專利名稱：一種用玉米麩皮和小麥麩皮制備水溶性混合醚的方法
技術領域：
本發明涉及一種用玉米麩皮和小麥麩皮制備水溶性混合醚
背景技術：
目前玉米麩皮和小麥麩皮主要用于飼料，由于小麥麩皮的蛋白質含量高于玉米麩 皮，而廣泛由于飼料中；由于玉米麩皮營養價值低，并含有一定量的木質素，用于飼料受到 限制，提取阿拉伯木聚糖主要用小麥麩皮，很少用玉米麩皮，造成玉米麩皮嚴重過剩。本發 明以玉米麩皮(或小麥麩皮)為原料，有機溶劑為溶媒，通過堿化(或以堿催化活化)，醚 化劑醚化生成水溶性混合醚化物質。該醚化產物，完全溶于水，形成具有一定粘度的膠體 溶液。用不同的醚化劑，所制備的不同水溶性混合醚，例如羧甲基混合醚、羥乙基混合醚、 羥乙基羧甲基混合醚、甲基混合醚、陽離子混合醚等，每種混合醚的特性均不同，也就是說 具有不同的用途，可廣泛用于石油鉆井、保溫砂漿黏合劑、乳膠漆、內外墻涂料、造紙、洗滌 劑、墻膩子粉、建筑膠水等行業，代替大量化工原料。本發明找到一條以玉米麩皮(或小麥 麩皮)為原料，生產高附加值產品的產業，并可帶動玉米種植業的發展。
發明內容
本發明的目的為了不在反應前分離玉米麩皮(或小麥麩皮)的粗蛋白質、脂肪和 木質素，在惰性有機溶媒水溶液中，直接通過堿化(或堿活化催化)、醚化生成水溶性高分 子化合物-混合醚；在玉米麩皮(或小麥麩皮)堿化(或堿催化活化)時，將蛋白質與脂肪 水解，在混合醚分離與多次洗滌純化同時，把水解物分離除去，并脫去混合醚的顏色。
無水玉米麩皮的主要成分組成 表1
項目蛋白質粉(％)粗脂肪(％ )灰分(％ )粗纖維(％ )無氮浸出物(％ )
含量8. 666. 351. 1118. 0063. 85 表1中無氮浸出物按含量大小依次為阿拉伯木聚糖_葡萄糖醛
酸阿拉伯木聚糖(glucuronoarabinoxylans，縮寫G)約45%，半纖維-木質 素(hemicellulose-lignin，縮寫H)約15 %，淀粉(starch，縮寫S)約4 % 。粗纖維 (Cellulose,縮寫C)。 無水小麥麩皮的主要成分組成 表2
項目蛋白質(％)脂肪(％ )淀粉(％ )纖維素(％ )膳食纖維素(％ )
含量12-183-510-155-1235-50 膳食纖維素主要由阿拉伯木聚糖-葡萄糖醛酸阿拉伯木聚糖(G)和半纖維素-木
5質素(H)組成。 從表1和表2中可以看出，能夠通過堿化、醚化生成水溶性高分子化合物_混合醚 的組分有膳食纖維素主要由阿拉伯木聚糖-葡萄糖醛酸阿拉伯木聚糖(G)、纖維素(C)、半 纖維素-木質素(H)、淀粉(S)，我們將上述四種組分按英文縮寫為GCHS，GCHS通過堿化、醚 化制備的水溶性高分子混合物，稱為混合醚，即GCHS醚。 蛋白質與脂肪在強堿性介質中不穩定，發生水解反應，水解分解物溶于水，不能生 成高分子化合物，但消耗醚化劑。 本發明采用惰性有機溶劑甲醇、乙醇、丙醇及異構體、C4-C6醇及異構體、丙酮、 環己烷、甲苯、聚乙二醇、乙二醇二甲醚、C4-C12烷烴、石油醚為反應溶媒，在水存在下溶解 定量的NaOH、KOH、碳酸鈉等強性無機堿，對40-200目玉米麩皮(或小麥麩皮)在5-6(TC下 堿化(或堿催化活化)20-150分鐘，上述有機溶劑與玉米麩皮(或小麥麩皮)的質量比為 (0.5-15) : 1 ;NaOH或KOH與玉米麩皮(或小麥麩皮)質量比為(O. 1-2) : l，采用氯乙 酸(或其鈉鹽)、環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、氯甲烷、氯乙烷、氯乙醇、3-氯-2羥丙基三 烷基氯化銨(烷基為Cl-C12)、2，3-環氧丙基三烷基氯化銨(烷基為C1-C12)為醚化劑，醚 化劑與玉米麩皮(或小麥麩皮)質量比為(0.2-2.0) : 1，在35-12(TC醚化0. 5-12小時 與中表1中18%的粗纖維(celluose，縮寫C)與63. 85%的無氮浸出物反應生成多結構水 溶性混合醚，過濾，濾餅用玉米麩皮(或小麥麩皮)的3-15倍30-90%有機溶劑水溶液(主 要用甲醇、乙醇、異丙醇、環己烷、丙酮水溶液)在常溫下洗滌2-4次，過濾，濾餅在105°CT 干燥2小時，即可得到98%的水溶性混合醚，該混合醚的2%水溶液粘度在2-15000cps之 間(在2(TC條件下，NDJ-1粘度計測定)；同時在強堿性條件下將表1、表2中蛋白質與粗脂 肪水解洗滌分離除去，并洗去產品顏色。 本發明的目的是將生產玉米與小麥淀粉產生的麩皮、用玉米發酵酒精時的酒糟、 啤酒酒糟、提取水溶性阿拉伯木聚糖膳食纖維時的不溶水麩皮下腳料，通過堿化(或堿催 化活化)，醚化劑醚化制備系列GCHS水溶性醚類產品，用低價值的玉米麩皮(或小麥麩皮) 生產高附加值產品取代具有類似功能的用精制棉生產的纖維素醚系列產品、用淀粉為原料 生產的淀粉醚系列產品和具有類似功能的化學產品。 本專利將玉米麩皮粉碎成40-120目粉末，以乙醇或甲醇、異丙醇為反應溶媒，將 被堿活化的玉米麩皮(或小麥麩皮)與氯乙酸(或氯乙酸鈉)反應，溫度為40-85t:，壓力 0-0. 2Mpa，玉米麩皮(或小麥麩皮)與溶媒質量比在1 : l-10之間，其中以l :4-1:6 比較適宜，反應得到羧甲基GCHS醚(縮寫CMGCHS) ， CMGCHS取代度為0. 5_2. 3，粘度 5-500cps。 本專利將玉米麩皮(或小麥麩皮)粉碎成120目粉末，以異丙醇或環己烷為反 應溶媒，將被堿活化的玉米麩皮(或小麥麩皮)與環氧乙烷(或環氧丙烷)反應，溫度為 30-85t:，壓力0. 2-0. 6Mpa，玉米麩皮(或小麥麩皮)與溶媒質量比在1 : 1_15之間，其中 以l : 6-1 : 8比較適宜，反應得到羥乙基(或羥丙基)GCHS醚(縮寫HEGCHS或HPGCHS)， HEGCHS或HPGCHS摩爾取代度為1. 4_2. 5，粘度5-10000cps。 在上述反應結束后，降溫至10-4(TC，加入定量的氯乙酸或氯乙酸鈉，在60-9(TC 下反應，得到羥乙基羧甲基或羥丙基羧甲基GCHS醚(縮寫HECMGCHS或HPCMGCHS)，羧甲基 取代度一般控制在0. 3-1. 0之間。
在上述HEGCHS或HPGCHS反應結束后，降溫至10_40°C ，加入定量的3-氯-2羥丙 基三甲基氯化銨，在50-10(TC反應，得到羥乙基羥丙基三甲基氯化銨陽離子GCHS或羥丙基 羥丙基三甲基氯化銨陽離子GCHS醚類產品。陽離子醚的含氮量一般控制在1.0-3. 5%之 間。 本專利將玉米麩皮粉(或小麥麩皮)碎成120目粉末，以乙醇或甲醇、異丙醇、 環己烷為反應溶媒，將被堿活化的玉米麩皮(或小麥麩皮)與3-氯-2羥丙基三甲基氯 化銨(CHPTMHC)反應，溫度為50-90。C，壓力0_0. 20Mpa，麩皮與溶媒質量比在1 : 1_8之 間，其中以l : 5-1 : 8比較適宜，反應得到羥丙基三甲基氯化銨陽離子GCHS醚(縮寫 CHPTMHCGCHS) ， CHPTMHCGCHS含氮量為1. 5-3. 5%，粘度5-300cps。 本專利將玉米麩皮(或小麥麩皮)粉碎成120目粉末，以異丙醇與環己烷按一 定比例混合作為反應溶媒，將被堿活化的玉米麩皮與氯甲烷反應，溫度為60-9(TC，壓力 0. 3-0. 5Mpa，麩皮與溶媒質量比在1 : l-13之間，其中以l : 8_1 : ll比較適宜，反應得 到甲基GCHS醚(縮寫MGCHS) ， MGCHS的甲氧基含量為22-30%，粘度5-10000cps。
在上述反應體系中，在加入氯甲烷同時加入定量環氧丙烷，反應溫度為45-90°C ， 壓力0. 30-0. 60Mpa，反應得到羥丙基甲基GCHS(縮寫HPMGCHS) ， HPMGCHS的甲基氧基含量 為18-30%，羥丙氧基含量在5-14%為適宜。 GCHS水溶性醚類產品具有生物降解性能，與纖維素醚、淀粉醚產品一樣屬于環境 友好型高分子新材料產品，可廣泛用于食品、石油鉆井、造紙、保溫砂漿、膩子粉、乳膠漆、涂 料、洗衣粉、洗滌劑、洗發水、化妝品等行業。
具體實施方式
實例1 在5L壓力釜中加入91 %乙醇2. 5L，在攪拌下加氫氧化鈉285g，加熱至50-7(TC使 其全部溶解，再冷卻至25t:，加入80目500g玉米麩皮(或小麥麩皮)，在攪拌下10-40°C 下堿化40分鐘。在通冷卻水條件下，滴加50X氯乙酸乙醇溶液670g，滴加時溫度控制在 25-45t:之間，滴加時間20-30分鐘。 滴加完氯乙酸酒精溶液后，20分鐘升溫至55tV恒溫醚化30分鐘，直接升溫至 82tV恒溫反應60分鐘。 冷卻至30-35"時，用冰醋酸中和值ra = 6. 5_8. 5，過濾，濾餅在8(TC干燥。得到 75%左右取代度DS = 0. 80，850g羧甲基混合醚(CMGCHS)。 用65%乙醇水溶液2. 5L，在3(TC下攪拌洗滌60分鐘，過濾。重復洗滌三次，既可 以得到^ 98%淡黃色CMGCHS混合醚產品。用DNJ-1型粘度計在2(TC，測CMGCHS的2%水 溶液粘度為150cps。
實例2 將實例1中的氫氧化鈉加入145g，堿化結束后，直接加入413g氯乙酸鈉粉末，其它 同實例1，得到CMGCHS醚產品DS = 0. 75，用NDJ-1粘度計，20°C ， 2%水溶液粘度為250cps。
實例3 在5L壓力釜中加入92%異丙醇3. 2L，在攪拌下加氫氧化鈉200g，加熱至50_70°C 使其全部溶解，再冷卻至25t:，加入100-120目400g玉米麩皮，在攪拌下10-4(TC下堿化60分鐘。在通冷卻水條件下，降溫至20°C ，抽真空至-0. 06Mpa，抽真空10分鐘，在壓力釜密封 條件下，接環氧乙烷罐，30-50分鐘加入環氧乙烷350g，在25-3(TC反應40分鐘，
逐漸升溫，釜內壓力不得超過O. 40Mpa，45-65t:下反應4-8小時。降溫至25"，加 入95%乙酸310g，中和至ra = 6. 5-8. 5，過濾，濾餅在80°C ，干燥4小時，得到75-80%粗品 羥乙基混合醚(HEGCHS)600g。 用75%異丙醇2. 5L，在常溫下洗滌粗品HEGCHS三次，既可以得到95%的淡黃色 HEGCHS混合醚產品。用DNJ-1型粘度計在20。C，測HEGCHS的2%水溶液粘度為4000cps， 摩爾取代度MS = 1.8。
實例4 將實例3中的環氧乙烷等量換成環氧丙烷，其它反應條件與實例3相同，得到羥丙 基混合醚(HPGCHS)，用DNJ-1型粘度計在20°C ，測HPGCHS的2%水溶液粘度為1200cps，摩 爾取代度MS = 1.5。
實例5 在實例3反應結束，降溫至25t:，抽真空至-0. 06Mpa，抽真空時間10分鐘，滴加 50%的氯乙酸乙醇溶液500g，控制溫度在30-45°C，20分鐘滴加完。升溫至75-85。C，反應 90分鐘。降溫至30-40。C，用95%乙酸中和1^ = 6. 5-8.5。過濾，濾餅用75%乙醇2. 5L，在 常溫下洗滌100分鐘，重復洗滌三次。可以得到純度95%羧甲基羥乙基混合醚(CMHEGCHS) 干品720g，羧甲基取代度DS = 0. 5-0. 6，用DNJ-1型粘度計在20。C，測CMHEGCHS的2%水 溶液粘度為150cps。
實例6 在實例4反應結束后，降溫至25t:，其它操作條件與實例5完全相同。可以得到 純度為95%羧甲基羥丙基混合醚(CMHPGCHS)干品670g，羧甲基取代度DS = 0. 5_0. 6，用 DNJ-1型粘度計在2(TC，測CMHPGCHS的2%水溶液粘度為215cps。
實例7 在實例3反應結束，降溫至25t:，抽真空至-0. 06Mpa，抽真空時間10分鐘，加入 50%的3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨(CHPTMHC)異丙醇水溶液760g，升溫至85-105。C， 反應80分鐘。降溫至30-40"，用95%乙酸中和1^ = 6. 5-8. 5。過濾，濾餅用75%乙醇 2.5L，在常溫下洗滌IOO分鐘，重復洗滌三次。可以得到純度96%陽離子羥乙基混合醚 (CHPTMHCHEGCHS)干品810g，純品陽離子羥乙基混合醚的含氮量為2. 1%，用DNJ-1型粘度 計在2(TC，測CHPTMHCHEGCHS的2%水溶液粘度為55cps。
實例8 將實例1中的氫氧化鈉加入量改為145g，堿化結束后，加入50X的3-氯-2
羥丙基三甲基氯化銨乙醇溶液760g，其它同實例1，得到純度為98%的陽離子混合醚
(CHPTMHCGCHS) 560g， CHPTMHCGCHS混合醚產品含氮量為3. 5%， 用DNJ-1型粘度計在20°C ，測CHPTMHCGCHS的2%水溶液粘度為45cps。 實例9 在5L壓力釜中加入環己烷與異丙醇混合水溶劑2. 5kg(環己烷異丙醇水= 80 : 15 : 5)，在攪拌下加氫氧化鈉200g，加熱至60-7(TC使其全部溶解，再冷卻至25t:， 加入100目300g麩皮，在攪拌下25-3(TC下堿化40分鐘。在通冷卻水條件下，抽真空至-0. 06Mpa，加入環氧丙烷100g，氯甲烷240g，溫度控制在20-35。C之間，反應60-90分鐘。 升溫至50-55°C ，反應3小時；升溫75-90°C ，反應3小時，反應壓力控制在0. 60Mpa以下。
冷卻至30-35。C時，用95%冰醋酸30g中和值K1 = 6. 5_8. 5，過濾，濾餅在80。C干 燥。得到72%左右420g淡黃色羥丙基甲基混合醚(HPMGCHS)。 用DNJ-1型粘度計在20°C ，測HPMGCHS的2%水溶液粘度為1200cps ;甲氧基含量 22-24 % ，羥丙氧基含量5-6 % 。
實例10 將實例9中的環氧乙烷去掉，其它條件與實例9相同，得到甲基混合醚 (MGCHS) 370g，用DNJ-1型粘度計在2(TC，測MGCHS的2%水溶液粘度為900cps ;甲氧基含 量22-24%。
實例11 將實例9中的環氧丙烷改為氯乙烷，其它條件與實例9相同，得到甲基乙基混合醚 430g，用DNJ-1型粘度計在20°C ，測MGCHS的2%水溶液粘度為10cps ;甲氧基含量19-21 % ， 乙氧基含量7-8%。
應用實例1 CMGCHS、 CMHEGCHS、 CMHPGCHS直接取代CMC-LVT，用于石油鉆井泥槳；本品可以部 分取代可分散膠粉用于建筑保溫砂漿；CMGCHS完全可以取代CMS與CMC用于膩子粉粘結 劑。CMGCHS、CMHEGCHS、CMHPGCHS具有較強的耐堿性，用于建筑膠水，可以與灰f丐、水泥混合 使用，其性能優于CMS和CMC產品，可以部分代替PVA、可分散膠粉。本品可用于造紙、洗衣 粉、洗滌劑、陶瓷等行業。 應用實例2HEGCHS、 MGCHS、 HPMGCHS用于乳膠漆和涂料中，可以代替化學苯丙乳 液；可代替CMC、CMS、HPMC、MC用于內外墻膩子粉；可代替HEC、PAC、 CMC、 CMS用于石油鉆井 泥槳。 應用實例3CHPTMHCGCHS、 CHPTMHCHEGCHS、 CHPTMHCHPGCHS用于發膠、洗發水、化妝品、造紙、洗
滌劑等產品中，可以代替羥乙基陽離子纖維素、陽離子淀粉醚。
應用實例4 MEGCHS具有強乳化性，是奶油、冰激凌、面包等優異乳化劑。
權利要求
一種用玉米麩皮和小麥麩皮制備水溶性混合醚的方法，其特征在于用加工玉米淀粉副產品玉米麩皮和小麥淀粉副產品麥麩，碎成40-200目的粉末，在惰性有機溶劑水溶液溶媒中，通過堿化或堿活化催化、醚化制備水溶性混合醚，在堿化或堿活化催化過程中直接將玉米麩皮和小麥麩皮中的蛋白質與脂肪水解，水溶性混合醚在有機溶劑水溶液洗滌純化過程中除去水解物與顏色的方法。水溶性混合醚的主要成分是由阿拉伯木聚糖及其衍生物醚(縮寫G)、纖維素醚(縮寫C)、半纖維-木質素醚(縮寫H)、淀粉醚(縮寫S)，按成分含量大小排列縮寫稱為GCHS醚。
2. 用玉米麩皮和小麥麩皮制備水溶性GCHS醚的方法， 一、以惰性有機溶劑水溶液為溶 媒，本方法選用的惰性有機溶劑甲醇、乙醇、丙醇及異構體(異丙醇)、C4-C6醇及異構體、 丙酮、環己烷、甲苯、氯仿、聚乙二醇、乙二醇二甲醚、C2-C6烷基醚、石油醚，C4-C12烷烴類。 二、玉米麩皮和小麥麩皮在上述惰性有機溶劑水溶液中進行堿化或活化催化，本方法采用 無機強堿氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉。三、玉米麩皮和小麥麩皮以惰性有機溶劑水溶液為 溶媒，通過上述強堿堿化或堿活化催化后，本方法采用氯乙酸、氯乙酸鈉、環氧乙烷、環氧丙 烷、環氧丁烷、氯甲烷、氯乙烷、氯乙醇、3-氯-2羥丙基三烷基氯化銨(烷基為C1-C12) 、2， 3-環氧丙基三烷基氯化銨(烷基為C1-C12)為醚化劑，對堿化或堿催化活化的玉米麩皮和 小麥麩皮進行醚化，即生成水溶性GCHS醚產品。
3. 根據權利要求1和2所述，玉米麩皮(或小麥麩皮)粉末與惰性有機溶劑水溶液的 質量比為l : 15;反應體系中玉米麩皮(或小麥麩皮)與水的質量比為1 : (0.1-3)(水 來自有機溶劑和堿液或工藝要求補加水)；玉米麩皮(或小麥麩皮)與醚化劑的質量比為 1 : (0.20-2.0);玉米麩皮(或小麥麩皮)與堿的質量比為1 : (0.12-2.0)。
4. 根據權利要求2和3所述，玉米麩皮(或小麥麩皮)堿化或堿催化活化溫度在 5-45t:，時間為30-180分鐘；醚化溫度在35-12(TC，醚化時間為0. 5_10小時，反應壓力在0- 0. 80Mpa。反應體系中過量的堿，用冰醋酸、鹽酸、稀硫酸中和至ra = 6. 0_8. 5，中和酸用 量為玉米麩皮(或小麥麩皮)與酸的質量比為1 : 0-3.0。
5. 根據權利要求2、3和4所述，羧甲基水溶性混合醚(CMGCHS)的制備，惰性有機溶劑 我們采用甲醇、乙醇、C3-C4醇及其異構體為溶媒，玉米麩皮(或小麥麩皮)與醇溶媒水溶液 的質量比為1 : (i-io)，調整氫氧化鈉(或氫氧化鉀、碳酸鈉)與氯乙酸(或氯乙酸鈉)的 比例，得到取代度為0. 3-2. 3的CMGCHS醚產品。過量的堿用鹽酸或冰醋酸中和，用40-80% 甲醇或乙醇水溶液在10-5(TC下，重復2-4次洗滌，甲醇或乙醇水溶液與玉米麩皮(或小麥 麩皮)的質量比為(4-15) : l，洗去蛋白質與脂肪水解物和顏色，得到高純品度羧甲基混合 醚產品。
6. 根據權利要求2、3和4所述，羥乙基水溶性混合醚(HEGCHS)的制備，惰性有機 溶劑我們采用異丙醇、丙酮、特丁醇為溶媒，玉米麩皮(或小麥麩皮)與溶媒的質量比為 1 : (2-15)，堿化采用氫氧化鈉(或氫氧化鉀、碳酸鈉)，堿化溫度為10-35t:，堿化時間為 30-180分鐘；醚化劑采用環氧乙烷(或氯乙醇)，醚化溫度為45-9(TC，調整氫氧化鈉(或氫 氧化鉀、碳酸鈉)與環氧乙烷(或氯乙醇)用量配比，得到摩爾取代度(MS)為1.2-2.5的 羥乙基水溶性GCHS醚。用60-80%的異丙醇(或丙酮、特丁醇)水溶液洗滌2-4次，玉米麩 皮(或小麥麩皮)與惰性溶媒水溶液的質量比為1 : (5-15)，洗滌溫度0-4(TC，洗滌時間1- 3小時，洗去蛋白質與脂肪水解物和顏色，得到高純度HEGCHS醚。
7. 根據權利要求2、3和4所述，羥丙基(或羥丁基)水溶性混合醚(HPGCHS或HBGCHS) 的制備，惰性有機溶劑我們采用環己烷、異丙醇、丙酮、特丁醇為溶媒，玉米麩皮(或小麥麩 皮)與溶媒水溶液的質量比為l : (2-15)，堿化采用氫氧化鈉(或氫氧化鉀、碳酸鈉)，堿化 溫度為10-35t:，堿化時間為30-180分鐘；醚化劑采用環氧丙烷(或環氧丁烷)，醚化溫度 為45-10(TC，調整氫氧化鈉(或氫氧化鉀、碳酸鈉)與環氧丙烷烷(或環氧丁烷)的比例， 得到摩爾取代度為1. 2-2. 5的HPGCHS(或HBGCHS)醚。用60-80 %的環己烷(或異丙醇、 丙酮、特丁醇)水溶液洗滌2-4次，玉米麩皮(或小麥麩皮)與上述溶劑水溶液的質量比為 1 : (5-15)，洗滌溫度0-4(TC，洗滌時間1-3小時，得到高純度羥丙基(或羥丁基)GCHS醚。
8. 根據權利要求2、3、4、6和7所述，在制備羥乙基GCHS醚(或羥丙基GCHS醚、羥丁基 GCHS醚)，醚化反應結束后，降溫至0-35t:，抽真空至-0. 06Mpa，加入一定量的氯乙酸(或 氯乙酸鈉)有機溶劑水溶液，在55-90°C ，繼續醚化30-120分鐘，冷卻至10_45°C ，用冰醋酸 中和至ra = 6. 5-8. 5，得到羥乙基(或羥丙基、羥丁基)摩爾取代度為0. 2-2. 3，羧甲基取 代度為0. 2-2. 3的羥乙基羧甲基水溶性GCHS醚(或羥丙基羧甲基水溶GCHS醚和羥丁基羧 甲基水溶性GCHS醚)。用甲醇、乙醇、異丙醇、環己烷、丙酮的60-80%水溶液洗滌2-4次， 玉米麩皮(或小麥麩皮)與洗滌液的質量比為1 : (5-15)，得到高純度產品。
9. 根據權利要求2、3、4、6和7所述，在制備羥乙基GCHS醚(或羥丙基GCHS醚、羥丁基 GCHS醚)醚化反應結束后，降溫至0-45°C，抽真空至-0. 06Mpa，加入一定量的3-氯-2羥 丙基三烷基氯化銨(烷基為C1-C12)或2，3-環氧丙基三烷基氯化銨(烷基為C1-C12)有 機溶劑水溶液，在55-120°C ，繼續醚化30-120分鐘，冷卻至10_45°C ，用冰醋酸中和至ffl = 6. 5-8. 5，得到羥乙基(或羥丙基、羥丁基)摩爾取代度為0. 2-2. 3，含氮量為0. 5_3. 5%的 羥乙基羥丙基三烷基(C1-C12)水溶性陽離子GCHS醚(或羥丙基羥丙基三烷基(C1-C12) 水溶性陽離子GCHS醚和羥丁基羥丙基三烷基水溶性陽離子GCHS醚)。用甲醇、乙醇、異丙 醇、丙酮、環己烷的60-80%水溶液洗滌2-4次，玉米麩皮(或小麥麩皮)與洗滌液的質量比 為1 : (5-15)，得到高純度產品。
10. 根據權利要求2、3和4所述，羥丙基三烷基氯化銨水溶性陽離子GCHS醚的制備， 惰性有機溶劑我們采用甲醇、乙醇、C3-C4醇及其異構體、丙酮、環己烷、乙二醇二甲醚為溶 媒，玉米麩皮(或小麥麩皮)與溶媒溶劑的質量比為l : (l-15)，調整氫氧化鈉(或氫氧化 鉀、碳酸鈉)與3-氯-2羥丙基三烷基氯化銨(烷基為C1-C12)或2，3-環氧丙基三烷基氯 化銨(烷基為C1-C12)的比例，得到含氮量為1.3-3. 5%羥丙基三烷基陽離子混合醚產品。 用40-80%甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮水溶液在10-5(TC下，重復2-4次洗滌，甲醇、乙醇、異丙 醇、丙酮水溶液與玉米麩皮(或小麥麩皮)的質量比為(4-15) : l，得到高純品羥丙基三烷 基(烷基為C1-C12)GCHS醚產品。
11. 根據權利要求2、3和4所述，羥丙基甲基水溶性GCHS醚的制備，惰性有機溶劑我們 采用異丙醇與環己烷、異丙醇與丙酮、異丙醇與甲苯、特丁醇與環己烷、特丁醇與丙酮、特丁 醇與甲苯為復合溶媒，玉米麩皮(或小麥麩皮)與復合溶媒的質量比為l : (2-15)，堿化采 用氫氧化鈉(或氫氧化鉀、碳酸鈉)，堿化溫度為10_35°C ，堿化時間為30-180分鐘；醚化劑 采用環氧丙烷和氯甲烷同時加入，醚化溫度為35-9(TC，醚化反應時間3-10小時，反應壓力 小于O. 80Mpa，調整氫氧化鈉(或氫氧化鉀、碳酸鈉)與環氧丙烷和氯甲烷的比例，得到甲氧 基含量為14-32%，羥丙氧基含量為2-14X的羥丙基甲基水溶性GCHS醚。用60-80%的異丙醇(或丙酮、特丁醇)水溶液洗滌2-4次，玉米麩皮(或小麥麩皮)與溶媒水溶液的質量比為1 : (5-15)，洗滌溫度10-4(TC，洗滌時間1-3小時，得到高純度羥丙基甲基GCHS醚。
12. 根據權利要求11所述，將環氧丙烷換成環氧丁烷，我們可以得到羥丁基甲基GCHS醚，羥丁氧基含量為2-18%，甲氧基含量為14-32%。
13. 根據權利要求ll所述，將環氧丙烷換成氯乙烷，我們可以得到甲基乙基水溶性GCHS醚，甲氧基含量為13-24%，乙氧基含量為3-10%。
14. 根據權利要求1、2、3和4所述，玉米麩皮(或小麥麩皮)在惰性有機溶媒水溶液中堿化或堿催化活化，通過強堿將玉米麩皮(或小麥麩皮)中的蛋白質和脂肪同時水解，在混合醚純化過程中將蛋白質與脂肪的水解物分離除去，通過多次洗滌除去產品顏色。
15. 根據權利要求1、2、3和4所述，本發明適合用玉米粉碎直接發酵酒精的酒糟和小麥粉碎直接發酵麥芽糖的啤酒糟制備水溶性混合醚。用玉米酒糟(或小麥啤酒糟)制備混合醚的方法與玉米麩皮(或小麥麩皮)制備混合醚的方法完全一致。
全文摘要
一種用玉米麩皮和小麥麩皮制備水溶性混合醚的方法，它涉及到用生產玉米淀粉副產品玉米麩皮和生產小麥淀粉副產品小麥麩皮為原料制備水溶性混合醚的方法，本發明提供了以玉米麩皮和小麥麩皮為原料，直接合成由阿拉伯木聚糖醚、纖維素醚、半纖維素-木質素醚、淀粉醚等組成的水溶性混合醚的方法，解決了玉米和小麥加工行業副產品再加工成高附加值產品的問題，拓寬了玉米麩皮和小麥麩皮的應用領域。用玉米麩皮和小麥麩皮制備水溶性混合醚按如下工藝過程進行粉碎成40-200目的粉末，在惰性有機溶媒中，通過堿化或堿催化活化、醚化制備水溶性混合醚。本發明具有在堿化或堿催化活化過程中直接將麩皮中的蛋白質與脂肪水解，在混合醚多次洗滌純化過程中除去水解物和顏色的優點。
文檔編號C08L1/26GK101792542SQ200910189218
公開日2010年8月4日 申請日期2009年12月23日 優先權日2009年12月23日
發明者馮婷, 馮有愉, 趙德彬 申請人:深圳市博斐遜生物化學科技有限公司