[发明专利]一种从游离态羟基类胡萝卜素制备类胡萝卜素多元酸酯的方法

说明书

本发明公开了一种使用脂肪酶做为催化剂从游离态羟基类胡萝卜素制备类胡萝卜素多元酸酯的方法。生成的羟基类胡萝卜素多元酸酯具有超过0.2％(W/W，4℃，常压)和2％(W/W，37℃，常压)的饱和溶解度。所述方法包括：(1)将游离态的羟基类胡萝卜素分子在脂肪酶的催化下与多元酸酐发生酯化反应，生成羟基类胡萝卜素多元酸酯。(2)制备产物的分离与纯化。(3)纯化组分的鉴定。(4)纯化组分在水中的饱和溶解度测定。所述方法的优点显著：(1)使用脂肪酶做为酯化反应的催化剂，保障了酯化产物食品安全性。(2)使羟基类胡萝卜素分子在水中具有一定的饱和溶解度。扩大了其在食品中的应用范围。

技术领域

本发明属于食品化学技术领域，具体涉及一种使用脂酶或脂肪酶做为催化剂从游离态羟基类胡萝卜素制备类胡萝卜素多元酸酯的方法。

背景技术

羟基类胡萝卜素，指分子结构上含有羟基的类胡萝卜素。食品和药材中常见的羟基类胡萝卜素包括：叶黄素和玉米黄质等。

(一)叶黄素，中文习惯命名为叶黄素或叶黄质，英文习惯命名为Lutein，中文系统命名为3,3’-二羟基-β,α-胡萝卜素，英文系统命名为3,3’-dihydroxy-β,α-carotene。分子式为C₄₀H₅₆O₂，分子量为568.88。CAS号：127-40-2。

叶黄素分子结构的碳骨架由中央多聚烯链和位于两侧的芳香环组成，并在每个芳香环上各有一个羟基(-OH)。叶黄素分子的C40链含多个共轭双键结构。由于烯键的存在，在理论上可以存在多个几何异构体。在自然界中，全反式异构体的数量最多，最常见。其全反式异构体的分子结构见式1。

叶黄素广泛存在于自然界的植物和部分微生物中。在万寿菊(Tagetes erecta的亚种)花中的含量可超过2％(W/W干重)。因此，目前万寿菊花是叶黄素制品的主要生物资源。叶黄素在其中主要是以双酯的形式存在，见下述式(2)叶黄素双酯全反式异构体的分子结构：

叶黄素酯在强碱条件下水解(皂化)形成游离态叶黄素见式(3)：

叶黄素的防治疾病功能显著，对人眼视网膜黄斑有明显的保护作用，可防止黄斑衰退症，并具有淬灭体内自由基、调节人体免疫等功能。

游离态叶黄素是中国已批准合法使用的食品添加剂，属着色剂。其功能是给食品着色。详见“GB 26405-2011食品安全国家标准食品添加剂叶黄素”。目前，游离态叶黄素在食品、保健食品和饲料中均有应用。

叶黄素是脂溶性化合物，在水中不溶解。因此，叶黄素在水介质中的溶解或分散是急需解决的技术问题。目前，所有使用的技术均为乳化法，即：构建水分散体系。所使用的乳化剂包括：吐温、蔗糖酯、阿拉伯胶、单甘脂等。这类水分散体系在食品中表现出相当的不稳定性，严重限制了叶黄素在含水食品中的应用。

(二)玉米黄质，中文习惯命名为玉米黄质或玉米黄素，英文习惯命名为Zeaxanthin，中文系统命名为:(3R,3‘R)-β,β-胡萝卜素-3,3‘-二醇，英文系统命名为(3R,3‘R)-dihydroxy-β,β-carotene。分子式为C₄₀H₅₆O₂，分子量为568.88。CAS号：144-68-3。

玉米黄质分子结构的碳骨架由中央多聚烯链和位于两侧的芳香环组成，并在每个芳香环上各有一个羟基(-OH)。玉米黄质分子的C40链含多个共轭双键结构。由于烯键的存在，在理论上可以存在多个几何异构体。在自然界中，全反式异构体的数量最多，最常见。其全反式异构体的分子结构见式(4)：