[发明专利]一种羟基脂肪酸甘油酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及酯的制备，特别是涉及一种羟基脂肪酸甘油酯的制备方法。

背景技术

内酯，英文名latctones，是指在含有羟基的羧酸分子中的羟基和羧基脱去一分水生成的环状结构的酯。常见的内酯为x=2,3或4，分别称为β-、γ-或δ-内酯。低级（环较小）内酯为具有香味的液体，可作为食用香料使用（如表1），易溶于水、乙醇及乙醚。

表1   部分可作为食用香料的内酯

内酯的性质与开链羧酸酯相似，与水（酸或碱存在下）、醇或氨反应，生成相应的羟基脂肪酸、羟基脂肪酸酯或羟基酰胺。内酯与甘油反应，可生成相应的羟基酸甘油酯（包括单酯、二酯和三酯）。

羟基酸甘油酯可作为食用香料替代相应的内酯应用于食用香精中，高温加热或烘焙时产生相应的内酯，提高香精的耐温性，增强香精的厚实逼真感，改善口感，同时羟基脂肪酸甘油酯亦有表面活性剂的作用，改善香精的理化状态。

以δ-癸内酯和δ-十二内酯与甘油形成的5-羟基癸酸甘油酯和5-羟基十二酸甘油酯为例：

5-羟基癸酸甘油酯（Glyceryl 5-hydroxydecanoate）和5-羟基十二酸甘油酯（Glyceryl 5-hydroxydodecanoate）是两种人们最新发现的可食用香料成分，2007年4月11日中华人们共和国卫生部第8号公告刚刚被列为食品用香料名单。国际上也是在2001年世界卫生组织和国际粮农组织联合食品添加剂专家委员会（JECFA）经过安全性评估可作为香料使用后为才逐渐被美国食品香料与萃取者协会（FEMA）、国际食品香料工业组织（IOFI）、欧盟食用香料委员会（FLAVIS）等相关机构收录。

表2   5-羟基癸酸甘油酯和5-羟基十二酸甘油酯代码

5-羟基癸酸甘油酯为淡黄色黏状液体，溶于乙醇、甘油、植物油，不溶于水，常温下香气较弱，但高温加热或烘培时会产生δ-癸内酯，散发出甜的、牛奶样的香气。

5-羟基十二酸甘油酯为微黄色黏状液体，溶于乙醇、甘油、植物油，不溶于水，常温下香气较弱，但高温加热或烘培时会产生δ-十二内酯，散发出奶油香味和果香香气。

5-羟基癸酸甘油酯和5-羟基十二酸甘油酯可作为香料用于奶类香精中，替代目前在奶类香精中广泛使用的δ-癸内酯和δ-十二内酯，提高香精的耐温性，同时增强香精的厚实逼真感，改善口感。

目前国内外酯类物质的合成主要有化学合成和生物催化合成两种方法，而且随着现代生物催化技术，特别是非水相酶催化技术的发展，同时面对石化资源日益枯竭、环境污染不断加剧的形势，反应条件温和（常温常压、中性pH）、环境友好和专一性强的生物催化工艺有逐步取代反应条件苛刻（高温高压、强酸强碱）、重污染和无选择性的传统酯类合成工艺的趋势。

自从1990年，Langrand等报道了用来自于毛霉、黑曲霉、假丝酵母、根霉等的脂肪酶在有机溶剂中催化合成了35种短链芳香酯，底物包括5种酸（乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸）和7种醇（甲醇、乙醇、丁醇、戊醇、己醇、香茅醇、香叶醇），证明有机体系中脂肪酶催化合成芳香酯是一个行之有效的方法。非水相脂肪酶催化合成酯类香料的研究也越来越多。在非水相体系中，利用脂肪酶催化合成酯类香料，已成为香料行业的研究热点。非水相介质是酯合成的理想体系，在lgP较高的溶剂中，利用醇和羧酸为底物，醇与酸酐为底物或者转酯反应，以特定的脂肪酶为催化剂，都可以实现酯的合成。

但以上所有的研究均限于普通短链脂肪酸酯的研究。5-羟基癸酸甘油酯和5-羟基十二酸甘油酯等羟基脂肪酸甘油酯的非水相生物酶催化，涉及到内酯水解、转酯反应、甘油羟基的空间位阻、羟基酸与甘油之间羟基酯化选择性等问题，难度较普通短链脂肪酸酯的非水相生物催化大的多。因此关于生物催化制备羟基脂肪酸甘油酯的方法，国内外未见任何报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种羟基脂肪酸甘油酯的制备方法。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种羟基脂肪酸甘油酯的制备方法，包括如下步骤：

混合步骤：在酶反应器中加入内酯、0.5-10倍内酯物质的量的甘油、0.05~10倍内酯物质的量的水、0-200倍内酯物质的量的主溶剂、0～20倍内酯物质的量的辅助溶剂，以及0.01%-5.0%内酯重量的脂肪酶；

反应步骤：30至80℃条件下反应，达到平衡状态后，获取包含羟基脂肪酸甘油酯的反应液。