本發(fā)明涉及一種沒食子酸丙酯的制備方法,屬于抗氧化劑制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
沒食子酸丙酯是沒食子酸酯化衍生物,是性能優(yōu)良、使用安全的抗氧化劑,廣泛用于植物油、動物脂肪、食品、藥物和化妝品中,已被美國FDA和聯(lián)合國糧農(nóng)組織FAO及世界衛(wèi)生組織WHO批準(zhǔn)使用作油脂類或富含油質(zhì)類食品的抗氧化劑,是歐共體法定抗氧化劑。沒食子酸酯還是良好的自由基清除劑,可以延緩機體衰老,抑制肝組織脂質(zhì)過氧化,肝損傷具有保護作用。沒食子酸丙酯還具有抗微生物、抗血小板聚集、抗癌等多種藥理活性,近年用作防治腦中卒、冠心病、糖尿病的棓丙酯制劑的原料藥及藥用輔料。
沒食子酸丙酯合成方法可分為化學(xué)合成法和生物合成法。生物合成法酯化過程反應(yīng)條件溫和,不存在發(fā)生副反應(yīng)等問題,但該法很難放大和工業(yè)化生產(chǎn)。所以目前在工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)中,化學(xué)合成法一直占主導(dǎo)地位?;瘜W(xué)合成法通常是以濃硫酸或固體酸作為催化劑,將沒食子酸與過量正丙醇回流脫水制得。濃硫酸具有較強氧化性,易使具有鄰二酚結(jié)構(gòu)的沒食子酸發(fā)生氧化,導(dǎo)致副反應(yīng)增加,酯產(chǎn)率降低,而且濃硫酸還會嚴(yán)重腐蝕設(shè)備,污染環(huán)境。雖然固體酸催化劑在一定程度上克服了傳統(tǒng)濃硫酸催化劑的一些缺點,但也存在相對活性低、表面易積碳、酸性位密度低、酸強度分布不均等缺陷,從而限制了它們的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對目前以酸作為催化劑合成沒食子酸丙酯副反應(yīng)增加,酯產(chǎn)率降低,污染環(huán)境等問題,提供了一種將五倍子的核經(jīng)過焙炒,蒸煮,再發(fā)酵,收集發(fā)酵液,并將發(fā)酵液置于通風(fēng)處,利用濃硫酸酸化后,加入正丙醇,攪拌混合,得到食子酸丙酯的方法。本發(fā)明制備的沒食子酸丙酯酯產(chǎn)率高,達到97%以上,同時制備過程簡單,在制備過程中綠色無污染,保護了環(huán)境。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(1)稱取1~2kg五倍子,敲開,取核,并用清水將其沖洗干凈,晾干后,置于粉碎機中粉碎并過140目篩,得五倍子粉末,再將五倍子粉末置于70~80℃烘箱中干燥30~40min后,對其進行焙炒,控制焙炒溫度為65~70℃,焙炒30~40min,再靜置冷卻至溫,得焙炒物;
(2)將上述制備的焙炒物置于圓底鍋中,向鍋中加入水,使其沒過焙炒物3~5cm為宜,再以5℃/min速率程序升溫至95~100℃,邊攪拌邊蒸煮,蒸煮40~45min后,過濾,將過濾物置于太陽下暴曬,使其含水量為10~15%;
(3)待暴曬結(jié)束后,將暴曬物置于密封發(fā)酵罐中,并向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵罐體積2/3的去離子水,攪拌混合均勻后,再向發(fā)酵罐中加入混合物質(zhì)量20~30%纖維素酶,攪拌并密封發(fā)酵,控制發(fā)酵溫度為28~32℃,發(fā)酵6~7天;
(4)待發(fā)酵完成后,對發(fā)酵物過濾,收集發(fā)酵液,將收集的發(fā)酵液置于容器中,并將容器置于通風(fēng)陰涼處,再向容器中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的濃硫酸溶液,調(diào)節(jié)其pH為3.5~4.2,攪拌均勻后,靜置酸化50~55min;
(5)待酸化結(jié)束后,向容器中加入容器中混合物質(zhì)量70~80%正丙醇,攪拌混合均勻后,對容器加熱,控制加熱溫度為65~70℃,加熱45~55min后,繼續(xù)加熱,提高溫度至96~98℃,加熱10~15min后,靜置冷卻至室溫,抽濾,并將抽濾物置于溫度為55~60℃的烘箱中干燥30~45min后,即可得到?jīng)]食子酸丙酯。
本發(fā)明的應(yīng)用方法:將本發(fā)明制備的沒食子酸丙酯作為添加劑置于植物油,食品以及藥物和化妝品中,經(jīng)檢測,植物油,食品等物質(zhì)的抗氧化能力提高15~25%。
本發(fā)明與其他方法相比,有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明制備的沒食子酸丙酯酯產(chǎn)率高,達到97%以上;
(2)制備過程簡單,在制備過程中綠色無污染,保護了環(huán)境。
具體實施方式
首先稱取1~2kg五倍子,敲開,取核,并用清水將其沖洗干凈,晾干后,置于粉碎機中粉碎并過140目篩,得五倍子粉末,再將五倍子粉末置于70~80℃烘箱中干燥30~40min后,對其進行焙炒,控制焙炒溫度為65~70℃,焙炒30~40min,再靜置冷卻至溫,得焙炒物;將上述制備的焙炒物置于圓底鍋中,向鍋中加入水,使其沒過焙炒物3~5cm為宜,再以5℃/min速率程序升溫至95~100℃,邊攪拌邊蒸煮,蒸煮40~45min后,過濾,將過濾物置于太陽下暴曬,使其含水量為10~15%;待暴曬結(jié)束后,將暴曬物置于密封發(fā)酵罐中,并向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵罐體積2/3的去離子水,攪拌混合均勻后,再向發(fā)酵罐中加入混合物質(zhì)量20~30%纖維素酶,攪拌并密封發(fā)酵,控制發(fā)酵溫度為28~32℃,發(fā)酵6~7天;待發(fā)酵完成后,對發(fā)酵物過濾,收集發(fā)酵液,將收集的發(fā)酵液置于容器中,并將容器置于通風(fēng)陰涼處,再向容器中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的濃硫酸溶液,調(diào)節(jié)其pH為3.5~4.2,攪拌均勻后,靜置酸化50~55min;待酸化結(jié)束后,向容器中加入容器中混合物質(zhì)量70~80%正丙醇,攪拌混合均勻后,對容器加熱,控制加熱溫度為65~70℃,加熱45~55min后,繼續(xù)加熱,提高溫度至96~98℃,加熱10~15min后,靜置冷卻至室溫,抽濾,并將抽濾物置于溫度為55~60℃的烘箱中干燥30~45min后,即可得到?jīng)]食子酸丙酯。
實例1
首先稱取2kg五倍子,敲開,取核,并用清水將其沖洗干凈,晾干后,置于粉碎機中粉碎并過140目篩,得五倍子粉末,再將五倍子粉末置于80℃烘箱中干燥40min后,對其進行焙炒,控制焙炒溫度為70℃,焙炒40min,再靜置冷卻至溫,得焙炒物;將上述制備的焙炒物置于圓底鍋中,向鍋中加入水,使其沒過焙炒物5cm為宜,再以5℃/min速率程序升溫至100℃,邊攪拌邊蒸煮,蒸煮45min后,過濾,將過濾物置于太陽下暴曬,使其含水量為15%;待暴曬結(jié)束后,將暴曬物置于密封發(fā)酵罐中,并向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵罐體積2/3的去離子水,攪拌混合均勻后,再向發(fā)酵罐中加入混合物質(zhì)量30%纖維素酶,攪拌并密封發(fā)酵,控制發(fā)酵溫度為32℃,發(fā)酵7天;待發(fā)酵完成后,對發(fā)酵物過濾,收集發(fā)酵液,將收集的發(fā)酵液置于容器中,并將容器置于通風(fēng)陰涼處,再向容器中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的濃硫酸溶液,調(diào)節(jié)其pH為4.2,攪拌均勻后,靜置酸化55min;待酸化結(jié)束后,向容器中加入容器中混合物質(zhì)量80%正丙醇,攪拌混合均勻后,對容器加熱,控制加熱溫度為70℃,加熱55min后,繼續(xù)加熱,提高溫度至98℃,加熱15min后,靜置冷卻至室溫,抽濾,并將抽濾物置于溫度為60℃的烘箱中干燥45min后,即可得到?jīng)]食子酸丙酯。將本發(fā)明制備的沒食子酸丙酯作為添加劑置于植物油,經(jīng)檢測,植物油的抗氧化能力提高25%。
實例2
首先稱取1kg五倍子,敲開,取核,并用清水將其沖洗干凈,晾干后,置于粉碎機中粉碎并過140目篩,得五倍子粉末,再將五倍子粉末置于70℃烘箱中干燥30min后,對其進行焙炒,控制焙炒溫度為65℃,焙炒30min,再靜置冷卻至溫,得焙炒物;將上述制備的焙炒物置于圓底鍋中,向鍋中加入水,使其沒過焙炒物3cm為宜,再以5℃/min速率程序升溫至95℃,邊攪拌邊蒸煮,蒸煮40min后,過濾,將過濾物置于太陽下暴曬,使其含水量為10%;待暴曬結(jié)束后,將暴曬物置于密封發(fā)酵罐中,并向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵罐體積2/3的去離子水,攪拌混合均勻后,再向發(fā)酵罐中加入混合物質(zhì)量20~30%纖維素酶,攪拌并密封發(fā)酵,控制發(fā)酵溫度為28℃,發(fā)酵6天;待發(fā)酵完成后,對發(fā)酵物過濾,收集發(fā)酵液,將收集的發(fā)酵液置于容器中,并將容器置于通風(fēng)陰涼處,再向容器中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的濃硫酸溶液,調(diào)節(jié)其pH為3.5,攪拌均勻后,靜置酸化50min;待酸化結(jié)束后,向容器中加入容器中混合物質(zhì)量70%正丙醇,攪拌混合均勻后,對容器加熱,控制加熱溫度為65℃,加熱45min后,繼續(xù)加熱,提高溫度至96℃,加熱10min后,靜置冷卻至室溫,抽濾,并將抽濾物置于溫度為55℃的烘箱中干燥30min后,即可得到?jīng)]食子酸丙酯。將本發(fā)明制備的沒食子酸丙酯作為添加劑置于化妝品中,經(jīng)檢測,化妝品的抗氧化能力提高15%。
實例3
首先稱取1kg五倍子,敲開,取核,并用清水將其沖洗干凈,晾干后,置于粉碎機中粉碎并過140目篩,得五倍子粉末,再將五倍子粉末置于75℃烘箱中干燥35min后,對其進行焙炒,控制焙炒溫度為68℃,焙炒35min,再靜置冷卻至溫,得焙炒物;將上述制備的焙炒物置于圓底鍋中,向鍋中加入水,使其沒過焙炒物4cm為宜,再以5℃/min速率程序升溫至98℃,邊攪拌邊蒸煮,蒸煮42min后,過濾,將過濾物置于太陽下暴曬,使其含水量為12%;待暴曬結(jié)束后,將暴曬物置于密封發(fā)酵罐中,并向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵罐體積2/3的去離子水,攪拌混合均勻后,再向發(fā)酵罐中加入混合物質(zhì)量25%纖維素酶,攪拌并密封發(fā)酵,控制發(fā)酵溫度為30℃,發(fā)酵6天;待發(fā)酵完成后,對發(fā)酵物過濾,收集發(fā)酵液,將收集的發(fā)酵液置于容器中,并將容器置于通風(fēng)陰涼處,再向容器中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的濃硫酸溶液,調(diào)節(jié)其pH為4.0,攪拌均勻后,靜置酸化52min;待酸化結(jié)束后,向容器中加入容器中混合物質(zhì)量75%正丙醇,攪拌混合均勻后,對容器加熱,控制加熱溫度為67℃,加熱50min后,繼續(xù)加熱,提高溫度至97℃,加熱12min后,靜置冷卻至室溫,抽濾,并將抽濾物置于溫度為57℃的烘箱中干燥40min后,即可得到?jīng)]食子酸丙酯。將本發(fā)明制備的沒食子酸丙酯作為添加劑食品中,經(jīng)檢測,該食品的抗氧化能力提高12%。