一种β‑环糊精‑山梨酸包合物及其制备方法与流程

本发明属于食品添加剂合成技术领域，具体涉及一种β-环糊精-山梨酸包合物，本发明还公开了一种β-环糊精-山梨酸包合物的制备方法。

背景技术：

山梨酸（2,4一己二烯酸）是一种有机酸，作为公认的一种高效、低毒、安全的食品抑菌剂，对于霉菌、酵母菌以及好氧性细菌具有良好的抑制作用，同时山梨酸等同天然物，能参与人体正常代谢，毒性仅为苯甲酸的五分之一，因此作为一种添加剂在食品领域被广泛应用。但是，山梨酸因分子中含有活泼羧基和疏水的共轭双键，化学性质不太稳定，例如水溶性差，暴露在空气中容易氧化变色，此外，加上羧基特有的刺激性气味，这些限制了其进一步广泛应用。

β-环糊精具有无毒、无味、在人体内易水解为葡萄糖分子的特点。环糊精是非还原型环状低聚糖，碱性条件下相对较为稳定，甚至在强碱性溶液中也比较稳定，但无机酸可使其水解成葡萄糖和各种长链的低聚糖。因此，β-环糊精既可以像淀粉一样可贮存多年不会变质，具有良好的稳定性；一旦摄入体内，也可以受胃酸和肠道细菌作用水解成葡萄糖，在人体内快速代谢消化。以上特性使环糊精能够充分地保证其食用安全性，对人体无任何毒害作用，在食品工业上得以广泛用作各类添加剂、功能助剂等。

鉴于β-环糊精无毒无味，且具有“内腔疏水、外壁亲水”的特殊分子结构和性质，其空腔可以包合众多客体分子形成包合物，进而改变客体分子相关理化性质的特点，本发明利用β-环糊精包合技术来修饰山梨酸，形成稳定的β-环糊精-山梨酸包合物，有望解决山梨酸作为食品添加剂存在的一些突出问题。该包合物将具有良好水溶性，可长期稳定贮存和使用，不易变色，无异味。因此，本发明制备的β-环糊精-山梨酸包合物，不仅保留了客体分子山梨酸的固有优点，改善其缺陷，而且还赋予了主体分子β-环糊精的识别包结等功能，可以起到改善口感、减少某些物质对人体肠胃等器官的刺激作用，更好地发挥山梨酸的抑菌、保鲜等性能，在食品工业领域可望开辟山梨酸应用新途径。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种β-环糊精-山梨酸包合物，解决了山梨酸水溶性差、易氧化变色、气味浓烈的问题。

本发明的另一个目的提供一种β-环糊精-山梨酸包合物的最佳制备条件。

本发明所采用的技术方案是，一种β-环糊精-山梨酸包合物，按照摩尔比n_β-环糊精: n_山梨酸分组如下：1:1.8、1:2.0和1:2.2。

本发明所采用的反应温度条件是，一种β-环糊精-山梨酸包合物，按照反应温度条件如下：50 ^oC、60 ^oC和70 ^oC。

本发明所采用的反应时间条件是，一种β-环糊精-山梨酸包合物，按照反应时间条件如下：60 min、70 min和80 min。

本发明所采用的制备条件优化结果的判断方法是，一种基于紫外可见光谱法的β-环糊精-山梨酸包合物的包合率判据。首先采用紫外可见光谱法绘制山梨酸的标准浓度曲线，再根据一定制备条件下的吸光度值得出包合物中所含的山梨酸，从而计算出包合率，包合率大者即为包合物的更佳制备条件。

附图说明

图1正交水平试验因素表。

图2山梨酸包合率计算结果表

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例1 β-环糊精-山梨酸包合物的制备

在40 mL去离子水中溶解1.4800 g（0.001 mol）β-环糊精，另在2.0 mL无水乙醇中溶解0.2632 g（0.018 mol）山梨酸，50 ^oC超声条件下将此山梨酸乙醇溶液缓慢滴加到β-环糊精水溶液中，继续超声60 min，待反应完成后，将反应溶液移至于阴凉处，自然挥发72 h后，析出晶体。抽滤，用少量去离子水和无水乙醇清洗数次，在60 ^oC下真空干燥3 h，得白色粉末状包合物。经紫外可见光谱法检测，该包合物中含有山梨酸0.1154 g，包合率为43.9%。

实施例2 β-环糊精-山梨酸精包合物的制备

在40 mL去离子水中溶解1.4800 g（0.001 mol）β-环糊精，另在2.3 mL无水乙醇中溶解0.2924 g（0.020 mol）山梨酸，50 ^oC超声条件下将此山梨酸乙醇溶液缓慢滴加到β-环糊精水溶液中，继续超声70 min，待反应完成后，将反应溶液移至于阴凉处，自然挥发72 h后，析出晶体。抽滤，用少量去离子水和无水乙醇清洗数次，在60 ^oC下真空干燥3 h，得白色粉末状包合物。经紫外可见光谱法检测，该包合物中含有山梨酸0.0806 g，包合率为27.6%。

实施例3 β-环糊精-山梨酸包合物的制备

在40 mL去离子水中溶解1.4800 g（0.001 mol）β-环糊精，另在2.5 mL无水乙醇中溶解0.3217 g（0.022 mol）山梨酸，50 ^oC超声条件下将此山梨酸乙醇溶液缓慢滴加到β-环糊精水溶液中，继续超声80 min，待反应完成后，将反应溶液移至于阴凉处，自然挥发72 h后，析出晶体。抽滤，用少量去离子水和无水乙醇清洗数次，在60 ^oC下真空干燥3 h，得白色粉末状包合物。经紫外可见光谱法检测，该包合物中含有山梨酸0.1182 g，包合率为36.8%。

实施例4 β-环糊精-山梨酸包合物的制备

在40 mL去离子水中溶解1.4800 g（0.001 mol）β-环糊精，另在2.3 mL无水乙醇中溶解0.2924 g（0.020 mol）山梨酸，60 ^oC超声条件下将此山梨酸乙醇溶液缓慢滴加到β-环糊精水溶液中，继续超声60 min，待反应完成后，将反应溶液移至于阴凉处，自然挥发72 h后，析出晶体。抽滤，用少量去离子水和无水乙醇清洗数次，在60 ^oC下真空干燥3 h，得白色粉末状包合物。经紫外可见光谱法检测，该包合物中含有山梨酸0.1501 g，包合率为51.4%。

实施例5 β-环糊精-山梨酸包合物的制备

在40 mL去离子水中溶解1.4800 g（0.001 mol）β-环糊精，另在2.5 mL无水乙醇中溶解0.3217 g（0.022 mol）山梨酸，60 ^oC超声条件下将此山梨酸乙醇溶液缓慢滴加到β-环糊精水溶液中，继续超声70 min，待反应完成后，将反应溶液移至于阴凉处，自然挥发72 h后，析出晶体。抽滤，用少量去离子水和无水乙醇清洗数次，在60 ^oC下真空干燥3 h，得白色粉末状包合物。经紫外可见光谱法检测，该包合物中含有山梨酸0.2969 g，包合率为92.3%。

实施例6 β-环糊精-山梨酸包合物的制备

在40 mL去离子水中溶解1.4800 g（0.001 mol）β-环糊精，另在2.0 mL无水乙醇中溶解0.2632 g（0.018 mol）山梨酸，60 ^oC超声条件下将此山梨酸乙醇溶液缓慢滴加到β-环糊精水溶液中，继续超声80 min，待反应完成后，将反应溶液移至于阴凉处，自然挥发72 h后，析出晶体。抽滤，用少量去离子水和无水乙醇清洗数次，在60 ^oC下真空干燥3 h，得白色粉末状包合物。经紫外可见光谱法检测，该包合物中含有山梨酸0.2298 g，包合率为87.1%。

实施例7 β-环糊精-山梨酸包合物的制备

在40 mL去离子水中溶解1.4800 g（0.001 mol）β-环糊精，另在2.5 mL无水乙醇中溶解0.3217 g（0.022 mol）山梨酸，60 ^oC超声条件下将此山梨酸乙醇溶液缓慢滴加到β-环糊精水溶液中，继续超声60 min，待反应完成后，将反应溶液移至于阴凉处，自然挥发72 h后，析出晶体。抽滤，用少量去离子水和无水乙醇清洗数次，在60 ^oC下真空干燥3 h，得白色粉末状包合物。经紫外可见光谱法检测，该包合物中含有山梨酸0.2207 g，包合率为68.7%。

实施例8 β-环糊精-山梨酸包合物的制备

在40 mL去离子水中溶解1.4800 g（0.001 mol）β-环糊精，另在2.0 mL无水乙醇中溶解0.3217 g（0.018 mol）山梨酸，70 ^oC超声条件下将此山梨酸乙醇溶液缓慢滴加到β-环糊精水溶液中，继续超声70 min，待反应完成后，将反应溶液移至于阴凉处，自然挥发72 h后，析出晶体。抽滤，用少量去离子水和无水乙醇清洗数次，在60 ^oC下真空干燥3 h，得白色粉末状包合物。经紫外可见光谱法检测，该包合物中含有山梨酸0.2064 g，包合率为78.2%。

实施例9 β-环糊精-山梨酸包合物的制备

在40 mL去离子水中溶解1.4800 g（0.001 mol）β-环糊精，另在2.3 mL无水乙醇中溶解0.2924 g（0.020 mol）山梨酸，60 ^oC超声条件下将此山梨酸乙醇溶液缓慢滴加到β-环糊精水溶液中，继续超声80 min，待反应完成后，将反应溶液移至于阴凉处，自然挥发72 h后，析出晶体。抽滤，用少量去离子水和无水乙醇清洗数次，在60 ^oC下真空干燥3 h，得白色粉末状包合物。经紫外可见光谱法检测，该包合物中含有山梨酸0.2064 g，包合率为89.3%。

下面结合具体试验情况来说明本发明的实施效果

在制备方法中，设计正交试验表（见图1），采用正交试验对影响因素展开讨论，选取原料摩尔比A、反应时间B、反应温度C作为主要的影响因素

上述包合物制备实验中，采用紫外可见光谱法绘制山梨酸标准浓度曲线，并依据正交试验设计表对包合物所含山梨酸浓度进行测定，并据此计算包合率，结果见图2。由图2可知，根据正交试验表的条件变化，仅当温度为60 ^oC、反应时间为70 min、原料比n_β-环糊精: n_山梨酸为2.2:1时，即‘5号实验’所得产物包合率可达最高值92.3%。因此，‘5号试验’的试验条件即为β-环糊精-山梨酸包合物的最佳制备条件。