[发明专利]一种以生物催化技术生产高含量二甘酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体地，涉及一种以生物催化技术生产高含量二甘酯的制备方法。

背景技术

二甘酯是二脂肪酸甘油酯的简称，又称甘油二酯，是功能性食用油的主要成分和多用途乳化剂。二甘酯作为功能性食用油主要成分，是普通食用油通过生物催化改性而成的新型功能油脂，具有明确的防止肥胖、降血脂等功能且食用安全，作为普通食用油脂的换代产品，能从根本上缓解我国居民高脂肪、高热量的膳食结构所引起的肥胖、高血脂、糖尿病等慢性疾病日益流行的现状，在不改变现有饮食习惯的前提下，调节人体亚健康水平及遏制相关慢性病的发生与发展。二甘酯还是食品行业中重要的乳化剂，将二甘酯加入食品中可起到乳化、分散、蓬松、起酥、保鲜等作用。

目前，选用化学法合成二甘酯的方法比较多，其中最重要的是甘油解法和直接酯化法。目前工业化生产二甘酯大部分是以极度氢化油与甘油为原料，NaOH为催化剂，于180～250℃条件下进行甘油解反应，产物为30～40%的二甘酯，然后经中和、水洗、分子蒸馏，得到单酯含量90%二甘酯。化学法生产二甘酯是在高温条件下长时间反应，极易产生对人体有致癌作用的缩水甘油酯。反应结束后通常要用酸中和反应液成盐水洗排放，然后用分子蒸馏设备蒸馏提纯，残液继续返回重新反应再提纯，这样经过几次反复合成、提纯后物料焦化严重，不适合再利用，必须废弃，这样大约为15%左右焦化物也需要排放，废水、废渣给环境造成污染。

因此，研发一种生物催化合成二甘酯具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种以生物催化技术生产高含量二甘酯的制备方法，本发明通过控制一级、二级薄膜蒸发器的进料速度、温度和真空度等参数，在保证溶剂蒸发完全的前提下，使热敏性物料在极短时间下受热，保证不产生失水甘油酯及反式脂肪酸等致癌致病物质，且具有较高的产率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种以生物催化技术生产高含量二甘酯的制备方法，所述制备方法下：

将植物油、甘油和小分子醇类溶剂混合均匀并升温至30～65℃；然后将混合物以140～150L/H的速度通过装有固定化脂肪酶的反应器，进入半成品储罐；最后将半成品依次通过一级、二级真空滚膜薄膜蒸发器脱溶剂脱臭即得所述二甘酯；

其中，所述一级真空滚膜薄膜蒸发器的进料速度为4～6L/min，温度为110～130℃，真空度为-0.07～-0.08MPa，刮板转速为150～200rpm；所述二级真空滚膜薄膜蒸发器的进料速度为2～4L/min，温度为130～150℃，真空度残压＜90Pa，刮板转速为210～260rpm。

考虑到目标产物高温长时间受热会聚合焦化，甚至产生致癌物质失水甘油酯而无法作为食品原料；因此本发明中的物料在蒸馏工序中需在高温蒸发停留时间短，同时蒸发溶剂完全，溶剂回收率高。发明人经过众多尝试之后发现，选用真空滚轴薄膜蒸发器对物料进行蒸发，并当一级真空滚膜薄膜蒸发器的进料速度为4～6L/min，温度为110～130℃，真空度为-0.07～-0.08MPa，刮板转速为150～200rpm；所述二级真空滚膜薄膜蒸发器的进料速度为2～4L/min，温度为130～150℃，真空度残压＜90Pa，刮板转速为250rpm。时具有较高的产率，溶剂蒸发最为完全并且不产生失水甘油酯及反式脂肪酸等致癌致病物质。

优选地，所述一级真空滚膜薄膜蒸发器的进料速度为X L/min，温度为X℃，真空度为XMPa，刮板转速为X rpm。

优选地，所述一级真空滚膜薄膜蒸发器的进料速度为X L/min，温度为X℃，真空度为XMPa，刮板转速为X rpm。

优选地，所述植物油、甘油和小分子醇类溶剂的摩尔比为1：0.8～1.8：21～29。

优选地，所述植物油、甘油和小分子醇类溶剂的摩尔比为1：1：25。

优选地，混合物以150L/H的速度通过装有固定化脂肪酶的反应器。

优选地，所述小分子醇类溶剂为戊醇和/或叔醇。

优选地，将植物油、甘油和小分子醇类溶剂混合均匀并升温至45～55℃。

优选地，经脱溶剂脱臭所得二甘酯再经短程蒸馏得精制后的二甘酯。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过控制一级、二级薄膜蒸发器的进料速度、温度和真空度等参数，在保证溶剂蒸发完全的前提下，使热敏性物料在极短时间下受热，保证不产生失水甘油酯及反式脂肪酸等致癌致病物质，且具有较高的产率。

具体实施方式