[发明专利]一种酶法高效合成植物甾醇酯的方法

说明书

本发明属于合成技术领域，公开了一种酶法高效合成植物甾醇酯的方法。本发明酶法高效合成植物甾醇酯的方法包括以下步骤：(1)在反应器中加入有机溶剂、碱性离子液体和固定化脂肪酶，加热，保温条件下加入脂肪酸和植物甾醇，搅拌下进行超声波辐射，进行酯化反应；(2)反应结束后，过滤除去固定化脂肪酶，滤液添加脱色剂搅拌脱色，再过滤除去脱色剂，萃取回收有机溶剂和碱性离子液体，然后加入中和剂除去未反应的脂肪酸，得到植物甾醇酯。该方法简单高效，收率高达95％，反应温度低，有机溶剂残留量低，所得植物甾醇酯纯度高达98％。

技术领域

本发明涉及合成技术领域，公开了一种酶法高效合成植物甾醇酯的方法。

背景技术

植物甾醇是天然存在的物质，其作为植物油微量成分而存在于食物中。植物甾醇在植物中的作用与胆固醇在哺乳动物中的作用相似，比如形成细胞膜组织。对于人体而言，植物甾醇具有显著的降血脂功能，这一点己被大量研究证实。但是，由于植物甾醇不溶于水，在油相中的溶解度也相当有限，这一缺点限制了它的应用。多年来，人们一直试图将植物甾醇改性，以拓展其应用范围。国外自90年代初就已开始探索植物甾醇应用的途径，通过纯化、改性己开发出植物甾醇产品多种。其中将植物甾醇酯化为甾醇酯是最重要的改性手段之一，可以获得的含有植物甾醇酯的普通食物主要是油、人造黄油和某些乳制品。除了这些应用，植物甾醇酯与营养产品地结合是也具有重要意义，例如为正常人群早期胆固醇血症的预防性治疗，以及在严重高胆固醇血症中结合他汀类药物，为血清胆固醇降低的预防治疗提供了一种饮食选择。

到目前为止，将植物甾醇转化为植物甾醇酯已进行了一些尝试，以期扩大其生产和应用。例如，US20020098536公开了以大豆油脱臭物为原料(脱臭物无需分离即可直接作为反应原料，不需要纯的甾醇、脂肪酸做原料)，脂肪酶催化植物甾醇、甘油三酯转酯化反应生成混合脂肪酸甾醇酯的方法，该方法原料成本低，但催化活性不高，容易失活，尚不能满足工业化需要；又如CN101235067公开了以脂肪酸、植物甾醇直接酯化合成甾醇酯的方法，其所述催化剂为氧化钙，氧化镁，氧化镧等，其中的氧化钙与氧化镁与脂肪酸发生反应形成皂，造成后续工艺复杂。

总的来说，目前，制备植物甾醇酯的方法分为化学法和生物酶法两大类。其中，化学法反应步骤多，耗能高，选择性差，而且在高温环境下易造成有益成分的破坏，制备过程中容易产生金属离子残余，并且容易使制得的甾醇酯颜色变深，同时会有有害的氧化副产物生成，产生的大量废液会造成环境污染。生物酶法虽然反应环境温和，过程简单可控，同时具有较高的区域选择性和更少的副产物，需采用有机溶剂体系，有机溶剂的使用伴随着诸多缺点，如：易挥发，易污染环境，安全性差，残留的有机溶剂也会降低产品的品质等。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种新的酶法高效合成植物甾醇酯的方法，该方法简单高效，收率高达95％，反应温度低，有机溶剂残留量低，所得植物甾醇酯纯度高达98％。

为达到本发明的目的，本发明酶法高效合成植物甾醇酯的方法包括以下步骤：

(1)在反应器中加入有机溶剂、碱性离子液体和固定化脂肪酶，加热，保温条件下加入脂肪酸和植物甾醇，搅拌下进行超声波辐射，进行酯化反应；

(2)反应结束后，过滤除去固定化脂肪酶，滤液添加脱色剂搅拌脱色，再过滤除去脱色剂，萃取回收有机溶剂和碱性离子液体，然后加入中和剂去除未反应的脂肪酸，得到植物甾醇酯。

进一步地，所述植物甾醇为谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇中的一种或多种。

优选地，所述植物甾醇中植物总甾醇含量在90％以上。

进一步地，所述脂肪酸为豆蔻酸、己酸、辛酸、月桂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、二十二碳六烯酸或硬脂酸中的一种或多种。

进一步地，所述脂肪酸与植物甾醇的摩尔比为1.5-2：1。