从黑果腺肋花楸果实中制备脂溶性天然抗氧化剂的方法技术

本发明专利技术属于脂溶性天然抗氧化剂制备技术领域，具体涉及一种从黑果腺肋花楸中制备脂溶性天然抗氧化剂的方法。包括以下步骤：1)取黑果腺肋花楸果实破碎，在醇水溶液中提取、滤液干燥得到提取物；2)低温下将催化剂与含8‑16个碳原子的脂肪酰氯溶于反应溶剂形成络合物，然后逐渐加入步骤1)所得提取物，慢慢升至一定温度进行酰化反应，得到脂溶性抗氧化剂。本发明专利技术制备的脂溶性抗氧化剂，能溶于油脂及有机溶剂，而不溶于水，同时具有较强的抗氧化性能，充分利用并全面发挥了黑果腺肋花楸的强抗氧化特性，为黑果腺肋花楸的高效利用提供了新的思路和途径，为脂溶天然抗氧化剂的工业化生产提供了技术参数。

Preparation of lipid soluble natural antioxidants from the fruit of Liriodendron glandularis

【技术实现步骤摘要】
从黑果腺肋花楸果实中制备脂溶性天然抗氧化剂的方法
本专利技术属于脂溶性天然抗氧化剂制备
，具体涉及一种从黑果腺肋花楸果实中制备脂溶性天然抗氧化剂的方法。
技术介绍
黑果腺肋花楸是蔷薇科的一种落叶灌木，原产于北美洲东部湿树林和沼泽，是集食用、药用、园林和生态等价值于一身的珍贵树种。黑果腺肋花楸中含有多种生物活性物质，如多酚类化合物、有机酸类化合物、三萜类化合物和甾醇类化合物等，故黑果腺肋花楸具有非凡的保健作用，被称作自然界的“抗癌剂”，现有研究将143种植物中多酚类化合物的含量进行比较，结果表明黑果腺肋花楸中多酚类化合物的含量最高，约是葡萄葡萄80倍，枸杞20倍，蔓越莓15倍，黑醋栗的10倍，蓝莓5倍，覆盆子的20倍以及阿萨伊莓果4倍。黑果腺肋花楸中多酚类化合物主要包括花色苷、榭皮素等黄酮类化合物、原花青素、酚酸等。花青素、多酚等具有强烈的抗氧化作用，对脑神经、糖尿病、癌症、前列腺、关节炎以及皮肤病等都有惊人的效果。黑果腺肋花楸及其提取物对心脏病、高血压等心脑血管疾病具有特殊的疗效，在古欧洲，黑果腺肋花楸非常珍贵，只有皇室贵族才能享用。黑果腺肋花楸中丰富的抗氧化物质由于具有多个酚羟基，属于极性物质，易溶于为水，脂溶性很差，故限制了其在油脂类产品中的应用，因此需要对黑果腺肋花楸抗氧化提取物进行结构修饰，使其由水溶性改性为脂溶性，作为天然抗氧化剂、功能食品添加剂等用于植物油脂等弱极性食用物品中。日常生活生产中用到的抗氧化剂可分为合成抗氧化剂和天然抗氧化剂，合成抗氧化剂主要有叔丁基对甲酚(BHT)、叔丁基羟基回香醚(BHA)、叔丁基氢醌(TBHQ)和没食子酸丙酯(PG)等，近年来的许多研究表明合成抗氧化剂具有较大的毒副作用，许多国家已经停止使用或严格限制其使用；天然抗氧化剂由于安全、无毒等特点而受到人们的关注，从天然植物中寻找安全的抗氧化剂成分已成为抗氧化领域的研究热点。目前，已经从多种天然植物中提取出了多种抗氧化剂，但是这些抗氧化剂多数水溶性好而脂溶性差，无法直接应用于植物油脂等弱极性食用物品中；所以开发脂溶性好的、抗氧化性能强的、安全性高的新型油脂天然抗氧化剂对于食品工业的发展具有重要意义。黑果腺肋花楸多酚含量如此高，但通常用于制作红酒、果酱、果汁、茶等领域，相关抗氧化成分的提取以及进一步综合利用的研究较少，而关于黑果腺肋花楸制备脂溶性天然抗氧化剂的文献未见报道。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题提供了一种从黑果腺肋花楸果实中制备脂溶性天然抗氧化剂的方法，解决了天然抗氧化剂脂溶性差的问题，同时充分利用黑果腺肋花楸多酚含量高的特征，开发一种脂溶性好、抗氧化性能强、安全性高的脂溶性天然抗氧化剂。为达到上述目的本专利技术采用了以下技术方案：从黑果腺肋花楸果实中制备脂溶性天然抗氧化剂的方法，包括以下步骤：1)取无腐烂完整黑果腺肋花楸果实洗净去杂，在搅拌机中破碎，在醇水溶液中提取、过滤，滤液减压浓缩、干燥得到黑果腺肋花楸提取物；2)低温下将催化剂与含10-18个碳原子的脂肪酸酰氯溶于反应溶剂形成络合物，然后逐渐加入步骤1)所得黑果腺肋花楸提取物，慢慢升至一定温度进行酰化反应，产物加入带冰去离子水水洗、乙酸乙酯萃取、真空浓缩、干燥得天然脂溶性抗氧化剂。使用含8-16个碳原子的脂肪酰氯作为酰化剂进行酰化反应，其原因在于酰基供体链长是影响黑果腺肋花楸提取物酰化反应的一个关键因素并对酰化产物的抗氧化活性造成影响；当酰基供体链长＜8时，所制备的脂溶性抗氧化剂的脂溶性较差，随着酰基供体碳链长度的增加，虽然酰化产物脂溶性增强，但是由于碳链增加会导致分子质量和体积的增加，引起酰化产物在基质中可移动性减弱，同时可能发生内化以及自我聚集现象，导致抗氧化活性的降低。经优化实验得出当酰基供体碳链长度≥8并且≤16时，可有效增加产物的脂溶性并保持较强的抗氧化活性，故本专利选择黑果腺肋花楸提取物与含8-16个碳原子的脂肪酰氯进行酰化反应，制备脂溶性天然抗氧化剂。进一步，所述步骤2)中催化剂为三溴化铝、三氯化铝、三氯化铁、二氯化锌、四氯化锡中的任意一种。再进一步，所述步骤2)中黑果腺肋花楸提取物与催化剂的质量比为1:0.7-1.3。添加适量催化剂在加速反应进行的同时还可以提高反应的转化率。当黑果腺肋花楸提取物与催化剂质量比小于1:0.7时，反应不充分，转化率低；随催化剂用量的增加，副反应平衡常数也在增加，当黑果腺肋花楸提取物与催化剂质量比大于1:1.3时，副反应速率增加程度超过主反应，反而不利于主反应进行。经实验优化确定酰化反应中黑果腺肋花楸提取物与催化剂的质量比为1:0.7-1.3比较适宜。所述步骤2)中黑果腺肋花楸提取物与含8-16个碳原子的脂肪酰氯的质量比为1:0.6-1.2。增加反应底物中酰基供体的比例可以促进酰化反应的发生，提高反应得率，但是也会降低活性酚羟基在相同质量酰化产物中的比例，削弱酰化产物的抗氧化活性，为保证酰化产物良好的脂溶性和抗氧化活性，经实验条件优化确定酰化反应中黑果腺肋花楸提取物与脂肪酰氯质量比范围为1:0.6-1.2。更进一步，所述步骤2)中的反应溶剂为硝基苯、二氯甲烷、二氯乙烷或四氯化碳。更进一步，所述步骤2)中的黑果腺肋花楸提取物的质量与反应溶剂的用量比为1g:10-50mg。更进一步，所述步骤1)中黑果腺肋花楸果实与醇水溶液的固液比为1g:5-20ml，当固液比低于1g:5ml时，会因提取液不足而使得提取不充分，造成资源浪费；当固液比高于1g:20ml时，随着提取液的增加提取率不再增加，会造成溶剂浪费，故当黑果腺肋花楸提取的固液比为1g:5-20ml时，可以比较充分的提取黑果腺肋花楸果实中的抗氧化物质。所述步骤1)中醇水溶液为乙醇水溶液或甲醇水溶液，乙醇或甲醇在醇水溶液中所占的体积百分比为40％-85％，且只有当醇在醇水溶液中所占的体积百分比为40％-85％范围内，提取液中抗氧化物的含量才会随着乙醇体积分数的增大而上升，大于85％反而下降。植物体内的抗氧化物大部分以各种形式存在于细胞液与细胞壁中，而乙醇体积分数过高会使蛋白质变性，降低与之结合的抗氧化物的溶出效果，同时导致溶剂挥发增大，造成提取率下降。更进一步，所述步骤1)中黑果腺肋花楸提取物的提取温度为40-70℃，温度低于40℃时，提取效果太差，造成资源浪费；黑果腺肋花楸抗氧化提取物的提取率随着温度的升高而增加，其原因可能是温度升高对于抗氧化物质分子的运动速率和扩散速率有增加作用，另外高温有助于提取溶剂对植物组织的浸润，抗氧化物更容易从植物细胞中转移到溶剂中，所以总提取率增大。当提取温度超过70℃，继续提高温度提取率反而有所下降，这可能是由于过高的温度对抗氧化物造成一定程度的破坏，并且高温更容易溶出一些杂质，从而导致提取率的下降。所述步骤1)中黑果腺肋花楸提取物的提取时间为2h-16h。当提取时间低于2h，提取效果太差，会造成资源浪费；提取液中黑果腺肋花楸抗氧化提取物含量随提取时间的增加逐渐上升，当提取时间超过16h，提取率不再增加反而有所下降，分析其原因时间的延长有助于抗氧化物质的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.从黑果腺肋花楸果实中制备脂溶性天然抗氧化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)取无腐烂完整黑果腺肋花楸果实洗净去杂，在搅拌机中破碎，在醇水溶液中提取、过滤，滤液减压浓缩、干燥得到黑果腺肋花楸提取物；/n2)低温下将催化剂与含8-16个碳原子的脂肪酰氯溶于反应溶剂形成络合物，然后逐渐加入步骤1)所得的黑果腺肋花楸提取物，慢慢升温进行酰化反应，产物加入带冰去离子水水洗、乙酸乙酯萃取、真空浓缩、干燥得脂溶性天然抗氧化剂。/n

【技术特征摘要】
1.从黑果腺肋花楸果实中制备脂溶性天然抗氧化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)取无腐烂完整黑果腺肋花楸果实洗净去杂，在搅拌机中破碎，在醇水溶液中提取、过滤，滤液减压浓缩、干燥得到黑果腺肋花楸提取物；
2)低温下将催化剂与含8-16个碳原子的脂肪酰氯溶于反应溶剂形成络合物，然后逐渐加入步骤1)所得的黑果腺肋花楸提取物，慢慢升温进行酰化反应，产物加入带冰去离子水水洗、乙酸乙酯萃取、真空浓缩、干燥得脂溶性天然抗氧化剂。


2.根据权利要求1所述的从黑果腺肋花楸果实中制备脂溶性天然抗氧化剂的方法，其特征在于：所述步骤2)中的催化剂为三溴化铝、三氯化铝、三氯化铁、二氯化锌、四氯化锡中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的从黑果腺肋花楸果实中制备脂溶性天然抗氧化剂的方法，其特征在于：所述步骤2)中的黑果腺肋花楸提取物、催化剂、含8-16个碳原子的脂肪酰氯的质量比为1:0.7-1.3:0.6-1.2。


4.根据权利要求1所述的从黑果腺肋花楸果实中制备脂溶性天然抗氧化剂的方法，其特征在于：所述步骤2)中的反应溶剂为硝基苯、苯、二氯甲烷、二氯乙烷或四氯化碳中的任意一种。


5.根据权利要求1所述的从黑果...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾时宇，侯相林，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：山西;14