[發明專利]一種植物甾醇酯的制備方法

有效

• 申請號: 200810059243.7
• 申請日: 2008-01-11
• 公開（公告）號: CN101235067A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 孟祥河;潘秋月;邵平;孫培龍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C07J9/00
• 分類號: C07J9/00;C07J75/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 黃美娟;袁木棋

技術領域

本發明涉及植物甾醇酯的制備方法，特別涉及一種無溶劑體系中化學法合成植物甾醇酯的綠色方法。

背景技術

眾所周知，心腦血管疾病是危害人類健康的第一殺手，而高血膽固醇是心腦血管疾病最主要的風險因子。因此阻斷或減少膽固醇的吸收成為防治心腦血管疾病的有效途徑。無數臨床實驗證明植物甾醇能明顯降低膽固醇的吸收，起到降血膽固醇的作用。由于來源于天然植物油脂副產物，安全性高(1998年FDA批準為GRAS物質)，尤其適合輕度高血膽固醇患者或作為功能因子添加于食品中供普通人群預防之用。此外植物甾醇還有軟化血管，防止高血壓的功能，因此作為食品添加劑的應用與日俱增。加拿大國家膽固醇教育計劃委員會制定的新的治療及生活習慣指南建議在采用藥物治療之前最好選擇植物甾醇作為膳食治療。目前歐盟、美國、日本等國家已將其廣泛應用于涂抹脂、黃油、乳制品、巧克力、面包等食品中。

為擴大植物甾醇的應用范圍，方便植物甾醇的在食品中的傳遞，研究人員作了大量的工作，并申請了諸多的專利。目前，改善甾醇油溶性方法的主要是乳化法和通過植物甾醇修飾技術獲得的甾醇脂肪酸酯兩類。乳化法雖然簡單易行，但有效傳遞量不高，產品口感有白堊味而且穩定性欠佳，應用范圍有限，尤其不適合透明的食用油產品中。??植物甾醇酯的開發較為廣泛，生產方法根據催化劑的不同可分為生物法(酶法、活體微生物法)和化學法。根據反應的形式可分為酯交換法(轉酯化、酯交換)、直接酯化法。

例如，EPl95311描述了脂肪酶催化脂肪酸、植物甾醇直接酯化合成甾醇酯的方法，其反應體系為含水的有機溶劑。直接酯化法優點是可得到單一脂肪酸甾醇酯，方便地調整產品熔點等特性，并可實現功能性多不飽和脂肪酸與甾醇的協同增效作用。

US0020098536公開了以大豆油脫臭物為原料，脂肪酶催化植物甾醇、甘油三酯轉酯化反應生產混合脂肪酸甾醇酯的方法。該法可原位生產(脫嗅物無需分離即可直接作為反應原料，不需純的甾醇、脂肪酸作原料)，成本低。總體來講，生物催化劑專一性強，反應條件溫和，產物特性好，環境友好。但催化活性不高，容易失活，成本較高，尚不能滿足工業化需要。

US20020010349公開了甾(烷)醇與脂肪酸直接酯化合成甾醇直接酯化改善油溶性的方法，體系中不添加溶劑、無機酸，不需催化劑。CNl245810A公開了以亞硫酸氫鈉催化不飽和脂肪酸、植物甾醇合成甾醇酯的方法。上述方法反應條件較溫和，無需添加無機酸和有機溶劑。存在的問題是催化劑活性較低，用量大(高達10％)，要實現95％的酯化率，所需時間長達18小時。

US?5,502,045、W09219640、CNl982326分別公開了化學法甾(烷)醇與食用油來源的脂肪酸甲脂轉酯化反應改善油溶性的研究，反應以甲醇鈉為催化劑，反應過程易于工業化，也是目前市場上甾醇酯產品的主要生產方法。但甲醇鈉的強腐蝕性及副產物甲醇是食品生產中所不期望的。

發明內容

本發明的目的是開發一種無溶劑體系中化學法合成植物甾醇酯的綠色、高效、簡潔、便于大規模生產的制備、分離。包括原料、催化劑的制備、甾醇酯的合成及產物的分離。

為達到發明目的本發明采用以下技術方案：

將脂肪酸和植物甾醇，加熱至120～180℃溫度，溶解，加入催化劑，控制溫度在120～180℃進行酯化反應5～12小時，反應液分離純化得植物甾醇酯；所述的脂肪酸和植物甾醇物質的量比為1～5∶1；所述的催化劑為氧化鈣、氧化鎂、氧化鑭中的一種或一種以上任意比例的混合物；所述的催化劑占植物甾醇與脂肪酸總質量的0.2～3％。

本發明所述的植物甾醇為谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇一種或一種以上的任意比例的混合物。

本發明所述的脂肪酸為己酸、辛酸、月桂酸、棕櫚酸、油酸、亞油酸或硬脂酸。

本發明所述的脂肪酸優選為以大豆油制得的混合脂肪酸。

本發明所述的催化劑為優選為氧化鈣、氧化鎂、氧化鑭的混合物，所述氧化鈣、氧化鎂、氧化鑭的物質的量比為3∶2∶5；所述氧化鈣、氧化鎂、氧化鑭的混合物總質量優選為植物甾醇與脂肪酸總質量的0.5％.

本發明所述的脂肪酸與植物甾醇物質的量比優選為1.3～1.5∶1。

本發明酯化反應條件優選為控制溫度在160～170℃進行6～8小時酯化反應。

本發明中酯化程度采用酸價間接衡量。

本發明所述的分離純化有以下兩種方法，優選為(1)法：