一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法
阅读说明：本技术 一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法 (Method for preparing series sucrose esters in green solvent ) 是由 蓝平 滕英来 马亚茹 于 2021-09-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种在绿色溶剂中制备系列不同单酯含量蔗糖酯的方法,先将蔗糖与二氢左旋葡萄糖酮溶剂加热搅拌,再加入长链脂肪酸的低级醇酯和催化剂进行恒温循环流动混合,混合料循环流经恒温循环器、脉冲电场、冷凝器和所述容器,混合料在恒温循环流动过程中发生酯交换反应,冷凝器除去反应过程生成的低级醇,循环后过滤进行首次减压蒸馏回收二氢左旋葡萄糖酮,将粗产品置于索氏提取器中进行分段抽提,得到系列蔗糖酯产物。本发明使用了绿色溶剂二氢左旋葡萄糖酮溶剂替代了有毒的DMF、DMSO等传统有机溶剂,极大地提高了生产和产品安全性；同时索氏提取工艺实现了不同单酯含量蔗糖酯系列产品的高效、连续纯化,所用溶剂均可回收,循环使用,绿色环保。(The invention relates to a method for preparing a series of sucrose esters with different monoester contents in a green solvent, which comprises the steps of heating and stirring sucrose and a dihydrolevoglucosenone solvent, adding a lower alcohol ester of long-chain fatty acid and a catalyst for constant-temperature circulating flow mixing, enabling a mixture to circularly flow through a constant-temperature circulator, a pulse electric field, a condenser and a container, enabling the mixture to have an ester exchange reaction in the constant-temperature circulating flow process, removing lower alcohol generated in the reaction process by the condenser, filtering after circulation, carrying out first reduced pressure distillation to recover the dihydrolevoglucosenone, and placing a crude product in a Soxhlet extractor for sectional extraction to obtain a series of sucrose ester products. The invention uses the green solvent dihydro levoglucosenone solvent to replace the traditional organic solvents such as poisonous DMF, DMSO and the like, thereby greatly improving the safety of production and products; meanwhile, the Soxhlet extraction process realizes the efficient and continuous purification of sucrose ester series products with different monoester contents, and the used solvent can be recovered and recycled, thereby being environment-friendly.)
技术领域
本发明涉及蔗糖酯制造领域，特别涉及一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法。
背景技术
蔗糖脂肪酸酯常简称为蔗糖酯(sucrose ester)，其分子上同时含有亲水的蔗糖部分以及亲油(疏水)的脂肪酸链部分，因此属于双性分子，是一种优良的表面活性剂。蔗糖酯具有绿色环保、无毒害、无刺激、可生物降解等优点；且其亲水亲油性能可以通过对其脂肪酸侧链链长和酯化度加以调节，故而蔗糖酯具有相当宽泛的亲水亲油平衡值(HLB)。近五十年以来，蔗糖酯被广泛应用于食品、化妆品、洗涤剂、医药、农业等领域。一般而言，蔗糖脂肪酸单酯比高度酯化的二酯、三酯乃至多酯具有更理想的性质(包括在水中的高溶解度以及适用环境等)，因此单酯含量成为衡量蔗糖酯产品质量与分类的重要指标之一。鉴于蔗糖分子中有8个非等价羟基，在生产过程中不可避免的会同时形成单酯、二酯、三酯甚至多酯，因此对制备反应的条件和酯化度的控制提出了更高的要求。
目前蔗糖酯的制备方法，可以分为酶法和化学法两大类。酶法制备虽然可以有很高的选择性、提供单酯纯度较高的产品，但因为酶的成本高昂，以及反应速率低下，因而未有推广到工业生产。目前蔗糖酯的工业制备方法，以化学法为主。化学制备方法主要有酸酐法、酰氯法、酯交换法等。酸酐法和酰氯法均需要制备脂肪酸对应的酸酐或酰氯基团，制备难度大、步骤繁琐，且因为反应物和产物的活泼性与腐蚀性，导致对设备要求高，因此生产成本依然较高。目前蔗糖酯的工业化制备主流是酯交换法，将蔗糖与脂肪酸低碳醇(通常是甲醇)酯在碱性催化剂作用下发生酯交换反应，从而生成了蔗糖酯。这类反应步骤相对简单、反应程度易于调控。
酯交换法制备蔗糖酯，可以使用无溶剂法。此法虽然操作简单成本低廉，但由于反应的蔗糖和脂肪酸酯底物无法混溶。然而缺乏溶剂导致反应混合物的反应程度低，进而导致产品的单酯纯度低。如果无溶剂法生产中使用了油脂作为原料，则会引入甘油酯副产物，进一步降低蔗糖酯的单酯含量、劣化蔗糖酯产品的乳化性能。如公开号CN1389450A的中国专利公开了一种一步法生产蔗糖脂肪酸酯的方法及其用途，将蔗糖、植物油、碱金属催化剂投入到反应釜中，搅拌进行固液反应后出料包装，产品可作为消泡剂应用于煮糖过程，以及造纸和废水净化工程中。此法不使用极性有机溶剂、工艺简单，但是以植物油作为脂肪酸来源导致引入了甘油酯副产物，从而导致其起泡性能差，无法作为起泡剂或打发剂用于蛋糕等食品中。公开号CN111094312A的中国专利公开了一种蔗糖酯的无溶剂制备方法。此专利将氢化棕榈油与蔗糖在催化剂(优选碳酸钾)作用下进行酯交换反应；当反应体系中有乳化剂(优选日本三菱S-570蔗糖酯)存在时所得蔗糖酯产率达40.49％。然而氢化棕榈油(本质是甘油三酯)的使用，必然导致终产物含有甘油酯副产物，使得其中的单酯含量严重受限。
因此，蔗糖酯的酯交换法制备，在反应体系中使用极性有机溶剂作为底物的共溶剂，是难以避免的。日本三菱化学株式会社生产的系列蔗糖酯即采用此工艺，目前使用到的有机溶剂有N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)及四氢呋喃(THF)等。溶剂的使用可以大幅提高反应效率、增加产品中单酯的含量，但这些有机溶剂是极性、高熔点的有毒溶剂，容易导致有毒残留以及污染环境等问题。同时，其所得产品需要进一步精制提纯，否则直接应用于食品可能导致食品安全方面的隐患。如中国专利授权公告号为CN103087118B的专利，公开了一种蔗糖脂肪酸值的提纯方法，需要使用到能与水分离的有机溶剂如乙酸乙酯、丁酮或正丁醇等来溶解蔗糖酯粗品。中国专利申请CNCN201980003471.9公开了一种蔗糖脂肪酸酯及其制备方法、定量分析方法和用途，该法需要使用到DMF、DMSO及甲苯的混合物，或者是DMF和THF的混合物作为反应溶剂；制得蔗糖酯的粗产品，尚需依次使用到正丁醇和乙醇进行萃取和重结晶。中国专利申请CN202110254667.4公开了一种高单酯含量蔗糖酯制备方法，该法采用DMF、DMFO、THF中的至少一种作为反应溶剂；在后续提纯过程中尚需依次要用到丁酮(易制毒化学品)和酒精对粗产物进行萃取和重结晶。中国专利申请CN202110254243.8公开了了一种具有抗菌及抗肿瘤活性的蔗糖单酯的制备方法及其应用，使用了无水叔丁醇和无水吡啶溶剂体系通过酶反应制备蔗糖单酯，以促进反应物的转化,进而提高收率。
为了解决使用极性溶剂造成的安全性问题，有必要使用绿色安全溶剂进行替代传统的有毒溶剂，实现蔗糖酯制备的无毒无害化，实现制备出的蔗糖酯中含有的系列蔗糖酯含量高、制备方法实用、成本低、安全，经过简单的纯化可直接应用于食品、化妆品、医药和农业等领域的需求。
发明内容
本发明提供一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法。
为达上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法，按以下步骤进行：
步骤S1：将蔗糖和二氢左旋葡萄糖酮溶剂加入容器中搅拌，每千克蔗糖添加1～4L所述二氢左旋葡萄糖酮溶剂；
步骤S2：向所述容器中加入长链脂肪酸低级醇酯和催化剂，得到混合料，所述低级醇酯的添加量为所述蔗糖的添加量的38～87％，所述催化剂的添加量为所述蔗糖的添加量的0.1～3％；
步骤S3：将所述容器接入恒温循环管路，使混合料进行恒温循环流动，流速为30～80mL/min，混合料在所述恒温循环管路的作用下循环流经恒温循环器、脉冲电场、冷凝器和所述容器，混合料在恒温循环流动过程中发生酯交换反应，冷凝器除去反应过程生成的低级醇，循环0.5～3h后，1000目纱网过滤；
步骤S4：滤液进行首次减压蒸馏回收二氢左旋葡萄糖酮溶剂，得粗产品；
步骤S5：将粗产品置于索氏提取器中，添加有机溶剂，在80～90℃下回流8～15min，将抽提后的溶剂二次减压蒸馏，回收有机相，得到高单酯含量蔗糖酯产物，将粗产品继续抽提后减压蒸馏，得中单酯含量蔗糖酯产物和/或低单酯含量蔗糖酯产物。
所述高单酯含量蔗糖酯产物为蔗糖硬脂酸单酯与蔗糖棕榈酸单酯质量之和占比超过70％的蔗糖酯产物；所述中单酯含量蔗糖酯产物为蔗糖硬脂酸单酯与蔗糖棕榈酸单酯质量之和占比50～70％的蔗糖酯产物；所述低单酯含量蔗糖酯产物为蔗糖硬脂酸单酯与蔗糖棕榈酸单酯质量之和占比20～50％的蔗糖酯产物。
本发明一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法制备得到的产物主要包含蔗糖棕榈酸酯和蔗糖硬脂酸酯，因具有良好的乳化性和分散性，可以直接被广泛应用于食品工业、日用化学工业、医药工业、农业和发酵工业以及其他工业等领域，通过控制蔗糖酯产物中的单酯含量，可以调节产品亲水亲油平衡值，进而拓展其实际应用范围。
作为更详细的方案，在所述步骤S1中，二氢左旋葡萄糖酮溶剂作为反应媒介，该溶剂为绿色、可生物降解的高沸点生物溶剂，其生产成本低、安全性高、对蔗糖与低级醇酯溶解性好，能为二者发生高效酯交换反应提供良好的环境并促进正反应完成。
作为优选的方案，在所述步骤S1中，蔗糖和二氢左旋葡萄糖酮溶剂在50～70℃下搅拌30～60min。
作为更详细的方案，在所述步骤S2中，所述低级醇酯采用工业级硬脂酸甲酯或脂肪酸乙酯；所述催化剂采用以下至少一种物质：K2CO3、ZnTAC24、Na2O·SiO2/Fe3O4、Na2O/MCM-41、K2O/MCM-41、CH3COOK/SiO2/Fe3O4、CaO·γ-Fe2O3、Fe3O4/Mg·Al-LDH。所述催化剂采用金属碱性催化剂，可以加快酯交换反应速率，其中ZnTAC24、Na2O·SiO2/Fe3O4、CH3COOK/SiO2/Fe3O4、CaO·γ-Fe2O3、Fe3O4/Mg·Al-LDH具有强催化效果，催化酯交换反应活性高，且可回收重复使用。
作为优选的方案，在所述步骤S3中，恒温循环管路内的压力为5～20kPa，恒温循环器的温度为80～120℃，使得混合料的温度维持在80～120℃。在该反应条件下，蔗糖与长链脂肪酸低级醇酯在循环流动过程迅速混合并快速发生酯交换反应，不会发生局部焦糖反应，且由于恒温循环管路内的压力低于大气压，混合料可在较低的温度下发生酯交换发应。
作为更详细的方案，在所述步骤S3中，所述恒温循环管路包括顺次连接容器、恒流泵、恒温循环器和电场室的管路，所述电场室通过管路连接所述容器，形成完整的循环路径，所述电场室内设有所述脉冲电场，所述电场室与所述容器之间的管路上设有温度计和所述冷凝器。所述冷凝器与所述管路之间存在高度差，流经冷凝器的混合料不会直接进入冷凝器中，但混合料发生酯交换反应产生的甲醇等低级醇会气化，进入到冷凝器中冷凝回收，促进酯交换反应的正反应完成。
作为更详细的方案，在所述步骤S5中，选用的有机溶剂为食品级乙醇，所述有机溶剂与粗产品的质量比为1～6:1，每千克蔗糖反应需要添加1～6L有机溶剂进行抽提。所述食品级乙醇为浓度95％的乙醇溶液。
作为更详细的方案，在所述步骤S4中，首次减压蒸馏的温度为80～120℃，减压条件为1～10kPa。
作为更详细的方案，在所述步骤S3中，所述脉冲电场的场强为5～20kV/cm。
作为更详细的方案，在所述步骤S5中，二次减压蒸馏的温度为50～80℃，减压条件为30～100kPa。
作为更详细的方案，在所述步骤S5中，通过索氏提取器将粗产物进行常压抽提，加热温度为60～80℃，提取后进行减压蒸馏，减压蒸馏的温度为60～70℃，减压条件为30～100kPa。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过化学酯交换法，使用了绿色溶剂二氢左旋葡萄糖酮溶剂替代了有毒的DMF、DMSO等传统有机溶剂，催化蔗糖与脂肪酸的低级醇酯发生酯交换反应，极大地提高了生产和产品安全性，可以减少溶剂排放对环境的污染。
(2)本发明得到的粗产品只需在索氏提取器中通过分段抽提即可得到单酯含量满足市场需求的两种系列蔗糖酯产物，且生产出的系列蔗糖酯产物具有优良的乳化分散性能和抗菌性能，可以直接用于饮料、块糖、面包、冷冻面制品、面条及各种方便面、O/W乳化脂肪、速溶咖哩粉、肉制品和鱼糜制品、水果蔬菜保鲜、香精、洗发香波、面霜、口红、医药和农业等领域，具有较高的经济价值。
(3)本发明制备系列蔗糖酯时，蔗糖与二氢左旋葡萄糖酮溶剂预热搅拌混合，有利于蔗糖快速融化，蔗糖、二氢左旋葡萄糖酮溶剂与低级醇酯和催化剂混合后，采用恒温循环流动进行混合和酯交换反应，在恒温循环过程中脉冲电场可以强化酯交换反应，降低混合料流体的表面张力及雾化阻力，降低反应所需的活化能，加快反应的进行，在电场的作用下可以加快酯交换反应速度，蔗糖与长链脂肪酸低级醇酯在循环流动发生酯交换反应，可以防止蔗糖发生焦糖化，反应副产物甲醇会发生气化进入到冷凝器中，有利于回收副产物甲醇，促进酯交换反应进行，因此，系列蔗糖酯的转化率高，蔗糖残留少。
附图说明
图1为本发明一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法的流程图；
图2为本发明一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法的恒温循环管路的原理图；
图3为实施例1所得蔗糖酯产物1的蒸发光液相色谱(ELSD-HPLC)图；
图4为实施例1所得蔗糖酯产物2的蒸发光液相色谱(ELSD-HPLC)图；
图5为实施例2所得蔗糖酯产物3的蒸发光液相色谱(ELSD-HPLC)图；
图6为实施例2所得蔗糖酯产物4的蒸发光液相色谱(ELSD-HPLC)图；
图7为实施例4所得蔗糖酯产物7的蒸发光液相色谱(ELSD-HPLC)图；
图8为实施例4所得蔗糖酯产物8的蒸发光液相色谱(ELSD-HPLC)图；
图9为使用性能试验制成的蛋糕图一；
图10为使用性能试验制成的蛋糕图二。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非特别说明，本发明实施例中采用的原料为本领域常规市购的原料，所使用的设备为本领域常规设备。
其中，在本申请中，容器使用反应瓶；恒温循环器采用SUNDI-175LNEYA恒温循环器；恒流泵采用HCL27-40/10高压计量恒流泵；温度计采用CT-5100WP防水温度计；电场室采用OSU-4L高压脉冲处理器；索氏提取器采用JC-SSTQ6索氏提取器；在其他实施例中，也可以采用其他型号的设备，容器可以采用其他可以承装液体的器皿，如试管、桶、罐等，不做具体限定。
图1为本发明一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法的流程图；图2为本发明一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法的恒温循环管路的原理图。
实施例1
一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法，按以下步骤进行：
步骤S1：将1Kg蔗糖置于容器中加入3.8L二氢左旋葡萄糖酮溶剂中，在60～65℃下搅拌45min；
步骤S2：向所述容器中加入0.58Kg工业级硬脂酸甲酯、0.01Kg碳酸钾、5g的ZnTAC24，得到混合料；
步骤S3：将所述容器接入恒温循环管路，使混合料进行循环流动混合，恒温循环管路内的压力为10kPa，流速为65mL/min，混合料在所述恒温循环管路的作用下循环流经恒温循环器、脉冲电场、冷凝器和所述容器，混合料在所述恒温循环管路内进行酯交换反应，所述恒温循环管路包括顺次连接容器、恒流泵、恒温循环器和电场室的管路，所述电场室通过管路连接所述容器，形成完整的循环路径，所述电场室内设有所述脉冲电场，所述容器和电场室之间的管路上设有测量所述混合料流体温度的温度计以及回收副产物甲醇的冷凝器，所述脉冲电场的场强为6.8kV/cm，恒温循环器的温度为100℃，循环2h，1000目纱网过滤，分离不溶物；
步骤S4：进行首次减压蒸馏回收二氢左旋葡萄糖酮溶剂，得粗产品；首次减压蒸馏的温度为100℃，减压条件为1kPa；
步骤S5：将粗产品置于索氏提取器中，下端接入装有4L食品级乙醇的容器，在常压下将乙醇加热至回流，20min后结束第一次抽提，将抽提后的溶剂二次减压蒸馏，减压条件为100kPa，加热温度为60℃，回收有机相，得到0.86Kg产物1；将回收的有机相倒入容器中，连接同一索氏提取器，在常压下将有机相加热至回流，30min后结束抽提，将有机相减压蒸馏回收，减压条件为100kPa，加热温度为60℃，得到0.72Kg产物2。
产品质量检验：采用高相液相色谱仪waters e2695及2424ELSD蒸发光散射检测器对系列蔗糖酯产物1和2中游离蔗糖、蔗糖棕榈酸单酯、蔗糖硬脂酸单酯含量进行定量分析，使用Chromolith FastGradient反相柱(50-2mm)对样品进行梯度洗脱分离，色谱条件为：进样量10μL，柱温30℃，漂移管温度80℃，流速0.3mL/min，N2压力40psi。以气相色谱法检验产品中的硬脂酸甲酯残留量。以国标GB8272-1987中规定的方法检验DMF含量，产物1和产物2中均未有检出产品中有DMF残留。按照国标GB1886.27-2015的规定对该产品质量指标加以检验，得到各项指标均不高于国标规定的上限(见表1-2)。产物1和产物2的HLB值通过水数法测定，其蒸发光液相色谱(ELSD-HPLC)图参考图3-4。
蔗糖酯产物1符合市场上销售的日本三菱化学株式会社S-1670蔗糖酯的定义(HLB值为16；总单酯含量为75％)，结果如表1、图3所示。
表1为蔗糖酯产物1中各组分含量定量分析结果
蔗糖酯产物2符合市场上销售的日本三菱化学株式会社S-570蔗糖酯的定义(HLB值为5；总单酯含量为30％)，结果如表2、图4所示。
表2为蔗糖酯产物2中各组分含量定量分析结果
实施例2
一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法，按以下步骤进行：
步骤S1：将1Kg蔗糖置于容器中加入3.5L二氢左旋葡萄糖酮溶剂中，在60～65℃下搅拌45min；
步骤S2：向所述容器中加入0.87Kg工业级硬脂酸甲酯、0.01Kg碳酸钾、3g的CaO·γ-Fe2O3，得到混合料；
步骤S3：将所述容器接入恒温循环管路使混合料进行循环流动混合，恒温循环管路内的压力为8kPa，流速为58mL/min，混合料在所述恒温循环管路的作用下循环流经恒温循环器、脉冲电场、冷凝器和所述容器，混合料在所述恒温循环管路内进行酯交换反应，所述恒温循环管路包括顺次连接容器、恒流泵、恒温循环器和电场室的管路，所述电场室通过管路连接所述容器，形成完整的循环路径，所述电场室内设有所述脉冲电场，所述容器和电场室之间的管路上设有测量所述混合料流体温度的温度计以及回收副产物甲醇的冷凝器，所述脉冲电场的场强为10.2kV/cm，恒温循环器的温度为100℃，循环1.5h，1000目纱网过滤，分离不溶物；
步骤S4：进行首次减压蒸馏回收二氢左旋葡萄糖酮溶剂，得粗产品；首次减压蒸馏的温度为100℃，减压条件为1kPa；
步骤S5：将粗产品置于索氏提取器中，下端接入装有3L食品级乙醇的容器，在常压下将乙醇加热至回流，15min后结束第一次抽提，将抽提后的溶剂二次减压蒸馏，减压条件为100kPa，加热温度为60℃，回收有机相，得到0.59Kg产物3；将回收的有机相倒入容器中，连接同一索氏提取器，在常压下将有机相加热至回流，30min后结束抽提，将有机相减压蒸馏回收，减压条件为100kPa，加热温度为60℃，得到1.28Kg产物4。
产品质量检验：按照实施例1中的产品质量检验的方法对蔗糖酯产物3和4的各项质量指标进行检测。
蔗糖酯产物3符合市场上销售的日本三菱化学株式会社S-1570蔗糖酯的定义(HLB值为15；总单酯含量为70％)，结果如表3、图5所示。
表3为系列蔗糖酯产物3中各组分含量定量分析结果
蔗糖酯产物4符合市场上销售的日本三菱化学株式会社S-1170蔗糖酯产品的定义(HLB值为11；总单酯含量为55％)，结果如表4、图6所示。
表4为系列蔗糖酯产物4中各组分含量定量分析结果
实施例3
本实例与实施实例1中的操作步骤相同，但着重于验证回收副产物和溶剂的可行性，具体区别如下：
(1)步骤S2所用硬脂酸甲酯来自数次进行的实施例1的步骤S3所收集的甲醇，与硬脂酸通过硫酸催化酯化反应制备而得；所用二氢左旋葡萄糖酮溶剂来源于实施例1的步骤S4所回收的二氢左旋葡萄糖酮溶剂；所用ZnTAC24来源于实施例1的步骤S3所回收的固体催化剂。
(2)步骤S5所用的有机溶剂，来自于实施例1中的步骤S5有机相回收所得的乙醇。
按照实施例1中的产品质量检验的方法对获得的蔗糖酯产物5和6各项质量指标进行检测，得到系列蔗糖酯产物5和6的各项指标与实施例1所得系列蔗糖酯产物1和2接近，证明本申请中的副产物和各种溶剂回收利用完全可行。
产品质量检验：按照实施例1中的产品质量检验的方法对蔗糖酯产物5和6的各项质量指标进行检测，结果如表5、表6所示。
各项指标均不高于国标规定的上限，蔗糖酯产物5符合市场上销售的日本三菱化学株式会社S-1670蔗糖酯产品的定义；蔗糖酯产物6符合市场上销售的日本三菱化学株式会社S-570蔗糖酯产品的定义。
表5为系列蔗糖酯产物5中各组分含量定量分析结果
表6为蔗糖酯产物6中各组分含量定量分析结果
实施例4
一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法，按以下步骤进行：
步骤S1：将1.4Kg蔗糖置于容器中加入4L二氢左旋葡萄糖酮溶剂中，在60～65℃下搅拌50min；
步骤S2：向所述容器中加入0.53Kg工业级棕榈酸甲酯、0.01Kg碳酸钾、2g的Na2O·SiO2/Fe3O4，得到混合料；
步骤S3：将所述容器接入恒温循环管路使混合料进行循环流动混合，恒温循环管路内的压力为15kPa，流速为75mL/min，混合料在所述恒温循环管路的作用下循环流经恒温循环器、脉冲电场、冷凝器和所述容器，混合料在所述恒温循环管路内进行酯交换反应，所述恒温循环管路包括顺次连接容器、恒流泵、恒温循环器和电场室的管路，所述电场室通过管路连接所述容器，形成完整的循环路径，所述电场室内设有所述脉冲电场，所述容器和电场室之间的管路上设有测量所述混合料流体温度的温度计以及回收副产物甲醇的冷凝器，所述脉冲电场的场强为8.5kV/cm，恒温循环器的温度为105℃，循环1.2h，1000目纱网过滤，分离不溶物；
步骤S4：进行首次减压蒸馏回收二氢左旋葡萄糖酮溶剂，得粗产品；首次减压蒸馏的温度为100℃，减压条件为1kPa；
步骤S5：将粗产品置于索氏提取器中，下端接入装有3L食品级乙醇的容器，在常压下将乙醇加热至回流，10min后结束第一次抽提，将抽提后的溶剂二次减压蒸馏，减压条件为100kPa，加热温度为60℃，得到0.47Kg产物7；将回收的有机相倒入容器中，连接同一索氏提取器，在常压下将有机相加热至回流，10min后结束抽提，将有机相减压蒸馏回收，减压条件为100kPa，加热温度为60℃，得到0.51Kg产物8。
产品质量检验：按照实施例1中的产品质量检验的方法对系列蔗糖酯产物7和8的各项质量指标进行检测，结果如表7、表8、图7、图8所示。
各项指标均不高于国标规定的上限，系列蔗糖酯产物7符合市场上销售的日本三菱化学株式会社P-1670蔗糖酯的定义(HLB值为16；总单酯含量为80％)，系列蔗糖酯产物8符合市场上销售的日本三菱化学株式会社P-1570蔗糖酯的定义(HLB值为15；总单酯含量为70％)。
表7为系列蔗糖酯产物7中各组分含量定量分析结果
表8为系列蔗糖酯产物8中各组分含量定量分析结果
乳化试验：
试验目的：对实施例1、实施例2、实施例4所得系列蔗糖酯产物1～4，7～8的乳化性能进行检验。
试验方法：取系列蔗糖酯产物1～4以及系列蔗糖酯产物7～8各0.5g，记为产物1～4、产物7～8，按照表9中的水油比(V/m，mL/g)，分别溶解在70mL水中配置成水溶液，再加入到100mL离心管中，接着向管中加入10g橄榄油，再用高压剪切机在25000rpm下进行预剪切处理2min，然后在配备循环冷却水的高压均质器(AH-BASIC 30,ATS EngineeringLimited,Ontario,Canada)90MPa的高压下进行均质处理5个循环，制得新鲜乳液。制成的乳液样品保留在4℃的冰箱中，通过衍射式激光粒度仪对乳液粒径分布和平均粒径进行测量。另取未加入任何乳化剂的蒸馏水按上述步骤配成乳液，以及取市场上销售的对标产品日本三菱蔗糖酯S-1670、S-570、S-1570、S-1170、P-1670和P-1570分别按照上述步骤配成对照乳液。
从下表可以看出，空白样迅速出现分层，而按照实施例1～4制备的样品，和对应HLB值的商品蔗糖酯均能起到良好的乳化效果，且从乳液平均粒径判断本申请制得的系列蔗糖酯所起到的乳化效果整体上优于日本三菱蔗糖酯对照品。
表9为乳化试验结果
*V/m(mL/g)，其中加入油的质量固定为10g。
使用性能试验：
本试验目的在于：检验产品在食品领域的实际使用性能。
按照蔗糖酯35％、甘油10％、水45％、山梨醇10％的比例，将实施例2所得蔗糖酯产物4配成蛋糕油。将蛋液200g、细砂糖100g、上述蛋糕油10g、蛋糕面粉100g全部加入到搅拌机中，一起慢速搅拌2min后再改为快速搅拌5min。将所得混合物填充到蛋糕模中，在180℃下焙烤30min，烘烤完毕后在常温中冷却20min，脱模即得蛋糕产品。
从图9～图10可以看出，将实施例2所得系列蔗糖酯产物4制成的蛋糕，质地厚实细腻，松软且富有弹性。
抗菌试验：
本试验目的在于：检验产品在食品领域所附带的抗菌性能。
将实施例4所得系列蔗糖酯产物7、8作为试验例1、试验例2；将日本三菱蔗糖酯S-1670和P-1570作为对照例1、对照例2。
测试步骤：
1.取系列蔗糖酯产物7、产物8、S-1670和P-1570各1.28mg，分别溶解在1mL的DMSO中；
2.将细菌的悬浮液调节至浊度为5×105CFU/mL，将100μL每种此类标准化细菌悬浮液的等分试样与每种蔗糖酯的溶液一起加入96孔板中，以得到最终浓度为512、256、128、64、32、16、8、4、2和1μg/mL；
3.使用Multiskan MK3酶标仪(Thermo Labsystems，Helsinki，Finland)在595nm波长下测量时间为0和24h时每个样品的光密度(OD)，最低抑菌浓度(MIC)的定义为24h后细菌生长被完全抑制(OD<0.05)时所需式样的最低浓度。
测试结果如表10所示：
表10为抗菌试验结果
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种在绿色溶剂中制备系列蔗糖酯的方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
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