白藜芦醇脂肪酸酯的合成及凝胶油产品开发

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白藜芦醇是一种非黄酮类多酚化合物,具有抗炎、抗氧化和抗肿瘤等作用,但熔点高且脂溶性较差,限制了其在食品领域的应用。酯化改性不仅能够降低白藜芦醇的熔点,提高其脂溶性与生物利用度,还可使其在健康方面的功效作用优于白藜芦醇。凝胶油是一种新型的塑性脂肪,可替代传统固态脂肪应用的健康脂肪类型,在食品、医药和化妆品领域极具应用前景和潜力。天然蜂蜡是由工蜂蜡腺分泌的复杂有机化合物,广泛应用于凝胶油产业,但单独用蜂蜡制备的凝胶油即使在临界凝胶浓度下仍存在硬度和黏度过大、不易涂抹、触变性差等问题,产业化应用面临一定挑战,寻找合适的蜂蜡复配剂是获得特定功能化凝胶油的关键。因此,本文以9c,11t-共轭亚油酸酯化改性白藜芦醇,并对其进行分离纯化和结构表征,并深入揭示了酯化改性的机理,然后与蜂蜡复配制备白藜芦醇共轭亚油酸酯凝胶油,对其基本理化性质、晶体结构和脂肪酸组成进行分析。主要内容及结论如下:(1)确定了白藜芦醇共轭亚油酸酯的最佳制备工艺:醇酸摩尔比1:3,酸CDI摩尔比1:1,酯化改性时间2 h,羧酸活化时间30 min,溶剂添加量20 m L。该条件下测得白藜芦醇转化率为96.8%。(2)将制备的白藜芦醇共轭亚油酸酯粗品依次经过水、饱和氯化钠和无水乙醇洗涤多次后,加少量无水硫酸钠搅拌过夜,再经抽滤、旋蒸和真空冷冻干燥后得到白藜芦醇共轭亚油酸酯纯品。对纯化后的白藜芦醇共轭亚油酸酯进行了结构表征,并对其基本理化指标进行测定。FTIR谱图表明白藜芦醇成功转化为白藜芦醇共轭亚油酸酯;TLC和NMR谱图表明产物为白藜芦醇三酯;UV谱图显示白藜芦醇共轭亚油酸酯的最大吸收波长和白藜芦醇几乎一致,为306 nm;并对其基本理化指标进行测定,白藜芦醇共轭亚油酸酯外观为淡黄色粘稠油状物,脂溶性由几乎不溶到完全互溶,酸价为1.8 mg/g,过氧化值小于5 meq/kg;TG热谱图表明酯化改性后热稳定性上升。(3)揭示了9c,11t-共轭亚油酸酯化改性白藜芦醇机理,通过量子化学计算明确了白藜芦醇、CDI和9c,11t-共轭亚油酸的主要活性位点分别为C4’位、C-N键和C-O键,明确酯化首先发生在C4’位,其次是C5和C3位,发现形成单酯产物之后再形成双酯、三酯的能垒逐渐降低。(4)以花生油为基料油,采用白藜芦醇共轭亚油酸酯与蜂蜡复配制备白藜芦醇共轭亚油酸酯凝胶油。探讨蜂蜡与白藜芦醇共轭亚油酸酯添加量(BRE)、蜂蜡与白藜芦醇共轭亚油酸酯质量比、加热温度、加热时间和冷却温度对白藜芦醇共轭亚油酸酯凝胶油持油性的影响,并对其基本理化性能、热性能、组成成分进行表征。结果表明:BRE为12%、蜂蜡与白藜芦醇共轭亚油酸酯质量比为7:3、加热温度为70℃、加热时间为20 min、冷却温度为4℃,白藜芦醇共轭亚油酸酯凝胶油的持油性最高可达98.6%;与蜂蜡凝胶油相比黏度降低30%、亮度降低、减少了α型晶体,并发现白藜芦醇共轭亚油酸酯凝胶油单不饱和脂肪酸降低2.2%,多不饱和脂肪酸提高了3.1%,并且无反式脂肪酸生成。
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