸酯产品A；d、固体B再加有机溶剂B于50-80℃萃取，萃取液经水洗、蒸馏回收溶剂、干燥即得蔗糖脂肪酸酯产品B。本发明具有工艺过程简便、有机溶剂使用量少、副反应少、产品含量和回收率高，并同时完成蔗糖单双酯分离而得到不同蔗糖单酯含量的产品，而且蔗糖酯粗品中的蔗糖可回收套用并且三废量少且易处理等优点。
【专利说明】一种蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法。
【背景技术】
[0002]目前工业化生产蔗糖脂肪酸酯(以下简称蔗糖酯)的方法均采用酯交换法，而酯交换法合成蔗糖酯又分为溶剂法和无溶剂法，但这两种方法所得蔗糖酯粗品中均含有不同含量的蔗糖单酯、蔗糖双酯、蔗糖多酯以及未反应的蔗糖、脂肪酸甲(或乙)酯及脂肪酸钾(或钠)等杂质，为获得高蔗糖酯含量的产品，必须对蔗糖酯粗品进行除杂提纯；又由于合成工艺的局限性通常只能合成20-55%的蔗糖单酯含量的产品，而要获得更高或更低蔗糖单酯含量的产品就必须对蔗糖酯进行蔗糖单、双酯的分离。现有技术为石束哲男等在日本专利(特许公报昭51-14487)中阐述了一种蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法，这种方法是将100重量份蔗糖酯粗品溶解在1000重量份丁酮中，然后滴加酸使脂肪酸皂转化为脂肪酸，于60°C下加入10重量份氯化钠以产生沉淀，分离沉淀A和滤液B ;再将沉淀A以100重量份丁酮和100重量份水溶解，分去水层并水洗，丁酮层经蒸馏、干燥得高蔗糖单酯含量的蔗糖酯A ;另在滤液B中加入10重量份氯化钠，并冷却至5°C以产生沉淀，分离出沉淀，然后将此沉淀按沉淀A同样处理得低蔗糖单酯含量的蔗糖酯B ;该方法在完成蔗糖酯提纯的同时又完成了蔗糖单、双酯的分离。但该方法存在以下问题:a.工艺过程复杂不利工业化生产；b.酸化时由于蔗糖酯本身在酸性和碱性条件下均易水解而分解，温度较高时水解尤为严重，从而造成产品回收率低；c.溶剂使用量大；d.蔗糖酯粗品中的蔗糖不能回收套用，这一方面提高了成本另一方面使废水中的COD大幅提高；e.由于加了大量氯化钠并产生大量高含盐废水，这也造成了环保压力。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是能克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法，它具有工艺过程简便利于工业化生产、且副反应少、产品含量和回收率高，并能同时完成提纯和蔗糖单双酯分离而得到不同蔗糖单酯含量的产品，而且蔗糖酯粗品中的蔗糖可回收套用并且三废量少且易处理等优点。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法，包括如下步骤:
[0006]a、将蔗糖酯粗品溶解分散于有机溶剂A中，经过滤回收蔗糖后得到蔗糖酯粗品溶液；所述的蔗糖酯粗品中主要含有蔗糖酯、蔗糖以及脂肪酸钾盐或钠盐；所述的有机溶剂A选自下列一种或任意几种的组合:乙酸乙酯、丁酮、正丁醇；
[0007]b、蔗糖酯粗品溶液在25_80°C搅拌下加入碱土金属盐进行复分解反应，然后在5-80°C下进行固液分离得到滤液A和固体B ;
[0008]C、滤液A经水洗、蒸馏回收溶剂、干燥得蔗糖酯产品A ；
[0009]d、固体B再加有机溶剂B于50-80°C萃取，萃取液经水洗、蒸馏回收溶剂、干燥即得蔗糖酯产品B ;所述的有机溶剂B选自下列一种或任意几种的组合:乙酸乙酯、丁酮、正丁醇。
[0010]本发明中，所使用的蔗糖酯粗品可以是来源于水溶剂法或无溶剂法合成的蔗糖酯粗品，尤其适合于脂肪酸盐(脂肪酸钾或钠)含量较高的蔗糖酯粗品。
[0011]所述步骤a中,有机溶剂A的体积用量以鹿糖酯粗品的质量计为2~5mL/g。
[0012]所述步骤b中，往蔗糖酯粗品溶液中加入碱土金属盐，其与溶液中的脂肪酸盐(月旨肪酸钾或钠)进行复分解反应生成不溶性的脂肪酸碱土金属盐和另一种碱金属盐(钾或钠盐)，它们与蔗糖酯形成共沉淀物，而蔗糖单酯比蔗糖双酯更易形成共沉淀物，所以蔗糖单酯就在共沉淀物中得到富集而达到分离蔗糖单酯和蔗糖双酯的目的。进一步，所述的碱土金属盐可选自下列一种或任意几种的组合:硫酸镁、氯化钙、氯化钡，所述碱土金属盐的用量为与蔗糖酯粗品中脂肪酸盐完全反应所需量的1-1.05倍。复分解反应时间优选为10~100分钟。所述的固液分离优选在30-65°C下进行。
[0013]所述步骤d中，有机溶剂B的体积用量以鹿糖酯粗品的质量计为2~5mL/g。
[0014]本发明具体推荐所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法按照如下步骤进行:
[0015]a、将蔗糖脂肪酸酯粗品溶解分散于有机溶剂A中，经过滤回收蔗糖后得到蔗糖脂肪酸酯粗品溶液；所述的蔗糖脂肪酸酯粗品中主要含有蔗糖脂肪酸酯、蔗糖和脂肪酸盐；所述的有机溶剂A选自下列一种或任意几种的组合:乙酸乙酯、丁酮、正丁醇；有机溶剂A的体积用量以蔗糖脂肪酸酯粗品的质量计为2~5mL/g ； [0016]b、蔗糖脂肪酸酯粗品溶液在25_80°C搅拌下加入碱土金属盐进行复分解反应，所述的碱土金属盐选自下列一种或任意几种的组合:硫酸镁、氯化钙、氯化钡，碱土金属盐的用量为与蔗糖脂肪酸酯粗品中的脂肪酸盐完全反应所需量的1-1.05倍，复分解反应时间为10~100分钟；然后在30-65°C下进行固液分离得到滤液A和固体B ；
[0017]C、滤液A经水洗、蒸馏回收溶剂、干燥得蔗糖脂肪酸酯产品A ；
[0018]d、固体B再加有机溶剂B于50_80°C萃取，萃取液经水洗、蒸馏回收溶剂、干燥即得蔗糖脂肪酸酯产品B ;所述的有机溶剂B选自下列一种或任意几种的组合:乙酸乙酯、丁酮、正丁醇，有机溶剂B的体积用量以蔗糖酯粗品的质量计为2~5mL/g。
[0019]本发明与现有技术相比，具有工艺过程简便、有机溶剂使用量少、副反应少、产品含量和回收率高，并同时完成蔗糖单双酯分离而得到不同蔗糖单酯含量的产品，而且蔗糖酯粗品中的蔗糖可回收套用并且三废量少且易处理等优点。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明做进一步的阐述，以下实施例是对本发明的详细解释而本发明并不仅仅局限于以下实施例。
[0021]本发明实施例中蔗糖酯粗品各成分的含量百分比为质量百分比。
[0022]实施例一:
[0023]将研碎的蔗糖酯粗品(无溶剂法合成，成分:蔗糖酯47.1%，硬脂酸钾25.9%，蔗糖24.8%，其它2.2%) 100g装入500mL三颈烧瓶中，加入250mL乙酸乙酯，搅拌升温至70°C，保温溶解30分钟后滤除未溶解的蔗糖；然后于60°C搅拌下往滤液中加入15g硫酸镁水溶液(含硫酸镁5.0g)，保温反应I小时，过滤分离得到滤液A和固体B ;滤液A以水洗(60mLx3)，上层有机层蒸馏回收乙酸乙酯后，真空干燥即得蔗糖酯A18.5g(蔗糖酯含量94.2%，其中蔗糖单酯含量28.5%);固体B中加入300mL乙酸乙酯于60°C进行萃取，萃取液以水洗(80mLx3)，上层有机层蒸馏回收乙酸乙酯后，真空干燥即得蔗糖酯B27.Sg(蔗糖酯含量96.1%,其中蔗糖单酯含量58.2%)。
[0024]实施例二:
[0025]将研碎的蔗糖酯粗品(无溶剂法合成，成分:蔗糖酯52.9%，硬脂酸钠21.0%，蔗糖
23.3%，其它2.8%) 100g装入500mL三颈烧瓶中，加入260mL 丁酮，搅拌升温至70°C，保温溶解30分钟后滤除未溶解的蔗糖；然后于55°C搅拌下往滤液中加入IOg氯化钙水溶液(氯化钙4.0g)，保温反应I小时，过滤分离得到滤液A和固体B ;滤液A以水洗(60mLx3)，上层有机层蒸馏回收丁酮后，真空干燥即得蔗糖酯A19.6g(蔗糖酯含量93.8%,其中蔗糖单酯含量18.8%);固体B中加入300mL 丁酮于70°C进行萃取，萃取液以水洗(80mLx3)，上层有机层蒸馏回收丁酮后，真空干燥即得蔗糖酯B32.7g(蔗糖酯含量96.5%,其中蔗糖单酯含量55.3%)。
[0026]实施例三:
[0027]将研碎的蔗糖酯粗品(水溶剂法合成，成分:蔗糖酯49.8%，硬脂酸钾20.1%，蔗糖
27.5%，其它2.6%) 100g装入500mL三颈烧瓶中，加入250mL正丁醇，搅拌升温至70°C，保温溶解30分钟后滤除未溶解的蔗糖；然后于50°C搅拌下往滤液中加入28g氯化钡水溶液(氯化钡6.7g)，保温反应I小时，过滤分离得到滤液A和固体B ;滤液A以水洗(80mLx3)，上层有机层蒸馏回收正丁醇后，真空干燥即得蔗糖酯A19.1g(蔗糖酯含量95.3%,其中蔗糖单酯含量21.5%);固体B中加入3 20mL正丁醇于75°C进行萃取，萃取液以水洗(100mLx3)，上层有机层蒸馏回收正丁醇后，真空干燥即得蔗糖酯B29.4g(蔗糖酯含量96.4%,其中蔗糖单酯含量 72.4%)。
[0028]实施例四:
[0029]将研碎的蔗糖酯粗品(水溶剂法合成，成分:蔗糖酯48.6%，棕榈酸钾20.4%，蔗糖
28.9%，其它2.1%) 100g装入500mL三颈烧瓶中，加入250mL乙酸乙酯，搅拌升温至70°C，保温溶解30分钟后滤除未溶解的蔗糖；然后于52°C搅拌下往滤液中加入9.5g氯化钙水溶液(氯化钙3.Sg)，保温反应I小时，过滤分离得到滤液A和固体B ;滤液A以水洗(60mLx3)，上层有机层蒸馏回收乙酸乙酯后，真空干燥即得蔗糖酯A17.Sg (蔗糖酯含量94.6%,其中蔗糖单酯含量17.8%);固体B中加入350mL乙酸乙酯于70°C进行萃取，萃取液以水洗(80mLx3)，上层有机层蒸馏回收乙酸乙酯后，真空干燥即得蔗糖酯B29.Sg (蔗糖酯含量96.8%,其中蔗糖单酯含量75.2%)。
[0030]实施例五:
[0031]将研碎的蔗糖酯粗品(无溶剂法合成，成分:蔗糖酯62.9%，硬脂酸钾16.0%，蔗糖
18.5%，其它2.6%) 100g装入500mL三颈烧瓶中，加入250mL 丁酮，搅拌升温至70°C，保温溶解30分钟后滤除未溶解的蔗糖；然后于45°C搅拌下往滤液中加入9.3g硫酸镁水溶液(硫酸镁3.1g)，保温反应I小时，过滤分离得到滤液A和固体B ;滤液A以水洗(60mLx3)，上层有机层蒸馏回收丁酮后，真空干燥即得蔗糖酯A38.7g (蔗糖酯含量94.8%,其中蔗糖单酯含量20.2%);固体B中加入300mL 丁酮于65°C进行萃取，萃取液以水洗(80mLx3)，上层有机层蒸馏回收丁酮后，真空干燥即得蔗糖酯B26.7g(蔗糖酯含量98.2%，其中蔗糖单酯含量54.3%).
【权利要求】
1.一种蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法，包括如下步骤: a、将蔗糖脂肪酸酯粗品溶解分散于有机溶剂A中，经过滤回收蔗糖后得到蔗糖脂肪酸酯粗品溶液；所述的蔗糖脂肪酸酯粗品中主要含有蔗糖脂肪酸酯、蔗糖以及脂肪酸钾盐或钠盐；所述的有机溶剂A选自下列一种或任意几种的组合:乙酸乙酯、丁酮、正丁醇； b、蔗糖脂肪酸酯粗品溶液在25-80°C搅拌下加入碱土金属盐进行复分解反应，然后在5-80°C下进行固液分离得到滤液A和固体B ; C、滤液A经水洗、蒸馏回收溶剂、干燥得蔗糖脂肪酸酯产品A ； d、固体B再加有机溶剂B于50-80°C萃取，萃取液经水洗、蒸馏回收溶剂、干燥即得蔗糖脂肪酸酯产品B ;所述的有机溶剂B选自下列一种或任意几种的组合:乙酸乙酯、丁酮、正丁醇。
2.根据权利要求1所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法，其特征在于:所述步骤a中，有机溶剂A的体积用量以蔗糖脂肪酸酯粗品的质量计为2~5mL/g。
3.根据权利要求1所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法，其特征在于:所述的碱土金属盐选自下列一种或任意几种的组合:硫酸镁、氯化钙、氯化钡。
4.根据权利要求1~3之一所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法，其特征在于:所述碱土金属盐的用量为与蔗糖脂肪酸酯粗品中的脂肪酸盐完全反应所需量的1-1.05倍。
5.根据权利要求1~3之一所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法，其特征在于:复分解反应时间为10~100 分钟。
6.根据权利要求5所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法，其特征在于:步骤(b)中，所述的固液分离在30-65°C下进行。
7.根据权利要求1所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法，其特征在于:所述步骤d中，有机溶剂B的体积用量以蔗糖酯粗品的质量计为2~5mL/g。
8.根据权利要求3所述的蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法，其特征在于所述提纯分离方法按照如下步骤进行: a、将蔗糖脂肪酸酯粗品溶解分散于有机溶剂A中，经过滤回收蔗糖后得到蔗糖脂肪酸酯粗品溶液；所述的蔗糖脂肪酸酯粗品中主要含有蔗糖脂肪酸酯、蔗糖和脂肪酸盐；所述的有机溶剂A选自下列一种或任意几种的组合:乙酸乙酯、丁酮、正丁醇；有机溶剂A的体积用量以蔗糖脂肪酸酯粗品的质量计为2~5mL/g ； b、蔗糖脂肪酸酯粗品溶液在25-80°C搅拌下加入碱土金属盐进行复分解反应，所述碱土金属盐的用量为与蔗糖脂肪酸酯粗品中的脂肪酸盐完全反应所需量的1-1.05倍，复分解反应时间为10~100分钟；然后在30-65°C下进行固液分离得到滤液A和固体B ; C、滤液A经水洗、蒸馏回收溶剂、干燥得蔗糖脂肪酸酯产品A ； d、固体B再加有机溶剂B于50-80°C萃取，萃取液经水洗、蒸馏回收溶剂、干燥即得蔗糖脂肪酸酯产品B ;所述的有机溶剂B选自下列一种或任意几种的组合:乙酸乙酯、丁酮、正丁醇，有机溶剂B的体积用量以蔗糖酯粗品的质量计为2~5mL/g。
【文档编号】C07H1/06GK104004033SQ201310251687
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2013年6月21日
【发明者】姜国平 申请人:浙江迪耳化工有限公司