CN1468058A - 固相甘油醇解 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由以下的反应混合物制备具有40％以上单酸甘油酯的固体的酶促固相反应；其中所述反应混合物包括：(i)脂酶；(ii)至少14％重量的甘油；和(iii)甘油酯；和任选的(iv)卵磷脂；这样如果不存在(iv)，则甘油酯(iii)具有约5到约35的碘值和在20℃大于约75％的固体脂肪含量。本发明还涉及一种制备酶促固相反应混合物的方法，其中所述酶促固相反应混合物用于制备具有40％以上单酸甘油酯的固体。

Description

固相甘油醇解
本发明涉及一种用于食品工业的活性成分的组合物。具体地说，本发明涉及产生具令人惊异高水平的单酸甘油酯的产物的固相甘油醇解反应。
脂酶已经在烘烤食品业使用多年，并且已经开发出许多不同的用途。但是，研究表明在某些应用中通常由于使用脂酶而产生问题。具体而言，在面包制造中使用脂酶的一个限制因素是某些基料如小麦粉只含有约2％的脂质，其中只有部分适于酶的作用。因此最近的研究集中在使脂酶和脂质结合，以提高来自在面包制造中使用脂酶益处的可能性上。
欧洲专利申请0585988号(Gist Brocades)指出当将脂酶加入到面团时，由于形成单酸甘油酯而获得了改善的焙烤效果。但是，已经发现单酸甘油酯的水平只有有限量的提高(WO 98/45453，DaniscoA/S)，因为加入到面团的脂酶也能容易地将单酸甘油酯降解成甘油和游离脂肪酸。这种效果只可从含内源脂酶的面团，以及含加入了脂肪/油的面团观察到。
人们熟知某些脂酶能在非常低水的环境中起作用。McNeill等人的[JAOCS，68卷第1期(1991年1月)，1-5]，Bornscheuer等人的[Enzymeand Microbial Technology，17：578-586，1995]和Thide等人的[JAOCS，71卷第3期(1994年3月)，339-342]中已经表明可以通过加入特定的脂酶而在脂肪/油和甘油的混合物中进行甘油醇解反应，并让所述甘油醇解反应在脂肪/油的熔点以下的温度下进行。但是，McNeill等人也证明了在具全硬化脂肪(如氢化牛脂)的固相中进行甘油醇解要困难很多。
本发明寻求解决在上述现有技术方法中遇到的问题。具体而言，本发明寻求提高单酸甘油酯的收率和减轻伴随用硬化脂肪进行甘油醇解所产生的问题。
因此，在最广泛的意义上，本发明提供了通过混合硬化脂肪、甘油、脂酶和任选的卵磷脂制备具有40％以上单酸甘油酯的固体的酶促固相反应。
更具体地讲，本发明提供了一种由以下的反应混合物制备具有40％以上单酸甘油酯的固体的酶促固相反应；
其中所述反应混合物包括：
(i)脂酶；
(ii)至少14％重量的甘油；和
(iii)甘油酯；和任选的
(iv)卵磷脂；这样如果不存在(iv)，则甘油酯(iii)具有约5到约35的碘值和在20℃大于约75％的固体脂肪含量。
具体地说，本发明提供了一种硬化脂肪、甘油、脂酶和任选的卵磷脂的混合物，所述混合物可制成粉末并在控制的温度条件下贮存。然后所述甘油醇解反应可在粉末形式下进行。
这样，可以获得含高水平单酸甘油酯、活性脂酶和任选的卵磷脂的粉末产物。由于已知单酸甘油酯对于焙烤食品具有重大贡献，因此这种反应产物在面包制造业中有商业意义。此外，卵磷脂(如果存在)有助于提高面团强度、而脂酶有助于改善面团稳定性和面包屑的结构。
本发明的固相反应混合物包括甘油酯。
在一个优选的实施方案中，在所述反应混合物中存在约1-86％重量的甘油酯。
在第一个优选的方面，本发明的固相反应混合物包括卵磷脂。在卵磷脂的存在下，所述反应混合物的甘油酯可以是任何硬化脂肪，包括完全硬化脂肪。
术语“硬化脂肪”或“氢化脂肪”是经氢化处理的脂肪(UlmannsEncyclopedia of Industrial Chemistry，第6版，Fats and Fatty Oils，4.3和8)。一般来说，脂肪在过渡金属催化剂(如镍、钯或铂催化剂)的存在下催化氢化。
全硬化脂肪定义为具有低于5的碘值(IV)的脂肪，其中碘值通过常规的IUPAC技术(国际纯粹和应用化学协会(IUPAC)，油、脂肪和衍生物分析标准方法，方法2.205)测量。
应指出现有技术既没有公开，也没提出使用卵磷脂来从固相甘油醇解方法获得具有高单酸甘油酯含量的产物。
在第二个方面，本发明的反应混合物并不包括卵磷脂。
在没有卵磷脂存在时，本发明反应混合物的甘油酯具有约5到35的碘值和在20℃下大于约75％的固体脂肪含量。
术语固体脂肪含量(SFC)按照IUPAC方法2.150(国际纯粹和应用化学协会(IUPAC)，油、脂肪和衍生物分析标准方法)定义和测量。
因此，相应于脂肪和油使用的术语“固体”是指所述油/脂包含符合上述固体脂肪含量定义的固体脂肪。
甘油酯或脂肪的“碘值”通过上述IUPAC方法测量。
因此，为了在没有卵磷脂存在时获得具有40％以上单酸甘油酯的产物，反应混合物的甘油酯组分应不只包括全硬化脂肪。相反，为了获得具所需水平单酸甘油酯的产物，甘油酯组分必须包括至少一种不饱和脂肪。在某些情况下，所述甘油酯可以是一种不饱和脂肪，或者是一种不饱和脂肪的混合物，其中所述不饱和脂肪或混合物具有约5到约35的碘值。在其它情况下，甘油酯组分可以是至少一种不饱和脂肪和至少一种饱和脂肪的混合物，这样所述混合物的碘值在约5到约35之间。
在本发明的一种优选实施方案中，在没有卵磷脂存在下，反应混合物的甘油酯组分具有约5到约25间的碘值。
在一种更优选的实施方案中，在没有卵磷脂的情况下，甘油酯具有在5到约15间的碘值。再更优选的情况下，没有卵磷脂时，甘油酯具有约5到10间的碘值。
应指出现有技术并未公开产生单酸甘油酯含量超过40％的产品并且适用于本发明的硬化脂肪的固相甘油醇解方法。现有技术也没有提出处理这种固相甘油醇解反应混合物的适合技术。
本发明的甘油酯优选源于棕榈油、向日葵油、菜籽油、大豆油、红花油、棉籽油、花生油、玉米油、橄榄油、花生油、猪油、牛油或它们的混合物。
在本发明的一个优选实施方案中，反应混合物的甘油酯为甘油三酯。
在另一种优选的实施方案中，所述甘油酯为甘油二酯。
术语“甘油三酯”优选是指甘油和脂肪酸的三酯。更优选所述甘油三酯是甘油与C4-C24脂肪酸的三酯。
所述甘油三酯优选选自具有不多于14个碳原子的脂肪酸链长度的甘油三酯、具有4到14个碳的脂肪酸链长的甘油三酯、具有6到14个碳的脂肪酸链长的甘油三酯、具有8到14个碳的脂肪酸链长的甘油三酯、具有10到14个碳的脂肪酸链长的甘油三酯、具有12个碳的脂肪酸链长的甘油三酯、具有16到24个碳的脂肪酸链长的甘油三酯、具有16到22个碳的脂肪酸链长的甘油三酯、具有18到22个碳的脂肪酸链长的甘油三酯、具有18到20个碳的脂肪酸链长的甘油三酯、其混合物和衍生物。
在本发明的一个高度优选的实施方案中，用于反应混合物的甘油三酯是硬化棕榈硬精脂(palm stearin)。
棕榈硬精脂可通过在受控的冷却条件下结晶棕榈油，并接着分离形成低熔液相(棕榈油精)和高熔固相(棕榈硬精脂)来获得。更详细的资料可参见Bailey’s Industrial Oil and Fat Products，第5版，第2卷321页。术语精馏棕榈硬精脂是指可通过这种方法获得的经分离棕榈硬精脂组分。
本发明的反应混合物任选包括卵磷脂。在卵磷脂存在时，涉及碘值和甘油酯组分的固体脂肪含量(20℃下)的限制条件并不存在。
卵磷脂定义为包括与磷酸的胆碱酯相连的硬脂酸、棕榈酸和油酸的甘油二酯的混合物(Merck Index，12版，5452)。
当存在卵磷脂时，优选所述卵磷脂选自植物卵磷脂、粉末卵磷脂、合成卵磷脂或水解卵磷脂。优选所述卵磷脂为大豆卵磷脂。
当卵磷脂存在时，优选所述卵磷脂占总反应混合物重量的约1-50％重量。
本发明的反应混合物还包括脂酶。所述脂酶可以是野生型脂酶或突变型脂酶。所述脂酶可通过使用DNA重组技术来制备。
所述脂酶可来自多种不同的来源。
优选所述脂酶源于假单胞菌属(Pseudomonas sp)、粘稠色杆菌(Chromobacterium viscosum)、洋葱伯克霍尔德氏菌(Pseudomonascepacia)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、荧光假单胞菌(Pseudomonas florrescens)、米黑毛霉(Mucor meihei)或antartica酵母(Candida antartica)。
本发明的反应混合物还包括占总反应混合物重量的至少14％的甘油。
在一优选的实施方案中，甘油的存在量占总反应混合物重量的约14-25％。
更优选甘油的存在量占总反应混合物重量的约16-19％。
本发明的反应混合物还可包括一种或多种另外的组分。这些另外的组分包括例如改善氧化稳定性的抗氧化剂。
所述反应混合物还可包括一种或多种有助于甘油投放的固体载体。适合的固体载体的例子包括纤维、甜菜纤维、水胶体、碳酸钙、磷酸三钙、硅石和熔凝硅石。
在某些情况下，在固相甘油醇解前喷雾结晶脂肪的一个限制因素是甘油能使粉末稍有油腻。为了减轻这个问题，可将甘油的固体载体加入到反应混合物中用作甘油的传递系统。甘油固体载体的一个这种例子是甜菜纤维，如Fibrex。固体载体的存在使得可以改善反应混合物的处理，其本身又导致得到更好的产品质量。此外，固体载体的存在也提高了吸水性，这有利于某些应用，如烘烤食品和面包制作。更具体地说，在面包制作中提高吸水性有助于改善面包的湿度和新鲜度。
一般将本发明反应混合物的成分加工成固体粉末并在控制的温度条件下贮存。然后可在固相中进行高收率形成所需单酸甘油酯产品的甘油醇解。
在一优选的实施方案中，在本发明的酶促固相反应中形成的单酸甘油酯在-10到50℃间的温度下形成。
在一更优选的实施方案中，所述单酸甘油酯在25到45℃的温度下形成。
从本发明的反应获得的固相甘油醇解产物将用于焙烤和其它用途中。
一般来说，当使用固相甘油醇解产物(如加入到面团中)时，脂酶仍具活性。在某些情况下，存在活性脂酶是有益的。实验中确实表明包含活性脂酶的按照本发明制备的甘油醇解产物在某些焙烤应用中特别有意义，这是因为单酸甘油酯和卵磷脂有助于改善柔软性，而脂酶和卵磷脂具有强化面团的效果。
但是，在某些其它应用中，脂酶活性的水平常常太高，并可能带来负面影响。因此，由本发明的反应混合物制备的甘油醇解产物可与脂酶抑制剂例如氯化铁(FeCl3)混合。这样，如果需要，脂酶的活性可根据用途而进行调节。
本发明的另一方面涉及一种制备酶促固相反应混合物的方法，其中所述酶促固相反应混合物用于制备具有40％以上单酸甘油酯的固体，所述方法包括：
(i)将甘油酯熔融(任选与卵磷脂一起)形成脂相；
(ii)向所述脂相加入脂酶的甘油溶液，其中甘油的存在量占总混合物重量的至少14％，并搅拌所形成的混合物；
(iii)均化所述混合物；
(iv)将所述混合物加工成所述酶促固相反应混合物。
在一个优选的实施方案中，随后将本发明的反应混合物喷雾结晶。
喷雾结晶是一种类似于喷雾干燥的单元操作，用于喷雾熔体。该技术使用喷雾塔，是相关领域的技术人员所熟悉的技术。首先，液态熔体通过喷嘴或飞轮喷雾形成小液滴。然后在喷雾塔中通过冷空气流将所述小液滴冷却到其熔点以下，导致雾化的熔体结晶成细粒或粉末。关于喷雾结晶更详细内容可参见在Ullmanns Encyclopedia，第6版，结晶和沉淀，10.4。在喷雾结晶后任选将所述颗粒进一步通过低温研磨处理。
在另一优选实施方案中，本发明的酶促固相反应混合物随后被制粒、制片、挤压并任选研磨。
制粒是用于从熔体获得固体颗粒的单元操作。该技术为本领域技术人员所熟悉，使用冷却的金属带来使熔体沉积在其上。一般来说，熔体通过一系列小孔沉积而形成小液滴，并在冷却带上固化。制粒的更详细内容可参见Perry’s Chemical Engineer’s Handbook，第6版，固体熔化设备，11-45页。
制片是为相关领域的技术人员所熟悉的用于从熔体获得固体的单元操作。该技术涉及将熔体结晶在金属传送带上或具冷却单元的转鼓上。随后可用刀将固化物质从鼓或带上刮下。该技术的更详细内容可参见Perry’s Chemical Engineer’s Handbook，第6版，固体熔化设备，11-45页。随后可将从制片方法获得的物质通过低温研磨转变成粉末。
本发明的再一优选方面涉及一种包括通过所述固相反应获得的甘油醇解产物的食品。术语“食品”是指适合于人或动物消费的物质。
优选包括甘油醇解产物的食品选自烘烤食品，包括面包、蛋糕、加糖面团产品、叠层面团、液体奶油、松饼、油炸饼圈、饼干、脆点心和小甜饼；糖果，包括巧克力、糖果、焦糖、halawa；香口胶(包括无糖和糖甜香口胶)、泡泡糖、软泡泡糖、口香糖和布丁；包括果汁冰水的冷冻品，优选冷冻乳制品，包括冰淇淋和冰牛奶；乳制品，包括咖啡奶油、掼奶油、蛋糊、牛奶饮料和酸奶；奶油冻，掼植物奶油；肉制品，包括加工的肉制品；食用油脂，充气和非充气搅打产品，水包油乳液、油包水乳液、人造奶油，糕饼松脆油和涂抹食品，包括低脂和极低脂涂抹食品；调味品，蛋黄酱，调味汁，奶油基沙司，奶油基汤，饮料，香料乳液、沙司和蛋黄酱。
现在将通过实施例并参照附图描述本发明，其中：
图1显示了在存在和不存在脂酶抑制剂下将固相甘油醇解产品(2192-6-1C)加入到面团样品中的效果。以在面团中残留的游离脂肪酸的千分量(‰)来计量所述效果。对图1的进一步描述可参见实施例部分。
图2显示了固相甘油醇解反应产物的薄层层析(TLC)的典型实施例，在用P-ether∶甲基叔丁基酮(MTBK)∶乙酸(70∶30∶1)洗脱后，在Vanadate溶液中染色并加热到100℃。
实施例材料
脂酶∶#2402 LIPOSAN假单胞菌属脂酶
购自英国EUROPA-Bioproducts的粘稠色杆菌(batches#2405，#2450和#2474)脂酶
硬化棕榈硬精脂，038500：
滴点：约60℃
游离脂肪酸(FFA)：最大1.0％
碘值：最大2
精馏棕榈硬精脂：Palmotex 98T，Aarhus Olie，丹麦
碘值：35
FFA：最大0.1
固体脂肪指数
10℃  75-90
20℃  60-75
30℃  40-50
35℃  32-42
硬化棕榈硬精脂，Grindsted PS 101：
滴点：约60℃
FFA：最大1.0％
碘值：最大2
粉末卵磷脂，Sternpur，Stern Lecithin&Soja GmbH&Co.KB，Hamburg：
丙酮不溶物：最小96％
水：最大1％
酸值：最大35
大豆卵磷脂003175：
丙酮不溶物：最小62％
酸值20-28mg KOH/g
水：最大1％
水解卵磷脂：卵磷脂H，036702
酸值：28-45mg KOH/g
甘油：99.5％方法薄层层析(TLC)
通过TLC，使用Merck的Kieselgel F60板分析反应产物。
洗脱系统：P-ether∶MTBK∶乙酸70∶30∶1
展开：浸渍于Vanadate溶液中，接着加热到100℃气相色谱
Perkin-Elmer 8420毛细管气相色谱仪，配有WCOT熔凝硅胶柱12.5m×0.25mm ID×0.1μm 5％聚苯基甲基硅氧烷(Crompack的CPSil 8 CB)。
载气：氦气
注射量：1.5μl，分流
检测器：FID，385℃
升温程序：     1    2    3    4
柱箱温度℃     80   200  240  360
恒温时间，分   2    0    0    10
升温速率℃/分  20   10   12
样品制备：将50mg脂质溶解于12ml含2mg/ml十七烷内标的2∶1庚烷∶吡啶中。将500μl样品转移到crimp瓶中。加入100μlMSTFA(N-甲基-N-三甲基甲硅烷基三氟乙酰胺)并在90℃下反应15分钟。
计算：从这些组分的对照混合物测定甘油单-二-三酸酯和游离脂肪酸的响应因子。基于这些响应因子，计算样品中甘油单-二-三酸酯、游离脂肪酸和甘油的量。模拟面团
10克Danish面粉(Reform)、0.1g干酵母(LeSaffre)、0.3g盐和水(加至500Brabender单位(BU))在小型Brabender Farinograph中混合6分钟。在32℃将面团置于一个带盖塑料烧杯中60分钟。然后将面团冷冻并冷冻干燥。脂质提取和脂肪酸分析
将20g完全醒发形成的面团立即冷冻并冷冻干燥。将经冷冻干燥面团在咖啡磨中研磨，并通过800μm筛。称取2g冷冻干燥面团于15ml具螺盖的离心管中，加入10ml水饱和丁醇(WSB)。将离心管置于沸水浴中10分钟。将管置于Rotamix中，并在环境温度下以45rpm速度转动20分钟。随后再次将管置于沸水浴中10分钟，在Rotamix中，在环境温度下转动30分钟。将管以3500g离心5分钟并将5ml上清液转移到管瓶中。将WSB在氮气流下蒸发至干。
分析提取液中游离脂肪酸Cu盐的异辛烷溶液，在715nm下测量并按照基于油酸的校正曲线(Kwon，D.Y.，和J.S.，Rhee(1986)，一种用于脂质测定的游离脂肪酸测定的简单和快速的比色法，JAOCS63∶89)定量。结果
2133-134.采用硬化棕榈硬精脂的甘油醇解反应
将溶解于甘油中的全硬化棕榈硬精脂、精馏棕榈硬精脂和脂酶喷雾结晶。配方如下表1所示。
表1
2133-134-  1  2  3  4
硬化棕榈硬精脂，038500  g  500  500  500  400
Palmotex T98  g  100
甘油∶脂酶A  g  88  56
甘油∶脂酶B  g  100
甘油∶脂酶C  g  88
 LIPU/g  A  B  C
甘油，99.5％  g  150  100  100
#2402  276700  g  0  0  0.5
#2405  1900000  g  0.2  0.015  0
水  g  6  4  4
方法
在65℃下将硬化棕榈硬精脂熔融。将脂酶溶解于水中，接着加入甘油。在60℃下将脂酶/甘油相加入到脂相中。将混合物在60℃下搅拌并然后在60℃下转移到喷雾器中。在用Turrax混合器强力搅拌下，使用“隧道式”喷雾技术将混合物喷雾结晶。所示隧道式喷雾技术类似于喷雾结晶，修改之处在于熔融脂肪通过喷嘴泵入到隧道中，并在那里将脂肪结晶成粉末。将样品在25℃和40℃下贮存，第三个样品在25℃和40℃间循环的温度下贮存。在贮存1天和7天后，将样品通过TLC(薄层层析)分析。
TLC分析表明第4号样品产生了不寻常高水平的单酸甘油酯。同样将样品进行GLC(气液色谱)分析(表2)。
表2
2133-134-1(40℃)/％  2133-134-2(40℃)/％  2133-134-3(40℃)/％  2133-134-4(40℃)/％
甘油 8.1  5.1  11.4  1.1
游离脂肪酸 0.1  0.6  0.5  1.7
单酸甘油酯 22.7  15.8  11.1  69.4
甘油二酯 32.8  21.4  20.6  23
甘油三酯 35.8  57  56.5  6.2
GLC分析证实在含全硬化脂肪和棕榈硬精脂混合物的样品2133-134-4(Palmotex T98)中形成了相当高水平的单酸甘油酯。在样品2133-134-4中的单酸甘油酯的水平相当于20-25％的单酸甘油酯，这个水平等同于在液体形式下酶促甘油醇解时的单酸甘油酯浓度。
这些结果也表明只具饱和脂肪(并且没有卵磷脂)的样品1、2和3与样品4相比产生低得多的单酸甘油酯，因此证明为了获得高水平的单酸甘油酯需要在反应混合物中具有一些不饱和脂肪。2133-135
将卵磷脂粉末代替不饱和甘油三酯，并以不同浓度加入到全硬化棕榈硬精脂中(表3)。
2135-135-  1  2  3  4  5
硬化棕榈硬精脂，038500  g  7  8  9  9.5  9.9
卵磷脂粉末，074793  g  3  2  1  0.5  0.1
甘油  g  2  2  2  2  2
脂酶#2402  g  0.01  0.01  0.01  0.01  0.01
水  g  0.05  0.05  0.05  0.05  0.05
方法
在65℃下将硬化棕榈硬精脂和卵磷脂粉末熔融。将脂酶溶解于水中，接着加入甘油。在60℃下将脂酶/甘油相加入到脂相中，并在60℃下搅拌1小时。然后将样品在Ultra Turrax混合器中均化并在铝板上结晶。将样品在25℃和40℃下存贮，并在1天和7天后进行TLC分析。
TLC分析表明当粉末卵磷脂与硬化棕榈硬精脂混合时产生了高水平的单酸甘油酯。这也得到了在40℃下贮存7天的样品的GLC分析的证实(表4)。
表4
GLC分析 2133-135-1  2133-135-2  2133-135-3
％重量  ％重量  ％重量
甘油 4.9  4.8  7.5
游离脂肪酸 3.2  2.8  2
单酸甘油酯 68.8  67.8  49.6
甘油二酯 10.2  12.5  15.5
甘油三酯 0.3  4.1  29.7
表4清楚地表明卵磷脂粉末改善了硬化棕榈硬精脂的甘油醇解反应。在脂肪相中具30％的粉末卵磷脂时获得了最高水平的甘油醇解。2133-139.甘油水平和大豆卵磷脂替代粉末卵磷脂的试验
用硬化棕榈硬精脂测试甘油水平对甘油醇解反应的影响。因为粉末卵磷脂对于某些食品应用如煎人造黄油来说并不总是最佳的卵磷脂，为此对用大豆卵磷脂代替粉末卵磷脂(表5)进行测试。
表5
2133-139  3  4
全硬化棕榈硬精脂 g  8  8
大豆卵磷脂 g  2  2
甘油/脂酶A g  2  1
 A
甘油纯度99.5％ g  10
脂酶#2402 g  0.05
水 g  0.25
用与上述相同的方式制备这些样品并贮存7天，通过GLC分析(表6)。
表6
2133-139 3  4
％重量  ％重量
甘油 4.7  4.8
单酸甘油酯 65.5  20.3
甘油二酯 21.7  30.2
甘油三酯 5.6  44.5
该实验证实大豆卵磷脂也促进了硬化棕榈硬精脂的甘油醇解。在该实验中也证实了具有足够高甘油水平对转化为单酸甘油酯的重要性。2192-6对用于固相甘油醇解的不同脂酶的测试
通过“隧道式”喷雾系统形成粉末重复用卵磷脂粉末和硬化棕榈硬精脂进行甘油醇解反应。测试了来自假单胞菌属和粘稠色杆菌的脂酶#2402和#2450。
表7
2192-6-  1  2  3  4
硬化棕榈硬精脂 g  350  350  350  560
卵磷脂粉末，074793 g  150  150  150  140
甘油 g  100  100  75  105
脂酶#2402 g  0.4  0.5
脂酶#2450 g  0.1  0.05
水 g  2.5  2.5  2.5  3.5
方法
将硬化棕榈硬精脂和卵磷脂粉末一起熔融并冷却到60℃。将脂酶溶解于水中并加入甘油。将溶解于甘油中的脂酶加入到脂相中，并在55℃下搅拌1小时。使用Turrax混合器将混合物均化并在60℃下喷雾。
将喷雾结晶的粉末样品在下面条件下贮存：
A)25℃
B)40℃
C)温度在35-45℃间循环
将样品贮存7天后，进行GLC分析(表8)。
表8
2192-6- 1B  2B  3B  4B  1C  2C  3C  4C
％  ％  ％  ％  ％  ％  ％  ％
甘油 6.3  6.2  7.6  7.1  6.9  6.4  7.5  5.8
单酸甘油酯 54.3  56.6  27.6  26.0  49.6  58.8  29.8  35.4
甘油二酯 24.1  19.7  36.9  46.3  27.9  23.9  42.0  34.0
甘油三酯 1.5  3.1  11.6  8.5  1.4  3.1  12.6  11.5
结果表明在温度循环下贮存的样品的单酸甘油酯水平并不高于在40℃下贮存的样品。
样品3和4包含较低比例的甘油，并且如前产生较低水平的单酸甘油酯(表6)。2192-18不同水平大豆卵磷脂试验
因为粉末卵磷脂不适合于某些应用，因此使用常规大豆卵磷脂作为代替进行反应试验。如表9中所示制备含硬化棕榈硬精脂和大豆卵磷脂的甘油醇解样品。
表9
2192-18  1  2  3  4
硬化棕榈硬精脂 g  7.5  8  8.5  9
大豆卵磷脂 g  2.5  2  1.5  1
甘油，99.5％ g  2  2  2  2
脂酶#2450 g  0.002  0.002  0.002  0.002
水 g  0.05  0.05  0.05  0.05
方法
在60℃下将硬化棕榈硬精脂和大豆卵磷脂熔融。将脂酶溶解于水中并加入甘油。在55℃将脂酶/甘油混合物加入到脂肪相中并搅拌10分钟。
将样品均化并结晶，在下面条件下贮存：
(A)25℃下7天，接着在35-45℃循环温度下12小时
(B)40℃下7天。
通过GLC分析样品(表10)。
表10
2192-18 1A  2A  3A  4A  1B  2B  3B  4B
％重量  ％重量  ％重量  ％重量  ％重量  ％重量  ％重量  ％重量
％甘油 3.4  3.2  2.9  3.4  3.3  2.5  1.9  1.4
％FFA 1.2  1.1  0.4  0.4  1.1  0.5  0.4  0.3
％单酸甘油酯 78.6  77.3  80.5  75.2  79.6  81.8  86.2  85.9
％甘油二酯 4.6  4.6  2.6  3.3  5.3  3.9  2.8  1.9
％甘油三酯 2.4  7.3  7.1  15  2.2  3.4  3  7
这些结果表明当大豆卵磷脂代替粉末卵磷脂使用时，通过甘油醇解获得的单酸甘油酯的水平有显著的提高。还可注意到具最低水平卵磷脂的样品3和4得到了最高水平的单酸甘油酯，结果证实通过固相甘油醇解获得硬化脂肪成为单酸甘油酯的高转化率只需少量的大豆卵磷脂。2192-22不同类型的卵磷脂试验
通过“隧道式”喷雾大规模重复实验2192-18，同时测试大豆卵磷脂和水解卵磷脂(卵磷脂H)(表11)。
表11
2192-22- 1  2
Grindsted PS101 g 425  450
大豆卵磷脂 75
卵磷脂H g  50
甘油 g 100  100
脂酶#2450 g 0.1  0.1
水 g 2.5  2.5
方法
在70℃下将Grindsted PS101和卵磷脂熔融。将脂酶溶解于水中并加入甘油。在60℃下将脂酶/甘油相加入到脂相中。随后将样品均化5分钟并使用“隧道式”喷雾技术喷雾结晶。在25℃和40℃下贮存样品。贮存时，在1、2和6天后取出样品并进行TLC分析。在40℃下贮存的样品经7天后进行GLC分析(表12)。
表12
2192-22 1  2
％重量  ％重量
甘油 2  1.9
FFA 1.9  1.9
单酸甘油酯 84.5  83.6
甘油二酯 6.4  8.7
甘油三酯 0.7  1.2
总计 95.6  97.4
表12的结果证实可以使用大豆卵磷脂和卵磷脂H两者与硬化棕榈硬精脂结合来通过粉末形式的甘油醇解制备高水平的单酸甘油酯。2192-37含甘油载体的固相甘油醇解
在该实验中，使用脂酶粘稠色杆菌#2474作为用作全氢化棕榈硬精脂、Grindsted PS101连同7.5％大豆卵磷脂的固相甘油醇解的催化剂。对10％精馏棕榈硬精脂和Palmotex T98(替代大豆卵磷脂)连同Grindsted PS101进行测试。在这种Palmotex T98的浓度下，易于通过喷雾结晶从所述配方获得粉末。
使用脂肪的喷雾结晶，接着进行固相甘油醇解的一个限制是甘油使得粉末有点油腻。这可通过加入作为甘油传递系统的甘油的固体载体来消除。在下面实验中，为了测试该理论，加入了甜菜纤维FIBREX。该实验的配方列于下表13。
表13
  1   2   3
  Grindsted PS101   g   462.5   450   450
  大豆卵磷脂   g   37.5   50
  Fibrix   g   60
  Palmotex T98   g   50
  甘油   g   100   100   100
  脂酶#2474   g   0.05   0.05   0.05
  水   g   2.5   2.5   2.5
按照下面方法制备样品：将Grindsted PS101和大豆卵磷脂或Palmotex T98一起熔融并冷却到60℃。将脂酶#2474分散于水中并加入甘油。在喷雾结晶前加入Fibrex。通过Ultra Turrax混合将混合物均化并接着喷雾结晶。将样品在40℃存贮7天，通过GLC分析。
GLC分析结果列于表14。
表14
  1   2   3
  ％甘油   1.6   4.6   4.4
  ％游离脂肪酸   0.9   1.1   1.7
  ％单酸甘油酯   89.2   62.2   59.4
  ％甘油二酯   4.6   15.2   13.5
  ％甘油三酯   0.8   20.8   13.2
表14证实通过加入7.5％大豆卵磷脂和使用粘稠色杆菌脂酶作为催化剂可获得全氢化棕榈硬精脂的非常有效的固相甘油醇解。
结果也证实当大豆卵磷脂被部分饱和脂肪取代时，固相甘油醇解就不那么高效。此外，加入甜菜纤维如Fibrix降低了甘油醇解的程度。这种作用可归因于反应混合物中水的竞争，使得酶的作用降低。2192-39脂酶抑制
所述固相甘油醇解产物拟用于焙烤食品和其它用途。但是，当加入到面团时以及对于某些应用来说，脂酶仍然有效，脂酶活性水平可能太高并产生负面影响。
为了对其进一步进行调查，进行实验以调查在面团系统中将固相甘油醇解产物2192-6-1C与脂酶抑制剂混合的影响。最初的试验表明对某些脂酶来说氯化铁是一种有效的抑制剂。
按照上面配方和表15所列其它物质制备模型面团。将面团用水饱和丁醇提取并测定游离脂肪酸的量。
表15
  1   2   3
  固相甘油醇解2192-6-1C   ％   0   0.5   0.5
  氯化铁，2％水溶液   ％   0   0   1
脂肪酸分析的结果显示于图1。结果表明可以将固相甘油醇解产物与脂酶抑制剂混合，并减低面团中脂酶的活性。
在没有背离本发明的范围和宗旨下，本领域技术人员会理解本发明所述方法和系统的各种修改和变化。因此进行化学和相关领域技术人员熟悉的本发明方法的修改均在下面权利要求书的范围内。

Claims (18)

1.一种由以下的反应混合物制备具有40％以上单酸甘油酯的固体的酶促固相反应；
其中所述反应混合物包括：
(i)脂酶；
(ii)至少14％重量的甘油；和
(iii)甘油酯；和任选的
(iv)卵磷脂；
这样如果不存在(iv)，则甘油酯(iii)具有约5到约35的碘值和在20℃大于约75％的固体脂肪含量。
2.权利要求1的酶促固相反应，其中在不存在(iv)的情况下，甘油酯(iii)具有在约5到约15间的碘值。
3.前述权利要求中任一项的酶促固相反应，其中所述甘油酯为甘油三酯。
4.权利要求1到3的酶促固相反应，其中所述甘油酯为甘油二酯。
5.权利要求3或4的酶促固相反应，其中所述甘油酯源于棕榈油、向日葵油、菜籽油、大豆油、红花油、棉籽油、花生油、玉米油、橄榄油、花生油、猪油、牛油或它们的混合物。
6.权利要求3的酶促固相反应，其中所述甘油三酯为硬化棕榈硬精脂。
7.前述权利要求中任一项的酶促固相反应，其中所述卵磷脂选自植物卵磷脂、粉末卵磷脂、合成卵磷脂或水解卵磷脂。
8.前述权利要求中任一项的酶促固相反应，其中所述脂酶源于假单胞菌属(Pseudomonas sp)、粘稠色杆菌(Chromobacterium viscosum)、洋葱伯克霍尔德氏菌(Pseudomonas cepacia)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、荧光假单胞菌(Pseudomonas florrescens)、米黑毛霉(Mucor meihei)或antartica酵母(Candida antartica)。
9.前述权利要求中任一项的酶促固相反应，其中所述卵磷脂的存在量为约1至约50％重量。
10.前述权利要求中任一项的酶促固相反应，其中所述甘油酯的存在量为约1至约86％重量。
11.前述权利要求中任一项的酶促固相反应，其中所述甘油的存在量为约14至约25％重量。
12.前述权利要求中任一项的酶促固相反应，其中所述反应混合物随后被喷雾结晶。
13.前述权利要求中任一项的酶促固相反应，其中所述单酸甘油酯在-10到50℃间的温度下形成。
14.一种制备酶促固相反应混合物的方法，其中所述酶促固相反应混合物用于制备具有40％以上单酸甘油酯的固体，所述方法包括：
(i)将甘油酯熔融，任选与卵磷脂一起形成脂相；
(ii)向所述脂相加入脂酶的甘油溶液，其中甘油的存在量占总混合物重量的至少14％，并搅拌所形成的混合物；
(iii)均化所述混合物；
(iv)将所述混合物加工成所述酶促固相反应混合物。
15.权利要求14的方法，其中所述酶促固相反应混合物随后被喷雾结晶。
16.权利要求14的方法，其中所述酶促固相反应混合物随后被制粒、制片、挤压，并任选研磨。
17.一种食品，所述食品包括由权利要求1到13中任一项的固相反应获得的甘油醇解产物。
18.权利要求17的食品，其中所述食品选自面包、蛋糕、加糖面团产品、叠层面团、液体奶油、松饼、油炸饼圈、饼干、脆点心、小甜饼、巧克力、糖果、焦糖、halawa、香口胶、无糖和糖甜香口胶、泡泡糖、软泡泡糖、口香糖、布丁、果汁冰水、冷冻乳制品、冰淇淋、冰牛奶、咖啡奶油、掼奶油、蛋糊、牛奶饮料、酸奶、奶油冻，掼植物奶油、肉制品、加工的肉制品、食用油脂、充气和非充气搅打产品、水包油乳液、油包水乳液、人造奶油、糕饼松脆油、涂抹食品、低脂和极低脂涂抹食品、调味品、蛋黄酱、调味汁，奶油基沙司，奶油基汤，饮料，香料乳液、沙司和蛋黄酱。
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