一種l-抗壞血酸辛酸酯及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于多功能天然抗氧化劑的生物催化、分離純化技術領域，具體設及一種 k抗壞血酸辛酸醋及制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著食品工業的高速發展，人民生活水平的不斷提高，食品和食品添加劑的安全 性越來越受到重視。油脂是人類走大營養素之一，是人體重要的熱能來源，為人體提供必 需脂肪酸及脂溶性成分，具有重要的生理功能，還可改善食品口感、提供食品風味及制作功 能。油脂作為食品工業的重要原料之一，其品質直接影響到食品質量的好壞。然而油脂中 的不飽和脂肪酸在加工、運輸、貶藏過程中極易受到空氣、光照、水分等因素的影響而酸敗 劣變。油脂酸敗產生的醒、酬、酸等小分子物質有強烈的刺激氣味，影響食用油脂的風味及 色澤，其二級氧化產物和聚合物在人體及動物體內很難被吸收、代謝，積累于體內對肝臟造 成損傷。同時，油脂酸敗產物還會破壞膜、酶、蛋白質等，導致人體衰老、屯、血管疾病等的發 生，甚至可能致癌，嚴重危及人體健康。因此，研究和開發延緩油脂氧化酸敗的方法顯得十 分重要。目前，添加抗氧化劑是一種延緩油脂及含油食品酸敗劣變的行之有效的方法，而且 抗氧化劑對油脂中的氨基酸、維生素等比較容易氧化的營養成分具有保護作用。然而，用W 延緩油脂及含油食品酸敗劣變的化學合成類抗氧化劑，如沒食子酸丙醋（PG)、了基哲基茵 香離（BHA)、二了基哲基甲苯（BHT)及叔了基對苯二酪仰冊）等因可能具有毒性、致癌性而 受到人們的質疑，越來越多的國家、組織開始嚴格限制甚至暫停使用化學合成類抗氧化劑。
[0003] 由于合成抗氧化劑的安全性受到質疑，高效、低毒的天然抗氧化劑受到越來越多 的關注。心抗壞血酸是一種便宜易得的天然抗氧化劑，應用非常廣泛，然而由于其極強的親 水性，極大地限制了它在油脂等疏水體系中的應用。當k抗壞血酸的第六位哲基上植入脂 肪酸基團后，其脂溶性增加，成為一種兼具表面活性和抗氧化活性的具有較高油溶性的多 功能天然抗氧化劑。其中，k抗壞血酸棟桐酸醋（L-AP)已得到世界衛生組織等機構的認 可，并被多國藥典收載，作為食品添加劑廣泛應用于食用油、含油食品及肉制品中。目前市 售的k抗壞血酸硬脂酸醋和棟桐酸醋產品通常是采用化學法合成的，由于化學法存在反 應條件劇烈、副反應多、環境污染嚴重等缺陷，生物酶催化合成法作為一種選擇性高、反應 條件溫和、產品下游操作簡單的新型合成方法越來越受到人們的關注。
[0004] 關于酶法合成k抗壞血酸脂肪酸醋的研究報道已有一些，但主要W長鏈脂肪酸 尤其是棟桐酸和硬脂酸為酷基供體，而對k抗壞血酸中鏈脂肪酸醋的研究鮮有報道。心抗 壞血酸長鏈脂肪酸醋較高的烙點使得其在油脂及脂溶性產品中的溶解度并不理想，溫度較 低時容易結晶析出，從而影響其抗氧化活性。
【發明內容】
[0005] 本發明針對k抗壞血酸長鏈脂肪酸醋油溶性較低、低溫時容易結晶析出的問題， 旨在提供一種k抗壞血酸辛酸醋及其制備方法。
[0006] 本發明所述k抗壞血酸辛酸醋的結構如下式所示：
【主權項】
1. 一種L-抗壞血酸辛酸酯，其特征在于：L-抗壞血酸辛酸酯的結構如下式所示：
L-抗壞血酸辛酸酯微溶于水，可溶于乙醇、乙酸乙酯，在植物油中的溶解度 900~2000mg/kg ;熔融溫度62°C，結晶溫度22°C;清除自由基的EC5tl值< 0· 62mg/mL ;HLB值 11. 5,臨界膠束濃度IX KT4 mol/L ;對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌的最低抑 菌濃度彡I. 4g/L ;添加量為0. 02%時，食用油脂在40°C下的氧化誘導期延長至16~36d。
2. 制備權利要求1所述的L-抗壞血酸辛酸酯的方法，其特征在于具體操作步驟如下： (1) 酶法合成L-抗壞血酸辛酸酯 取L-抗壞血酸、正辛酸和Novozym 435固定化脂肪酶加入到反應介質中，L-抗壞血酸 的初始濃度為〇. 1~0.25 mol/L，正辛酸與L-抗壞血酸的摩爾比為4:l~8:l，Novozym 435 固定化脂肪酶用量為L-抗壞血酸質量的15~20% ;然后加入4A分子篩，4A分子篩的加入量 為50~100mg/mL，密封體系，在55~60°C、振蕩搖床轉速100~150r/min條件下，反應8~12h， 得到含L-抗壞血酸辛酸酯的反應液； (2) 反應液中L-抗壞血酸辛酸酯的分離純化 將所述反應液抽濾除去分子篩、脂肪酶和未反應的L-抗壞血酸，所得的濾液經真空旋 轉蒸發除去溶劑，加入乙酸乙酯溶解，乙酸乙酯的加入量為2~6mL/g，用2~4倍乙酸乙酯體 積的水洗滌，充分混勻，靜置分層，取有機層真空旋轉蒸發除去乙酸乙酯，得到含L-抗壞血 酸辛酸酯的反應混合物； 將所述反應混合物采用有機溶劑結晶法或硅膠柱層析法處理，得到L-抗壞血酸辛酸 酯，所述L-抗壞血酸辛酸酯的純度大于95. 0%。
3. 根據權利要求2所述的制備L-抗壞血酸辛酸酯的方法，其特征在于：步驟（2)所 述有機溶劑結晶法的具體操作如下：將含L-抗壞血酸辛酸酯的反應混合物邊攪拌邊加入 5~15°C的烷烴類有機溶劑，烷烴類有機溶劑的加入量為6~8mL/g，攪拌時間5~10min，結晶 析出，抽濾得粗產物；加入有機溶劑，在35~50°C下攪拌溶解，有機溶劑的加入量為5~15mL/ g，然后在5~25°C下邊冷卻邊攪拌至結晶析出，抽濾，真空干燥即得L-抗壞血酸辛酸酯。
4. 根據權利要求2所述的制備L-抗壞血酸辛酸酯的方法，其特征在于：步驟（2)所 述硅膠柱層析法的具體操作如下：將200~300目的20~30g硅膠浸泡于洗脫劑中，硅膠 溶脹3〇1]1；[11，濕法裝柱（16\50〇1111]1)，用洗脫劑平衡3〇1]1；[11后上樣，上樣量2~4〖，上樣濃度 0. 4~0. 6g/mL，吸附平衡，洗脫劑洗脫，流速為0. 5~1. 5mL/min，大約1個柱體積后開始收集， 2~3個柱體積后停止收集，將收集液真空旋轉蒸發，得到L-抗壞血酸辛酸酯。
5. 根據權利要求2所述的制備L-抗壞血酸辛酸酯的方法，其特征在于，步驟（1)所述 反應介質為叔丁醇或叔戊醇或丙酮。
6. 根據權利要求3所述的制備L-抗壞血酸辛酸酯的方法，其特征在于，所述烷烴類有 機溶劑為正己烷或正庚烷或異辛烷或環己烷。
7. 根據權利要求3所述的制備L-抗壞血酸辛酸酯的方法，其特征在于，所述有機溶劑 為體積比1:2~1:4的二氯甲烷：正己烷的混合溶劑或體積比1:30~1:40的正丁醇：正己烷 的混合溶劑或體積比1:3~1:4的氯仿：正己烷的混合溶劑。
8.根據權利要求4所述的制備L-抗壞血酸辛酸酯的方法，其特征在于，所述洗脫劑為 體積比1:1的乙酸乙酯和石油醚的混合溶劑。
【專利摘要】本發明涉及一種L-抗壞血酸辛酸酯及制備方法。L-抗壞血酸辛酸酯微溶于水，具有良好的油溶性、抗氧化性、乳化性及抑菌活性。其制備方法是以正辛酸和L-抗壞血酸為原料，在有機相體系中利用固定化脂肪酶催化酯化反應合成L-抗壞血酸辛酸酯，反應完成后將反應液經過濾、萃取、結晶或硅膠柱層析、真空干燥等工藝步驟得到L-抗壞血酸辛酸酯。本發明的制備方法以中鏈脂肪酸正辛酸為酰基供體，能在較短的反應時間內獲得80~90%的轉化率，分離純化相對簡單，產物純度為95~98%、回收率為75~85%，均較高，且脂肪酶重復利用次數較多，在使用50~80次后酶活仍能保持原來的60~75%，從而降低了生產成本，有利于工業化生產。
【IPC分類】C07D307-62, C12P17-04
【公開號】CN104829566
【申請號】CN201510167703
【發明人】潘麗軍, 張淑青, 姜紹通, 操麗麗, 莫玉穩
【申請人】合肥工業大學
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月10日