CN102008078B - 无溶剂体系全酶法制备含1,3-甘油二酯乳脂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无溶剂体系全酶法制备含1，3-甘油二酯乳脂的方法。该方法包括以下操作步骤：将新鲜牛奶离心分离，得到乳脂；在乳脂中加入甘油、去离子水、1，3特异性固定化脂肪酶，在反应釜中进行震荡，反应温度45℃～55℃，反应时间12h～18h；离心分离，弃去底层的固定化脂肪酶和甘油，得到富含1，3-甘油二酯的乳脂；乳脂中甘油三酯转化为1，3-甘油二酯的量在31％以上。富含1，3-甘油二酯的乳脂常温下成金黄色固态。熔点较普通乳脂稍高，在37℃～45℃之间。乳化性优于普通乳脂，保持了乳脂本身特有的香味、润滑口感。本发明获得的物质可作为一种减肥、抑制糖尿病异常代谢的功能性油脂替代品在食品中应用，可用于奶油、冰激凌、糖果、巧克力等多种食品或动物饲料中。

Description

无溶剂体系全酶法制备含1,3-甘油二酯乳脂的方法

技术领域

本发明属于功能性食品添加剂的制备工艺技术领域，具体涉及一种无溶剂体系全酶法制备富含1，3-甘油二酯乳脂的工艺方法。 

背景技术

肥胖是近20年来全球普遍关注的影响人类健康的问题之一，由肥胖诱导的II型糖尿病以及由此引发的心血管疾病正在快速上升。临床流行病学研究表明，腹部、肝脏、肌肉囤积大量脂肪会引发胰岛素抵抗(IR)及系列代谢综合症。现有理论认为，肥胖与生活方式有关，改变生活方式，特别是饮食习惯，是减肥及改善IR和代谢综合症十分有效的途径。 

甘油二酯(diacylglycerol，DAG)是由两分子脂肪酸与甘油酯化得到的产物，它是油脂中的天然低浓度组分，属GRAS(Generally Recognized as Safe)物质，食用安全，且口感、色泽、风味与普通甘油三酯(triacylglycerol，TAG)无异。甘油二酯可分为1，3-甘油二酯和1，2-甘油二酯两种异构体。其中，1，3-甘油二酯是两分子脂肪酸分别结合在甘油的两个端羟基上形成的甘油二酯。近年的营养研究不断发现1，3-甘油二酯的营养保健新功效，使得1，3-甘油二酯的研究日益受到人们的重视。已有研究表明，1，3-甘油二酯能降低餐后血脂，阻止体内脂肪的积累，从而有效地预防肥胖；1，3-甘油二酯能减少乳糜微粒的形成，增加脂肪酸在小肠和肝脏中的β氧化，减少脂肪合成；1，3-甘油二酯能抑制肝脏糖原异生和促进脂肪在骨骼肌中氧化，从而降低高脂饮食引起的胰岛素抵抗和体脂堆积；1，3-甘油二酯还能抑制碳水化合物的异常代谢、减少动脉粥样硬化的几率、降低血浆胆固醇、改善大鼠的葡萄糖不耐症、预防大鼠糖耐量减低症等营养代谢调控和保健功能。综上所述，1，3-甘油二酯具有以下营养代谢调控和保健功能：控制餐后血脂升高，降低人体血脂，减肥；抑制糖类异常代谢，预防糖尿病；可能对减少动脉粥样硬化及降低胆固醇有一定功效。 

早期甘油二酯的生产多采用化学法，但反应专一性差、产物得率低，分离费用高，而且高温等处理工艺条件对产品质量有不利影响。目前开展1，3-甘油二酯新制备技术研究的国家主要有日本和美国。先进的技术是脂肪酶催化合成甘油二酯的工艺技术，该工艺技术具有反应条件温和、目标物得率高、产品品质好、工艺过程环保性好等优点。在日本，甘油二酯烹饪油已通过日本医学联盟审核，被政府列为具有降低餐后血脂和减肥的保健功能油。在美国，甘油二酯已通过食品药品委员会(FDA)审查，认定为安全可靠食品，可作为食用油用于涂抹食品组分、沙拉酱、烘焙食品、休闲小吃等众多食品中。乳脂是一 种动物油脂，它口感润滑，风味独特，并且含有丰富的维生素以及具有抗癌功效的共轭亚油酸。但乳脂中含有大约97％～98％的甘油三酯。甘油三酯的摄入容易引起人体体脂堆积，从而容易引发肥胖及一系列心血管疾病。目前在牛奶的生产过程中多采用脱脂的生产方法。将乳脂简单地去除虽然减少了人们摄入甘油三酯的量，但同时也使得乳制品的口感和营养价值都大大降低。将乳脂中甘油三酯通过科学方法安全转化为对人体健康有益的1，3-甘油二酯，再将功能脂返回乳中，或作为新型功能性食品添加剂应用于其它食品中，其前景十分广阔。目前，关于乳脂进行改性获得1，3-甘油二酯的技术仅有零星初步探索研究报道。本发明技术首次建立了利用乳脂在无溶剂体系中，使用全酶法转化甘油三酯获得1，3-甘油二酯的工艺条件，获得一种具有营养、减肥、抑制糖尿病异常代谢等保健功效的新型功能性食品添加剂。 

发明内容

本发明旨在提供一种制备富含1，3-甘油二酯乳脂的方法。 

本发明以乳脂为原料，加入一定量的固定化脂肪酶、甘油和水，在一定温度下振荡反应，经离心分离去除脂肪酶和甘油得到富含1，3-甘油二酯乳脂产物，本发明乳脂中甘油三酯转化为1，3-甘油二酯的量在31％以上。 

具体的技术解决方案如下： 

无溶剂体系全酶法制备含1，3-甘油二酯乳脂的方法包括以下操作步骤： 

取新鲜牛奶，在温度40℃、转速4000r/min条件下，离心分离30min～60min，取上层金黄色清亮油状液体，即得到乳脂； 

在1000g乳脂，加入80g～140g甘油、40g～60g去离子水、50g～100g 1，3特异性固定化脂肪酶；所述1，3特异性固定化脂肪酶在pH值6.8、温度37℃条件下的酶活性为500～600U/g；在反应釜中进行震荡，反应温度45℃～55℃，反应时间12h～18h； 

在常温、转速3500r/min条件下，离心分离5min，弃去底层的固定化脂肪酶和甘油，得到富含1，3-甘油二酯的乳脂；乳脂中甘油三酯转化为1，3-甘油二酯的量在31％以上。 

本发明中甘油三酯转化为1，3-甘油二酯的转化率可达31％以上，获得含1，3-甘油二酯的乳脂产品与普通新鲜乳脂无异，在常温下成金黄色固态。熔点较普通乳脂稍高，在37℃～45℃之间。乳化性优于普通乳脂，保持了乳脂本身特有的香味、润滑口感。 

本发明工艺方法中除水、甘油、酶外，未添加任何有机溶剂，使得含1，3-甘油二酯的产品具有更好的食用安全性，工艺具有更好的环保性。 

本发明获得的含1，3-甘油二酯的乳脂产品可作为一种减肥、抑制糖尿病异常代谢的功能性油脂替代品在食品中应用。本产品可用于奶油(30％～90％)、冰激凌(8％～16％)、糖果(1％～10％)、巧克力(12％～30％)，全脂奶粉(≥26％)、焙烤食品(10％～12％)、速溶饮 品(5％～10％)等多种食品或动物饲料中，也可在医药、化妆品及化工中应用。 

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明做进一步地说明。 

实施例1： 

无溶剂体系全酶法制备含1，3-甘油二酯乳脂的方法包括以下操作步骤： 

步骤一：取新鲜牛奶，在温度40℃、转速4000r/min条件下，离心分离30min～60min，取上层金黄色清亮油状液体，即得到乳脂； 

步骤二：在1000g乳脂中，加入87.5g甘油、50g去离子水，75g 1，3特异性固定化脂肪酶，在反应釜中进行震荡，反应温度50℃，反应时间15h；1，3特异性固定化脂肪酶在pH值6.8、温度37℃条件下的酶活性为500～600U/g。 

步骤三：室温、转速3500r/min条件下，离心分离5min，去除脂肪酶和甘油得到富含1，3-甘油二酯的乳脂，乳脂中甘油三酯转化为1，3-甘油二酯的量为33％。 

富含1，3-甘油二酯的乳脂常温下成金黄色固态。熔点较普通乳脂稍高，在37℃～45℃之间。乳化性优于普通乳脂，保持了乳脂本身特有的香味、润滑口感。 

实施例2： 

步骤二：在1000g乳脂中加入140g甘油、60g去离子水、100g 1，3特异性固定化脂肪酶，在反应釜中进行震荡，反应温度50℃，反应时间12h。 

其它操作步骤同实施例1。 

乳脂中甘油三酯转化为1，3-甘油二酯的量为32.5％。 

实施例3： 

步骤二：在1000g乳脂中加入80g甘油、40g去离子水、70g 1，3特异性固定化脂肪酶，在反应釜中进行震荡，反应温度55℃，反应时间15h。 

其它操作步骤同实施例1。 

乳脂中甘油三酯转化为1，3-甘油二酯的量为32％。 

实施例4： 

步骤二：在1000g乳脂中加入115g甘油、55g去离子水、55g 1，3特异性固定化脂肪酶，在反应釜中进行震荡，反应温度45℃，反应时间18h。 

其它操作步骤同实施例1。 

乳脂中甘油三酯转化为1，3-甘油二酯的量为32％。 

实施例5： 

步骤二：在1000g乳脂中加入120g甘油、55g去离子水、50g 1，3特异性固定化脂肪酶，在反应釜中进行震荡，反应温度45℃，反应时间16h。 

其它操作步骤同实施例1。 

乳脂中甘油三酯转化为1，3-甘油二酯的量为31.5％。 

实施例6： 

步骤二：在1000g乳脂中加入90g甘油、50g去离子水、60g 1，3特异性固定化脂肪酶，在反应釜中进行震荡，反应温度50℃，反应时间13h。 

其它操作步骤同实施例1。 

乳脂中甘油三酯转化为1，3-甘油二酯的量为31.5％。 

Claims (1)

1.无溶剂体系全酶法制备含1，3-甘油二酯乳脂的方法，其特征在于包括以下操作步骤：

取新鲜牛奶，在温度40℃、转速4000r/min条件下，离心分离30min～60min，取上层金黄色清亮油状液体，即得到乳脂；

在1000g乳脂，加入80g～140g甘油、40g～60g去离子水、50g～100g 1，3特异性固定化脂肪酶；所述1，3特异性固定化脂肪酶在pH值6.8、温度37℃条件下的酶活性为500～600U/g；在反应釜中进行震荡，反应温度45℃～55℃，反应时间12h～18h；

在常温、转速3500r/min条件下，离心分离5min，弃去底层的固定化脂肪酶和甘油，得到富含1，3-甘油二酯的乳脂；乳脂中甘油三酯转化为1，3-甘油二酯的量在31％以上。