專利名稱：橙皮素二氫查耳酮-7-o-葡萄糖苷及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種食品添加劑及其制備方法和用途，具體涉及橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
食品高倍甜味劑是指甜度為蔗糖幾十倍以上的甜味劑，分天然和化學(xué)合成兩大類。天然高倍甜味劑由于其安全性好，消費者易接受，備受市場的歡迎。目前天然高倍甜味劑主要有甜菊糖、甘草甜素、羅漢果苷、二氫查耳酮和索馬甜等。 二氫查耳酮最初是從柑橘、柚苷中分離得到的具有甜味的化合物。人們合成了大量該類甜味劑的衍生物，其中有些只是在結(jié)構(gòu)上作了些微小的改變，有些則作了較大的改變。所有這些，都是為了進(jìn)一步了解其結(jié)構(gòu)與風(fēng)味的關(guān)系，或是為了提高質(zhì)量和溶解度及降低毒性等。 新橙皮苷二氫查耳酮的基本骨架結(jié)構(gòu)是1，3-二苯基丙酮，其結(jié)構(gòu)如下式所示
OH OH 新橙皮苷二氫查耳酮的甜度為蔗糖的1800倍，在水中的溶解度僅僅為0. 5g/L。目前，新橙皮苷二氫查耳酮已經(jīng)被多個國家批準(zhǔn)作為香料或甜味劑使用。但由于該甜味劑有類似甘草的不良后苦味、在水中的溶解度小等缺點，一定程度上限制了它的廣泛應(yīng)用。
欲改善新橙皮苷二氫查耳酮的甜味特性，目前方法有兩種一種是與其他甜味劑復(fù)配使用，降低新橙皮苷二氫查耳酮的使用量。這是目前新橙皮苷二氫查耳酮在食品、醫(yī)藥日化、飼料等行業(yè)的主要使用方法，這就導(dǎo)致新橙皮苷二氫查耳酮使用量在全球年消費量只有幾十至幾百噸。另一種方法是添加其他口味矯正劑，如葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸內(nèi)酯、硫酸鎂等。這種口味矯正方法，由于其效果有限，實際在工業(yè)上采用并不多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷，該化合物可用作甜味齊U、增香齊U、矯味劑，用于食品、藥品、飼料、日化品等產(chǎn)品中。 本發(fā)明的另一 目的在于提供橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的制備方法，該制備方法路線簡單、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)率高。
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本發(fā)明的目的還在于提供橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的用途。
本發(fā)明提供的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
<formula>formula see original document page 4</formula> 本發(fā)明提供的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的制備方法是在水或水和有機
溶劑體系中，新橙皮苷二氫查耳酮在酶作用下發(fā)生去鼠李糖基化反應(yīng)，從而生成橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷。 本發(fā)明制備方法中，所述的酶轉(zhuǎn)化反應(yīng)是在水或水和有機溶劑的體系中進(jìn)行，pH為5-8，優(yōu)選6-7 ;反應(yīng)溫度為0-6(TC，優(yōu)選30_40°C ，因為這個溫度下酶的活性最高；反應(yīng)時間為0. 5-100小時，優(yōu)選10-50小時，用TLC跟蹤反應(yīng)完全程度。 本發(fā)明制備方法中，所述的有機溶劑是乙酸乙脂，甲酸乙脂，甲醇，乙醇或丙醇，優(yōu)選乙酸乙脂或甲酸乙脂。 本發(fā)明制備方法中，所述的酶是橙皮苷酶(esperidinase)或柚苷酶(naringinase)，優(yōu)選柚苷酶(naringinase)。橙皮苷酶是糖苷酶(glycosidase)的一種，能使橙皮苷水解成橙皮素-7-葡糖苷。常用橙皮苷酶的生產(chǎn)菌為黑曲霉等。柚苷酶是也糖苷酶的一種，由P-鼠李糖苷酶和P-葡萄糖苷酶組成，能水解柚苷生成柚配基起到脫苦作用，即柚苷先經(jīng)P-鼠李糖苷酶水解為鼠李糖與普魯寧；后者再由P-葡萄糖苷酶水解成為全部無苦味、澀味的柚配質(zhì)。常用的柚苷酶生產(chǎn)菌為黑曲霉、米曲霉和青霉屬的一些菌種。
作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的酶轉(zhuǎn)化反應(yīng)完畢后，采用大孔吸附樹脂、活性炭脫色和溶劑結(jié)晶方法進(jìn)一步提純橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷。
新橙皮苷二氫查耳酮轉(zhuǎn)化反應(yīng)成橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷后，可以直接用作甜味劑，用于食品、醫(yī)藥、飼料、日化等行業(yè)，也可以進(jìn)一步提純。提純方法可以是重結(jié)晶、柱層析、大孔吸附樹脂等，優(yōu)選大孔吸附樹脂法，先用水沖洗去無機鹽、糖等水溶性成分，再用乙醇/水混合溶劑沖洗出產(chǎn)品， 一般用30-50%乙醇可沖出目標(biāo)產(chǎn)物。產(chǎn)物經(jīng)濃縮、脫色、結(jié)晶等工藝獲得白色粉末橙皮素二氫查耳酮_7-0-葡萄糖苷，純度可在99%以上。
酶轉(zhuǎn)化產(chǎn)物經(jīng)上述提純工藝提純后，采用HPLC-ESI/Mass鑒定產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)。HPLC檢測條件如下
柱C18柱(250mm， 4. 6mm， 5 ii m) 流動相v(甲醇)v(水)=80 : 20 流速1. 0mL/min 檢測波長286nm 柱溫25。C 進(jìn)樣量10iU
經(jīng)分析HPLC譜圖及ESI-Mass分子離子峰，說明目標(biāo)產(chǎn)物橙皮素二氫查耳
酮-7-0-葡萄糖苷的結(jié)構(gòu)如下圖所示
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本發(fā)明發(fā)現(xiàn)經(jīng)轉(zhuǎn)化得到的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的甜味約為蔗糖的1800倍左右，甜味倍數(shù)接近新橙皮苷二氫查耳酮，但甜味品質(zhì)與新橙皮苷二氫查耳酮相比得到明顯改善，特別是其掩蓋食品中一些不好的味道比新橙皮苷二氫查耳酮有更好的效果。本發(fā)明同時發(fā)現(xiàn)橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷在室溫下溶解度為9. 3g/L，與新橙皮苷二氫查耳酮(0. 5g/L)相比有了較大的提高，這就大大拓展了它的使用范圍。本發(fā)明制備的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷可廣泛用于食品、藥品、飼料、日化等行業(yè)，用作甜味劑、矯味劑、增香劑等。
具體實施例方式
以下實施例僅用于闡述本發(fā)明，而本發(fā)明的保護范圍并非僅僅局限于以下實施例。所述技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依據(jù)以上本發(fā)明公開的內(nèi)容和各參數(shù)所取范圍，均可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
實施例1 將2.0g擰檬酸溶解于80ml的蒸餾水中，用30%的NaOH溶液調(diào)節(jié)其pH值到6. 0。將lg新橙皮苷二氫查耳酮和0.01g柚苷酶(酶活860u/g)加入到上述混合溶液中，于4(TC下攪拌反應(yīng)24h， TLC跟蹤顯示新橙皮苷二氫查耳酮部分轉(zhuǎn)變成橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)混合液加熱至8(TC使酶失活，將溶液濃縮，過AB-8大孔樹脂柱，用蒸餾水洗柱除去糖和無機鹽等物質(zhì)，再用40 %乙醇溶液洗柱，濃縮旋干得到產(chǎn)物0. 9g，即橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷。
實施例2 將2.0g檸檬酸溶解于80ml的蒸餾水中，用30%的NaOH溶液調(diào)節(jié)其pH值到6. 6，再加入24ml的乙酸乙脂溶液攪拌混勻。將lg新橙皮苷二氫查耳酮和0.01g柚苷酶(酶活860u/g)加入到上述混合溶液中，于4(TC下攪拌反應(yīng)30h，TLC跟蹤顯示新橙皮苷二氫查耳酮大部分轉(zhuǎn)變成橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)混合液加熱至8(TC使酶失活，將溶液濃縮，過AB-8大孔樹脂柱，用蒸餾水洗柱除去糖和無機鹽等物質(zhì)，再用30%乙醇溶液洗柱，濃縮旋干得到產(chǎn)物1. 3g，即橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷。
實施例3 將2. Og檸檬酸溶解于80ml的蒸餾水中，用15 %的KOH溶液調(diào)節(jié)其pH值到7. 0，再加入20ml的乙酸乙脂溶液攪拌混勻。將lg新橙皮苷二氫查耳酮和0.02g柚苷酶(酶活860u/g)加入到上述混合溶液中，于35t:下攪拌反應(yīng)24h，TLC跟蹤顯示新橙皮苷二氫查耳酮大部分轉(zhuǎn)變成橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)混合液加熱至8(TC使酶失活，將溶液濃縮，過AB-8大孔樹脂柱，用蒸餾水洗柱除去糖和無機鹽等物質(zhì)，再用40%乙醇溶液洗柱，濃縮旋干得到產(chǎn)物1. 7g，經(jīng)活性炭脫色后，乙醇/水混合溶劑結(jié)晶得白色晶體橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷1. lg， HPLC測得含量為98. 2% 。
實施例4 將2. Og檸檬酸溶解于80ml的蒸餾水中，用15%的KOH溶液調(diào)節(jié)其pH值到6. 0，再加入20ml的甲酸乙脂溶液攪拌混勻。將lg新橙皮苷二氫查耳酮和0.05g柚苷酶(酶活860u/g)加入到上述混合溶液中，于4(TC下攪拌反應(yīng)48h，TLC跟蹤顯示新橙皮苷二氫查耳酮大部分轉(zhuǎn)變成橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)混合液加熱至8(TC使酶失活，將溶液濃縮，過AB-8大孔樹脂柱，用蒸餾水洗柱除去糖和無機鹽等物質(zhì)，再用40%乙醇溶液洗柱，濃縮旋干得到產(chǎn)物1. 8g，經(jīng)活性炭脫色后，乙醇/水混合溶劑結(jié)晶得白色晶體橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷1. 2g， HPLC測得含量為99. . 0% 。
應(yīng)用實施例1 —種含橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的果味飲料，其配方為
蔗糖8%橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷(99 % ) :0. 0023 % 檸檬酸鈉O. 07% 香精香料O. 1% 食用色素適量 加水定量 應(yīng)用實施例2 —種含橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的薄荷口香糖，其配方為
山梨醇粉54. 4%
口香糖基料24. 5% 橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷(99% ) :0. 017%
山梨醇溶液(70% ) :15. 0%
甘油4. 8%
香精適量。
權(quán)利要求
一種橙皮素二氫查耳酮-7-O-葡萄糖苷，其特征是該化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為FSA00000060443500011.tif
2. —種權(quán)利要求1所述的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的制備方法，其特征是在水或水和有機溶劑體系中，新橙皮苷二氫查耳酮在酶作用下發(fā)生去鼠李糖基化反應(yīng)，從而生成橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的制備方法，其特征是所述的酶轉(zhuǎn)化反應(yīng)是在水或水和有機溶劑的體系中進(jìn)行，pH為5-8，反應(yīng)溫度為0-60°C，反應(yīng)時間為0. 5-100小時。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的制備方法，其特征是所述的酶轉(zhuǎn)化反應(yīng)是在水或水和有機溶劑的體系中進(jìn)行，pH為6-7，反應(yīng)溫度為30-40°C，反應(yīng)時間為10-50小時。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的制備方法，其特征是所述的有機溶劑是乙酸乙脂，甲酸乙脂，甲醇，乙醇或丙醇。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的制備方法，其特征是所述的有機溶劑是乙酸乙脂或甲酸乙脂。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的制備方法，其特征是所述的酶是橙皮苷酶或柚苷酶。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的制備方法，其特征是所述的酶是柚苷酶。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2-8任一項所述的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷的制備方法，其特征是所述的酶轉(zhuǎn)化反應(yīng)完畢后，采用大孔吸附樹脂、活性炭脫色和溶劑結(jié)晶方法進(jìn)一步提純橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷。
10. 權(quán)利要求l所述的橙皮素二氫查耳酮-7-0-葡萄糖苷作為甜味劑、矯味劑和增香劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種橙皮素二氫查耳酮-7-O-葡萄糖苷，該化合物是在水或水和有機溶劑體系中，新橙皮苷二氫查耳酮在酶作用下發(fā)生去鼠李糖基化反應(yīng)得到的。本發(fā)明制備的橙皮素二氫查耳酮-7-O-葡萄糖苷的甜度倍數(shù)約為蔗糖的1800倍，可廣泛用于食品、藥品、飼料、日化等行業(yè)，用作甜味劑、矯味劑、增香劑等。
文檔編號A23L1/226GK101787062SQ20101012963
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者李春榮, 王三永, 王輝, 臧國雄 申請人:廣東省食品工業(yè)研究所;華南師范大學(xué)