CN105638927A - 油脂组合物以及油脂组合物的制备方法 - Google Patents

油脂组合物以及油脂组合物的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及油脂组合物以及油脂组合物的制备方法。本发明的油脂组合物含有下述通式(1)所示的甘油三酯70~98质量%。本发明的油脂组合物的制备方法包括:(1)将固定化脂肪酶进行预处理的步骤;(2)将上述步骤(1)所得的固定化脂肪酶与植物油脂进行接触的步骤;(3)将植物油脂和中链脂肪酸甘油三酯混合,加入步骤(2)所得的固定化脂肪酶进行反应的步骤。本发明的油脂组合物的氧化稳定性、煎炸烹调性能优异。本发明的制备方法操作简单,酯-酯交换效率高,副反应发生少。通式(1)中,R1、R2和R3如说明书中所定义。

Description

油脂组合物以及油脂组合物的制备方法
技术领域
本发明提供中长链脂肪酸甘油酯组合物及中长链脂肪酸甘油酯组合物的制备方法。
背景技术
2013年我国食用油的需求总量达3040.8万吨,人均年消费量为22.5公斤(约62g/天),远远高于中国营养学会推荐的人均25g/天的标准。高脂肪膳食会引起体脂肪过度积累状态,已成为引发肥胖症、高血脂、脂肪肝、脑血栓和高血压等疾病以及某些癌症的危险因素之一。然而,油脂在人类饮食中又是不可或缺的,这是因为油脂对食品的口感、风味、质构等方面有着不可替代的作用,减少油脂在食品中的用量势必会影响食品的质量品质。为了解决脂肪摄入量大及体内脂肪易积累的问题,开发脂肪替代品、低热量脂肪及其他功能性油脂已成为食品行业一个重要的发展方向。
美国宝洁(P&G)公司开发并已商品化的蔗糖脂肪酸酯具有和油脂相近的口感而不被人体代谢,有“低卡油”的功用,但蔗糖脂肪酸酯有可能会引起腹部痉挛等问题,而且还有阻碍脂溶性维生素吸收等缺点。利用蛋白质和碳水化合物制备的脂肪替代品,虽然可以用于低热量的冰淇淋、面包、蛋糕等制品中,但因缺乏耐热性而不能炒或炸时的热介质使用。中链脂肪酸甘油三酯(MCT)易被人体快速消化吸收,体内脂肪积累少,然而摄入过量会引起腹泻、恶心、胸闷、食欲不振等症状,而且MCT烟点低、易起泡,作为烹调油应用存在很大限制。甘油二酯具有普通食用油高度通用的性质和营养功能,曾被当作低热量油脂而风靡一时,后来证实甘油二酯中含有致癌性物质缩水甘油,其安全性受到广泛质疑。
近年来一些研究表明,中长链脂肪酸甘油三酯(MLCT)可以有效降低体内脂肪积累,降低血清胆固醇等作用,并且可以广泛用于烹调煎炸等食品制作过程,是一种既能快速提供能量又具有营养保健功效(降脂、减肥)的低热量油脂。专利文献1公开了一种含有共轭亚油酸和中链脂肪酸的甘油酯和富含甘油二酯的甘油酯两部分组成的油脂组合物。该油脂组合物通过两步酶催化工艺制得,工艺繁琐,成本高,而且甘油二酯作为食用油的安全性尚未完全证明。
专利文献2公开了一种茶油酶催化改性制备功能性油脂的生产方法。采用特异性脂肪酶催化酸解制备富含单不饱和脂肪酸油酸和中碳链脂肪酸的甘油三酯,中链脂肪酸位于甘油三酯的Sn-1和Sn-3位,单不饱和脂肪酸油酸主要位于甘油三酯的Sn-2位。该方法采用酶催化酸解反应,体系中添加水分,容易引起水解副反应的发生,生成物成分复杂,降低目标产物得率。
专利文献3公开了一种中链脂肪酸在构成油脂组合物全部脂肪酸的5~23质量%,并且分子内含有2个中链脂肪酸残基的甘油三酯在全部甘油三酯中所占的比例为1~20质量%的油脂组合物。
专利文献4公开了一种预防肥胖性脂肪肝的油脂组合物及其制备方法。该油脂组合物中链脂肪酸占油脂组合物全部脂肪酸的比例为25~35质量%,分子内含有2个中链脂肪酸残基的甘油三酯在全部甘油三酯中所占比例≥30质量%,以及长链饱和脂肪酸在构成油脂组合物的全部长链脂肪酸中所占比例为≤15质量%。以上油脂组合物中,MLCT含量不高,减少体内脂肪积累的效用有限。
综合已有文献技术,缺乏一种MLCT纯度高、具有优异烹调煎炸性能的功能性油脂组合物;并且缺少一种生产成本低、副反应发生少、反应效率高的酶法制备方法。
现有技术文献:
专利文献1:CN101185465B
专利文献2:CN101736047B
专利文献3:CN00819840.3
专利文献4:CN103380827A。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的问题,提供一种中长链脂肪酸甘油酯组合物(也称为本发明的油脂组合物)。该油脂组合物的中长链脂肪酸甘油三酯(MLCT)含量高、煎炸烹调性能好、口感优良、具有普通食用油的标准和应用性能,适合用于食品行业来解决高脂肪膳食问题。
本发明提供的一种油脂组合物以及油脂组合物的制备方法。
本发明的一个目的在于,提供一种油脂组合物,含有下述通式(1)所示的甘油三酯70~98质量%,
通式(1)中,R1、R2和R3各自相同或不同,R1、R2和R3中的至少一个表示源自中链脂肪酸的基团,并且R1、R2和R3中的至少一个表示源自长链脂肪酸的基团,所述中链脂肪酸是碳原子数为8~10的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸,所述长链脂肪酸是碳原子数为16~30的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸。
在本发明的一个优选实施方式中,以质量比计,通式(1)所示的甘油三酯的1位和3位的源自中链脂肪酸的基团与2位的源自中链脂肪酸的基团的比值为2.4~19,优选3~17,更优选5~15,进一步优选8~13,
在本发明的一个优选实施方式中,以质量比计,只含有一个源自中链脂肪酸的基团的甘油三酯与含有两个源自中链脂肪酸的基团的甘油三酯的比值为1.5~10,优选3~9.5,更优选4.5~9,进一步优选6~8.5。
在本发明的一个优选实施方式中,所述油脂组合物中,总甘油三酯的含量为95~99质量%,总甘油二酯的含量为0.5~3质量%,总单甘油脂的含量为0.1~2质量%。
在本发明的一个优选实施方式中,所述油脂组合物中,中链脂肪酸在构成油脂组合物的全部脂肪酸中所占比例为30~60质量%,优选30.1~50%质量%。
发明还有一个目的在于,提供一种油脂组合物的制备方法,所述方法包括:
(1)将固定化脂肪酶进行预处理的步骤;
(2)将上述步骤(1)所得的固定化脂肪酶与植物油脂进行接触的步骤;
(3)将植物油脂和中链脂肪酸甘油三酯混合,加入步骤(2)所得的固定化脂肪酶进行反应的步骤,所述中链脂肪酸甘油三酯是碳原子数为8~10的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸与甘油得到的酯。
在本发明的一个优选实施方式中,将固定化脂肪酶进行预处理的步骤是将固定化脂肪酶置于醇-水溶液中,震荡后分离得到固定化脂肪酶的步骤。
在本发明的一个优选实施方式中,所述醇-水溶液是3~45质量%醇的水溶液,优选5~40%质量%醇的水溶液。
在本发明的一个优选实施方式中,所述醇-水溶液中的醇选自丙二醇、山梨醇或甘油中至少一种的多元醇。
在本发明的一个优选实施方式中,所得的油脂组合物含有下述通式(1)所示的甘油三酯70~98质量%,
通式(1)中,R1、R2和R3各自相同或不同,R1、R2和R3中的至少一个表示源自中链脂肪酸的基团,并且R1、R2和R3中的至少一个表示源自长链脂肪酸的基团,所述中链脂肪酸是碳原子数为8~10的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸,所述长链脂肪酸是碳原子数为16~30的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸,其中,以质量比计,通式(1)所示的甘油三酯的1位和3位的源自中链脂肪酸的基团与2位的源自中链脂肪酸的基团的比值为2.4~19。
本发明还有一个目的在于,提供通过上述油脂组合物制备方法制备的油脂组合物。
发明效果
本发明的油脂组合物的过氧化物值和酸值低,具有优异的氧化稳定性。本发明的油脂组合物能够显著改善油脂因中碳链脂肪酸的存在而引起的烟点低、易起泡、易飞溅、风味差等缺点,具有良好的稳定性和优异的煎炸烹调性能,可以用于日常的烹调煎炸等,解决高脂肪膳食问题,并使得煎炸食物具有良好的口感。
本发明提供的制备方法操作简单,酯-酯交换效率高,副反应发生少,有利于工业化生产。分离出的固定化脂肪酶可直接重复多次使用,节约成本,减少环境负担。
具体实施方式
油脂组合物
本发明的油脂组合物,含有下述通式(1)所示的甘油三酯70~98质量%。
通式(1)中,R1、R2和R3各自相同或不同,R1、R2和R3中的至少一个表示源自中链脂肪酸的基团,并且R1、R2和R3中的至少一个表示源自长链脂肪酸的基团,所述中链脂肪酸是碳原子数为8~10的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸,所述长链脂肪酸是碳原子数为16~30的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸。
在本发明中,所述中链脂肪酸可以是一元中链脂肪酸,也可以是多元中链脂肪酸,优选一元中链脂肪酸。在本发明的优选实施方式中,所述中链脂肪酸是碳原子数为8~10的直链饱和脂肪酸,优选所述中链脂肪酸是辛酸或癸酸。
在本发明中,所述长链脂肪酸可以是一元长链脂肪酸,也可以是多元长链脂肪酸,优选一元长链脂肪酸。
在本发明的优选实施方式中,所述长链脂肪酸是碳原子数为16~18的直链饱和或不饱和脂肪酸,优选十六烷酸、十八烷酸、十八碳一烯酸、十八碳二烯酸或十八碳三烯酸。
在本发明的优选实施方式中,以质量比计,上述通式(1)所示的甘油三酯的1位和3位的源自中链脂肪酸的基团与2位的源自中链脂肪酸的基团的比值为2.4~19,优选3~17,更优选5~15,进一步优选8~13。
在本发明的优选实施方式中,以质量比计,只含有一个源自中链脂肪酸的基团的甘油三酯即MLL和LML型甘油三酯与含有两个源自中链脂肪酸的基团的甘油三酯即MLM和LMM型甘油三酯的比值(MLL+LML)/(MLM+LMM)为1.5~10,优选3~9.5,更优选4.5~9,进一步优选6~8.5。
本发明中,M表示源自中链脂肪酸的基团,L表示源自长链脂肪酸的基团,所述MLL型甘油三酯是源自中链脂肪酸的基团位于甘油的1位或3位、源自长链脂肪酸的基团位于另外两个位置的甘油三酯,所述LML型甘油三酯是源自中链脂肪酸的基团位于甘油的2位、源自长链脂肪酸的基团位于另外两个位置的甘油三酯,所述MLM型甘油三酯是源自中链脂肪酸的基团位于1位和3位、源自长链脂肪酸的基团位于2位的甘油三酯,所述LMM型甘油三酯是源自长链脂肪酸的基团位于1位或3位、源自中链脂肪酸的基团位于另外两个位置的甘油三酯。
在本发明的优选实施方式中,所述油脂组合物中,总甘油三酯的含量为95~99质量%,优选96~98质量%,总甘油二酯的含量为0.5~3质量%,优选1~2质量%,总单甘油脂的含量为0.1~2质量%,优选0.5~1质量%。
在本发明的优选实施方式中,所述油脂组合物中,中链脂肪酸在构成油脂组合物的全部脂肪酸中所占比例为30~60质量%,优选30.1~50质量%,更优选35~50质量%,进一步优选37~45质量%。
在本发明的优选实施方式中,所述油脂组合物中,通式(1)所示的甘油三酯的含量为71~97质量%,优选72~96质量%,更优选75~95质量%,进一步优选78~92质量%,特别优选86~90质量%。
在本发明的优选实施方式中,所述油脂组合物中,饱和脂肪酸在构成油脂组合物的全部脂肪酸中所占比例为35~80质量%,优选45~75质量%,更优选47~55质量%。
在本发明的优选实施方式中,所述油脂组合物中,不饱和脂肪酸在构成油脂组合物的全部脂肪酸中所占比例为25~65质量%,优选40~60质量%,更优选45~55质量%。
置于恒温烘箱中的本发明油脂组合物,在第10天测定的过氧化值PV为7.5~10.9mmol/Kg,在第20天测定的过氧化值PV为20.0~28.3mmol/Kg,在第10天测定的酸值AV为0.12~0.17mgKOH/g,在第20天测定的酸值AV为0.16~0.247mgKOH/g。其中恒温烘箱的温度优选60~70℃,特别优选63℃。
本发明的油脂组合物优选下述油脂组合物A、B、C、D和E中的任意一种。
在本发明的一个优选实施方式中,本发明的油脂组合物A的甘油三酯的含量为98质量%,中长链脂肪酸甘油三酯的含量为86质量%,甘油二酯的含量为1.2质量%,单甘油酯的含量为0.8质量%。该油脂组合物A中,以质量比计,含有辛酸19.8质量%、癸酸17.8质量%、十六烷酸7.0质量%、十八烷酸2.8质量%、十八碳一烯酸15.6质量%、十八碳二烯酸32.8质量%、十八碳三烯酸3.4质量%。该油脂组合物A中,甘油三酯的1位和3位的源自中链脂肪酸的基团与2位的源自中链脂肪酸的基团的比值为3.5,(MLL+LML)/(MLM+LMM)的质量比为8.5。将该油脂组合物A置于恒温烘箱中,在第10天测定的过氧化值PV为8.92mmol/Kg,在第20天测定的过氧化值PV为24.32mmol/Kg,在第10天测定的酸值AV为0.15mgKOH/g,在第20天测定的酸值AV为0.21mgKOH/g。其中恒温烘箱的温度是63℃。
在本发明的一个优选实施方式中,本发明的油脂组合物B的甘油三酯的含量为97质量%,中长链脂肪酸甘油三酯的含量为95质量%,甘油二酯的含量为2.4质量%,单甘油酯的含量为0.6质量%。该油脂组合物B中,以质量比计,含有辛酸28.2质量%、癸酸21.8质量%、十六烷酸2.1质量%、十八烷酸0.6质量%、十八碳一烯酸33.3质量%、十八碳二烯酸9.8质量%、十八碳三烯酸4.2质量%。该油脂组合物B中,甘油三酯的1位和3位的源自中链脂肪酸的基团与2位的源自中链脂肪酸的基团的比值为16.4,(MLL+LML)/(MLM+LMM)的质量比为4.6。将该油脂组合物B置于恒温烘箱中,在第10天测定的过氧化值PV为8.81mmol/Kg,在第20天测定的过氧化值PV为23.81mmol/Kg,在第10天测定的酸值AV为0.13mgKOH/g,在第20天测定的酸值AV为0.16mgKOH/g。其中恒温烘箱的温度是63℃。
在本发明的一个优选实施方式中,本发明的油脂组合物C的甘油三酯的含量为99质量%,中长链脂肪酸甘油三酯的含量为98质量%,甘油二酯的含量为0.5质量%,单甘油酯的含量为0.5质量%。该油脂组合物C中,以质量比计,含有辛酸23.6质量%、癸酸18.8质量%、十六烷酸28.2质量%、十八烷酸1.7质量%、十八碳一烯酸23.5质量%、十八碳二烯酸4.2质量%。该油脂组合物C中,甘油三酯的1位和3位的源自中链脂肪酸的基团与2位的源自中链脂肪酸的基团的比值为12.6,(MLL+LML)/(MLM+LMM)的质量比为6.5。将该油脂组合物C置于恒温烘箱中,在第10天测定的过氧化值PV为7.56mmol/Kg,在第20天测定的过氧化值PV为20.10mmol/Kg,在第10天测定的酸值AV为0.12mgKOH/g,在第20天测定的酸值AV为0.16mgKOH/g。其中恒温烘箱的温度是63℃。
在本发明的一个优选实施方式中,本发明的油脂组合物D的甘油三酯的含量为99质量%,中长链脂肪酸甘油三酯的含量为70质量%,甘油二酯的含量为0.9质量%,单甘油酯的含量为0.1质量%。该油脂组合物D中,以质量比计,含有辛酸16.4质量%、癸酸13.7质量%、十六烷酸7.2质量%、十八烷酸1.6质量%、十八碳一烯酸21.4质量%、十八碳二烯酸36.1质量%、十八碳三烯酸0.6质量%。该油脂组合物D中,甘油三酯的1位和3位的源自中链脂肪酸的基团与2位的源自中链脂肪酸的基团的比值为14.3,(MLL+LML)/(MLM+LMM)的质量比为9.3。将该油脂组合物D置于恒温烘箱中,在第10天测定的过氧化值PV为9.94mmol/Kg,在第20天测定的过氧化值PV为27.76mmol/Kg,在第10天测定的酸值AV为0.15mgKOH/g,在第20天测定的酸值AV为0.18mgKOH/g。其中恒温烘箱的温度是63℃。
在本发明的一个优选实施方式中,本发明的油脂组合物E的甘油三酯的含量为96质量%,中长链脂肪酸甘油三酯的含量为78质量%,甘油二酯的含量为3质量%,单甘油酯的含量为1质量%。该油脂组合物E中,以质量比计,含有辛酸18.2质量%、癸酸16.8质量%、十六烷酸8.4质量%、十八烷酸1.9质量%、十八碳一烯酸30.1质量%、十八碳二烯酸21.6质量%。该油脂组合物E中,甘油三酯的1位和3位的源自中链脂肪酸的基团与2位的源自中链脂肪酸的基团的比值为8.7,(MLL+LML)/(MLM+LMM)的质量比为3.8。将该油脂组合物E置于恒温烘箱中,在第10天测定的过氧化值PV为10.89mmol/Kg,在第20天测定的过氧化值PV为28.26mmol/Kg,在第10天测定的酸值AV为0.17mgKOH/g,在第20天测定的酸值AV为0.24mgKOH/g。其中恒温烘箱的温度是63℃。
在本发明中,上述本发明的油脂组合物可以通过下述本发明的油脂组合物的制备方法进行制备。
油脂组合物的制备方法
本发明的油脂组合物的制备方法,所述方法包括:
(1)将固定化脂肪酶进行预处理的步骤;
(2)将上述步骤(1)所得的固定化脂肪酶与植物油脂进行接触的步骤;
(3)将植物油和中链脂肪酸甘油三酯混合,加入步骤(2)所得的固定化脂肪酶进行反应的步骤,所述中链脂肪酸甘油三酯是碳原子数为8~10的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸与甘油得到的酯。
(1)将固定化脂肪酶进行预处理的步骤
所述的固定化脂肪酶指的是固定于大孔吸附树脂或碱性离子交换树脂载体的毛霉属、青霉属、曲霉属、根霉属、嗜热真菌属、假单胞细菌属以及假丝酵母来源的微生物生产的脂肪酶,例如,嗜热丝孢菌固定化脂肪酶,以及商品化的固定化脂肪酶种类如Novozyme435、LipozymeTLIM。所述的固定化脂肪酶也可以使用下述步骤(3)中分离出的固定化脂肪酶。
所述固定化脂肪酶的载体例如为D4020吸附树脂、H107吸附树脂、AB-8吸附树脂。
在本发明的优选实施方式中,将固定化脂肪酶进行预处理的步骤是将固定化脂肪酶置于醇-水溶液中,震荡后分离得到固定化脂肪酶的步骤。
在本发明的优选实施方式中,所述醇-水溶液是3~45质量%醇的水溶液,优选是5~40质量%醇的水溶液,更优选是10~20质量%醇的水溶液。
在本发明的优选实施方式中,所述醇优选是多元醇,可以举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、甘油、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、二甘醇、三甘醇等。所述多元醇优选选自丙二醇、山梨醇或甘油中至少一种。所述多元醇可以单独使用一种,也可以组合多种使用。
所述醇-水溶液例如是5质量%的山梨醇-水溶液、10质量%的甘油-水溶液、15质量%的山梨醇-水溶液、20质量%的甘油-水溶液或40质量%的山梨醇-水溶液。
在本发明的优选实施方式中,优选在15~40℃、优选20~30℃下震荡4~24h、优选4~10h。例如,振荡温度例如是15℃、20℃、25℃、30℃或40℃,振荡时间例如是4h、5h、6h、7h或8h。
在本发明的优选实施方式中,优选通过离心或者过滤的方式分离。
(2)将上述步骤(1)所得的固定化脂肪酶与植物油脂进行接触的步骤
在本发明的优选实施方式中,将分离出的固定化脂肪酶与5~50倍质量、优选10~40倍质量、15~25倍质量的植物油脂进行混合接触。例如将分离出的固定化脂肪酶与10倍质量、15倍质量、20倍质量、25倍质量或40倍质量植物油脂进行混合接触。
优选地用真空泵抽真空,使体系真空度维持在0.1~5kPa、优选0.5~3kPa,在40~85℃、优选50~80℃搅拌4~10h。体系真空度维持在例如0.1kPa、0.5kPa、1kPa、3kPa或5kPa。搅拌温度例如是50℃、60℃、70℃或80℃。搅拌时间例如是6h、7h或8h。
通过离心或者过滤的方式分离出固定化脂肪酶,用于下述步骤。
在本发明的优选实施方式中,所述植物油脂选自大豆油、玉米油、花生油、菜籽油、橄榄油、棕榈油、葵籽油、芝麻油和稻米油中的至少一种,优选选自大豆油、玉米油、花生油、菜籽油和棕榈油中的至少一种。所述植物油脂可以单独使用一种,也可以组合多种使用。
(3)将植物油脂和中链脂肪酸甘油三酯混合,加入上述步骤(2)所得的固定化脂肪酶进行反应的步骤
将植物油脂和中链脂肪酸甘油三酯(MCT)按照质量比(植物油脂/MCT)为0.5~5:1、优选0.9~3:1、更优选1~1.5:1均匀混合。上述比例例如是0.9:1、1:1、1.5:1、2:1或3:1。
混合优选在4~90℃、优选20~80℃、更优选40~70℃、进一步优选50~60℃条件下进行。混合温度例如是40℃、50℃、60℃或70℃。
混合均匀后,以总底物质量计,加入5~40质量%、优选10~30质量%、更优选15~25质量%的上述固定化脂肪酶回旋振荡。以总底物质量计,例如加入10质量%、15质量%、20质量%、25质量%或30质量%的上述固定化脂肪酶。
回旋振荡反应2~15h、优选4~12h、更优选6~10h。回旋振荡反应时间例如是4h、6h、8h、10h或12h。
回旋振荡反应后,离心或过滤分离出固定化脂肪酶。将反应产物进行常规方法脱色和脱臭,从而得到油脂组合物。步骤(3)中分离出的固定化脂肪酶可直接重复多次使用。
在本发明的优选实施方式中,所述植物油脂选自大豆油、玉米油、花生油、菜籽油、橄榄油、棕榈油、葵籽油、芝麻油和稻米油中的至少一种,优选选自大豆油、玉米油、花生油、菜籽油和棕榈油中的至少一种。所述植物油脂可以单独使用一种,也可以组合多种使用。步骤(3)中的植物油脂可以于步骤(2)中使用的植物油脂相同,也可以不同,优选步骤(2)与步骤(3)中使用的植物油脂是相同的植物油脂。
在本发明的优选实施方式中,根据本发明的制备方法,所得的油脂组合物含有下述通式(1)所示的甘油三酯70~98质量%。
通式(1)中,R1、R2和R3各自相同或不同,R1、R2和R3中的至少一个表示源自中链脂肪酸的基团,并且R1、R2和R3中的至少一个表示源自长链脂肪酸的基团,所述中链脂肪酸是碳原子数为8~10的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸,所述长链脂肪酸碳原子数为16~30的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸。
在本发明的优选实施方式中,所述中链脂肪酸是碳原子数为8~10的直链饱和脂肪酸,优选所述中链脂肪酸是辛酸或癸酸,所述长链脂肪酸是碳原子数为16~18的直链饱和或不饱和脂肪酸,优选所述长链脂肪酸是十六烷酸、十八烷酸、十八碳一烯酸、十八碳二烯酸或十八碳三烯酸。
在本发明的优选实施方式中,以质量比计,上述通式(1)所示的甘油三酯的1位和3位的源自中链脂肪酸的基团与2位的源自中链脂肪酸的基团的比值为2.4~19,优选3~17,更优选5~15,进一步优选8~13。
在本发明的优选实施方式中,以质量比计,只含有一个源自中链脂肪酸的基团的甘油三酯即MLL和LML型甘油三酯与含有两个源自中链脂肪酸的基团的甘油三酯即MLM和LMM型甘油三酯的比值(MLL+LML)/(MLM+LMM)为1.5~10,优选3~9.5,更优选4.5~9,进一步优选6~8.5。
通过上述本发明的油脂组合物的制备方法制备的油脂组合物。所制备的油脂组合物可以是上述“油脂组合物”项目中所述的油脂组合物。
以下结合实施例对本发明的各个方面进行详细说明,旨在使本领域技术人员本发明有更好的理解,但本发明的范围不局限于此。
下列实施例中使用本领域常规的仪器设备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。下列实施例中使用各种原料,除非另作说明,都使用常规市售产品。在本发明的说明书以及下述实施例中,如没有特别说明,“%”都表示质量百分比。
实施例
以下实施例的非商品类嗜热丝孢菌(Thermomyceslanuginosus)固定化脂肪酶,是根据专利CN102839166A固定化方法制备的(其中各载体使用括号中的具体载体)。
在本发明的下述实施例中,主要脂肪酸的测定方法是将油脂甲酯化处理后进行气相色谱分析。甲酯化方法是按照动植物油脂脂肪酸甲酯制备的国家标准GB/T17376-2008的方法进行的;气相色谱分析是按照动植物油脂脂肪酸甲酯的气相色谱分析的国家标准GB/T17377-2008的方法进行的;甘油三酯、甘油二酯和单油甘脂的含量是利用高效液相色谱法测定;过氧化值(PV)的测定是按照动植物油脂过氧化值测定的国家标准GB/T5538-2005中的方法进行的,油脂酸值(AV)的测定是按照动植物油脂酸值和酸值测定的国家标准GB/T5530-2005中的方法进行的;甘油三酯中不同构型含量的测定方法利用高温气相的方法测定。
在本发明的下述实施例中,脱色和脱臭分别采用白土吸附脱色的方法和高真空水蒸气汽提脱臭的方法。
实施例1
将嗜热丝孢菌固定化脂肪酶(载体为D4020吸附树脂)置于5%的山梨醇-水的混合液中,在15℃下震荡4h,过滤分离出固定化脂肪酶,然后与10倍质量的精炼大豆油(购自上海嘉里食品工业有限公司)进行混合接触,用真空泵抽真空,使体系真空度维持在0.1kPa,在50℃搅拌8h,过滤分离出固定化脂肪酶,用于下述步骤。
将500g精炼大豆油(购自上海嘉里食品工业有限公司)和250gMCT(购自广州永易食品原料有限公司,型号为359X)按照质量比2:1在60℃条件下混合均匀,加入10质量%的上述固定化脂肪酶(以总底物质量计,即75g),回旋振荡,反应8h。到达反应时间后,过滤分离出固定化脂肪酶,反应产物进行脱色和脱臭,从而得到油脂组合物I。
实施例2
将嗜热丝孢菌固定化脂肪酶(载体为H107吸附树脂)置于10%的甘油-水的混合液中,在20℃下震荡5h,过滤分离出固定化脂肪酶,然后与15倍质量的低芥酸菜籽油(购自上海嘉里食品工业有限公司)混合接触,用真空泵抽真空,使体系真空度维持在0.5kPa,在60℃搅拌7h,过滤分离出固定化脂肪酶,用于下述步骤。
将500g精炼低芥酸菜籽油(购自上海嘉里食品工业有限公司)和500gMCT(购自广州永易食品原料有限公司,型号为359X)按照质量比1:1在70℃条件下混合均匀,加入20质量%的上述固定化脂肪酶(以总底物质量计,即200g),回旋振荡,反应4h。到达反应时间后,过滤分离出固定化脂肪酶,反应产物进行脱色和脱臭,从而得到油脂组合物II。
实施例3
将嗜热丝孢菌固定化脂肪酶(载体为AB-8吸附树脂)置于15%的山梨醇-水的混合液中,在25℃下震荡6h,过滤分离出固定化脂肪酶,然后与20倍质量的棕榈油分提液油(购自上海嘉里食品工业有限公司)进行混合接触,用真空泵抽真空,使体系真空度维持在1kPa,在70℃搅拌6h,过滤分离出固定化脂肪酶,用于下述步骤。
将450g棕榈油分提液油(购自上海嘉里食品工业有限公司)和300gMCT(购自广州永易食品原料有限公司,型号为359X)按照质量比1.5:1在50℃条件下混合均匀,加入25质量%的上述固定化脂肪酶(以总底物质量计,即187.5g),回旋振荡,反应6h。到达反应时间后,过滤分离出固定化脂肪酶,反应产物进行脱色和脱臭,从而得到油脂组合物III。
实施例4
将嗜热丝孢菌固定化脂肪酶(载体为ADS-8吸附树脂)置于20%的甘油-水的混合液中,在30℃下震荡7h,过滤分离出固定化脂肪酶,然后与25倍质量的精炼玉米油(购自上海嘉里食品工业有限公司)进行混合接触,用真空泵抽真空,使体系真空度维持在3kPa,在80℃搅拌8h,过滤分离出固定化脂肪酶,用于下述步骤。
将600g精炼玉米油(购自上海嘉里食品工业有限公司)和200gMCT(购自广州永易食品原料有限公司,型号为359X)按照质量比3:1在40℃条件下混合均匀,加入30质量%的上述固定化脂肪酶(以总底物质量计,即240g),回旋振荡,反应12h。到达反应时间后,过滤分离出固定化脂肪酶,反应产物进行脱色和脱臭,从而得到油脂组合物IV。
实施例5
将LipozymeTLIM(购自诺维信公司)置于40%的山梨醇-水的混合液中,在40℃下震荡8h,过滤分离出固定化脂肪酶,然后与40倍质量的精炼花生油(购自上海嘉里食品工业有限公司)进行混合接触,用真空泵抽真空,使体系真空度维持在5kPa,在80℃搅拌8h,过滤分离出固定化脂肪酶,用于下述步骤。
将500g精炼花生油(购自上海嘉里食品工业有限公司)和556gMCT(购自广州永易食品原料有限公司,型号为359X)按照质量比0.9:1在70℃条件下混合均匀,加入15质量%的上述LipozymeTLIM(以总底物质量计,即158.4g),回旋振荡,反应10h。到达反应时间后,过滤分离出固定化脂肪酶,反应产物进行脱色和脱臭,从而得到油脂组合物V。
比较例1
与实施例1相比,不同点在于,嗜热丝胞菌固定化脂肪酶没有经过醇-水溶液处理以及与植物油真空条件下预混合步骤,得到油脂组合物VI。
比较例2
与实施例1相比,不同点在于,嗜热丝胞菌固定化脂肪酶仅仅没有经过醇-水溶液处理,得到油脂组合物VII。
比较例3
与实施例1相比,不同点在于,嗜热丝胞菌固定化脂肪酶仅仅没有经过与植物油真空条件下预混合,得到油脂组合物VIII。
以上实施例1~5和比较例1~3的油脂组合物的组成见表1,以上实施例1~5和比较例1~3的油脂组合物的主要脂肪酸组成见表2。
表1油脂组合物的组成
*1)MLCT含量即是通过高温气相法测定碳原子数为32~46的甘油三酯(TAG)所占峰面积百分比。
表2主要脂肪酸组成
*1)通过格氏试剂法进行2位脂肪酸分析,获得2位脂肪酸中M的含量,1位和3位脂肪酸中M的含量用下述式(1)得到。
(1),式(1)中,Total表示甘油三酯(TAG)全样脂肪酸含量,Sn-2表示TAG中2位脂肪酸含量。
*2)通过高温气相测定出(MLL+LML)型的含量,即碳数为40~46的峰所占面积百分比,以及(MLM和LMM)型的含量,即碳数为32~48的峰所占面积百分比,最后计算出(MLL+LML)/(MLM和LMM)的比值。
本发明中,M表示源自中链脂肪酸的基团,L表示源自长链脂肪酸的基团,MLL和LML分别表示分子中只含有一个中链脂肪酸的甘油三酯,MLM和LMM分别表示分子中含有两个中链脂肪酸的甘油三酯。
实施例6
将实施例1中过滤分离出的嗜热丝孢菌固定化脂肪酶(载体为D4020吸附树脂)重复用于精炼大豆油和MCT的反应,反应条件与实施例1的条件相同,经检测,该固定化脂肪酶重复使用17批次后,所得油脂组合物与油脂组合物I依然具有相似的组成和结构,如表3所示。
表3第17批次油脂组合物的组成
甘油三酯 MLCT含量 甘油二酯 单甘油脂
成分含量 99% 78% 0.8% 0.2%
将实施例2中过滤分离出的嗜热丝孢菌固定化脂肪酶(载体为H107吸附树脂)重复用于精炼低芥酸菜籽油和MCT的反应,反应条件与实施例2的条件相同,经检测,该固定化脂肪酶在重复使用15批次后,所得油脂组合物与油脂组合物II依然具有相似的组成和结构,如表4所示。
表4第15批次油脂组合物的组成
甘油三酯 MLCT含量 甘油二酯 单甘油脂
成分含量 98% 85% 1.2% 0.8%
将实施例3中过滤分离出的嗜热丝孢菌固定化脂肪酶(载体为AB-8吸附树脂)重复用于棕榈油分提液油和MCT的反应,反应条件与实施例3的条件相同,经检测,该固定化脂肪酶重复使用18批次后,所得油脂组合物与油脂组合物III依然具有相似的组成和结构,如表5所示。
表5第18批次油脂组合物的组成
甘油三酯 MLCT含量 甘油二酯 单甘油脂
成分含量 99% 61% 0.9% 0.1%
将实施例4中过滤分离出的嗜热丝孢菌固定化脂肪酶(载体为ADS-8吸附树脂)重复用于精炼玉米油和MCT的反应,反应条件与实施例4的条件相同,经检测,该固定化脂肪酶重复使用21批次后,所得油脂组合物与油脂组合物IV依然具有相似的组成和结构,如表6所示。
表6第21批次油脂组合物的组成
甘油三酯 MLCT含量 甘油二酯 单甘油脂
成分含量 99% 88% 0.7% 0.3%
将实施例5中过滤分离出的LipozymeTLIM(购自诺维信公司)重复用于精炼花生油和MCT的反应,反应条件与实施例5的条件相同,经检测,该固定化脂肪酶重复使用15批次后,所得油脂组合物与油脂组合物V依然具有相似的组成和结构,如表7所示。
表7第15批次油脂组合物的组成
甘油三酯 MLCT含量 甘油二酯 单甘油脂
成分含量 97% 69% 2.1% 0.9%
实施例7
采用Schaal烘箱法测定油脂组合物的氧化稳定性。分别称取100g油脂组合物I、油脂组合物II、油脂组合物III、油脂组合物IV、油脂组合物V、普通大豆油、比较例1油脂组合物VI、比较例2油脂组合物VII、比较例3油脂组合物VIII及大豆油和MCT以质量比2:1调和的油脂,于250mL的烧杯中,置于63℃的恒温烘箱中,分别在第10天和20天测定各油脂组合的过氧化值PV和酸值AV,结果见表8。
表8氧化稳定性测定结果
表8数据表明,本发明的油脂组合物的氧化稳定性略优于食用油大豆油,明显优于比较例。
实施例8
分别使用500g油脂组合物I、油脂组合物II、油脂组合物III、油脂组合物IV、油脂组合物V、普通大豆油、比较例1油脂组合物VI、比较例2油脂组合物VII、比较例3油脂组合物VIII及大豆油和MCT以质量比2:1调和的油脂等10种油脂在煎炸温度为180℃、煎炸土豆条20g、煎炸时间4分钟/次、煎炸批次10次的条件下进行煎炸试验。相关指标测定,结果见表9。
表9煎炸试验结果
注:以大豆油作为对照,3分,表示与对照物等同;2分,表示接近但稍差于对照物;1分,表示与对照物差别较大。
根据表9结果,本发明提供的油脂组合物的煎炸性能与对照物(大豆油)的煎炸性能相似,并明显优于3种比较例的油脂以及大豆油和MCT以质量比2:1调和的油脂的煎炸性能。

Claims (10)

1.一种油脂组合物,含有下述通式(1)所示的甘油三酯70~98质量%,
通式(1)中,R1、R2和R3各自相同或不同,R1、R2和R3中的至少一个表示源自中链脂肪酸的基团,并且R1、R2和R3中的至少一个表示源自长链脂肪酸的基团,所述中链脂肪酸是碳原子数为8~10的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸,所述长链脂肪酸是碳原子数为16~30的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸。
2.如权利要求1所述的油脂组合物,其特征在于,以质量比计,通式(1)所示的甘油三酯的1位和3位的源自中链脂肪酸的基团与2位的源自中链脂肪酸的基团的比值为2.4~19,优选3~17,更优选5~15,进一步优选8~13,和/或,以质量比计,只含有一个源自中链脂肪酸的基团的甘油三酯与含有两个源自中链脂肪酸的基团的甘油三酯的比值为1.5~10,优选3~9.5,更优选4.5~9,进一步优选6~8.5。
3.根据权利要求1或2所述的油脂组合物,所述油脂组合物中,总甘油三酯的含量为95~99质量%,总甘油二酯的含量为0.5~3质量%,总单甘油脂的含量为0.1~2质量%。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的油脂组合物,所述油脂组合物中,中链脂肪酸在构成油脂组合物的全部脂肪酸中所占比例为30~60质量%,优选30.1~50%质量%。
5.一种油脂组合物的制备方法,所述方法包括:
(1)将固定化脂肪酶进行预处理的步骤;
(2)将上述步骤(1)所得的固定化脂肪酶与植物油脂进行接触的步骤;
(3)将植物油脂和中链脂肪酸甘油三酯混合,加入步骤(2)所得的固定化脂肪酶进行反应的步骤,所述中链脂肪酸甘油三酯是碳原子数为8~10的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸与甘油得到的酯。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,将固定化脂肪酶进行预处理的步骤是将固定化脂肪酶置于醇-水溶液中,震荡后分离得到固定化脂肪酶的步骤。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其中,所述醇-水溶液是3~45质量%醇的水溶液,优选5~40%质量%醇的水溶液。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其中,所述醇-水溶液中的醇选自丙二醇、山梨醇或甘油中至少一种的多元醇。
9.根据权利要求5~8任意一项所述的制备方法,其中,所得的油脂组合物含有下述通式(1)所示的甘油三酯70~98质量%,
通式(1)中,R1、R2和R3各自相同或不同,R1、R2和R3中的至少一个表示源自中链脂肪酸的基团,并且R1、R2和R3中的至少一个表示源自长链脂肪酸的基团,所述中链脂肪酸是碳原子数为8~10的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸,所述长链脂肪酸是碳原子数为16~30的直链或支链、饱和或不饱和脂肪酸,
其中,以质量比计,通式(1)所示的甘油三酯的1位和3位的源自中链脂肪酸的基团与2位的源自中链脂肪酸的基团的比值为2.4~19。
10.通过权利要求5~8任意一项所述的制备方法制备的油脂组合物。
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