一種酶催化制備混合單甘酯與含甘油二酯食品油脂的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于油脂深加工、改性技術領域，具體涉及一種酶催化制備混合單甘酯與 含甘油二酯食品油脂的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟發(fā)展和人民生活水平的提高，焙烤食品、巧克力、糖果和冰淇淋等在人民 飲食結構中的比例日益提高，而這些產品的加工都離不開食品專用油脂。食品專用油脂不 同于單一的植物油和動物油脂，它是為了滿足特定食品加工及產品品質需要而加工獲得的 專用油脂。傳統(tǒng)的食品專用油脂主要存在含反式脂肪酸、飽和脂肪酸含量高、膽固醇含量高 等缺點。過高的固體脂肪攝入影響消費者的健康，引發(fā)肥胖癥、高血壓、脂肪肝等慢性病的 發(fā)生。因此人們希望能夠得到更加健康，且具有一定保健功能的食用油脂。
[0003]甘油二酯(Diacylglycerol，英文縮寫DAG)是甘油三酯中一個脂肪酸殘基被羥基 取代的結構脂質，包括1，3-DAG和1，2-DAG兩種異構體。甘油二酯是油脂的天然組分，也是油 脂在體內代謝的中間產物。在天然油脂中，甘油二酯的含量并不高，通常不足10%，因此需 要采用各種方法來合成甘油二酯。近年來很多研究表明甘油二酯具有抑制內臟脂肪聚集、 降低人和動物餐后血清甘油三酯含量和降低餐后血糖等功能，可用于預防和治療高脂血癥 及與高脂血癥密切相關的心腦血管疾病，如動脈硬化、冠心病、腦血栓等。與相同脂肪酸組 成的甘油三酯相比，I，3-DAG的熔點要高HTC，因此用甘油二酯替代或者部分替代固體脂肪 在食品專用油脂中的應用成為可能。根據(jù)催化技術不同，DAG的合成方法可分為化學法和生 物酶法?；瘜W法生產具有成本低、運行經濟、易實現(xiàn)規(guī)模生產的特點，但反應溫度高、副產物 多、反應缺乏專一性。相較而言，生物酶法具有反應條件溫和、環(huán)境污染少、高度選擇性等優(yōu) 點，可對產物形成精確的控制，并可方便開發(fā)具有特殊結構的產品，是一種綠色、安全的生 產方法。
[0004] 酶法催化制備甘油二酯常用的主要工藝有直接酯化法、油脂甘油解法、酯交換法、 部分水解法以及組合法。酯交換法即是利用脂肪酸組成不同的甘油三酯、單甘酯之間發(fā)生 ?；D移制備甘油二酯。工業(yè)化生產中采用酶法酯交換制備甘油二酯，通過這種制造工藝 具有成本價格相對較高的缺點。降低制造成本的方法之一就是采用價格相對較低的固定化 脂肪酶，Lipozyme TL頂作為1，3_特異性脂肪酶在實際生產中由于它的低價格常被用于油 脂的酯交換改性。目前工業(yè)上生產高純度甘油二酯最常用且最有效的方法是分子蒸餾。通 過將粗甘油二酯產品分子蒸餾純化可得到輕相為混合單甘酯，重相即為含甘油二酯食品油 月旨。目前還沒有報道通過酯交換同時制備混合單甘酯和含甘油二酯食品油脂方面的研究。

【發(fā)明內容】

[0005] 為解決現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種酶催化制備混合單甘酯 與含甘油二酯食品油脂的方法。
[0006] 本發(fā)明目的通過以下技術方案實現(xiàn)：
[0007] -種酶催化制備混合單甘酯與含甘油二酯食品油脂的方法，包括以下步驟：
[0008] (1)采用硬脂酸單甘酯(全名為硬脂酸單甘油酯）和植物油作為原料，在脂肪酶的 催化作用下發(fā)生酯交換反應，隨機交換單甘酯與植物油中的脂肪酸，達到隨機分布，得到粗 DAG產物；
[0009] (2)通過分子蒸餾純化步驟（1)制得的粗DAG產物，分別得到混合單甘酯（蒸餾輕 相)和含甘油二酯食品油脂(蒸餾重相）。
[0010] 步驟(1)所述硬脂酸單甘酯和植物油的質量比為3:7。
[0011] 步驟(1)所述脂肪酶為具有1，3位特異性的可催化酯交換反應的固定化酶，優(yōu)選為 諾維信Lipozyme TL IM固定化脂肪酶。
[0012]步驟⑴所述脂肪酶的加酶量為1%~10% (基于底物的總質量），優(yōu)選為5%。
[0013] 步驟(1)所述酯交換反應的溫度為50~70°C，優(yōu)選為60°C。
[0014] 步驟(1)所述的植物油優(yōu)選為大豆油或棕櫚油。
[0015] 步驟(1)所述酯交換反應的時間范圍為2~10h，優(yōu)選為5h。
[0016] 步驟(2)所述分子蒸餾的溫度為180~210°C，優(yōu)選為200°C。
[0017] 本發(fā)明制得的混合單甘酯的碘值為36.8g/100g，可作為食品專用油脂乳化劑；制 得的含甘油二酯食品油脂包含有至少20%的甘油二酯，脂肪酸組成中飽和脂肪酸所占比例 大于20%，而且該油脂組合物在10°C時SFC值為6.7 %，20°C時為3.2%，因此本發(fā)明制得的 含甘油二酯食品油脂可用于流體人造奶油的基料油。
[0018] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果：
[0019] 本發(fā)明通過簡單的酯交換反應同時得到混合單甘酯乳化劑和含甘油二酯食品油 月旨;制得的含甘油二酯食品油脂中不含反式脂肪酸，且飽和脂肪酸含量低;不僅能像普通食 用油一樣使用，而且可以作為流體人造奶油的基料油。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明利用1，3特異性脂肪酶催化酯交換制備甘油二酯反應式。
[0021] 圖2為本發(fā)明所述混合單甘酯和含甘油二酯食品油脂的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限 于此。
[0023]以下實施例中的所有百分含量均為重量百分含量。
[0024] 實施例1
[0025] -種利用酶催化酯交換制備混合單甘酯和含甘油二酯食品油脂的方法，該方法如 圖2所示，包括以下步驟：
[0026] (1)取30.0 g硬脂酸單甘酯和70.0 g大豆油的混合物作為反應底物，加入250mL圓底 燒瓶中，待混合物在6 0 °C水浴中完全熔化后，加入5 % (基于底物的總質量）的諾維信 Lipozyme TL IM固定化脂肪酶作為催化劑，在IOOrpm轉速下旋轉（以旋轉的方式代替攪拌， 降低剪切力，防止酶顆粒破裂)反應5h，除去酶得到粗DAG產品。
[0027] 所得粗DAG產品通過氣相色譜法檢測。將50 . Omg粗DAG產品溶于5 . OmL丙酮，采用 0.45μηι過濾膜進行過濾。
[0028] 氣相色譜條件:DB-Iht毛細管柱（15mX 0.25mm，0. Ιμπι)，進樣口溫度380°C，分流比 40:1，壓力20psi ;高純N2載氣，流速4 · 34mL/min;檢測器溫度380°C，H2流速30mL/min，空氣流 速300mL/min;進樣量為0.5yL。柱箱升溫程序:初溫50°C保持lmin，以50°C/min升至100°C， 以80°C/min升至220°C，以30°C/min升至290°C，以50°C/min升至330°C并保持2min，最后以 50°C/min 升至 380°C 并保持 3min。
[0029] 按上述方法測得酯交換反應后所得粗產品中的甘油二酯含量為16.2%。
[0030] (2)采用分子蒸餾設備在200°C的條件下對步驟（1)所得的粗DAG產品進行分離純 化，得到輕相為混合單甘酯，重相即為含甘油二酯食品油脂。采用如步驟（1)所述的氣相色 譜法檢測，得到蒸餾重相中甘油二酯含量為22.6%。
[0031]本發(fā)明所制得混合單甘酯和含甘油二酯食品油脂的脂肪酸組成通過氣相色譜法 測定。將50.0 mg油脂樣品脂肪酸甲酯化，方法參照GB/T17376-2008。
[0032] 氣相色譜條件:DB-wax毛細管柱（10m X 0.1 mm，0. Ιμπι)，進樣量0.5yL;進樣口和檢 測器溫度均為240°C，分流比30:1，壓力20psi ;載氣為高純N2，流速0.17mL/min;柱箱升溫程 序：100°C為初始溫度，以10°C/min升溫至220°C后保持2min，再以40°C/min升溫至240°C并 保持4min 〇
[0033] 按上述方法測得混合單甘酯和含甘油二酯食品油脂的脂肪酸組成，結果如表1所 示。含甘油二酯食品油脂所有脂肪酸組成中，飽和脂肪酸含量占23.3%?；旌蠁胃术ブ胁伙?和脂肪酸占27.4%，單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的含量分別為8.6%和18.8%。
[0034] 表 1
[0036]混合單甘酯的碘值依據(jù)國標GB/T 5532-2008測定。最終測定混合單甘酯的碘值為 36.8g/100g〇
[0037] (3)以含甘油二酯食品油脂為原料，制備流體人造奶油?？紤]到油脂的應用，需要 油脂具有一定的涂抹性能，以固體脂肪含量(SFC)表示。采用pNMR測定本發(fā)明制得的含甘油 二酯食品油脂在不同溫度下的SFC值。
[0038] 不同溫度下SFC值的測定:稱取