[发明专利]酶催化制备麦芽糖脂肪酸酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于糖酯类乳化剂的制备技术领域，涉及脂肪酸与麦芽糖的酯化反应及其糖酯产品，尤其是一种酶催化制备麦芽糖脂肪酸酯的方法。

背景技术

麦芽糖脂肪酸酯属于脂肪酸低聚糖酯类物质，目前市售的糖酯产品仅以蔗糖酯为主。麦芽糖酯与蔗糖酯的结构和性质非常相近，麦芽糖脂肪酸酯除具有蔗糖酯相同的乳化性外，还具有特殊的抑菌作用，如防龋齿和抗肿瘤功能。此外，作为主要生产原料的麦芽糖是淀粉降解产物，其生产来源比蔗糖更广泛、更丰富，价格也更低。随着我国淀粉加工行业的发展，淀粉糖资源的开发、生产和利用愈加凸现出强劲的优势。

目前糖酯产品的产业化制备基本采用传统的化学法合成。而化学制备方法多采用酸作催化剂，并在高温和非常压下完成合成反应。高温条件耗能大且难操控；反应产物颜色深且含副产物；生产后处理复杂又极易造成排放污染。由于产品中的副产物以及色泽深等问题，使其产品在食品、医药和化妆品等领域的应用受到制约和限制。

与本发明相关的专利如1、一种麦芽糖脂肪酸酯的合成方法(CN1687096)，步骤是将300～500重量单位60％～100％麦芽糖浆与100～300体积单位乙醇或甲醇混合，加入200～500重量单位皂盐，以及物质量为麦芽糖的1～3倍摩尔数的脂肪酸酯，油浴加热溶解并减压60～80℃/0.1～10kPa，除去少量溶剂与水分，加入2～10重量单位的碱性物质，继续回流1～3hr；再减压蒸馏、冷却，加入钠盐溶液，并用酸调pH为3～5，使固液分层与分离，用丁酮一钠盐水溶液浸洗分离物，通过回收丁酮，净水洗涤；减压干燥，得到麦芽糖脂肪酸酯固体。2、一种微波合成麦芽糖脂肪酸酯的方法(CN101450957)，该方法是将麦芽糖浆与脂肪酸酯在碱性催化剂条件下，微波进行酯交换反应，最终生成麦芽糖脂肪酸酯。上述两个专利不仅在制备原理、操作流程、使用催化剂方面与本发明不同外，均未提出对涉及的高能耗、多副产物及产品色泽深等问题的解决办法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种在常压非高温反应条件下，其原料麦芽糖转化率高、副产物少、产品纯度高、安全性好的酶催化制备麦芽糖脂肪酸酯的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种酶催化制备麦芽糖脂肪酸酯的方法，步骤如下：

(1)在溶剂叔丁醇中加入浓度为25～200mmol/L的麦芽糖、浓度为50～400mmol/L的脂肪酸，同时添加浓度为15～85g/L的催化剂脂肪酶、分子筛用量为10～90g/L，并在30～80℃水浴中反应4～84h；

(2)随后将反应液进行减压蒸馏，除去溶剂，得到麦芽糖脂肪酸酯粗品；

(3)通过正己烷提取，经离心除去其中的脂肪酸，得到麦芽糖脂肪酸酯成品。

而且，所述添加的麦芽糖和脂肪酸的摩尔比为2∶1～1∶9。

而且，所述脂肪酸为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸或硬脂酸。

而且，所述催化剂脂肪酶为脂肪酶Novozym 435，添加量为15～85g/L。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明涉及的酶催化制备麦芽糖脂肪酸酯方法中麦芽糖的转化率可达90％以上，合成反应过程依靠脂肪酶的催化作用，酶催化的专属性强，可有利于减少副产物的生成，且产品质量稳定，合成过程中避免使用高温高压条件，充分降低能耗，简化操作步骤，得到的成品麦芽糖脂肪酸酯纯度较高。

2、本发明合成的麦芽糖脂肪酸酯是一种非离子型表面活性剂，具有显著的抑菌、防龋齿和抗肿瘤作用，可被广泛应用于食品、药品、日化品等多类产品领域。

附图说明

图1为本发明麦芽糖肉豆蔻酸酯的红外光谱分析图；

图2为本发明麦芽糖肉豆蔻酸酯的液质联用分析图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

本发明的原理是以麦芽糖和脂肪酸为原料，叔丁醇作为溶剂，在脂肪酶催化作用下合成麦芽糖脂肪酸酯，具体生产工艺条件为(以肉豆蔻酸为例)：

(1)在溶剂叔丁醇中加入浓度为25～200mmol/L的麦芽糖、浓度为50～400mmol/L的肉豆蔻酸，同时添加浓度为15～85g/L的催化剂脂肪酶、分子筛用量为10～90g/L，并在30～80℃水浴中反应4～84h，本发明中使用的反应容器为恒温水浴搅拌器；

(2)随后将反应液进行减压蒸馏，除去溶剂，并将溶剂回收，同时得到麦芽糖肉豆蔻酸酯粗品；