CN111635306A - 一种芥酸复合稳定剂及制备稳定芥酸的方法 - Google Patents

一种芥酸复合稳定剂及制备稳定芥酸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种芥酸复合稳定剂及制备稳定芥酸的方法，涉及芥酸技术领域。本发明提供的芥酸复合稳定剂，包括独立分装的乙二胺四乙酸钠盐溶液、次磷酸钠溶液和聚二甲基硅氧烷。本发明提供的芥酸复合稳定剂中，乙二胺四乙酸钠盐、次磷酸钠和聚二甲基硅氧烷三者的协同作用，起到延缓、抑制或阻断芥酸的氧化过程的进行，从而提高芥酸产品的品质、热稳定性和储存稳定性。

Description

一种芥酸复合稳定剂及制备稳定芥酸的方法
技术领域
本发明涉及芥酸技术领域，具体涉及一种芥酸复合稳定剂及制备稳定芥酸的方法。
背景技术
芥酸是一种从天然植物油(菜籽油)中分离提取的长链脂肪酸，其来源于纯天然、产品绿色环保，且具有可再生可持续性，是一种十分重要的油脂精细化学品。芥酸中含有双键，属于烯烃类化合物，在光、热、氧和变价金属离子等的作用下会发生自由基链式反应产生自动氧化，引起变色变味，甚至碘值和酸值发生变化，影响产品的推广应用和高附加值的显现。因此，避免芥酸自动氧化，提高其稳定性具有十分重要的意义。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种芥酸复合稳定剂及制备稳定芥酸的方法。本发明提供的芥酸复合稳定剂能够显著提高芥酸的热稳定性和储存稳定性。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种芥酸复合稳定剂，包括独立分装的乙二胺四乙酸钠盐溶液、次磷酸钠溶液和聚二甲基硅氧烷。
优选的，所述乙二胺四乙酸钠盐溶液的质量百分浓度为15～25％。
优选的，所述次磷酸钠溶液的质量百分浓度为40～60％。
优选的，所述乙二胺四乙酸钠盐溶液中的乙二胺四乙酸钠盐、次磷酸钠溶液中的次磷酸钠和聚二甲基硅氧烷的质量比为(3～9)：(5～30)：(5～12)。
优选的，所述乙二胺四乙酸钠盐溶液和次磷酸钠溶液中的溶剂独立地包括醇类溶剂或水。
本发明还提供了一种制备稳定芥酸的方法，包括以下步骤：将芥酸加热，得到液体芥酸；将所述液体芥酸与上述技术方案所述的芥酸复合稳定剂混合真空脱气脱水，得到稳定芥酸。
优选的，所述加热的温度为40～60℃。
优选的，所述混合的顺序为将乙二胺四乙酸钠盐和次磷酸钠第一混合，得到第一混合物料；将所述第一混合物料与液体芥酸第二混合，得到第二混合物料；将所述第二混合物料与聚二甲基硅氧烷第三混合。
优选的，所述芥酸和乙二胺四乙酸钠盐的质量比为1：(0.003％～0.009％)。
优选的，所述真空脱气脱水的温度为100～120℃，时间为30～120min。
本发明提供了一种芥酸复合稳定剂，包括独立分装的乙二胺四乙酸钠盐溶液、次磷酸钠溶液和聚二甲基硅氧烷。本发明提供的芥酸复合稳定剂中，乙二胺四乙酸钠盐、次磷酸钠和聚二甲基硅氧烷三者的协同作用，起到延缓、抑制或阻断芥酸氧化过程的进行，从而提高芥酸产品的品质、热稳定性和储存稳定性。
本发明提供的稳定芥酸的方法，操作简单，成本低，适宜工业化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种芥酸复合稳定剂，包括独立分装的乙二胺四乙酸钠盐溶液、次磷酸钠溶液和聚二甲基硅氧烷。
在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
在本发明中，所述乙二胺四乙酸钠盐溶液的质量百分浓度优选为15～25％，更优选为16～23％，最优选为18～20％；所述乙二胺四乙酸钠盐溶液中的溶剂优选包括醇类溶剂或水；所述醇类溶剂优选包括乙醇。
在本发明中，所述次磷酸钠溶液的质量百分浓度优选为40～60％，更优选为45～55％，最优选为50～55％；所述次磷酸钠溶液中的溶剂优选包括醇类溶剂或水；所述醇类溶剂优选包括乙醇。
在本发明中，所述乙二胺四乙酸钠盐溶液中的乙二胺四乙酸钠盐、次磷酸钠溶液中的次磷酸钠和聚二甲基硅氧烷的质量比优选为(3～9)：(5～30)：(5～12)，更优选为(4～8)：(8～28)：(6～11)，最优选为(5～7)：(10～25)：(7～10)。
本发明提供的芥酸复合稳定剂中，乙二胺四乙酸钠盐、次磷酸钠和聚二甲基硅氧烷三者的协同作用，起到延缓、抑制或阻断芥酸氧化过程的进行，从而提高芥酸产品的品质、耐热稳定性和存储稳定性。
本发明还提供了一种制备稳定芥酸的方法，包括以下步骤：将芥酸加热，得到液体芥酸；将所述液体芥酸与上述技术方案所述的芥酸复合稳定剂混合真空脱气脱水，得到稳定芥酸。
在本发明中，所述加热的温度优选为40～60℃，更优选为45～55℃，最优选为50～55℃。本发明将芥酸加热至液体状态后能够与芥酸复合稳定剂混合均匀，从而提高芥酸的质量、热稳定性和储存稳定性。
在本发明中，所述混合的方式优选为搅拌混合，本发明对于所述搅拌混合的速度和时间没有特殊限定能够将原料混合均匀即可。在本发明中，所述混合的顺序优选为将乙二胺四乙酸钠盐溶液和次磷酸钠溶液第一混合，得到第一混合物料；将所述第一混合物料与液体芥酸第二混合，得到第二混合物料；将所述第二混合物料与聚二甲基硅氧烷第三混合。本发明对于所述第一混合的时间没有特殊限定，能够将乙二胺四乙酸钠盐和次磷酸钠混合均匀即可。在本发明中，所述第二混合的时间优选为90～120min，更优选为60～80min；所述第三混合的时间优选为60～120min，更优选为70～90min。
在本发明中，所述芥酸、乙二胺四乙酸钠盐、次磷酸钠和聚二甲基硅氧烷的质量比优选为1：(0.003％～0.009％)：(0.005％～0.030％)：(0.005％～0.012％)，更优选为1：(0.004％～0.008％)：(0.010％～0.025％)：(0.006％～0.011％)，最优选为1：(0.005％～0.007％)：(0.015％～0.020％)：(0.08％～0.010％)。在本发明中，所述乙二胺四乙酸钠盐、次磷酸钠和聚二甲基硅氧烷的用量少，三者配合，通过协同作用能够延缓、抑制或阻断芥酸体系内物质氧化过程的进行，提高芥酸的质量、热稳定性和储存稳定性。
在本发明中，所述真空脱气脱水的温度优选为100～120℃，更优选为105～115℃，最优选为108～110℃；所述真空脱气脱水的时间优选为30～120min，更优选为35～90min，更优选为35～50min。在本发明中，所述真空脱气脱水的作用是脱除其中水、空气和低滞物。
所述真空脱气脱水后，本发明优选还包括将所述真空脱气脱水水后的体系冷却至40～60℃后过滤，将所得液体组分进行密封保存。本发明对于所述冷却的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的冷却方式即可，具体如自然冷却；所述冷却后的温度优选为35～45℃，更优选为38～42℃，最优选为40℃。在本发明中，所述过滤的目的是除去机械杂质。在本发明中，所述密封保存隔绝空气。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将20g乙二胺四乙酸钠盐和80g去离子水混合后加热至乙二胺四乙酸钠盐溶解，得到20wt％的乙二胺四乙酸钠盐溶液，密封储存备用；
将50g次磷酸钠和50g去离子水混合后加热至次磷酸钠溶解，得到50wt％的次磷酸钠溶液，密封储存备用；
复合稳定剂组成：乙二胺四乙酸钠盐溶液(1.5g，20wt％)、次磷酸钠溶液(3.2g，50wt％)和聚二甲基硅氧烷(0.8g)。
将乙二胺四乙酸钠盐溶液(1.5g，20wt％)和次磷酸钠溶液(3.2g，50wt％)搅拌混合，得到第一混合物料；将芥酸(10kg)置于20L反应釜中，在真空状态下加热至50℃，得到液体芥酸；在所述液体芥酸中加入第一混合物料搅拌混合60min，加入聚二甲基硅氧烷(0.8g)搅拌混合75min，然后升温至115℃真空脱气脱水50min，冷却至40℃后过滤，将所得液体组分进行包装密封保存，得到高稳定芥酸产品。
实施例2
复合稳定剂组成：乙二胺四乙酸钠盐溶液(3g，20wt％)、次磷酸钠溶液(1.8g，50wt％)和聚二甲基硅氧烷(0.9g)。
将乙二胺四乙酸钠盐溶液(3g，20wt％)和次磷酸钠溶液(1.8g，50wt％)搅拌混合，得到第一混合物料；将芥酸(10kg)置于20L反应釜中，在真空状态下加热至55℃，得到液体芥酸；在所述液体芥酸中加入第一混合物料搅拌混合70min，加入聚二甲基硅氧烷(0.9g)搅拌混合80min，然后升温至110℃真空脱气脱水40min，冷却至50℃后过滤，将所得液体组分进行包装密封保存，得到高稳定芥酸产品。
实施例3
复合稳定剂组成：乙二胺四乙酸钠盐溶液(2.5g，20wt％)、次磷酸钠溶液(2.4g，50wt％)和聚二甲基硅氧烷(0.5g)。
将乙二胺四乙酸钠盐溶液(2.5g，20wt％)和次磷酸钠溶液(2.4g，50wt％)搅拌混合，得到第一混合物料；将芥酸(10kg)置于20L反应釜中，在真空状态下加热至60℃，得到液体芥酸；在所述液体芥酸中加入第一混合物料搅拌混合80min，加入聚二甲基硅氧烷(0.5g)搅拌混合90min，然后升温至105℃真空脱气脱水35min，冷却至60℃后过滤，将所得液体组分进行包装密封保存，得到高稳定芥酸产品。
对比例1
按照实施例1的方法制备，与实施例1的区别在于不加入乙二胺四乙酸钠盐溶液。
对比例2
按照实施例1的方法制备，与实施例1的区别在于不加入次磷酸钠溶液。
对比例3
按照实施例1的方法制备，与实施例1的区别在于不加入聚二甲基硅氧烷。
耐热稳定性测测试：测试常规芥酸、实施例1～3和对比例1～3制备的高稳定芥酸体系分别在常温、185℃下加热2h以及205℃下加热2h条件下后色泽、酸值和碘值，测试结果如表1所示：
实施例1～3和对比例1～3制备的高稳定芥酸体系的性能测试结果
Figure BDA0002536401120000051
Figure BDA0002536401120000061
由表1可知，常温条件下，制备的高稳定芥酸体系的色泽值降低，酸值变化不大，碘值显著降低。185℃条件下加热2h后，芥酸的色泽值>500Hazen，变为红色；而本发明制备的高稳定芥酸体系芥酸体系的色泽值仅为115～130Hazen，酸值和碘值相比于常规芥酸稍有提高。205℃条件下加热2h后，芥酸色泽值>500Hazen，变为深红色；而制备的高稳定芥酸体系的色泽值仅为130～135Hazen，酸值和碘值相比于常规芥酸稍有提高。说明，本发明提供的复合芥酸稳定剂能够显著提高芥酸的热稳定性。
储存稳定性测试：常规芥酸、实施例1～3和对比例1～3制备的高稳定芥酸体系常温下储存3个月和6个月的储存稳定性测试结果如表2所示：
储存稳定性测试结果
Figure BDA0002536401120000062
由表2可知，本发明制备的高稳定芥酸体系在常温条件下储存6个月后，芥酸体系的色泽值为51～55Hazen，色泽值低，颜色为白色且无异味，说明，本发明提供的复合芥酸稳定剂能够显著提高芥酸的储存稳定性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种芥酸复合稳定剂，其特征在于，包括独立分装的乙二胺四乙酸钠盐溶液、次磷酸钠溶液和聚二甲基硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的芥酸复合稳定剂，其特征在于，所述乙二胺四乙酸钠盐溶液的质量百分浓度为15～25％。
3.根据权利要求1所述的芥酸复合稳定剂，其特征在于，所述次磷酸钠溶液的质量百分浓度为40～60％。
4.根据权利要求1～3任一项所述的芥酸复合稳定剂，其特征在于，所述乙二胺四乙酸钠盐溶液中的乙二胺四乙酸钠盐、次磷酸钠溶液中的次磷酸钠和聚二甲基硅氧烷的质量比为(3～9)：(5～30)：(5～12)。
5.根据权利要求1～3任一项所述的芥酸复合稳定剂，其特征在于，所述乙二胺四乙酸钠盐溶液和次磷酸钠溶液中的溶剂独立地包括醇类溶剂或水。
6.一种制备稳定芥酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：将芥酸加热，得到液体芥酸；将所述液体芥酸与权利要求1～5任一项所述的芥酸复合稳定剂混合真空脱气脱水，得到稳定芥酸。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述加热的温度为40～60℃。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述混合的顺序为将乙二胺四乙酸钠盐溶液和次磷酸钠溶液第一混合，得到第一混合物料；将所述第一混合物料与液体芥酸第二混合，得到第二混合物料；将所述第二混合物料与聚二甲基硅氧烷第三混合。
9.根据权利要求6或8所述的方法，其特征在于，所述芥酸和乙二胺四乙酸钠盐的质量比为1：(0.003％～0.009％)。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述真空脱气脱水的温度为100～120℃，时间为30～120min。
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