核心提示：黄志良，何璧如，莫弛 华南农业大学食品学院，广东广州510642 氧化作用和微生物生长繁殖是引起食品腐败变质的主要原因，实际生产中常使用抗氧化剂、防腐剂来防止食品腐败变质、延长贮藏期。研究开发新型的防
黄志良，何璧如，莫弛 华南农业大学食品学院，广东广州510642
氧化作用和微生物生长繁殖是引起食品腐败变质的 主要原因，实际生产中常使用抗氧化剂、防腐剂来防 止食品腐败变质、延长贮藏期。研究开发新型的防腐、 抗氧化剂一直是食品与化工行业的热点问题。目前所使 用的抗菌、抗氧化添加剂一般功能单一，合成或寻找 同时具有抗菌、抗氧化作用的多功能添加剂有重要的研 究价值和广阔的应用前景，是一个新的研究方向[lj。本 研究拟利用苯甲酸的抗菌基团和抗坏血酸的抗氧化基 团，采用酷化反应将两种基团结合到同一分子上，合 成具有抗菌、抗氧化作用的多功能L月亢坏血酸苯甲酸酷 帆B)，并对其性能进行研究。目前还未检索到这方面 的研究报道。本研究可为新型、多功能食品添加剂的 开发提供依据。
1材料与方法
11实验材料
L-抗坏血酸、苯甲酸、乙醇、乙睛、甲醇、醋 酸按、特丁基对苯二酚(T BHQ)、三氯甲烷、碘化钾、 氯化钠，以上试剂均为分析纯，可溶性淀粉、蛋白膝、 葡萄糖、牛肉膏，以上为生化试剂。鲜榨花生油购于 农贸市场。大肠杆菌旧S。heri。hiacoli)由华南农业大学微 生物教研室提供。
12主要仪器
WGZ-2001光电浊度计、恒温水浴锅、恒温培养 箱、恒温水浴摇床、FAZ 004分析天平、TST4000系列 高效液相色谱仪、BrukerDRX---4 00核磁共振仪。 13合成方法
采用直接酷化法圈。在25腼l平底烧瓶中，加入共 4oml溶剂和催化剂，置于磁力搅拌器上，在搅拌下缓 慢加入0.06mol抗坏血酸，待抗坏血酸溶解后，再缓慢加入0.05m01苯甲酸，在20~~25℃(二的室温下反应12~~ 14h，将碎冰加入反应液中至2OOml，过滤，可得白色 沉淀，将此沉淀物在60%乙醇溶液中重结晶，结晶物 常温真空干燥，得到产物。预计反应路线如下。
14产物结构分析方法
141高效液相色谱分析条件
P400O泵，AS300O自动进样器，〔N600OL二极管阵 列检测器，PHEoMLX BDSC、柱(5molm 1 50*2. 1mm。）
流动相1 25mol〕1趣猎酸按含0.早酒昔酸)水溶液:甲 醇为6氏400
流动相2 25mol〕1趣猎酸按含0.早酒昔酸)水溶液:乙 睛在2腼in内由8氏20梯度变化为4氏600
流动相流速:0.3ml/min
进样量:2μl。
142核磁共振分析条件
分别采用氖代甲醇、氖代丙醇为溶剂，测定产物 的’H核磁共振IN州旧)谱。
15抗氧化作用测定
通过测定油脂的过氧化值IR一对)来评定产物的抗氧化 作用。取三个10腼l的三角瓶，各加入鲜榨花生油50& 用少量无水乙醇将L月亢坏血酸苯甲酸酷溶解，再将其加 到花生油中，使油样中L一抗坏血酸苯甲酸酷的浓度为 200mg/kg。用同样的方法加TBHQ于油样中，使其浓 度为200mg/kg同时准备一个不添加任何抗氧化剂的空 白对照油样。将三角瓶置于恒温培养箱中，温度控制 在60士1℃，使空气流通。每隔sd测定一次油样的过 氧化值，共测定5次。
油脂过氧化值的测定方法采用碘量法。
16抗菌作用测定
采用光电比浊法冈。将已活化的处于稳定生长期的 菌种lml接种至1 0 0 Oml培养基中，然后分装到三角瓶 中，每瓶IOOml，加入供试防腐剂至所需浓度，置于 37℃恒温摇床中培养，设一无添加防腐剂的空白对照 组。按一定时间间隔取出菌液，测定其浊度。按下式 计算接种后t小时的抑菌率IR
△At，c和△At，盼别是对照和处理样品在t小时的 浊度值与接种时(t=O)浊度值的差。
2结果与讨论
21合成产物性质与结构证实
常温下，产物为白色鳞片状、有金属光泽的晶 体。用毛细管法测定其熔点，当温度大于100℃时，产 物开始分解，无固定熔点。
用两种不同的液相色谱条件对产物进行分析，均只 能检测到一个色谱峰，未见杂质峰，可认为产物具有 理想的纯度。流动相组成为25mmol/1酒昔酸按含0.早酒昔 酸)水溶液:甲醇=60：40时，产物的液相色谱图见图1。产 物的紫外吸收光谱和核磁共振谱数据见图2和表1。
将产物的HN州旧谱数据与苯甲酸和抗坏血酸的’H NMR谱数据相对比，可知产物由一分子苯甲酸与一分 子抗坏血酸反应而得。苯甲酸梭基上氢的位移峰消失， 反应后，抗坏血酸基团6位碳上氢的化学位移值发生较 大变化，而其余氢的化学位移值变化不大，因此，可 认为是苯甲酸的梭基与抗坏血酸的6位经基反应，形成 了酷键。产物的结构和不同化学环境中氢原子的化学位 移值归属如下:
在本实验条件下，苯甲酸是与抗坏血酸的6位经基 反应形成酷，这与预计的反应路线是一致的。抗坏血 酸分子上有4个经基，而能与有机酸进行酷化反应的是 5位或6位经基围。本实验是采用直接酷化法合成抗坏血 酸酷，直接酷化反应是醇经基对梭酸的淡基碳的亲核加 成一消除反应，酉旨化反应的难易与淡基碳的正电性和经 基氧的负电性有关，淡基碳的正电性越强或经基氧的负 电性越强，酉旨化反应越易发生围。作为亲核试剂的抗坏 血酸，其5位和6位经基氧的负电性是不同的。采用 CN以〕/2全略微分重叠)程序对抗坏血酸的结构化学参数 进行计算曰，得到5位和6位经基氧负电性的相对值分 别是-0. 245和-0. 253.可知6位经基氧的负电性更强。 从空间位阻的角度考虑，6位经基的空间位阻比5位小， 6位经基会优先发生酷化反应。
22反应条件与原料比例的选择
本实验采用5、25、45、65℃几种不同温度进行 了多次合成实验，不同温度对反应的影响见表2。
5℃的温度下反应，析出的沉淀物为苯甲酸，得不 到产物，说明在此温度下，抗坏血酸和苯甲酸不会发 生酷化反应。在65℃的温度下，反应完成后，无沉淀 物析出，在此温度下，反应物会分解或形成副产物，} 也得不到目标产物。25℃与45℃相比，反应温度升高， 产率也提高，但产物色泽加深，发生了一定程度的氧 化。因此，可确定适宜的反应温度为25一30℃，温度 过低时，酉旨化反应不能发生;温度过高时，抗坏血酸 稳定性和反应选择性会降低，产物的色泽也加深。
抗坏血酸分子的5位与6位经基相比，6位经基会 优先与苯甲酸发生酷化反应，但在一定条件下，5位经 基也会与苯甲酸反应。为提高反应在5位、6位经基之 间的选择性和产物纯度，减少5位经基被酷化或5、6 位经基同时被酷化的副产物，要使原料中抗坏血酸过量，本实验选择抗坏血酸与苯甲酸的摩尔比为6:5。另 一方面，采用苯甲酸后加的反应物添加次序，放慢苯 甲酸的添加速度，反应过程中快速搅拌，采用较低的 反应温度也可避免5位经基被酷化。通过对产物的纯度 与结构分析，可知这些反应条件下，可保证抗坏血酸 是6位经基被酷化，产物具有理想的纯度。
23产物的抗氧化性能评价
TBHQ是目前油脂中普遍应用的一种抗氧化剂，本 研究同时测定了卜抗坏血酸苯甲酸酯(AB)和TBHQ的抗 氧化性能，将两者作用进行比较，以评定L-抗坏血酸苯甲酸酷抗氧化作用。实验结果见表3。
当油脂的过氧化值达到1.2%时，可认为油脂已发 生了显著的氧化酸败。因此，该值常作为油脂的变败 点。油样的过氧化值越低，则说明添加到其中的成分 抗氧化性能越好囚。由表3可见，空白对照在1卜18己 达到变败点，而TBHQ组和AB组在整个实验期内的过 氧化值都显著小于变败点。说明L月亢坏血酸苯甲酸酷和 TBHQ均有明显的抗氧化作用。在实验的前半阶段，添 加L月亢坏血酸苯甲酸酷的花生油样品过氧化值稍低于添 加TBHQ样品的过氧化值，卜抗坏血酸苯甲酸酷抗氧化 性能与TBHQ相当。1 4d后，添加L一抗坏血酸苯甲酸 酷的样品过氧化值要大于添加TBHQ的样品，可能的原 因是L一抗坏血酸苯甲酸酷抗