[发明专利]一种酶法催化合成植物甾醇乙酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物甾醇酯的制备技术领域，具体涉及种酶法催化合成植物甾醇乙酸酯的制备方法。

背景技术

植物甾醇（phytosterols）作为一类天然活性物质，具有多种生理功能，被确认为具有降低胆固醇、防止前列腺疾病、抗癌、抗炎及调节生理激素水平功能性物质。然而，植物甾醇的低水溶性和油溶性限制了它直接开发成健康食品基料的可能性，而合成的植物甾醇酯（PE）不仅提高了它的油溶性，而且保持其原有的生物活性。

    申请号为200810059243.7中国专利申请公开了在较高温度下采用氧化钙和氧化镁为催化剂反应合成植物甾醇酯，高温增加了设备要求和不安全系数，而且反应结束后除去催化剂是一大难题；在文章“植物甾醇酯的制备、生物活性及应用研究”（博士学位论文，武汉：华中农业大学，2005）中报道植物甾醇饱和脂肪酸酯在大豆色拉油中的溶解度和游离的植物甾醇的溶解度几乎相当。

化学法合成植物甾醇不饱和脂肪酸酯又有产生反式脂肪酸的隐患，因此，目前国内外主要采用酶法合成植物甾醇不饱和脂肪酸酯。在文章“脂肪酶催化合成α-亚麻酸植物甾醇酯的工艺研究”（食品工业科技，第29卷19期，2008年）中报道在脂肪酶存在的条件下，α-亚麻酸和植物甾醇在反应温度为55℃，反应24h，酯化率达到40.65%，反应时间比较长且酯化率不高。

近年来，出现关于合成植物甾醇与小分子酸酯的报道，文章“植物甾醇的化学合成及其抗氧化性研究”（硕士学位论文，无锡：江南大学，2008年）中报道植物甾醇乙酸酯在鱼油中的溶解度约为植物甾醇的5倍。目前国内合成的植物甾醇小分子酸酯主要为植物甾醇乙酸酯，文章“植物甾醇乙酸酯的合成研究”中报道了以化学催化剂作为反应介质，采用植物甾醇与乙酸酐进行酯化合成反应得到植物甾醇乙酸酯，众所周知，乙酸酐存在较大的安全隐患，而且化学合成法在安全性和环境污染等方面也遭到了人们的质疑。

发明内容

本发明的目的在于针对植物甾醇酯工业化生产实际应用中出现的一系列问题，提供一种酶法催化合成植物甾醇乙酸酯的制备方法，以丙酮酸和植物甾醇酯为原料，以脂肪酶为催化剂，加热搅拌制备植物甾醇乙酸酯：该方法要求设备简单易操作、条件温和易实现，采用的原料安全、无污染，而且酯化率高，容易分离纯化得到纯品。

本发明目的通过以下技术方案来实现。

一种酶法催化合成植物甾醇乙酸酯的制备方法，该方法以丙酮酸和植物甾醇为反应底物，溶解在去水有机溶剂中，加入固定化脂肪酶和脱水剂，40~60℃水浴下振荡反应16~20小时，得到植物甾醇乙酸酯。

优选的，所述丙酮酸用含有丙酮酸的无机酸或含有丙酮酸的有机酸替代。

优选的，所述植物甾醇与丙酮酸的摩尔比为1:2~1:6。

优选的，所述去水有机溶剂为脱水处理过的正己烷。

优选的，所述溶解是将反应底物与去水有机溶剂混合后放入水浴恒温振荡器中，在40~60℃振荡混合。

优选的，所述脂肪酶的加入量为丙酮酸质量的5%～6%，进一步优选为丙酮酸的质量的5%。

优选的，所述脱水剂为分子筛，加入量为40mg/mL反应溶剂。

 与现有技术相比，本发明的技术优势在于：

1）生产设备简单，生产条件易达到，生产工艺流程短，便于工业化生产；

2）采用丙酮酸与植物甾醇反应，有较高的酯化率、安全性高，无副反应、环保，便于产品应用于食品、医药卫生等方面；

3）以固定化脂肪酶为催化剂不仅条件要求比较温和，而且催化剂极易分离出去，固定化脂肪酶还可以重复利用。

4）采用分子筛作为脱水剂，避免以有机溶剂作为带水剂对环境造成的污染以及溶剂的浪费等问题；

5）相对植物甾醇而言，其脂溶性提高约5倍；具有较植物甾醇长链饱和脂肪酸酯更高的脂溶性，而且不会带来反式脂肪酸等危害。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。

实施例1