母乳化結(jié)構(gòu)油脂的制備方法、由該方法制備的母乳化結(jié)構(gòu)油脂及該油脂的用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制備母乳化結(jié)構(gòu)油脂的方法、由該方法制備的母乳化結(jié)構(gòu)油脂及該油 脂的用途。具體而言，本發(fā)明涉及一種制備棕櫚酸位于Sn-2位置上的母乳化結(jié)構(gòu)油脂的方 法、由該方法制備的母乳化結(jié)構(gòu)油脂以及該油脂在嬰幼兒配方食品（尤其是嬰幼兒配方奶 粉）中的用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知母乳是嬰幼兒生長過程中最為理想的食物，能夠為嬰幼兒生長提供全面、充 足的營養(yǎng)，其中，母乳脂肪所含能量在母乳提供的總能量中的比重超過了 40%。當(dāng)前的一些 研究表明，母乳所含的脂肪中包括98wt %的甘油三酯。并且，母乳中的甘油三酯具有特殊的 結(jié)構(gòu)，即，母乳的脂肪酸在甘油三酯骨架上具有高度特異性的位置分布。具體而言，母乳甘 油三酯Sn-2位處的脂肪酸多為棕櫚酸，且處于Sn-2位的棕櫚酸約占母乳中的棕櫚酸（母 乳中最重要的飽和脂肪酸，其量占母乳中的總脂肪質(zhì)量的25wt%，且提供了嬰幼兒所需能 量的約10% )總量的60wt% -70wt%，而母乳甘油三酯中處于Sn-Ι位和Sn-3位的脂肪酸 是不飽和脂肪酸（如油酸、亞油酸等）。母乳甘油三酯的這種特異性結(jié)構(gòu)對母乳脂肪的高效 吸收起著十分重要的作用，并且能夠顯著降低嬰兒發(fā)生便秘等問題的幾率。
[0003] 也就是說，母乳中主要的甘油三酯類型為Sn-USU (其中，S代表飽和脂肪酸、U代表 不飽和脂肪酸），如0P0和0PL等（其中，0代表油酸、P代表棕櫚酸、L代表亞油酸）。母乳 甘油三酯的這類結(jié)構(gòu)使得其Sn-1，3位的酯鍵在嬰幼兒體內(nèi)易于經(jīng)過水解發(fā)生斷裂，由此 得到相應(yīng)的不飽和脂肪酸以及Sn-2位棕櫚酸單甘油酯。其中，所得到的Sn-2位棕櫚酸單 甘油酯能夠與膽汁鹽形成乳糜微粒，從而促進嬰幼兒對脂肪和鈣的吸收，最終有利于嬰幼 兒的生長發(fā)育。
[0004] 與之不同的是，目前市售的嬰幼兒配方奶粉配方中的脂肪則主要是通過對來自葵 花籽油、椰子油、大豆油等精制植物油的油脂直接進行調(diào)和而加以使用。雖然其中的棕櫚酸 和油酸等脂肪酸的比例接近于母乳，但是這些植物油中的棕櫚酸通常處于甘油三酯的Sn-1 位和Sn-3位，而甘油三酯的Sn-2位則多為不飽和脂肪酸。由于這些植物油中的甘油三酯結(jié) 構(gòu)明顯不同于母乳中的甘油三酯，使得此類油脂在進入腸道后很難被吸收，而且水解形成 的棕櫚酸極易與鈣離子形成不溶性鈣皂，造成能量（脂肪酸）和鈣的損失。更為嚴(yán)重的是， 由于鈣分泌的的增加，使得嬰幼兒糞便硬度增高，從而造成嬰幼兒的便秘和腹痛，甚至還有 可能引發(fā)腸梗阻。因此，制備母乳化結(jié)構(gòu)油脂對于制備高品質(zhì)的嬰幼兒食品、尤其是嬰幼兒 奶粉而言至關(guān)重要。
[0005] 基于上述原因，本領(lǐng)域技術(shù)技術(shù)人員迄今為止進行了多種嘗試，以試圖制備出在 結(jié)構(gòu)上高度類似于母乳脂肪的油脂。例如，中國專利CN 101258230B和CN 101679909B中公 開了采用具有特定碘值的棕櫚油硬脂精（或具有特定碘值的棕櫚油硬脂酸甘油酯餾分）與 油酸或其非甘油酯的酯作為原料，在脂肪酶的作用下通過進行酶促酯交換來制備1，3-二 油酰-2-棕櫚酰甘油酯（類似于母乳化結(jié)構(gòu)的油脂）。但是，上述方法中所使用的油酸或其 非甘油酯的酯并不是食品工業(yè)中大量生產(chǎn)的原料，因此，上述方法的成本較高，不適宜于以 工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)具有母乳化結(jié)構(gòu)的油脂。
[0006] 另外，朱啟思等（豬油酸解制備人乳脂替代品的研究，《中國油脂》，2009年，第34 卷第2期，第39-42頁）公開了以Sn-2位富含棕櫚酸的豬油和混合脂肪酸（包括飽和脂肪 酸如月桂酸、不飽和脂肪酸如亞油酸等）作為底物，以Lipozyme RM頂酶（Sn-1，3位特異 性脂肪酶）作為催化劑在實驗室水平上制備類似于母乳脂肪的產(chǎn)品。在該方法制備的人 乳脂替代品中，甘油三酯的sn-2位上的棕櫚酸殘基占 sn-2位上的總脂肪酸殘基的比例為 63. 08wt %。然而，該方法中的酸解反應(yīng)需要在一定溫度下的氣浴搖床中通過振蕩進行，而 這在工業(yè)化生產(chǎn)中很難實施。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員難以簡單地將該在先文獻中公開的方 法應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中。
[0007] 同時，中國專利申請CN 102229866A中公開了以脫膽固醇后的豬油與水解自植 物油的富含油酸的脂肪酸作為原料，采用Sn-1，3位選擇性脂肪酶進行酶促催化來制備 1，3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯的方法。但是，該方法需要通過丙酮分提法來結(jié)晶富集 0P0,不僅成本較高，而且可能在產(chǎn)品中引入有害溶劑丙酮，難以工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。
[0008] 因此，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，亟需開發(fā)出一種能夠以來源廣泛的油脂作為原 料、通過簡單的反應(yīng)即能夠以低的成本和高的效率在工業(yè)規(guī)模上生產(chǎn)母乳化結(jié)構(gòu)油脂的方 法，以及由該方法大量高效地生產(chǎn)母乳化結(jié)構(gòu)油脂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為解決上述課題，本發(fā)明人通過深入細(xì)致的研究而提供出了一種通過隨機酯交換 反應(yīng)和定向酯交換反應(yīng)相結(jié)合來制備母乳化結(jié)構(gòu)油脂的方法，并基于該方法制備出了符合 期望的母乳化結(jié)構(gòu)油脂。
[0010] 因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種制備母乳化結(jié)構(gòu)油脂的方法，其中，所述方法 包括如下步驟：
[0011] (1)將富含棕櫚酸的油脂與富含碳數(shù)為6-14的飽和脂肪酸的油脂混合，使二者進 行隨機酯交換反應(yīng)，由此得到隨機酯交換油脂；
[0012] (2)將富含不飽和脂肪酸的油脂進行水解反應(yīng)，制備得到相應(yīng)的不飽和脂肪酸；
[0013] (3)將所述步驟⑴中得到的所述隨機酯交換油脂與所述步驟⑵中得到的所述 不飽和脂肪酸進行混合得到混合物，向所述混合物中加入Sn-1，3位特異性脂肪酶，由所述 Sn-1，3位特異性脂肪酶催化所述隨機酯交換油脂和所述不飽和脂肪酸之間的定向酯交換 反應(yīng)，并由此制備得到定向酯交換油脂；
[0014] (4)通過將所述步驟（3)中得到的所述定向酯交換油脂脫除游離脂肪酸而進行精 制，得到母乳化結(jié)構(gòu)油脂。
[0015] 在本發(fā)明的制備方法中，所述定向酯交換油脂中的游離脂肪酸可通過本領(lǐng)域已知 的任何方法進行脫除，所述游離脂肪酸的脫除方法包括但不限于：堿煉法、減壓分子蒸餾 法、溶劑萃取法或酯化法等，優(yōu)選減壓分子蒸餾法。
[0016] 本發(fā)明的另一目的在于，提供根據(jù)本發(fā)明所述方法制備的母乳化結(jié)構(gòu)油脂，其中， 所述母乳化結(jié)構(gòu)油脂Sn-2位上為飽和脂肪酸，所述飽和脂肪酸相對于所述母乳化結(jié)構(gòu)油 脂中的總飽和脂肪酸的重量比為50wt % -70wt %，并且所述母乳化結(jié)構(gòu)油脂Sn-1位和Sn-3 位上為不飽和脂肪酸。
[0017] 本發(fā)明的又一目的在于，提供根據(jù)本發(fā)明所述方法制備的母乳化結(jié)構(gòu)油脂在制備 嬰幼兒食品中的用途。
[0018] 可通過如下段落[1]至段落[21]中所述的內(nèi)容對本發(fā)明的技術(shù)方案加以說明：
[0019] [1]. -種制備母乳化結(jié)構(gòu)油脂的方法，其中，所述方法包括如下步驟：
[0020] (1)將富含棕櫚酸的油脂與富含碳數(shù)為6-14的飽和脂肪酸的油脂混合，使二者進 行隨機酯交換反應(yīng)，由此得到隨機酯交換油脂；
[0021] (2)將富含不飽和脂肪酸的油脂進行水解反應(yīng)，制備得到相應(yīng)的不飽和脂肪酸；
[0022] (3)將所述步驟⑴中得到的所述隨機酯交換油脂與所述步驟⑵中得到的所述 不飽和脂肪酸進行混合得到混合物，向所述混合物中加入Sn-1，3位特異性脂肪酶，由所述 Sn-1，3位特異性脂肪酶催化所述隨機酯交換油脂和所述不飽和脂肪酸之間的定向酯交換 反應(yīng)，并由此制備得到定向酯交換油脂；
[0023] (4)通過將所述步驟（3)中得到的所述定向酯交換油脂脫除游離脂肪酸而進行精 制，得到所述母乳化結(jié)構(gòu)油脂。
[0024] [2].如段落[1]所述的方法，其中，在所述步驟（1)中，將所述富含棕櫚酸的油脂 與所述富含碳數(shù)為6-14的飽和脂肪酸的油脂以1:1-5:1的質(zhì)量比混合。
[0025] [3].如段落[1]或[2]所述的方法，其中，在所述步驟⑴中，所述隨機酯交換反 應(yīng)在40-KKTC下進行0. 1-12小時。
[0026] [4].如段落[3]所述的方法，其中，所述隨機酯交換反應(yīng)在50_90°C下進行。
[0027] [5].如段落[3]或[4]所述的方法，其中，所述隨機酯交換反應(yīng)進行0. 5_8h。
[0028] [6].如段落[1]-[5]中任一段所述的方法，其中，在所述步驟（1)中，所述富含棕 櫚酸的油脂來源于植物油（例如IV為8-50的棕櫚油分提物、優(yōu)選為IV為15-40的棕櫚油 分提物）、動物油（例如豬油、牛油、羊油、或它們的混合物）、或二者的混合物。
[0029] [7].如段落[1]_[6]中任一段所述的方法，其中，在所述步驟（1)中，所述富含碳 數(shù)為6-14的飽和脂肪酸的油脂選自于由棕櫚仁油、椰子油、MCT、可可脂、或它們的混合物 所組成的組；優(yōu)選椰子油、MCT或它們的混合物。
[0030] [8].如段落[1]_[7]中任一段所述的方法，其中，在所述步驟⑴中，所述隨機酯 交換反應(yīng)通過加入檸檬酸水溶液而得以終止。
[0031] [9].如段落[1]_[7]中任一段所述的方法，其中，在所述步驟⑴中，所述隨機酯 交換反應(yīng)通過過濾除去脂肪酶而終止。
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