本发明涉及β-胡萝卜素的制备方法，尤其涉及一种制备满足不同配油粘度需求的β-胡萝卜素的方法。
背景技术：
β-胡萝卜素是自然界中最普遍存在的一种类胡萝卜素，为橘黄色脂溶性化合物。作为一种抗氧化剂，β-胡萝卜素具有解毒作用，是维护人体健康不可缺少的营养素，在抗癌、预防心血管疾病、白内障及抗氧化上有显著的功能，可防止由老化和衰老引起的多种退化性疾病。当有需要时，β-胡萝卜素在进入人体后可以转变为维生素a，不会有因过量摄食维生素a而造成维生素a累积中毒现象。同时，β-胡萝卜素对紫外线引起的皮肤癌有很好的治疗效果。因此，其在功能食品、化妆品和医药等方面具有广泛的应用前景。
现有的β-胡萝卜素制备方法主要包括化学合成法、盐藻培养法、植物提取法和生物发酵法等。其中化学合成法产量最大，为目前市场上的主流产品的制备方法。常见的β-胡萝卜素制剂有：结晶、30％的油悬浮液、10％的水溶性干粉、1％的水溶性悬浮液及1.5％的水溶性粉末。其中主要剂型是含量为30％β-胡萝卜素植物油配油。通常，由化学合成法制备所得的30％β-胡萝卜素植物油配油，其粘度在500～50000cp之间波动，浮动性非常大，目前，现有技术还没有文献公开何种技术能高效、高目的性的控制β-胡萝卜素的配油粘度。而当配油粘度大于10000cp时，配油的流动性减弱，严重影响制剂化喷射处理，因此，为了满足β-胡萝卜素微胶囊的制作工艺的需求，能稳定制备出具有不同规格配油粘度的β-胡萝卜素至关重要。
流变学的相关研究表明，分散体系中细颗粒的比例太高或太低都会增大浆体的粘度。故必须寻找相关方法，可明确控制所需β-胡萝卜素的晶体平均尺寸大小，从而满足不同配油粘度的需要。
技术实现要素：
本发明所要解决的第一个技术问题为：提供一种β-胡萝卜素的制备方法，该方法操作简单，可以稳定控制产物β-胡萝卜素的配油粘度，避免β-胡萝卜素配油粘度的浮动，并根据不同的需要对粘度进行调节。
一种制备不同配油粘度β-胡萝卜素的方法，包括如下步骤：
(1)在强碱催化剂的作用下，c15膦盐和c10二醛在反应溶剂中进行缩合反应，反应完全后经过中和得到缩合反应液；
(2)将步骤(1)所得的缩合反应液加入至转位装置，加热条件下进行全回流转位；
步骤(2)中，根据所需制备的β-胡萝卜素配油粘度的不同，对缩合反应液的加入方式进行调节；
(3)转位完全后降低搅拌速率，添加结晶晶种，进行冷却结晶，过滤得到所述的β-胡萝卜素。
其中，c15膦盐的结构式为
本发明人经过长期的研究发现，影响β-胡萝卜素的配油粘度的因素主要在于转位时β-胡萝卜缩合反应液的加入方式，本发明通过调整β-胡萝卜缩合反应液去转位装置的滴加方式及滴加时间、并优化转位后结晶方式，能够稳定地得到各种不同配油粘度的β-胡萝卜素，有效地避免了β-胡萝卜素的配油粘度的波动，从而满足不同场合的需要。
步骤(2)中，所述的不同滴加方式为一次性加入或分批次滴加缩合反应液。
一次性加入缩合反应液用于制备配油粘度大于10000的β-胡萝卜素时先补加10％～15％转位溶剂，然后直接将缩合反应液全放入转位装置，放毕升温转位。
分批次滴加缩合反应液时，需预先在转位装置中加入10％的转位溶剂和10％的缩合反应液，加热至所需温度后开始滴加剩余缩合反应液。
在工业应用中，配油粘度较低(小于10000cp，更优选小于1000cp)的β-胡萝卜素在制剂化过程中具有更高的应用价值，但是制备不易，本发明所要解决的另一个问题为提供一种低配油粘度的β-胡萝卜素的制备方法。
制备配油粘度200～1000cpβ-胡萝卜素时，作为优选，剩余缩合液滴加时间控制为10～20小时。该配油粘度的β-胡萝卜素采用其他方法不易制备，而采用本发明的制备方法可以高效的制备出来。
制备配油粘度3000cp左右β-胡萝卜素时，作为优选，剩余缩合液滴加时间控制为7小时。
制备配油粘度5000cp左右β-胡萝卜素时，作为优选，剩余缩合液滴加时间控制为5小时。
制备配油粘度7000cp左右β-胡萝卜素时，作为优选，剩余缩合液滴加时间控制为3小时。
制备配油粘度9000cp左右β-胡萝卜素时，作为优选，剩余缩合液滴加时间控制为1小时。
通过缩合反应得到的β-胡萝卜素含有部分z式结构，需要将其转化为相应的e式结构，使产品的应用价值更高。
步骤(2)中，补充加入的转位溶剂为c1～c6醇类溶剂或者c1～c6酮类溶剂或其混合物。例如甲醇、乙醇、丙酮等及它们的混合物。
作为优选，转位的温度为40～80℃，转位的时间为8～24小时，此时，转位的效率高，得到的产物中e式结构的含量较高。
转位完全后经过调整搅拌速率，进行冷却结晶，最终过滤得到所述的β-胡萝卜素。
作为优选，步骤(3)中，将冷却结晶的搅拌速率降为原来的10％，以每小时降温5～10℃速率冷却至10～25℃进行结晶。
本发明所述的不同配油粘度的β-胡萝卜素的制备方法，其优点具有工艺操作简单，目的性强；通过调整β-胡萝卜素缩合反应液的滴加方式可制备出不同粘度的30％β-胡萝卜素配油，满足了后续β-胡萝卜素微胶囊制作工艺的需求，非常便于实现工业化清洁生产。
具体实施方式
实施例1
取84g(0.13mol)c15膦盐加入1000ml四口烧瓶中，加400ml甲醇搅拌溶解，通入氮气保护，然后将四口烧瓶放入恒温槽中降温至10℃；将10.83g(0.065mol)c10二醛加入四口烧瓶中，同时开始滴加甲醇钠溶液(20g30％甲醇钠+50ml甲醇稀释)，滴加时间控制在10min左右。滴毕，10℃保温反应。tcl监测反应，c10残留物基本消失则达到反应终点。反应毕，加入20g水，通入co2中和过量的甲醇钠。中和毕，反应液全部转移至含有45ml丙酮溶剂的转位四口烧瓶中，直接升温进行转位24h，转位时搅拌速率为225rpm。转位毕，下调搅拌速率至原有的10％，补加0.057gβ-胡萝卜素晶种，以5℃/h的降温速率降至25℃，抽滤得β-胡萝卜素成品26.1g。hplc条件下，用ae.lichrom-sio2-5(250mm*4.6mmsn:c14080401)柱，流动相为正己烷：丙酮＝95:5，流速为1.5ml/min，在455nm下检测，其(e)-异构体为98.56％，(z)-异构体为1.35％。使用市售葵花籽油对所合成对β-胡萝卜素进行30％配油，配油研磨1h,采用粘度仪(仪器厂家型号：上海恒平粘度计ndj-5s)进行测试，粘度为11400cp。
实施例2
取84g(0.13mol)c15膦盐加入1000ml四口烧瓶中，加400ml甲醇搅拌溶解，通入氮气保护，然后将四口烧瓶放入恒温槽中降温至10℃；将10.83g(0.065mol)c10二醛加入四口烧瓶中，同时开始滴加甲醇钠溶液(20g30％甲醇钠+50ml甲醇稀释)，滴加时间控制在10min左右。滴毕，10℃保温反应。tcl监测反应c10残留物基本消失则达到反应终点。反应毕，加入20g水，通入co2中和过量的甲醇钠。中和毕，向转位烧瓶中加入45ml丙酮溶剂和45ml反应液，升温至转位温度，通过恒压漏斗滴加剩余反应液至转位用四口烧瓶中，滴加时间约为10h。滴毕，转位24h，转位时搅拌速率为225rpm。转位毕，下调搅拌速率至原有的10％，补加0.057gβ-胡萝卜素晶种，以5℃/h的降温速率降至25℃，抽滤得β-胡萝卜素成品26.3g。在hplc条件下，用ae.lichrom-sio2-5(250mm*4.6mmsn:c14080401)柱，流动相为正己烷：丙酮＝95:5，流速为1.5ml/min，在455nm下检测，其(e)-异构体为98.43％，(z)-异构体为1.44％。使用市售葵花籽油对所合成对β-胡萝卜素进行30％配油，配油研磨1h,采用粘度仪(仪器厂家型号：上海恒平粘度计ndj-5s)进行测试，粘度为670cp。
实施例3
取84g(0.13mol)c15膦盐加入1000ml四口烧瓶中，加400ml甲醇搅拌溶解，通入氮气保护，然后将四口烧瓶放入恒温槽中降温至10℃；将10.83g(0.065mol)c10二醛加入四口烧瓶中，同时开始滴加甲醇钠溶液(20g30％甲醇钠+50ml甲醇配制)，滴加时间控制在10min左右。滴毕，10℃保温反应。tcl监测反应c10残留物基本消失则达到反应终点。反应毕，加入20g水，通入co2中和过量的甲醇钠。中和毕，向转位烧瓶中加入45ml丙酮和45ml反应液，升温，并通过恒压漏斗滴加剩余缩合反应液至1000ml转位用四口烧瓶中，滴加时间约为7小时。滴毕，转位24h，转位时搅拌速率为225rpm。转位毕，下调搅拌速率至原有的10％，补加0.057gβ-胡萝卜素晶种，以5℃/h的降温速率降至25℃，抽滤得β-胡萝卜素成品25.9g。在hplc条件下，用ae.lichrom-sio2-5(250mm*4.6mmsn:c14080401)柱，流动相为正己烷：丙酮＝95:5，流速为1.5ml/min，在455nm下检测，其(e)-异构体为98.29％，(z)-异构体为1.51％。使用市售葵花籽油对所合成对β-胡萝卜素进行30％配油，配油研磨1h,采用粘度仪(仪器厂家型号：上海恒平粘度计ndj-5s)进行测试，粘度为3100cp。
实施例4
取84g(0.13mol)c15膦盐加入1000ml四口烧瓶中，加400ml甲醇搅拌溶解，通入氮气保护，然后将四口烧瓶放入恒温槽中降温至10℃；将10.83g(0.065mol)c10二醛加入四口烧瓶中，同时开始滴加甲醇钠溶液(20g30％甲醇钠+50ml甲醇配制)，滴加时间控制在10min左右。滴毕，10℃保温反应。tcl监测反应c10残留物基本消失则达到反应终点。反应毕，加入20g水，通入co2中和过量的甲醇钠。中和毕，向转位烧瓶中加入45ml丙酮和45ml反应液，升温，并通过恒压漏斗滴加缩合反应液至1000ml转位用四口烧瓶中，滴加时间约为3小时。滴毕，全回流24h，转位时搅拌速率为225rpm。转位毕，下调搅拌速率至原有的10％，补加0.057gβ-胡萝卜素晶种，以5℃/h的降温速率降至25℃，抽滤得β-胡萝卜素成品26.3g。在hplc条件下，用ae.lichrom-sio2-5(250mm*4.6mmsn:c14080401)柱，流动相为正己烷：丙酮＝95:5，流速为1.5ml/min，在455nm下检测，其(e)-异构体为98.15％，(z)-异构体为1.61％。使用市售葵花籽油对所合成对β-胡萝卜素进行30％配油，配油研磨1h,采用粘度仪(仪器厂家型号：上海恒平粘度计ndj-5s)进行测试，粘度为7300cp。