聚甘油-2 油酸酯的制备

概述

作为甘油脂肪酸酯系列产品中的聚甘油酯（PGFE），聚甘油-2 油酸酯的乳化性能比单甘油酯优越得多，原因就在于聚甘油酯有更多亲水性羟基；且其亲水性随甘油聚合度增加而增强，亲油性随脂肪酸烷基不同而不同，所以通过改变聚甘油聚合度（2-10聚）、脂肪酸种类（油酸、硬脂酸、月桂酸、辛癸酸、乳酸）及酯化度，可得到一系列HLB值（1～20），从亲油性到亲水性不同性能的聚甘油酯产品， 以适于各种特殊用途。

制备^[1,2]

(1)把含油酸的脂肪酸混合物和尿素溶解于有机溶剂之后,进行冷却,将析出的结晶分离除去。(2)部分溶化的有机溶剂溶液中脂肪酸混合物,通过再结晶、过滤,得到结晶。(3)将得到的结晶进行酸解,得到精油酸。把缩水甘油加入精制的油酸中,或者用聚甘油使该油酸酯化,或者使该油酸和聚甘油进行脱水反应。

上述工序(l)是友了从含有油酸的脂肪酸混合物中除去C16。以上的高碳饱和脂肪酸和比油酸碳数高的单不饱和脂肪酸。在得到的有机溶剂溶液中必然还残存少量尿素,用该有机溶剂溶液再进行工序(2),因残留尿素和油酸的酸性盐形成加成物而生成坚硬的晶体,部分溶化的脂肪酸混合物通过再结晶,结晶状态改善,得到的结晶容易过滤,可以高效去除亚油酸等的多不饱和脂肪酸、比油酸碳数低的单不饱和脂肪酸、低碳饱和脂肪酸以及其它杂质,得到高纯度的油酸。作为原料使用的脂肪酸混合物,只要含有油酸,都可使用,如橄榄油、芝麻油、米糠油、大豆油、茶籽油等,每种油脂水解得到的脂肪酸或它们的混合物都能使用。市售的含杂质的油酸也能作原料。当然,原料油酸含量越高,得到的油酸纯度越离。

工序(l)使用的有机落剂是甲醉、乙醉、正丙醉、异丙醇等低碳醉和以它们为主要成分的混合溶剂,有机溶剂的用量一律取决于原料脂肪酸的组成,要求达到的纯度和收率、重复结晶的预定次数等,以原料脂肪酸的。5~10倍为好,如果低于0.5倍,分离效果降低,若高于10倍,脂肪酸浓度降低,制备效率降低,也是不利的。尿素的用量应由原料脂肪酸的组成、产品所要求的纯度和收率、结晶温度、溶剂量等决定,以原料脂肪酸中含有的c;。以上的饱和脂肪酸和比油酸碳数高的单不饱和脂肪酸总重量的3一50倍为好。如果低于3倍,以上的饱和脂肪酸和比油酸碳数高的单不饱和脂肪酸的去除不完全,如果高于50倍,油酸收率降低。

具体实施方法：

在40kg甲醇中加入12.42kg尿素,加热溶解后,在50C加入藏红花油的蒸馏脂肪酸10kg,加热溶解,然后搅拌,冷却到10C,生成的结晶离心过滤,得到滤液52. 12kg(含脂肪酸6. 52kg,酸价198. 5,含尿素2. 32kg)。在该滤液中加入含415g氢氧化钠(当量数是含脂肪酸的45%)的水溶液5. 76kg ,溶解,搅拌并冷却到一7C,过滤后,得到4. 27kg油酸的酸性盐结晶(含酸性盐3. 7kg),在该结晶中加入含930g 磷酸(当量数为酸性盐的1. 5倍)的水溶液18.56kg.加热、酸解,得到的油层用0.5wt%的柠檬酸水溶液充分洗净后脱水,得到3. 56kg油酸。

称取精制油酸282g(1mol),加氢氧化钾3g,加热到120C ,用氮气进行置换，然后,在110~130C、5kg/cm2压力下与320g(4.3mol)缩水甘油反应5h,馏去未反应的缩水甘油,冷却到70C,用磷酸中和。先加热到120C,再维持110~ 130C,在小于10mmHg的压力下脱水,将生成的盐过滤，得到550g聚甘油-2 油酸酯。

主要参考资料

[1] 万分龙, 滕英来, 汪勇, 李爱军, & 张宁. (2015). 二聚甘油亚油酸酯的分离纯化及其性质分析. 现代食品科技(1), 59-64.

[2] 刘顺勇, & 白岳来. . W/O/W体系的中药美白祛斑乳液面膜及其制备方法.