[发明专利]一种酶法制备得到的脂溶性竹叶抗氧化物及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及食品添加剂领域，具体是指以酶法催化的方式实现水溶性竹叶抗氧化物(AOB-w)的酯化，产物脂溶性竹叶抗氧化物(eAOB-o)在食品工业中主要作为油脂抗氧化剂，并可同步抑制高温加工过程中美拉德反应伴生危害物丙烯酰胺(AA)和晚期糖基化终末产物(AGEs)的形成，尤为适合于高温用油(如煎炸油、焙烤油、脱膜油)以及需经热加工处理的高脂食品(如油炸薯类制品和曲奇)。

背景技术

油脂氧化是导致食品品质劣化的一个重要因素。油脂氧化会降低营养品质、缩短货架期、甚至产生新的危害物，对消费者的健康与安全造成威胁。直接在油脂中添加抗氧化剂是阻止或延缓油脂氧化变质、延长食品货架寿命最为行之有效的方法。合成的食品抗氧化剂虽然抗氧化效果良好且价格低廉，曾在食品工业中应用广泛，但存在一定的安全隐患，其使用已逐渐受限。如美国国家卫生研究院的报告认为丁基羟基茴香醚(BHA)是一种人类可疑的致癌物，美国已将其从GRAS(公认安全)名单中删除，在日本BHA只准用于棕榈油和棕榈仁油。又如在日本、瑞典、澳洲等国，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)被明令禁止添加于食品中，在美国也只被允许添加于某些食品。尽管特丁基对苯二酚(TBHQ)是合成品中安全性最高、性能最好的一种，但由于缺少足够的长期安全性试验数据，其致突变性不能排除，故在EEC所属的国家(欧洲国家和日本等)还未批准TBHQ的使用。天然抗氧化剂如迷迭香提取物(Rosemaryextract,RE)在油脂抗氧化方面表现出良好的效果，但是其脂溶性有限、且价格较昂贵，并具有特殊的气味，在一定程度上限制了其在油脂工业中的大规模应用。

事实上，天然抗氧化剂主要来源于植物，大多为多羟基物质，亲水性良好，而亲脂性较弱，无法充分与油脂混合，进而影响其抗氧化作用的发挥。对天然抗氧化剂进行分子修饰是改善其脂溶性的重要途径，酯化的手段包括化学法和酶法。目前通过化学法修饰得到的油脂抗氧化剂有维生素C棕榈酸酯(AP)、脂溶性茶多酚(OTP)及油溶性竹叶抗氧化物(cAOB-o)，它们分别是维生素C、茶多酚、竹叶抗氧化物与脂肪酸的酯化产物，可作为脂溶性抗氧化剂和/或营养强化剂添加于油脂或食品中。

利用化学法对天然抗氧化剂进行结构修饰能在一定程度上满足脂溶性的需求，如发明人前期公开的一种利用氧酰化法制备脂溶性竹叶抗氧化物的方法(CN103005007A)。然而，化学酰化选择性较低，反应条件剧烈，过程不易控制，常伴随大量副产物的生成，给后续分离纯化工作带来困难，同时制造过程产生大量的废液，如处理不当会污染环境。而酶法酰化可实现对底物的定向修饰，且反应条件温和，副产物少。如CN102747117A公开了一种酶法合成脂溶性茶多酚的方法，有机溶剂为反应介质，利用脂肪酶催化茶多酚与脂肪酸乙烯酯合成脂溶性茶多酚，与其他化学合成法(CN101255151和CN101270108)相比具有一定优势。又如CN102787146A公布了一种微波辅助脂肪酶催化合成改性表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)的方法，该方法在CN102747117A基础上，可显著加快反应速度，提高反应产率，缩短反应时间。然而，脂肪酸乙烯酯中目前仅有月桂酸乙烯酯被允许在胶基糖果作为基础剂物质及其配料使用(GB2760-2011)，其他食品领域均未被批准使用。同时，与脂肪酸相比，脂肪酸乙烯酯的沸点、闪点均大大降低，过程中往往需添加稳定剂，且价格较昂贵，具有显著的局限性。CN103131741A公开了一种活性植物多酚类物质的生物修饰法，以有机溶剂为介质，在固定化脂肪酶催化下，使植物多酚的单体化合物与C2-C18的脂肪酸或脂肪酸乙烯酯反应得到植物多酚的脂肪酸酯。但是，天然来源的抗氧化剂往往是多组分的复杂体系，其分子修饰的难度较单体物质要复杂得多，酯化对产品性能的影响也更具不确定性。如何实现天然抗氧化剂的酯化修饰并确保其抗氧化活性是问题的关键所在。

就酰化反应的体系而言，有机溶剂是常用试剂，但其具有易挥发、易燃的特点，对过程管理及生产环境带来一定影响，且溶剂残留问题也尚未得到很好解决。离子型液体具有不可燃、热稳定性好、可溶解的物质范围广以及可设计性等特点，正逐渐成为食品工业中一种绿色、环保的新型溶剂，应用前景广阔。解决溶剂残留最彻底的方法是采用无溶剂催化反应体系，然而许多反应在无溶剂状态下则无法进行。

综上所述，本领域尚缺乏一种能够抑制和延缓煎炸油在高温下的氧化变质、控制食品中内源性化学污染物的产生的方法。

发明内容