本發(fā)明屬于食品添加劑合成技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種γ-環(huán)糊精-丙酸包合物,本發(fā)明還公開了一種γ-環(huán)糊精-丙酸包合物的制備方法。
背景技術(shù):
丙酸又稱初油酸(CH3CH2COOH)作為公認的經(jīng)濟實惠、安全有效的食用性防腐劑。它可以有效抑制霉菌、嗜氧芽孢桿菌、革蘭氏陰性桿菌且對人畜基本無害,因而作為一種添加劑在食品領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。但是,丙酸是三個碳的羧酸且是短鏈飽和脂肪酸,存在例如刺激性強、腐蝕性大、化學性質(zhì)不太穩(wěn)定等問題,這些限制了其進一步廣泛應(yīng)用。
γ-環(huán)糊精具有無毒無味、熱穩(wěn)定性好、溶解度高。環(huán)糊精是非還原型環(huán)狀低聚糖,無機酸可使其水解成葡萄糖和各種長鏈的低聚糖。一旦攝入體內(nèi),也可以受胃酸和腸道細菌作用水解成葡萄糖,在人體內(nèi)快速代謝消化。γ-環(huán)糊精分子結(jié)構(gòu)上的氫和葡萄糖苷酸上的氧原子朝向環(huán)狀分子內(nèi)部,形成高的電子密度的內(nèi)層,使其分子中心呈疏水性,形成疏水性空腔,能吸收一定大小和形狀的疏水性小分子物質(zhì)或基團,形成穩(wěn)定的非共價復(fù)合物,防止客體分子因氧化揮發(fā)光照等因素而發(fā)生的散失。同時,葡萄糖苷酸單體上的極性羥基朝向環(huán)結(jié)構(gòu)外部,使外表面相對為親水性。以上特性使環(huán)糊精能夠充分地保證其食用安全性,提高客體分子的穩(wěn)定性和溶解度,在食品工業(yè)上得以廣泛用作各類添加劑、功能助劑等。
鑒于γ-環(huán)糊精是具有一個環(huán)外親水環(huán)內(nèi)疏水且具有一定尺寸的立體手性空腔,可以和許多底物(或稱客體、被包合物)分子包絡(luò)形成包合物。進而改變客體分子相關(guān)理化性質(zhì)的特點,本發(fā)明利用γ-環(huán)糊精包合技術(shù)來修飾丙酸,形成穩(wěn)定的γ-環(huán)糊精-丙酸包合物,可解決丙酸作為食品添加劑存在的一些突出問題。該包合物將具有良好水溶性,可長期穩(wěn)定貯存和使用。因此,本發(fā)明制備的γ-環(huán)糊精-丙酸包合物,不僅保留了客體分子丙酸的固有優(yōu)點,改善其缺陷。而且還賦予了主體分子γ-環(huán)糊精的識別包結(jié)等功能,可以起到改善口感、減少某些物質(zhì)對人體腸胃等器官的刺激作用,更好地發(fā)揮丙酸的抑菌、保鮮等性能,使這類抑菌劑在食品工業(yè)中利用率有望大幅度提高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,針對丙酸刺激性大、腐蝕性強等特點,提供一種丙酸包合物,丙酸刺激性氣味得以掩蓋,腐蝕性性得以改善。
本發(fā)明提供一種γ-環(huán)糊精-丙酸包合物,包含有γ-環(huán)糊精-丙酸,其中包結(jié)比為1:2。
本發(fā)明提供一種上述的γ-環(huán)糊精-丙酸包合物的制備方法,包括以下步驟。
(1)按照摩爾比nγ-環(huán)糊精: n丙酸=1:2.2投料,將其分別溶解在無水乙醇和去離子水中。
(2)在40 mL去離子水中溶解1.2971 g(0.001 mol)γ-環(huán)糊精,另在2.0 mL無水乙醇中溶解0.1628 g(0.0022 mol)丙酸,60 oC超聲條件下將此丙酸乙醇溶液緩慢滴加到γ-環(huán)糊精水溶液中,繼續(xù)超聲70 min,待反應(yīng)完成后,將反應(yīng)溶液移至于陰涼處,自然揮發(fā)96 h后,析出晶體。抽濾,用少量去離子水和無水乙醇清洗數(shù)次,在60 oC下真空干燥3 h,得白色粉末狀包合物。
本方法發(fā)明制備γ-環(huán)糊精-丙酸包合物,相比丙酸,該包合物明顯改善水溶解,提高了穩(wěn)定性,同時增強了生物相容性增強,從而提高其生物利用率。
附圖說明
本發(fā)明的附圖說明如下。
圖1為γ-環(huán)糊精的紅外光譜圖。
圖2為丙酸的紅外光譜圖。
圖3為γ-環(huán)糊精與丙酸物理混合物、γ-環(huán)糊精-丙酸包合物的紅外光譜圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。
γ-環(huán)糊精-丙酸包合物的制備
在40 mL去離子水中溶解1.2971 g(0.001 mol)γ-環(huán)糊精,另在2.0 mL無水乙醇中溶解0.1628 g(0.0022 mol)丙酸,60 oC超聲條件下將此丙酸乙醇溶液緩慢滴加到γ-環(huán)糊精水溶液中,繼續(xù)超聲70 min,待反應(yīng)完成后,將反應(yīng)溶液移至于陰涼處,自然揮發(fā)96 h后,析出晶體。抽濾,用少量去離子水和無水乙醇清洗數(shù)次,在60 oC下真空干燥3 h,得白色粉末狀包合物。
從紅外光譜圖可知,首先,γ-環(huán)糊精-丙酸包合物的圖譜(圖3b)與γ-環(huán)糊精圖譜(圖1)或丙酸圖譜(圖2)相比,吸收峰有所增加的同時,位置也發(fā)生了移動;其次,其與γ-環(huán)糊精與丙酸物理混合物的圖譜(圖3a)明顯不同,說明采用本發(fā)明所述方法,利用原料γ-環(huán)糊精和丙酸,不是發(fā)生二者的簡單物理混合,而是可以方便地將丙酸包進環(huán)糊精空腔,形成穩(wěn)定的γ-環(huán)糊精-丙酸包合物。