胶体磨(廊坊通用机械制造有限公司);集热式恒温加热磁力搅拌器(河南省予华仪
器有限公司);旋片真空泵(温岭市动力电机厂);自动水分滴定仪(上海安亭电子仪器
厂);
GC9790 气相色谱仪(福立分析仪器有限公司)。
1.2 试验方法
将摩尔比为
4
∶1~10∶1 的正癸醇与无水葡萄糖混合物加入到胶体磨中,处理 10~60 min
后将混合液倒入四口烧瓶中,在
80~85
℃和 2.67 kPa 下脱水,定时取样分析含水量,直到
体系中的含水量稳定,添加原料总量
0.6%的复合催化剂进行反应,控制体系的反应温度和
压力,始终保持整个体系在一种高真空状态下进行,以利于反应生成的水分及时脱除。反应
过程中,定时取样分析反应体系中残糖含量以确定是否到达反应终点。
水分用卡尔·费
休法测定;反应产物中葡萄糖残余量的检测参照
GB/T 5009.7-2003;产品的颜色采用铂-钴
色度标准法进行测定;反应产物组成由
GC9790 气相色谱仪进行分析。
平均聚合度(
DP)是表征糖苷化反应或烷基糖苷组成的一种重要度量值。烷基糖苷的
平均聚合度按以下方法进行计算:
DP=D1+2D2+3D3+4D4+5D5
式中,
D1 为烷基单苷的质量分数(单位,%);D2 为烷基二苷的质量分数(单位,
%);D3 为烷基三苷的质量分数(单位,%);D4 为烷基四苷的质量分数(单位,%);
D5 为烷基五苷的质量分数(单位,%)。
用两次平行测定结果的算术平均值进行计算,在重复条件下,两次独立测定结果的绝
对差值不大于这两次测定值平均值的
5%。
1.2.1 拟溶胶化混合技术对烷基糖苷收率的影响 在反应前对反应原料进行拟溶胶化处理,
在葡萄糖粒径分别为
150(未处理)、50、20、15、8、4、2.5 μm 条件下考察拟溶胶化混合技术
对烷基糖苷收率的影响。
1.2.2 单因素试验
①醇糖摩尔比对烷基糖苷收率的影响。在葡萄糖粒径 2.5 μm,反应温
度
110
℃,催化剂用量 0.6%时,考察不同醇糖摩尔比对烷基糖苷收率的影响。②反应温度
对烷基糖苷收率的影响。在葡萄糖粒径
2.5 μm,醇糖摩尔比 6
∶1,二元复合催化剂质量浓度
为
0.6%的条件下,考察不同反应温度对烷基糖苷收率的影响。
③催化剂用量对烷基糖苷收
率的影响。在葡萄糖粒径
2.5 μm,反应温度 110
℃,醇糖摩尔比 6∶1 条件下,考察不同催化
剂用量对烷基糖苷收率的影响。
1.2.3 正交试验 为确定烷基糖苷合成的最优工艺,在单因素试验的基础上进行 3 因素 4
水平
L16(45)正交试验,考察糖醇摩尔比(A)、反应温度(B)、催化剂用量(C)的交
互作用对烷基糖苷收率的影响,因素与水平见表
1。
2 结果与分析
2.1 拟溶胶化混合技术对烷基糖苷合成的影响
由图
1 可知,随着葡萄糖粒径的减小,单苷收率呈上升趋势,这是由于经过拟溶胶化
混合后的葡萄糖比表面积增大,利于癸醇与葡萄糖分子间的接触,从而加快了反应速率,
使葡萄糖几乎可以完全转化。聚合度(
DP)随着粒径的减小而变大,可能是因为葡萄糖大
颗粒在被处理成小颗粒时,原来存在于葡萄糖颗粒内的微量水分子被释放,微量的水环境
不利于糖分子和醇分子的接触和反应,反而有利于糖苷与糖之间的缩合生成多苷,使得聚
合度值增大。因此以下的试验对原料均进行拟溶胶化混合。
2.2 单因素试验结果
2.2.1 醇糖摩尔比对癸基单苷收率的影响 由表 2 可知,随着醇糖摩尔比的增大,反应时
间逐渐缩短,这是因为醇糖摩尔比增加,增强了葡萄糖在醇中的分散效果,从而加快了反
应速率。得到的产品颜色也逐渐变浅。这是因为醇糖比提高后,糖环与醇的反应更容易,而
糖环与糖环之间的反应减少,导致生成的多糖含量下降,不易发生结块。