固体碱催化剂催化制备单甘酯的研究

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单甘酯(monoacylglycerols, MAGs)在食品和化妆品领域的应用不断扩大。为提高一次反应MAGs含量,本研究合成新型催化剂催化植物油与甘油反应制备MAGs,采用单因素实验进行条件优化。(1)合成甘油钠碱性催化剂,以MAGs含量为标准,对催化反应条件进行优化,确定甘油钠催化大豆油甘油解最佳条件为:反应温度175℃,甘油解反应时间2h,甘油钠催化剂添加量为油重的2.4wt%,底物摩尔比(大豆油:甘油)1:4,MAGs含量可达53.1%。(2)制备了新型固体碱催化剂碳酸钾负载氧化铝K2CO3/Al2O3,通过XRD和IR表征了催化剂的特性。通过设计正交试验,得到的最优催化大豆油甘油解反应条件是:反应温度210℃,反应时间1.5h,K2CO3/Al2O3添加量(油重)0.8wt%,底物摩尔比(大豆油:甘油)1:3。验证试验得到MAGs含量达到58.3%。(3)利用单因素实验方式优化碳酸钾负载水滑石K2CO3/HT催化氢化棕榈油(fully hydrogenated palm oil, FHPO)与甘油进行甘油解反应制备MAGs工艺条件,得到的选定条件是底物质量比FHPO:甘油是5:2,甘油解反应温度200℃,反应时间2h以及0.8wt%(油重)K2CO3/HT催化剂添加量,此条件下MAGs含量可达46.8%。(4)通过不同的催化剂Pricat-Ni (9908,9920)催化氢化玉米油(corn oil, CO),氢化会在很大程度上改善油脂及其MAGs产品的晶体形态,改善它们的物理特性,提高油脂及其制品的熔点和氧化稳定性特性,未经过氢化的CO MAGs产品也可以通过添加商用抗氧化剂的方式来提高MAGs产品的氧化稳定性。(5)采用二级分子蒸馏纯化MAGs产品,粗甘油酯在I级分子蒸馏(140℃)除去游离脂肪酸(free fatty acids, FFA)和甘油;在II级分子蒸馏(190℃)纯化MAGs,得到纯度为90.0%以上的MAGs产品。
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