一种固定化脂肪酶催化合成绿原酸植物甾醇酯的方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种固定化脂肪酶催化合成绿原酸植物留醇酯的方法，属于植物甾醇酯领域。
【背景技术】
[0002]植物留醇是一种十分重要的具有生理活性的化合物，广泛地应用于医药、化妆品和食品等行业。植物留醇和植物留醇酯的生理功能包括:可以降低血液中的胆固醇浓度、可以预防前列腺疾病、可以作为抗癌物质、有类激素作用、具有促进动物生长、退热和抗炎作用、皮肤美容和保健等其他作用。植物留醇的油溶性差，为了能够在食品加工中应用，需要改变植物留醇的形式并且不影响植物留醇的生理功能。植物留醇脂肪酸酯大大改善了植物甾醇的脂溶性。
[0003]植物留醇酯的合成一般有两种:化学法和生物酶法:化学法不仅能耗高，而且在高温下易造成脂肪酸的分解，陈茂彬等采取化学方法合成植物留醇油酸酯和植物留醇硬脂酸酯，反应温度高，不饱和脂肪酸容易氧化产生副产物;此外，王明霞等采取微波加热催化合成α-亚麻酸植物留醇酯，操作简单，反应时间短，无溶剂污染，但是产物颜色较深，副产物较多。生物酶法催化条件温和、反应选择性高、产品比较环保，因此广泛应用于食品、化工、医药等行业。目前，国内已有利用共轭亚油酸、亚麻酸和月桂酸与植物留醇催化合成植物甾醇酯的报道，对棕榈酸植物留醇酯的合成尚未见报道。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对目前化学方法合成植物留醇酯不仅能耗高，而且在高温下易造成脂肪酸的分解，不饱和脂肪酸容易氧化产生副产物，而且植物留醇的水不溶性和低油溶性的问题，提供了一种固定化脂肪酶催化合成绿原酸植物留醇酯的方法，本发明先从玉米中通过酶解、超临界CO2萃取得植物留醇，再从菊花中提取出绿原酸，以固定化脂肪酶为催化剂，将植物留醇和绿原酸进行酯化反应，得植物留醇酯，最后纯化即可，本发明采用生物酶法催化条件温和、反应选择性高，而且克服了游离植物留醇在水和油脂中溶解性差和活性低的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)选取200?300g干燥后的玉米，将其研磨，过100?120目筛得玉米粉末，将玉米粉末加入5L反应爸中，并向反应爸中加入总质量5?8%复合酶，再按固液比1:10?1:15加入质量浓度15%盐酸溶液，混合搅拌均匀，将反应釜升温至45?60°C，进行酶解3?5h，将酶解液过滤取滤渣，所述的复合酶是按质量比3:2的纤维素酶和蛋白质酶进行混合；
(2)将上述得到的滤渣用榨汁机榨出多余水分，将榨完后的渣用超临界CO2在室温下进行萃取，萃取压力为5?20MPa，二氧化碳流量为160?180kg/h，萃取I?2h后，从流体相中分离得到甾醇固体，甾取，备用；
(3)取50?60g菊花花瓣，先粉碎过60?80目筛，再将粉末置于300?500mL质量分数85%乙醇溶液中，搅拌后移入超声提取装置中，在60?65°C和80?120W下进行提取2?3h，得提取液，将提取液在4000?5000r/min转速下离心分离，取上清液，将上清液移入圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪在50?55°C下蒸发浓缩至乙醇完全去除，将浓缩液转移到分液漏斗中，按体积比1:2加入石油醚进行脱色2?3次，分层得水相，再用乙酸乙酯萃取3?5次，取下层液体，即为绿原酸；
(4)取2?3g步骤(2)的甾醇于250mL锥形瓶中，按固液1:2?1:6向瓶中加入上述绿原酸，搅拌混合后再加入总质量4?10%固定化脂肪酶为催化剂、0.1?0.3g二十六烷为内标和40?50mL甲醇为溶剂，将锥形瓶放入恒温振荡器中，在40?65°C和80?120r/min下进行酯化反应3?5h;
(5)将上述酯化反应后的混合物按体积比1:5?1:8溶于正己烷中，用硅胶柱层析分离，分离后收集洗脱液，并在65?70°C进行旋转蒸发，得到绿原酸留醇酯浓缩液，将浓缩液在45?55°C下干燥6?Sh得到绿原酸留醇酯粉末状固体。
[0006]本发明制备的方法:本发明制得的绿原酸植物甾醇酯可以添加到保健品，起到降低血胆固醇、消炎、退热和抗氧化作用，添加到食品中，可以提高抗氧化能力，延长食品食用期时间。
[0007]本发明的有益效果是:
(1)本发明采用生物酶法催化条件温和、反应选择性高，得到的产品具有广泛的应用；
(2)本发明克服了游离植物留醇在水和油脂中溶解性差和活性低的问题，而且原料来源丰富，成本低廉。
【具体实施方式】
[0008]首先选取200?300g干燥后的玉米，将其研磨，过100?120目筛得玉米粉末，将玉米粉末加入5L反应爸中，并向反应Il中加入总质量5?8%复合酶，再按固液比1:10?1:15加入质量浓度15%盐酸溶液，混合搅拌均匀，将反应釜升温至45?60°C，进行酶解3?5h，将酶解液过滤取滤渣，所述的复合酶是按质量比3:2的纤维素酶和蛋白质酶进行混合;将得到的滤渣用榨汁机榨出多余水分，将榨完后的渣用超临界CO2在室温下进行萃取，萃取压力为5?20MPa，二氧化碳流量为160?180kg/h，萃取I?2h后，从流体相中分离得到甾醇固体，甾取，备用；取50?60g菊花花瓣，先粉碎过60?80目筛，再将粉末置于300?500mL质量分数85%乙醇溶液中，搅拌后移入超声提取装置中，在60?65°C和80?120W下进行提取2?3h，得提取液，将提取液在4000?5000r/min转速下离心分离，取上清液，将上清液移入圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪在50?55°C下蒸发浓缩至乙醇完全去除，将浓缩液转移到分液漏斗中，按体积比1:2加入石油醚进行脱色2?3次，分层得水相，再用乙酸乙酯萃取3?5次，取下层液体，即为绿原酸；取2?3g甾醇于250mL锥形瓶中，按固液1: 2?1:6向瓶中加入上述绿原酸，搅拌混合后再加入总质量4?10%固定化脂肪酶为催化剂、0.1?0.3g二十六烷为内标和40?50mL甲醇为溶剂，将锥形瓶放入恒温振荡器中，在40?65°C和80?120r/min下进行酯化反应3?5h;将酯化反应后的混合物按体积比1: 5?1:8溶于正己烷中，用硅胶柱层析分离，分离后收集洗脱液，并在65?70°C进行旋转蒸发，得到绿原酸留醇酯浓缩液，将浓缩液在45?55°C下干燥6?Sh得到绿原酸留醇酯粉末状固体。
[0009]实例I 首先选取200g干燥后的玉米，将其研磨，过100目筛得玉米粉末，将玉米粉末加入5L反应釜中，并向反应釜中加入总质量5%复合酶，再按固液比1:1O加入质量浓度15%盐酸溶液，混合搅拌均匀，将反应釜升温至45°C，进行酶解3h，将酶解液过滤取滤渣，所述的复合酶是按质量比3:2的纤维素酶和蛋白质酶进行混合;将得到的滤渣用榨汁机榨出多余水分，将榨完后的渣用超临界CO2在室温下进行萃取，萃取压力为5MPa，二氧化碳流量为160kg/h，萃取Ih后，从流体相中分离得到留醇固体，留取，备用;取50g菊花花