水解酯化法制備含1,3-甘油二酯乳脂的方法技術

本發明專利技術涉及水解酯化法制備含1,3-甘油二酯乳脂的方法，該方法包括以下步驟：（1）取新鮮牛奶，在常溫條件下，離心分離，取上層金黃色清亮油狀液體，即為乳脂；（2）將乳脂置于容器中，加入基于乳脂質量25%～35%的去離子水，基于乳脂質量0.4%～0.6%的脂肪水解酶，在恒溫氣浴中攪拌，水解反應；水解產物離心分離，取上層脂肪酸；（3）按3:1～1.5:1摩爾比向脂肪酸中加入甘油，混合，再按脂肪酸質量2%～4%的比例加入1,3-特異性脂肪酶，置于反應釜中，震蕩反應；取反應液離心分離，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到1,3-甘油二酯含量在39%以上的功能乳脂。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于功能性食用乳脂制備
，特別涉及先水解再酯化的方法制備含1,3-甘油二酯乳脂的方法。
技術介紹
我國第四次全國營養與健康狀況調查表明,中國約有2億人體重超重,6000多萬人患有肥胖癥。美國三分之一的成人患肥胖癥。在加拿大，一半人口體重超標，患肥胖癥人口占13％，歐洲16國肥胖的患病率為15％～30％。據世界衛生組織預測,到2015年,全球將有7億多成人肥胖。而肥胖與II型糖尿病、心腦血管疾病、某些腫瘤及睡眠呼吸紊亂等疾病有明顯的相關關系，抗肥胖已成為健康飲食與保健食品研究的重要領域。??1,3-甘油二酯(1,3-diacylglycerol，DAG)?是油脂的天然成分，由兩分子脂肪酸與甘油酯化得到。多數研究表明1,3-甘油二酯具有改善空腹和餐后血脂水平、減少體脂積聚等功能，并且具有長期食用安全性。1,3-甘油二酯已經通過了美國FDA認證，是“世界公認安全(GRAS)”的食品，而且口感、色澤、風味與普通甘油三酯(triacy1g1ycerol，TAG)無異。在日本，1,3-甘油二酯烹飪油已通過日本醫學聯盟審核，被政府列為具有降低餐后血脂和減肥的保健功能酯。在美國，1,3-甘油二酯可用于涂抹食品組分、沙拉醬、烘焙食品、休閑小吃等食品中。新鮮牛乳中脂肪含量占3%～4%，其中甘油三酯占98%以上。過量攝入動物源性甘油三酯具有引發高血壓、動脈粥樣硬化等疾病的風險，這在一定程度上限制了牛奶的消費。有效地將牛乳脂肪中甘油三酯轉化成具有營養保健功能的1,3-甘油二酯，既具有改善乳脂營養，又具有開發新型功能乳脂的意義。r>常見的甘油三酯改性方法基本上都是化學法，存在能耗大、反應條件苛刻，且產品色澤和風味差，限制了其在食品領域的應用。生物酶法因反應較溫和、環境友好、選擇性較高、產品色澤和風味較好成為食用油脂改性技術的研究重點。現有專利技術“無溶劑體系全酶法制備含1,3-甘油二酯乳脂的方法”?(專利申請號：2010105079365)中所使用的方法是一步全酶法，可獲得1,3-甘油二酯含量在31%以上的乳脂。
技術實現思路
為了提高目標產物含量，本專利技術采用水解酯化法制備含1,3-甘油二酯乳脂的工藝技術路線,先水解牛乳中的脂肪獲得脂肪酸，再將脂肪酸與甘油發生酯化反應生成1,3-甘油二酯，使乳脂中1,3-甘油二酯乳脂含量達到39%以上。為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：?水解酯化法制備含1,3-甘油二酯乳脂的操作步驟如下：（1）取新鮮牛奶，在轉速5000r/min條件下離心分離30?min，取上層金黃色清亮油狀液體，即為乳脂；（2）在乳脂中加入基于乳脂質量25%～35%的去離子水和基于乳脂質量0.4%～0.6%的脂肪水解酶，在45℃～55℃恒溫氣浴中攪拌水解反應12h～16h；將水解產物在轉速5000?r/min條件下離心分離30min，取上層的脂肪酸；（3）按摩爾比為3:1～1.5:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入基于脂肪酸質量2%～4%的1,3-特異性脂肪酶，在溫度50℃～60℃條件下震蕩反應10h～16h；將反應液在轉速10000r/min條件下離心分離10min，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到富含1,3-甘油二酯的乳脂，乳脂中1,3-甘油二酯的含量達到39%以上。步驟（2）中所述脂肪水解酶在pH值7.0、溫度37℃條件下的酶活性為1200～1300?U/g。步驟（3）中所述1,3-特異性脂肪酶在pH值6.8、溫度37℃條件下的酶活性為500～600?U/g。本專利技術采用了全新的酶解工藝，先用酶水解乳脂獲得脂肪酸，再經sn-1,3位固定化脂肪酶(商業用酶)酯化獲得1,3-甘油二酯乳脂，新工藝技術可使乳脂中1,3-甘油二酯的含量從31%提高到39%以上。本專利技術具有顯著的工藝創新和目標產物大幅度提高的意義。本專利技術與現有技術相比具有如下的優點及有益效果：（1）本專利技術產物中1,3-甘油二酯的含量可達39%以上。本專利技術制備條件溫和，耗能小，獲得的含1,3-甘油二酯的乳脂產品在常溫下成金黃色固態，色澤鮮艷，有淡淡的香氣，口感潤滑；（2）本專利技術有效地將牛乳中的甘油三酯轉化為1,3-甘油二酯，改善了牛乳的保健功能，使牛乳更適宜于肥胖、高血糖等特殊人群食用；（3）本專利技術的制備方法中，除少量添加去離子水、甘油、酶外，未添加其他有毒有害溶劑，反應過程包括酶解和酶法酯化,?沒有有毒有害物質產生，所得產物包括可以安全食用的甘油三酯、甘油二酯、單甘脂、脂肪酸，保證了產品的食用安全性和環境友好性；（4）本專利技術獲得的含1,3-甘油二酯的乳脂產品可改善餐后血脂水平、減少體脂積聚。本產品可用于冰激凌、速溶飲品、焙烤食品等多種食品中，也可在醫藥、化妝品及化工中應用。具體實施方式下面結合具體的實例，對本專利技術做進一步地說明。實施例1：水解酯化法制備含1,3-甘油二酯乳脂的方法包括以下操作步驟：（1）取新鮮牛奶，在轉速5000r/min條件下離心分離30?min，取上層金黃色清亮油狀液體，即為乳脂；（2）在乳脂中加入基于乳脂質量30%的去離子水和基于乳脂質量0.5%的脂肪水解酶，在50℃恒溫氣浴中攪拌水解反應14h；取水解產物,在轉速5000?r/min條件下離心分離30min，取上層脂肪酸；（3）按摩爾比為2.3:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入2.5%基于脂肪酸質量的1,3-特異性脂肪酶，在55℃反應釜中震蕩反應12.5h；取反應液,在轉速10000r/min條件下離心分離10min，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到富含1,3-甘油二酯的乳脂；乳脂中1,3-甘油二酯的含量為40.16%。實施例2：步驟（1）、（2）同實施例1；步驟（3）：按摩爾比為1.8:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入2.8%基于脂肪酸質量的1,3-特異性脂肪酶,在58℃反應釜中震蕩反應14h；取反應液,在轉速10000r/min條件下離心分離10min，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到富含1,3-甘油二酯的乳脂；乳脂中1,3-甘油二酯的含量為39.03%。實施例3：步驟（1）、（2）同實施例1；步驟（3）：按摩爾比為2:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入3%基于脂肪酸質量的1,3-特異性脂肪酶；在50℃反應釜中震蕩反應12h；取反應液,在轉速10000r/min條件下離心分離10min，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到富含1,3-甘油二酯的乳脂；乳脂中1,3-甘油二酯的含量為39.34%。實施例4：步驟（1）、（2）同實施例1；步驟（3）：按摩爾比為2.5:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入3.3%基于脂肪酸質量的1,3-特異性脂肪酶；在53℃反應釜中震蕩反應13h；取反應液,在轉速10000r/min條件下離心分離10min，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到富含1,3-甘油二酯的乳脂；乳脂中1,3-甘油二酯的含量為41.73%。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
水解酯化法制備含1,3？甘油二酯乳脂的方法，其特征在于包括以下操作步驟：（1）取新鮮牛奶，在轉速5000r/min條件下離心分離30？min，取上層金黃色清亮油狀液體，即為乳脂；（2）在乳脂中加入基于乳脂質量25%～35%的去離子水和基于乳脂質量0.4%～0.6%的脂肪水解酶，在45℃～55℃恒溫氣浴中攪拌水解反應12h～16h；將水解產物,在轉速5000？r/min條件下離心分離30min，取上層的脂肪酸；（3）按摩爾比為3:1～1.5:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入基于脂肪酸質量2%～4%的1,3？特異性脂肪酶，在溫度50℃～60℃條件下震蕩反應10h～16h；將反應液在轉速10000r/min條件下離心分離10min，棄去底層的脂肪酶和甘油，得到富含1,3？甘油二酯的乳脂，乳脂中1,3？甘油二酯的含量達到39%以上。

【技術特征摘要】
1.水解酯化法制備含1,3-甘油二酯乳脂的方法，其特征在于包括以下操作步驟：
（1）取新鮮牛奶，在轉速5000r/min條件下離心分離30?min，取上層金黃色清亮油狀液體，即為乳脂；
（2）在乳脂中加入基于乳脂質量25%～35%的去離子水和基于乳脂質量0.4%～0.6%的脂肪水解酶，在45℃～55℃恒溫氣浴中攪拌水解反應12h～16h；將水解產物,在轉速5000?r/min條件下離心分離30min，取上層的脂肪酸；
（3）按摩爾比為3:1～1.5:1的比例將脂肪酸和甘油混合，再加入基于脂肪酸質量2%～4%的1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王志耕，周強，梅林，薛秀恒，楊彬，
申請(專利權)人：安徽農業大學，
類型：發明
國別省市：