[发明专利]一种水溶性虾青素岩藻多糖酯的制备方法

说明书

本发明属于虾青素水溶性改性技术领域，特别涉及一种水溶性虾青素岩藻多糖酯的制备方法。该制备方法是将虾青素、二元有机酸、催化剂分子筛混合于水中形成乳化分散的反应浆料一，反应浆料一在惰性气体保护下发生反应得到中间体虾青素有机酸二酯，中间体虾青素有机酸二酯、岩藻多糖、催化剂分子筛混合于水中形成乳化分散的反应浆料二，反应浆料二在惰性气体保护下发生反应得到产物虾青素岩藻多糖酯。该制备方法得到的产物虾青素岩藻多糖酯在水中的溶解度大于15g/L，从根本上解决了虾青素的水溶性差的问题。

技术领域

本发明属于虾青素水溶性改性技术领域，特别涉及一种水溶性虾青素岩藻多糖酯的制备方法。

背景技术

虾青素(Astaxanthin，中文名3,3’-二甲基-4,4’-二酮基-β-胡萝卜素)，其分子式为C₄₀H₅₂O₄，分子具有类胡萝卜素的多烯长链结构，有较强的活性氧自由基捕捉能力和抗氧化性，同时具有艳丽的红色。除药用外，在食品领域我国目前没有关于纯虾青素应用的法规，但早在2010 年将雨生红球藻粉列入新资源食品目录(卫生部2010-17号公告)，允许添加量折合虾青素 12毫克/天，2013年将磷虾油列入新资源食品目录，允许添加量3g/天，折合虾青素约1.5-3 毫克/天；瑞典拜尔力已在美国FDA取得GRAS认证(No.365)，推荐每日摄入量在4毫克，随着市场的完善和产业的发展，纯虾青素在食品营养强化和作为膳食营养补充剂的市场也将会日益壮大。

目前，虾青素的主要来源包括自然和工业合成，自然来源的虾青素有着较好的生物活性，其主要来自南极磷虾的脂肪以及微生物发酵(法夫酵母或雨生红球藻)，虾青素本身是一种游离态的烯醇结构，因此非常不稳定，而酯化后的虾青素稳定性提高，但是无论游离还是酯化的虾青素，都不能溶解在水溶液中。故虾青素水溶性差的技术问题限制了其抗氧化活性(活性自由基捕捉，淬灭单线态氧，抗过氧化自由基)的发挥，也限制了其在生物体内的利用效率；同时在市场应用上，也因为其水溶性差而限制了其加工和多样化应用。综上所述，改善虾青素的水溶性是增强其体内生物活性和商业化可行性的重要问题。

乳化，微胶囊化和分子结构修饰都是有效改善虾青素可溶性的常见方法，专利文献 202010097080.2、201911297997.0等均公开了制备含有虾青素微胶囊或液体微胶囊(纳米乳液)的方法，与其他已有的油脂类微胶囊产品类似，虾青素微胶囊也会遇到载油率低，附聚效果差，溶解性难以控制和应用稳定性差等通性问题，虾青素的水溶性问题未得到解决。另外，微胶囊化和乳化都需要一定的工艺以及稳定条件，加热，电解质的加入等都可能使其破乳或聚集沉淀，影响其使用效果，因此通过分子结构的修饰使得虾青素变得易溶是比较可靠的方法。

专利文献1CN201910693039.9公开一种利用甲氧基聚乙二醇乙酸与虾青素酯化带入水溶性良好的聚乙二醇链改进虾青素溶解性的方法，其合成方法为常规强碱性催化剂催化，采用吡啶、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸等有毒且和酯互溶的催化剂和溶剂，这些有机溶剂在酯中的残留即使经过多步纯化也难以除尽；甲氧基聚乙二醇乙酸极易吸潮，这会造成其虾青素酯容易吸潮吸湿，且甲氧基聚乙二醇乙酸不是法定的食品添加剂，上述这些问题都给后续的食品应用安全带来潜在隐患。专利文献2CN202010733602.3 则直接利用微藻(雨生红球藻，法夫酵母等)发酵后的浓缩菌丝体通过破壁粉碎离心等处理，分离掉不溶解成分后，得到一种混合液，虾青素在此混合液中由较好的水溶性，此方法不涉及化学处理，但所得产物为组成复杂的混合物，残留有发酵时添加的无机盐，且随发酵条件不同而组成变化，在食品安全上难以定性和定量分析评估。

发明内容

为了解决现有技术中的虾青素水溶性差的技术问题，本发明提供了一种水溶性虾青素岩藻多糖酯的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：