專利名稱：一種通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酷的方法，進(jìn)ー步涉及ー種將廢棄的動(dòng)植物油脂經(jīng)過(guò)脫膠、脫酸、脫色、脫味處理后，通過(guò)酯交換反應(yīng)得到脂肪酸甲酷，進(jìn)ー步生產(chǎn)蔗糖脂肪酸酯的方法。
背景技術(shù)：
餐飲后廢棄物中的回收油簡(jiǎn)稱潲水油。一般情況下，餐飲廢水直接排放到下水道中，給環(huán)境造成極大地污染。同吋，由于某些不法商販的性味，潲水油還存在重新流入餐桌的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了食用者的身體健康。因此，尋找一條新的潲水油的利用途徑，將是ー項(xiàng)具有重大意義的課題。謝國(guó)劍采用“邊通甲醇蒸汽，邊蒸餾回收甲醇”的酸催化工藝路線，通過(guò)潲水油制取生物柴油，將潲水油制取生物柴油(潲水油制取生物柴油染料的研究，謝國(guó) 劍，華工科技，2005，13 (4):20-22)。由于潲水油是餐后廢棄物的回收油，其成分極其復(fù)雜，主要是以十六碳和十八碳原子數(shù)為主的甘油三酸酷，含有碳原子數(shù)和飽和程度不等的組分。鹿糖脂肪酸酯(Sucrose Fatty Acid Ester),簡(jiǎn)稱鹿糖酯(SE),按照美國(guó)FDA-CFRNo. 172，859食品條例，它是由正羧酸與蔗糖反應(yīng)生成的一系列有機(jī)化合物的總稱；因?yàn)檎崽巧嫌?個(gè)羥基，所以蔗糖酷一般是從單酯到八酯的混合物；酯化度越低親水性越強(qiáng)，酷化度越高親油性越強(qiáng)。由于蔗糖酷具有良好的滲透、乳化、增溶、起泡、分散、抗菌、防止老化等性能，同時(shí)還具有無(wú)臭、無(wú)毒、易生物降解、無(wú)刺激性等優(yōu)良特性，被廣泛應(yīng)用于食品、化工、醫(yī)藥、化妝品、洗滌劑、農(nóng)牧業(yè)及紡織等行業(yè)。現(xiàn)有技術(shù)中，エ業(yè)上應(yīng)用最廣泛的蔗糖酷的合成方法為利用蔗糖與甘油酯或脂肪酸酯進(jìn)行酯交換反應(yīng)制備蔗糖酷的方法。按照エ藝條件的不同，酯交換法制備蔗糖酷又分為溶劑法、無(wú)溶劑法和生物法。孫庶冬等提出以棉籽油、蔗糖為原料直接合成蔗糖酷的方法(蔗糖酯的無(wú)溶劑法合成研究——均相熔融法合成SE，孫庶冬等，新疆化工，2001，3)。該種方法首先使苛性鉀與脂肪酸こ酯反應(yīng)生成部分中性皂作為乳化剤，再加入一定量的蔗糖，使蔗糖和脂肪酸こ酷在較低溫度下達(dá)到相溶狀態(tài)，進(jìn)而在均相下發(fā)生酯交換反應(yīng)合成蔗糖酷。用這種エ藝合成蔗糖酯時(shí)，在形成均勻熔融物系所需的乳化劑(脂肪酸皂)不是直接加入，而是反應(yīng)物脂肪酸こ酯在體系內(nèi)部分皂化自然生成中性皂。反應(yīng)物系穩(wěn)定，熔融狀態(tài)良好，操作條件要求不聞。馬娟提出了用棕櫚酸作為原料合成蔗糖酷的方法(無(wú)溶劑法合成蔗糖酷，馬娟等，西安化工，1990，66)，該種方法向棕櫚酸中加入固體蔗糖和、皂、催化劑，反應(yīng)器中充有氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w，把反應(yīng)器迅速加熱到大約185°C，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)使反應(yīng)物熔化，成為均一液體，反應(yīng)時(shí)間大約為20分鐘左右；此反應(yīng)溫度太高原料容易碳化。崔國(guó)友等人提出脫氫揪酸無(wú)溶劑法合成蔗糖酷的方法(脫氫揪酸蔗糖酷的無(wú)溶劑法合成，崔國(guó)友等，精細(xì)化工，2006，12)，該方法用石油醚萃取，こ醇重結(jié)晶精制脫氫揪酸，再用硫酸ニ甲酯甲酯化脫氫揪酸，最后和蔗糖、皂、碳酸鉀在140°C，0. 5kPa條件下合成蔗糖酷，5小時(shí)停止反應(yīng)；通過(guò)紅外檢測(cè)產(chǎn)物單酯含量高，乳化性能好。朱金珍等人提出以硬脂酸甲酯為原料合成蔗糖酷的方法(蔗糖酯的水溶劑法合成與分析研究，河南エ業(yè)大學(xué)，2007)，該方法分別用丙ニ醇法、水溶劑法和無(wú)溶劑法合成蔗糖硬脂酸酷，用柱層析分離并比較三種方法的原料轉(zhuǎn)化率，得出結(jié)論水溶劑法效果最好，無(wú)溶劑次之；總過(guò)分析三種反應(yīng)方法都有較高的總酯含量，其中無(wú)溶劑法和丙ニ醇溶劑法合成的蔗糖酯單酯含量較高。現(xiàn)有技術(shù)中，蔗糖酯的合成起始原料大都是植物油(如棉籽油)或植物脂肪酸(如棕櫚酸等)，成本較高且造成資源浪費(fèi)。因此，如果能夠利用潲水油來(lái)制備蔗糖酷，將能夠大大降低蔗糖酷的生產(chǎn)成本，并且能夠減小潲水油重新流入餐桌的危害。在制備蔗糖酯的現(xiàn)有技術(shù)中，最終得到的產(chǎn)品純化步驟比較復(fù)雜，而選用潲水油來(lái)制備蔗糖酷，由于潲水油的成分非常復(fù)雜，純化步驟將存在更大的難度。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之ー在于提供ー種通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酯的方法，尋找一條廢棄的動(dòng)植物油脂新的利用途徑。同時(shí)解決現(xiàn)有技術(shù)中蔗糖脂肪酸酷的制備所用原料成本高、資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題，且解決利用廢棄動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酯步驟復(fù)雜，轉(zhuǎn)化率不高的問(wèn)題。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的ー種通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酷的方法，所述方法包括如下步驟( I)廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理；(2)制備脂肪酸甲酷；(3)制備蔗糖脂肪酸酷。本發(fā)明所述的廢棄動(dòng)植物油脂優(yōu)選但不限于潲水油和/或地溝油，任何一種無(wú)法直接應(yīng)用的動(dòng)物或植物油脂均可作為本發(fā)明的原料。其中，潲水油是餐飲店的殘?jiān)２?，餐具洗滌水等?jīng)過(guò)隔油池的渣水分離、撈取油層，再通過(guò)加熱脫水、簡(jiǎn)單的脫色精煉處理而成的油脂。而地溝油泛指生活中的各類劣質(zhì)油，包括將下水道中的油膩漂浮物或者將賓館、酒樓的剩飯、剩菜(通稱泔水)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工、提煉出的油(狹義地溝油)、劣質(zhì)豬肉、豬內(nèi)臟、豬皮加工以及提煉后產(chǎn)出的油或用于油炸食品的油使用次數(shù)超過(guò)一定次數(shù)后，再被重復(fù)使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。由于廢棄的動(dòng)植物油脂(如潲水油、地溝油)的成分比較復(fù)雜，含有機(jī)雜質(zhì)及蛋白質(zhì)、磷脂等混溶性雜質(zhì)，以及少量的水，直接用作原料制備脂肪酸甲酯或蔗糖酷，將嚴(yán)重影響反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，且很可能反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，因此，在本發(fā)明中，步驟(I)首先將廢棄動(dòng)植物油脂進(jìn)行預(yù)處理，用于除去其中不利于反應(yīng)的雜質(zhì)。對(duì)于動(dòng)植物油脂的預(yù)處理，現(xiàn)有技術(shù)也多有涉及，例如黃軍等對(duì)“潲水油在精煉中衛(wèi)生指標(biāo)的檢測(cè)與分析”進(jìn)行了研究(潲水油在精煉中衛(wèi)生指標(biāo)的檢測(cè)與分析，黃軍等，中國(guó)油脂，2008,33 (10) 70-74);謝國(guó)劍對(duì)潲水油的預(yù)處理主要包括采取沉淀除雜、酸化脫膠、水蒸汽蒸煮脫臭、真空脫水等步驟(潲水油制取生物柴油染料的研究，謝國(guó)劍，華工科技，2005，13 (4):20-22);同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于餐飲業(yè)潲水油或地溝油的預(yù)處理也大豆包括脫膠、脫酸、脫色以及脫臭等處理，以降低油脂中的有害物質(zhì)，改善油脂存儲(chǔ)和再利用價(jià)值，方便后續(xù)步驟的進(jìn)行。由于廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理是本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，任何ー種廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理步驟均可用于本發(fā)明，本發(fā)明不做限制。優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(I)所述廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理步驟包括(Ia)加入酸，脫膠；( Ib)加入堿液脫酸，除去水和皂化物；(Ic)通過(guò)加入活性炭和/或活性白土脫色；
(Id)脫味。在本發(fā)明的ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，步驟(I)所述廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理步驟為將廢棄的動(dòng)植物油脂先通過(guò)酸脫膠，離心分離去除膠質(zhì)；再加入堿液，在加熱攪拌條件下脫酸，分離除去水相和皂化物；通過(guò)加入活性炭和活性白土以脫色，并減壓抽真空脫味，最后過(guò)濾出去活性炭和白土，并干燥得到純凈的淺黃色油脂。優(yōu)選地，步驟(I)所述酸選自無(wú)機(jī)酸和/或草酸，所述無(wú)機(jī)酸選自磷酸、檸檬酸、草酸或硫酸中的任意I種或至少2種的組合，所述組合例如磷酸/檸檬酸、草酸/硫酸、檸檬酸/磷酸/草酸等，優(yōu)選磷酸、檸檬酸或草酸中的任意I種或至少2種的組合，進(jìn)ー步優(yōu)選磷酸，特別優(yōu)選濃度為80 99wt%的磷酸,例如所述磷酸的濃度為81wt%、87. 2wt%、90. 3wt%、94wt%、96wt%、98. 5wt%等,最優(yōu)選濃度為85wt%的磷酸。本發(fā)明步驟(Ic)所述活性炭和活性白土為本領(lǐng)域常用的脫色剤。其中，活性白土是用粘土 (主要是膨潤(rùn)土)為原料，經(jīng)無(wú)機(jī)酸化處理，再經(jīng)水漂洗、干燥制成的吸附劑，外觀為乳白色粉末，無(wú)臭，無(wú)味，無(wú)毒，吸附性能很強(qiáng)，能吸附有色物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)；而活性炭是ー種吸附能力很強(qiáng)的炭，是把硬木、果殼、骨頭等放在密閉的容器中燒成炭再増加其孔隙后制成的。本發(fā)明所述蔗糖酷的制備方法為通過(guò)蔗糖和脂肪酸甲酯進(jìn)行酯交換得到，因此，本發(fā)明的步驟(2)的目的是將步驟(I)預(yù)處理后的廢棄動(dòng)植物油脂反應(yīng)得到脂肪酸酷?，F(xiàn)有技術(shù)中，將廢棄動(dòng)植物油脂反應(yīng)制備脂肪酸酯的方法，也已經(jīng)被公開(kāi)，如謝國(guó)劍在一定溫度下采用酸催化的方式，通過(guò)甲醇與油脂發(fā)生氣液接觸反應(yīng)，制備生物柴油(潲水油制取生物柴油染料的研究，謝國(guó)劍，華工科技，2005，13 (4):20-22);另外，現(xiàn)有技術(shù)中，有很多文獻(xiàn)涉及到通過(guò)植物油脂制備生物柴油(脂肪酸甲酷)的例子，如韓明漢對(duì)熱裂解法和酯交換法(包括化學(xué)催化法、酶催化法和超臨界法)制備生物柴油的最新研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述(生物柴油制備技術(shù)的研究進(jìn)展，韓明漢，石油化工，2006，35 (12) :1119-1124)。在本發(fā)明中，可以將任何一種通過(guò)植物油脂制備生物柴油的方法引入到本發(fā)明的步驟(2)中，所述的引入是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的，如將通過(guò)植物油脂制備生物柴油的方法中的植物油換為本發(fā)明步驟(I)制得的預(yù)處理后的廢棄動(dòng)植物油脂。優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(2)所述制備脂肪酸酷的方法為酯交換法制備脂肪酸酷。在本發(fā)明的ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明所述制備脂肪酸酷的方法為將預(yù)處理后的廢棄動(dòng)植物油脂和烷基醇，在堿性催化劑作用下發(fā)生酯交換反應(yīng)，制得脂肪酸酷。優(yōu)選地，所述烷基醇選自C1-C6的直鏈和/或支鏈烷基醇，優(yōu)選自甲醇、こ醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇或異丁醇中的任意I種或至少2種的組合，所述組合例如甲醇/こ醇、正丙醇/正丁醇/正丙醇等，進(jìn)ー步優(yōu)選甲醇和/或こ醇。
其中所述的堿性催化劑的選擇為本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，所述堿性催化劑的典型但非限制性的實(shí)例有碳酸鈉、碳酸鉀、甲醇鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、甲醇鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇、甲醇鈣、氧化鈣、碳酸鈣、氫化鈉、氫化鉀、負(fù)載KF固體堿催化劑或水滑石中的任意I種或至少2種的組合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)自己的實(shí)際情況，對(duì)制備脂肪酸甲酯過(guò)程中的堿性催化劑進(jìn)行選擇。本發(fā)明步驟(3)通過(guò)蔗糖和步驟(2)所得到的脂肪酸酯進(jìn)行酯交換，制備蔗糖酷的過(guò)程。優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(3)所述制備蔗糖脂肪酸酷的步驟為在堿性催化劑和相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下無(wú)溶劑法合成蔗糖脂肪酸酷?，F(xiàn)有的蔗糖酷的合成方法中，所用催化劑大部分為在反應(yīng)體系中溶解度較小的堿性催化劑(例如堿金屬氧化物、碳酸鹽以及堿金屬氫化物等)，為了解決堿性催化劑溶解度小的問(wèn)題，技術(shù)人員大多采用在反應(yīng)體系中加入大量的皂粉來(lái)創(chuàng)造出一個(gè)擬均相體系，提高反應(yīng)速率；但皂粉的加入，導(dǎo)致反應(yīng)體系產(chǎn)生大量泡沫，且反應(yīng)溫度增高造成焦糖化，同時(shí)，產(chǎn)品分離純化更加困難。而將相轉(zhuǎn)移催化劑加入到蔗糖酯的制備過(guò)程中，解決了分離純化困難的問(wèn)題。如謝德明等利用相轉(zhuǎn)移催化劑(PCT)合成蔗糖酷，產(chǎn)率達(dá)到80%以上，(相轉(zhuǎn)移催化合成蔗糖聚酯的研究，謝德明等，中國(guó)油脂，1998，23 (4) :60-61)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，本領(lǐng)域技術(shù)人員所能獲知的任何ー種由植物油脂制得的脂肪酸甲酯通過(guò)相轉(zhuǎn)移催化劑制備蔗糖酷的方法，均可用于本發(fā)明由廢棄動(dòng)植物油脂制得的脂肪酸甲酯制備蔗糖酷的方法。優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(3)所述堿性催化劑選自碳酸鈉、碳酸鉀、甲醇鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、甲醇鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇、甲醇鈣、氧化鈣、碳酸鈣、氫化鈉、氫化鉀、負(fù)載KF固體堿催化劑或水滑石中的任意I種或至少2種的組合，所述組合例如碳酸鈉/碳酸鉀、甲醇鈉/氫氧化鉀、碳酸鈣/氫化鈉、甲醇鉀/甲醇鈉/碳酸鉀等，優(yōu)選碳酸鉀、甲醇鈉、氫氧化鉀中的任意I種或至少2種的組合。優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(3)所述相轉(zhuǎn)移催化劑選自季銨鹽化合物、冠醚、聚こニ醇、聚こニ醇醚或聚こニ醇酯中的任意I種或至少2種的組合，所述組合例如三丁基溴化銨/三丁基氯化銨、聚こニ醇醚/聚こニ醇酯/聚こニ醇、冠醚/聚こニ醇、磷鎢雜多酸季銨鹽/聚こニ醇/冠醚等；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述相轉(zhuǎn)移催化劑為季銨鹽化合物，特別優(yōu)選三丁基溴 化銨、三丁基氯化銨、金雞納堿季銨鹽、磷鎢雜多酸季銨鹽、聚こニ醇季銨鹽中的任意I種或至少2種的組合。所述季銨鹽化合物相轉(zhuǎn)移催化劑的實(shí)例有芐基三こ基氯化銨(TEBA)、四丁基溴化銨、四丁基氯化銨、四丁基硫酸氫銨(TBAB)、三辛基甲基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨等。所述冠醚相轉(zhuǎn)移催化劑的實(shí)例有18冠6、15冠5、環(huán)糊精等。所述聚こニ醇醚相轉(zhuǎn)移催化劑的實(shí)例有鏈狀聚こニ醇ニ烷基醚等。在本發(fā)明的ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明步驟(3)所述相轉(zhuǎn)移催化劑固載在樹(shù)脂上，所述樹(shù)脂選自大孔吸附樹(shù)脂。大孔吸附樹(shù)脂是ー類不含交換基團(tuán)且有大孔結(jié)構(gòu)的高分子吸附樹(shù)脂，具有良好的大孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，可以通過(guò)物理吸附從水溶液中有選擇地吸附有機(jī)物。本發(fā)明將相轉(zhuǎn)移催化劑固載在大孔吸附樹(shù)脂上，借助大孔吸附樹(shù)脂具有的較大的比表面積，増大了相轉(zhuǎn)移催化劑的接觸面積，提高了脂肪酸甲酯和蔗糖的酯交換率，提高了反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。優(yōu)選地，本發(fā)明所述的大孔吸附樹(shù)脂選自DVB樹(shù)脂、NDA樹(shù)脂、XAD樹(shù)脂、PMA樹(shù)脂(多孔交聯(lián)聚甲基丙烯酸酯型共聚物)或CHA樹(shù)脂中的任意I種或至少2種的組合。所述DVB樹(shù)脂的實(shí)例有PS-DVB樹(shù)脂(多孔型交聯(lián)聚苯こ烯ニこ烯苯共聚型聚合物)、ST-DVB樹(shù)脂(苯こ烯-ニこ烯基苯共聚物大孔樹(shù)脂)、MMA-DVB樹(shù)脂(甲基丙烯酸甲酷- ニこ烯基苯共聚物大孔樹(shù)脂)、GMA-DVB樹(shù)脂(甲基丙烯酸縮水甘油醚-ニこ烯基苯共聚物大孔樹(shù)脂)等。所述NDA樹(shù)脂的實(shí)例有NDA-150樹(shù)脂、NDA-100樹(shù)脂、NDA-105樹(shù)脂、NDA-99樹(shù)脂、NDA-88樹(shù)脂等。所述XAD樹(shù)脂的實(shí)例有XAD-4樹(shù)脂、XAD-2樹(shù)脂、XAD-8樹(shù)脂、XAD-16樹(shù)脂等。所述CHA樹(shù)脂的實(shí)例有CHA-101樹(shù)脂、CHA-Ill樹(shù)脂等。交聯(lián)度表征了高分子鏈的交聯(lián)程度。本發(fā)明中，利用了樹(shù)脂的多孔性能來(lái)負(fù)載相轉(zhuǎn)移催化劑，因此本發(fā)明所述大孔吸附樹(shù)脂的交聯(lián)度優(yōu)選為2-10%，例如2. 2%、3. 6%、5. 1%、 7%、7. 8%、8. 5%、9. 2%、9. 8% 等，優(yōu)選 2_5%，進(jìn)ー步優(yōu)選 3%。本發(fā)明將相轉(zhuǎn)移催化劑負(fù)載在樹(shù)脂上，除去増大催化劑的接觸面積、提高了反應(yīng)的選擇性和反應(yīng)速率的優(yōu)點(diǎn)外，還得使蔗糖酷反應(yīng)過(guò)程易控制、反應(yīng)條件溫和，且使反應(yīng)過(guò)程的操作簡(jiǎn)便，更重要的是實(shí)現(xiàn)了相轉(zhuǎn)移催化劑的可回收并循環(huán)利用，使得反應(yīng)產(chǎn)物更易于純化，減少了傳統(tǒng)相轉(zhuǎn)移催化劑對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)設(shè)備的腐蝕的特點(diǎn)。在本發(fā)明的ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，步驟(3)所述的在堿性催化劑和相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下無(wú)溶劑法合成蔗糖脂肪酸酯的過(guò)程中，所述相轉(zhuǎn)移催化劑為固載有三丁基溴化銨的交聯(lián)度為3%的PS-DVB樹(shù)脂。優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(3)所述制備蔗糖脂肪酸酷的步驟為(3a)將蔗糖、步驟(2)制備得到的脂肪酸酷、堿性催化劑和相轉(zhuǎn)移催化劑加入反應(yīng)容器，混合，然后加熱進(jìn)行反應(yīng)；(3b)反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)產(chǎn)物過(guò)濾，洗滌，除去相轉(zhuǎn)移催化劑和溶劑，然后干燥，制得蔗糖脂肪酸酷。優(yōu)選地，步驟(3a)所述蔗糖和步驟(2)制備得到的脂肪酸酯的摩爾比為I :廣14，例如 I I. 2,1 3. 5,1 4.8,1 6、1 7.4,1 8.6,1 9.9,1 11、1 13. 2,
1 13. 8等，優(yōu)選I : I 10，進(jìn)ー步優(yōu)選I : I 5。優(yōu)選地，步驟(3a)所述堿性催化劑的用量為步驟(3a)所述蔗糖和步驟(2)制備得到的脂肪酸酯總質(zhì)量的 0. 5 10wt%,例如 0. 6wt%>I. lwt%>I. 6wt%、2. 2wt%>2. 8wt%、3. 5wt%>4wt%、4. 7wt%、5. 0wt%、5. 6wt%、6. 2wt%、7. 4wt%、8. 9wt%、9. 3wt%、9. 7wt% 等，優(yōu)選 I 8wt%,進(jìn)一步優(yōu)選3 7wt%。優(yōu)選地，步驟(3a)所述相轉(zhuǎn)移催化劑的用量為步驟(3a)所述蔗糖和步驟(2)制備得到的脂肪酸酯總質(zhì)量的 0. I 10%，例如 0. 2wt%、l. 5wt%、3. 2wt%、4. 7wt%、6. 8wt%、8. 0wt%、
8.7wt%>9. 4wt%>9. 7wt% 等，優(yōu)選 0. 3 9wt%,進(jìn)一步優(yōu)選 I 8wt%。優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(3a)所述反應(yīng)的溫度為100 140で，例如101°C、106°C、112°C、119°C、123°C、135°C、138°C等。優(yōu)選地，步驟(3a)所述反應(yīng)的時(shí)間為2 10h，例如
2.Ih,2. 9h、3. 5h、4. 3h、5. Oh,5. 6h、6. 8h、7. 8h、8. 5h、9. 2h、9. 8h 等，優(yōu)選 2 8h，進(jìn)ー步優(yōu)選
2 7h。優(yōu)選地，步驟(3a)所述反應(yīng)的壓カ為常壓或負(fù)壓，反應(yīng)的壓カ優(yōu)選_0.07MPa 常壓，例如-O. 07MPa、-O. 058MPa、-O. 042MPa、-O. 032MPa、-0. 018MPa、-0. OOlMPa、-0. 002MPa等，進(jìn)ー步優(yōu)選-O. 06'0· 04MPa。此處所述壓カ的負(fù)號(hào)，表示所述壓カ為負(fù)壓，即所述壓カ為低于現(xiàn)存的大氣壓カ的壓力，負(fù)號(hào)后面的具體數(shù)值為取大氣壓為參考零點(diǎn)計(jì)算的與常壓的差值，例如意指常壓(O. OlMPa)下，將密閉容器內(nèi)的氣體抽走40%，剩余60%，與外界大氣壓的壓カ差為100*(1-0. 6) = 40kPa (即它的負(fù)壓值為_(kāi)0. 04MPa)。低壓下進(jìn)行步驟(3)可以避免大量泡沫的產(chǎn)生，同時(shí)可以降低反應(yīng)的溫度，防止焦糖化。優(yōu)選地，步驟(3a)所述的混合選自攪拌混合、超聲混合或震蕩混合中的任意I種或至少2種的組合，優(yōu)選攪拌混合。
·
作為本發(fā)明的ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明步驟(3)所述制備蔗糖脂肪酸酷的步驟為向反應(yīng)容器中按照摩爾比I :廣14的比例加入蔗糖和步驟(2)得到的脂肪酸甲酷；向反應(yīng)容器中加入O. 5 10wt%的碳酸鉀和O. ri0wt%的溴化銨樹(shù)脂；加熱攪拌2(T40min，升溫至100 140で，減壓至-O. 03MPa 常壓，反應(yīng)2 IOh停止反應(yīng)，加入混合萃取劑洗滌過(guò)濾相轉(zhuǎn)移催化劑，洗去蔗糖后脫除溶劑，真空干燥5h，制得蔗糖脂肪酸酷。對(duì)于所述混合萃取劑的選擇，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)自己掌握的專業(yè)知識(shí)或者查閱相關(guān)的文獻(xiàn)來(lái)獲得，選擇的原則是將相應(yīng)的相轉(zhuǎn)移催化劑去除，典型但非限制性的實(shí)例有所述的混合萃取劑為由こ酸こ酯和正丁醇混合的混合萃取劑，其中，こ酸こ酯和正丁醇的體積比為I : 1-1 5，優(yōu)選體積比為I : 3。尤其是當(dāng)相轉(zhuǎn)移催化劑為溴化銨負(fù)載DVB樹(shù)脂、氯化銨負(fù)載DVB樹(shù)脂等相轉(zhuǎn)移催化劑時(shí)，選擇こ酸こ酯與正丁醇作為混合溶劑，效果更好。本發(fā)明所述的提供ー種通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酯的方法的目的，優(yōu)選通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)ー種通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酷的方法包括如下步驟(I)廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理將廢棄的動(dòng)植物油脂先通過(guò)無(wú)機(jī)酸脫膠，離心分離去除膠質(zhì)；再加入堿液，在加熱攪拌條件下脫酸，分離除去水相和皂化物；通過(guò)加入活性炭和活性白土以脫色，并減壓抽真空脫味，最后過(guò)濾出去活性炭和白土，并干燥得到純凈的淺黃色油脂；(2)將預(yù)處理后的廢棄動(dòng)植物油脂和甲醇，在堿性催化劑作用下發(fā)生酯交換反應(yīng)，制得脂肪酸甲酷；(3)向反應(yīng)容器中按照摩爾比I : f 14的比例加入蔗糖和步驟(2)得到的脂肪酸甲酯；向反應(yīng)容器中加入O. 5^10wt%的碳酸鉀和O. ri0wt%的溴化銨樹(shù)脂；加熱攪拌2(T40min，升溫至10(Tl4(TC，減壓至-O. 03MPa 常壓，反應(yīng)2 IOh停止反應(yīng)，加入混合萃取劑洗滌過(guò)濾相轉(zhuǎn)移催化劑，洗去蔗糖后脫除溶劑，真空干燥5h，制得蔗糖脂肪酸酷。本發(fā)明所述的“蔗糖酷”為“蔗糖脂肪酸酷”的簡(jiǎn)稱，也就是說(shuō)，本發(fā)明中提到的“蔗糖酷”和“蔗糖脂肪酸酷”可以等價(jià)替換。本發(fā)明所述的通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酯的方法提供一種廢棄的動(dòng)植物油脂的廢物利用方法，所述方法制備得到的蔗糖酷的性能指標(biāo)需要根據(jù)所應(yīng)用的領(lǐng)域進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后才能用于相關(guān)領(lǐng)域。本發(fā)明所述方法制備得到的蔗糖酯優(yōu)選用于化工、洗滌劑、農(nóng)牧業(yè)及紡織等行業(yè)，不推薦直接用于食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域。如需要將本發(fā)明制備得到的蔗糖酷應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的法律法規(guī)，將蔗糖酯進(jìn)行全面的檢測(cè)，或進(jìn)行進(jìn)一步處理，消除其中對(duì)人健康不利的因素，才能用于這些領(lǐng)域。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果(I)選用廢棄的動(dòng)植物油脂作為原料，制備蔗糖酷，有效地降低了廢棄的動(dòng)植物油脂對(duì)環(huán)境造成的危害，減少了廢棄的動(dòng)植物油脂重回餐桌的危害；(2)選用廢棄的動(dòng)植物油脂作為原料，制備蔗糖酷，制備方法的原料易得，且大大降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)節(jié)約了資源；( 3 )反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)品色澤好；(4)選用相轉(zhuǎn)移催化劑制備蔗糖酷，產(chǎn)物純度高，制備速率快，尤其是選用固載在樹(shù)脂上的相轉(zhuǎn)移催化劑制備蔗糖酷，使得相轉(zhuǎn)移催化劑與產(chǎn)品更易于分離，不會(huì)殘留在產(chǎn)品中，解決了純化難得問(wèn)題； (5)開(kāi)辟了廢油脂和生物柴油的高質(zhì)化新途徑。


圖I是本發(fā)明所述通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酷的方法的エ藝流程圖。
具體實(shí)施例方式為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。實(shí)施例I :廢棄動(dòng)物油脂的預(yù)處理取廢棄動(dòng)植物油脂(潲水油I，顏色深黃色，酸值20. 8mgK0H/g油)200g加入500ml四ロ燒瓶中，向其中加入IOg濃度為85%的磷酸，加熱75°C，快速攪拌30min，然后移出反應(yīng)液，通過(guò)高速離心分離去除膠質(zhì)，得上層清液脫膠油；向其中加入質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈉溶液20g，升溫到90°C攪拌反應(yīng)lh，先分離除去水相，然后再離心分離去除皂化物；最后加入3%的白土和O. 5%的活性炭，80°C連續(xù)攪拌lh，并減壓抽真空；最后過(guò)濾除去活性炭和白土，并干燥得純化后的油脂，色澤淺黃，酸值1.09mgK0H/g油，計(jì)為精制油I。實(shí)施例2 廢棄動(dòng)物油脂的預(yù)處理取廢棄動(dòng)植物油脂(潲水油2，顏色深黃色，酸值25. 4mgK0H/g油)200g加入500ml四ロ燒瓶中，向其中加入IOg濃度為85%的磷酸，加熱75°C，快速攪拌30min，然后移出反應(yīng)液，通過(guò)高速離心分離去除膠質(zhì)，得上層清液脫膠油；向其中加入質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈉溶液30g，升溫到90°C攪拌反應(yīng)lh，先分區(qū)水相，然后再離心分離去除皂化物；最后加入3%的白土和O. 5%的活性炭，80°C連續(xù)攪拌lh，并減壓抽真空；最后過(guò)濾出活性炭和白土，并干燥得純化后的油脂，色澤淺黃，酸值O. 89mgK0H/g油，計(jì)為精制油2。實(shí)施例3 廢棄動(dòng)物油脂的預(yù)處理取廢棄動(dòng)植物油脂(地溝油1，顏色褐色，酸值45.8mgK0H/g油)200g加入500ml四ロ燒瓶中，向其中加入IOg濃度為85%的磷酸，加熱75°C，快速攪拌30min，然后移出反應(yīng)液，通過(guò)高速離心分離去除膠質(zhì)，得上層清液脫膠油；向其中加入質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈉溶液40g，升溫到90°C攪拌反應(yīng)lh，先分區(qū)水相，然后再離心分離去除皂化物；最后加入3%的白土和1%的活性炭，80°C連續(xù)攪拌lh，并減壓抽真空；最后過(guò)濾出活性炭和白土，并干燥得純化后的油脂，色澤淺黃，酸值I. 21mgKOH/g油，計(jì)為精制油3。 實(shí)施例4 (廢油精制處理)廢棄動(dòng)物油脂的預(yù)處理取廢棄動(dòng)植物油脂(地溝油2，顏色褐色，酸值38. 2mgK0H/g油)200g加入500ml四ロ燒瓶中，向其中加入IOg濃度為85%的磷酸，加熱75°C，快速攪拌30min，然后移出反應(yīng)液，通過(guò)高速離心分離去除皂腳，得上層清液脫膠油；向其中加入質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈉溶液30g，升溫到90°C攪拌反應(yīng)lh，先分區(qū)水相，然后再離心分離去除皂化物；最后加入3%的白土和1%的活性炭，80°C連續(xù)攪拌lh，并減壓抽真空；最后過(guò)濾出活性炭和白土，并干燥得純化后的油脂，色澤淺黃，酸值I. 19mgK0H/g油，計(jì)為精制油4。 實(shí)施例5 選取經(jīng)過(guò)預(yù)處理的廢棄動(dòng)植物油脂為原料制備脂肪酸酷在250mL四ロ燒瓶中加入預(yù)處理的廢棄的動(dòng)植物油脂150g，烷基醇30g (預(yù)處理的廢棄的動(dòng)植物油脂質(zhì)量的20wt%)，催化劑氫氧化鉀的加入量為I. 2g (預(yù)處理的廢棄的動(dòng)植物油脂質(zhì)量的O. 8wt%)，在70°C條件下酯交換反應(yīng)，2h停止，分出甘油并洗滌干燥，制得脂肪酸甲酷，脂肪酸甲酷含量96. 3% ；選取精制油I為原料，與甲醇反應(yīng)，制得脂肪酸甲酷I ;選取精制油I為原料，與こ醇反應(yīng)，制得脂肪酸こ酷2 ；選取精制油2為原料，與甲醇反應(yīng)，制得脂肪酸甲酷3 ；選取精制油2為原料，與こ醇反應(yīng)，制得脂肪酸こ酷4 ；選取精制油3為原料，與正丁醇反應(yīng)，制得脂肪酸正丁酯5 ；選取精制油3為原料，與甲醇反應(yīng)，制得脂肪酸甲酷6 ；選取精制油4為原料，與正丁醇反應(yīng)，制得脂肪酸正丁酯7。實(shí)施例6 選取脂肪酸甲酷I為原料制備蔗糖脂肪酸酷在250ml四ロ燒瓶中加入蔗糖O. 058mol，脂肪酸甲酷O. 058mol，6wt%—酸鉀，5wt%溴化銨樹(shù)脂，加熱攪拌30min，升溫至130°C，減壓-O. 05MPa,反應(yīng)6h停止反應(yīng)，加入混合萃取劑(體積比為I : 3的こ酸こ酷正丁醇)洗滌過(guò)濾相轉(zhuǎn)移催化劑，洗去蔗糖后脫除溶剤，真空干燥5小時(shí)，最終得蔗糖酷I產(chǎn)率為78. 6% ；所述溴化銨樹(shù)脂為3%交聯(lián)度PS-DVB樹(shù)脂固載三丁基溴化銨。實(shí)施例7 選取脂肪酸こ酷2為原料制備蔗糖脂肪酸酷在250ml四ロ燒瓶中加入蔗糖O. 058mol，脂肪酸こ酷O. 812mol，4wt%氫氧化鉀，3wt%溴化銨樹(shù)脂，加熱攪拌一段時(shí)間，升溫至100°C，減壓-O. 06MPa,反應(yīng)6h停止反應(yīng)，處理方法同實(shí)施例6，最終得蔗糖酯產(chǎn)率70. 2% ；所述溴化銨樹(shù)脂為3%交聯(lián)度PS-DVB樹(shù)脂固載三丁基溴化銨。
實(shí)施例8 選取脂肪酸甲酷3為原料制備蔗糖脂肪酸酷在250ml四ロ燒瓶中加入鹿糖O. 058mol,脂肪酸甲酯O. 116mol, 2wt%碳酸鉀，4wt%溴化銨樹(shù)脂，加熱攪拌30min，升溫至130°C，減壓抽真空-O. 03MPa,反應(yīng)6h停止反應(yīng)，處理方法同6，得蔗糖酯產(chǎn)率83. 6% ；所述溴化銨樹(shù)脂為3%交聯(lián)度PS-DVB樹(shù)脂固載三丁基溴化銨。實(shí)施例9:選取脂肪酸こ酷4制備蔗糖脂肪酸酷在250ml四ロ燒瓶中加入蔗糖O. 058mol，脂肪酸こ酷O. 218mol，O. 5wt%甲醇鈉， 5被％溴化銨樹(shù)脂，攪拌一段時(shí)間后，加熱至140°C，常壓下反應(yīng)2h，處理方法同實(shí)施例6，最終得蔗糖酯產(chǎn)率38% ；所述溴化銨樹(shù)脂為3%交聯(lián)度PS-DVB樹(shù)脂固載三丁基溴化銨。實(shí)施例10 :選取脂肪酸正丁酯5為原料制備蔗糖脂肪酸酷在250ml四ロ燒瓶中加入蔗糖O. 058mol，脂肪酸正丁酯O. 184mol，3wt%碳酸鉀，6wt%溴化銨樹(shù)脂，攪拌一段時(shí)間后，加熱至110°C，減壓-O. 04MPa反應(yīng)7h，處理方法同實(shí)施例6，最終得蔗糖酯的產(chǎn)率65% ； 所述溴化銨樹(shù)脂為3%交聯(lián)度PS-DVB樹(shù)脂固載三丁基溴化銨。實(shí)施例11 :選取脂肪酸甲酷6制備蔗糖脂肪酸酷在250ml四ロ燒瓶中加入蔗糖O. 058mol，脂肪酸甲酷O. 292mol，4wt%負(fù)載KF固體堿催化劑，4wt%溴化銨樹(shù)脂，低溫?cái)嚢枰欢螘r(shí)間后，升溫至125°C，減壓-O. 05MPa下反應(yīng)4h，后續(xù)處理同實(shí)施例6，最終得蔗糖酷產(chǎn)率為83. 7% ；所述溴化銨樹(shù)脂為3%交聯(lián)度PS-DVB樹(shù)脂固載三丁基溴化銨。實(shí)施例12 :選取脂肪酸正丁酯7為原料制備蔗糖脂肪酸酷在250ml四ロ燒瓶中加入蔗糖O. 058mol，脂肪酸正丁酯O. 146mol，6wt%碳酸鈉，6wt%溴化銨樹(shù)脂，低溫?cái)嚢枰欢螘r(shí)間后，升溫至130°C，減壓-O. 06MPa下反應(yīng)4h，后續(xù)處理同實(shí)施例6，最終得蔗糖酷產(chǎn)率為84. 5% ；所述溴化銨樹(shù)脂為3%交聯(lián)度PS-DVB樹(shù)脂固載三丁基溴化銨。實(shí)施例13ー種通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酷的方法，包括如下步驟(I)廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理取200g地溝油(酸值45. 8mgK0H/g油)加入500ml四ロ燒瓶中，向其中加入8g濃度為80%的磷酸和3g檸檬酸，加熱75°C，快速攪拌30min，然后移出反應(yīng)液，通過(guò)高速離心分離去除膠質(zhì)，得上層清液脫膠油；向其中加入質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈉溶液80g，升溫到90°C攪拌反應(yīng)lh，先分區(qū)水相，然后再離心分離去除皂化物；最后加入3%的白土和1%的活性炭，80°C連續(xù)攪拌lh，并減壓抽真空；最后過(guò)濾出活性炭和白土，并干燥得純化后的油脂，色澤淺黃，酸值I. 17mgK0H/g油；(2)制備脂肪酸酷在250mL四ロ燒瓶中加入預(yù)處理的廢棄的動(dòng)植物油脂150g，甲醇30g，催化劑氫氧化鉀的加入量為I. 2g，甲醇回流，在70°C條件下酯交換反應(yīng)，2h停止，分出甘油并洗滌干燥，制得脂肪酸甲酷，脂肪酸甲酷含量96. 3% ；(3)制備蔗糖脂肪酸酷在250ml四ロ燒瓶中加入蔗糖O. 058mol，脂肪酸甲酯O. 58mol,4. 2wt%碳酸鉀，O. lwt%氯化銨樹(shù)脂，加熱攪拌30min,升溫至102 V,減壓-0.07MPa，反應(yīng)IOh停止反應(yīng)，加入混合萃取劑(體積比為I : I的こ酸こ酯正丁醇)洗滌過(guò)濾相轉(zhuǎn)移催化劑，洗去蔗糖后脫除溶劑，真空干燥5h，最終得蔗糖酷產(chǎn)率為81. 3% ；所述氯化銨樹(shù)脂為2%交聯(lián)度NDA樹(shù)脂固載三丁基氯化銨。實(shí)施例14ー種通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酷的方法，包括如下步驟(I)廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理取200g地溝油(酸值45. 8mgK0H/g油)加入500ml四ロ燒瓶中，向其中加入5g濃度為99%的磷酸、2g檸檬酸和O. 5g草酸，加熱75°C，快速攪拌 30min，然后移出反應(yīng)液，通過(guò)高速離心分離去除膠質(zhì)，得上層清液脫膠油；向其中加入質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈉溶液80g，升溫到90°C攪拌反應(yīng)lh，先分區(qū)水相，然后再離心分離去除皂化物；最后加入3%的白土和1%的活性炭，80°C連續(xù)攪拌lh，并減壓抽真空；最后過(guò)濾出活性炭和白土，并干燥得純化后的油脂，色澤淺黃，酸值I. 17mgK0H/g油；(2)制備脂肪酸酷在250mL四ロ燒瓶中加入預(yù)處理的廢棄的動(dòng)植物油脂150g，甲醇30g，催化劑氫氧化鉀的加入量為I. 2g，甲醇回流，在70°C條件下酯交換反應(yīng)，2h停止，分出甘油并洗滌干燥，制得脂肪酸甲酷，脂肪酸甲酷含量96. 3% ；(3)制備蔗糖脂肪酸酷在250ml四ロ燒瓶中加入蔗糖O. 058mol，脂肪酸甲酯O. 197mol, 5. lwt%碳酸鉀，10wt%氯化銨樹(shù)脂，加熱攪拌30min,升溫至136 V,減壓-O. 002MPa,反應(yīng)7h停止反應(yīng)，加入混合萃取劑(體積比為I : 5的こ酸こ酯正丁醇)洗滌過(guò)濾相轉(zhuǎn)移催化劑，洗去蔗糖后脫除溶劑，真空干燥5h，最終得蔗糖酷產(chǎn)率為79. 4% ；所述氯化銨樹(shù)脂為10%交聯(lián)度PMA樹(shù)脂固載聚こニ醇醚。申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)エ藝設(shè)備和エ藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)エ藝設(shè)備和エ藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)エ藝設(shè)備和エ藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。申請(qǐng)人聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)エ藝設(shè)備和エ藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)エ藝設(shè)備和エ藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)エ藝設(shè)備和エ藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酷的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 (1)廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理； (2)制備脂肪酸酷； (3)制備蔗糖脂肪酸酷。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(I)所述廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理步驟包括 (Ia)加入酸，脫膠； (Ib)加入堿液脫酸,除去水和皂化物； (Ic)通過(guò)加入活性炭和/或活性白土脫色； (Id)脫味； 優(yōu)選地，所述廢棄動(dòng)植物油脂包括地溝油和/或潲水油。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在干，步驟(I)所述廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理步驟為將廢棄的動(dòng)植物油脂先通過(guò)酸脫膠，離心分離去除膠質(zhì)；再加入堿液，在加熱攪拌條件下脫酸，分離除去水相和皂化物；通過(guò)加入活性炭和活性白土以脫色，并減壓抽真空脫味，最后過(guò)濾除去活性炭和白土，并干燥得到純凈的淺黃色油脂； 優(yōu)選地，步驟(I)所述酸選自無(wú)機(jī)酸和/或草酸；所述無(wú)機(jī)酸選自磷酸、檸檬酸或硫酸中的任意I種或至少2種的組合，優(yōu)選磷酸、梓檬酸或草酸中的任意I種或至少2種的組合，進(jìn)ー步優(yōu)選磷酸，特別優(yōu)選濃度為8(T99wt%的磷酸,最優(yōu)選濃度為85wt%的磷酸。
4.如權(quán)利要求廣3之一所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述制備脂肪酸酷的方法為酯交換法制備脂肪酸酷； 優(yōu)選地，所述制備脂肪酸酷的方法為將預(yù)處理后的廢棄動(dòng)植物油脂和烷基醇，在堿性催化劑作用下發(fā)生酯交換反應(yīng)，制得脂肪酸酷； 優(yōu)選地，所述烷基醇選自C1-C6的直鏈和/或支鏈烷基醇，優(yōu)選自甲醇、こ醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇或異丁醇中的任意I種或至少2種的組合，進(jìn)ー步優(yōu)選甲醇和/或こ醇。
5.如權(quán)利要求r4之一所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述制備蔗糖脂肪酸酯的步驟為在堿性催化劑和相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下無(wú)溶劑法合成蔗糖脂肪酸酷； 優(yōu)選地，所述堿性催化劑選自碳酸鈉、碳酸鉀、甲醇鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、甲醇鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇、甲醇鈣、氧化鈣、碳酸鈣、氫化鈉、氫化鉀、負(fù)載KF固體堿催化劑或水滑石中的任意I種或至少2種的組合，優(yōu)選碳酸鉀、甲醇鈉、氫氧化鉀中的任意I種或至少2種的組合； 優(yōu)選地，所述相轉(zhuǎn)移催化劑選自季銨鹽化合物、冠醚、聚こニ醇、聚こニ醇醚或聚こニ醇酯中的任意I種或至少2種的組合，優(yōu)選季銨鹽化合物，進(jìn)ー步優(yōu)選三丁基溴化銨、三丁基氯化銨、金雞納堿季銨鹽、磷鎢雜多酸季銨鹽、聚こニ醇季銨鹽中的任意I種或至少2種的組合； 優(yōu)選地，所述相轉(zhuǎn)移催化劑固載在樹(shù)脂上，所述樹(shù)脂選自大孔吸附樹(shù)脂，優(yōu)選自DVB樹(shù)月旨、NDA樹(shù)脂、XAD樹(shù)脂、PMA樹(shù)脂或CHA樹(shù)脂中的任意I種或至少2種的組合；所述大孔吸附樹(shù)脂的交聯(lián)度為2-10% ;優(yōu)選2-5%，進(jìn)ー步優(yōu)選3% ； 進(jìn)ー步優(yōu)選地，所述相轉(zhuǎn)移催化劑為3%交聯(lián)度PS-DVB樹(shù)脂固載三丁基溴化銨。
6.如權(quán)利要求f5之一所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述制備蔗糖脂肪酸酯的步驟為 (3a)將蔗糖、步驟(2)制備得到的脂肪酸酷、堿性催化劑和相轉(zhuǎn)移催化劑加入反應(yīng)容器，混合，然后加熱進(jìn)行反應(yīng)； (3b)反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)產(chǎn)物過(guò)濾，洗滌，除去相轉(zhuǎn)移催化劑和溶剤，然后干燥，制得蔗糖脂肪酸酷。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(3a)所述蔗糖和步驟(2)制備得到的脂肪酸甲酯的摩爾比為I :廣14，優(yōu)選I : f 10，進(jìn)ー步優(yōu)選I : 1飛； 優(yōu)選地，步驟(3a)所述堿性催化劑的用量為步驟(3a)所述蔗糖和步驟(2)制備得到的脂肪酸甲酯總質(zhì)量的0. 5 10wt%,優(yōu)選I 8wt%,進(jìn)ー步優(yōu)選3 7wt% ； 優(yōu)選地，步驟(3a)所述相轉(zhuǎn)移催化劑的用量為步驟(3a)所述蔗糖和步驟(2)制備得到的脂肪酸甲酯總質(zhì)量的0. I 10wt%,優(yōu)選0. 3 9wt%,進(jìn)ー步優(yōu)選I 8wt%。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在干，步驟(3a)所述反應(yīng)的溫度為100^140 0C ； 優(yōu)選地，步驟(3a)所述反應(yīng)的時(shí)間為2 10h，優(yōu)選2 8h，進(jìn)ー步優(yōu)選2 7h ； 優(yōu)選地，步驟(3a)所述反應(yīng)的壓カ為常壓或低壓，反應(yīng)的壓カ優(yōu)選-0. 07MPa 常壓，進(jìn)一步優(yōu)選-0. 06^-0. 04MPa ； 優(yōu)選地，步驟(3a)所述的混合選自攪拌混合、超聲混合或震蕩混合中的任意I種或至少2種的組合，優(yōu)選攪拌混合。
9.如權(quán)利要求61之一所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述制備蔗糖脂肪酸酯的步驟為向反應(yīng)容器中按照摩爾比I :廣14的比例加入蔗糖和步驟(2)得到的脂肪酸酷；向反應(yīng)容器中加入0. 5 10wt%的碳酸鉀和0. ri0wt%的溴化銨樹(shù)脂；加熱攪拌2(T40min，升溫至100 140で，減壓至-0. 03MPa 常壓，反應(yīng)2 IOh停止反應(yīng)，加入混合萃取劑洗滌過(guò)濾相轉(zhuǎn)移催化劑，洗去蔗糖后脫除溶劑，真空干燥5h，制得蔗糖脂肪酸酷。
10.如權(quán)利要求1-9之一所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酷的方法包括如下步驟 (1)廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理將廢棄的動(dòng)植物油脂先通過(guò)無(wú)機(jī)酸脫膠，離心分離去除膠質(zhì)；再加入堿液，在加熱攪拌條件下脫酸，分離除去水相和皂化物；通過(guò)加入活性炭和活性白土以脫色，并減壓抽真空脫味，最后過(guò)濾出去活性炭和白土，并干燥得到純凈的淺黃色油脂； (2)將預(yù)處理后的廢棄動(dòng)植物油脂和甲醇，在堿性催化劑作用下發(fā)生酯交換反應(yīng)，制得脂肪酸甲酷； (3)向反應(yīng)容器中按照摩爾比I: f 14的比例加入蔗糖和步驟(2)得到的脂肪酸甲酷；向反應(yīng)容器中加入0. 5 10wt%的碳酸鉀和0. ri0wt%的溴化銨樹(shù)脂；加熱攪拌2(T40min，升溫至100 140で，減壓至-0. 03MPa 常壓，反應(yīng)2 IOh停止反應(yīng)，加入混合萃取劑洗滌過(guò)濾相轉(zhuǎn)移催化劑，洗去蔗糖后脫除溶劑，真空干燥5h，制得蔗糖脂肪酸酷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)廢棄的動(dòng)植物油脂制備蔗糖脂肪酸酯的方法，包括如下步驟(1)廢棄動(dòng)植物油脂的預(yù)處理；(2)制備脂肪酸酯；(3)制備蔗糖脂肪酸酯。本發(fā)明所述方法選用廢棄的動(dòng)植物油脂作為原料，制備蔗糖酯，降低了成本，降低了廢棄的動(dòng)植物油脂對(duì)環(huán)境造成的危害，減少了廢棄的動(dòng)植物油脂重回餐桌的危害；并且本發(fā)明提供的方法反應(yīng)條件溫和，所制得的產(chǎn)品色澤好。
文檔編號(hào)C07H1/00GK102827213SQ20121031883
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者李為民, 陸朝陽(yáng), 李建防, 李志鵬, 張湘輝 申請(qǐng)人:連云港正豐生物能源有限公司, 常州大學(xué)