一種抑菌型蔗糖脂肪酸酯的生產(chǎn)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抑菌型蔗糖脂肪酸酯的其生產(chǎn)方法，屬于化工領域。
【背景技術】
[0002]蔗糖脂肪酸酯(簡稱蔗糖酯)是一種性能優(yōu)良且十分安全的非離子型表面活性齊U，它作為一種世界衛(wèi)生組織，聯(lián)合國糧食組織，歐共體及日本，中國，美國等國均已批準的食品添加劑，可在食品中作為乳化劑，穩(wěn)定劑，潤濕劑，抑菌劑，在農(nóng)業(yè)中作為水果保鮮劑，農(nóng)藥助劑和植物生長助進劑。由于蔗糖酯無毒性且應用范圍廣泛，因此，它的合成和應用研究備受人們關注。
[0003]目前，蔗糖酯的工業(yè)化合成方法，大都采用酯交換方法。工業(yè)上酯合成蔗糖酯又可分為溶劑法和無溶劑法兩大類。用無溶劑法合成蔗糖酯，雖然無毒性，時間短，成本低，但反應體系中的蔗糖與脂肪酸甲酯(或乙酯)在單一脂肪酸皂體的作用下很難達到共熔，引起合成反應體系不均勻，較難達到均相水平，導致反應產(chǎn)物中蔗糖單酯以及蔗糖總酯含量不高，轉(zhuǎn)化率較低。而單酯含量高的蔗糖酯產(chǎn)品在食品，醫(yī)藥、化工等許多領域應用很廣，市場需求最大，所以極大地限制了無溶劑合成法的推廣應用。
[0004]隨著人們生活質(zhì)量的提高，人們對食品安全問題的關注日益加強。隨著人們生活質(zhì)量的提高，人們對食品安全問題的關注日益加強。對能夠抑制各種造成食品變質(zhì)的微生物的新型化合物的需求呈上升的趨勢。蔗糖酯是一種無毒，非皮膚刺激性，無嗅，無味，通用可再生的和廉價的原料進行生產(chǎn)，并可完全生物降解的新型抗菌活性衍生物。蔗糖酯中的脂肪酸鏈作為疏水基賦予了蔗糖酯表面活性劑抗菌殺蟲活性。
[0005]目前，我國抑菌性蔗糖酯尚處于初步研究階段，商業(yè)抑菌性蔗糖酯主要集中在日本，大部分用作罐裝飲料的乳化穩(wěn)定劑和抑制細菌孢子生成的抑菌劑。蔗糖酯的抑菌性能可用于容器裝飲料的抑菌劑，防止罐裝飲料的變敗，日本三菱公司生產(chǎn)的RYOTO蔗糖酯系列產(chǎn)品中P-1670、P-570型對乳飲料中的耐熱性芽孢的發(fā)芽，生育等具有很強的抑制作用，可有效的防止乳飲料的平酸性變質(zhì)。
[0006]Ferrer等報道,鹿糖月桂酸酯濃度為4mg / mL時有臘樣芽孢桿菌15 %被抑制；Habulin等發(fā)現(xiàn)蔗糖脂肪酸酯能有效地抑制蘭氏陽性菌，而對酵母菌的生長無抑制作用。Soichi等報道，含有長鏈脂肪酸殘基(>C12)的蔗糖酯能抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的形成，特別是蔗糖豆蘧單酯(C14:HLB16)和蔗糖單棕櫚酸酯(C16:HLB16)能在較低的濃度:0.001%，w / w)下顯著抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的形成，可見蔗糖酯，這個食品加工過程中的添加劑和乳化劑有望成為食品中有毒細菌抑制劑。劉巧瑜研究發(fā)現(xiàn)0.09%的蔗糖月桂單酯能有效抑制蠟狀芽孢桿菌，凝結(jié)芽孢桿菌，枯草芽孢桿菌，嗜熱芽孢桿菌，大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長。
[0007]可見，隨著對效控制食源性微生物病原菌的需要呈上升趨勢，采用安全，無毒，可生物降解，具有獨特抗菌活性的蔗糖脂肪酸酯作為食品加工過程中的保鮮劑和防腐劑有著巨大的發(fā)展前景。
[0008]從以上前人研究的成果，可知，蔗糖脂肪酸酯對微生物有抑菌效果只是蔗糖單酯，而二酯，三酯，多酯則無抑菌作用。不同的蔗糖單酯抑菌強弱也是不一樣，而且每一種蔗糖單酯只對相應一兩種微生物有抑制作用，抑菌譜都較窄，而不同蔗糖單酯組成的蔗糖酯可提供更加的寬松的環(huán)境要求和更廣的抑菌譜。這是因為利用不同的蔗糖單酯各自優(yōu)點，避開缺點，同時發(fā)揮各單體之間的協(xié)同增效作用，提高其抑菌的高效性，使產(chǎn)品在盡可能低用量情況下發(fā)揮最大的效能。
[0009]因此，要提高蔗糖酯的抑菌效果，一是要篩選出抑菌功能強的合成蔗糖酯原料，二是要生產(chǎn)合成出高含量的蔗糖單酯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明所要解決的技術問題的是利用不同的蔗糖單酯各自優(yōu)點，同時發(fā)揮各單體之間的協(xié)同增效作用，提高其抑菌的高效性，提供一種原料配方巧妙，配方含量合理，產(chǎn)品單酯含量高，產(chǎn)品產(chǎn)率高的合成抑菌型蔗糖脂肪酸酯的原料配方。
[0011]本發(fā)明所要解決的另一技術問題是提供一種工藝設計先進，工藝步驟合理，產(chǎn)品收率高，蔗糖單酯和總酯含量高，應用范圍廣的蔗糖脂肪酸酯的合成工藝方法。
[0012]本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是一種合成蔗糖脂肪酸酯的原料配方，其配方的種類及重量份如下:
[0013]蔗糖:50-400，棕櫚酸甲酯或棕櫚酸乙酯:20-40，月桂酸甲酯或月桂酸乙酯:20-40，肉豆蘧酸甲酯或肉豆蘧酸乙酯:10-20，碳酸鉀:0.8-40，蔗糖脂肪酸酯(HLB15-16):3-100。
[0014]所述的蔗糖脂肪酸酯為HLB值15-16的蔗糖棕櫚酸酯或蔗糖月桂酸酯。蔗糖脂肪酸酯是由蔗糖單酯、蔗糖雙酯、蔗糖三酯、及少量蔗糖多酯組成。根據(jù)各成分含量高低，其HLB值為I到16，蔗糖單酯含量越高，HLB值就越高，而蔗糖雙酯和蔗糖三酯含量高，HLB值就越低。HLB為15-16的蔗糖脂肪酸酯，其蔗糖單酯含量達70%。本發(fā)明強調(diào)蔗糖脂肪酸酯的抑菌性，而只有蔗糖單酯具有抑菌性。采用HLB為15-16的蔗糖棕櫚酸酯或蔗糖月桂酸酯作為乳化劑有以下優(yōu)點:①這兩種物質(zhì)已商品化，有利于生產(chǎn)其單酯含量高；③其成分和所合成的蔗糖脂肪酸酯一致；④在產(chǎn)品純化時，其仍然留在產(chǎn)品中，可提高產(chǎn)品單酯含量。
[0015]本發(fā)明為了解決上述問題，通過裝置有高速剪切分散乳化均質(zhì)機的反應釜，采用無溶劑法合成抑菌型蔗糖脂肪酸酯。其工藝步驟為:
[0016]①、將棕櫚酸甲酯或棕櫚酸乙酯、月桂酸甲酯或月桂酸乙酯、肉豆蘧酸甲酯或肉豆蘧酸乙酯加入裝有高速剪切分散乳化均質(zhì)器的反應釜，用電或蒸汽加熱到60-100°C ；
[0017]②、然后在攪拌下加入蔗糖脂肪酸酯，再加入碳酸鉀，攪拌均勻，最后加入蔗糖，開動高速剪切乳化機至反應結(jié)束；
[0018]③、升溫反應溫度110_160°C，同時維持真空度在500-5000Pa，反應50-360分鐘，
得到蔗糖脂肪酸酯粗產(chǎn)品；
[0019]④、將蔗糖脂肪酸酯粗產(chǎn)品經(jīng)水洗，有機溶劑萃取并去除皂體及催化劑等雜質(zhì)，得到蔗糖脂肪酸酯純化產(chǎn)品。
[0020]本發(fā)明同現(xiàn)有技術比具有以下優(yōu)點及成果:1.本發(fā)明采用了三種脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯經(jīng)一定配比組合而合成蔗糖酯，三種不同蔗糖脂肪酸單酯同時起作用，對環(huán)境的適應性大大增強,拓寬了抗菌譜,提高了蔗糖酯的抑菌能力。2.通過高剪切分散乳化均質(zhì)器的高速剪切乳化作用，加速物料的混合，短時間內(nèi)達到微乳狀態(tài)，使蔗糖脂肪酸酯合成體系反應更加均勻，能很快地達到共熔狀態(tài)，提高反應速度，縮短反應時間，有效地提高反應產(chǎn)物蔗糖脂肪酸酯的轉(zhuǎn)化率以及產(chǎn)物中蔗糖單酯和總酯的含量，從而提高了蔗糖酯的抑菌能力。3.以蔗糖脂肪酸酯代替脂肪酸鉀為乳化劑，解決了產(chǎn)品純化難的問題。
[0021]具體實施方法
[0022]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋并不局限于以下實施例。
[0023]實施例1:
[0024]在