[发明专利]一种柠檬酯类化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于食品工业技术领域，具体涉及一种柠檬酯类有机化合物的制备方法，及其在抗菌防腐方面的应用。

背景技术

食品防腐剂是抑制物质腐败的药剂，即对以腐败物质为代谢底物的微生物的生长具有持续的抑制作用，重要的是它能在不同情况下抑制最易发生的腐败作用，特别是在一般灭菌作用不充分时仍具有持续性的效果。食品防腐剂可以有效地解决食品在加工、储存过程中因微生物“侵袭”而变质的问题，使食品在一般的自然环境中具有一定的保存期。一般防腐剂在实际应用中存在很多问题：许多防腐剂并不能达到防腐效果，往往会影响食品的风味和品质；有的防腐剂的有效使用环境有限，酸性防腐剂只能在酸性环境中使用有强有效的防腐作用，但用在中性或偏碱性的环境中却没有多少作用；有些防腐剂只对细菌有效果，有的只对霉菌或酵母菌等真菌有效果；而有些防腐剂的溶解性不好，影响其均匀抗菌。

柠檬酸是有机酸中第一大酸，由于物理性能、化学性能、衍生物的性能，柠檬酸及其衍生物被广泛应用于食品、医药、日化等行业。柠檬酸上含有羟基跟羧基等可修饰的基团，可以通过化学改性得到各种具有特殊功能的衍生物，可以扩大应用范围。柠檬酸就有一定的抗菌能力，而对氨基苯甲酸具有天然抗菌基团-NH₂，与柠檬酸结合成酯后，柠檬酸中大量-COOH电离出的H⁺可与-NH₂形成-NH₃⁺发挥其抑菌性能。对氨基苯甲酸与柠檬酸反应得到的柠檬酯具有较强抗菌能力及广谱抗菌性，抗菌效果持久、耐酸碱、耐洗涤、耐光耐热性好，易分散混合、不易变色，健康无害，对环境无二次污染，且不影响食品的保鲜和风味，对细菌和真菌杀灭效果明显，是一种无毒、无污染、无刺激、生物降解性好的“绿色化工产品”，市场前景广阔。

发明内容

本发明的目的是将两种本身具有抗菌活性的酸性化合物有效结合，提供一种高效无毒副作用的食品防腐抗菌剂，可用作食品中抗菌防腐添加剂。

本发明的目的是由以下技术方案完成的，研制了一种对氨基苯甲酸柠檬酯化物，其特征在于：其结构为，

                                                                       

该化合物的物化指标：白色粉末状固体，可溶于甲醇和丙酮，分子量约为279。对氨基苯甲酸柠檬酯由于结构中羧基及氨基的存在，可形成大量-NH₃⁺基团，增加了抗菌活性，且扩大了抗菌范围，可作为食品抗菌添加剂的应用。

本发明通过对氨基苯甲酸与氯化亚砜反应，制备出对氨基苯甲酰氯，然后与柠檬酸反应制备得到对氨基苯甲酸柠檬酯。本发明涉及的主要反应为：

      

所述对氨基苯甲酸柠檬酯的制备方法，其制备步骤如下：

 ⑴ 将称量的对氨基苯甲酸溶于50-65℃蒸馏水中，热抽滤；滤液冷却到室温，在室温下抽滤；取滤饼，真空干燥，得到纯净的对氨基苯甲酸；

⑵ 取一定量的对氨基苯甲酸放入三口烧瓶中，以每克40ml比例加入一定体积经过无水处理的二氯甲烷，对氨基苯甲酸溶解，量取1.5倍对氨基苯甲酸摩尔量的氯化亚砜加入至恒压滴液漏斗中，于0℃水浴条件下缓慢滴入至三口烧瓶中，同时加入3滴N,N-二甲基甲酰胺作为催化剂，自然升温达到室温后，加热回流反应， 在50-70℃水浴条件下搅拌反应4h；

⑶ 将步骤⑵反应液加入至旋转蒸发仪中，60℃条件下对其进行旋蒸处理，得到产物对氨基苯甲酰氯；

⑷ 将一定量的柠檬酸放入至三口烧瓶中，以每克30ml比例加入一定体积二氯甲烷，柠檬酸溶解；加入3滴三乙胺作缚酸剂，在0℃水浴条件下滴入步骤⑶中产物，转入30-50℃水浴条件下搅拌反应3h；

⑸ 将步骤⑷产物加入至旋转蒸发仪中，60℃条件下旋蒸处理，得到产物为白色固体，用乙醇洗涤，抽滤，固体样品用乙醇索氏提取24h，抽滤，真空干燥得到产物对氨基苯甲酸柠檬酯。

所述对氨基苯甲酸柠檬酯的制备方法，其特征在于：所述步骤⑴中抽滤的工艺条件是：用滤瓶和布氏漏斗在50-65℃烘箱中烘1-3h，在50-65℃用水泵抽滤溶液，抽滤结束后，迅速把滤液倒入到干净的烧杯中；

所述步骤⑸中抽滤的工艺条件是：用滤瓶和布氏漏斗在50-65℃烘箱中烘1-3h，再在室温下用水泵抽滤溶液，抽滤结束后，洗涤并收集布氏漏斗中所得固体。

所述步骤⑵中的二氯甲烷要求完全无水。