一种利用废弃油脂实现香料缓释的方法
阅读说明：本技术 一种利用废弃油脂实现香料缓释的方法 (Method for realizing slow release of spice by using waste oil ) 是由 周丽华 于 2021-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用废弃油脂实现香料缓释的方法,第一步,将经过预处理的废弃油脂、聚乙二醇或聚乙二醇的衍生物在催化剂存在下发生反应得到产物；第二步,所得产物经一定量的水稀释后得缓释剂水溶液,将得缓释剂水溶液与香料混合；废弃油脂与聚乙二醇或聚乙二醇的衍生物反应所得产物包裹香料分子,对香料分子形成一种物理限制,从而降低其挥发速度,达到缓释的效果；通过本发明地方法制备的缓释剂水溶液,明显降低了香料地挥发速度,大大提高了香料的利用率。(The invention discloses a method for realizing slow release of perfume by utilizing waste oil, which comprises the following steps of firstly, reacting pretreated waste oil and polyethylene glycol or derivatives of polyethylene glycol in the presence of a catalyst to obtain a product; secondly, diluting the obtained product by a certain amount of water to obtain a slow-release agent aqueous solution, and mixing the obtained slow-release agent aqueous solution with the spice; perfume molecules are wrapped by products obtained by reaction of the waste oil and the polyethylene glycol or the derivatives of the polyethylene glycol, so that physical limitation is formed on the perfume molecules, the volatilization speed of the perfume molecules is reduced, and the slow release effect is achieved; the slow release agent water solution prepared by the method obviously reduces the volatilization speed of the perfume and greatly improves the utilization rate of the perfume.)
技术领域
本发明涉及废弃油脂回收利用、日用化学品、化妆品技术领域，具体涉及一种利用废弃油脂实现香料缓释的方法。
背景技术
废弃油脂也称地沟油，主要来源于餐饮废油，含有大量的细菌和有毒物质，其中黄曲霉素的毒性是毗霜的100倍，长期食用对人体的危害极大，但目前现有的提炼技术下难以加工成食用油，为此将地沟油变成一种有用的工业资源，可以打开其回收利用的“瓶颈”，从而切断流入餐桌的途径。
目前地沟油的主要工业应用是将其转化为生物柴油，其中研究较多的是利用酯交换法将其转化为脂肪酸甲酯(第一代生物柴油)，但由于其结构与来自石油的普通柴油的分子结构存在明显不同，导致第一代生物柴油粘度大，含氧量高，热值相对较低，生产中还会产生大量含酸、碱和油脂的工业废水，严重限制了其作为汽柴油替代燃料的广泛使用。另一方面，目前较为前沿的第二代生物柴油又由于其技术壁垒较高，很难在短时间实现工业化应用。因此，进一步拓展废油脂(地沟油)的工业应用具有重要的意义。
香精香料广泛应用于各类香水、护肤品、清洁用品等领域。传统的使用香精香料方法一般是直接在相关产品中添加一定量的香精香料，然后进行简单的混合。这种方法制成的产品，其中的香料分子没有任何的物理约束，其挥发速度主要由环境温度和气压决定。因此要延长香气留存的时间，必须降低香料分子的挥发速度，要达到这一目的，传统情况下只能通过降低温度或者增加环境气压。而温度和气压往往是产品使用场景决定的，很难做出改变，因此传统的使用香料的方法往往会出现香气很快消失的现象，也就是说香料的利用率较低。
本发明针对以上问题，提出一种香料缓释技术，该技术利用废油脂与聚乙二醇反应的产物来包裹香料分子，对香料分子形成一种物理限制，从而降低其挥发速度，达到缓释的效果。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种利用废弃油脂实现香料缓释的方法。
本发明解决上述问题的技术方案为：一种利用废弃油脂实现香料缓释的方法，第一步，将经过预处理的废弃油脂、聚乙二醇或聚乙二醇的衍生物在催化剂存在下发生反应得到产物；
第二步，所得产物经一定量的水稀释后得缓释剂水溶液，将得缓释剂水溶液与香料混合。
进一步，在第一步中，按重量份数计，废弃油脂400份、聚乙二醇或聚乙二醇的衍生物200-2000份、催化剂2-20份。
进一步，在第一步中，预处理的废弃油脂、聚乙二醇或聚乙二醇的衍生物、催化剂混合后升温至100-150℃反应5-8小时。
进一步，第二步所得缓释剂水溶液中活性物质的质量分数为2-20％。
进一步，所述聚乙二醇选自分子量为100-1000的聚乙二醇(PEG)中的一种或几种。优选的，所述聚乙二醇选自分子量为100、200、300、400、500、600、800、1000的聚乙二醇(PEG)中的一种或几种。
进一步，所述聚乙二醇的衍生物选自分子量100-1000的聚乙二醇单甲醚(mPEG)中的一种或几种。优选的，聚乙二醇的衍生物选自分子量100、200、300、400、500、600、800、1000的聚乙二醇单甲醚(mPEG)中的一种或几种。
进一步，所述催化剂为有机磷化合物，其结构由式(1)表示，
式(1)的主体骨架为联苯，在联苯的2、2’位置分别有一个羟基和磷氧基团；R1和R2分别为苯环上的取代基，选自氢、烷基、烷氧基、卤素、或三氟甲基；R3为磷氧基团上的取代基，选自烷基和取代或未取代的苯环。
本发明具有有益效果：
本发明提供了一种利用废弃油脂实现香料缓释的方法，废弃油脂与聚乙二醇或聚乙二醇的衍生物反应所得产物包裹香料分子，对香料分子形成一种物理限制，从而降低其挥发速度，达到缓释的效果；通过本发明地方法制备的缓释剂水溶液，明显降低了香料地挥发速度，大大提高了香料的利用率。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种利用废弃油脂实现香料缓释的方法，具体包括以下步骤：
第一步，按重量份数计，将400份经过预处理的废弃油脂(预处理方法参照专利CN103756794B)、200-2000份聚乙二醇或聚乙二醇的衍生物、2-20份催化剂在反应容器中混合，然后升温至100-150℃反应5-8小时，得到产物无需提纯，可作为香料缓释的活性成分；
第二步，所得产物经一定量的水稀释后得缓释剂水溶液，将得缓释剂水溶液与香料混合，所得缓释剂水溶液中活性物质的质量分数为2-20％。
所述聚乙二醇选自分子量为100-1000的聚乙二醇(PEG)中的一种或几种，优选的，聚乙二醇选自分子量为100、200、300、400、500、600、800、1000的聚乙二醇(PEG)中的一种或几种；
所述聚乙二醇的衍生物选自分子量100-1000的聚乙二醇单甲醚(mPEG)中的一种或几种，优选的，聚乙二醇的衍生物选自分子量100、200、300、400、500、600、800、1000的聚乙二醇单甲醚(mPEG)中的一种或几种；
所述催化剂为有机磷化合物，其结构由式(1)表示，
式(1)的主体骨架为联苯，在联苯的2、2’位置分别有一个羟基和磷氧基团；R1和R2分别为苯环上的取代基，选自氢、烷基、烷氧基、卤素、或三氟甲基；R3为磷氧基团上的取代基，选自烷基和取代或未取代的苯环；比如下列P1-P8所示化合物，具体的，式(1)有机磷化合物的合成可参照文献ORGANIC LETTERS 2013,Vol.15,No.24,6186–6189。化合物P1-P8为已知结构，其合成方法见文献ORGANIC LETTERS 2013,Vol.15,No.24,6186–6189。
实施例1
向反应容器中加入400份PEG-200、4份的P1、400份预处理过的废油脂，接着升温至100度反应4小时，冷至室温得WOPEG-200。
实施例2
向反应容器中加入800份PEG-400、6份的P2、400份预处理过的废油脂，接着升温至110度反应5小时，冷至室温得WOPEG-400。
实施例3
向反应容器中加入1200份PEG-600、5份的P3、400份预处理过的废油脂，接着升温至100度反应6小时，冷至室温得WOPEG-600。
实施例4
向反应容器中加入1600份PEG-800、7份的P4、400份预处理过的废油脂，接着升温至120度反应5小时，冷至室温得WOPEG-800。
实施例5
向反应容器中加入400份mPEG-200、10份的P5、400份预处理过的废油脂，接着升温至140度反应6小时，冷至室温得WOmPEG-200。
实施例6
向反应容器中加入800份mPEG-400、13份的P6、400份预处理过的废油脂，接着升温至130度反应6小时，冷至室温得WOmPEG-400。
实施例7
向反应容器中加入1200份mPEG-600、17份的P7、400份预处理过的废油脂，接着升温至140度反应6小时，冷至室温得WOmPEG-600。
实施例8
向反应容器中加入1600份mPEG-800、20份的P8、400份预处理过的废油脂，接着升温至150度反应5小时，冷至室温得WOmPEG-800。
本发明所述的PEG-200指分子量为200的聚乙二醇，mPEG-200指分子量为200的聚乙二醇单甲醚，WOPEG-200指废油脂与分子量为200的聚乙二醇反应的产物，WOmPEG-200指废油脂与分子量为200的聚乙二醇单甲醚反应的产物，以此类推。
将实施例1-8制备的产物作为缓释剂活性物质，用水稀释得缓释剂水溶液，所得缓释剂水溶液中活性物质的质量分数为2-20％，得到溶液1-8，溶液1-8的活性物质含量如下表1所示：
表1溶液1-8的活性物质含量
缓释剂水溶液
活性物质
质量分数
缓释剂水溶液
活性物质
质量分数
溶液1
WOPEG-200
2％
溶液5
WOmPEG-200
5％
溶液2
WOPEG-400
4％
溶液6
WOmPEG-400
10％
溶液3
WOPEG-600
6％
溶液7
WOmPEG-600
15％
溶液4
WOPEG-800
8％
溶液8
WOmPEG-800
20％
以香料月桂酸甲酯为香料，将溶液1-8分别与香料按一定比例混合，搅拌均匀得到缓释香料1-8，缓释香料1-8的配方如下表2所示：
表2缓释香料1-8的配方
配方
缓释剂水溶液及其与香料的质量比
配方
缓释剂水溶液及其与香料的质量比
1
溶液1，3：1
5
溶液5，3：1
2
溶液2，2：1
6
溶液6，2：1
3
溶液3，1：1
7
溶液7，1：1
4
溶液4，1：1
8
溶液8，1：1
对缓释香料1-8进行香料挥发速度的测试，以含量为50％的月桂酸甲酯的甘油溶液为对照物，考察以上8个配方中月桂酸甲酯的挥发速度。
首先取5克月桂酸甲酯和5克甘油，将其混合制得50％的月桂酸甲酯的甘油溶液，作为对照组。利用液相色谱分别测定对照组和8个配方中月桂酸甲酯的初始浓度。
然后将这些样品置于暴露的环境中，保持常温常压，每隔10天分别测试其中剩余的月桂酸甲酯浓度。按照以下公式计算相对剩余比：
相对剩余比＝剩余的月桂酸甲酯浓度/初始月桂酸甲酯浓度。
最终测试结果如下：
10天
20天
30天
40天
50天
60天
70天
80天
90天
对照组
61％
48％
37％
27％
19％
12％
9％
7％
6％
缓释香料1
93％
87％
81％
77％
73％
69％
66％
63％
62％
缓释香料2
94％
87％
83％
76％
72％
68％
65％
63％
62％
缓释香料3
92％
85％
81％
75％
74％
69％
67％
64％
62％
缓释香料4
95％
87％
80％
77％
75％
71％
69％
66％
64％
缓释香料5
94％
88％
81％
74％
72％
69％
67％
64％
62％
缓释香料6
93％
86％
80％
76％
73％
69％
67％
63％
61％
缓释香料7
91％
87％
81％
75％
73％
68％
66％
62％
61％
缓释香料8
93％
85％
80％
75％
73％
69％
66％
63％
62％
利用本发明的缓释剂，月桂酸甲酯的挥发速度明显低于对照组，这充分证明了本发明所提供得香料缓释技术，可以有效降低香料得挥发速度，达到缓释的效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。