本申请属于酯交换
技术领域：
，涉及一种蔗糖酯的制备方法。
背景技术：
：脂肪酸蔗糖酯，简称蔗糖酯、se(sugaresters)，是一种非离子表面活性剂，由蔗糖和脂肪酸经酯化反应生成的单质或混合物。因蔗糖含有8个-oh基，因此经酯化，从单酯到八酯的各种产物均可生成。可细分为单脂肪酸酯、双脂肪酸酯和三脂肪酸酯。以蔗糖的-oh基为亲水基，脂肪酸的碳链部分为亲油基，常用硬脂酸、油酸、棕榈酸等高级脂肪酸(产品为粉末状)，也用醋酸、异丁酸等低级脂肪酸(产品为粘稠树脂状)。它以其无毒、易生物降解及良好的表面性能，广泛用于食品、医药、日化、生物工程的酶制剂、石油开采、纺织及农牧业等行业。传统生产蔗糖酯的方法主要有酰氯酯化法、酯交换法、直接脱水法和微生物法，所述酰氯酯化法又称为均相法，为将蔗糖与脂肪酸低碳醇酯溶于n,n-二甲基甲酰胺共溶剂中，在催化剂的作用下进行均相酯交换反应。酯交换法一般用丙二醇法，它是将蔗糖溶于丙二醇溶剂中，在脂肪酸皂分散剂及催化剂存在下，蔗糖与脂肪酸低碳醇酯发生酯交换反应。另外还有水溶剂法，他是将蔗糖、脂肪酸皂和水成为均一的蔗糖-肥皂溶液，然后提高温度，同时加入催化剂和部分或全部脂肪酸酯。cn1389450a公开了一种一步法生产蔗糖脂肪酸酯的方法及其用途，是将蔗糖、植物油、催化剂投入反应釜中，搅拌，直接进行固液反应，即可出料，包装，得到蔗糖脂肪酸酯固体产物，其生产过程不需要n,n-二甲基甲酰胺、丙二醇、多元醇等极性溶剂作为反应原料，但是其并未对具体的反应过程进行探索。cn102850413a公开了一种制备蔗糖脂肪酸酯的方法，该方法以脂肪酸酯和蔗糖为原料，加入催化剂、乳化剂和季铵盐或季磷盐类、聚乙二醇类，冠醚类键合在大分子高聚物上制成的三相相转移催化剂，催化合成蔗糖脂肪酸酯；反应结束后相转移催化剂可重复利用，该专利提供的制备方法反应条件较温和，但是其催化剂较复杂，导致生产成本仍然较高。因此，需要开发一种新的蔗糖酯的制备方法以便于工业化生产。技术实现要素：本申请的目的在于提供一种蔗糖酯的制备方法，本申请提供的制备方法不会用到溶剂，不会污染产品；并且本申请所使用的制备原料来源广泛，有利于工业化生产。为达此目的，本申请采用以下技术方案：第一方面，本申请提供了一种蔗糖酯的制备方法，包括：在不添加溶剂的条件下，将蔗糖和氢化棕榈油进行酯交换反应，得到蔗糖酯粗产物。本申请利用蔗糖和氢化棕榈油反应制备得到蔗糖酯，可以不使用反应溶剂，因此不会造成溶剂污染产品，也不会造成溶剂对环境的污染；同时，反应原料为蔗糖和氢化棕榈油，二者来源广泛，有利于蔗糖酯的工业化生产。在本申请中，所述蔗糖和氢化棕榈油的质量比为1:(2-2.5)，例如1:2.1、1:2.2、1:2.3、1:2.4等，优选1:2.35。蔗糖和氢化棕榈油的质量比需要本申请的限定范围内，蔗糖添加量过高或过低均会导致蔗糖酯产率的下降。在本申请中，在反应体系中，还包括催化剂。优选地，所述催化剂为碳酸钾和/或氢氧化钾。在本申请中，在所述反应体系中，所述催化剂的加入量为5-8g，例如5.5g、6g、6.5g、7g、7.5g等。优选地，在反应体系中，还包括乳化剂。优选地，所述乳化剂选自蔗糖酯，例如日本三菱公司的s-570、p-1570等。在本申请中，乳化剂具有增加反应效率效果，当本申请的反应体系中添加有乳化剂时，可以一定程度的提高蔗糖单酯的产率。同时，当本申请中的乳化剂为s-570，催化剂为碳酸钾时，二者协同增效，共同作用，可以大幅度提高蔗糖酯的产率。而当催化剂为氢氧化钾时，在本申请不添加乳化剂的情况下，反而蔗糖酯的产率较高。因此，优选地，所述反应体系包括催化剂碳酸钾和乳化剂s-570，或，所述反应体系包括催化剂氢氧化剂且不包括乳化剂。优选地，在所述反应体系中，所述乳化剂的加入量为2.5-3g，例如2.6g、2.7g、2.8g、2.9g等。在本申请中，所述酯交换反应的温度为135-150℃，例如137℃、140℃、142℃、145℃、147℃等，时间为4-9h，例如5h、6h、7h、8h等。在本申请中，所述制备方法还包括对蔗糖酯粗产物进行提纯，得到纯化的蔗糖酯。在本申请中，所述提纯的方法为萃取重结晶和层析。优选地，所述萃取为利用混合溶剂进行萃取。优选地，所述混合溶剂为水与有机溶剂以体积比为1:2形成的混合溶剂。优选地，所述有机溶剂为正丁醇或丁酮。作为本申请的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：将蔗糖、氢化棕榈油、催化剂和乳化剂混合，在135-150℃进行酯交换反应4-9h，反应完成后，进行萃取、重结晶或柱层析分离，得到所述蔗糖酯。优选地，所述制备方法包括如下步骤：将氢化棕榈油在135-150℃下加热至熔融，然后加入蔗糖混合，最后加入催化剂和乳化剂进行反应4-9h，反应完成后，进行萃取、重结晶或柱层析分离，得到所述蔗糖酯。相对于现有技术，本申请具有以下有益效果：(1)本申请利用蔗糖和氢化棕榈油反应制备得到蔗糖酯，可以不使用反应溶剂，因此不会造成溶剂污染产品，也不会造成溶剂对环境的污染；同时，反应原料为蔗糖和氢化棕榈油，二者来源广泛，有利于蔗糖酯的工业化生产；(2)当本申请中的乳化剂为s-570，催化剂为碳酸钾时，二者协同增效，共同作用，可以提高蔗糖酯的产率，提高3倍以上。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本申请，不应视为对本申请的具体限制。实施例1在反应装置中，加入40g氢化棕榈油，将磁力搅拌器和加热装置打开，将温度设置为135℃，搅拌器转速调为400rpm，待氢化棕榈油为熔融状态时，加入17g蔗糖，搅拌5min，随后加入碳酸钾5g和乳化剂s-570(日本三菱公司)2.8g，反应9h，最终得到粗产物。每克粗产物利用0.7ml乙酸乙酯溶解，并在45℃下加热进行加速溶解，然后静置至室温加入正己烷进行重结晶、过滤、干燥得到蔗糖酯。实施例2-4与实施例1的区别在于，调整反应的时间和温度，使反应的时间和温度为140℃，7小时(实施例2)、145℃，5小时(实施例3)、150℃，4小时(实施例4)。实施例5与实施例1的区别在于，不添加乳化剂。实施例6与实施例1的区别在于，将催化剂碳酸钾的质量增加至7.5g，并且粗产物的处理方法为：将粗产物利用水和正丁醇进行萃取，取上层液体，经过柱层析法进行分离蔗糖酯和甘油酯。实施例7与实施例1的区别在于，将碳酸钾替换为同等质量的氢氧化钾，粗产物处理方法与实施例6相同。实施例8与实施例7的区别在于，不添加乳化剂。实施例9与实施例7的区别在于，将压力降低为300hpa。实施例10与实施例2的区别在于，不添加乳化剂。实施例11与实施例3的区别在于，不添加乳化剂。实施例12与实施例4的区别在于，不添加乳化剂。性能测试对实施例1-12提供的蔗糖酯进行性能测试，方法如下：(1)产率：根据所得出的蔗糖单酯的纯度计算其产率；测试结果见表1：表1样品产率/％处理方法实施例16.00％重结晶实施例24.88％重结晶实施例37.29％重结晶实施例45.20％重结晶实施例5＜2.00％重结晶实施例640.49％柱层析法实施例719.28％柱层析法实施例836.98％柱层析法实施例920.07％柱层析法实施例104.14％重结晶实施例11＜2.00％重结晶实施例12＜2.00％重结晶由实施例和性能测试可知，本申请提供的制备方法不使用溶剂，制备方法简单，原料来源广泛，生产效率较高。由实施例1和实施例2-4的对比可知，反应时间为9h，反应温度为135℃时反应产率较高；由实施例1和实施例5的对比可知，添加乳化剂以后，蔗糖单酯产率明显提高，提高3倍以上；由实施例7和实施例8的对比可知，当选用催化剂为氢氧化钾时，在不添加乳化剂时，最后的蔗糖单酯的产率较高；由实施例7和实施例9的对比可知，在反应过程中具有一定的压力会小幅度提高产率。由实施例2和实施例10、实施例3和实施例11、实施例4和实施例12对比可知，在存在催化剂碳酸钾的情况下，添加乳化剂可以提高产率。申请人声明，本申请通过上述实施例来说明本申请的蔗糖酯的制备方法，但本申请并不局限于上述详细方法，即不意味着本申请必须依赖上述详细方法才能实施。所属
技术领域：
的技术人员应该明了，对本申请的任何改进，对本申请产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本申请的保护范围和公开范围之内。当前第1页12