本發(fā)明涉及一種富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂的制備方法，具體涉及一種通過無溶劑超聲波輔助一步酶促制備富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂的方法。

背景技術(shù)：

油脂氧化不僅造成大量相關(guān)食品損失還極大危害人身健康。隨著化學(xué)合成抗氧化劑的安全性受到質(zhì)疑，開發(fā)安全、高效、營養(yǎng)的脂溶性抗氧化劑備受關(guān)注。酚酸類化合物是一種天然存在的化合物，酚酸類化合物上的酚羥基是優(yōu)良的質(zhì)子給體，從而能對油脂或生物組織膜因過氧化作用而產(chǎn)生的過氧自由基、羥自由基具有有效的清除作用。此外，酚酸類化合物還具有抗衰老、抗菌、抗腫瘤、預(yù)防心腦血管疾病等功效。然而其較低的溶解性限制了在油脂及相關(guān)食品中的應(yīng)用。將酚酸定向引入甘油骨架合成酚酸結(jié)構(gòu)酯，不僅可以改善酚酸的脂溶性，而且還可以提高相鄰不飽和脂肪酸的氧化穩(wěn)定性，從而大大提高油脂的品質(zhì)特性及營養(yǎng)特性。

現(xiàn)有的酚酸結(jié)構(gòu)酯制備方法都存在反應(yīng)時間長、酶使用量大、需要高真空等苛刻反應(yīng)條件、轉(zhuǎn)化率低等缺點。而后期還需分離純化才能將其應(yīng)用于油脂中。目前，采用一步法制備富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂的方法還未見報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂的制備方法，該方法可以一步酶促制備富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂，產(chǎn)品無需分離純化，操作簡便。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：

一種富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂的制備方法，它包括如下步驟：

(1)反應(yīng)原料的投放：按酚酸或酚酸乙酯、甘油三酯摩爾比為1:1-1:10的配比加入到反應(yīng)釜中，加熱到60-80℃，攪拌均勻，得到預(yù)混物；

(2)超聲輔助酶促酯交換反應(yīng)：預(yù)混物中加入底物總重6％-15％的脂肪酶，加入抗氧化劑1-5mmol，將超聲探頭浸入反應(yīng)釜中混合物的液面以下，常壓條件下反應(yīng)8-24h，停止加熱，自然冷卻至室溫；

(3)產(chǎn)物的后處理：反應(yīng)完畢后，過濾除去脂肪酶，即得到富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂。

上述酚酸或酚酸乙酯為阿魏酸、咖啡酸、肉桂酸、4-甲氧基肉桂酸、對香豆酸、二氫咖啡酸、沒食子酸、芥子酸、阿魏酸乙酯、咖啡酸乙酯、芥子酸乙酯、肉桂酸乙酯、二氫咖啡酸乙酯、4-甲氧基肉桂酸乙酯中的任意一種或兩種以上按任意配比的混合物。

上述甘油三酯包括紫蘇油、菜籽油、大豆油、葵花籽油、微生物油脂、火麻籽油、玉米油、月見草油、紅花籽油、魚油、海豹油中的任意一種或兩種以上按任意配比的混合物。

上述脂肪酶，包括來源于微生物發(fā)酵的皺褶假絲酵母脂肪酶、解脂假絲酵母脂肪酶、南極假絲酵母脂肪酶或洋蔥假單胞菌脂肪酶。

上述抗氧化劑為迷迭香提取物、天然維生素E、茶多酚或L-抗壞血酸棕櫚酸酯等脂溶性抗氧化劑。

上述超聲波輔助條件為超聲功率200-560w，單次超聲時間3-9s，間歇時間3-9s，總的超聲時間與反應(yīng)時間相等。

進一步的，步驟(1)所述原料需預(yù)處理：酚酸及酚酸乙酯40℃-60℃真空干燥8-12h，甘油三酯采用精煉的油脂，酸價在0.5mgKOH/g以下。酚酸及酚酸乙酯的水分含量控制在1wt％以下，甘油三酯的水分含量控制在0.2wt％以下。

本發(fā)明的有益效果：

1.整個反應(yīng)在常壓下進行，無需高真空等苛刻反應(yīng)條件，設(shè)備簡單，操作簡便；

2.一步就可以制備富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂；原料天然安全，產(chǎn)物無需分離純化，且整個制備過程無需有機溶劑，反應(yīng)條件溫和；

3.制備的富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂本身就具備很強的抗氧化性，有利于延長油脂的貨架期并顯著提升油脂的營養(yǎng)價值；

4.該方法具有廣適性，以不同來源的植物油和不同種類的酚酸及酚酸乙酯為原料，均可獲得富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂，且酚酸或酚酸乙酯的轉(zhuǎn)化率高，以及具備油脂中酚酸結(jié)構(gòu)酯含量可控等優(yōu)點。

具體實施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。

實施例1：

一種富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂的制備方法，它包括如下步驟：

(1)原料的預(yù)處理：阿魏酸40℃真空干燥8h，紫蘇油的水分含量控制在0.2wt％以下，酸價在0.5mgKOH/g以下，阿魏酸的水分含量控制在1wt％以下；

(2)反應(yīng)原料的投放：將5.5g阿魏酸乙酯、25g紫蘇油加入到反應(yīng)釜中，加熱到70℃，攪拌均勻，得到預(yù)混物；

(3)超聲輔助酶促酯交換反應(yīng)：預(yù)混物中加入2.5g南極假絲酵母脂肪酶，2mmol迷迭香提取物,將超聲探頭浸入反應(yīng)釜中混合物的液面以下，超聲功率350w，超聲時間/間歇時間模式為6s/3s,常壓條件下反應(yīng)20h，停止加熱，自然冷卻至室溫；

(4)產(chǎn)物的后處理：反應(yīng)完畢后，過濾除去脂肪酶(南極假絲酵母脂肪酶)，即得到富含阿魏酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂。阿魏酸的轉(zhuǎn)化率約為83％，產(chǎn)品中阿魏酸結(jié)構(gòu)酯約占功能油脂總量的24％。

實施例2：

一種富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂的制備方法，它包括如下步驟：

(1)原料的預(yù)處理：咖啡酸乙酯50℃真空干燥12h，菜籽油的水分含量控制在0.2wt％以下，酸價在0.5mgKOH/g以下，咖啡酸乙酯的水分含量控制在1wt％以下；

(2)反應(yīng)原料的投放：將3g咖啡酸乙酯、26g菜籽油加入到反應(yīng)釜中，加熱到65℃，攪拌均勻，得到預(yù)混物；

(3)超聲輔助酶促酯交換反應(yīng)：預(yù)混物中加入4.1g洋蔥假單胞菌脂肪酶，1mmol天然維生E，將超聲探頭浸入反應(yīng)釜中混合物的液面以下，超聲功率420w，超聲時間/間歇時間模式為8s/4s,常壓條件下反應(yīng)24h，停止加熱，自然冷卻至室溫；

(4)產(chǎn)物的后處理：反應(yīng)完畢后，過濾除去脂肪酶(洋蔥假單胞菌脂肪酶)，即得到富含咖啡酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂?？Х人嵋阴サ霓D(zhuǎn)化率約為80％，產(chǎn)品中咖啡酸結(jié)構(gòu)酯約占功能油脂總量的21％。

實施例3：

一種富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂的制備方法，它包括如下步驟：

(1)原料的預(yù)處理：咖啡酸60℃真空干燥10h，大豆油的水分含量控制在0.2wt％以下，酸價在0.5mgKOH/g以下，咖啡酸的水分含量控制在1wt％以下；

(2)反應(yīng)原料的投放：將0.53g咖啡酸、26g大豆油加入到反應(yīng)釜中，加熱到60℃，攪拌均勻，得到預(yù)混物；

(3)超聲輔助酶促酯交換反應(yīng)：預(yù)混物中加入1.7g皺褶假絲酵母脂肪酶，5mmol茶多酚，將超聲探頭浸入反應(yīng)釜中混合物的液面以下，超聲功率200w，超聲時間/間歇時間模式為9s/3s,常壓條件下反應(yīng)8h，停止加熱，自然冷卻至室溫；

(4)產(chǎn)物的后處理：反應(yīng)完畢后，過濾除去脂肪酶(皺褶假絲酵母脂肪酶)，即得到富含咖啡酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂?？Х人岬霓D(zhuǎn)化率約為88％，產(chǎn)品中咖啡酸結(jié)構(gòu)酯約占功能油脂總量的19％。

實施例4：

一種富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂的制備方法，它包括如下步驟：

(1)原料的預(yù)處理：對香豆酸60℃真空干燥9h，葵花籽油的水分含量控制在0.2wt％以下，酸價在0.5mgKOH/g以下，對香豆酸的水分含量控制在1wt％以下；

(2)反應(yīng)原料的投放：將2.5g對香豆酸、27g葵花籽油加入到反應(yīng)釜中，加熱到80℃，攪拌均勻，得到預(yù)混物；

(3)超聲輔助酶促酯交換反應(yīng)：預(yù)混物中加入2.6g解脂假絲酵母脂肪酶，4mmolL-抗壞血酸棕櫚酸酯，將超聲探頭浸入反應(yīng)釜中混合物的液面以下，超聲功率560W，超聲時間/間歇時間模式為3s/9s,常壓條件下反應(yīng)16h，停止加熱，自然冷卻至室溫；

(4)產(chǎn)物的后處理：反應(yīng)完畢后，過濾除去脂肪酶(解脂假絲酵母脂肪酶)，得到富含對香豆酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂，對香豆酸的轉(zhuǎn)化率約為86％，產(chǎn)品中對香豆酸結(jié)構(gòu)酯約占功能油脂總量的27％。

實施例5：

與實施例1基本相同，不同之處在于步驟(1)中：紫蘇油由微生物油脂替代；阿魏酸由二氫咖啡酸替代，二氫咖啡酸的質(zhì)量為3.2g，微生物油脂的質(zhì)量為26g；得到富含二氫咖啡酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂，二氫咖啡酸的轉(zhuǎn)化率約為79％，產(chǎn)品中二氫咖啡酸結(jié)構(gòu)酯約占功能油脂總量的20％。

實施例6：

與實施例1基本相同，不同之處在于步驟(1)中：紫蘇油由火麻籽油替代；阿魏酸由芥子酸乙酯替代，芥子酸乙酯質(zhì)量為3.4g，火麻籽油的質(zhì)量為26g；得到富含芥子酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂，芥子酸乙酯的轉(zhuǎn)化率約為81％，產(chǎn)品中芥子酸結(jié)構(gòu)酯約占功能油脂總量的22％。

實施例7：

與實施例1基本相同，不同之處在于步驟(1)中：阿魏酸由阿魏酸乙酯與肉桂酸乙酯的混合物替代；阿魏酸乙酯與咖啡酸乙酯的質(zhì)量均為1.6g，紫蘇油的質(zhì)量為26g；得到富含阿魏酸結(jié)構(gòu)酯和肉桂酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂，阿魏酸乙酯與肉桂酸乙酯的轉(zhuǎn)化率分別為83％和79％，產(chǎn)品中酚酸結(jié)構(gòu)酯約占功能油脂總量的26％。

實施例8：

與實施例1基本相同，不同之處在于步驟(1)中：紫蘇油由玉米油和月見草油的混合物替代，阿魏酸由肉桂酸和二氫咖啡酸乙酯替代，肉桂酸與二氫咖啡酸乙酯的質(zhì)量均為1.8g；玉米油和月見草油的質(zhì)量均為13g；得到富含肉桂酸結(jié)構(gòu)酯和二氫咖啡酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂，肉桂酸的轉(zhuǎn)化率約為83％，二氫咖啡酸乙酯的轉(zhuǎn)化率約為79％，產(chǎn)品中酚酸結(jié)構(gòu)酯約占功能油脂總量的26％。

實施例9：

一種富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂的制備方法，它包括如下步驟：

(1)原料的預(yù)處理：沒食子酸和芥子酸在50℃真空干燥12h，紅花籽油的水分含量控制在0.2wt％以下，酸價在0.5mgKOH/g以下，沒食子酸與芥子酸的水分含量控制在1wt％以下；

(2)反應(yīng)原料的投放：將1.5g沒食子酸和1.5g芥子酸、26g紅花籽油加入到反應(yīng)釜中，加熱到65℃，攪拌均勻，得到預(yù)混物；

(3)超聲輔助酶促酯交換反應(yīng)：預(yù)混物中加入4.1g洋蔥假單胞菌脂肪酶，1mmol天然維生E，將超聲探頭浸入反應(yīng)釜中混合物的液面以下，超聲功率420w，超聲時間/間歇時間模式為8s/4s,常壓條件下反應(yīng)24h，停止加熱，自然冷卻至室溫；

(4)產(chǎn)物的后處理：反應(yīng)完畢后，過濾除去脂肪酶(洋蔥假單胞菌脂肪酶)，即得到富含沒食子酸結(jié)構(gòu)酯和芥子酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂。沒食子酸的轉(zhuǎn)化率約為82％，芥子酸轉(zhuǎn)化率約為84％，產(chǎn)品中酚酸結(jié)構(gòu)酯約占功能油脂總量的22％。

實施例10：

一種富含酚酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂的制備方法，它包括如下步驟：

(1)原料的預(yù)處理：4-甲氧基肉桂酸和4-甲氧基肉桂酸乙酯在60℃真空干燥9h，魚油和海豹油的水分含量控制在0.2wt％以下，酸價在0.5mgKOH/g以下，4-甲氧基肉桂酸與4-甲氧基肉桂酸乙酯的水分含量控制在1wt％以下；

(2)反應(yīng)原料的投放：將1.6g4-甲氧基肉桂酸、1.6g4-甲氧基肉桂酸乙酯、13.5g魚油和13.5g海豹油加入到反應(yīng)釜中，加熱到80℃，攪拌均勻，得到預(yù)混物；

(3)超聲輔助酶促酯交換反應(yīng)：預(yù)混物中加入2.6g解脂假絲酵母脂肪酶，4mmolL-抗壞血酸棕櫚酸酯，將超聲探頭浸入反應(yīng)釜中混合物的液面以下，超聲功率560W，超聲時間/間歇時間模式為3s/9s,常壓條件下反應(yīng)16h，停止加熱，自然冷卻至室溫；

(4)產(chǎn)物的后處理：反應(yīng)完畢后，過濾除去脂肪酶(解脂假絲酵母脂肪酶)，得到富含4-甲氧基肉桂酸結(jié)構(gòu)酯的功能油脂，4-甲氧基肉桂酸的轉(zhuǎn)化率約為81％，4-甲氧基肉桂酸乙酯的轉(zhuǎn)化率約為84％，產(chǎn)品中4-甲氧基肉桂酸結(jié)構(gòu)酯約占功能油脂總量的23％。

本發(fā)明所列舉的各原料，以及本發(fā)明各原料的上下限、區(qū)間取值，以及工藝參數(shù)(如溫度、時間等)的上下限、區(qū)間取值都能實現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實施例。