[发明专利]一种酶法制备植物甾醇酯的方法

说明书

一种酶法制备植物甾醇酯的方法，包括以下步骤：1)将脂肪酸、植物甾醇、生物酶催化剂和有机溶剂一起加入带分水回流装置的反应器中进行酯化反应；2)反应结束后，过滤回收生物酶催化剂，此生物酶可重复利用；3)滤液添加脱色剂脱色，再过滤除去脱色剂，先减压蒸馏回收溶剂，然后分子蒸馏去除未反应的脂肪酸，最后得到乳白色，纯度为90％以上的植物甾醇酯；本发明方法工艺简单、反应条件温和，转化率高，生物酶能重复利用，能大规模工业化生产，所得产品纯度高、色泽好，可广泛用于应用于食品、药品及化妆品等领域。

技术领域

本发明涉及一种植物甾醇酯的制备方法，特别涉及到一种简单、高效无污染合成高纯度 植物甾醇酯的方法，属于食品、医药和化妆品等技术领域。

背景技术

植物甾醇是一类以环戊烷全氢菲为骨架(又称甾核)为骨架的天然醇类化合物。在自然界 中分布非常广，而且本身无毒性，而且具有乳化性和稳定性等特性。它由三个六元环和一个 五元环组成，C-3位连有一个羟基，C-17位连有8-10个碳原子构成的侧链。多数植物甾醇 C-5位为双键，C-5上有双键的称甾醇，C-5饱和的称甾烷醇，植物甾醇的这种结构特点决 定了它的多方面的生理特性及其广泛用途。常见植物甾醇是β-谷甾醇(β-Sitosterol)、豆甾醇 (Stigmasterol)、菜油甾醇(Campesterol)和菜籽甾醇(Brassicasterol)等。

人们对植物甾醇生理功能的认识始于上个世纪50年代，随后的几十年间，人们对植物甾 醇及植物甾醇酯的生理功能的研究越来越多，逐步认识了植物甾醇及甾醇酯除了能降低血液 胆固醇浓度功效外，还具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化、美容等多种生理功能。

游离植物甾醇的油溶性和水溶性均很差，若人体直接摄取则难以被吸收，这是植物酱醇 难以被广泛应用的最大因素。为了不改变植物甾醇的结构，保证其生物功效，如今主要是把 植物甾醇酯化，转化为植物甾醇酯来增大它的溶解度扩大它使用的范围。有研究表明，植物 甾醇酯相比较于植物甾醇，大大提高在脂类食物中的溶解度，能增加20％-40％的生物利用率， 有利于吸收和利用。

植物甾醇脂肪酸酯是由植物甾醇和脂肪酸酯化合成，其脂溶性以及生物利用性更优于游 离的植物甾醇。植物甾醇酯被人体吸收后，在体内酶的水解作用下转化成植物甾醇和脂肪酸， 因此，植物甾醇酯具有植物甾醇和脂肪酸两方面的功效。

目前，植物甾醇酯的合成方法主要有酶法和化学法。化学法往往采用重金属或强碱性物 质作为反应催化剂，且反应过程需要高温等苛刻条件，同时可能产生不期望的副产物；酶法 生产植物甾醇酯，条件温和，通常在常温常压下进行，因此脂肪酸和植物甾醇酯产品不易发 生氧化。同时，由于酶的催化专一性，不会产生有害副产物，使用安全。酶法酯化目前主要 有溶剂法和无溶剂法两种方式，由于酯化反应是可逆过程，反应中需要除去生产的水，才能 促进反应向甾醇酯的方向反应。因此溶剂法一般需在底物中分子筛脱水，或者构建膜脱水体 系，除去反应生成的水，才能提高转化率，降低酶法酯化的成本。无溶剂法则一般通过抽真 空，脱除反应生成的水。

中国专利CN103509076A公开了以二氧化硅为催化剂合成脂肪酸植物甾醇酯的方法，该 方法在纯化时是在密闭容器中在高温抽真空条件下除去低沸点物质的，在这种条件下因蒸发 面积小，且加热时间长，可能出现受热不均匀、局部碳化等问题；另外，该方法还采用了分 子蒸馏纯化方法，最终得到的重相为甾醇酯产品，该方法得到的植物甾醇酯并不能除去一些 分子量大于植物甾醇酯的脂溶性杂质及加热过程中产生的少量碳化物质，因此产品的色泽和 纯度较差。

美国专利US6184397公开了一种以脂肪酸和植物甾醇酯化合成甾醇酯的方法。该方法 以氧化锌或者路易斯酸为催化剂，反应温度在100-220℃，反应时间8-15小时，反应时间较 长，反应完成后需要脱色，最终纯度约为90％以上。

中国专利CN1982326公开了一种多不饱和脂肪酸植物甾醇酯的制备方法。该法使用常 见的酸碱催化剂，虽然没有使用有毒有害的有机溶剂，但是步骤繁琐，需要高温和真空等苛 刻条件。