[发明专利]一种工业化制备中碳链甘油三酯的方法

说明书

本发明提供一种工业化制备中碳链甘油三酯的方法，采用复合催化剂，将辛酸、癸酸与甘油反应，通过三段程序性升温减压合成高纯度的辛酸癸酸甘油三酯产品，效率高，产率和酯化率高，降低能耗并且显著降低了生产成本，实现了工业化制备高纯度中碳链甘油三酯。

技术领域

本发明属于油脂化学技术和精细化工技术领域，尤其涉及一种工业化制备中碳链甘油三酯的方法。

背景技术

C₈-C₁₀脂肪酸甘油三酯俗称中链甘油三酯(MCT)，在食品、医药等行业有着广泛的应用。MCT是衍生自碳链长度为8至10的脂肪酸与甘油的反应的酯。MCT由甘油主链和三个连接在主链上的脂肪酸组成。典型的MCT是指饱和辛酸甘油三酯或饱和癸酸甘油三酯或饱和辛酸-癸酸混合的甘油三酯。

MCT通常被认为是一种极好的生物惰性能量来源，很容易地被人体代谢。由于能够被身体迅速吸收，中链甘油三酯已经应用于治疗各种吸收不良疾病。MCT为动物和人类提供高水平的能量，可用于控制肥胖和降低血清胆固醇在身体组织中的沉积，还可促进婴幼儿的发育。此外，MCT在食品和香精行业也有多种应用，因为它为食物提供了独特的奶油般的味道，还可以调整食物的味道和质地。MCT也应用在药物治疗，例如阻塞性黄疸、胰腺炎等，还可以作为消化不良或能量吸收低的患者的食品补充剂。

目前己知的MCT合成方法主要为以下两种：化学法和酶法。其中，工业化的高纯度甘油三酯产品多采用化学法合成，技术关键在于催化剂的合理选取以及反应条件的精确控制。而酶法合成技术到目前为止尚不成熟，虽被广泛研究但仍处于实验室阶段。

目前公开的制备中碳链甘油三酯的方法，催化剂主要包括酸性固体催化剂为大孔强酸性阳离子交换树脂，固载化磷钨酸，脂肪酶为固定化脂肪酶，主要以Novozyme435或LipozymeRMIM为主，最后就是传统的硫酸等，不同催化剂具有不同的特点，脂肪酶优点的为绿色环保，但其缺点也很明显常常因反应时间过长投入经费过高而无法应用，其次固载酸相对于传统酸虽然为后处理提供便捷，但同样面临着与传统酸难以绕开的难题，如反应温度高，通常为180℃左右，时间长，通常在14h，容易造成脂肪酸的聚合、甘油氧化和脱水，导致副反应多且能耗高，产品品质、色泽均不理想，因此需要大量的后处理工作，造成生产成本居高不下。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种中碳链甘油三酯的制备方法，包括：

S1：复合催化剂与甘油、辛酸和癸酸混合，采用三段程序性升温减压进行酯化反应，得到辛酸-癸酸甘油三酯的粗产物；

S2：将S1中所述粗产物脱酸，碱中和，制得辛酸-癸酸甘油三酯；

S3：对S2中所述辛酸-癸酸甘油三酯精炼和提纯，制得中碳链甘油三酯成品；

所述三段程序性升温减压进行酯化反应包括如下步骤：

第一阶段：常压升温至90℃～100℃，保持50min～70min；

第二阶段：减压至0.055MPa～-0.080MPa，保持50min～70min；

第三阶段：继续升温至100℃～120℃，持续减压至0.090MPa～-0.095MPa，保持3h～5h。

在本发明中，酯化反应为可逆反应，过程中会生成以水为代表的副产物，而水会影响反应的平衡，采用三段程序性升温减压主要目的是控制每个阶段反应的程度；第一段的目的是控制常压酯化中大量水分的生成；第二段的目的是促使进一步生成单脂和二脂；第三段为生成甘油三酯粗产物。

在本发明的一些实施方式中，S1中所述复合催化剂为对甲苯磺酸和次磷酸的混合物。

在本发明的一些实施方式中，所述对甲苯磺酸和所述次磷酸的摩尔比为(0.3～1)：1。