大豆油脂肪酸溶剂法分提研究
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采 用 溶 剂 法 分 提 脂 肪 酸 能 取 得 良 好 效 果，具 体 条件：脂肪酸 60℃熔化后，加入脂肪酸质量 1.5 倍乙 醇；然后从 15℃开始，以 5℃ /h 降温速度逐渐降温 至 –15℃，养晶 4 h 后，真空抽滤；将固体与液体分 别脱除溶剂。分提得到液体脂肪酸中饱和酸含量为 2%~3%，固体中饱和酸含量为 60.3%。
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粮食与油脂
2010 年第 1 期
大豆油脂肪酸溶剂法分提研究
程谦伟１，张谦益２，孟陆丽１，易 戈１ （1. 广西工学院， 广西柳州 545006；2. 湖南巴陵油脂有限公司， 湖南岳阳 414002）
摘 要：研究溶剂法分提大豆油脂肪酸，该法能取得良好效果。具体条件是：脂肪酸 60℃熔化后， 加入脂肪酸质量 1.5 倍乙醇；然后从 15℃开始，以 5℃ /h 降温速度逐渐降温至 –15℃，养晶 4 h，真 空抽滤，将固体与液体分别脱除溶剂；分提得到液体脂肪酸中饱和酸含量为 2%~3%，而固体中饱 和酸含量为 60.3%。 关键词：大豆油；脂肪酸；溶剂分提
取 280 g 氢氧化钠（纯度 96%），用 2，000 ml 水溶解， 然后转移至已称好油的三口烧瓶中，将烧瓶置于 70℃ 水浴中，加机械搅拌，转速 200 r/min，反应 5~8 h 后， 加入 500 ml 热水，缓慢加入硫酸，直至中性，继续搅拌 1 h；静置分层，取出上层脂肪酸，水洗脱水后，即得脂 肪酸样品。 1.3.2 溶剂法分提〔3〕
（1）分析分提产品甲酯化方法采用三氟化硼甲酯 化法，参见参考文献〔4〕。
（2）分析产物脂肪酸组成方法采用气相色谱法， 参见参考文献〔5〕。 2 结果与讨论
脂肪酸干法分提所得产品饱和酸含量仍在 6% 以 上，且过滤速度慢、液体得率低，不能满足合成低熔点 甘油二酯要求。因此有必要寻找一种分提效果更wenku.baidu.com方
收稿日期：2008–12–06 作者简介：程谦伟（1979~ ），男，讲师，主要从事农产品资源开发应用研究 。
将脂肪酸在 60℃熔化，按比例加入溶剂摇匀，于 一定温度保温后，逐步降温至所需温度，养晶一段时 间 后，得 到 浆 状 混 合 物，将 其 进 行 真 空 抽 滤，如 结 晶 温度与室温相差较大时，将抽滤瓶置于温度相当空调 房或冰箱中进行。当真空泵真空开始下降后，继续抽 5 min 作为抽滤结束点，抽滤结束后，采用旋转蒸发 脱除固体和液体中溶剂。 1.3.3 分提产品脂肪酸组成分析
表 1 不搅拌时脂肪酸溶剂分提放大实验结果 （%）
分提固体 分提固体棕 分提固体硬 分提液体棕 分提液体硬
得率
榈酸含量 脂酸含量 榈酸含量 脂酸含量
20.6
37.58
15.73
3.57
0.94
从表 1 可知，放大实验分提液体中饱和脂肪酸含 量近 5.5%，比小样实验提高 0.5 个百分点。原因是放 大后，结晶器构造不一样，料层变厚，体系温度难于达 到均一。放大实验分提效果跟小样实验结果比较，尚 有较大差距，仍需改进。 2.4.2 机械搅拌
通过对溶剂比和结晶分提温度试验，选定优化实 验条件：溶剂为乙醇，溶剂加入量为脂肪酸质量 1.5 倍，分提温度为 –15℃。
取 1，000 g 脂肪酸在 60℃水浴 30 min，加入 1，500 g 乙醇，摇匀后置于 15℃乙二醇水浴中，保温 30 min，以 5℃ /h 降温至 –15℃；最后养晶 4 h 后真空抽滤，将固 体和液体分别脱除溶剂。实验结果见表 1。
〔参考文献〕
〔 1 〕Anand Pal Singh，McClements D J, Marangoni A G. Solid fat content determination by ultrasonic velocimetry [J]. Food Research International，2004，37：545― 555.
大豆油脂肪酸；正己烷，无水乙醇，丙酮，乙二醇， 无水乙醚，石油醚，无水硫酸钠，金属钠，均为分析纯。 1.2 主要实验仪器
安捷伦 4890D 气相色谱仪；SHZ–D（Ⅲ）循环水 式真空泵；JY2001 型天平；3S201S 型微量电子天平； 101A–3B 型电热鼓风干燥箱；冰箱。 1.3 实验方法
1.3.1 脂肪酸制备〔2〕 称取 1，000 g 大豆油于 3，000 ml 三口烧瓶中，称
2.Hnnan Baling Oils & Fats Co.，Ltd，Yueyang 414002，China）
Abstract：In the process of fatty acid fractionation，solvent fractionation was investigated.The optimum
图 1 温度对脂肪酸溶剂分提效果影响 结晶条件为：原料脂肪酸 60℃保温 30 min；然后加入乙 醇（脂肪酸质量 1 倍）；搅匀后置于 15℃乙二醇水浴中，然后 以 5℃ /h 降温至分提所需温度；最后养晶 4 h 后真空抽滤， 将固体与液体分别脱除溶剂。
因采用溶剂分提时，过滤速度非常快，真空度通 常尚未达到最大时便已过滤完，计时较困难，故不再 对过滤速度进行考察。从图 1 可看出，采用乙醇作 为溶剂，溶剂加入量为脂肪酸质量 1 倍，结晶分提温 度为 –15℃以下时，得到液体脂肪酸饱和酸含量低于 5%；若温度再进一步降低，变化幅度仍较小。
从图 3 可看出，当养晶时间在 4 h 以下时，分提液体 中饱和脂肪酸含量略有降低；而当养晶时间超过4 h 时， 饱和酸含量变化很小，再延长时间意义已不大。在满 足合成甘油二酯原料脂肪酸饱和度要求前提下，养晶 时间应越短越好，由此，养晶时间取 4 h 较宜。 2.4 溶剂法分提脂肪酸放大实验优化 2.4.1 不搅拌
2.2 溶剂加入量对脂肪酸分提效果影响 乙醇对脂肪酸有一定溶解性，且对不饱和脂肪酸
溶解度较大〔7〕。当体系加入足够量乙醇时，则可将脂 肪酸完全溶解。为达到理想分提效果，则需要确定乙 醇合理加入量，能使饱和脂肪酸尽量析出，而不饱和 脂肪酸不析出。本试验考察溶剂加入量为脂肪酸质量 1~3 倍时情况，结果如图 2 所示。
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粮食与油脂
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法制备饱和酸含量更低混合脂肪酸。溶剂分提是脂肪 酸分提最常规方法，常用溶剂有甲醇、乙醇等〔6〕，由于 甲醇毒性较大，现以乙醇为溶剂分提脂肪酸。 2.1 温度对脂肪酸分提效果影响
在溶剂体系中，温度对脂肪酸分提影响与干法分 提有所不同。脂肪酸溶解在溶剂中，脂肪酸之间作用 力发生改变，使在同一分提温度下，溶剂法得到固体 比干法少；同时溶剂降低溶液粘度，使过滤能更易于 进行。本试验考察温度对脂肪酸分提影响，结果如图 1 所示。
图 2 溶剂加入量对脂肪酸溶剂分提效果影响 结晶条件为：原料脂肪酸 60℃保温 30 min；然后加 入乙醇；搅匀后置于 15℃乙二醇水浴中，然后 5℃ /h 降温 至 –15℃；最后养晶 4 h 后真空抽滤，将固体与液体分别脱 除溶剂。
从图 2 可看出，当采用乙醇作为溶剂，分提温度 为 –15℃，溶剂加入量为脂肪酸质量 1.5 倍时，分提效 果较好，固体中液体夹带少。当溶剂加入量为 1 倍时， 结晶后所得混合物流动性较差，过滤效果也相对较差， 固体中液体夹带严重，且分提液体中饱和酸含量较高。 当溶剂加入量大于 1.5 倍时，随着溶剂加入量增加，过 滤越容易，固体得率减少，而产品中饱和酸含量略有 上升。因此取溶剂加入量为 1.5 倍较宜。
〔 2 〕Sugiura. Method for reducing saturated fatty acids from fatty acid compositions [P]. United Patent：5，952，518，1999–9–14.
〔 3 〕Takuji Yasukawa，Koichi Yasunaga. Nutritional functions of dietary diacylglycerols [J]. J.Oleo Sci.，2001，5（0 5）：427―432.
and liquid. The content of saturated fatty acid of liquid was 2%~3%，and the content of saturated fatty
acid of solid was 60.3%.
Key words：soyben oil；fatty acid；solvent fractionation
在工业化生产脂肪酸中，如油酸虽呈低熔点；但 使用油酸为原料合成甘油二酯时，其最终产品熔点也 高达 20℃，仍不能避免上述问题出现。本研究主要目 的是制备饱和脂肪酸含量低、且低温时不结晶的脂肪 酸；可采用分提法去除混合脂肪酸中大部分饱和脂肪 酸，使对降低脂肪酸合成甘油二酯产品熔点能有明显 效果。 1 材料与方法 1.1 材料
表 2 机械搅拌时脂肪酸溶剂分提放大实验结果 （%）
分提固体 分提固体棕 分提固体硬 分提液体棕 分提液体硬
得率
榈酸含量 脂酸含量 榈酸含量 脂酸含量
26.9
42.54
17.79
1.91
0.52
图 3 养晶时间对分提液体中饱和酸含量影响
结晶条件为：原料脂肪酸 60℃保温 30min；然后加入脂 肪酸质量 1.5 倍乙醇；搅匀后置于 15℃乙二醇水浴中，然后 以 5℃ /h 降温至 –15℃；在规定养晶时间后真空抽滤，将固 体与液体分别脱除溶剂。
conditions for fraction fatty acid were：temperature 60℃，the amount of alcohol 1.5 time fatty acid；
from 15℃ to –15℃，by the ratio of 5℃/h. After 4h，filter by accum，solvent was removed from solid
中图分类号：TQ645.6
文献标识码：A
文章编号：1008― 9578（2010）01― 0016― 03
脂肪酸广泛用于食品及化工领域，例如生产甘油 一酯、甘油二酯及食品添加剂中间体等，脂肪酸主要 通过菜籽油、大豆油等植物油及牛油等动物油脂制备 而得。然而，由上述原料制得混合脂肪酸含有一定量 饱和脂肪酸，而这些饱和脂肪酸会明显影响最终产品 品质。例如含有饱和脂肪酸较高混合脂肪酸制备甘油 二酯在室温下呈半固体状，若在寒冷地区或冬天，则 易于结晶固化，以至失去流动性，使这种产品感观质 量不佳，且难于从容器中取出〔1〕。
通过比较可看出，通过机械搅拌，分提液体中饱 和脂肪酸含量降低，分提固体所夹带液体含量降低， 同时也升高分提液体收率。由于采用搅拌，体系温度 能保持一致，避免局部过冷现象发生，减少不均匀晶 核产生；同时搅拌可打碎大的晶粒，没发生晶体结块 现象，使晶体夹带液体现象得到改善。采用搅拌进行 脂肪酸溶剂分提，可得到饱和酸含量为 2%~3% 混合 脂肪酸。 3 结论
Study on solvent fractionation of soyben oil fatty acid
CHENG Qian-wei1，ZHANG Qian-yi2，MENG Lu-li1，YI Yi1 （1. Guangxi University of Technology，Liushou 545006，China；
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2010 年第 1 期
2.3 养晶时间对脂肪酸溶剂分提效果影响 采用溶剂分提，对结晶要求较低，一般结晶时间
可适当缩短。为研究养晶时间对分提影响，分别以不 同养晶时间考察分提效果，不同养晶时间对所得分提 液体饱和酸含量影响如图 3 所示。
取 1，000 g 脂肪酸在 60℃水浴中保温 30 min，加 入 1，500 g 乙醇，摇匀后置于 15℃乙二醇水浴中，保 温 30 min，以 5℃ /h 降温至 –15℃，降温过程中加机 械搅拌，转速为 60 r/min，降至所需温度后停止搅拌， 养晶 4 h 后真空抽滤；将固体与液体分别脱除溶剂。 在此条件下进行放大实验的结果见表 2。
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大豆油脂肪酸溶剂法分提研究
程谦伟１，张谦益２，孟陆丽１，易 戈１ （1. 广西工学院， 广西柳州 545006；2. 湖南巴陵油脂有限公司， 湖南岳阳 414002）
摘 要：研究溶剂法分提大豆油脂肪酸，该法能取得良好效果。具体条件是：脂肪酸 60℃熔化后， 加入脂肪酸质量 1.5 倍乙醇；然后从 15℃开始，以 5℃ /h 降温速度逐渐降温至 –15℃，养晶 4 h，真 空抽滤，将固体与液体分别脱除溶剂；分提得到液体脂肪酸中饱和酸含量为 2%~3%，而固体中饱 和酸含量为 60.3%。 关键词：大豆油；脂肪酸；溶剂分提
取 280 g 氢氧化钠（纯度 96%），用 2，000 ml 水溶解， 然后转移至已称好油的三口烧瓶中，将烧瓶置于 70℃ 水浴中，加机械搅拌，转速 200 r/min，反应 5~8 h 后， 加入 500 ml 热水，缓慢加入硫酸，直至中性，继续搅拌 1 h；静置分层，取出上层脂肪酸，水洗脱水后，即得脂 肪酸样品。 1.3.2 溶剂法分提〔3〕
（1）分析分提产品甲酯化方法采用三氟化硼甲酯 化法，参见参考文献〔4〕。
（2）分析产物脂肪酸组成方法采用气相色谱法， 参见参考文献〔5〕。 2 结果与讨论
脂肪酸干法分提所得产品饱和酸含量仍在 6% 以 上，且过滤速度慢、液体得率低，不能满足合成低熔点 甘油二酯要求。因此有必要寻找一种分提效果更wenku.baidu.com方
收稿日期：2008–12–06 作者简介：程谦伟（1979~ ），男，讲师，主要从事农产品资源开发应用研究 。
将脂肪酸在 60℃熔化，按比例加入溶剂摇匀，于 一定温度保温后，逐步降温至所需温度，养晶一段时 间 后，得 到 浆 状 混 合 物，将 其 进 行 真 空 抽 滤，如 结 晶 温度与室温相差较大时，将抽滤瓶置于温度相当空调 房或冰箱中进行。当真空泵真空开始下降后，继续抽 5 min 作为抽滤结束点，抽滤结束后，采用旋转蒸发 脱除固体和液体中溶剂。 1.3.3 分提产品脂肪酸组成分析
表 1 不搅拌时脂肪酸溶剂分提放大实验结果 （%）
分提固体 分提固体棕 分提固体硬 分提液体棕 分提液体硬
得率
榈酸含量 脂酸含量 榈酸含量 脂酸含量
20.6
37.58
15.73
3.57
0.94
从表 1 可知，放大实验分提液体中饱和脂肪酸含 量近 5.5%，比小样实验提高 0.5 个百分点。原因是放 大后，结晶器构造不一样，料层变厚，体系温度难于达 到均一。放大实验分提效果跟小样实验结果比较，尚 有较大差距，仍需改进。 2.4.2 机械搅拌
通过对溶剂比和结晶分提温度试验，选定优化实 验条件：溶剂为乙醇，溶剂加入量为脂肪酸质量 1.5 倍，分提温度为 –15℃。
取 1，000 g 脂肪酸在 60℃水浴 30 min，加入 1，500 g 乙醇，摇匀后置于 15℃乙二醇水浴中，保温 30 min，以 5℃ /h 降温至 –15℃；最后养晶 4 h 后真空抽滤，将固 体和液体分别脱除溶剂。实验结果见表 1。
〔参考文献〕
〔 1 〕Anand Pal Singh，McClements D J, Marangoni A G. Solid fat content determination by ultrasonic velocimetry [J]. Food Research International，2004，37：545― 555.
大豆油脂肪酸；正己烷，无水乙醇，丙酮，乙二醇， 无水乙醚，石油醚，无水硫酸钠，金属钠，均为分析纯。 1.2 主要实验仪器
安捷伦 4890D 气相色谱仪；SHZ–D（Ⅲ）循环水 式真空泵；JY2001 型天平；3S201S 型微量电子天平； 101A–3B 型电热鼓风干燥箱；冰箱。 1.3 实验方法
1.3.1 脂肪酸制备〔2〕 称取 1，000 g 大豆油于 3，000 ml 三口烧瓶中，称
2.Hnnan Baling Oils & Fats Co.，Ltd，Yueyang 414002，China）
Abstract：In the process of fatty acid fractionation，solvent fractionation was investigated.The optimum
图 1 温度对脂肪酸溶剂分提效果影响 结晶条件为：原料脂肪酸 60℃保温 30 min；然后加入乙 醇（脂肪酸质量 1 倍）；搅匀后置于 15℃乙二醇水浴中，然后 以 5℃ /h 降温至分提所需温度；最后养晶 4 h 后真空抽滤， 将固体与液体分别脱除溶剂。
因采用溶剂分提时，过滤速度非常快，真空度通 常尚未达到最大时便已过滤完，计时较困难，故不再 对过滤速度进行考察。从图 1 可看出，采用乙醇作 为溶剂，溶剂加入量为脂肪酸质量 1 倍，结晶分提温 度为 –15℃以下时，得到液体脂肪酸饱和酸含量低于 5%；若温度再进一步降低，变化幅度仍较小。
从图 3 可看出，当养晶时间在 4 h 以下时，分提液体 中饱和脂肪酸含量略有降低；而当养晶时间超过4 h 时， 饱和酸含量变化很小，再延长时间意义已不大。在满 足合成甘油二酯原料脂肪酸饱和度要求前提下，养晶 时间应越短越好，由此，养晶时间取 4 h 较宜。 2.4 溶剂法分提脂肪酸放大实验优化 2.4.1 不搅拌
2.2 溶剂加入量对脂肪酸分提效果影响 乙醇对脂肪酸有一定溶解性，且对不饱和脂肪酸
溶解度较大〔7〕。当体系加入足够量乙醇时，则可将脂 肪酸完全溶解。为达到理想分提效果，则需要确定乙 醇合理加入量，能使饱和脂肪酸尽量析出，而不饱和 脂肪酸不析出。本试验考察溶剂加入量为脂肪酸质量 1~3 倍时情况，结果如图 2 所示。
2010 年第 1 期
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法制备饱和酸含量更低混合脂肪酸。溶剂分提是脂肪 酸分提最常规方法，常用溶剂有甲醇、乙醇等〔6〕，由于 甲醇毒性较大，现以乙醇为溶剂分提脂肪酸。 2.1 温度对脂肪酸分提效果影响
在溶剂体系中，温度对脂肪酸分提影响与干法分 提有所不同。脂肪酸溶解在溶剂中，脂肪酸之间作用 力发生改变，使在同一分提温度下，溶剂法得到固体 比干法少；同时溶剂降低溶液粘度，使过滤能更易于 进行。本试验考察温度对脂肪酸分提影响，结果如图 1 所示。
图 2 溶剂加入量对脂肪酸溶剂分提效果影响 结晶条件为：原料脂肪酸 60℃保温 30 min；然后加 入乙醇；搅匀后置于 15℃乙二醇水浴中，然后 5℃ /h 降温 至 –15℃；最后养晶 4 h 后真空抽滤，将固体与液体分别脱 除溶剂。
从图 2 可看出，当采用乙醇作为溶剂，分提温度 为 –15℃，溶剂加入量为脂肪酸质量 1.5 倍时，分提效 果较好，固体中液体夹带少。当溶剂加入量为 1 倍时， 结晶后所得混合物流动性较差，过滤效果也相对较差， 固体中液体夹带严重，且分提液体中饱和酸含量较高。 当溶剂加入量大于 1.5 倍时，随着溶剂加入量增加，过 滤越容易，固体得率减少，而产品中饱和酸含量略有 上升。因此取溶剂加入量为 1.5 倍较宜。
〔 2 〕Sugiura. Method for reducing saturated fatty acids from fatty acid compositions [P]. United Patent：5，952，518，1999–9–14.
〔 3 〕Takuji Yasukawa，Koichi Yasunaga. Nutritional functions of dietary diacylglycerols [J]. J.Oleo Sci.，2001，5（0 5）：427―432.
and liquid. The content of saturated fatty acid of liquid was 2%~3%，and the content of saturated fatty
acid of solid was 60.3%.
Key words：soyben oil；fatty acid；solvent fractionation
在工业化生产脂肪酸中，如油酸虽呈低熔点；但 使用油酸为原料合成甘油二酯时，其最终产品熔点也 高达 20℃，仍不能避免上述问题出现。本研究主要目 的是制备饱和脂肪酸含量低、且低温时不结晶的脂肪 酸；可采用分提法去除混合脂肪酸中大部分饱和脂肪 酸，使对降低脂肪酸合成甘油二酯产品熔点能有明显 效果。 1 材料与方法 1.1 材料
表 2 机械搅拌时脂肪酸溶剂分提放大实验结果 （%）
分提固体 分提固体棕 分提固体硬 分提液体棕 分提液体硬
得率
榈酸含量 脂酸含量 榈酸含量 脂酸含量
26.9
42.54
17.79
1.91
0.52
图 3 养晶时间对分提液体中饱和酸含量影响
结晶条件为：原料脂肪酸 60℃保温 30min；然后加入脂 肪酸质量 1.5 倍乙醇；搅匀后置于 15℃乙二醇水浴中，然后 以 5℃ /h 降温至 –15℃；在规定养晶时间后真空抽滤，将固 体与液体分别脱除溶剂。
conditions for fraction fatty acid were：temperature 60℃，the amount of alcohol 1.5 time fatty acid；
from 15℃ to –15℃，by the ratio of 5℃/h. After 4h，filter by accum，solvent was removed from solid
中图分类号：TQ645.6
文献标识码：A
文章编号：1008― 9578（2010）01― 0016― 03
脂肪酸广泛用于食品及化工领域，例如生产甘油 一酯、甘油二酯及食品添加剂中间体等，脂肪酸主要 通过菜籽油、大豆油等植物油及牛油等动物油脂制备 而得。然而，由上述原料制得混合脂肪酸含有一定量 饱和脂肪酸，而这些饱和脂肪酸会明显影响最终产品 品质。例如含有饱和脂肪酸较高混合脂肪酸制备甘油 二酯在室温下呈半固体状，若在寒冷地区或冬天，则 易于结晶固化，以至失去流动性，使这种产品感观质 量不佳，且难于从容器中取出〔1〕。
通过比较可看出，通过机械搅拌，分提液体中饱 和脂肪酸含量降低，分提固体所夹带液体含量降低， 同时也升高分提液体收率。由于采用搅拌，体系温度 能保持一致，避免局部过冷现象发生，减少不均匀晶 核产生；同时搅拌可打碎大的晶粒，没发生晶体结块 现象，使晶体夹带液体现象得到改善。采用搅拌进行 脂肪酸溶剂分提，可得到饱和酸含量为 2%~3% 混合 脂肪酸。 3 结论
Study on solvent fractionation of soyben oil fatty acid
CHENG Qian-wei1，ZHANG Qian-yi2，MENG Lu-li1，YI Yi1 （1. Guangxi University of Technology，Liushou 545006，China；
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粮食与油脂
2010 年第 1 期
2.3 养晶时间对脂肪酸溶剂分提效果影响 采用溶剂分提，对结晶要求较低，一般结晶时间
可适当缩短。为研究养晶时间对分提影响，分别以不 同养晶时间考察分提效果，不同养晶时间对所得分提 液体饱和酸含量影响如图 3 所示。
取 1，000 g 脂肪酸在 60℃水浴中保温 30 min，加 入 1，500 g 乙醇，摇匀后置于 15℃乙二醇水浴中，保 温 30 min，以 5℃ /h 降温至 –15℃，降温过程中加机 械搅拌，转速为 60 r/min，降至所需温度后停止搅拌， 养晶 4 h 后真空抽滤；将固体与液体分别脱除溶剂。 在此条件下进行放大实验的结果见表 2。