專利名稱：無溶劑體系全酶法制備含1,3-甘油二酯乳脂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能性食品添加劑的制備工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無溶劑體系 全酶法制備富含1，3-甘油二酯乳脂的工藝方法。
背景技術(shù)：
肥胖是近20年來全球普遍關(guān)注的影響人類健康的問題之一，由肥胖誘導(dǎo)的II型 糖尿病以及由此引發(fā)的心血管疾病正在快速上升。臨床流行病學(xué)研究表明，腹部、肝 臟、肌肉囤積大量脂肪會(huì)引發(fā)胰島素抵抗(IR)及系列代謝綜合癥?，F(xiàn)有理論認(rèn)為，肥胖 與生活方式有關(guān)，改變生活方式，特別是飲食習(xí)慣，是減肥及改善IR和代謝綜合癥十分 有效的途徑。甘油二酯(diacylglycerol，DAG)是由兩分子脂肪酸與甘油酯化得到的產(chǎn)物，它 是油脂中的天然低濃度組分，屬GRAS (Generally Recognized as Safe)物質(zhì)，食用安全， 且口感、色澤、風(fēng)味與普通甘油三酯(triacylglycerol，TAG)無異。甘油二酯可分為1， 3_甘油二酯和1，2-甘油二酯兩種異構(gòu)體。其中，1，3-甘油二酯是兩分子脂肪酸分別 結(jié)合在甘油的兩個(gè)端羥基上形成的甘油二酯。近年的營(yíng)養(yǎng)研究不斷發(fā)現(xiàn)1，3-甘油二酯 的營(yíng)養(yǎng)保健新功效，使得1，3-甘油二酯的研究日益受到人們的重視。已有研究表明， 1，3-甘油二酯能降低餐后血脂，阻止體內(nèi)脂肪的積累，從而有效地預(yù)防肥胖；1，3-甘 油二酯能減少乳糜微粒的形成，增加脂肪酸在小腸和肝臟中的β氧化，減少脂肪合成； 1，3-甘油二酯能抑制肝臟糖原異生和促進(jìn)脂肪在骨骼肌中氧化，從而降低高脂飲食引起 的胰島素抵抗和體脂堆積；1，3-甘油二酯還能抑制碳水化合物的異常代謝、減少動(dòng)脈 粥樣硬化的幾率、降低血漿膽固醇、改善大鼠的葡萄糖不耐癥、預(yù)防大鼠糖耐量減低癥 等營(yíng)養(yǎng)代謝調(diào)控和保健功能。綜上所述，1，3-甘油二酯具有以下營(yíng)養(yǎng)代謝調(diào)控和保健功 能控制餐后血脂升高，降低人體血脂，減肥；抑制糖類異常代謝，預(yù)防糖尿?。豢赡?對(duì)減少動(dòng)脈粥樣硬化及降低膽固醇有一定功效。早期甘油二酯的生產(chǎn)多采用化學(xué)法，但反應(yīng)專一性差、產(chǎn)物得率低，分離費(fèi)用 高，而且高溫等處理工藝條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有不利影響。目前開展1，3-甘油二酯新制 備技術(shù)研究的國(guó)家主要有日本和美國(guó)。先進(jìn)的技術(shù)是脂肪酶催化合成甘油二酯的工藝技 術(shù)，該工藝技術(shù)具有反應(yīng)條件溫和、目標(biāo)物得率高、產(chǎn)品品質(zhì)好、工藝過程環(huán)保性好等 優(yōu)點(diǎn)。在日本，甘油二酯烹飪油已通過日本醫(yī)學(xué)聯(lián)盟審核，被政府列為具有降低餐后血 脂和減肥的保健功能油。在美國(guó)，甘油二酯已通過食品藥品委員會(huì)(FDA)審查，認(rèn)定為 安全可靠食品，可作為食用油用于涂抹食品組分、沙拉醬、烘焙食品、休閑小吃等眾多 食品中。乳脂是一種動(dòng)物油脂，它口感潤(rùn)滑，風(fēng)味獨(dú)特，并且含有豐富的維生素以及具 有抗癌功效的共軛亞油酸。但乳脂中含有大約97% 98%的甘油三酯。甘油三酯的攝入 容易引起人體體脂堆積，從而容易引發(fā)肥胖及一系列心血管疾病。目前在牛奶的生產(chǎn)過 程中多采用脫脂的生產(chǎn)方法。將乳脂簡(jiǎn)單地去除雖然減少了人們攝入甘油三酯的量，但 同時(shí)也使得乳制品的口感和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值都大大降低。將乳脂中甘油三酯通過科學(xué)方法安全轉(zhuǎn)化為對(duì)人體健康有益的1，3-甘油二酯，再將功能脂返回乳中，或作為新型功能性食 品添加劑應(yīng)用于其它食品中，其前景十分廣闊。目前，關(guān)于乳脂進(jìn)行改性獲得1，3-甘 油二酯的技術(shù)僅有零星初步探索研究報(bào)道。本發(fā)明技術(shù)首次建立了利用乳脂在無溶劑體 系中，使用全酶法轉(zhuǎn)化甘油三酯獲得1，3-甘油二酯的工藝條件，獲得一種具有營(yíng)養(yǎng)、 減肥、抑制糖尿病異常代謝等保健功效的新型功能性食品添加劑
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種制備富含1，3-甘油二酯乳脂的方法。本發(fā)明以乳脂為原料，加入一定量的固定化脂肪酶、甘油和水，在一定溫度下 振蕩反應(yīng)，經(jīng)離心分離去除脂肪酶和甘油得到富含1，3-甘油二酯乳脂產(chǎn)物，本發(fā)明乳 脂中甘油三酯轉(zhuǎn)化為1，3-甘油二酯的量在31%以上。具體的技術(shù)解決方案如下無溶劑體系全酶法制備含1，3-甘油二酯乳脂的方法包括以下操作步驟取新鮮牛奶，在溫度40°C、轉(zhuǎn)速4000r/min條件下，離心分離30min 60min，
取上層金黃色清亮油狀液體，即得到乳脂；在IOOOg乳脂，加入80g 140g甘油、40g 60g去離子水、50g lOOgl，3
特異性固定化脂肪酶；所述1，3特異性固定化脂肪酶在pH值6.8、溫度37°C條件下的酶 活性為500 600U/g ；在反應(yīng)釜中進(jìn)行震蕩，反應(yīng)溫度45°C 55°C，反應(yīng)時(shí)間12h 18h ；在常溫、轉(zhuǎn)速3500r/min條件下，離心分離5min，棄去底層的固定化脂肪酶和 甘油，得到富含1，3-甘油二酯的乳脂；乳脂中甘油三酯轉(zhuǎn)化為1，3-甘油二酯的量在 31%以上。本發(fā)明中甘油三酯轉(zhuǎn)化為1，3-甘油二酯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)31%以上，獲得含1， 3_甘油二酯的乳脂產(chǎn)品與普通新鮮乳脂無異，在常溫下成金黃色固態(tài)。熔點(diǎn)較普通乳脂 稍高，在37°C 45°C之間。乳化性優(yōu)于普通乳脂，保持了乳脂本身特有的香味、潤(rùn)滑口 感。本發(fā)明工藝方法中除水、甘油、酶外，未添加任何有機(jī)溶劑，使得含1，3-甘 油二酯的產(chǎn)品具有更好的食用安全性，工藝具有更好的環(huán)保性。本發(fā)明獲得的含1，3-甘油二酯的乳脂產(chǎn)品可作為一種減肥、抑制糖尿病異常 代謝的功能性油脂替代品在食品中應(yīng)用。本產(chǎn)品可用于奶油(30% 90%)、冰激凌 (8% 16%)、糖果(1% 10%)、巧克力(12% 30%)，全脂奶粉fe26%)、焙烤食 品(10% 12% )、速溶飲品(5% 10% )等多種食品或動(dòng)物飼料中，也可在醫(yī)藥、化 妝品及化工中應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地說明。實(shí)施例1 無溶劑體系全酶法制備含1，3-甘油二酯乳脂的方法包括以下操作步驟步驟一取新鮮牛奶，在溫度40°C、轉(zhuǎn)速4000r/min條件下，離心分離30min 60min,取上層金黃色清亮油狀液體，即得到乳脂；步驟二 在IOOOg乳脂中，加入87.5g甘油、50g去離子水，75g 1，3特異性固 定化脂肪酶，在反應(yīng)釜中進(jìn)行震蕩，反應(yīng)溫度50°C，反應(yīng)時(shí)間15h; 1，3特異性固定化 脂肪酶在pH值6.8、溫度37°C條件下的酶活性為500 600U/g。步驟三室溫、轉(zhuǎn)速3500r/min條件下，離心分離5min，去除脂肪酶和甘油得 到富含1，3-甘油二酯的乳脂，乳脂中甘油三酯轉(zhuǎn)化為1，3-甘油二酯的量為33%。富含1，3-甘油二酯的乳脂常溫下成金黃色固態(tài)。熔點(diǎn)較普通乳脂稍高，在 37°C 45°C之間。乳化性優(yōu)于普通乳脂，保持了乳脂本身特有的香味、潤(rùn)滑口感。實(shí)施例2 步驟二 在IOOOg乳脂中加入140g甘油、60g去離子水、IOOg 1，3特異性固定
化脂肪酶，在反應(yīng)釜中進(jìn)行震蕩，反應(yīng)溫度50°C，反應(yīng)時(shí)間12h。其它操作步驟同實(shí)施例1。乳脂中甘油三酯轉(zhuǎn)化為1，3-甘油二酯的量為32.5%。實(shí)施例3 步驟二 在IOOOg乳脂中加入80g甘油、40g去離子水、70g 1，3特異性固定化
脂肪酶，在反應(yīng)釜中進(jìn)行震蕩，反應(yīng)溫度55°C，反應(yīng)時(shí)間15h。其它操作步驟同實(shí)施例1。乳脂中甘油三酯轉(zhuǎn)化為1，3-甘油二酯的量為32%。實(shí)施例4 步驟二 在IOOOg乳脂中加入115g甘油、55g去離子水、55g 1，3特異性固定
化脂肪酶，在反應(yīng)釜中進(jìn)行震蕩，反應(yīng)溫度45°C，反應(yīng)時(shí)間18h。其它操作步驟同實(shí)施例1。乳脂中甘油三酯轉(zhuǎn)化為1，3-甘油二酯的量為32%。實(shí)施例5 步驟二 在IOOOg乳脂中加入120g甘油、55g去離子水、50g 1，3特異性固定
化脂肪酶，在反應(yīng)釜中進(jìn)行震蕩，反應(yīng)溫度45°C，反應(yīng)時(shí)間16h。其它操作步驟同實(shí)施例1。乳脂中甘油三酯轉(zhuǎn)化為1，3-甘油二酯的量為31.5%。實(shí)施例6 步驟二 在IOOOg乳脂中加入90g甘油、50g去離子水、60g 1，3特異性固定化
脂肪酶，在反應(yīng)釜中進(jìn)行震蕩，反應(yīng)溫度50°C，反應(yīng)時(shí)間13h。其它操作步驟同實(shí)施例1。乳脂中甘油三酯轉(zhuǎn)化為1，3-甘油二酯 的量為31.5%。
權(quán)利要求
1.無溶劑體系全酶法制備含1，3-甘油二酯乳脂的方法，其特征在于包括以下操作步驟取新鮮牛奶，在溫度40°C、轉(zhuǎn)速4000r/min條件下，離心分離30min 60min，取上 層金黃色清亮油狀液體，即得到乳脂；在IOOOg乳脂，加入80g 140g甘油、40g 60g去離子水、50g lOOgl，3特異 性固定化脂肪酶；所述1，3特異性固定化脂肪酶在pH值6.8、溫度37°C條件下的酶活性 為500 600U/g;在反應(yīng)釜中進(jìn)行震蕩，反應(yīng)溫度45°C 55°C，反應(yīng)時(shí)間12h 18h ； 在常溫、轉(zhuǎn)速3500r/min條件下，離心分離5min，棄去底層的固定化脂肪酶和甘 油，得到富含1，3-甘油二酯的乳脂；乳脂中甘油三酯轉(zhuǎn)化為1，3-甘油二酯的量在 31%以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及無溶劑體系全酶法制備含1，3-甘油二酯乳脂的方法。該方法包括以下操作步驟將新鮮牛奶離心分離，得到乳脂；在乳脂中加入甘油、去離子水、1，3特異性固定化脂肪酶，在反應(yīng)釜中進(jìn)行震蕩，反應(yīng)溫度45℃～55℃，反應(yīng)時(shí)間12h～18h；離心分離，棄去底層的固定化脂肪酶和甘油，得到富含1，3-甘油二酯的乳脂；乳脂中甘油三酯轉(zhuǎn)化為1，3-甘油二酯的量在31％以上。富含1，3-甘油二酯的乳脂常溫下成金黃色固態(tài)。熔點(diǎn)較普通乳脂稍高，在37℃～45℃之間。乳化性優(yōu)于普通乳脂，保持了乳脂本身特有的香味、潤(rùn)滑口感。本發(fā)明獲得的物質(zhì)可作為一種減肥、抑制糖尿病異常代謝的功能性油脂替代品在食品中應(yīng)用，可用于奶油、冰激凌、糖果、巧克力等多種食品或動(dòng)物飼料中。
文檔編號(hào)A23L1/30GK102008078SQ20101050793
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者周思, 王志耕 申請(qǐng)人:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)