一种高纯度玉米黄质晶体的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高纯度玉米黄质晶体的制备方法，包括以下步骤：叶黄素浸膏经皂化反应后，浓缩，然后加入丙二醇或丙三醇，升温转位反应，降温后加入丙酮萃取，并用水/正己烷析晶，真空干燥，得到高纯度玉米黄质晶体。该方法简单易行，废水量少，环境污染小，整个流程的溶剂都可以回收再利用，所得产品具有高纯度和高回收率。
【专利说明】一种高纯度玉米黄质晶体的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种色素的制备工艺，特别涉及一种高纯度玉米黄质晶体的制备方法。
【背景技术】
[0002]叶黄素和玉米黄质在结构上互为同分异构体，不同之处是其中一个紫罗酮环的双键位置不同，由于玉米黄质的共轭双键是完全对称的，共轭程度比叶黄素高，因此，玉米黄质的抗氧化性及活性更高。也因为玉米黄质的双键是共轭的，因此对蓝光的吸收更好，阻挡了蓝光对眼睛视网膜的损坏。同时，玉米黄质的最大吸收波长较长，玉米黄质的颜色呈金黄色，更适合给蛋黄、家禽的表皮，观赏鱼、壳类的外皮着色，因而玉米黄质比叶黄素有更好的着色效果。
[0003]玉米黄质因其分子中的2个六元碳环上的含氧基团使其具有较大的稳定性，使它在被肠道吸收后不被转化为维生素A，仍保持其原来的颜色和分子结构，所以具有较强的着色能力，如玉米黄质的着色能力至少是叶黄素的1.5倍。与其他类胡萝卜素相比，玉米黄质可均匀地沉积在家禽的肉和鸡蛋的蛋黄中，所以更能够增强家禽和鱼类的色素沉积。饲料中高剂量添加的叶黄素使家禽的肉和鸡蛋的蛋黄呈黄绿色的色泽，而富含玉米黄质的玉米做饲料，可使家禽的肉呈黄红色的色泽，并能很好地沉积在家禽的肉中使其着色。其它β-胡萝卜素在家禽的肉类中则不能很好地沉积。一些鱼类和甲壳类，如虾、金鱼、鲤鱼，能把玉米黄质转换成红色素、虾青素，这说明添加玉米黄质的饲料可以使鱼和甲壳类的动物具有红色素。玉米黄质因其较强的着色能力，使其作为一种天然食品着色剂而被欧美等许多国家批准为食用色素。
[0004]玉米黄质的抗氧化能力可防止食品中脂质和维生素的氧化，保持食品的营养物质和风味不因氧化而破坏，延长食品的保鲜期，因此其可作为一种十分理想的天然食品保鲜剂。与其它来源的抗氧化剂相比，具有成本低、效果好且因其天然的特性而具有安全性高等优点。
[0005]玉米黄质还是一种保健食品添加剂，目前在美国FDA已批准玉米黄质为新型营养添加剂应用于食品中，其用量一般不超过5%。它对眼睛有保护作用，在预防AMD、白内障、心血管疾病、癌症等方面具有重要的作用，作为天然功能性添加剂，将逐渐被广大消费者所熟知和青睐。此外，近些年来，由于玉米黄质的光保护能力，它可以作为光敏细胞的保护剂，这使其在化妆品领域崭露头角。
[0006]目前玉米黄质的制备基本上可分为三类:发酵法、全化学合成法和叶黄素转位法。在自然界中，玉米黄质主要存在玉米中，提取成本较高，而叶黄素浸膏中含有15%以上的包括叶黄素、玉米黄质、虾青素等在内的叶黄素类，叶黄素可通过化学转位的方法转化成玉米黄质。叶黄素转位法获得的产品中只有一种玉米黄质的R-R异构体，生理活性更高，因此，通过叶黄素转位生产玉米黄质不失为一种有前景的方法。但现有转位法大多存在工艺复杂、成本高 、产品收率并不理想等缺点，不适于工业化生产。寻求一种高效、产品收率高，适于工业化生产的高纯度玉米黄质晶体制备方法是当下亟待解决的技术难题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高纯度玉米黄质晶体的制备方法。
[0008]本发明所采取的技术方案是:
一种高纯度玉米黄质晶体的制备方法，包括以下步骤:
(1)将叶黄素浸膏溶于无水乙醇，按照叶黄素浸膏与碱重量比2.5~5:1滴加入碱的乙醇溶液，40~80°C下搅拌反应2~5小时，浓缩回收乙醇，得皂化膏；
(2)向皂化膏中加入适量丙二醇或丙三醇，混合均匀，通氮气加压至0.1~0.6MPa，升温至110~130°C转位反应3~7小时,得玉米黄质粗品；
(3)采用丙酮萃取玉米黄质，正己烷/水混合液析晶，真空干燥后得成品。
[0009]优选的，步骤(1)将叶黄素浸膏溶于无水乙醇，使其浓度为1.5~5g/mL。
[0010]优选的，步骤(1)碱的乙醇溶液为0.4g/mL浓度的氢氧化钠和/或氢氧化钾的乙醇溶液。
[0011]优选的，步骤(2)丙二醇或丙三醇与叶黄素浸膏的重量比为1:1~5。
[0012]优选的，步骤(2)转位反应完成，降温至40~50°C，得玉米黄质粗品。
[0013]优选的，步骤(3)叶黄素浸膏与丙酮的比例为Ig:1~10 mL。
[0014]优选的，步骤(3)采用丙酮萃取玉米黄质，重复2~4次，合并滤液浓缩至原体积的1/2~1/10，再向浓缩液中加入水/正己烷混合液进行析晶。
[0015]优选的，O~10°C下静置5~20小时析晶。
[0016]本发明的有益效果是:
本发明方法简单易行，废水量少，环境污染小，整个流程的溶剂都可以回收再利用。
[0017]本发明采用丙酮萃取玉米黄质，溶液粘度小，过滤容易，过滤时间短，滤渣中不会出现结晶，避免了滤渣中分离晶体的困难，从而保证了产品的高纯度和高回收率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为实施例1制得玉米黄质晶体的HPLC图谱。
[0019]图2为实施例2制得玉米黄质晶体的HPLC图谱。
[0020]图3为实施例3制得玉米黄质晶体的HPLC图谱。
[0021 ] 图4为实施例4制得玉米黄质晶体的HPLC图谱。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例，进一步阐述本
【发明内容】
。
[0023]实施例1
一种高纯度玉米黄质晶体的制备方法，包括以下步骤:
(I)将叶黄素含量为156g/kg的10g叶黄素浸膏加热至60°C,加入50mL无水乙醇，搅拌均匀，然后将KOH乙醇溶液(由20gK0H和50mL无水乙醇组成)滴加入其中，50°C搅拌下进行皂化反应3h，浓缩回收乙醇，得皂化膏；(2)向皂化膏中加入30g丙二醇，升温搅拌，混合均匀，向压力反应瓶中通入氮气加压至0.3MPa，升温至110°C转位反应7小时，降温至40°C ；
(3)加入260mL丙酮萃取玉米黄质，过滤收集滤液，重复萃取三次，合并滤液浓缩至原体积的1/5，再向浓缩液中加入200mL水和40mL的正己烷，混合均匀，4°C环境中静置6h，析出玉米黄质晶体，真空干燥后得13.5g成品。
[0024]经UV检测，玉米黄质成品含量为802g/kg，HPLC检测玉米黄质占比71.8% (见图
1)，回收率69.4%ο
[0025]实施例2
一种高纯度玉米黄质晶体的制备方法，包括以下步骤:
(1)将叶黄素含量为156g/kg的10g叶黄素浸膏加热至60°C，加入20mL无水乙醇，搅拌均匀，然后将KOH乙醇溶液(由25gK0H和62.5mL无水乙醇组成)滴加入其中，75°C搅拌下进行皂化反应2h，浓缩回收乙醇，得皂化膏；
(2)向皂化膏中加入40g丙二醇，升温搅拌，混合均匀，向压力反应瓶中通入氮气加压至0.6MPa，升温至120°C转位反应5小时，降温至40°C ；
(3)加入200mL丙酮萃取玉米黄质，过滤收集滤液，重复萃取4次，合并滤液浓缩至原体积的1/6，再向浓缩液中加入70mL水和1mL的正己烷，混合均匀，10°C环境中静置20h，析出玉米黄质晶体， 真空干燥后得13.Sg成品。
[0026]经UV检测，玉米黄质成品含量为810g/kg，HPLC检测玉米黄质占比61.3%(见图
2)，回收率71.65%。
[0027]实施例3
一种高纯度玉米黄质晶体的制备方法，包括以下步骤:
(1)将叶黄素含量为156g/kg的10g叶黄素浸膏加热至60°C,加入40mL无水乙醇，搅拌均匀，然后将KOH乙醇溶液(由40gK0H和10mL无水乙醇组成)滴加入其中，60°C搅拌下进行皂化反应4h，浓缩回收乙醇，得皂化膏；
(2)向皂化膏中加入50g丙三醇，升温搅拌，混合均匀，向压力反应瓶中通入氮气加压至0.5MPa，升温至130°C转位反应4小时，降温至40°C ；
(3)加入600mL丙酮萃取玉米黄质，过滤收集滤液，重复萃取2次，合并滤液浓缩至原体积的1/8，再向浓缩液中加入700mL水和140mL的正己烷，混合均匀，(TC环境中静置5h，析出玉米黄质晶体，真空干燥后得12.5g成品。
[0028]经UV检测，玉米黄质成品含量为750g/kg，HPLC检测玉米黄质占比64.3% (见图
3)，回收率60%。
[0029]实施例4
一种高纯度玉米黄质晶体的制备方法，包括以下步骤:
(1)将叶黄素含量为156g/kg的10g叶黄素浸膏加热至60°C,加入60mL无水乙醇，搅拌均匀，然后将KOH乙醇溶液(由30gK0H和75mL无水乙醇组成)滴加入其中，40°C搅拌下进行皂化反应4h，浓缩回收乙醇，得皂化膏；
(2)向皂化膏中加入30g丙三醇，升温搅拌，混合均匀，向压力反应瓶中通入氮气加压至0.1MPa,升温至120°C转位反应3小时，降温至40°C ；
(3)加入900mL丙酮萃取玉米黄质，过滤收集滤液，重复萃取2次，合并滤液浓缩至原体积的1/10，再向浓缩液中加入400mL水和80mL的正己烷，混合均匀，4°C环境中静置10h，析出玉米黄质晶体，真空干燥后得14.1g成品。
[0030] 经UV检测，玉米黄质成品含量为820g/kg，HPLC检测玉米黄质占比60.3% (见图
4)，回收率74.1%。
【权利要求】
1.一种高纯度玉米黄质晶体的制备方法，包括以下步骤: (1)将叶黄素浸膏溶于无水乙醇，按照叶黄素浸膏与碱重量比2.5~5:1滴加入碱的乙醇溶液，40~80°C下搅拌反应2~5小时，浓缩回收乙醇，得皂化膏； (2)向皂化膏中加入适量丙二醇或丙三醇，混合均匀，通氮气加压至0.1~0.6MPa，升温至110~130°C转位反应3~7小时,得玉米黄质粗品； (2)采用丙酮萃取玉米黄质，正己烷/水混合液析晶，真空干燥后得成品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(1)将叶黄素浸膏溶于无水乙醇，使其浓度为1.5~5g/mL。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(1)碱的乙醇溶液为0.4g/mL浓度的氢氧化钠和/或氢氧化钾的乙醇溶液。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(2)丙二醇或丙三醇与叶黄素浸膏的重量比为1:1~5。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(2)转位反应完成，降温至40~50°C，得玉米黄质粗品。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(3)叶黄素浸膏与丙酮的比例为Ig:1 ~10 mLo
7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于:步骤(3)采用丙酮萃取玉米黄质，重复2~4次，合并滤液浓缩至原体积的1/2~1/10，再向浓缩液中加入水/正己烷混合液进行析晶。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于:0~10°C下静置5~20小时析晶。
【文档编号】C07C403/24GK104072396SQ201410301677
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】陶正国, 刘业彬, 赵素华, 孙丹丹 申请人:广州立达尔生物科技股份有限公司, 赵素华