水解酯化法製備含1,3-甘油二酯乳脂的方法

2023-07-11 13:43:56

專利名稱：水解酯化法製備含1,3-甘油二酯乳脂的方法
技術領域：
本發明屬於功能性食用乳脂製備技術領域，特別涉及先水解再酯化的方法製備含I, 3-甘油二酯乳脂的方法。
背景技術：
我國第四次全國營養與健康狀況調查表明，中國約有2億人體重超重，6000多萬人患有肥胖症。美國三分之一的成人患肥胖症。在加拿大，一半人口體重超標，患肥胖症人口佔13%，歐洲16國肥胖的患病率為15% 30%。據世界衛生組織預測，到2015年，全球將有7億多成人肥胖。而肥胖與II型糖尿病、心腦血管疾病、某些腫瘤及睡眠呼吸紊亂等疾病有明顯的相關關係，抗肥胖已成為健康飲食與保健食品研究的重要領域。
I,3-甘油二酯(1，3-diacylglycerol, DAG)是油脂的天然成分，由兩分子脂肪酸與甘油酯化得到。多數研究表明1，3-甘油二酯具有改善空腹和餐後血脂水平、減少體脂積聚等功能，並且具有長期食用安全性。1，3-甘油二酯已經通過了美國FDA認證，是「世界公認安全(GRAS) 」的食品，而且口感、色澤、風味與普通甘油三酯(triacylglycerol, TAG)無異。在日本，1，3-甘油二酯烹飪油已通過日本醫學聯盟審核，被政府列為具有降低餐後血脂和減肥的保健功能酯。在美國，1，3-甘油二酯可用於塗抹食品組分、沙拉醬、烘焙食品、休閒小吃等食品中。新鮮牛乳中脂肪含量佔3% 4%，其中甘油三酯佔98%以上。過量攝入動物源性甘油三酯具有引發高血壓、動脈粥樣硬化等疾病的風險，這在一定程度上限制了牛奶的消費。有效地將牛乳脂肪中甘油三酯轉化成具有營養保健功能的1，3-甘油二酯，既具有改善乳脂營養，又具有開發新型功能乳脂的意義。常見的甘油三酯改性方法基本上都是化學法，存在能耗大、反應條件苛刻，且產品色澤和風味差，限制了其在食品領域的應用。生物酶法因反應較溫和、環境友好、選擇性較高、產品色澤和風味較好成為食用油脂改性技術的研究重點。現有專利技術「無溶劑體系全酶法製備含1，3-甘油二酯乳脂的方法」(專利申請號2010105079365)中所使用的方法是一步全酶法，可獲得1，3-甘油二酯含量在31%以上的乳脂。

發明內容
為了提高目標產物含量，本發明採用水解酯化法製備含1，3-甘油二酯乳脂的工藝技術路線，先水解牛乳中的脂肪獲得脂肪酸，再將脂肪酸與甘油發生酯化反應生成1，3-甘油二酯，使乳脂中1，3-甘油二酯乳脂含量達到39%以上。為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案
水解酯化法製備含1，3-甘油二酯乳脂的操作步驟如下
(1)取新鮮牛奶，在轉速50001'/111；[11條件下離心分離30min,取上層金黃色清亮油狀液體，即為乳脂；
(2)在乳脂中加入基於乳脂質量25% 35%的去尚子水和基於乳脂質量O.4% O. 6%的脂肪水解酶，在45°C 55°C恆溫氣浴中攪拌水解反應12h 16h ;將水解產物在轉速5000r/min條件下離心分離30min，取上層的脂肪酸；
(3)按摩爾比為3:1 1.5:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入基於脂肪酸質量2% 4%的1，3-特異性脂肪酶，在溫度50°C 60°C條件下震蕩反應IOh 16h ;將反應液在轉速10000r/min條件下離心分離lOmin，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到富含1，3-甘油二酯的乳脂，乳脂中1，3-甘油二酯的含量達到39%以上。步驟(2)中所述脂肪水解酶在pH值7. O、溫度37°C條件下的酶活性為1200 1300
U/g。步驟(3)中所述1，3-特異性脂肪酶在pH值6. 8、溫度37°C條件下的酶活性為500 600 U/g ο 本發明採用了全新的酶解工藝，先用酶水解乳脂獲得脂肪酸，再經sn-1，3位固定化脂肪酶(商業用酶)酯化獲得1，3-甘油二酯乳脂，新工藝技術可使乳脂中1，3-甘油二酯的含量從31%提高到39%以上。本發明具有顯著的工藝創新和目標產物大幅度提高的意義。本發明與現有技術相比具有如下的優點及有益效果
(1)本發明產物中1，3-甘油二酯的含量可達39%以上。本發明製備條件溫和，耗能小，獲得的含1，3-甘油二酯的乳脂產品在常溫下成金黃色固態，色澤鮮豔，有淡淡的香氣，口感潤滑；
(2)本發明有效地將牛乳中的甘油三酯轉化為1，3-甘油二酯，改善了牛乳的保健功能，使牛乳更適宜於肥胖、高血糖等特殊人群食用；
(3)本發明的製備方法中，除少量添加去離子水、甘油、酶外，未添加其他有毒有害溶齊IJ，反應過程包括酶解和酶法酯化，沒有有毒有害物質產生，所得產物包括可以安全食用的甘油三酯、甘油二酯、單甘脂、脂肪酸，保證了產品的食用安全性和環境友好性；
(4)本發明獲得的含1，3-甘油二酯的乳脂產品可改善餐後血脂水平、減少體脂積聚。本產品可用於冰激凌、速溶飲品、焙烤食品等多種食品中，也可在醫藥、化妝品及化工中應用。
具體實施例方式下面結合具體的實例，對本發明做進一步地說明。實施例I :
水解酯化法製備含1，3-甘油二酯乳脂的方法包括以下操作步驟
(1)取新鮮牛奶，在轉速50001'/111；[11條件下離心分離30min,取上層金黃色清亮油狀液體，即為乳脂；
(2)在乳脂中加入基於乳脂質量30%的去離子水和基於乳脂質量O.5%的脂肪水解酶，在50°C恆溫氣浴中攪拌水解反應14h;取水解產物，在轉速5000 r/min條件下離心分離30min,取上層脂肪酸；
(3)按摩爾比為2.3:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入2. 5%基於脂肪酸質量的1，3-特異性脂肪酶，在55°C反應釜中震蕩反應12. 5h ;取反應液，在轉速10000r/min條件下離心分離lOmin，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到富含1，3-甘油二酯的乳脂；乳脂中1，3-甘油二酯的含量為40. 16%。
實施例2:
步驟(I)、(2)同實施例I ;
步驟(3):按摩爾比為1.8:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入2. 8%基於脂肪酸質量的1，3-特異性脂肪酶，在58°C反應釜中震蕩反應14h ;取反應液，在轉速10000r/min條件下離心分離lOmin，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到富含1，3-甘油二酯的乳脂；乳脂中1，3-甘油二酯的含量為39. 03%。實施例3:
步驟(I)、(2)同實施例I ; 步驟(3):按摩爾比為2:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入3%基於脂肪酸質量的1，3-特異性脂肪酶；在50°C反應釜中震蕩反應12h ;取反應液，在轉速10000r/min條件下離心分離lOmin，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到富含1，3-甘油二酯的乳脂；乳脂中1，3-甘油二酯的含量為39. 34%。實施例4:
步驟(I)、(2)同實施例I ;
步驟(3):按摩爾比為2. 5:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入3. 3%基於脂肪酸質量的1，3-特異性脂肪酶；在531反應釜中震蕩反應13h ;取反應液，在轉速10000r/min條件下離心分離lOmin，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到富含1，3-甘油二酯的乳脂；乳脂中1，3-甘油二酯的含量為41. 73%。
權利要求
1.水解酯化法製備含1，3-甘油二酯乳脂的方法，其特徵在於包括以下操作步驟 (1)取新鮮牛奶，在轉速50001'/111；[11條件下離心分離30min,取上層金黃色清亮油狀液體，即為乳脂； (2)在乳脂中加入基於乳脂質量25% 35%的去尚子水和基於乳脂質量O.4% O. 6%的脂肪水解酶，在45°C 55°C恆溫氣浴中攪拌水解反應12h 16h ;將水解產物，在轉速5000 r/min條件下離心分離30min,取上層的脂肪酸； (3)按摩爾比為3:1 1 .5:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入基於脂肪酸質量2% 4%的1，3-特異性脂肪酶，在溫度50°C 60°C條件下震蕩反應IOh 16h ;將反應液在轉速10000r/min條件下離心分離lOmin，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到富含1，3-甘油二酯的乳脂，乳脂中1，3-甘油二酯的含量達到39%以上。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於步驟(2)中所述脂肪水解酶在pH值7.O、溫度37°C條件下的酶活性為1200 1300 U/g。
3.如權利要求I所述的方法，其特徵在於步驟(3衝所述1，3-特異性脂肪酶在pH值.6.8、溫度37°C條件下的酶活性為500 600 U/g。
全文摘要
本發明涉及水解酯化法製備含1,3-甘油二酯乳脂的方法，該方法包括以下步驟(1)取新鮮牛奶，在常溫條件下，離心分離，取上層金黃色清亮油狀液體，即為乳脂；(2)將乳脂置於容器中，加入基於乳脂質量25%～35%的去離子水，基於乳脂質量0.4%～0.6%的脂肪水解酶，在恆溫氣浴中攪拌，水解反應；水解產物離心分離，取上層脂肪酸；(3)按3:1～1.5:1摩爾比向脂肪酸中加入甘油，混合，再按脂肪酸質量2%～4%的比例加入1,3-特異性脂肪酶，置於反應釜中，震蕩反應；取反應液離心分離，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到1,3-甘油二酯含量在39%以上的功能乳脂。
文檔編號C12P7/64GK102965405SQ20121048006
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者王志耕, 周強, 梅林 , 薛秀恆, 楊彬 申請人:安徽農業大學