CN114836483A - 一种富含opl和opo油脂组合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，包括以下步骤：S1.以富含三棕榈酸甘油三酯的油脂为原料，先将其与第一脂肪基酰基供体在脂肪酶的作用下进行反应，脱除反应体系中的游离脂肪酸或脂肪酸酯后获得富含OPO的油脂；S2.在步骤S1制备的富含OPO的油脂中加入第二脂肪基酰基供体，并在脂肪酶的作用下进行反应，经分离纯化后得到富含OPL的油脂；其中，所述第一脂肪基酰基供体为油酸酰基供体，第二脂肪基酰基供体为亚油酸酰基供体中的任意一种。本发明制备方法不仅减少了同时添加油酸酰基供体和亚油酸酰基供体引起的互相竞争，也可在获得高含量OPL(>30％)的同时，含有较多的OPO(10％～20％)，使得到的油脂更贴近中国人乳脂结构特点。
Description
技术领域
本发明涉及油脂加工技术领域，具体涉及一种富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法。
背景技术
母乳被普遍认为是婴儿最好的食物，其中含有3％～5％的脂肪，不仅为婴儿提供40％～50％的所需能量，还含有婴儿生长发育所需的必需脂肪酸。人乳脂中含有98％以上的甘油三酯，其组成和结构具有特殊性。从脂肪酸角度来讲，人乳脂中含有200多种脂肪酸，含量较高的主要有十几种，如油酸(25％～35％)，棕榈酸(20％～30％)和亚油酸(10％～20％)等。从脂肪酸在甘油三酯上的位置分布来讲，大部分饱和脂肪酸(尤其是棕榈酸)分布在sn-2位，而不饱和脂肪酸(如油酸和亚油酸)主要分布在sn-1,3位。因此，人乳脂中存在较多的“USU”型甘油三酯，如1-油酸-2-棕榈酸-3-亚油酸甘油三酯(OPL)和1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯(OPO)等。这种结构的甘油三酯有利于婴儿对脂肪和钙的吸收，减轻便秘，增强婴儿的骨骼强度，促进肠道益生菌生长，减少哭闹。
近年来，国内外一些专利致力于申请OPO的制备方法，我国卫生部也于2008年将OPO列为营养强化剂用于婴儿配方奶粉中。随着对不同国家和地区人乳脂组成和结构的深入研究，发现国外母乳中OPO含量最高，而中国人的母乳中OPL含量(15％～35％)普遍高于OPO(10％～20％)。申请人前期调查发现，尽管一些婴儿配方奶粉通过添加OPO减少了与人乳脂组成上的差异，但棕榈酸在sn-2位的相对含量仍远低于人乳脂，因此还需要补充其它棕榈酸分布在sn-2位的TAGs，如OPL。因此，制备一种富含OPL且含有较多OPO的油脂组合物，并将其应用于婴儿配方奶粉中，对婴儿配方奶粉的“母乳化”发展具有重要意义。
CN109984205A公布了一种采用碘值为8-12的棕榈硬脂与含有油酸、亚油酸的脂肪混合物在sn-1,3特异性脂肪酶的作用下发生酯交换反应的方法，CN109984215A公布了一种先将碘值为18-36的棕榈硬脂经随机酯交换后与含有油酸或其非甘油酯和亚油酸或其甘油酯的脂肪混合物进行sn-1,3定向酯交换的方法，这两种方法均可获得包含OPL和OPO的油脂组合物，但由于其均是将油酸酰基供体和亚油酸酰基供体混合后进行酶法反应，在反应过程中会存在两种酰基供体互相竞争的现象，导致OPL含量及其与OPO含量之和较低。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种新型合成富含OPL和OPO油脂组合物的方法，不仅减少了同时添加油酸酰基供体和亚油酸酰基供体引起的互相竞争，也可在获得高含量OPL的同时，含有较多的OPO，使得到的油脂更贴近中国人乳脂结构特点。
技术方案：一种富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1.以富含三棕榈酸甘油三酯(PPP)的油脂为原料，无溶剂体系下，先将其与第一脂肪基酰基供体在脂肪酶的作用下进行反应，脱除反应体系中的游离脂肪酸或脂肪酸酯后获得富含OPO的油脂；
S2.在步骤S1制备的富含OPO的油脂中加入第二脂肪基酰基供体，并在脂肪酶的作用下进行反应，经分离纯化后得到富含OPL的油脂；
其中，所述第一脂肪基酰基供体为油酸酰基供体；
所述第二脂肪基酰基供体为亚油酸酰基供体。
优选的，所述富含PPP的油脂中棕榈酸含量为70％～95％，PPP含量为80％～95％。
优选的，油酸酰基供体为油酸或/和其酯类，所述亚油酸酰基供体为亚油酸或/和其酯类。
优选的，所述S1中油脂与第一脂肪基酰基供体的摩尔比为1：(2～10)，优选为1:(6～10)。
优选的，所述S1中脂肪酶添加量为6wt％～14wt％，脂肪酶为固定化脂肪酶，优选为1,3特异性脂肪酶或非特异性脂肪酶中的任意一种。
优选的，1,3特异性脂肪酶为Lipozyme RM IM或NS 40086或Lipozyme TL IM或脂肪酶QLC中的任意一种，非特异性脂肪酶为Novozyme 435。
优选的，所述S1中反应温度为50～90℃，反应时间为1～12h。
优选的，所述S1中脱除游离脂肪酸或脂肪酸酯的方法为减压蒸馏、分子蒸馏或溶剂萃取法中的一种或两种结合。
优选的，所述脱除游离脂肪酸或脂肪酸酯的方法为减压蒸馏时，优选为分批次蒸馏后再进行二次蒸馏，进一步优选为真空度200，初始温度160℃，待混合物停止沸腾后以5℃/min升至260℃，总蒸馏时间90min。
优选的，所述脱除游离脂肪酸或脂肪酸酯的方法为分子蒸馏时，蒸发面温度为180～200℃，转速为120～140rpm，绝对压力为2～3Pa。
优选的，所述脱除游离脂肪酸或脂肪酸酯的方法为溶剂萃取时，所用溶剂为极性溶剂，优选为95％乙醇。
优选的，所述脱除游离脂肪酸或脂肪酸酯的方法为两种方法结合时，优选减压蒸馏和溶剂萃取法，进一步优选为一次蒸馏，与上述蒸馏优选条件相同，仅最终温度调整为230℃，95％乙醇萃取的料溶比1:1.5，温度40℃，萃取时间20min，搅拌速率中速，萃取次数2次。经分离纯化后，步骤S1所得油脂中棕榈酸含量为35％～75％，油酸含量为15％～55％，棕榈酸在sn-2位的相对含量为30％～75％。
优选的，所述S2中脂肪酶添加量为2wt％～8wt％，脂肪酶的种类为1,3特异性脂肪酶，优选为Lipozyme RM IM或NS 40086。
优选的，所述S2中富含OPO油脂与第二脂肪基酰基供体的摩尔比为1:(1～4)，优选为1:(1～3)。
优选的，所述S2中反应温度为50～90℃，反应时间为1～8h。
优选的，所述S2中反应温度为50～70℃，反应时间为3～4h。
步骤S2结束后，反应产物经纯化后，棕榈酸在sn-2位的相对含量为60％以上，OPL含量为>30％，同时OPO含量为10％～20％，PPP含量不超过5％。
有益效果：本发明具有以下优点：
针对中国母乳的脂质组成特点(OPL含量为15％～35％，OPO含量为10％～20％)，本发明提供了一种富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，该方法减少了同时添加油酸酰基供体和亚油酸酰基供体引起的互相竞争，在获得高含量OPL(>30％)的同时，也含有较多的OPO(10％～20％)，使其组成更接近人乳脂结构特点。另外，该方法采用无溶剂体系进行酶法反应，后续采用分子蒸馏或减压蒸馏脱除游离脂肪酸，整个制备过程不涉及有机溶剂的使用，保证了制备方法绿色。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
将富含三棕榈酸甘油三酯的油脂(三棕榈酸甘油三酯含量为92.06％)与油酸以摩尔比为1:6的比例进行混合，添加底物质量比8％的NS40086，在60℃下反应6h，经气相色谱和薄层色谱分析后，所获得的油脂中棕榈酸和油酸含量分别为41.23％和51.02％，棕榈酸在sn-2位的相对含量为62.59％。
实施例2
将富含三棕榈酸甘油三酯的油脂(三棕榈酸甘油三酯含量为94.84％)与油酸以摩尔比为1:8的比例进行混合，添加底物质量比10％的Lipozyme RM IM，在60℃下反应8h，经气相色谱和薄层色谱分析后，所获得的油脂中棕榈酸和油酸含量分别为38.43％和53.80％，棕榈酸在sn-2位的相对含量为74.26％。
实施例3
将富含三棕榈酸甘油三酯的油脂(三棕榈酸甘油三酯含量为93.86％)与油酸以摩尔比为1:8的比例进行混合，添加底物质量比10％的NS40086，在60℃下反应6h，反应结束后，产物经两次减压蒸馏脱除游离脂肪酸，纯化后的油脂中棕榈酸含量为34.20％，油酸含量为57.94％，棕榈酸在sn-2位的相对含量为78.15％，OPO含量为72.54％。
实施例4
S1.将富含三棕榈酸甘油三酯的油脂(三棕榈酸甘油三酯含量为93.86％)与油酸以摩尔比为1:8的比例在NS40086(底物质量比10％)的作用下反应6h(60℃)，采用两次减压蒸馏后脱除游离脂肪酸获得富含OPO的油脂(棕榈酸含量为34.20％，油酸含量为57.94％，棕榈酸在sn-2位的相对含量为78.15％，OPO含量为72.54％)；
S2.将步骤S1制备的富含OPO的油脂再与亚油酸以摩尔比为1:4的比例在底物质量比6％NS40086的作用下反应6h，所得油脂中OPL含量为41.09％，同时含有10.36％的OPO，棕榈酸在sn-2位的相对含量为71.13％，PPP含量为1.04％。
实施例5
S1.将富含三棕榈酸甘油三酯的油脂(三棕榈酸甘油三酯含量为93.86％)与油酸以摩尔比为1:8的比例进行混合，添加底物质量比10％的NS40086，在60℃下反应6h，反应结束后，产物经减压蒸馏和溶剂萃取法脱除游离脂肪酸，获得富含OPO的油脂；
S2.将步骤S1中获得的油脂与亚油酸以摩尔比为1:2的比例进行反应，添加底物质量比6％的NS40086，在60℃下反应6h，反应结束后经测定，所获得的油脂中OPL含量为35.68％，同时含有14.15％的OPO，棕榈酸在sn-2位的相对含量为65.43％，PPP含量为1.32％。
实施例6
S1.将富含三棕榈酸甘油三酯的油脂(三棕榈酸甘油三酯含量为93.86％)与油酸以摩尔比为1:8的比例进行混合，添加底物质量比10％的NS40086，在60℃下反应6h，反应结束后，产物经减压蒸馏和溶剂萃取法脱除游离脂肪酸，获得富含OPO的油脂；
S2.将步骤S1中获得的油脂与亚油酸以摩尔比为1:2的比例进行反应，添加底物质量比6％的NS40086，在60℃下反应3h，反应结束后经测定，获得的油脂中OPL含量为32.95％，同时含有14.15％的OPO，棕榈酸在sn-2位的相对含量为62.35％，PPP含量为1.55％。
对比例1
将富含三棕榈酸甘油三酯的油脂(三棕榈酸甘油三酯含量为93.86％)与米糠油游离脂肪酸(油酸和亚油酸含量分别为40.26％和35.92％)以摩尔比为1:10的比例进行一步酸解反应，添加底物质量比10％的Lipozyme RM IM，在60℃下反应4h，所得产物中OPL含量为18.37％，OPO含量为6.58％，棕榈酸在sn-2位的相对含量为46.03％。
对比例2
先将山茶油、葵花籽油以质量比1:2.5混合后水解得到混合游离脂肪酸(油酸和亚油酸含量分别为43.33％和44.12％)，将其与富含三棕榈酸甘油三酯的油脂(三棕榈酸甘油三酯含量为93.86％)以摩尔比为1:10的比例进行一步酸解反应，添加底物质量比10％的NS40086，在60℃下反应3h，所得产物中OPL含量为27.59％，OPO含量为5.97％，棕榈酸在sn-2位的相对含量为58.20％。
由此可见，本发明提供了一种新型制备富含OPL和OPO油脂组合物的方法，该方法在获得高含量OPL的同时，也含有较多的OPO，使其组成更接近人乳脂结构特点。
Claims (10)
1.一种富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.以富含三棕榈酸甘油三酯的油脂为原料，先将其与第一脂肪基酰基供体在脂肪酶的作用下进行反应，脱除反应体系中的游离脂肪酸或脂肪酸酯后获得富含OPO的油脂；
S2.在步骤S1制备的富含OPO的油脂中加入第二脂肪基酰基供体，并在脂肪酶的作用下进行反应，经分离纯化后得到富含OPL的油脂；
其中，所述第一脂肪基酰基供体为油酸酰基供体；
所述第二脂肪基酰基供体为亚油酸酰基供体。
2.根据权利要求1所述的富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，其特征在于：所述富含三棕榈酸甘油三酯的油脂中棕榈酸含量为70％～95％，三棕榈酸甘油三酯含量为80％～95％。
3.根据权利要求1所述的富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，其特征在于：所述油酸酰基供体为油酸或/和其酯类，所述亚油酸酰基供体为亚油酸或/和其酯类。
4.根据权利要求1所述的富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，其特征在于：所述S1中油脂与第一脂肪基酰基供体的摩尔比为1：(2～10)。
5.根据权利要求1所述的富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，其特征在于：所述S1中脂肪酶添加量为6wt％～14wt％，脂肪酶为固定化脂肪酶，优选为1,3特异性脂肪酶或非特异性脂肪酶中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，其特征在于：所述S1中反应温度为50～90℃，反应时间为1～12h。
7.根据权利要求1所述的富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，其特征在于：所述S1中脱除游离脂肪酸或脂肪酸酯的方法为减压蒸馏、分子蒸馏或溶剂萃取法中的任意一种或两种结合。
8.根据权利要求1所述的富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，其特征在于：所述S2中脂肪酶添加量为2wt％～8wt％，脂肪酶的种类为1,3特异性脂肪酶。
9.根据权利要求1所述的富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，其特征在于：所述S2中富含OPO油脂与第二脂肪基酰基供体的摩尔比为1:(1～4)。
10.根据权利要求1所述的富含OPL和OPO油脂组合物的制备方法，其特征在于：所述S2中反应温度为50～90℃，反应时间为1～8h。
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2022
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