本發(fā)明涉及一種脂肪酸酰乳酸鹽的制備方法，更確切地講本發(fā)明涉及以高級(jí)脂肪酸，乳酸，和堿金屬或堿土金屬的氫氧化物或碳酸鹽或碳酸鹽的混合物來制備脂肪酸酰乳酸鹽的方法。制得的產(chǎn)品可作為食品添加劑廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)，尤其是烘焙業(yè)。
合成脂肪酸酰乳酸鹽的方法已有報(bào)導(dǎo)。美國(guó)專利2789992曾公布過使用脂肪酸酰氯與乳酸進(jìn)行酯化，再用堿性物質(zhì)中和生成的脂肪酸酰乳酸鹽的方法，其方法首先將脂肪酸同三氯化磷反應(yīng)，生成脂肪酸酰氯，再與乳酸或聚合態(tài)乳酸進(jìn)行酯化反應(yīng)生成脂肪酸酰乳酸，然后用堿金屬或堿土金屬的氫氧化物或碳酸鹽中和，生成脂肪酸酰乳酸鹽，以無(wú)水乙醇重結(jié)晶來精制，其產(chǎn)物通式為：
式中RCO-為具有16-24個(gè)碳原子的脂肪酸酰基，n為1-8.5，X為堿金屬或堿土金屬離子。但該方法需用腐蝕性很強(qiáng)的三氯化磷試劑，反應(yīng)過程中有氯化氫氣體產(chǎn)生，產(chǎn)品需重結(jié)晶。
美國(guó)專利2733252公布了另外一種制備脂肪酸酰乳酸鹽的方法，其方法是：將脂肪酸，乳酸鹽一起混合，加熱至150-250℃，反應(yīng)1至4小時(shí)，產(chǎn)物的通式為：
RCO-為沸點(diǎn)高于250℃的脂肪酸的?；?，x為1至4，y為陽(yáng)離子。
美國(guó)專利3636017公布的另一種制備脂肪酸酰乳酸鹽的方法是：乳酸先同一種水溶性堿金屬或堿土金屬的堿生成乳酸鹽，乳酸鹽再同脂肪酸酯化，生成脂肪酸酰乳酸鹽。
本發(fā)明主要的改進(jìn)是：
1.先用脂肪酸和乳酸在150-250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)生成脂肪酸酰乳酸，再用堿金屬或堿土金屬的氫氧化物或碳酸鹽進(jìn)行中和，生成脂肪酸酰乳酸鹽。
2.用一種混合堿，優(yōu)先選用碳酸鹽混合物最好是碳酸鈉和碳酸鈣的混合物進(jìn)行中和，并選擇其最佳比例。
在烘焙食品行業(yè)中，常用的添加劑是硬脂酸酰乳酸的鈉鹽和鈣鹽。其中鈉鹽具有優(yōu)良的乳化性能，而鈣鹽的乳化性不佳，但對(duì)烘焙食品具有優(yōu)良的起發(fā)作用。鈉鹽吸濕性強(qiáng)，常給粉碎加工帶來一定的困難，而鈣鹽不易吸濕。
以本發(fā)明方法制備出的脂肪酸酰乳酸鈉、鈣混合鹽具備了鈉鹽和鈣鹽的優(yōu)點(diǎn)，在烘焙食品，尤其是在面包的制作中應(yīng)用，優(yōu)于單一的鈉鹽或鈣鹽，而且，以本發(fā)明方法制備出的混合鹽，粉碎加工極為便利，用普通的設(shè)備很容易粉碎成80-160目的粉末狀物質(zhì)，便于與面粉直接混合使用。
本發(fā)明中脂肪酸酰乳酸鹽的制備過程主要是：
（1）將14至24個(gè)碳原子的脂肪酸，優(yōu)先選用16至18個(gè)碳原子的飽和脂肪酸在惰性氣體氣氛中加熱至50～150℃，優(yōu)先選用120～150℃，然后在攪拌下加入脂肪酸當(dāng)量的0.5至2.5倍的乳酸，乳酸的純度應(yīng)大于80%，控制加料速度，使乳酸在20～90分鐘內(nèi)加完，然后升溫至150～250℃，最好是180～220℃，進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為1.5至10小時(shí)，優(yōu)先選用3.5～5小時(shí)，酯化反應(yīng)中生成的水可以真空或常壓法從反應(yīng)釜內(nèi)排出。
（2）酯化反應(yīng)完成后，用堿金屬或堿土金屬的氧化物，氫氧化物或碳酸鹽進(jìn)行中和，所用的堿可以是單一的，也可以是兩種或兩種以上堿的混合物，優(yōu)先選用碳酸鹽的混合物進(jìn)行中和，最好用碳酸鈉和碳酸鈣的混合物進(jìn)行中和，其混合物摩爾比一般是1∶0.2～0.8，優(yōu)先選用的摩爾比是1∶0.3～0.5。中和時(shí)的溫度為150℃至250℃，優(yōu)先選用180℃～200℃，中和反應(yīng)時(shí)間為0.5至2.5小時(shí)。
（3）中和反應(yīng)產(chǎn)物是棕色粘稠液體，可以用自然冷卻或強(qiáng)制冷卻的方法使其凝固為固體，這種固體很容易粉碎。
下面的實(shí)施例將進(jìn)一步介紹本發(fā)明。
實(shí)施例1
將2.5公斤硬脂酸（規(guī)格為工業(yè)一級(jí)品，粉狀，硬脂酸約60%，棕櫚酸約40%）裝入5立升帶有攪拌器的三頸瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至120℃，在攪拌條件下，在45分鐘內(nèi)將1.58公斤乳酸（乳酸含量80%）滴加至其中，升溫至180℃，在這一溫度下保持3.5小時(shí)。同時(shí)排出生成的水。酯化反應(yīng)完成后，在20分鐘內(nèi)均勻地加入0.35公斤的碳酸鈉，將溫度升至220℃，反應(yīng)1小時(shí)，得到3.7公斤硬酯酸（棕櫚酸）酰乳酸鈉。將該產(chǎn)物自然冷卻，凝固后破碎。產(chǎn)物的熔點(diǎn)45-48℃，酸值89，（毫克KOH/克）酯值144（毫克KOH/克）。
實(shí)施例2
將2.5公斤硬酯酸（三壓硬酯酸）裝入5立升裝有攪拌器的三頸瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至150℃。在攪拌下，在45分鐘內(nèi)將1.58公斤乳酸（乳酸含量83%）滴加至其中，升溫至270℃，在這一溫度下保持3.5小時(shí)同時(shí)排出生成的水。酯化反應(yīng)完成后，在20分鐘內(nèi)均勻地加入0.35公斤碳酸鈣，反應(yīng)30分鐘得到3.8公斤硬酯酸酰乳酸鈣。
產(chǎn)物的熔點(diǎn)49-51℃，酸值70.3（毫克KOH/克），酯值（129.5毫克KOH/克）。
實(shí)施例3
將2.5公斤硬酯酸（三壓硬脂酸）裝入5立升帶有攪拌器的三頸瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至100℃。在攪拌條件下，在30分鐘內(nèi)將1.58公斤乳酸（乳酸含量85%）滴加至其中，升溫至200℃，反應(yīng)2.5小時(shí)，其間排出所生成的水，加入0.35公斤碳酸鈉和碳酸鈣的混合物（混合比為1∶0.4），反應(yīng)40分鐘，得到3.9公斤硬酯酸酰乳酸鈉（鈣）鹽。
產(chǎn)物的熔點(diǎn)52-54℃，酸值73（毫克KOH/克），酯值132.7（毫克KOH/克）。
實(shí)施例4
將2.5公斤硬脂酸和棕櫚酸的混合物（摩爾比1∶0.2）裝入10立升帶有攪拌器的三頸瓶中。通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至80℃。在攪拌條件下，在30分鐘內(nèi)將2.5公斤乳酸（純度83%）滴加至三頸瓶中，升溫至220℃反應(yīng)4小時(shí)，其間排出所生成的水，然后加入0.5公斤碳酸鈉和碳酸鈣的混合物（摩爾比為1∶0.8）繼續(xù)攪拌30分鐘。得到4.6公斤硬脂酸（棕櫚酸）酰乳酸鈉鈣鹽。
該化合物的熔點(diǎn)為50-54℃，酸值78（毫克KOH/克），酯值132（毫克KOH/克）。
實(shí)施例5
將2.5公斤三壓硬脂酸裝入10立升帶攪拌器的三頸瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至100℃。在攪拌下，在30分鐘內(nèi)將1.17公斤乳酸（含量80%）滴加入三頸瓶中，升溫至190℃，反應(yīng)4.5小時(shí)，其間排掉所生成的水，然后加入0.25公斤碳酸鈉和0.11公斤碳酸鈣，反應(yīng)30分鐘后得到3.3公斤硬酸酰乳酸鈉（鈣）鹽。熔點(diǎn)50-52℃，酸值80（毫克KOH/克），酯值127（毫克KOH/克）。
1、一種制備脂肪酸酰乳酸鹽的方法包括：脂肪酸和乳酸，在惰性氣氛中加熱進(jìn)行反應(yīng)，其特征在于：
(a)在溫度為50-150℃條件下將乳酸加到融化的脂肪酸中；
(b)在溫度為150-250℃條件下進(jìn)行酯化，并排出所生成的水；
(c)酯化反應(yīng)完成后以堿金屬或堿土金屬的氫氧化物或碳酸鹽進(jìn)行中和。
2、根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的方法，其特征在于加入乳酸時(shí)的溫度為120～150℃。
3、根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的方法，其特征在于加入的乳酸的純度大于80%。
4、根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的方法，其特征在于所用脂肪酸為具有16至20個(gè)碳原子的飽和脂肪酸。
5、根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的方法，其特征在于酯化溫度為180-200℃。
6、根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的方法，其特征在于酯化時(shí)間為1.5-10小時(shí)。
7、根據(jù)權(quán)項(xiàng)6所述的方法，其特征在于酯化時(shí)間為3-5小時(shí)。
8、根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的方法，其特征在于以粉末狀堿性物質(zhì)來進(jìn)行中和反應(yīng)。
9、一種制備脂肪酸酰乳酸鹽的方法包括：脂肪酸與乳酸在惰性氣氛中加熱進(jìn)行反應(yīng)，其特征在于：
（a）在溫度為50-150℃條件下將乳酸加到融化的脂肪酸中;
（b）在溫度為150-250℃條件下進(jìn)行酯化，并排出所生成的水;
（c）酯化反應(yīng)完成后以兩種或兩種以上碳酸鹽的混合物進(jìn)行中和。
10、根據(jù)權(quán)項(xiàng)9所述的方法，其特征在于加入乳酸時(shí)的溫度為120-150℃。
11、根據(jù)權(quán)項(xiàng)9所述的方法，其特征在于加入的乳酸的純度大于80%。
12、根據(jù)權(quán)項(xiàng)9所述的方法，其特征在于所用脂肪酸為具有10至120個(gè)碳原子的飽和脂肪酸。
13、根據(jù)權(quán)項(xiàng)9所述的方法，其特征在于酯化溫度為180-200℃。
14、根據(jù)權(quán)項(xiàng)9所述的方法，其特征在于酯化時(shí)間為1.5-10小時(shí)。
15、根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的所述的方法，其特征在于酯化時(shí)間為3-5小時(shí)。
16、根據(jù)權(quán)項(xiàng)9所述的方法，其特征在于以粉末狀碳鹽混合物進(jìn)行中和。
17、根據(jù)權(quán)項(xiàng)9所述的方法，其特征在于以碳酸鈉和碳酸鈣的混合物進(jìn)行中和。
18、根據(jù)權(quán)項(xiàng)17所述的方法，其特征在于碳酸鈉和碳酸鈣的摩爾比是1∶0.2-0.8。
19、根據(jù)權(quán)項(xiàng)18所述的方法，其特征在于碳酸鈣與碳酸鈣的摩爾比是1∶0.3-0.5。