CN1697825A - 包含共轭亚油酸的高纯度二酸甘油酯组成物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包含共轭亚油酸的高纯度二酸甘油酯组成物及其制备方法，更为详细是涉及(a)包含0.1－80重量百分比共轭亚油酸的二酸甘油酯85－99.9重量百分比；及(b)单酸甘油酯、三酸甘油酯及其混合物占0.1－15重量百分比。根据本发明的包含共轭亚油酸的高纯度二酸甘油酯组成物及其制备方法，可结合具有抗癌、减少人体脂肪、增强免疫力、或具有预防及治疗糖尿病功效，并且其制法简便、产率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种包含共轭亚油酸的高纯度二酸甘油酯组成物及其制备方法，更为具体是涉及一种制法简便、具有高产率、同时具有抗癌、减少人体脂肪、增强免疫力、或具有预防及治疗糖尿病功效的包含共轭亚油酸的高纯度二酸甘油酯组成物及其制备方法。
背景技术
脂酶是水解油脂类或脂肪酸酯的酶。但是，在特定条件下可引发酯置换反应而从脂肪酸和甘油或脂肪酸和乙醇中合成甘油或酯类(J.Gen.Appl.Microbiol.，10，13-22，1964；Proc.IV IFS：Ferment.Technol.Today，315~320，1972，Society of FermetationTechnolgy Japan；Bichim.Biophys.Acta，489，415-422，1977等)。
在酯置换反应中合成的甘油酯类根据甘油的羟基的置换程度区分为单酸甘油酯(MG)、二酸甘油脂(1，2-DG，1，3-DG，2，3DG)、三酸甘油酯(TG)。
二酸甘油酯是脂肪酸和甘油的酯置换反应产物，其是在第1，2或者第1及3位的甘油结合脂肪酸的油脂组成物，与称为“三酸甘油酯”的一般油脂区分对待。
最近发现，二酸甘油酯在体内的效果与一般中性油脂比较时，其消化、吸收的过程相同，但几乎不会重新合成为中性脂肪，因此即使吸收也不会导致血液中中性脂肪含量而具有不增加体脂肪的胜利效果，业界人士对此不断进行研究。
如上所述的二酸甘油酯的制备方法的研究有日本公开特许公报平6-34381号中公开了以固体油脂为原料和以甘油、假单胞细菌属微生物为起源的脂酶反应获得具有85％二酸甘油酯含量的制备方法。但是，上述方法具有在常温下形成固体油脂的缺点和液状使用时很难获得具有85％纯度的二酸甘油酯的问题点。
并且，日本公开特许公报绍64-71495号及日本公开特许公告平11-123097号中公开了把油脂水解为1，3-positionally specificlipase后，分解的脂肪酸和甘油再合成的2各阶段获得具有80％二酸甘油酯含量的油脂组成物的制备方法。但是上述方法有水解反应后对甘油进行脱水处理后与脂肪酸合成的复杂步骤的缺陷。为解决上述问题的不足，韩国特许申请第2001-0002974号中共开了
在100重量单位的油脂中使用水和1，3-positionally specificlipase或non-specific
lipase，获得具有60％以上二酸甘油酯含量的油脂组成物的制备方法。但是上述方法是具有60％以上纯度的二酸甘油酯在反应结束时如存在水，会产生脂肪酸的水解的副作用，进而增加游离脂肪酸的含量，存在很难除去该游离脂肪酸的缺点，并且存在游离脂肪酸要重新分离加工40％左右的副产物的缺点。
因此，对制法简便、生产率高的具有高纯度的二酸甘油酯油脂制备方法的研究显得更为迫切。
一方面，共轭亚油酸(conjugated linoleic acid，以下简称’CLA’)是作为必需脂肪酸的亚油酸(linoleic acid，以下简称’LA’)的共轭异构体，反刍动物的奶或肌肉中微量发现的天然脂肪酸成分。CLA是指cis或trans配位(configuration)中具有共轭双键(Conjugated double bonds)的亚油酸的位置及几何异构体(positional and geometric isomer)，在此，CLA异构体中显示生理功能的cis-9、trans-11十八碳二烯酸(octadecadienoic acid)及trans-10，cis-12十八碳二烯酸称为CLA。并且，CLA对降低动脉硬化发生率(Artery.1997.22：266-277)、提高免疫力(J.Nut.1999.129：32-38)、抗癌作用(Anticancer research.1997.17：969-973)、促进生长(J.Nut.2000.130：2981-2989)及对糖尿病等患病具有良好的治疗效果，通过体脂肪减少(Am.J.Physiol.1998.275：R667-R672)来抑制肥胖。因具有上述特性，CLA可用于食品及药品的有效成分。
发明内容
为解决上述现有技术的不足，本发明以提供一种可提供抗癌、人体体脂肪减少、增强免疫力、或者对糖尿病等患病具有良好的预防及治疗效果的包括共轭亚油酸的高纯度二酸甘油酯组成物。
本发明还提供一种可提供抗癌、人体体脂肪减少、增强免疫力、或者对糖尿病等患病具有良好的预防及治疗效果，并且提供一种制法简便、具有很高产率的包括共轭亚油酸的高纯度二酸甘油酯组成物。
本发明还提供一种可提供抗癌、人体体脂肪减少、增强免疫力、或者对糖尿病等患病具有良好的预防及治疗效果的优秀的化妆品乳化剂、医药品乳化剂或者高功能性食品添加剂。
为解决上述问题的不足，本发明提供一种高纯度二酸甘油酯组成物，其包含：
(a)包含0.1-80重量百分比共轭亚油酸的二酸甘油酯85-99.9重量百分比；及
(b)单酸甘油酯、三酸甘油酯及其混合物占0.1-15重量百分比。
本发明还包含一种高纯度二酸甘油酯组成物的制备方法，其包含如下阶段：
(a)把单酸甘油酯；共轭亚油酸；及油脂、脂肪酸或及其混合物混合之后在10-200rpm条件下搅拌的阶段；及
(b)把上述经过(a)阶段的搅拌后的混合物，在200-250℃、0.001-0.5torr减压条件置换反应1-10小时的阶段。
本发明还包括一种高纯度二酸甘油酯组成物的制备方法，其是包含如下阶段：
(a)把单酸甘油酯、共轭亚油酸、脂酶混合，在10-200rpm条件下搅拌的阶段；及
(b)把经过上述阶段(a)的经过搅拌的混合物，在10-200rpm、30-60℃、0.001-0.5torr减压条件下进行置换反应1-10小时的阶段。
本发明还包括按照上述方法制造的包含共轭亚油酸的、以高纯度二酸甘油酯组成物为有效成分的化妆品乳化剂、医药品乳化剂或者高功能性食品添加剂。
根据本发明的包含共轭亚油酸的高纯度二酸甘油酯组成物及其制备方法，其制法简便、产率高，同时可结合具有抗癌、减少人体脂肪、增强免疫力、或具有预防及治疗糖尿病功效的共轭亚油酸而可制备具有功能性的高纯度二酸甘油酯组成物，以上述方法制备的高纯度二酸甘油酯组成物作为具有抗癌、减少人体脂肪、增强免疫力、或具有预防及治疗糖尿病功效的化妆品或医药乳化剂或者高功能性食品添加剂，其为不被人体体脂肪所吸收，因此可用于减肥用食品添加剂。
具体实施方式
以下对本发明进行更为详细的说明。
本发明的发明人针对亚油酸的减少人体脂肪、增强免疫力、或具有预防及治疗糖尿病功效的特点，认为包括这种亚油酸的高纯度二酸甘油酯组成物可以用于化妆品乳化剂、医药品乳化剂或者高功能性食品添加剂，经过反复研究创造了本发明。
并且，本发明的发明人对制法简便、具有很高生产率的高纯度二酸甘油酯组成物的制造方法进行研究中发现，把单酸甘油酯；共轭亚油酸；及油脂、脂肪酸或及其混合物混合之后在10-200rpm条件下搅拌的混合物在200-250℃、0.001-0.5torr减压条件置换反应1-10小时或把单酸甘油酯、共轭亚油酸、脂酶混合，在10-200rpm条件下搅拌之后，把上述经过搅拌的混合物在10-200rpm、30-60℃、0.001-0.5torr减压条件下进行置换反应1-10小时，确认了用简便的方法可以得到具有抗癌、减少人体脂肪、增强免疫力、或具有预防及治疗糖尿病功效的二酸甘油酯组成物，并以此为基础不断研究而创造了本发明。
本发明的高纯度二酸甘油酯组成物的制备方法中，二酸甘油酯中的共轭亚油酸含量占0.1-80重量百分比。在本发明中特别限定共轭亚油酸的理由在于共轭亚油酸含量如少于0.1重量％时因共轭亚油酸含量低而不能得到具有抗癌、减少人体脂肪、增强免疫力、或具有预防及治疗糖尿病功效，共轭亚油酸含量如少于0.1重量％时因共轭亚油酸单价太高而导致高纯度二酸甘油酯组成物单价的提高而不太经济。
本发明的发明人把上述包括共轭亚油酸的二酸甘油酯组成物品大体上分为2种。
第一种是把单酸甘油酯；共轭亚油酸；及油脂、脂肪酸或及其混合物混合之后，再让经搅拌的混合物进行置换反应的方法。
(a)单酸甘油酯；共轭亚油酸；及油脂、脂肪酸或及其混合物混
合及搅拌阶段
更具体对上述反应条件，其是先对单酸甘油酯；共轭亚油酸；及油脂、脂肪酸或及其混合物进行搅拌。在本搅拌阶段，单酸甘油酯；共轭亚油酸；及油脂、脂肪酸或及其混合物最好是在100重量单位的单酸甘油脂中分别按序添加35-65重量单位的共轭亚油酸，添加20-80重量单位的油脂、脂肪酸或及其混合物。
并且，单酸甘油脂和上述油脂、脂肪酸或及其混合物的摩尔比最好是在6∶4-8∶2。
反应条件中，上述经混合的单酸甘油酯；共轭亚油酸；及油脂、脂肪酸或及其混合物最好是在10-200rpm条件下搅拌，搅拌速度未到10rpm其搅拌力小、反应速度慢的缺点，超过200rpm会导致产品色彩不好的缺点。
(b)经搅拌混合物的置换反应阶段
经搅拌后的混合物，是在200-250℃、0.001-0.5torr减压条件置换反应1-10小时。置换温度进一步为200-230℃。减半温度不到200℃存在其反应速度较慢的缺点，置换温度超过250℃会存在因置换速度太快不好控制含量的缺点，并且减压条件不到0.001torr，蒸馏时存在单酸甘油脂和二酸甘油酯同时蒸发的缺点，超过0.5torr会存在单酸甘油脂难以蒸馏的缺点。
上述制备含共轭亚油酸的高纯度二酸甘油酯树脂组成物所使用的油脂组成物可以从大豆油、菜子油、棉花子油、玉米油、橄榄油、棕榈油、棕榈核油、椰子油、红花油及其混合物所构成的群中选择，脂肪酸是碳原子为2-24的饱和或不饱和脂肪酸，其是从油酸、大豆脂肪酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、二十二碳六烯酸及其混合物所构成的群中选择，可以单独或2个以上混合使用，对其种类没有特别限制。
第二种方法是把单酸甘油酯、共轭亚油酸、脂酶混合搅拌之后，再让经搅拌的混合物进行置换反应的方法。
对上述第二种方法详细说明如下。
(a)单酸甘油酯、共轭亚油酸、脂酶混合及搅拌阶段
本阶段是把单酸甘油酯、共轭亚油酸、脂酶混合搅拌的阶段。
上述共轭亚油酸是用在对100重量单位的单酸甘油酯占1-80重量单位的共轭亚油酸的单酸甘油酯进行异构反应制备。
对100重量单位的单酸甘油酯，上述共轭亚油酸的含量占1-80重量单位。其含量不到1重量单位存在降低其功能性的缺点，其含量如超过80重量单位就会存在导致经济性降低的缺点。
对上述脂酶没有特别限制，可从lypozyme、1，3-positionallyspecific lipase、positionally non-specificlipase、具有1，3-positionally specificRhizopus、具有不饱和脂肪酸specific的geotrios所构成的群中选择，最好使用1，3-positionally specific lipase、positionallynon-specific lipase。
对100重量单位的单酸甘油酯，上述脂酶含量占0.1-20重量单位。其含量不到0.1重量单位存在反应转换率明显降低的缺点，其含量如超过20重量单位就会存在导致经济性降低的缺点。
上述单酸甘油酯、共轭亚油酸、脂酶均匀混合之后，可在10-200rpm条件下搅拌，最好是在150rpm条件下搅拌。
(b)置换反应阶段
本阶段是把经过上述阶段(a)的经过搅拌的混合物，10-200rpm、40-80℃条件下进行置换反应1-10小时的阶段。
上述置换反应的搅拌速度可以是10-20rpm，最好是在150rpm条件下进行，温度可以是30-60℃，最好是在50℃。搅拌速度未到10rpm其搅拌力弱而导致反应速度慢，超过200rpm会导致反应速度过快或难以制约的缺点。并且搅拌温度不到40℃，存在反应速度慢的缺点，超过80℃，反应速度加快但会导致酶受到热的影响。并且反应时间不到1小时，因反应时间过短而转换率不佳的缺点。
根据以上2个方法的含有共轭亚油酸的高纯度二酸甘油酯组成物的制备方法实施后，通过分子蒸馏去除油脂组成物中的单酸甘油脂、三酸甘油酯、或者脂肪酸等，由此获得至少包括80重量％的油脂组成物。
根据以上方法制造的油脂组成物可包括占0.1-80重量百分比的共轭亚油酸的二酸甘油酯85-99.9重量百分比。可以包括极少量三酸甘油酯或单酸甘油脂，但最好是通过分子蒸馏阶段来提高二酸甘油酯的纯度。
如上所述，根据上述方法的制备方法，其制备工程简便、具有很高的产率，同时结合了具有抗癌、减少人体脂肪、增强免疫力、或具有预防及治疗糖尿病功效的共轭亚油酸而提高了其功效。
并且，可提供根据上述方法制备的以高纯度二酸甘油酯组成物为有效成分的化妆品乳化剂、医药品乳化剂或者高功能性食品添加剂，上述化妆品乳化剂、医药品乳化剂或者高功能性食品添加剂(特别是减肥用食品添加剂)具有抗癌、减少人体脂肪、增强免疫力、或具有预防及治疗糖尿病功效。
以下是为说明本发明的较佳实施例，但下述实施例仅为例示本发明，本发明的保护范围并不限于下述实施例。
[实施例1]
在设有搅拌器的3l圆形烧瓶中加入1300g单酸甘油酯、20g共轭亚油酸、5g脂酶后，在150rpm的搅拌速度搅拌固化之后，在60℃温度条件下以150rpm的搅拌速度反应10小时来制备含有共轭亚油酸的二酸甘油酯组成物。
[实施例2]
在设有搅拌器的3l圆形烧瓶中加入1200g单酸甘油酯、40g共轭亚油酸、5g脂酶后，在150rpm的搅拌速度搅拌固化之后，在60℃温度条件下以150rpm的搅拌速度反应10小时来制备含有共轭亚油酸的二酸甘油酯组成物。
[实施例3]
在设有搅拌器的3l圆形烧瓶中加入1000g单酸甘油酯、80g共轭亚油酸、5g脂酶后，在150rpm的搅拌速度搅拌固化之后，在60℃温度条件下以150rpm的搅拌速度反应2小时来制备含有共轭亚油酸的二酸甘油酯组成物。
[实施例4]
把30g单酸甘油脂、3g大豆脂肪酸、2g油酸、65g共轭亚油酸放入3l搅拌器中，慢慢搅拌使其在减压条件下达到250℃时反应一个小时，而后在0.04torr的减压条件、250℃温度条件下进行分子蒸馏来制备二酸甘油酯优质组成物品。检测上述实施例4中制备的二酸甘油酯组成物的单酸甘油脂、二酸甘油酯、三酸甘油酯含量及与二酸甘油酯结合的共轭亚油酸含量，其数据见下表1。
(表1)
| 区分 | 含量(重量) | |
| 单酸甘油脂 | 0.5％ | 共轭亚油酸60％ |
| 1，2-二酸甘油酯 | 30％ | |
| 1，3-二酸甘油酯 | 54.6％ | |
| 三酸甘油酯 | 14.9％ |
[实施例5]
ILSHINWELLS CO.，LTD利用制备二酸甘油酯的工程把上述实施例1至3制造的油脂组成物分子蒸馏到单酸甘油脂和三酸甘油脂全部蒸馏为止，而后测试了二酸甘油酯(1，2-二酸甘油酯、1，3-二酸甘油酯)及与二酸甘油酯结合的共轭亚油酸含量，其数据见下表2。
(表1)
| 区分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |||
| 单酸甘油脂 | 1％ | 共轭亚油酸14.5％ | 0.5％ | 共轭亚油酸34％ | 0.3％ | 共轭亚油酸75.9％ |
| 1，2-二酸甘油酯 | 29％ | 30％ | 27％ | |||
| 1，3-二酸甘油酯 | 55.6％ | 54.6％ | 58％ | |||
| 三酸甘油酯 | 14.4％ | 14.9％ | 14.7％ | |||
Claims (11)
1、一种高纯度二酸甘油酯组成物，其特征在于包含：
(a)包含0.1-80重量百分比共轭亚油酸的二酸甘油酯85-99.9重量百分比；及
(b)单酸甘油酯、三酸甘油酯及其混合物占0.1-15重量百分比。
2、如权利要求1所述的一种高纯度二酸甘油酯组成物的制备方法，其特征在于包含：
(a)把单酸甘油酯；共轭亚油酸；及油脂、脂肪酸或及其混合物混合之后在10-200rpm条件下搅拌的阶段；及
(b)把上述经过(a)阶段的搅拌后的混合物，在200-250℃、0.001-0.5torr减压条件置换反应1-10小时的阶段。
3、如权利要求2所述的一种高纯度二酸甘油酯组成物的制备方法，其特征在于所述单酸甘油酯和油脂、脂肪酸或及其混合物的摩尔比为6∶4-8∶2。
4、如权利要求2所述的一种高纯度二酸甘油酯组成物的制备方法，其特征在于所述(b)置换反应的温度为200-230℃。
5、如权利要求2所述的一种高纯度二酸甘油酯组成物的制备方法，其特征在于所述油脂是从大豆油、菜子油、棉花子油、玉米油、橄榄油、棕桐油、棕榈核油、椰子油、红花油及其混合物所构成的群中选择。
6、如权利要求2所述的一种高纯度二酸甘油酯组成物的制备方法，其特征在于所述的脂肪酸是碳原子为2-24的饱和或不饱和脂肪酸，其是从油酸、大豆脂肪酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、二十二碳六烯酸及其混合物所构成的群中选择。
7、一种高纯度二酸甘油酯组成物的制备方法，其特征在于包含如下阶段：
(a)把单酸甘油酯、共轭亚油酸、脂酶混合，在10-200rpm条件下搅拌的阶段；及
(b)把经上述阶段(a)的经过搅拌的混合物，在10-200rpm、30-60℃、0.001-0.5torr减压条件下进行搅拌反应1-10小时的阶段。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于在进行酯交换之后，进一步包含对所述的混合物进行分子蒸馏。
9、如权利要求7所述的方法，其特征在于所述的共轭亚油酸的量基于100重量份的单酸甘油酯为1-80重量份，且所述的脂酶的量基于100重量份的单酸甘油酯为0.1-20重量份。
10、如权利要求7所述的一种高纯度二酸甘油酯组成物的制备方法，其特征在于上述(a)阶段的脂酶是从lypozyme、1，3-positionally specific lipase、positionally non-specificlipase、具有1，3-positionally specific Rhizopus、具有不饱和脂肪酸specific的geotrios所构成的群中选择。
11、一种以权利要求2或7的方法制造的包含共轭亚油酸的高纯度二酸甘油酯组成物为有效成分的化妆品乳化剂、医药品乳化剂或者高功能性食品添加剂。
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