[发明专利]一种化学催化制备甘油二酯的方法

说明书

本发明涉及油脂深加工领域，具体涉及一种化学催化制备甘油二酯的方法。将油脂、甘油、碱性催化剂和极性溶剂置于反应器中，20℃～90℃温度下，搅拌反应1～10h后，除去碱催化剂、极性溶剂，再经过分子蒸馏得到甘油二酯。本发明使用极性溶剂丙酮、乙腈或叔丁醇作为碱催化油脂和甘油酯交换反应体系的介质，提高甘油的分散性，增加了原料油脂和甘油两互不相溶相的相容性，增大油脂和甘油的接触面积，进而强化酯交换反应的进行，使得催化效率提高，产品得率提高，工艺简单，方法成熟，且成本低，更适于工业化生产。

技术领域

本发明涉及油脂深加工领域，具体涉及一种化学催化制备甘油二酯的方法。

背景技术

甘油二酯(DAG)是一类甘油三酯中一个脂肪酸被羟基取代的结构脂质，具有特殊的生理功能，且与普通油脂有相似的口感和风味。DAG分为1,3-DAG和1,2-DAG两种形式，其中以1,3-DAG为主。动物和人体试验表明，1,3-DAG被人体摄入经消化酶水解后生成甘油和游离脂肪酸，不会像甘油三酯那样在产生单甘酯在体内积累。因此与含有相同或相似脂肪酸组成的甘油三酯相比，1,3-甘油二酯具有控制高血脂症、肥胖症等作用。另外，由于甘二酯是一种亲油性较强的乳化剂，可应用于食品添加剂、医药、化妆品等领域。在食品中添加甘二酯取代普通食用油脂，在不降低口感的基础上还可以减少肥胖症等的风险。

化学法和酶法都可以制备DAG。酶法虽然有反应条件温和，副产物少的优点，但是生物酶价格昂贵，催化效率较低，且酶法工业生产的技术还不够成熟。而化学法催化剂种类多样，催化效率高，成本较低，且产品得率较高，因此工业上化学法制备DAG具有可行性和经济性。

DAG的生产方法主要为酯交换和酯化的反应路线。酯化反应一般先将甘油三酯油水解或者皂化成游离脂肪酸，再与甘油催化反应生成DAG，反应过程中会造成较大的损失。酯交换反应可以直接将甘油三酯油与甘油(或单甘酯)催化酯交换生成DAG，免去了水解或者皂化的步骤，因此酯交换反应更为经济，但是也存在反应底物油脂与甘油两相相容性差，难接触反应的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种化学催化制备甘油二酯的方法，在溶剂体系中，通过碱性催化剂催化油脂和甘油进行酯交换反应生成甘油二酯，反应简单直接，产物得率高，成本更低，工艺成熟，更适于工业化生产。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种化学催化制备甘油二酯的方法，包括：

(1)取油脂、甘油、碱性催化剂和极性溶剂于反应器中反应得到脂质混合物；

(2)将所得脂质混合物蒸馏除去极性溶剂，水洗除去碱性催化剂，获得富含甘油二酯的油脂；蒸馏后可回收极性溶剂再利用；

所述极性溶剂包括丙酮、乙腈、叔丁醇中的一种或多种。

优选地，所述油脂，包括植物油脂、动物油脂、微生物油脂中的一种或多种。

优选地，所述植物油脂包括大豆油、菜籽油、米糠油、花生油、玉米油、棉籽油、棕榈油、棕榈仁油、椰子油、橄榄油、芝麻油、蓖麻油和核桃油中的一种或多种；所述动物油脂包括鱼油、猪油、牛油和羊油、羊毛脂油中的一种或多种；所述微生物油脂包括藻油、酵母油脂、细菌油脂中的一种或多种。

优选地，所述碱性催化剂，包括甲醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。

优选地，所述油脂和甘油的摩尔比为1:5～10:1。

优选地，所述极性溶剂与油脂质量比为0.5:1～20:1。

优选地，所述碱性催化剂的添加量为油脂和甘油总质量的0.05％～4％。

优选地，所述步骤(1)中反应为，20℃～90℃温度下，搅拌反应1～10h。