[发明专利]通过酯基转移合成高级多元醇脂肪酸多酯

说明书

本专利申请书同Trout等提出的共同待审的专利申请书“不易消化脂肪的改良的合成和提纯方法”，以及Trout等提出的共同待审的专利申请书“用脂酶合成和提纯不易消化的脂肪的改良的方法”相互参照和引入，该二申请书和本申请书是在同一天提出的。

技术范围

本发明涉及生产多元醇脂肪酸多酯的方法，该方法消除了需要先合成和提纯低级烷基酯中间体。更准确地说，本发明涉及通过未酯化的多元醇和用脂肪酸酯化的第二种多元醇之间的反应合成多元醇脂肪酸高级多酯的方法，其中未酯化的多元醇优选选自单糖，双糖，多糖，糖醇，糖醚，聚甘油和聚烷氧基化甘油，第二种用脂肪酸酯化的多元醇选自甘油一酸酯，甘油二酸酯和甘油三酸酯。

背景技术

最近食品工业集中注意于将多元醇脂肪酸多酯用作食品中的低热量脂肪。甘油三酸酯(三酰基甘油)构成平均膳食中消费的全部脂肪的约90％。降低食用脂肪的热值的一种方法是减少人体消费的甘油三酸酯的量，因为通常食用的甘油三酸酯脂肪几乎是完全被人体吸收的(参阅《脂质》，2，H．J．Deuel，Interscience Publishers，Inc．，纽约，1955，p215)。可以替代甘油三酸酯的低热量脂肪在Mattson等的美国专利3，600，186中有阐述。Mattson等公开了低热量的，含有脂肪的食品组合物，其中至少有部分甘油三酸酯是用多元醇脂肪酸酯取代的，该多元醇脂肪酸酯含有至少4个脂肪酸酯基，每个脂肪酸有从8至22个碳原子。

Rizzi和Taylor的美国专利3，963，699阐述了无溶剂的酯基转移方法，在该方法中，多元醇(例如蔗糖)，脂肪酸低级烷基酯(例如脂肪酸甲酯)，碱金属脂肪酸皂，和碱性催化剂的混合物被加热以形成均质的熔融物，在该熔融物中加入过量的脂肪酸低级烷基酯以形成高级多元醇脂肪酸多酯。然后将多酯从反应混合物中分离出来。用于制作蔗糖多酯的方法涉及二个分离的合成步骤：(1)甘油三酸酯和低级烷基醇的反应以形成低级烷基酯和以甘油作为副产品，和(2)蔗糖和低级烷基酯的反应以形成蔗糖多酯和以低级烷基醇作为副产品。

令人遗憾的是，这种需要先合成脂肪酸低级烷基酯中间体的方法增加了多元醇多酯合成方法的操作费用，而且多元醇和脂肪酸低级烷基酯的反应产生了低级烷基醇作为副产品。捕获低级烷基醇的体系是需要的，但是分离和处理低级烷基醇增加了将醇排放进环境的危险。因此，要求开发酯基转移方法，该方法不使用脂肪酸低级烷基酯中间体。

Feuge等的美国专利3，714，144和Feuge等在美国油脂化学家学会杂志1970，47(2)，56-60上的文章公开了无溶剂酯基转移方法，该方法包含在部分真空下将熔化的蔗糖同脂肪酸的酯和无碱的钠皂或钾皂混合。Feuge等的教导主要有关低级酯的形成；Feuge等的方法的唯一特定教导是使用甲基卡必醇棕榈酸酯作为脂肪酸源形成的全部蔗糖酯中，含有3个或更多脂肪酸链的蔗糖酯的百分比大于35％。遗憾的是，甲基卡必醇是比较有毒的，因此不适用于生产食品级的多元醇多酯。Feuge等的文章还指出甘油三酸酯作为中间体是很差的。

Osipow等的美国专利4，380，616公开了制备蔗糖单酯和蔗糖二酯的方法，该方法包含形成含有不溶混的反应物的透明乳液和在合适的条件下保持透明乳液和使其反应。使用含有甲基脂肪酸酯和蔗糖的乳液可以形成蔗糖单酯和蔗糖二酯。Osipow等也公开了使用含有甘油和甲基脂肪酸酯或甘油三酯的乳液以形成甘油一酸酯和甘油二酸酯。

Parker等的美国专利3，996，206指出蔗糖单酯和蔗糖二酯是有价值的表面活性剂，而蔗糖八酯则是不良的表面活性剂。Parker等公开了制备低级蔗糖多酯表面活性剂的方法，该方法是在碱性酯基转移催化剂存在下，使固体颗粒蔗糖同甘油三酸酯反应；所用的甘油三酸酯和蔗糖基本上是等摩尔量。

Gallymore等的美国专利4，298，730公开了制备表面活性剂混合物的方法，该混合物包含蔗糖单酯和蔗糖二酯，方法是在脂肪酸皂存在下，使固体颗粒蔗糖同脂肪酸的甘油三酸酯，甘油二酸酯和／或甘油一酸酯以及碱性酯基转移催化剂反应而成。Gallymore等指出蔗糖八酯是不令人满意的表面活性剂，因此在方法中不制备八酯。

Cooper等的美国专利5，304，665公开了从甘油三酸酯获得较高酯化的烷氧基化多元醇的方法，该方法是在碱性催化剂存在下，使环氧化物，脂族多元醇和甘油三酸酯接触，完成环氧化物的开环和形成部分酯化的烷氧基化多元醇，接着使部分酯化的烷氧基化多元醇同脂肪酸反应。