[發明專利]一種聚甘油蓖麻醇酸酯的制備方法

有效

• 申請號: 202110048336.5
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112778135B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 王小偉;馮鳳琴;孫東弦;陳旭中;李金啟;夏鳳娟;薛純
• 申請（專利權）人: 鄭州大河食品科技有限公司;鄭州道生恒生物科技有限公司
• 主分類號: C07C69/732
• 分類號: C07C69/732;C07C67/08
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 廖曾

本發明公開了一種聚甘油蓖麻醇酸酯的制備方法，包括：使甘油進行堿催化的脫水縮合反應生成聚甘油，和使聚甘油與蓖麻醇酸進行酯化反應生成聚甘油蓖麻醇酸酯。所述使甘油進行堿催化的脫水縮合反應生成聚甘油的步驟包括利用第一堿性催化劑的第一級脫水縮合反應和利用第二堿性催化劑的第二級脫水縮合反應所述使聚甘油與蓖麻醇酸進行酯化反應生成聚甘油蓖麻醇酸酯包括利用第三堿性催化劑進行的第一級酯化反應和利用酶催化的第二級酯化反應。通過該方法，降低了副反應發生，副產物的生成，提高了目標產物的產率，顯著簡化了工藝流程并降低了工藝成本。

技術領域

本發明涉及化工合成技術領域，尤其涉及一種聚甘油蓖麻醇酸酯的制備方法。

背景技術

聚甘油脂肪酸酯(Polyglycerol Fatty Acid Ester，簡稱PGFE)是一類新型、高效、性能優異的非離子表面活性劑，由聚甘油與脂肪酸酯化獲得。傳統的表面活性劑在使用時不僅對環境造成不好的影響，而且生產比較依賴石化產品，而PGFE的合成原料易得，甘油和動植物的脂類都是可再生能源，最主要的是無毒無害，可生物降解，具有很好的應用前景。

聚甘油脂肪酸酯是由聚甘油與脂肪酸形成的酯，其結構根據甘油的聚合度、脂肪酸的種類和酯化度的不同而不同。聚甘油脂肪酸酯是一種多羥基酯類非離子表面活性劑，其親水性隨甘油聚合度的增加而增強，親油性隨脂肪酸烷基的不同而變化。改變甘油聚合度、脂肪酸種類和酯化度可以得到親水親油平衡值在1至16之間的適用于各種特殊用途的一系列非離子表面活性劑。

聚甘油酯具有較強的乳化、分散、滲透及溶化力，且有較強的耐鹽、耐酸和耐熱能力，因而廣泛用于多個不同領域。食品行業中，聚甘油酯己被聯合國糧農組織、世界衛生組織、歐共體和一些國家確認是無毒無害的高安全性食品添加劑，根據其自身結構特點，可用于乳制品的乳化、抑制食品表面結晶、調節食品的粘度、抗菌。日化工業中，聚甘油酯作為洗滌劑使用，去污能力相對較低，但是聚甘油酯無毒副作用，所以用于瓜果蔬菜的洗滌，洗后殘留對人體是安全的。由于聚甘油酯的性能溫和，不刺激皮膚，特別適合添加在化妝品中，皮膚觸感好，保濕型強，形成的微乳可以維持產品的體系穩定，而且易于水洗。正是由于聚甘油酯對人體無毒副作用和良好的乳化能力，所以被用在醫藥方面，作為助劑與藥物復合，提高藥物吸收率，增強藥效。由于聚甘油酯良好的耐酸性、耐熱性，可作為助劑添加到聚氧乙烯或聚烯烴等樹脂中，改善材料性能。隨著大棚種植技術的興起，由于大棚內外溫差，導致棚膜吸附水滴，使得透光率減小，急需除霧劑，聚甘油酯則具有良好的除霧效果，添加到棚膜中，可以生產高透光率的防霧膜。

目前聚甘油的一般制法是用NaOH為催化劑，將甘油加熱至高溫使其聚合，此法得到的聚甘油是線性、帶支鏈和環狀聚甘油的混合物。環狀聚甘油的HLB值比線性聚甘油低，因此，環狀聚甘油實際上是在起破乳作用而不是起乳化作用。而且，環狀聚甘油和環狀聚甘油酯會將高單酯產品溶液中的聚甘油(游離狀的聚甘油)擠出，使反應系統成為兩相，這樣，工業上制備高含量單酯的聚甘油酯制品就會變得十分困難。

聚甘油蓖麻醇酸酯是一種乳化劑，通常由兩種原料得到：蓖麻油和甘油。聚甘油蓖麻醇酸酯具有良好的熱穩定性，無不良氣味，可用作親油性乳化劑，W/O乳化劑。在食用制品中，聚甘油蓖麻醇酸酯也有廣泛的用途，可防止油脂分離、滲出，提高糖果的保形性，用于巧克力生產則能抑制巧克力中油脂結晶，防止巧克力起霜，提高其脆性和保形性。目前產業中常用的聚甘油蓖麻醇酸酯包括聚甘油-10聚蓖麻醇酸酯和聚甘油-3聚蓖麻醇酸酯。聚甘油-蓖麻醇酸酯的生產一般需下列三步：蓖麻油聚合成長鏈；甘油聚合成聚甘油；最后，兩種聚合物進行酯化反應，最終產品為聚甘油聚蓖麻醇酸酯。