本发明专利技术公开了一种脂肪氧化酶制备类胡萝卜素降解产物的方法，先将类胡萝卜素溶解制成溶液，在所得的溶液中加入乳化剂后蒸干溶剂；将蒸干溶剂获得的剩余残渣溶于浓度为0.15~0.50g/mL的EDTA钠盐溶液中，同时在上述EDTA钠盐溶液中加入6.4～16.1mmol/L的不饱和脂肪酸溶液和0.4～1mg/mL的脂肪氧化酶溶液；控制温度在37~45°C，通入流速为0.3~0.5L/min的氧气或空气反应；反应4～12h后，将反应液萃取，并蒸干萃取的有机相，即得氧化降解产物；该方法操作工艺简单，反应条件温和，成本低廉。利用脂肪氧化酶降解的类胡萝卜素产物能直接用于卷烟的加香加料。添加在卷烟中具有提高卷烟烟气的香气质和香气量、降低刺激性和改善余味等功效。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种脂肪氧化酶制备类胡萝卜素降解产物的方法以及氧化降解产物在烟草中的应用。属于生物香料制备技术和烟草领域。
技术介绍
水果中含有丰富的类胡萝卜素，类胡萝卜素是一多烯烃大分子，本身不溶于水或者乙醇，但是它氧化降解后可生成许多分子量较小的香味物质，如大马酮、氧代紫罗兰酮、氧化异佛尔酮、猕猴桃内酯等，是烟草中香味物质来源的重要前体之一。这些化合物可以从植物中提取，也可以通过合成的方法得到。CN101244993描述利用含有N-羟基-邻苯二甲酰亚胺(NHPI)的反应体系氧化紫罗兰酮，合成氧代紫罗兰酮。CN1182084描述以β —紫罗兰酮为起始物，经臭氧化制得β —环柠檬醛，再经Darzen缩合反应生成二氢猕猴桃内酯。随着卷烟消费者对产品质量需求的不断提高以及烟用香料行业竞争的日益加剧，进一步开发新型香料及其生产技术，已受到各香料公司和烟厂的广泛重视。由于合成香料逐渐被发现其不安全性，在世界范围内掀起了回归自然的消费热潮。天然香料以其安全性及合成香料难以替代的嗅感和感官特性受到广大消费者的强烈偏爱，使得天然香料越来越受到重视，人们在继续原有生产技术的同时，将更多的目光投入到天然香料产品的生物技术开发方面。对类胡萝卜素降解产物的研究在国内外烟草行业一直是一个热点，降解方式有高温氧化降解、热裂解、化学氧化降解、光氧化降解和生物氧化及酶催化氧化降解，生物氧化降解条件温和，使用的有机溶剂较少，是重要的香气物质生成途径。
技术实现思路
本专利技术提供一种工艺简单，成本低廉的制备具有独特的清甜花香、木香香韵特征的包括己醛、柠檬烯、辛烯醛、2，4-癸二烯醛、5，6-环氧-β -紫罗兰酮、4-氧代-β -紫罗兰酮以及二氢猕猴桃内酯在内的类胡萝卜素降解产物方法，所得产物可直接用于烟草加香。本专利技术还提供了一种上述类胡萝卜素降解产物的应用，将其应用于烟草加香中，具有提高卷烟烟气的香气质和香气量、降低刺激性和改善余味等功效。本专利技术提供了一种脂肪氧化酶制备类胡萝卜素降解产物的方法，先将类胡萝卜素溶解制成溶液，在所得的溶液中加入乳化剂后蒸干溶剂；将蒸干溶剂获得的剩余残渣溶于浓度为0.15 0.50g/mL的EDTA钠盐溶液中，同时在上述EDTA钠盐溶液加入6.4 16.1mmol/L的不饱和脂肪酸溶液和0.4 lmg/mL的脂肪氧化酶溶液；控制温度在37 45° C，通入流速为0.3^0.5L/min的氧气或空气反应；反应4 12h后，将反应液萃取，并蒸干萃取的有机相，即得氧化降解产物；所述的类胡萝卜素:脂肪氧化酶:不饱和脂肪酸质量比为50:20^30:180^451 ;所述的不饱和脂肪酸溶液和脂肪氧化酶溶液的溶剂为pH=6 8的磷酸盐缓冲溶液。 所述的氧化降解产物是包括:己醛、柠檬烯、辛烯醛、2，4-癸二烯醛、5，6-环氧-β -紫罗兰酮、4-氧代-β -紫罗兰酮以及二氢猕猴桃内酯在内的小分子有机物。所述的乳化剂包括:吐温80或脂肪酸甘油酯。所述的不饱和脂肪酸包括:亚油酸或者具有顺-1，4-戊二烯结构的不饱和脂肪酸中一种。所述的萃取中萃取剂为二氯甲烷；所述的蒸干有机相是在不大于35° C下真空干燥。上述制备方法中类胡萝卜素溶解在氯仿中制成溶液。上述制备方法中类胡萝卜素溶解在氯仿中制成的溶液，溶液的浓度为0.5 lg/L。上述制备方法中乳化剂吐温80或脂肪酸甘油酯的加入体积量为ImL: 10(T300mL氯仿。一种利用脂肪氧化酶催化氧化降解类胡萝卜素制备天然香料的方法，包括以下步骤: (I)将50mg β -胡萝卜素溶于50 IOOmL氯仿中，再加入0.1 0.5mL乳化剂，不大于35° C下减压蒸干溶剂。(2)将上述残渣溶解于5(Tl00mL质量体积浓度为0.15 0.50g/ml的EDTA钠盐溶液中。(3)脂肪酶氧化在溶于EDTA钠盐中的类胡萝卜素的溶液中，加入摩尔浓度为6.4 16.lmmol/L的不饱和脂肪酸溶液和0.rimg/mL的酶溶液。保证溶液中类胡萝卜素:脂肪氧化酶:不饱和脂肪酸质量比为50:20 30:180 451 ;以0.3-0.5L/min的流速通入氧气，控制水浴温度37^45° C，搅拌Γ12小时，其中不饱和脂肪酸溶液和脂肪氧化酶溶液的溶剂为pH=6 8的磷酸盐缓冲溶液。(4)反应结束后，溶液用15(T250mL的二氯甲烷萃取，分出有机相。(5)有机相在不大于35° C下减压浓缩，蒸干溶剂，即得浅黄色物质。 本专利技术中的脂肪氧化酶可购自上海百灵威有限公司(酶活力为100000U/mg)或上海源叶生物科技有限公司(酶活力为50000U/mg);也可以是其它公司市售的脂肪氧化酶。本专利技术还提供了一种如上所述方法制得的类胡萝卜素氧化降解产物的应用，该应用是将包括己醛、柠檬烯、辛烯醛、2，4-癸二烯醛、5，6-环氧-β -紫罗兰酮、4-氧代-β -紫罗兰酮以及二氢猕猴桃内酯在内的类胡萝卜素氧化降解生成的小分子有机物应用于烟草加香。本专利技术的有益效果:本专利技术的方法工艺过程简单，成本低廉，所得类胡萝卜素降解产物能直接用于卷烟的加香加料。制成的类胡萝卜素氧化降解产物，具有独特的清甜的花香和木香，并有果香特征，将其应用于烟草加香中，具有提高卷烟烟气的香气质和香气量、降低刺激性和改善余味等功效。附图说明图1为本专利技术实施例2所得浅黄色物质的GC-MS图:1为己醛；2为柠檬烯；3为辛烯醛；4为反-2，顺-4-癸二烯醛；5为反-2，反-4-癸二烯醛；6为5，6-环氧-β-紫罗兰酮；7为二氢猕猴桃内酯；8为4-氧代-β -紫罗兰酮。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述，以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定。实施例1(I)将50mg@-胡萝卜素溶于50mL的氯仿中，再加入0.3mL吐温80，在35° C左右减压蒸干溶剂。将残渣溶于50mL0.25%的EDTA溶液中，过滤除去不溶物。(2)将200μ L亚油酸溶于IOOmL的磷酸盐缓冲溶液(pH=8)，制得摩尔浓度为6.4mM亚油酸溶液。20mg脂肪氧化酶溶于50mL的磷酸盐缓冲溶液(pH=8)，制得质量体积浓度为0.4mg/mL的酶溶液。(3)脂肪酶氧化在溶于EDTA钠盐中的类胡萝卜素的溶液中，加入IOOmL 6.4mM亚油酸溶液和50mL0.4mg/mL的酶溶液，以0.5L/min的流速通入氧气，控制水浴温度37° C，搅拌10小时。(4)有机溶剂萃取反应结束后，上述产物用200mL 二氯甲烷萃取，分出有机相，有机相在35° C下减压浓缩，蒸干溶剂，即得浅黄色物质。实施例2(I)将50mg@-胡萝卜素溶于50mL的氯仿中，再加入0.3mL吐温80，在35° C左右减压蒸干溶剂。将残渣溶于IOOmL0.25%的EDTA溶液中，过滤除去不溶物。`(2)将300μ L亚油酸溶于IOOmL的磷酸盐缓冲溶液(pH=8)，制得摩尔浓度为9.6mM亚油酸溶液。20mg脂肪氧化酶溶于50mL的磷酸盐缓冲溶液(pH=8)，制得质量体积浓度为0.4mg/mL的酶溶液。(3)脂肪酶氧化在溶于EDTA钠盐中的类胡萝卜素的溶液中，加入IOOmL 9.6mM亚油酸溶液和50mL0.4mg/mL的酶溶液，以0.4L/min的流速通入空气，控制水浴温度37° C，搅拌5小时。(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种脂肪氧化酶制备类胡萝卜素降解产物的方法，其特征在于，先将类胡萝卜素溶解制成溶液，在所得的溶液中加入乳化剂后蒸干溶剂；将蒸干溶剂获得的剩余残渣溶于浓度为0.15~0.50g/mL的EDTA钠盐溶液中，同时在上述EDTA钠盐溶液中加入6.4～16.1mmol/L的不饱和脂肪酸溶液和0.4～1mg/mL的脂肪氧化酶溶液；控制温度在37~45°C，通入流速为0.3~0.5L/min的氧气或空气反应；反应4～12h后，将反应液萃取，并蒸干萃取的有机相，即得氧化降解产物；所述的类胡萝卜素:脂肪氧化酶:不饱和脂肪酸质量比为50:20~30:180~451；所述的不饱和脂肪酸溶液和脂肪氧化酶溶液的溶剂均为pH=6~8的磷酸盐缓冲溶液。
【技术特征摘要】
1.一种脂肪氧化酶制备类胡萝卜素降解产物的方法，其特征在于，先将类胡萝卜素溶解制成溶液，在所得的溶液中加入乳化剂后蒸干溶剂；将蒸干溶剂获得的剩余残渣溶于浓度为0.15 0.50g/mL的EDTA钠盐溶液中，同时在上述EDTA钠盐溶液中加入6.4 16.lmmol/L的不饱和脂肪酸溶液和0.4 lmg/mL的脂肪氧化酶溶液；控制温度在37^45° C，通入流速为0.3^0.5L/min的氧气或空气反应；反应4 12h后，将反应液萃取，并蒸干萃取的有机相，即得氧化降解产物；所述的类胡萝卜素:脂肪氧化酶:不饱和脂肪酸质量比为50:2(Γ30:18(Γ451 ;所述的不饱和脂肪酸溶液和脂肪氧化酶溶液的溶剂均为ρΗ=68的磷酸盐缓冲溶液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵国玲，卢红兵，杨华武，孔波，钟科军，
申请(专利权)人：湖南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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