蔗糖酯的合成研究毕业论文

蔗糖酯的合成常用的有溶剂法、无溶剂法和微生物法。目前合成蔗糖酯的溶剂除DMF(二甲基甲酰胺)外,常用的溶剂还有DMSO(二甲亚砜)、二甲苯、丙二醇和水等。无溶剂法即不使用任何溶剂,直接用蔗糖、脂肪酸甲酯和钠皂进行酯交换反应。无溶剂法又分为熔融法、相溶法和非均相法。随着生物工程技术的发展,人们发现微生物如根霉、肠杆菌、曲霉、假单胞菌、色杆菌、念珠菌、粘液菌和青霉属的脂肪酶,可以催化蔗糖和脂肪酸反应生成蔗糖酯 。

用于蔬菜保鲜蔗糖酯(蔗糖酯肪酸酯sucrose esters,SE)是引人注目的一种表面活性剂，其良好的表面性能和广泛的适用范围受到了人们的欢迎，日本、美国、欧洲共同体各国、联合国粮农组织(FAO)及世界卫生组织(WHO)等均已批准蔗糖酯为一种食品添加剂。国际上为了适应工业化生产的低成本、无毒性产品的需要，蔗糖酯的合成方法和工艺路线在不断改进和发展。在合成中要解决蔗糖和脂肪酸酯在反应体系中的溶解度、熔点及比重等的差异问题，运用DMF等溶剂法虽能解决这一问题，但DMF有毒，最终产物免不了残留有毒溶剂。后国外运用的无溶剂法，由于反应温度高，使蔗糖极易结块焦化，使反应不易进行，得率低，且产品质量不能得到保证。后有人进行改进，在反应中加入皂体，虽然提高了原料的相溶性，但体系仍处于非均相体系中，使反应仍不能进行完全。用于糖果生物表面活性剂是用生物工程手段来研制的一种新型无毒、高效的表面活性剂，它具有良好的乳化、增溶、润湿、保鲜等功能，在许多化学反应中加入少量的生物表面活性剂，能使反应物增溶、乳化，使反应体系成为均相。中国研究组从20世纪80年代起就合成了各种性能表面活性剂，如生物表面活性剂:槐糖酯、鼠李糖脂及海藻糖酯等，中国研究组根据以往合成表面活性剂的经验，在蔗糖酯合成中加入生物表面活性剂，使反应体系达到均相，并对反应中的诸因素，如压力、温度、时间、催化剂种类及加入量等作了系统研究。通过控制不同的反应条件，使反应体系成为均相，在不高的温度下使蔗糖与脂肪酸酯能完全进行反应，使产品的转化率及质量得到保证。在工业化生产中，反应产物中蔗糖酯的含量达到55%-60%，在分离纯化工艺中采用了混合溶剂分离法使蔗糖酯合成达到国际先进水平。中国研究组选用从食用油脂制备脂肪酸乙酯或甲酯，再由脂肪酸酯、催化剂包括生物表面活性剂与蔗糖等在减压条件下进行酯交换反应合成蔗糖酯。本项目的关键是添加了生物表面活性剂作为无溶剂法合成蔗糖酯的均相催化剂，使亲水性的蔗糖与亲油性的脂肪酸酯在反应体系中达到均相，使反应能够顺利进行，提高了蔗糖酯的得率并使原料蔗糖不易焦化，保证了产品质量。