一種高純度玉米黃質晶體的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種高純度玉米黃質晶體的制備方法，包括以下步驟：葉黃素浸膏經皂化反應后，濃縮，然后加入丙二醇或丙三醇，升溫轉位反應，降溫后加入丙酮萃取，并用水/正己烷析晶，真空干燥，得到高純度玉米黃質晶體。該方法簡單易行，廢水量少，環境污染小，整個流程的溶劑都可以回收再利用，所得產品具有高純度和高回收率。
【專利說明】一種高純度玉米黃質晶體的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種色素的制備工藝，特別涉及一種高純度玉米黃質晶體的制備方法。
【背景技術】
[0002]葉黃素和玉米黃質在結構上互為同分異構體，不同之處是其中一個紫羅酮環的雙鍵位置不同，由于玉米黃質的共軛雙鍵是完全對稱的，共軛程度比葉黃素高，因此，玉米黃質的抗氧化性及活性更高。也因為玉米黃質的雙鍵是共軛的，因此對藍光的吸收更好，阻擋了藍光對眼睛視網膜的損壞。同時，玉米黃質的最大吸收波長較長，玉米黃質的顏色呈金黃色，更適合給蛋黃、家禽的表皮，觀賞魚、殼類的外皮著色，因而玉米黃質比葉黃素有更好的著色效果。
[0003]玉米黃質因其分子中的2個六元碳環上的含氧基團使其具有較大的穩定性，使它在被腸道吸收后不被轉化為維生素A，仍保持其原來的顏色和分子結構，所以具有較強的著色能力，如玉米黃質的著色能力至少是葉黃素的1.5倍。與其他類胡蘿卜素相比，玉米黃質可均勻地沉積在家禽的肉和雞蛋的蛋黃中，所以更能夠增強家禽和魚類的色素沉積。飼料中高劑量添加的葉黃素使家禽的肉和雞蛋的蛋黃呈黃綠色的色澤，而富含玉米黃質的玉米做飼料，可使家禽的肉呈黃紅色的色澤，并能很好地沉積在家禽的肉中使其著色。其它β-胡蘿卜素在家禽的肉類中則不能很好地沉積。一些魚類和甲殼類，如蝦、金魚、鯉魚，能把玉米黃質轉換成紅色素、蝦青素，這說明添加玉米黃質的飼料可以使魚和甲殼類的動物具有紅色素。玉米黃質因其較強的著色能力，使其作為一種天然食品著色劑而被歐美等許多國家批準為食用色素。
[0004]玉米黃質的抗氧化能力可防止食品中脂質和維生素的氧化，保持食品的營養物質和風味不因氧化而破壞，延長食品的保鮮期，因此其可作為一種十分理想的天然食品保鮮劑。與其它來源的抗氧化劑相比，具有成本低、效果好且因其天然的特性而具有安全性高等優點。
[0005]玉米黃質還是一種保健食品添加劑，目前在美國FDA已批準玉米黃質為新型營養添加劑應用于食品中，其用量一般不超過5%。它對眼睛有保護作用，在預防AMD、白內障、心血管疾病、癌癥等方面具有重要的作用，作為天然功能性添加劑，將逐漸被廣大消費者所熟知和青睞。此外，近些年來，由于玉米黃質的光保護能力，它可以作為光敏細胞的保護劑，這使其在化妝品領域嶄露頭角。
[0006]目前玉米黃質的制備基本上可分為三類:發酵法、全化學合成法和葉黃素轉位法。在自然界中，玉米黃質主要存在玉米中，提取成本較高，而葉黃素浸膏中含有15%以上的包括葉黃素、玉米黃質、蝦青素等在內的葉黃素類，葉黃素可通過化學轉位的方法轉化成玉米黃質。葉黃素轉位法獲得的產品中只有一種玉米黃質的R-R異構體，生理活性更高，因此，通過葉黃素轉位生產玉米黃質不失為一種有前景的方法。但現有轉位法大多存在工藝復雜、成本高 、產品收率并不理想等缺點，不適于工業化生產。尋求一種高效、產品收率高，適于工業化生產的高純度玉米黃質晶體制備方法是當下亟待解決的技術難題。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種高純度玉米黃質晶體的制備方法。
[0008]本發明所采取的技術方案是:
一種高純度玉米黃質晶體的制備方法，包括以下步驟:
(1)將葉黃素浸膏溶于無水乙醇，按照葉黃素浸膏與堿重量比2.5~5:1滴加入堿的乙醇溶液，40~80°C下攪拌反應2~5小時，濃縮回收乙醇，得皂化膏；
(2)向皂化膏中加入適量丙二醇或丙三醇，混合均勻，通氮氣加壓至0.1~0.6MPa，升溫至110~130°C轉位反應3~7小時,得玉米黃質粗品；
(3)采用丙酮萃取玉米黃質，正己烷/水混合液析晶，真空干燥后得成品。
[0009]優選的，步驟(1)將葉黃素浸膏溶于無水乙醇，使其濃度為1.5~5g/mL。
[0010]優選的，步驟(1)堿的乙醇溶液為0.4g/mL濃度的氫氧化鈉和/或氫氧化鉀的乙醇溶液。
[0011]優選的，步驟(2)丙二醇或丙三醇與葉黃素浸膏的重量比為1:1~5。
[0012]優選的，步驟(2)轉位反應完成，降溫至40~50°C，得玉米黃質粗品。
[0013]優選的，步驟(3)葉黃素浸膏與丙酮的比例為Ig:1~10 mL。
[0014]優選的，步驟(3)采用丙酮萃取玉米黃質，重復2~4次，合并濾液濃縮至原體積的1/2~1/10，再向濃縮液中加入水/正己烷混合液進行析晶。
[0015]優選的，O~10°C下靜置5~20小時析晶。
[0016]本發明的有益效果是:
本發明方法簡單易行，廢水量少，環境污染小，整個流程的溶劑都可以回收再利用。
[0017]本發明采用丙酮萃取玉米黃質，溶液粘度小，過濾容易，過濾時間短，濾渣中不會出現結晶，避免了濾渣中分離晶體的困難，從而保證了產品的高純度和高回收率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為實施例1制得玉米黃質晶體的HPLC圖譜。
[0019]圖2為實施例2制得玉米黃質晶體的HPLC圖譜。
[0020]圖3為實施例3制得玉米黃質晶體的HPLC圖譜。
[0021 ] 圖4為實施例4制得玉米黃質晶體的HPLC圖譜。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體實施例，進一步闡述本
【發明內容】
。
[0023]實施例1
一種高純度玉米黃質晶體的制備方法，包括以下步驟:
(I)將葉黃素含量為156g/kg的10g葉黃素浸膏加熱至60°C,加入50mL無水乙醇，攪拌均勻，然后將KOH乙醇溶液(由20gK0H和50mL無水乙醇組成)滴加入其中，50°C攪拌下進行皂化反應3h，濃縮回收乙醇，得皂化膏；(2)向皂化膏中加入30g丙二醇，升溫攪拌，混合均勻，向壓力反應瓶中通入氮氣加壓至0.3MPa，升溫至110°C轉位反應7小時，降溫至40°C ；
(3)加入260mL丙酮萃取玉米黃質，過濾收集濾液，重復萃取三次，合并濾液濃縮至原體積的1/5，再向濃縮液中加入200mL水和40mL的正己烷，混合均勻，4°C環境中靜置6h，析出玉米黃質晶體，真空干燥后得13.5g成品。
[0024]經UV檢測，玉米黃質成品含量為802g/kg，HPLC檢測玉米黃質占比71.8% (見圖
1)，回收率69.4%ο
[0025]實施例2
一種高純度玉米黃質晶體的制備方法，包括以下步驟:
(1)將葉黃素含量為156g/kg的10g葉黃素浸膏加熱至60°C，加入20mL無水乙醇，攪拌均勻，然后將KOH乙醇溶液(由25gK0H和62.5mL無水乙醇組成)滴加入其中，75°C攪拌下進行皂化反應2h，濃縮回收乙醇，得皂化膏；
(2)向皂化膏中加入40g丙二醇，升溫攪拌，混合均勻，向壓力反應瓶中通入氮氣加壓至0.6MPa，升溫至120°C轉位反應5小時，降溫至40°C ；
(3)加入200mL丙酮萃取玉米黃質，過濾收集濾液，重復萃取4次，合并濾液濃縮至原體積的1/6，再向濃縮液中加入70mL水和1mL的正己烷，混合均勻，10°C環境中靜置20h，析出玉米黃質晶體， 真空干燥后得13.Sg成品。
[0026]經UV檢測，玉米黃質成品含量為810g/kg，HPLC檢測玉米黃質占比61.3%(見圖
2)，回收率71.65%。
[0027]實施例3
一種高純度玉米黃質晶體的制備方法，包括以下步驟:
(1)將葉黃素含量為156g/kg的10g葉黃素浸膏加熱至60°C,加入40mL無水乙醇，攪拌均勻，然后將KOH乙醇溶液(由40gK0H和10mL無水乙醇組成)滴加入其中，60°C攪拌下進行皂化反應4h，濃縮回收乙醇，得皂化膏；
(2)向皂化膏中加入50g丙三醇，升溫攪拌，混合均勻，向壓力反應瓶中通入氮氣加壓至0.5MPa，升溫至130°C轉位反應4小時，降溫至40°C ；
(3)加入600mL丙酮萃取玉米黃質，過濾收集濾液，重復萃取2次，合并濾液濃縮至原體積的1/8，再向濃縮液中加入700mL水和140mL的正己烷，混合均勻，(TC環境中靜置5h，析出玉米黃質晶體，真空干燥后得12.5g成品。
[0028]經UV檢測，玉米黃質成品含量為750g/kg，HPLC檢測玉米黃質占比64.3% (見圖
3)，回收率60%。
[0029]實施例4
一種高純度玉米黃質晶體的制備方法，包括以下步驟:
(1)將葉黃素含量為156g/kg的10g葉黃素浸膏加熱至60°C,加入60mL無水乙醇，攪拌均勻，然后將KOH乙醇溶液(由30gK0H和75mL無水乙醇組成)滴加入其中，40°C攪拌下進行皂化反應4h，濃縮回收乙醇，得皂化膏；
(2)向皂化膏中加入30g丙三醇，升溫攪拌，混合均勻，向壓力反應瓶中通入氮氣加壓至0.1MPa,升溫至120°C轉位反應3小時，降溫至40°C ；
(3)加入900mL丙酮萃取玉米黃質，過濾收集濾液，重復萃取2次，合并濾液濃縮至原體積的1/10，再向濃縮液中加入400mL水和80mL的正己烷，混合均勻，4°C環境中靜置10h，析出玉米黃質晶體，真空干燥后得14.1g成品。
[0030] 經UV檢測，玉米黃質成品含量為820g/kg，HPLC檢測玉米黃質占比60.3% (見圖
4)，回收率74.1%。
【權利要求】
1.一種高純度玉米黃質晶體的制備方法，包括以下步驟: (1)將葉黃素浸膏溶于無水乙醇，按照葉黃素浸膏與堿重量比2.5~5:1滴加入堿的乙醇溶液，40~80°C下攪拌反應2~5小時，濃縮回收乙醇，得皂化膏； (2)向皂化膏中加入適量丙二醇或丙三醇，混合均勻，通氮氣加壓至0.1~0.6MPa，升溫至110~130°C轉位反應3~7小時,得玉米黃質粗品； (2)采用丙酮萃取玉米黃質，正己烷/水混合液析晶，真空干燥后得成品。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟(1)將葉黃素浸膏溶于無水乙醇，使其濃度為1.5~5g/mL。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟(1)堿的乙醇溶液為0.4g/mL濃度的氫氧化鈉和/或氫氧化鉀的乙醇溶液。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟(2)丙二醇或丙三醇與葉黃素浸膏的重量比為1:1~5。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟(2)轉位反應完成，降溫至40~50°C，得玉米黃質粗品。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟(3)葉黃素浸膏與丙酮的比例為Ig:1 ~10 mLo
7.根據權利要求1或6所述的制備方法，其特征在于:步驟(3)采用丙酮萃取玉米黃質，重復2~4次，合并濾液濃縮至原體積的1/2~1/10，再向濃縮液中加入水/正己烷混合液進行析晶。
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于:0~10°C下靜置5~20小時析晶。
【文檔編號】C07C403/24GK104072396SQ201410301677
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月26日 優先權日:2014年6月26日
【發明者】陶正國, 劉業彬, 趙素華, 孫丹丹 申請人:廣州立達爾生物科技股份有限公司, 趙素華