專利名稱:茶多酚高級(jí)脂肪酸酯的制備方法
茶多酚是從茶葉中提取得到的多酚類抗氧化劑物質(zhì),具有抗氧化性強(qiáng)、安全低毒等優(yōu)點(diǎn)。被作為食品的抗氧化劑。但茶多酚具有較強(qiáng)的水溶性,其油溶性能差,加入油脂中作為抗氧化劑,會(huì)造成油脂的混濁,甚至沉淀,影響油脂的澄清透明度等理化指標(biāo),因此,茶多酚在油脂尤其是精煉植物油中的應(yīng)用受到很大的限制。
日本研究者采用酶法酯化茶多酚中組份之一的兒茶素單體來(lái)制備兒茶素單體低級(jí)脂肪酸酯(專利文獻(xiàn)號(hào)EP618203)。在此法中,通過(guò)羧基酯化酶的酯基轉(zhuǎn)移作用,使兒茶素或沒(méi)食子兒茶素3-醇羥基酯化,得到3-酰化兒茶素(沒(méi)食子兒茶素)的碳2-碳10低級(jí)脂肪酸酯,其具有一定的油溶性及抗氧化性。該方法的缺點(diǎn)是首先需要將茶多酚的組份分離及純化,得到其中的兒茶素單體;其次需要篩選特定的脂肪酶,其對(duì)兒茶素單體的3-醇羥基的酯化具有特異性。
如此使得該方法工藝較復(fù)雜,制造成本高,工業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)性較差。
本發(fā)明的目的在于提供一種將茶多酚進(jìn)行化學(xué)改性的方法,使茶多酚由水溶性抗氧化劑物質(zhì)改性為油溶性抗氧化劑物質(zhì)—茶多酚高級(jí)脂肪酸酯。換而言之,本發(fā)明的目的是提供一種茶多酚高級(jí)脂肪酸酯的制備方法。而且要求本方法具有工藝簡(jiǎn)便、較低的生產(chǎn)成本以及工業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),從而進(jìn)一步推廣茶多酚在油脂方面的應(yīng)用。
本發(fā)明方法如下將茶多酚含量為40-98%的茶多酚原料溶于乙酸乙酯中(按每一克茶多酚原料溶于10-100毫升乙酸乙酯配量),進(jìn)行酯化反應(yīng)。酯化反應(yīng)結(jié)束后,其生成物經(jīng)過(guò)中性化及脫溶劑后處理工藝,得粉末狀茶多酚高級(jí)脂肪酸酯,本發(fā)明方法的特征在于所說(shuō)酯化反應(yīng)工藝方法如下(1)、加入堿性催化劑(按茶多酚原料與堿性催化劑的摩爾比1∶1-10配量);(2)、加入高級(jí)脂肪酸酰氯(按茶多酚原料與高級(jí)脂肪酸酰氯的摩爾比1∶1-10配量),進(jìn)行酯化反應(yīng),反應(yīng)溫度0-80℃,反應(yīng)時(shí)間1-15小時(shí),上述工藝方法中,所說(shuō)茶多酚原料系指茶葉中制取得到的粉末狀茶多酚混合物。其中除包含茶多酚自身的多酚類組份外,還包括有咖啡因等其他雜質(zhì)。所說(shuō)茶多酚原料溶于乙酸乙酯,乙酸乙酯作為一種溶劑,起介質(zhì)作用。也可以用其他低級(jí)脂防酸酯作為該介質(zhì)作用的溶劑,例如丙酸乙酯,丁酸丁酯,乙酸丙酯、庚酸戊酯等 所說(shuō)的堿性催化劑可以是堿金屬的堿或鹽,具體說(shuō)來(lái)可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或乙酸鈉之一。所說(shuō)的高級(jí)脂肪酸酰氯是含有12至18個(gè)碳原子的飽和或不飽和脂肪酸酰氯,例如月桂酸酰氯、棕櫚酸酰氯、硬脂酸酰氯以及油酸酰氯之一。所說(shuō)酯化反應(yīng)結(jié)束后,其生成物的中性化及脫溶劑后處理工藝包括用稀酸(稀鹽酸、稀硫酸)反復(fù)洗滌,將有機(jī)溶劑相水洗至中性,蒸除有機(jī)溶劑乙酸乙酯,經(jīng)干燥、粉碎,得淡黃色、粉末狀茶多酚高級(jí)脂肪酸酯制品。
本發(fā)明方法使用常規(guī)相關(guān)設(shè)備或裝置。
茶多酚是多酚類組合物,其組分均含有一定量的酚羥基,高級(jí)脂肪酸酰氯加入后,使之酯化,從而得到茶多酚各個(gè)組分的高級(jí)脂肪酸酯,其具有好的油溶性。控制酯化反應(yīng)條件,使酯化反應(yīng)得到的茶多酚各個(gè)組分的高級(jí)脂肪酯仍保留一定量的酚羥基,保持產(chǎn)品具有較好的抗氧化性。通過(guò)儀器實(shí)測(cè),茶多酚高級(jí)脂防酸酯確具有較好的油溶性以及抗氧化性。本茶多酚高級(jí)脂肪酸酯的制備方法中,只要將茶多酚的原料溶入溶劑,然后直接加入催化劑以及高級(jí)脂肪酸酰氯進(jìn)行酯化應(yīng),即得到生成物,不需要將茶多酚的多酚類組份分離及純化。所使用的催化劑種類以及高級(jí)脂肪酸酰氯種類的選擇面廣。由上可見(jiàn)本發(fā)明方法具有工藝簡(jiǎn)便、低制造成本以及較強(qiáng)的工業(yè)適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)。
圖1是本發(fā)明方法的工藝流程圖。
以下給出本發(fā)明方法的實(shí)施例例1100克茶多酚原料(其中茶多酚含量90%以上,含兒茶素類0.18摩爾)溶于9升乙酸乙脂中,加入90克乙酸鈉,室溫下攪拌,滴加400毫升月桂酸酰氯(12碳原子飽和脂肪酸酰氯),反應(yīng)14小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束進(jìn)行后處理加入8升0.1克當(dāng)量稀硫酸,振蕩,靜置,分離,稀硫酸洗滌數(shù)次,水洗至中性,旋轉(zhuǎn)蒸除乙酸乙酯,冷凍干燥,粉碎,得淡黃色、粉末狀茶多酚高級(jí)脂肪酸酯制品I。
本實(shí)施例中茶多酚原料與乙酸鈉的摩爾比為1∶6.1,茶多酚原料與月桂酸酰氯的摩爾比為1∶9.3。
例2100克茶多酚原料(其中茶多酚含量40-50%,含兒茶素類0.17摩爾)溶于5升乙酸乙酯,加入130克碳酸氫鈉,加熱至60℃,邊攪拌邊滴加340毫升棕櫚酸酰氯(16碳原子飽和脂肪酸酰氯),反應(yīng)7小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束進(jìn)行后處理加入4升0.1克當(dāng)量的稀鹽酸,振蕩,靜置,分離,稀鹽酸洗滌數(shù)次,水洗至中性,旋轉(zhuǎn)蒸除乙酸乙酯,真空干燥,粉碎,得淡黃色,粉末狀茶多酚高級(jí)脂肪酸酯制品II。
本例中茶多酚原料與碳酸氫鈉的摩爾比為1∶9.0;茶多酚原料與棕櫚酸酰氯的摩爾比為1∶7。
例3100克茶多酚原料(其中茶多酚含量40-50%,含兒茶素類0.15摩爾)溶于2升乙酸乙酯,加入25克氫氧化鈉,加熱回流(78-80℃),滴加135毫升硬脂酸酰氯(18碳原子飽和脂肪酸酰氯),反應(yīng)2-3小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束進(jìn)行后處理的工藝同例2,得淡黃色、粉末狀茶多酚高級(jí)脂肪酸酯制品III。
本例中茶多酚原料與氫氧化鈉的摩爾比為1∶4.2;茶多酚原料與硬脂酸酰氯的摩爾比為1∶2.7。
例4100克茶多酚原料(茶多酚含量60-70%,含兒茶素類0.16摩爾)溶于7升乙酸乙酯,加入60克碳酸鉀,加熱至40℃,邊攪拌邊滴加100毫升油酸酰氯(18碳原子不飽和脂肪酸酰氯),反應(yīng)10小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后的后處理工藝同例1,得淡黃色、粉末狀茶多酚脂肪酸酯制品IV。
本實(shí)施例中茶多酚原料與碳酸鉀的摩爾比為1∶2.7,茶多酚原料與油酸酰氯的摩爾比為1∶2.2。
以上各實(shí)施例中所說(shuō)茶多酚原料,即粉末狀茶多酚混合物。其中的茶多酚含量皆采用酒石酸亞鐵法測(cè)定,兒茶素類含量采用高效液相法測(cè)定。
為評(píng)價(jià)上述各實(shí)施例所制得的茶多酚高級(jí)脂肪酸酯制品的油溶性以及抗氧化性性能,分別與空白油樣就濁光度、誘導(dǎo)時(shí)間以及保護(hù)系數(shù)三項(xiàng)參數(shù)值進(jìn)行比較。采用可見(jiàn)光分光光度儀測(cè)定650納米下的濁光度;采用Rancimat儀測(cè)定誘導(dǎo)時(shí)間(測(cè)量條件溫度120℃,空氣流量20升/小時(shí),走紙速度2厘米/小時(shí));保護(hù)系數(shù)定義為加入抗氧化劑的油樣的誘導(dǎo)時(shí)間與空白油樣的誘導(dǎo)時(shí)間之比 按重量比200PPm(百萬(wàn)份之一)的添加量分別將各抗氧化劑(實(shí)施例1—例4中茶多酚高級(jí)脂肪酸酯制品)加入菜籽色拉油中,加熱攪拌使之溶解,進(jìn)行濁光度以及誘導(dǎo)時(shí)間的測(cè)量,測(cè)量結(jié)果如下表。
從表可見(jiàn),各制品的濁光度指標(biāo)與空白油樣接近,具有好的油溶性;誘導(dǎo)時(shí)間以及保護(hù)系數(shù)值也較好,各制品具有較好的抗氧化性。
制品組成分析采用電噴霧方法分析茶多酚高級(jí)脂肪酸酯的組成。根據(jù)電噴霧產(chǎn)生的正負(fù)離子碎片,可知合成的茶多酚高級(jí)脂肪酸酯中主要含有兒茶素類高級(jí)脂肪酸一酯、二酯,及少量的高級(jí)脂肪酸、酯型兒茶素(如ECG、EGCG)等。
權(quán)利要求
1.茶多酚高級(jí)脂肪酸酯的制備方法,將茶多酚含量為40-98%的茶多酚原料溶于乙酸乙酯中(按每一克茶多酚原料溶于10-100毫升乙酸乙脂配量),進(jìn)行酯化反應(yīng),酯化反應(yīng)結(jié)束后,其生成物經(jīng)過(guò)中性化及脫溶劑后處理工藝,得粉末狀茶多酚高級(jí)脂肪酸酯,其特征在于所說(shuō)酯化反應(yīng)工藝方法如下(1)、加入堿性催化劑(按茶多酚原料與堿性催化劑的摩爾比1∶1-10配量);(2)、加入高級(jí)脂肪酸酰氯(按茶多酚原料與高級(jí)脂肪酸酰氯的摩爾比1∶1-10配量),進(jìn)行酯化反應(yīng),反應(yīng)溫度0-80℃,反應(yīng)時(shí)間1-15小時(shí)。
2.按權(quán)利要求1所說(shuō)的制備方法,其特征在于所說(shuō)堿性催化劑是堿金屬的堿或堿金屬的鹽。
3.按權(quán)利要求2所說(shuō)的制備方法,其特征在于所說(shuō)堿性催化劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或乙酸鈉之一。
4.按權(quán)利要求1所說(shuō)的制備方法,其特征在于所說(shuō)高級(jí)脂肪酸酰氯是含有12至18個(gè)碳原子的飽和或不飽和脂肪酸酰氯。
5.按權(quán)利要求4所說(shuō)的制備方法,其特征在于所說(shuō)高級(jí)脂肪酸酰氯是月桂酸酰氯、棕櫚酸酰氯、硬脂酸酰氯以及油酸酰氯之一。
全文摘要
茶多酚高級(jí)脂肪酸酯的制備方法,用于將茶多酚改性為油溶性擠氧化劑。將茶多酚原料溶于乙酸乙酯中,其特征在于加入一定量堿性催化劑,按一定的物料摩爾比滴加12至18碳原子的高級(jí)脂肪酸酰氯,在0—80℃酯化反應(yīng)1—15小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,其生成物經(jīng)過(guò)中性化及脫溶劑后處理,得粉末狀茶多酚高級(jí)脂肪酸酯制品,本制品具有較好的油溶性及抗氧化性能。本發(fā)明方法具有工藝簡(jiǎn)便、低制造成本以及較強(qiáng)的工業(yè)適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C67/03GK1263083SQ9911407
公開日2000年8月16日 申請(qǐng)日期1999年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月12日
發(fā)明者王洪新, 聶小華 申請(qǐng)人:無(wú)錫輕工大學(xué)