[发明专利]一种植物甾醇酯及其低温制备方法

说明书

本发明公开了一种植物甾醇酯及其低温制备方法，所述低温制备方法包括如下步骤：(1)酯化反应：以植物甾醇和脂肪酸为原料，加入溶剂溶解植物甾醇和脂肪酸，再加入催化剂在30～65℃进行酯化反应，反应过程中溶剂蒸发冷凝后除水回流；(2)酸碱中和：在所述步骤(1)酯化反应结束后加入中和剂中和催化剂及多余的脂肪酸，过滤去除不溶性固体物，真空蒸干溶剂即得植物甾醇酯。本发明通过低温催化反应得到的植物甾醇酯，既有化学合成法的高效反应时间，又有酶法制备的温和反应条件，并且克服了酶法制备的单一性，减少能源消耗，利于工业化生产。本发明制备得到的植物甾醇酯纯度达95％以上。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，尤其涉及一种植物甾醇酯及其低温制备方法。

背景技术

植物甾醇，又称植物固醇，属甾类化合物，是以环戊烷多氢菲为骨架(又称甾核)的一类天然活性物质，广泛存在于各种植物油、坚果和植物种子中，也存在于其它植物性食物和蔬菜水果中，种类繁多，主要包括β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇，其中β-谷甾醇含量最高，大约占总甾醇的50～90％，是油脂不皂化物的主要成分。

植物甾醇是国际营养学会推荐的未来十大功能性营养成分之一。作为一种天然植物性食品添加剂，在人体小肠中，植物甾醇能够抑制胆固醇的吸收，从而可以有效降低血液中总胆固醇浓度和低密度脂蛋白胆固醇的含量，但是并不降低对人体有益的高密度脂蛋白胆固醇的含量，并且没有任何副作用，被美国食品及药物管理局(FDA)认可为“降低血脂、预防动脉硬化”的天然保健食品新原料，是预防心脑血管疾病“生命的钥匙”。但植物甾醇在水中几乎不溶，在油中的溶解度也很小，一般情况下在40℃其溶解度小于2％，而当添加量大于2％时，其只能以片剂或胶囊形式摄入，因此作为食品添加剂形式应用时就比较困难，或者效果不佳。

植物甾醇酯是植物甾醇通过其C-3位羟基与脂肪酸或脂肪酸甲酯等化合形成的植物甾醇衍生物，具有和植物甾醇相同的生理活性功能。植物甾醇酯比植物甾醇油溶性更好，熔点更低，能够解决植物甾醇在食品应用中的限制问题，提高了生物利用率，而且可改变其加工使用性能，是一种理想的新型功能性食品基料。

目前，对植物甾醇酯的合成方法已进行了诸多研究，主要有化学催化合成法(化学法)和生物催化合成法(酶法)：

US0015347公开了一种利用菜油甲酯与植物甾醇制备植物甾醇酯的方法，反应过程以甲醇钠为催化剂，甲醇钠的强腐蚀性和制备过程中的副产物甲醇，使其不能用于食品添加剂；

US0068425公开了一种富含油酸的植物甾醇酯的制造方法，但其在制造过程中应用到污染较大的二氯亚砜做催化剂，而且其操作条件苛刻，难于工业化生产；

EP195311描述了脂肪酶催化脂肪酸、植物甾醇直接酯化合成甾醇酯的方法，其反应体系为含水的有机溶剂。直接酯化法优点是可得到单一脂肪酸甾醇酯，方便地调整产品熔点等特性，并可实现功能性多不饱和脂肪酸与甾醇的协同增效作用；

US0020098536公开了以大豆油脱臭物为原料，脂肪酶催化植物甾醇、甘油三酯转酯化反应生成混合脂肪酸甾醇酯的方法。该法可原位生产(脱臭物无需分离即可直接作为反应原料，不需要纯的甾醇、脂肪酸做原料)，成本低。总体来讲，生物催化剂专一性强，反应条件温和，产物特性好，环境友好。但催化活性不高，容易失活，成本较高，尚不能满足工业化需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种植物甾醇酯低温制备方法，以克服化学催化合成法(化学法)反应温度过高对植物甾醇的影响，同时克服生物催化合成法(酶法)制备时的单一性问题。本发明工艺既有化学催化合成法(化学法)的高效反应时间，又有生物催化合成法(酶法)制备的温和反应条件，减少能源消耗，利于工业化生产。