新型抗氧化劑L-抗壞血酸棕櫚酸酯的合成工藝研究.pdf

1、L-抗壞血酸棕櫚酸酯(L-AP或AP)是一種新型的、脂溶性的、無毒無害的多功能營養(yǎng)性抗氧化劑，是近幾年被國際上認(rèn)可的一種新型食品添加劑，也是我國唯一一種允許添加到嬰兒食品中的食品抗氧化劑。它保留了L-抗壞血酸(L-Vc)的抗氧化的特性，在動植物油中具有相當(dāng)高的溶解度，易被人體消化吸收，還能與VE等抗氧化劑作用產(chǎn)生增效作用。在油脂中，L-抗壞血酸棕櫚酸酯具有強(qiáng)抗氧效果且有明顯的耐高溫性，因而廣泛地用于糧油、食品、醫(yī)藥、保健品化妝品等領(lǐng)域。

2、 目前，全世界所需的L-抗壞血酸棕櫚酸酯的總量約為5000噸/年左右，但其較高的成本阻礙了L-抗壞血酸棕櫚酸酯在各行業(yè)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。當(dāng)前，工業(yè)化生產(chǎn)L-抗壞血酸棕櫚酸酯大多采用濃硫酸直接酯化合成法。該法存在分離困難，產(chǎn)品純度低、生產(chǎn)成本昂貴等嚴(yán)重問題，其提純過程中需大量采用乙醚、氯仿等溶劑，消耗成本極高，單溶劑使用費(fèi)用就占原料成本的30～40％，極大地遏制了生產(chǎn)成本降低的可能性。因此，解決當(dāng)前制備L-抗壞血酸棕櫚酸酯存在的問

3、題，達(dá)到低成本、高質(zhì)量工業(yè)化生產(chǎn)的目的，是完善傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，拓展L-抗壞血酸棕櫚酸酯的市場有效途徑。 本論文采用工藝成熟、收率高的濃硫酸直接酯化法，在分離過程中采用冰水與乙酸乙酯混合液代替冰水作為粗產(chǎn)品析出劑，提純過程采用廉價的甲苯取代昂貴的乙醚、氯仿，以萃取結(jié)晶方法代替乙醚、氯仿進(jìn)行洗滌的方法；再用正己烷與無水乙醇混合溶液代替純正己烷重結(jié)晶粗產(chǎn)品，得到產(chǎn)品L-抗壞血酸棕櫚酸酯。 論文中詳細(xì)研究了棕櫚酸和L-抗壞血酸的摩

4、爾配比、反應(yīng)時間、硫酸與反應(yīng)物L(fēng)-抗壞血酸的質(zhì)量比和反應(yīng)溫度對收率的影響，采用正交設(shè)計實驗法優(yōu)化工藝條件，得到了較佳工藝條件及收率為：棕櫚酸和L-抗壞血酸的摩爾比1.4，硫酸與L-抗壞血酸的質(zhì)量之比12.6，反應(yīng)溫度30℃，反應(yīng)時間24h，粗產(chǎn)品收率83.4％。在分離過程中研究了新析出劑中冰水與乙酸乙酯的配比對粗產(chǎn)品析出狀態(tài)的影響，該法避免了乳化現(xiàn)象，易使粗產(chǎn)品從料液中分離，在冰水與乙酸乙酯的配比為V<,冰水>：V<,乙酸乙酯>=1：(

5、0.29～0.3)時，可得到較好的顆粒形態(tài)。 在提純過程中研究了甲苯萃取粗產(chǎn)品時萃取溫度對產(chǎn)品回收率的影響；正己烷與無水乙醇混合溶液對粗產(chǎn)品重結(jié)晶時的溫度對產(chǎn)品回收率的影響以及正己烷與無水乙醇的最佳配比，得出最佳提純條件及回收率：甲苯萃取結(jié)晶溫度為8℃，產(chǎn)品回收率為78.7％，正己烷與無水乙醇混合溶液的最佳配比為1：0.5，重結(jié)晶溫度18℃，產(chǎn)品回收率為74.7％。 本論文所采用的新析出劑使分離過程容易進(jìn)行，在提純過程中

6、采用的萃取、結(jié)晶方法使用的溶劑少，其溶劑使用費(fèi)用只占整個原料成本的6.9％，是傳統(tǒng)提純工藝溶劑與原料費(fèi)用比的1/5～1/6，經(jīng)估算每公斤產(chǎn)品的生產(chǎn)成本約為83.29元，極大降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，具有良好的工業(yè)化前景。通過熔點(diǎn)測定法、高效液相色譜法、紅外光譜法對產(chǎn)物進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，自制高純L-抗壞血酸棕櫚酸酯產(chǎn)品的含量為98.5％，熔點(diǎn)為108.7～115℃，外觀形態(tài)良好、顏色穩(wěn)定，符合國家標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國內(nèi)同類產(chǎn)品水平。說明該