RU2651268C1 - Способ получения эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел - Google Patents
Способ получения эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651268C1 RU2651268C1 RU2016149545A RU2016149545A RU2651268C1 RU 2651268 C1 RU2651268 C1 RU 2651268C1 RU 2016149545 A RU2016149545 A RU 2016149545A RU 2016149545 A RU2016149545 A RU 2016149545A RU 2651268 C1 RU2651268 C1 RU 2651268C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyglycerol
- fatty acids
- esters
- vegetable oils
- oil
- Prior art date
Links
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 title claims abstract description 89
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 title claims abstract description 89
- 229920000223 polyglycerol Polymers 0.000 title claims abstract description 87
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 title claims abstract description 28
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 title claims abstract description 22
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 14
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N sodium methoxide Substances [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims abstract description 6
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 claims abstract 3
- 239000004165 Methyl ester of fatty acids Substances 0.000 claims description 8
- -1 fatty acids esters Chemical class 0.000 abstract description 39
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 abstract description 22
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 abstract description 10
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 abstract description 10
- 241001133760 Acoelorraphe Species 0.000 abstract description 7
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 abstract description 7
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 abstract description 7
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 abstract description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 25
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 25
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 20
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 20
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 20
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 16
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 11
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 11
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical class [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 10
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 10
- 208000016444 Benign adult familial myoclonic epilepsy Diseases 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 208000016427 familial adult myoclonic epilepsy Diseases 0.000 description 6
- ZGNITFSDLCMLGI-UHFFFAOYSA-N flubendiamide Chemical compound CC1=CC(C(F)(C(F)(F)F)C(F)(F)F)=CC=C1NC(=O)C1=CC=CC(I)=C1C(=O)NC(C)(C)CS(C)(=O)=O ZGNITFSDLCMLGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000208818 Helianthus Species 0.000 description 5
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 5
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 5
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 3
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 2
- 229940105990 diglycerin Drugs 0.000 description 2
- GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N diglycerol Chemical compound OCC(O)COCC(O)CO GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical class CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 102000011632 Caseins Human genes 0.000 description 1
- 108010076119 Caseins Proteins 0.000 description 1
- 241001340526 Chrysoclista linneella Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960000411 camphor oil Drugs 0.000 description 1
- 239000010624 camphor oil Substances 0.000 description 1
- 239000000828 canola oil Substances 0.000 description 1
- 235000019519 canola oil Nutrition 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940021722 caseins Drugs 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 235000010037 flour treatment agent Nutrition 0.000 description 1
- 239000000118 hair dye Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000002674 ointment Substances 0.000 description 1
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000000829 suppository Substances 0.000 description 1
- 229940042055 systemic antimycotics triazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- VLLMWSRANPNYQX-UHFFFAOYSA-N thiadiazole Chemical compound C1=CSN=N1.C1=CSN=N1 VLLMWSRANPNYQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/03—Preparation of carboxylic acid esters by reacting an ester group with a hydroxy group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
- C08G65/48—Polymers modified by chemical after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
- C11C3/04—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
- C11C3/10—Ester interchange
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области органической химии и химии поверхностно-активных веществ, а именно к способу получения сложных эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел (подсолнечного, соевого, пальмового, гидрогенизированного пальмового и кокосового), которые проявляют свойства эмульгаторов и могут найти применение в пищевой и косметической продукции. Способ получения эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел характеризуется тем, что осуществляют взаимодействие полиглицерина со средней степенью полимеризации равной 5 (значение гидроксильного числа равно 1169±50 мг КОН/г, показатель преломления 1,4890-1,4905) и смеси метиловых эфиров жирных кислот растительных масел формулы RCOOCH3, где R - остатки жирных кислот растительных масел (подсолнечного, соевого, пальмового, гидрогенизированного пальмового и кокосового), содержащие от 6 до 22 атомов углерода и до 3 двойных связей, при мольном соотношении реагентов полиглицерин:метиловые эфиры жирных кислот (МЭЖК) = 1:1; 1:2; 1:3,5; 1:7, выдерживанием смеси полиглицерина и МЭЖК без растворителя при перемешивании в вакууме 300 мбар при температуре 150°С в течение 2 часов, последующим добавлением катализатора - метилата натрия в количестве 0,4-0,6% от общей массы загрузки и выдерживанием реакционной массы при перемешивании и при температуре 230°С в вакууме 70 мбар в течение 6-8 часов с удалением выделяющегося метанола. Технический результат заключается в получении сложных эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел простым и технологичным способом без растворителя. 1 табл., 12 ил., 20 пр.
Description
Изобретение относится к области органической химии и химии поверхностно-активных веществ, а именно к способу получения сложных эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел (подсолнечного, соевого, пальмового, гидрогенизированного пальмового и кокосового), которые проявляют свойства эмульгаторов и могут найти применение в пищевой и косметической продукции.
На основе эфиров жирных кислот получают различные классы поверхностно-активных веществ, используемых во многих отраслях промышленности в качестве эффективных эмульгаторов, загустителей, пластификаторов и структурообразователей.
Сложные эфиры полиглицерина широко используются в пищевой промышленности в качестве аэраторов, структурных модификаторов, кондиционеров для теста, антивспенивателей, антиразбрызгивателей и в непищевой отрасли: в фармацевтической промышленности (мази, кремы, свечи); в косметической продукции в (кремы, лосьоны, краски для волос); в текстильной промышленности и т.д. [RU 2244427 (2005 г.); Saitou K. [et al] J. Am. Oil. Chem. Soc. 2014 r. V. 91. P. 1087-1089; Corma A., Iborra S., Velty A. Chem. Rev. 2007 г. V. 107: P. 2411-2502]. Такие эфиры могут быть получены непосредственным взаимодействием полиола и жирной кислоты в присутствии кислотных [ЕР 0582246 (1994 г.), JPH 0578279 (1993 г.), US 5424469 (1995 г.)] или основных катализаторов [ЕР 0758641 (1997 г.), JPH 08217725 (1996 г.)].
Известен способ получения преимущественно линейных эфиров полиглицерина и жирных кислот, обладающих улучшенными качественными характеристиками, основанный на проведении реакции полимеризации глицерина и последующей этерификации в присутствии соединений кальция, в частности - гидроксида кальция [WO 0236534 (2002 г.)].
Способы получения сложных эфиров полиглицерина и жирных кислот из триглицеридов включают процесс переэтерификации соответствующих растительных масел полиглицерином при температуре от 200°С до 270°С в присутствии основного катализатора в инертной атмосфере при пониженном давлении [ЕР 0070080 (1983 г.), CN 104531365 (2015 г.)]. К недостаткам данных методов можно отнести использование только пальмового или гидрогенизированного масел.
Способ, описанный в патенте [CN 102559390 (2013)], позволяет получать эфиры полиглицерина на основе камфорного масла, однако в данном случае необходимо проведение предварительной стадии омыления триглицеридов до жирных кислот, что усложняет технологический процесс. Особенностью заявленного метода является использование твердофазного катализатора на основе оксида алюминия.
Способ получения эфиров полиглицерина, обладающих улучшенными поверхностно-активными свойствами раскрыт в патенте [CN 105753660 (2016)]. Предлагаемое решение основано на взаимодействии моно- или диглицеридов с глицидоловым эфиром при 110-180°С в инертной атмосфере с использованием твердофазного катализатора и последующим удалением избытка глицидола. К недостаткам данного способа можно отнести использование дорогостоящих эпоксидированных производных.
Также известен наиболее близкий по решаемой задаче способ получения эфиров полиглицерина и жирных кислот, обладающих эмульгирующими свойствами [FR 2972191 (2012 г.)], взаимодействием диглицерина и метиловых эфиров жирных кислот рапсового масла, который выбран в качестве прототипа. Способ основан на переэтерификации метиловых эфиров жирных кислот рапсового масла диглицерином в присутствии гидроксидов натрия или калия в качестве катализатора. К недостаткам данного метода можно отнести длительность проведения процесса, а также ограниченный спектр получаемых эфиров (моно- и диэфиры диглицерина жирных кислот рапсового масла).
Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения эфиров полиглицерина со средней степенью полимеризации равной 5 и жирных кислот растительных масел формулы I, представленной на фигуре 1, позволяющего осуществить синтез целевых продуктов из метиловых эфиров жирных кислот природного происхождения (в том числе жирных кислот подсолнечного, соевого, пальмового, гидрогенизированного пальмового и кокосового масел) и полиглицерина с различной степенью этерификации и широким спектром значений гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ).
Технический результат заключается в получении сложных эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел простым и технологичным способом из полиглицерина со средней степенью полимеризации равной 5 и смеси метиловых эфиров жирных кислот растительных масел при нагревании (температура реакции 150-230°С) без растворителя в вакууме 300-70 мбар с добавлением метилата натрия в качестве катализатора.
Технический результат достигается взаимодействием полиглицерина со средней степенью полимеризации, равной 5 (значение гидроксильного числа равно 1169±50 мг КОН/г, показатель преломления 1,4890-1,4905), и смеси метиловых эфиров жирных кислот растительных масел формулы RCOOCH3, где R - остатки жирных кислот растительных масел (подсолнечного, соевого, пальмового, гидрогенизированного пальмового и кокосового), содержащие от 6 до 22 атомов углерода и до 3 двойных связей, при мольном соотношении реагентов полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот (МЭЖК) = 1:1; 1:2; 1:3,5; 1:7, выдерживанием смеси полиглицерина и МЭЖК без растворителя при перемешивании в вакууме 300 мбар при температуре 150°С в течение 2 часов, последующим добавлением катализатора - метилата натрия в количестве 0,4-0,6% от общей массы загрузки и выдерживанием реакционной массы при перемешивании и при температуре 230°С в вакууме 70 мбар в течение 6-8 часов с удалением выделяющегося метанола.
Технический результат подтверждают проведенные исследования с выявлением высокого эмульгирующего действия полученных эфиров полиглицерина и жирных кислот с различной степенью этерификации и широким спектром значений ГЛБ.
Изобретение подтверждается проиллюстрированными чертежами, схемами, графиками, где:
на фиг. 1 представлена структурная формула эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел с различной степенью этерификации,
на фиг. 2 приведена таблица результатов анализа физико-химических свойств эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел с различной степенью этерификации,
на фиг. 3 представлены изображения эмульсий моно- (а), ди- (b), три- и тетра- (с) и гексаэфиров (d) полиглицерина и жирных кислот подсолнечного масла, полученных при соотношении масло : вода, равном 4:1,
на фиг. 4 представлены изображения эмульсий моно- (а), ди- (b), три- и тетра- (с) и гексаэфиров (d) полиглицерина и жирных кислот подсолнечного масла, полученных при соотношении масло : вода, равном 1:1,
на фиг. 5 представлены изображения эмульсий моно- (а), ди- (b), три- и тетра- (с) и гексаэфиров (d) полиглицерина и жирных кислот соевого масла, полученных при соотношении масло : вода равном 4:1.
на фиг. 6 представлены изображения эмульсий моно- (а), ди- (b), три- и тетра- (с) и гексаэфиров (d) полиглицерина и жирных кислот соевого масла, полученных при соотношении масло : вода, равном 1:1,
на фиг. 7 представлены изображения эмульсий моно- (а), ди- (b), три- и тетра- (с) и гексаэфиров (d) полиглицерина и жирных кислот пальмового масла, полученных при соотношении масло : вода, равном 4:1,
на фиг. 8 представлены изображения эмульсий моно- (а), ди- (b), три- и тетра- (с) и гексаэфиров (d) полиглицерина и жирных кислот пальмового масла, полученных при соотношении масло : вода, равном 1:1,
на фиг. 9 представлены изображения эмульсий моно- (а), ди- (b), три- и тетра- (с) и гексаэфиров (d) полиглицерина и жирных кислот гидрогенизированного пальмового масла, полученных при соотношении масло : вода, равном 4:1,
на фиг. 10 представлены изображения эмульсий моно- (а), ди- (b), три- и тетра- (с) и гексаэфиров (d) полиглицерина и жирных кислот гидрогенизированного пальмового масла, полученных при соотношении масло : вода, равном 1:1,
на фиг. 11 представлены изображения эмульсий моно- (а), ди- (b), три- и тетра- (с) и гексаэфиров (d) полиглицерина и жирных кислот кокосового масла, полученных при соотношении масло : вода, равном 4:1,
на фиг. 12 представлены изображения эмульсий моно- (а), ди- (b), три- и тетра- (с) и гексаэфиров (d) полиглицерина и жирных кислот кокосового масла, полученных при соотношении масло : вода, равном 1:1.
Способ получения эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел осуществляют следующим образом.
Синтез метиловых эфиров жирных кислот растительного (подсолнечного, соевого, пальмового, гидрогенизированного пальмового и кокосового) масла осуществляют путем взаимодействия соответствующих триглицеридов с двукратным избытком метанола при температуре 80°С в течение 1-2-х часов с использованием щелочного катализа.
Синтез полиглицерина осуществляют путем полимеризации глицерина в инертной атмосфере при перемешивании в вакууме 0,6 мбар при температуре 240°С в присутствии гидроксида калия в качестве катализатора до достижения значения показателя преломления 1,4890-1,4905 и гидроксильного числа 1169±50 мг КОН/г.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел осуществляют выдерживанием полиглицерина со средней степенью полимеризации, равной 5, и смеси метиловых эфиров жирных кислот растительных масел (подсолнечного, соевого, пальмового, гидрогенизированного пальмового и кокосового) при мольном соотношении реагентов полиглицерин : МЭЖК = 1:1; 1:2; 1:3,5; 1:7 без растворителя при перемешивании в вакууме 300 мбар при температуре 150°С в течение 2 часов, последующим добавлением катализатора - метилата натрия в количестве 0,4-0,6% от общей массы загрузки и выдерживанием реакционной массы при перемешивании и при температуре 230°С в вакууме 70 мбар в течение 6-8 часов с удалением выделяющегося метанола. Процесс проводят по следующей схеме:
Ниже представлены конкретные примеры осуществления предлагаемого изобретения.
ПРИМЕР 1.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот подсолнечного масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:1)
Смесь 40,6 г (0,1 моль) полиглицерина и 31 г (0,1 моль) метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК) подсолнечного масла нагревают до 150°С при перемешивании в вакууме 300 мбар и выдерживают в данных условиях в течение 2-х часов. Затем добавляют 0,4 г (0,4-0,6% от массы полиглицерина и МЭЖК) метилата натрия. Смесь нагревают до 230°С при перемешивании в вакууме 70 мбар и выдерживают в данных условиях в течение 6 часов.
Для полученных эфиров определяют значения кислотного числа по ГОСТ Р 52110-2003), эфирного числа по ГОСТ 5478-90, числа омыления по ГОСТ 5478-90, рН по ГОСТ 22567.5-93, а также эмульгирующей способности.
Оценку эмульгирующей способности проводят визуально по времени самопроизвольного расслоения (разрушения) столба эмульсии в высоком сосуде после проведения эмульгирования [Gad El-Karim IA, Amine MS, Mahmoud AA, Gouda AS (2014) Fatty acids in heterocyclic synthesis. Part XIV: Synthesis of surface active agents from some novel class of oxadiazole, thiadiazole and triazole derivatives having microbiological activities. J Surf Deterg 17: 509-523; Jean-Marc C, Catherine BH, Marie-Georgette N (1988) Solubility and emulsifying properties of caseins and whey proteins modified enzymatically by trypsin. J Agric Food Chem 36: 883-892]. Объем отделенной дисперсной фазы фиксируется через равные промежутки времени. За меру устойчивости эмульсии принимают «полупериод жизни» - время, в течение которого отделяется 50% дисперсной фазы.
Жировой фазой служит жидкое растительное масло: подсолнечное рафинированное дезодорированное, водной фазой - дистиллированная вода. В 96 мл масла растворяют 1.2 г соответствующего эмульгатора при температуре 60°С и перемешивании со скоростью 700 оборотов в минуту, затем добавляют 24 мл воды и выдерживают в течение 15 мин для получения эмульсии при соотношении масло: вода = 4:1. В 60 мл масла растворяют 1.2 г соответствующего эмульгатора при температуре 60°С и перемешивании со скоростью 700 оборотов в минуту, затем добавляют 60 мл воды и выдерживают в течение 15 мин для получения эмульсии при соотношении масло : вода = 1:1. В 24 мл масла растворяют 1.2 г соответствующего эмульгатора при температуре 60°С и перемешивании со скоростью 700 оборотов в минуту, затем добавляют 96 мл воды и выдерживают в течение 15 мин для получения эмульсии при соотношении масло : вода = 1:4.
К 1 мл полученной эмульсии добавляют небольшое количество нейтрального жирорастворимого красителя 1-(фенилазо)-нафтола-2 и определяли тип эмульсии при помощи микроскопа при 100-кратном увеличении.
Расчет гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) осуществляют по Гриффину [Griffin W (1954) Calculation of HLB values of non-ionic surfactants J Soc Cosmet Chem 5: 249-256]. Изображения, представленные на фиг. 2-11, показывают, что эфиры полиглицерина образуют разные типы эмульсий в зависимости от значений ГЛБ и соотношения масло : вода.
ПРИМЕР 2.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот подсолнечного масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:2) проводят согласно способу, описанному в примере 1, добавляя 62 г (0,2 моль) МЭЖК подсолнечного масла.
ПРИМЕР 3.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот подсолнечного масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:3,5) проводят согласно способу, описанному в примере 1, добавляя 108,5 г (0,35 моль) МЭЖК подсолнечного масла и 0,8 г метилата натрия.
ПРИМЕР 4.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот подсолнечного масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:7) проводят согласно способу, описанному в примере 1, добавляя 217 г (0,7 моль) МЭЖК подсолнечного масла и 1,5 г метилата натрия.
ПРИМЕР 5.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот соевого масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:1) проводят согласно способу, описанному в примере 1, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) соевого масла.
ПРИМЕР 6.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот соевого масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:2) проводят согласно способу, описанному в примере 2, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) соевого масла.
ПРИМЕР 7.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот соевого масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:3,5) проводят согласно способу, описанному в примере 3, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) соевого масла.
ПРИМЕР 8.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот соевого масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:7) проводят согласно способу, описанному в примере 4, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) соевого масла.
ПРИМЕР 9.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот пальмового масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:1) проводят согласно способу, описанному в примере 1, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) пальмового масла.
ПРИМЕР 10.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот пальмового масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:2) проводят согласно способу, описанному в примере 2, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) пальмового масла.
ПРИМЕР 11.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот пальмового масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:3,5) проводят согласно способу, описанному в примере 3, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) пальмового масла.
ПРИМЕР 12.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот пальмового масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:7) проводят согласно способу, описанному в примере 4, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) пальмового масла.
ПРИМЕР 13.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот гидрогенизированного пальмового масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:1) проводят согласно способу, описанному в примере 1, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) гидрогенизированного пальмового масла.
ПРИМЕР 14.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот гидрогенизированного пальмового масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:2) проводят согласно способу, описанному в примере 2, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) гидрогенизированного пальмового масла.
ПРИМЕР 15.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот гидрогенизированного пальмового масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:3,5) проводят согласно способу, описанному в примере 3, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) гидрогенизированного пальмового масла.
ПРИМЕР 16.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот гидрогенизированного пальмового масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:7) проводят согласно способу, описанному в примере 4, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) гидрогенизированного пальмового масла.
ПРИМЕР 17.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот кокосового масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:1) проводят согласно способу, описанному в примере 1, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) кокосового масла.
ПРИМЕР 18.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот кокосового масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:2) проводят согласно способу, описанному в примере 2, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) кокосового масла.
ПРИМЕР 19.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот кокосового масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:3,5) проводят согласно способу, описанному в примере 3, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) кокосового масла.
ПРИМЕР 20.
Синтез эфиров полиглицерина и жирных кислот кокосового масла (соотношение полиглицерин : метиловые эфиры жирных кислот = 1:7) проводят согласно способу, описанному в примере 4, где R1 - углеводородные фрагменты жирных кислот (С6-С18) кокосового масла.
Claims (1)
- Способ получения эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел, характеризующийся тем, что осуществляют взаимодействие полиглицерина со средней степенью полимеризации, равной 5 (значение гидроксильного числа равно 1169±50 мг КОН/г, показатель преломления 1,4890-1,4905), и смеси метиловых эфиров жирных кислот растительных масел формулы RCOOCH3, где R - остатки жирных кислот растительных масел (подсолнечного, соевого, пальмового, гидрогенизированного пальмового и кокосового), содержащие от 6 до 22 атомов углерода и до 3 двойных связей, при мольном соотношении реагентов полиглицерин:метиловые эфиры жирных кислот (МЭЖК) = 1:1; 1:2; 1:3,5; 1:7, выдерживанием смеси полиглицерина и МЭЖК без растворителя при перемешивании в вакууме 300 мбар при температуре 150°С в течение 2 часов, последующим добавлением катализатора - метилата натрия в количестве 0,4-0,6% от общей массы загрузки и выдерживанием реакционной массы при перемешивании и при температуре 230°С в вакууме 70 мбар в течение 6-8 часов с удалением выделяющегося метанола.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016149545A RU2651268C1 (ru) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Способ получения эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016149545A RU2651268C1 (ru) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Способ получения эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2651268C1 true RU2651268C1 (ru) | 2018-04-19 |
Family
ID=61976622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016149545A RU2651268C1 (ru) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Способ получения эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2651268C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2731645C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-09-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Способ получения анионного поверхностно-активного вещества на основе смеси стеариновой и пальмитиновой кислот |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2244427C2 (ru) * | 2003-03-24 | 2005-01-20 | Ооо "Протеин Плюс" | Улучшитель для мучных кондитерских изделий |
| FR2972191A1 (fr) * | 2011-03-01 | 2012-09-07 | Colas Sa | Procede de preparation d'une composition tensioactive a base de bio-tensioactifs non-ioniques d'origine naturelle |
-
2017
- 2017-02-27 RU RU2016149545A patent/RU2651268C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2244427C2 (ru) * | 2003-03-24 | 2005-01-20 | Ооо "Протеин Плюс" | Улучшитель для мучных кондитерских изделий |
| FR2972191A1 (fr) * | 2011-03-01 | 2012-09-07 | Colas Sa | Procede de preparation d'une composition tensioactive a base de bio-tensioactifs non-ioniques d'origine naturelle |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| D. Charlemagne et al. "Enzymatic synthesis of polyglycerol-fatty acid esters in a solvent-free system" Journal of the American Oil Chemists’ Society, 1995, 72, 1, pp.61-65. * |
| T. Kai et al. "Synthesis of Polyglycerol Fatty Acid Ester for Insulating Oil" Materials Science Forum (Volume 761) Eco-Materials Processing and Design XIV, 2013, p. 3-6. * |
| T. Kai et al. "Synthesis of Polyglycerol Fatty Acid Ester for Insulating Oil" Materials Science Forum (Volume 761) Eco-Materials Processing and Design XIV, 2013, p. 3-6. D. Charlemagne et al. "Enzymatic synthesis of polyglycerol-fatty acid esters in a solvent-free system" Journal of the American Oil Chemists’ Society, 1995, 72, 1, pp.61-65. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2731645C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-09-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Способ получения анионного поверхностно-активного вещества на основе смеси стеариновой и пальмитиновой кислот |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100566106B1 (ko) | 바이오디젤유의 제조방법 | |
| US20180208873A1 (en) | Natural Oil Metathesis Compositions and Methods | |
| TWI454569B (zh) | 油脂之結晶化促進劑 | |
| US2322820A (en) | Monoesters of inner ethers of hexahydric alcohols | |
| Smith | Fatty acid, methyl ester, and vegetable oil ethoxylates | |
| JP2023036687A (ja) | アルコキシル化不飽和脂肪酸およびそれらの使用 | |
| RU2652378C1 (ru) | Способ получения эфиров полиглицерина из отходов производства растительных масел | |
| RU2651268C1 (ru) | Способ получения эфиров полиглицерина и жирных кислот растительных масел | |
| US8692008B2 (en) | Use of methanesulfonic acid for preparing fatty acid esters | |
| Ogunjobi et al. | Synthesis, characterization, and physicochemical performance of nonionic surfactants via PEG modification of epoxides of alkyl oleate esters | |
| KR102138579B1 (ko) | 글리세린 지방산 에스테르화를 이용한 자가유화형 식물성 경화유지 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 식물성 경화 유지를 포함하는 화장품 조성물 | |
| US10711096B2 (en) | Aqueous monomer compositions and methods of making and using the same | |
| CN117295809A (zh) | 甲酯乙氧基化物的混合物 | |
| US10017447B2 (en) | Processes for making azelaic acid and derivatives thereof | |
| Ulanova et al. | Modification of epoxidized methyl esters of sunflower oil fatty acids with some diols | |
| US6465036B1 (en) | Food emulsion containing an emulsifier from sorbitan | |
| Amin et al. | Enhancement of free fatty acid in rice bran oil for acid catalysis biodiesel production | |
| US20070049763A1 (en) | Methods for preparation and use of strong base catalysts | |
| JP4231388B2 (ja) | 脂肪酸の製造方法 | |
| RU2731645C1 (ru) | Способ получения анионного поверхностно-активного вещества на основе смеси стеариновой и пальмитиновой кислот | |
| JP5378001B2 (ja) | 脂肪酸アルキルエステルの精製方法 | |
| SU518112A3 (ru) | Способ эмульгировани гидрофобной жидкости | |
| Shikhaliev et al. | Epoxidized Methyl Esters and Triglycerides of Vegetable Oils Unsaturated Fatty Acids as New Reagents for the Preparation of Emulsifiers Based on Glycerol and Its Oligomers | |
| GB617078A (en) | Method for the production of interface active substances | |
| Adilina et al. | Synthesis And Properties Of Ethoxylated Glycerol Monooleate As Palm Oil Based Nonionic Surfactants |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190620 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200228 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20211201 |