CN100338162C

CN100338162C - 叶黄素的酯化

Info

Publication number: CN100338162C
Application number: CNB038056453A
Authority: CN
Inventors: M·D·T·科尔多纳; G·罗德里格斯
Original assignee: Prodemex de C V SA
Current assignee: Prodemex de C V SA
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2023-03-26
Also published as: ES2312779T3; AU2003233139A8; CN1639287A; ATE411368T1; US20030229239A1; US7220874B2; MXPA04009248A; WO2003081200A2; EP1487930A4; EP1487930A2; EP1487930B1; DE60324116D1; AU2003233139A1; WO2003081200A3

Abstract

万寿菊花中的主要类胡萝卜素：黄体素和玉米黄素，以及红辣椒中的主要类胡萝卜素：辣椒红和辣椒玉红素，主要和C-18脂肪酸酯化。在催化剂试剂存在的条件下，使用在C-1到C-12范围内的羧酸和它们相对应的金属盐，在不将色素从自然皂化提取物中分离的情况下，对色素进行再酯化。获得单酯和二酯形式。预期的是，带有含有12或更少碳原子的脂肪酸的色素酯，将比在其自然形态下的叶黄素酯具有更好的可消化性，而且比水解的叶黄素具有更好的稳定性。这将导致类胡萝卜素对于家禽和水产业的更好的色素形成能力。

Description

叶黄素的酯化

发明背景

技术领域

本发明涉及酯化叶黄素(xanthophylls)的化学方法，其中叶黄素从不同的源(sources)获得，包括万寿菊花(marigold flowers)和红辣椒(redpeppers)。

背景技术

在近几十年里，由于它们在人类和动物消费(consumption)中的应用，叶黄素受到持续不断的研究。在家禽产业中，蛋黄(egg yolk)的颜色，和肉鸡皮肤(broilers skin)的颜色，是与质量及消费者偏爱相关的一个重要因素。正是因为这个缘故，一直在努力提出家禽配方饲料(poultry formulations)，包括更好的着色试剂(pigmenting agents)，其中它们的物理和化学特性允许更好的吸收，并由此提供最理想的色素形成(pigmentation)，同时成本更低。

万寿菊(marigold)中的叶黄素主要是和软脂酸、硬脂酸和肉豆蔻酸(myristic acid)以及其它次要的酸酯化的(Alam et al.(1968)Lipids 3(2)：183-184)。比起游离黄体素(free lutein)的结晶形态，产蛋母鸡(egg layinghens)能更好地利用黄体素酯(lutein esters)(Philip et al.(1976)J.Food Sci.41：23-25)，表明，这可能是因为酯(esters)在脂类(lipids)中的更好的溶解性。在来源于红辣椒的辣椒红(capsanthin)的吸收中，也报道有相似的结果(Hamilton et al.(1990)，Poult.Sci 69：462-470)。业已发现，与酯的形式相比，游离黄体素可以更好地被肉鸡(broilers)吸收(Fletcher etal.(1986)Poult.Sci.65：1708-1714)。Tyczkowski和Hamilton(1986)证明，在肉鸡血清(blood serum)中，黄体素(lutein)被发现是游离态(free)的，经过酶的转化作用后，它以酯的形式被沉积在皮肤中。在玉米黄素(zeaxanthin)的酯化形态(esterified form)和游离形态(free form)之间产生的极性相互作用，以及它们的流变学后果(rheological consequences)中，观察到了区别(Zsako，et al.(1987)Rev.Roum.Chim.32：739-748)。形成类胡萝卜素酯(carotenoid ester)的脂肪酸的碳链越短，空间位阻就越小而极性越大。考虑到一些类胡萝卜素(carotenoids)的相对极性，烯丙基羟基比乙酰基高出多达50％的极性，因此使得玉米黄素比黄体素有更大的极性，黄体素也比玉米黄素或者黄体素的乙酰化衍生物(acetylatedderivatives)有更大的极性(Krinsky(1963)An.BioChem.6：293-302)。脂肪酸在肉鸡和产蛋鸡(layers)中的消化性(digestibility)，是和其碳链的长度成反比的(Yoshida，et al.(1970)Agr.Biol.Chem.34(11)：1668-1675)。那些具有较高的生物利用率(bioavailability)的脂肪酸拥有5到12个碳，而那些具有较低生物利用率的脂肪酸拥有少于5个碳(除了乙酸之外)或者多于12个碳。一个相似的关系也适用于酯，这表示：上述脂肪酸的甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和已基的衍生物，可以被肉鸡和产蛋鸡更好地吸收。Tyczkowski和Hamilton的研究表明：家禽饮食中包含的脂类的碳链长度、饱和度和浓度显著地影响黄体素吸收(luteinabsorption)。当脂肪酸是短链和/或不饱和的时候，可以观察到更好的摄入(uptake)。

上述解释是基于基于消化的分子团学说(micellar theory of digestion)和氧化类胡萝卜素(oxycarotenoids)的极性。已经证明，在肉鸡中，相较于它们的自然酯(natural esters)，例如软脂酸酯、硬脂酸酯、肉豆蔻酸酯等，黄体素、玉米黄素和其他类胡萝卜素，在它们的游离形态可以被更好地吸收，这在皮肤的色素形成(skin pigmentation)中有明确的作用。在肉鸡中，来自万寿菊的黄体素在肠吸收之前被水解，并且以这种形式被运输到不同的组织，但是在皮肤中沉积以前，色素(pigment)被再次酯化(Martin Garmendia et al.(1981)Comp.BioChem.Physiol.70a：619-621)。必须要提及的是，与它们相应的水解形式(hydrolyzed form)相比，酯化叶黄素(esterified xanthophylls)，针对于一些不利的物理和化学因素，具有更好的稳定性。Breivik，et al.(WO 03/003848A1)描述，使用虾青素(astaxanthin)的一种二酯来提高养殖鱼(farmed fish)的生长，此二酯是用ω-3脂肪酸和/或短链羧酸制备的。

传统上，进行万寿菊的类胡萝卜素(marigold carotenoids)的酯化是为了分析目的，它是这样实现的：在吡啶存在的情况下，用类胡萝卜素和乙酸酐反应，来得到其乙酰化衍生物或者部分乙酰化衍生物(Eugster(1995)Carotenoids：Vol.1A，G.Britton，ed.Page 74，Birkhauser；Molnar(2002)Helv.Chim.Acta 85：2349)。

Bernhard，et al.(U.S.4,883,887)开发了一些中间体，用于合成相同的类胡萝卜素，其中，提到它们的单和二乙酰化衍生物，用于在非常低的温度下使用在该乙酸酐方法中。

Torres Cardona et al.(U.S.5,523,494)描述了一种方法，用于万寿菊叶黄素(marigold xanthophylls)的酯化，其中使用乙酸酐或者丙酸酐，获得类胡萝卜素相应的乙酸酯或者丙酸酯。反应介质中水的出现会导致反应难于控制，原因是由于酸酐的剧烈反应。这种情况会促使色素强烈降解(intensive degradation)，积累(accumulation)乙酸或者丙酸和它们各自的盐。

其他人也公开了用于类胡萝卜素酯化的方法，其中使用需要被结合到链上的脂肪酸的氯化物。没有公开过基于商业目的的方法，其中，乙酸酐或者酸的氯化物还没有被以某种或者另外的方式用于万寿菊叶黄素的酯化方法中。

发明概述

在一个实施方案中，公开了一个用于叶黄素酯化的方法，它包括以下步骤：

在催化剂存在的情况下，用一种包含叶黄素的提取物和一种羧酸反应，其中羧酸的碳链长度在1到12之间；和

连续移除反应中产生的水，以促进向叶黄素酯(xanthophyll esters)的转变；和

收集叶黄素酯产物。

在一个优选实施方案中，在酯化前，提取物中的叶黄素被皂化或是被异构化。在一些实施方案中，提取物中的叶黄素在先前的步骤中被皂化并异构化。在一个优选实施方案中，提取物是用从下面组中选择的原料(substrate)来制备的，包括：万寿菊花、红辣椒、苜蓿(alfalfa)、黄玉米(yellow corn)、玉米麸质(corn gluten)、海藻(algae)和它们所提炼的色素。在一个实施方案中，叶黄素包括羟基类胡萝卜素(hydroxycarotenoids)。

在本发明的一个优选实施方案中，原料是万寿菊花，类胡萝卜素包括黄体素、玉米黄素和β-隐黄素(beta-cryptoxanthin)。在本发明的另外一个优选实施方案中，原料是红辣椒，类胡萝卜素包括辣椒红、辣椒玉红素(capsorubin)、玉米黄素和黄体素。

1到12的碳链是饱和的或者不饱和的。羧酸是属于合成来源(synthetic origin)或者自然来源(natural origin)的。“合成来源”意思是来自一个人工源(artificial source)，例如化学合成。“自然来源”意思是有一个自然源(natural source)，例如植物或者动物源。属于自然来源的羧酸，包括但是不限于那些从植物脂肪(fats)和油(oils)中发现的。在一个更加优选的实施方案中，碳链长度在5到12之间。

在一个实施方案中，催化剂是无机酸(mineral acid)，例如硫酸、磷酸、盐酸、氢溴酸、硝酸、类似的酸及其混合物。在一个可替换的实施方案中，催化剂是有机酸，例如对甲苯磺酸、乙基(代)硫酸、乙基(代)二硫酸、苯基(代)硫酸、十二烷磺酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟化硼和吡啶盐。在另外一个实施方案中，催化剂是金属氯化物，包括但是不限于氯化锌、氯化亚锡、氯化铝、类似的金属盐及其混合物。在一个优选实施方案中，催化剂的使用量是：按重量计算，相对于总反应混合物的0.001到0.1份。

在本发明的一个实施方案中，使用了少量的极性溶剂，按重量计算，在相对于原料的0.001到0.1份的范围内。在一个优选实施方案中，极性溶剂是从下面的组中选择的，包括酮、氯化烃、胺、二甲亚砜、二氧杂环己烷和四氢呋喃。然而，在酯化过程中能提高质量传递(masstransference)，并且因此加速反应的任何溶剂都可以采用。

在本发明的一个实施方案中，按重量计算，对于每份类胡萝卜素，羧酸的使用量是按0.1到5份的比率。在本发明的一个更加优选的实施方案中，按重量计算，对于每份类胡萝卜素，羧酸的使用量是按0.3到2份的比率。在一个优选实施方案中，反应发生的温度在大约25℃和140℃之间。在一个更加优选的实施方案中，反应发生的温度在大约50℃和110℃之间。在本发明的一个实施方案中，反应发生在大气压下。在一个替换的实施方案中，反应发生在1到25英寸Hg(3386Pa到84646Pa)的真空下。在一个实施方案中，反应可以发生在惰性气体的蒸汽下。在一个优选实施方案中，惰性气体是从下面组中选择的，包括氮气、二氧化碳或它们的混合物。在一个优选实施方案中，反应时间在大约30分钟(min)到18小时(hr)之间。在一个更加优选的实施方案中，反应时间在大约2到12小时(hrs)之间。

在本发明的一个实施方案中，酯化叶黄素包括单酯化衍生物、二酯化衍生物及其混合物。通过和羧酸的反应，可以获得任何比例的这些衍生物，羧酸可以是饱和的或者不饱和的，具有1到12个碳原子的碳链。在一个优选实施方案中，酯化和所采用的羧酸选择性地(selectively)相关，而且被反应条件所控制。换言之，叶黄素酯产物的生物利用率与所采用的羧酸选择性地相关。在一个优选实施方案中，反应产生的水被不断地而且选择性地从反应进程中移除。在一个优选实施方案中，取得了大于90％的单酯化叶黄素的转化率。在一个可替换的优选实施方案中，取得了大于90％的二酯化叶黄素的转化率。

更进一步地，从下面对优选实施方案的具体描写中，本发明的特征和优势将会变得明显。

具体实施方式

本发明描述了一种方法，它用于叶黄素的酯化，所述叶黄素是在万寿菊花(Tagetes erecta L)和红辣椒(Capsicum annum L)的皂化和/或异构化提取物中存在的。术语“叶黄素”包括，在植物叶子、蛋黄和人类血浆中发现的、若干黄色辅助色素(yellow accessory pigment)的任何一种。这些色素是类胡萝卜素的氧衍生物(oxygen derivatives)。更概括的术语“类胡萝卜素”指的是，典型地在植物和一些真菌中发现的、作为辅助色素的、一组红色、橙色、紫色或者黄色色素。在本申请中，术语“叶黄素”和“类胡萝卜素”，在某种程度上，是可互换地使用的。所公开的方法采用C-1到C-12系的羧酸和它们各自的金属盐，同时存在过量的同种酸，这种酸也作为溶剂发挥作用。还包括催化剂，它可以是无机酸，例如硫酸、盐酸，或者有机酸，例如对甲苯磺酸、三氟化硼和吡啶盐，或者任何金属氯化物，例如氯化锌、氯化锡、氯化铝或其他，而且也可以是上述催化剂的混合物。

采用这种方式酯化的类胡萝卜素，对肉鸡皮肤和蛋黄的色素形成是有用的，而且也可以被用于其它动物饲料或者用于人类消费。它们也可以作为水产业中的免疫促进剂(immunostimulants)和着色试剂，主要用于一些甲壳动物(crustaceans)和鲑科鱼(salmonoids)。它们也有营养学应用(nutra ceutical application)，在人体中作为抗氧化剂，以及在预防和治疗与年龄相关的黄斑变性(macular degeneration)、一些癌症以及血管和心脏的问题。这些类胡萝卜也可能是中间体化合物(intermediarycompounds)，用于其他类胡萝卜素的化学合成。

任何含有叶黄素的物质都可以被用在所公开的方法中。然而，在一个优选实施方案中，实施这个方法的原料是，皂化的万寿菊和红辣椒提取物，来自相同源的游离黄体素或者玉米黄素，以及，带有中或高含量(level)玉米黄素的、皂化并异构化的提取物，它是依据Rodríguez(U.S.5,973,211)、Torres-Cardona et al.(U.S.5,523,494)、Sanroma et al.(U.S.5,998,678)、Bernhard et al.(U.S.4,883,887)所描述的方法制备的，或者上述物质的混合物。

万寿菊和红辣椒的皂化提取物(saponified extracts)通常是在高碱性状态下的，带有过量的氢氧化钠或者氢氧化钾。使用这些材料，制备了每公斤含有从5到20克的叶黄素的含水混合物(aqueous mixtures)。随后，在25到90℃之间的温度下，使用5到25％的乙酸溶液，或者是将要用于酯化反应的酸的稀释溶液，把混合物中和到pH值在2到5之间。把含油残留物(oily residue)从水相中分离，而且这种含酸的水可以在再次的反应中循环使用。剩下的含油残留物主要包含来自提取物的天然脂肪酸和所关心的叶黄素。随后，此部分被送入一个蒸发步骤中，使用真空来移除水分。残留物仍然渗透着羧酸及其钠或钾盐。然后，每份提取物加入在0.1到5份的羧酸，而且相对于总混合物加入0.001到0.1份的催化剂。可选择地，也可使用极性或者微极性(slightly polar)溶剂，例如酮、胺、卤代烃、二甲亚砜、二氧杂环己环、或其它溶剂，反应物可以溶解在这种溶剂中，并且不和它反应，每总体积中加入0.001到0.1份溶剂。这些溶剂的目的是造成一个最小化交界面(minimal interface)，在其中的质量传递(mass transfers)的效率更高，反应时间被缩短。

反应发生在25到150℃之间，而且优选地是在50到100℃之间，并带有适度搅拌(moderate agitation)，以及连续地蒸馏出反应进行中所产生的水。反应可以发生在大气压力下，但是优选地是在轻微减压的条件下，使用在1到25英寸汞柱(Hg)的真空。取决于所选择的操作条件，反应时间可以在30分钟(min)到18小时之间波动，但是优选地是在2到12小时之间。

只有当反应平衡向右移动的时候，所描述的酯化过程才是可能的。这可以通过连续移除反应产物之一予以促进，它们是酯或者水；或者通过保持反应物之一过量予以促进，它们是类胡萝卜素或者羧酸。羧酸的链越短，位阻越小，而因此可以提高其和醇的反应速度(Groggins(1958)Unit Processes in Organic Synthesis，p.698，McGaw-Hill Publishers)。这样，由于其在所描述的反应条件下的反应性很低，来自残留在提取物中的色素中的C-18脂肪酸，就保持在它们的游离形态。下面是反应顺序：

胡萝卜醇(Carotenols)的酯化

R’-OH胡萝卜醇

R-COOH羧酸

H+酸性催化剂

在反应中，通过蒸馏出作为酯化反应产物之一而形成的水，反应条件被保持在连续移除水的条件下。此操作使氧化类胡萝卜素到酯的转化成为可能。申请人所使用的是一种典型的酯化反应，它被选择性地修改用以酯化叶黄素，采用一个交界面，它在质量传递上产生了显著的提高，并且因而提供一个可以接受的反应速度，以便保存类胡萝卜素的完全性(integrity)。

反应的过程是这样被监控的：采用官方分析化学家协会(Associationof Official Analytical Chemists，AOAC)的用于叶黄素分析的官方方法，利用高效液相色谱法(HPLC)和红外光谱法进行检测。当酯化完成的时候，从反应混合物中移除剩余的酸，然后合成的油类(oil)就可以被配制，根据它将被用于诸如水产业、家禽消费或人类消费进行配制。

应该被理解的是，在不背离本发明的精神的前提下，本领域中的技术人员可以进行许多不同的变更。因此，应该清楚地理解的是，本发明的各种类型仅仅是说明性的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

实施例1

100克皂化的万寿菊提取物(marigold extract)，在适度搅拌下被加热到90℃，其中每千克提取物中含有55克叶黄素，其中，色素的85％是黄体素，6％是玉米黄素。然后，加入12％的乙酸水溶液，使得混合物的最终pH值在3到4之间。经过大于15分钟的混合，停止搅拌器，然后得到一个两相分层(two phase separation)。水相被滗析(decanted)。剩余的油相被保持在90℃，在9英寸汞柱(Hg)的真空下移除过量的水，直到获得小于3％的湿度(moisture)。在这个脱水步骤中，加入0.1％的乙氧基喹作为抗氧化剂。干燥之后，在反应中加入50克乙酸和4克对甲苯磺酸，然后反应继续8个小时，并伴有连续的水蒸馏。在反应结束时，通过官方分析化学家协会(AOAC)的方法学(methodology)检测，得到93％的二乙酸酯(diacetates)、4％单乙酸酯(monoacetates)和2％二羟基色素(dihydroxypigments)。

实施例2

150克皂化的红辣椒含油树脂(red peper oleoresin)和226克水被混合到均匀分布，并保持温度在70℃到75℃之间，红辣椒含油树脂含有的总类胡萝卜素(total carotenoids)是37.6克/公斤，在其中，37％是辣椒红、1％是辣椒玉红素，以及12％其它红色色素(red pigments)，和大约50％的黄色色素(yellow pigments)，在其中，6％是玉米黄素，20％是不可皂化的(unsaponifiable)胡萝卜素(carotenes)。然后加入50克乙酸。达到pH值为4.5，并且形成了一个两相体系。底部的水层被滗析，然后再加入另外75克乙酸。在70到75℃下，用真空蒸馏(20英寸Hg)移除残留的水，直到达到小于4％的湿度。然后，在100℃下，加入溶解在7克乙酸中的10克对甲苯磺酸进行反应。

使用低度真空(slight vacuum)(0到2英寸Hg)，蒸馏出反应中产生的水。在这种条件下10小时之后，反应物被冷却到45℃，然后用150ml水清洗两次，来移除过量的酸和催化剂。在最终产物中的色素含有70％二乙酸酯和10％单乙酸酯。

实施例3

300克万寿菊提取物，它是使用Rodriquez报道的方法(美国5,973,211号专利，此专利被完全引用在此作为参考)皂化并异构化的，而且其中总叶黄素(total xanthophylls)的含量是每公斤提取物含有45克。它被用作起始材料。在叶黄素含量中，65％是玉米黄素，25％是黄体素。伴随适度搅拌，提取物被分散在300克的25％乙酸溶液中，温度被调整到80℃。然后在反应中加入另外300克25％的乙酸溶液，然后达到pH值大约为4。混合物被允许放置5分钟，此时间足够分离出水相。然后，在剩余的油类中加入0.1％乙氧基喹，在80℃以及25英寸Hg的真空下干燥，直到达到97％的固体。此操作之后，在反应中加入100克乙酸和10克氯化锌，然后反应继续12个小时，同时在大气压下蒸馏所产生的水。所得的产物含有91％的二乙酸酯、6％的单乙酸酯和3％的二羟基类胡萝卜素(dihydroxycarotenoids)。

实施例4

使用Rodríguez所描述的方法(U.S.5,973,211)皂化和异构化万寿菊提取物，此万寿菊提取物重量为300克，其中含有的总叶黄素为每公斤47克。45％是玉米黄素、40％是黄体素并且10％是β-隐黄素。通过适度搅拌，把上述物质和200克水混合，而且温度被调整到80℃。然后，使用20％的甲酸水溶液，把混合物的pH值调整到3和4之间。通过滗析(decantation)，分离出所出现的水相。合成的油类含有所关心的色素和残留的甲酸及水分。油类随后进入一个真空干燥过程，直到得到96％的总固体量(total solids)。然后回到大气条件下，加入80克甲酸，在90℃继续反应。在为期6小时的反应过程中，另外加入50克甲酸，并且反应产生的水和甲酸一起共沸地蒸馏。通过共沸蒸馏回收酸，以供再利用。在反应结束的时候，通过水洗把残留的酸完全移除。所制造的产物含有如下色素分布：85％二甲酸酯(diformates)、11％单甲酸酯(monoformates)和4％二羟基类胡萝卜素。

实施例5

50克皂化的万寿菊提取物被分散在50克水中，温度被调节到75℃，万寿菊提取物中含有高含量(high level)的叶绿素衍生物(chlorophyllderivatives)，而且每公斤的总叶黄素含量为60克，其中86％是黄体素，6％是玉米黄素。然后使用25％的丙酸水溶液，把混合物的pH值调节到4。静置此物质(mass)，直到发生两相分层，并从中滗析出水相。然后，向含油提取物(oily extract)中加入0.15％乙氧基喹，并在90℃和25英寸Hg的真空下干燥，直到获得多于95％的固体。在反应中加入50克丙酸和5克磺酸。反应进行中，把温度设定在90℃，并且控制压力以便于蒸馏出反应过程中产生的水。在8小时的反应时间内，加入另外50克丙酸。在反应结束的时候，用总量为150克的水洗掉剩余的酸，并且通过共沸蒸馏回收丙酸以供以后使用。所得的产物由以下组成：92％二丙酸酯(dipropionates)、4％单丙酸酯(monopropionates)和4％二羟基色素。

实施例6

在温度被设定为80℃的时候，通过适度搅拌，把300克万寿菊的提取物和300克水混合，其中万寿菊提取物是使用Rodríguez所描述的方法(U.S.5,973,211)皂化和异构化的。每公斤的这种提取物含有45克的总叶黄素，其中92％是玉米黄素，5％是β-隐黄素。随后，使用10％的丁酸水溶液，把pH值调节至3到4之间。停止搅拌后，混合物被允许分层成两相，然后滗析水相。使用减压蒸馏把油相干燥到多于95％的固体。然后在反应中加入150克丁酸、10克对甲苯磺酸和10克氯化亚锡，而且温度被设定到90℃，同时施加足够的真空，来持续地移除反应中产生的水。在这些条件下的反应时间是8小时，在最终产物中，有91％二丁酸酯(dibutyrates)、6％单丁酸酯(monobutyrates)和3％二羟基类胡萝卜素。

实施例7

伴随着轻轻搅拌，100克皂化的万寿菊提取物被分散在100克水中，万寿菊提取物中的总叶黄素为60克，在其中，86％是黄体素，6％是玉米黄素。温度被升高到80℃。然后，使用20％乙酸水溶液调节pH值到4和5之间。然后形成了一个双层体系，其中较低部分的水溶液被分离并被除去。剩余的油类被真空干燥(vacuum dried)，直到获得大于96％的总固体量。然后在反应中加入75克乙酸、7克对甲苯磺酸和3克二甲亚砜。温度被固定在100℃，然后可以自由地蒸馏出反应中产生的水。6小时之后，反应混合物被冷却到45℃，然后用水清洗残余酸、催化剂和溶剂。获得的产物有92％二乙酸酯、4％单乙酸酯和4％二羟基类胡萝卜素。

实施例8

将实施例3中获得的产物合并到一个预混合物中，以便制成一种粉末，其中每公斤粉末中有10克总叶黄素。在预混合中，包括：硅石(silica)和麸皮(wheat bran)作为主要载体，以及乙氧喹(ethoxyquin)和丁基化羟基苯甲醚(butylated hydroxyanisole)作为抗氧化剂。

在一个实验农场中，选择100只Dekalb种(Dekalb breed)的产蛋母鸡(egg-laying hens)并称之为“实验组(Experimental Group)”。另外一组的100只母鸡被称为“对照组(Control Group)”。所有母鸡都是50周的年龄，而且同等处理，包括同样的饲料配方(formulation)，只有色素源(pigmentsource)不同。对于“实验组”，在日常饮食中包括12ppm、根据实施例3的描述所制备的色素。对于“对照组”，使用一种典型的着色配方饲料(pigmenting formulation)，具有以下组成：8.4ppm的皂化万寿菊叶黄素(saponified marigold xanthophylls)加上4.2ppm皂化红辣椒叶黄素(saponified red pepper xanthophylls)。在六个连续的星期中，使用MinoltaCR-300反射度比色计(reflectance colorimeter)，每周测量两组中的蛋黄色素形成作用。测量中采用实验室规模(Lab scale)的比色计。采用CIELAB方法(K.McLaren in Developments in Food Colours-1，JohnWalford，ed.Applied Science Publishers LTD，London)对表面颜色进行定量测定。在“对照组”中，L^*值高出多达10％。与对照组比较起来，在“实验组”中，b^*值高出大约10％，而且正如所料，在“实验组”中，a^*值的结果也高出3到4倍。通过蛋黄萃取和分光光度测定法(spectrophotometricdetermination)对总叶黄素进行测量，在“对照组”中检测到15到20ppm，而在“实验组”中检测到40到50ppm。

实施例9

使用从实施例6中获得的产物，重复实施例8中描述的现场试验(fieldtest)。对于“对照组”和“实验组”中的蛋黄内的色素沉积而言，总叶黄素的测定量显示出相似的结果。无论是L^*还是b^*值，在“实验组”中都高出大约10％，而检测的a^*值高出1到2倍。实施例8和9的结果显示，对比一种包含皂化叶黄素的典型着色组合物(pigmentingcomposition)，本发明的酯化叶黄素可以被更好地消化和吸收。

Claims

1.一种酯化叶黄素的方法，其中所述叶黄素主要由黄体素和/或玉米黄素组成，所述方法包括：

——在催化剂存在的条件下，用一种含有叶黄素的提取物和一种羧酸反应，羧酸的碳链长度在1到12之间，所述提取物是从选自以下组中的原料制备的：万寿菊花、红辣椒、苜蓿、黄玉米、玉米麸质、海藻和它们精炼的色素；和

——连续地移除反应中产生的水，来推动到叶黄素酯的转变；和

——收集叶黄素酯产物。

2.权利要求1所述的方法，其中所述叶黄素和一种羧酸反应，所述羧酸具有5到12的碳链长度。

3.权利要求1所述的方法，其中所述1到12个碳原子的碳链中的至少一个是饱和的。

4.权利要求1所述的方法，其中所述1到12个碳原子的碳链中的至少一个是不饱和的。

5.权利要求1所述的方法，其中所述羧酸是合成来源。

6.权利要求1所述的方法，其中所述羧酸是自然来源。

7.权利要求1所述的方法，其中所述催化剂是无机酸，选自由下列物质组成的组：硫酸、磷酸、盐酸、氢溴酸、硝酸和它们的混合物。

8.权利要求1中所述的方法，其中所述催化剂是有机酸，选自由下列物质组成的组：对甲苯磺酸、乙基硫酸、乙基二硫酸、苯基硫酸、十二烷硫酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟化硼和吡啶盐。

9.权利要求1所述的方法，其中所述催化剂是金属氯化物，选自由下列物质组成的组：氯化锌、氯化亚锡、氯化铝及其混合物。

10.权利要求1所述方法，其中所述催化剂的使用量，按重量计算，是相对于所述总反应混合物的0.001到0.1份。

11.权利要求1所述的方法，其中使用少量极性溶剂，相对于所述原料，按重量计算，在0.001到0.1份范围内。

12.权利要求11所述的方法，其中所述极性溶剂选自由下列物质组成的组：酮、氯化烃、胺、二甲亚砜、二氧杂环己烷和四氢呋喃。

13.权利要求1所述的方法，其中所述叶黄素包括羟基胡萝卜素。

14.权利要求1所述的方法，其中所述羧酸的使用量，按重量计算，是每份叶黄素的0.1到5份的比率。

15.权利要求14所述的方法，其中所述羧酸的使用量，按重量计算，是每份叶黄素的0.3到2份的比率。

16.权利要求1所述的方法，其中所述反应发生在25℃到140℃之间的温度。

17.权利要求16所述的方法，其中所述反应发生在50℃到110℃之间的温度。

18.权利要求1所述的方法，其中所述反应发生在大气压下。

19.权利要求1所述的方法，其中所述反应发生在3386Pa到84646Pa的真空下。

20.权利要求1所述的方法，其中所述反应能发生在惰性气体的蒸汽下，所述惰性气体选自由下列物质组成的组：氮气、二氧化碳或者它们的混合物。

21.权利要求1所述的方法，其中所述的酯化叶黄素包括：单酯化衍生物、二酯化衍生物及其混合物。

22.权利要求1所述的方法，其中所述反应时间在30分钟到18小时之间。

23.权利要求22所述的方法，其中所述反应时间在2到12小时之间。

24.权利要求1所述的方法，其中所述叶黄素酯产物的生物利用率和所用的羧酸相关。

25.权利要求1所述的方法，其中多于90％的所述叶黄素酯是单酯化叶黄素。

26.权利要求1所述的方法，其中多于90％的所述叶黄素酯是二酯化叶黄素。

27.权利要求1所述的方法，其中所述萃取物中的所述叶黄素在一个先前的步骤中被异构化和/或皂化。

28.一种酯化叶黄素的方法，其中所述叶黄素主要由黄体素和/或玉米黄素和/或β-隐黄素组成，所述方法包括：

——在催化剂存在的条件下，用来自万寿菊花的提取物与碳链长度在1到12之间的羧酸反应；

——收集叶黄素酯产物。

29.一种酯化叶黄素的方法，其中所述叶黄素主要由黄体素和/或玉米黄素和/或辣椒红和/或辣椒玉红素组成，所述方法包括：

——在催化剂存在的条件下，用来自红辣椒的提取物与碳链长度在1到12之间的羧酸反应；

——收集叶黄素酯产物。