專利名稱：一種含有甘油二酯的油脂組合物及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及油脂領域，更為具體的是涉及一種含有甘油二酯的油脂組合物及其應用。
背景技術：
油脂是人們的日常必需品，在賦予菜肴上好的風味和口感的同時提供豐富的營養和必需的能量，同時，油脂也是食品加工中的重要原料。現代社會，油脂的攝取量日漸增多， 目前，我國城市居民每人每天油脂平均消費量已近50克，是世界衛生組織推薦每人每天的油脂平均消費量的兩倍。過高的油脂攝入以及不均衡的營養造成了肥胖癥、高血脂、心血管疾病、脂肪肝等富貴病的患病率逐年增高，而且多種疾病集聚發生、發展成為代謝綜合癥患者的幾率越來越高，目前已嚴重威脅到了人們的健康。代謝綜合癥是以中心性肥胖為核心， 合并血壓、血糖、血酯升高和/或高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)降低的一種綜合癥狀。據估計，在中國城市人口中，每8個成年人中至少就有1個人患有代謝綜合癥。代謝綜合癥已成為一個新的慢性病和新的公共衛生問題。代謝綜合癥是多重危險因素的集聚，綜合干預是主要防治手段。降低脂肪的攝取是防止肥胖和代謝綜合癥的一項重要措施，然而，缺乏油脂的食品風味受影響，也影響到食品的加工過程。針對脂肪攝取帶來的一系列副作用，油脂替代品和油脂模擬物在這種背景下應運而生。油脂替代品是以脂肪酸為基料的酯類物質，其結構和普通食用油中的甘油三酯不同， 從而導致它們具有在人體內不積累或低能量的特性。油脂模擬物是采用蛋白質、碳水化合物和膠類物質生產獲得，油脂模擬物在模擬油脂的逼真性和可加工性能遠不如酯類油脂替代品，其應用領域有很大局限。油脂替代品在二十世紀50年代就在發達國家引起關注，在油脂替代品中，蔗糖脂肪酸聚酯是一種已經商業化應用的產品，該物質具有和油脂相近的口感而不被人體代謝，所以不提供熱量。然而，蔗糖脂肪酸聚酯會影響脂溶性維生素的吸收和導致肛漏。中鏈脂肪酸容易被能量化，因而體脂肪積累少，但是由中鏈脂肪酸構成的甘油三酯攝取過量時，會引起腹瀉、惡心、胸悶等癥狀。油脂組合物中如果含有大量中鏈脂肪酸，就會發煙點低，起泡明顯，故存在不適合油炸烹調等的缺點，也無法提供人體必需的脂肪酸。長短鏈酯肪酸甘油三酯具有低熱量的特點，但凝固點高，通用性差。蛋白質及碳水化合物的能量密度為脂肪的一半以下，通過將其加工成為具有脂肪一樣的物理性質和味道，可以提供低熱量的脂肪替代品，但是，具有因缺乏耐熱性而不能作為加熱介質使用等缺點。Hara K.在1993年報道了甘油二酯具有降低血脂的功能(Ann Nutr Metab 1993 ；37 185)，研究發現，甘油二酯具有同普通食用油高度通用的性質和營養功能，是一種更合適的油脂替代品，受到了廣泛關注。至今，已有大量關于甘油二酯的專利。中國專利(ZL 00811830.2)公開了一種含有至少35wt%甘油二酯和包含植物留醇的油脂。該油脂組合物配方要求具有甘油二酯和植物甾醇，需要二者的協同作用達到降低動脈硬化因子的功能。由于溶解性問題，在油脂中添加高含量的留醇在實施時具有一定困難，由于尚未有留醇的規模化生產和供應，對于大批量生產這種油脂也具有一定難度。 專利97120619. 8公開了一種包含40 90% 1，3-甘油二酯含量的油脂，該油脂甘油二酯不飽和脂肪酸含量至少為93%，也未對其脂肪酸組成做詳細限定和說明。1，3_甘油二酯可以自動轉化成1，2_甘油二酯，事實上，生產1，3_甘油二酯含量大于65%含量的產品具有很高的難度，生產工藝煩瑣，而且生產成本較高，影響了產品的廣泛使用；另外，1， 3_甘油二酯含量大于65%的產品具有容易發煙和冷凍性能差的缺點，影響了產品的通用性能。共軛亞油酸(Conjugated linoleic acids, CLA)是一系列含有共軛雙鍵、具有位置和構象異構的十八碳二烯酸的總稱，是必需脂肪酸亞油酸(順_9，順-12-十八碳二烯酸)的異構體。CLA具有廣泛的有益于人類健康的生物學性能，如降低動脈硬化發生率、抗癌、抑制肥胖、增強免疫力、治療糖尿病等，因而引起營養學家、食品化學家、藥理病理學家的廣泛關注。美國專利W000/18944公開了含甘油三酯形式的CLA組合物，中國專利 200480041079. 7公開了以含有CLA的甘油二酯為主要成分的油脂組合物以及其應用方法， 但是生產這些產品都存在著生產較為困難，生產成本較高等問題，影響了產品的廣泛應用。共軛α-亞麻酸(conjugated linoleic acid, α -CLNA)是共軛三烯型高度不飽和脂肪酸，與亞麻酸一樣是補充人體缺乏ω-3系列不飽和脂肪酸最理想的成分，其結構與共軛亞油酸(CLA)最為接近而且生理功能性超過一般意義上的共軛亞油酸，將其稱為“超級共軛亞油酸”。大量動物及人體臨床實驗證實，共軛α-亞麻酸具有體內抗氧化、消炎、增強免疫力、抑制肥胖、抗癌、抗心血管疾病等多種重要的生理功能。目前，共軛亞麻酸多來源于特殊種類的植物種子，為天然產物，其生物安全性比主要是人工合成的CLA更高，例如石榴籽油中所含有60 80%的石榴酸就是一種共軛α -亞麻酸。油脂或脂肪的營養和功能主要包含兩方面的內容，第一是脂肪酸組成，第二是脂肪結構。消費者對油脂產品的要求主要有產品提供必需的營養、更為健康的產品、良好的風味、可以方便地使用和低廉的價格等方面，現有技術尚難以達到以上幾方面的統一。
發明內容
本發明的目的在于針對已有技術存在的缺點，提供一種油脂組合物及其應用，該油脂組合物能夠預防與緩解代謝綜合癥，應用于食用油、脂肪或油加工食品和藥物組合物。本發明的油脂組合物包含35 90質量％的甘油二酯、9 64質量％的甘油三酯、 0. 1 5質量％的單甘酯和< 2質量％的游離脂肪酸，該油脂組合物的脂肪酸組成中含有 1 45質量％的共軛三烯不飽和脂肪酸和< 10質量％的飽和脂肪酸，且ω-6不飽和脂肪酸與ω-3不飽和脂肪酸的質量比值為1 6 1。所述的共軛三烯不飽和脂肪酸為共軛α-亞麻酸，具體來講可以是石榴酸 (Punicic acid, cis-9, trans-11, cis-1318 3) > α _ 桐酸(α -eleostaric acid, cis_9， trans-ll,trans-1318(catalpic acid, trans-9, trans-11, cis-1318 3)中的一種或幾種。為了更好的發揮出共軛α-亞麻酸的生理功效，在所述的油脂組合物的脂肪酸組成中共軛α-亞麻酸的含量> 1質量％，而亞麻酸含有三個雙鍵，易氧化，為了產品的儲存與使用時的穩定性，組合物中共軛α "亞麻酸的含量< 45質量％，優選的，所述的油脂組合物的脂肪酸組成中含有5 25質量％的共軛α -亞麻酸。為了避免過多飽和脂肪酸的負面作用和抑制低溫時不適 宜的結晶或固化，油脂組合物的脂肪酸組成中棕櫚酸、硬脂酸等飽和脂肪酸< 10質量％，優選的< 8質量％。脂肪酸比例的均衡對于油脂營養與功能的發揮具有重要作用，本發明所述的油脂組合物其脂肪酸組成在含有共軛α-亞麻酸的基礎上還滿足ω-6不飽和脂肪酸(亞油酸) 與ω-3不飽和脂肪酸的質量比值(亞麻酸、共軛亞麻酸)為1 6 1，優選的ω-6不飽和脂肪酸與ω-3不飽和脂肪酸的質量比值為2 4 1。作為進一步優化的技術方案，所述的油脂組合物包含45 80質量％的甘油二酯、 19 50質量％的甘油三酯、0. 5 2質量％的單甘酯和< 1質量％的游離脂肪酸，該油脂組合物的脂肪酸組成中含有5 25質量％的共軛三烯不飽和脂肪酸和< 6質量％的飽和脂肪酸，且ω-6不飽和脂肪酸與ω-3不飽和脂肪酸的質量比值為2 3 1。為使產品具有更好的氧化穩定性，油脂組合物進一步含有抗氧化劑。抗氧化劑為叔丁基對苯二酚、叔丁基對羥基茴醚、二丁基羥基甲苯、抗壞血酸棕櫚酸酯、沒食子酸丙酯、 沒食子酸丙酯和維生素E中的一種或多種。本發明的油脂組合物應用于食用油、脂肪或油加工食品、藥物組合物。生產本發明的油脂組合物的原料是天然植物油，例如豆油、菜籽油、玉米油、花生油、葵花籽油、紅花油、火麻油等植物油以及由其通過調和、酯交換反應、分餾等方法得到的加工油脂，其中共軛α-亞麻酸的來源可選擇石榴籽油、苦瓜籽油、金盞菊籽油、油桐籽油等含共軛α-亞麻酸油脂中的一種或幾種，及由其經過水解、酯化、酯交換、分餾等方法得到的加工油脂。本發明的油脂組合物可以由多種方法得到，包括甘油三酯的水解反應、甘油三酯的甘油解反應、脂肪酸的酯化反應，游離脂肪酸或脂肪酸酯與甘油酯的酯交換反應等，這些反應可以采用化學催化或者酶法催化。本發明與現有技術相比，具有如下有益效果和優點本發明的油脂組合物結合了甘油二酯的結構的優勢以及共軛α-亞麻酸的功能性，除提供必需的脂肪酸營養外，還能發揮協同增效的作用，具有明顯的預防、緩解代謝綜合癥的生理功能，且生產方便和成本較低，便于推廣應用；同時不失良好的低溫穩定性、良好的風味和優良的抗氧化性，并且和普通食用油一樣具有良好的通用性，可以用于烹調、煎炸、食品加工等多種用途。
具體實施例方式為詳細介紹本發明的實施，列舉如下實施方式，但本發明的保護范圍不受下列實施例的限制。實施例1在50%加水量(以油重計)、強烈攪拌的條件下，將石榴籽油以游離1，3_位特異性脂肪酶為催化劑(Lipase F-AP15，Amano Enzyme Inc.，加酶量為油重的0. 1% )40°C進行油脂的水解反應，油樣酸價達到60mg KOH/g后停止反應，65°C保溫0. 5h滅酶活后靜置去除大部分水，在真空、80°C的條件下脫除剩余水分，再加入油重1 %的硅藻土，攪拌0. 5h后過濾去除殘留的酶蛋白，剩余產物再經過分子蒸餾進一步分離，接著以常規方式進行脫色、脫臭，得到以甘油二酯和甘油三酯為主的油脂組合物1和以游離脂肪酸為主的組合物2。將組合物2和甘油(脂肪酸基團甘油=2，mol)混合均勻后，加入固定化1，3_位特異性脂肪酶(Lipozyme RM IM,Novozymes A/S，加酶量為油重的5% )，保持體系內部處于 5mmHg絕對壓力的同時，在攪拌下于60°C使混合物反應至游離脂肪酸含量降到油重的10% 后停止反應，過濾去除固定化酶顆粒，剩余產物再經過分子蒸餾進一步分離，接著以常規方式進行脫色、脫臭，得到以甘油二酯為主的油脂組合物3。實施例2在30%加水量(以油重計)、強烈攪拌的條件下，將紅花籽油以游離1，3_位特異性脂肪酶為催化劑(Lipozyme 20000L, Novozymes A/S，加酶量為油重的0. 2% )45°C進行油脂的水解反應，油樣酸價達到65mg KOH/g后停止反應，70°C保溫0.證滅酶活后靜置去除大部分水，在真空、80°C的條件下脫除剩余水分，再加入油重1. 5 %的硅藻土，攪拌0. 5h后過濾去除殘留的酶蛋白，剩余產物再經過分子蒸餾進一步分離，接著以常規方式進行脫色、 脫臭，得到以甘油二酯和甘油三酯為主的油脂組合物4和以游離脂肪酸為主的組合物5。將組合物5和甘油(脂肪酸基團甘油=2，mol)混合均勻后，加入固定化1，3_位特異性脂肪酶(Novo 435，NovozymesA/S，加酶量為油重的3% )，保持體系內部處于5mmHg 絕對壓力的同時，在攪拌下于70°C使混合物反應至游離脂肪酸含量降到油重的10%后停止反應，過濾去除固定化酶顆粒，剩余產物再經過分子蒸餾進一步分離，接著以常規方式進行脫色、脫臭，得到以甘油二酯為主的油脂組合物6。實施例3將火麻油和甘油(火麻油甘油=2，mol)，置于50mL具塞三角瓶中，充分混合后， 加入油重5%的固定化脂肪酶(Lipozyme RM IM,Novozymes A/S)，在反應溫度為60°C的條件下振蕩反應8小時，反應產物過濾除去固定化酶顆粒后，經過分子蒸餾進一步分離出甘油、乙酯和單甘脂，重餾分接著以常規方式進行脫色、脫臭，得到油脂組合物7。實施例4將共軛α -亞麻酸乙酯(來源于苦瓜籽油，脂肪酸組成中共軛α -亞麻酸含量為 62. 6質量％)與豆油脂肪酸乙酯(經冷凍分提或精餾分離處理后其飽和脂肪酸含量降到總脂肪酸的8%以下)按摩爾比8 1的比例混合均勻后和甘油共500g(乙酯甘油=3，mol) 裝入一帶攪拌的60°C恒溫反應器內混合均勻，將固定化脂肪酶(Novo 435，NovozymesA/ S) IOg裝成一填充床式柱式酶反應器(帶保溫夾套)，然后采用計量泵不斷從反應容器中抽取反應底物注入酶反應器，使其在固定化酶的催化下發生酯交換反應，反應產物從酶反應器流出后直接進入裝有底物的容器內，以此方式進行連續的循環反應。調節流速約為3L/hr 保持油脂在酶反應器中不斷循環反應他后停止反應。反應產物經過分子蒸餾進一步分離出甘油、乙酯和單甘脂，重餾分接著以常規方式進行脫色、脫臭，得到油脂組合物8。實施例5將油脂組合物1和油脂組合物4按1 1的體積比混合均勻，得到油脂組合物9。實施例6將油脂組合物3和油脂組合物6按1 6的體積比混合均勻，得到油脂組合物10。實施例7將油脂組合物1和油脂組合物7按1 50的體積比混合均勻，得到油脂組合物11。上述的油脂組合物中重要組成的含量見表1。表1油脂組合物的主要組成
權利要求
1.一種含有甘油二酯的油脂組合物，其特征在于，所述油脂組合物包含35、0質量％的甘油二酯、9飛4質量％的甘油三酯、0. Γ5質量％的單甘酯和< 2質量％的游離脂肪酸，該油脂組合物的脂肪酸組成中含有廣45質量％的共軛三烯不飽和脂肪酸和< 10質量％的飽和脂肪酸，且ω-6不飽和脂肪酸與ω-3不飽和脂肪酸的質量比值為廣6:1。
2.根據權利要求1所述的油脂組合物，其特征在于，所述的共軛三烯不飽和脂肪酸為共軛α-亞麻酸。
3.根據權利要求2所述的油脂組合物，其特征在于，所述的共軛α-亞麻酸為石榴酸、 α -桐酸、梓油酸中的一種或幾種。
4.根據權利要求4所述的油脂組合物，其特征在于，所述油脂組合物的脂肪酸組成中含有5 25質量％的共軛α -亞麻酸。
5.根據權利要求1所述的油脂組合物，其特征在于，油脂組合物的脂肪酸組成中飽和脂肪酸< 8質量％。
6.根據權利要求1所述的油脂組合物，其特征在于，飽和脂肪酸包括中棕櫚酸和硬脂酸。
7.根據權利要求2所述的油脂組合物，其特征在于，所述的油脂組合物包含45 80質量％的甘油二酯、1纊50質量％的甘油三酯、0. 5^2質量％的單甘酯和< 1質量％的游離脂肪酸，該油脂組合物的脂肪酸組成中含有5 25質量％的共軛三烯不飽和脂肪酸和< 6質量％ 的飽和脂肪酸，且ω-6不飽和脂肪酸與ω-3不飽和脂肪酸的質量比值為2 3:1。
8.根據權利要求廣4之一所述的油脂組合物，其特征在于，所述的油脂組合物進一步含有抗氧化劑。
9.根據權利要求5所述的油脂組合物，所述的抗氧化劑為叔丁基對苯二酚、叔丁基對羥基茴醚、二丁基羥基甲苯、沒食子酸丙酯、抗壞血酸棕櫚酸酯、沒食子酸丙酯和維生素E 中的一種或多種。
10.權利要求廣6之一所述的油脂組合物在食用油、脂肪或油加工食品、藥物組合物中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種含有甘油二酯的油脂組合物及其應用，油脂組合物包含35~90質量%的甘油二酯、9~64質量%的甘油三酯、0.1~5質量%的單甘酯和≤2質量%的游離脂肪酸，該油脂組合物的脂肪酸組成中含有1~45質量%的共軛三烯不飽和脂肪酸和≤10質量%的飽和脂肪酸，且ω-6不飽和脂肪酸與ω-3不飽和脂肪酸的質量比值為1~6:1。該油脂組合物具有預防與緩解代謝綜合癥的功能，還具有與常用食用油幾乎等同的使用適應性，味道良好且安全性高，而且生產成本較低，有利于工業化生產和進行市場推廣。
文檔編號A61K31/22GK102342330SQ201110246780
公開日2012年2月8日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者楊繼國 申請人:華南理工大學