一种D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂
技术领域
[0001] 本
发明属于油脂吸附剂技术领域，具体涉及一种D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂。
背景技术
[0002] 磷脂存在于所有动、
植物的细胞内。动物磷脂主要来源于动物体脑组织、肝脏、肾脏、卵及肌肉组织部分。植物磷脂主要存在于油料
种子，且大部分存在于胶体相内，并与
蛋白质、糖类、
脂肪酸、菌醇、维生素等物质以结合状态存在，是一类重要的油脂伴随物，在植物中则主要分布在种子、坚果及谷物中，如玉米、
棉籽、菜籽、花生、葵花籽中含有一定量磷脂。皂素存在于植物界，是由皂
苷元、糖、糖
醛酸或其他
有机酸组成的，也广泛分布在种子、坚果和谷物中。磷脂和皂素都是
表面活性剂，具有极强的乳化、起泡作用，形成
胶体溶液，并能形成肥皂状
泡沫。
[0003] 因此，含有磷脂和皂素的油料，在保存时会发生自然
水化现象，产生大量的油脂水合沉淀，使油脂的
质量下降，还会对油脂的贮藏、性能、营养等产生不良影响，且磷脂和皂素对食用油脂无益。另一方面，油脂在加热煎制时，磷脂和皂素会产生大量泡沫、冒烟，并开始焦化结成黑褐色沉淀物，影响油炸食品的观感，也影响食用油脂的质量和使用。因此，需要将其去除掉。
[0004] 目前，采用脱磷脂、皂素的方法有两种：一种是水化脱除法，其原理是利用磷脂、皂素分子中含有极性基团，适当在油脂中加些水，当油脂中水分含量较多时，磷脂、皂素同水作用产生水合，相互作用凝聚形成胶团，当胶团的
密度大于油脂密度时，产生分层，这样就可将胶团与油脂分离开。这种方法简单、环保、成本低，但静置的时间过长，不适合大规模工业化生产，且脱除磷脂、皂素率低；另一种是吸附剂脱除法，主要利用活性白土、
硅藻土、
活性炭、分子筛、普通硅胶，吸附油脂中的磷脂、皂素，然后过滤除去。这种方法易操作，脱除磷脂、皂素的速度快，但使用的吸附剂添加量大，这些吸附剂具有多孔状、
比表面积大、表面富有硅羟基(SiOH)和
铝羟基（AlOH）结构。由于结构上的限制，其几乎无选择性地吸附油脂里的蛋白质、多糖、维生素等营养成分，因而，在除去磷脂、皂素时，也势必除去了油脂中大量有益的营养成分，降低了油脂的品味和质量。
[0005] 食用油品的质量，关乎千家万户。因此，研制和开发添加量小、只吸附油脂中磷脂和皂素的高选择性吸附剂，具有重要的意义。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂，以解决
现有技术的不足，以增加改性后的油脂硅胶对油脂中磷脂、皂素的选择吸附能
力，最终达到专一吸附，同时，具有除去重金属的功效。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0008] 一种D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂，包括以下步骤制成：
[0009] （1）以水玻璃和
硫酸为原料，经过凝胶、
酸化处理、老化、洗涤、扩孔、干燥得到硅胶；
[0010] （2）硅胶与3-溴丙醇反应得到中间体I：步骤（1）中制备的4.1-4.3 g的硅胶置于反应釜中，加入2-4mL的3-溴-丙醇和50-70mL异丙醇作为
溶剂，添加硅胶质量0.01-0.03%的催化剂，在氮气保护下加热搅拌回流7-9h，反应结束后，采用无水
乙醇进行洗涤，然后烘干得到中间体I，所述中间体I为3-硅
氧醚-1-丙醇；
[0011] （3）中间体I与D-(-)-3-磷酸甘油酸反应得到D-(-)-3-磷酸甘油酸酯
手性分子键合油脂硅胶：取0.72-0.74g的D-(-)-3-磷酸甘油酸盐，溶于28-32mL丙醇中，再加步骤（2）中制备的中间体I，在40-50℃下震荡反应22-26h，过滤，得到D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合油脂硅胶；
[0012] （4）将D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合硅胶经过洗涤后，在室温下
真空干燥得到成品D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂；
[0013] （5）将成品D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂经检验合格后，进行
包装入库。
[0014] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（1）中硅胶制备方法具体为：将质量浓度为6.1%的静置澄清的
硅酸钠溶液和质量浓度为30%的稀硫酸按1:1体积比混合后，在35℃下反应1h，得到硅溶胶，
温度调节至25℃，继续保温45min，得到硅凝胶，将硅凝胶在老化槽中进行老化45h，然后将硅凝胶切割成不大于3.5cm的碎
块，并采用蒸馏水进行水洗10min，经过水洗后，将硅凝胶置于质量浓度为0.015%硫
酸溶液中，于22℃下浸泡18h，直到凝胶中含酸量达到0.012%为止，然后取出，烘干，即得。
[0015] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（2）中催化剂为氯铂酸。
[0016] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（3）中D-(-)-3-磷酸甘油酸盐为D-(-)-3-磷酸甘油酸钠。
[0017] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（4）中真空干燥为在真空度为0.04MPa、温度为60℃下进行干燥。
[0018] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（4）中D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合硅胶依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤三次。
[0019] 本发明相比现有技术具有以下优点：本发明制成的改性油脂硅胶吸附剂，对油脂中磷脂和皂素具有高选择性吸附，吸附率达到98%以上，极少吸附油脂中蛋白质、多糖、维生素等营养成分，保持油脂原有
风味、营养成分，同时，具有除去重金属的功效，本发明D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂具有用量少、使用效果好，可极大地延长油脂贮藏期等优点。
附图说明
[0020] 图1为一种D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂制备
流程图。
具体实施方式
[0022] 一种D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂，包括以下步骤制成：
[0023] （1）以水玻璃和硫酸为原料，经过凝胶、酸化处理、老化、洗涤、扩孔、干燥得到硅胶；
[0024] （2）硅胶与3-溴丙醇反应得到中间体I：步骤（1）中制备的4.1g的硅胶置于反应釜中，加入2mL的3-溴-丙醇和50-70mL异丙醇作为溶剂，添加硅胶质量0.01%的催化剂，在氮气保护下加热搅拌回流7h，反应结束后，采用无水乙醇进行洗涤，然后烘干得到中间体I，所述中间体I为3-硅氧醚-1-丙醇；
[0025] 合成路线为：
[0026]
[0027] （3）中间体I与D-(-)-3-磷酸甘油酸反应得到D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合油脂硅胶：取0.72g的D-(-)-3-磷酸甘油酸盐，溶于28mL丙醇中，再加步骤（2）中制备的中间体I，在40℃下震荡反应22h，过滤，得到D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合油脂硅胶；
[0028] 合成路线为：
[0029]
[0030] （4）将D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合硅胶经过洗涤后，在室温下真空干燥得到成品D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂；
[0031] （5）将成品D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂经检验合格后，进行包装入库。
[0032] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（1）中硅胶制备方法具体为：将质量浓度为6.1%的静置澄清的硅酸钠溶液和质量浓度为30%的稀硫酸按1:1体积比混合后，在35℃下反应1h，得到硅溶胶，温度调节至25℃，继续保温45min，得到硅凝胶，将硅凝胶在老化槽中进行老化45h，然后将硅凝胶切割成不大于3.5cm的碎块，并采用蒸馏水进行水洗10min，经过水洗后，将硅凝胶置于质量浓度为0.015%硫酸溶液中，于22℃下浸泡18h，直到凝胶中含酸量达到0.012%为止，然后取出，烘干，即得。
[0033] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（2）中催化剂为氯铂酸。
[0034] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（3）中D-(-)-3-磷酸甘油酸盐为D-(-)-3-磷酸甘油酸钠。
[0035] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（4）中真空干燥为在真空度为0.04MPa、温度为60℃下进行干燥。
[0036] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（4）中D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合硅胶依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤三次。
[0037] 实施例2
[0038] 一种D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂，包括以下步骤制成：
[0039] （1）以水玻璃和硫酸为原料，经过凝胶、酸化处理、老化、洗涤、扩孔、干燥得到硅胶；
[0040] （2）硅胶与3-溴丙醇反应得到中间体I：步骤（1）中制备的4.3 g的硅胶置于反应釜中，加入4mL的3-溴-丙醇和70mL异丙醇作为溶剂，添加硅胶质量0.03%的催化剂，在氮气保护下加热搅拌回流9h，反应结束后，采用无水乙醇进行洗涤，然后烘干得到中间体I，所述中间体I为3-硅氧醚-1-丙醇；
[0041] 合成路线为：
[0042]
[0043] （3）中间体I与D-(-)-3-磷酸甘油酸反应得到D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合油脂硅胶：取0.74g的D-(-)-3-磷酸甘油酸盐，溶于32mL丙醇中，再加步骤（2）中制备的中间体I，在50℃下震荡反应26h，过滤，得到D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合油脂硅胶；
[0044] 合成路线为：
[0045]
[0046] （4）将D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合硅胶经过洗涤后，在室温下真空干燥得到成品D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂；
[0047] （5）将成品D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂经检验合格后，进行包装入库。
[0048] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（1）中硅胶制备方法具体为：将质量浓度为6.1%的静置澄清的硅酸钠溶液和质量浓度为30%的稀硫酸按1:1体积比混合后，在35℃下反应1h，得到硅溶胶，温度调节至25℃，继续保温45min，得到硅凝胶，将硅凝胶在老化槽中进行老化45h，然后将硅凝胶切割成不大于3.5cm的碎块，并采用蒸馏水进行水洗10min，经过水洗后，将硅凝胶置于质量浓度为0.015%硫酸溶液中，于22℃下浸泡18h，直到凝胶中含酸量达到0.012%为止，然后取出，烘干，即得。
[0049] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（2）中催化剂为氯铂酸。
[0050] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（3）中D-(-)-3-磷酸甘油酸盐为D-(-)-3-磷酸甘油酸钠。
[0051] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（4）中真空干燥为在真空度为0.04MPa、温度为60℃下进行干燥。
[0052] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（4）中D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合硅胶依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤三次。
[0053] 实施例3
[0054] 一种D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂，包括以下步骤制成：
[0055] （1）以水玻璃和硫酸为原料，经过凝胶、酸化处理、老化、洗涤、扩孔、干燥得到硅胶；
[0056] （2）硅胶与3-溴丙醇反应得到中间体I：步骤（1）中制备的4.2 g的硅胶置于反应釜中，加入3mL的3-溴-丙醇和60mL异丙醇作为溶剂，添加硅胶质量0.02%的催化剂，在氮气保护下加热搅拌回流8h，反应结束后，采用无水乙醇进行洗涤，然后烘干得到中间体I，所述中间体I为3-硅氧醚-1-丙醇；
[0057] 合成路线为：
[0058]
[0059] （3）中间体I与D-(-)-3-磷酸甘油酸反应得到D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合油脂硅胶：取0.73g的D-(-)-3-磷酸甘油酸盐，溶于30mL丙醇中，再加步骤（2）中制备的中间体I，在45℃下震荡反应24h，过滤，得到D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合油脂硅胶；
[0060] 合成路线为：
[0061]
[0062] （4）将D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合硅胶经过洗涤后，在室温下真空干燥得到成品D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂；
[0063] （5）将成品D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂经检验合格后，进行包装入库。
[0064] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（1）中硅胶制备方法具体为：将质量浓度为6.1%的静置澄清的硅酸钠溶液和质量浓度为30%的稀硫酸按1:1体积比混合后，在35℃下反应1h，得到硅溶胶，温度调节至25℃，继续保温45min，得到硅凝胶，将硅凝胶在老化槽中进行老化45h，然后将硅凝胶切割成不大于3.5cm的碎块，并采用蒸馏水进行水洗10min，经过水洗后，将硅凝胶置于质量浓度为0.015%硫酸溶液中，于22℃下浸泡18h，直到凝胶中含酸量达到0.012%为止，然后取出，烘干，即得。
[0065] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（2）中催化剂为氯铂酸。
[0066] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（3）中D-(-)-3-磷酸甘油酸盐为D-(-)-3-磷酸甘油酸钠。
[0067] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（4）中真空干燥为在真空度为0.04MPa、温度为60℃下进行干燥。
[0068] 作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（4）中D-(-)-3-磷酸甘油酸酯手性分子键合硅胶依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤三次。
[0069] D-(-)-3-磷酸甘油酸酯键合硅胶油脂吸附剂技术指标：
[0070] （1）微孔容积要求在0.7-1.8 mL/g；
[0071] （2）平均孔径要求在80-120Å；
[0072] （3）比表面积要求在300-700m2/g；
[0073] （4）硅胶粒子的粒径以15-20微米；
[0074] （5）D-(-)-3-磷酸甘油酸手性
试剂在硅胶表面上键合
覆盖率8-15%；
[0075] （6）铅(Pb)含量≤5ppm；
[0076] （7）砷(As)含量≤3ppm；
[0077] （8）重金属(以Pb计)含量重金属(以Pb计)含量≤30ppm。
