一种玉米胚芽油的改性制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明主要涉及一种玉米胚芽油的改性制备方法，属于食品加工领域。
【背景技术】
[0002] 玉米胚芽油取自玉米胚芽，其本身不含有胆固醇且不饱和脂肪酸含量高达90%以 上，是一种优质的食用植物油资源。研宄表明，玉米胚芽油含有丰富的维生素，同时还含有 赖氨酸、磷脂、蛋白、氨基酸等多种成分，能显著增强肌肉和心血管机能，具有防治动脉粥样 硬化等心血管疾病的功效，其营养及可加工价值十分显著。但是，由于玉米胚芽油在储存和 加工过程中，其不饱和脂肪酸油酸、亚油酸含量较高易引起氧化酸败等问题，不利于玉米胚 芽油的储存和加工。
【发明内容】
[0003] 鉴于此，本发明的目的是提供一种玉米胚芽油的改性制备方法，该方法能解决玉 米胚芽油油酸和亚油酸容易氧化的问题，提高了玉米胚芽油的氧化稳定性与货架期内的食 用品质。
[0004] 本发明的技术方案为：一种玉米胚芽油的改性制备方法，其特征在于，所述方法包 括如下步骤：
[0005] (a)配置由玉米胚芽油与辛酸组成的底物，所述辛酸与玉米胚芽油的比例为 1:1-1 ：8 ；
[0006] (b)在所述底物中加入脂肪酶作为催化剂，所述脂肪酶占所述底物总量的2~ 16% ；
[0007] (c)在转速200r/min、反应温度为10-80°C条件下，密闭振荡反应4-32h。
[0008] 结构脂质（本发明中简称SLs)，是对甘油三酯（本发明中简称TAG)和脂肪酸（本 发明中简称FAs)经过改性或结构调整得到的脂类，将具有特殊营养和生理功能的FAs结合 到TAG特定位置，在保留天然油脂的优势外，以最大程度发挥FAs的功能。由多不饱和脂肪 酸组成的结构脂质具有降低血脂、抑制体内脂肪蓄积、增强机体免疫力、预防动脉硬化、心 血管和肥胖症等疾病的患病风险。国内外研宄发现，SLs的脂肪酸组成、脂肪酸种类及其在 甘油碳骨架上的位置与起始原料都不同，组成和结构上的变化使得SLs在物理性质、化学 性质进而在生理作用上有显著变化；其中MLM(中碳链-长碳链-中碳链）是结构脂质最理 想的结构形式，也是现代实验研宄的目的产物。不仅如此，它还是在甘油结构的2位（sn-2) 分布着必需脂肪酸（主要是长碳链脂肪酸，L)，1，3位被中碳链脂肪酸（C6~C12,M)占据 的一种特殊的结构脂质。
[0009] 本发明中，发明人以玉米胚芽油和辛酸为反应底物，采用脂肪酶催化玉米胚芽油， 制备富含油酸、亚油酸和辛酸的结构脂质，合成的结构脂质产物中辛酸主要位于甘油骨架 sn-1，3位，而油酸和亚油酸主要位于甘油骨架sn-2位，得到理想结构形式的结构脂质。
[0010] 作为本发明的改进，所述脂肪酶为LipozymeRMIM。
[0011] 作为本发明的改进，所述脂肪酶占所述底物重量的12%。
[0012] 作为本发明的改进，所述玉米胚芽油与辛酸的比例为1:4。
[0013] 作为本发明的改进，密闭振荡反应时间为16h。
[0014] 作为本发明的改进，所述反应温度为50°C。
[0015] 作为本发明的改进，发明人发现，在步骤b中加入占底物重量1%-5%的大豆磷脂 能有效提高辛酸的插入率。原因是由于脂肪酶是界面反应酶，脂肪酶具有油-水界面的亲 和力，能在油-水界面上高速率的催化水解不溶于水的脂类物质，如果能够提供足够的界 面会大大加快酶催化作用，提高辛酸插入率。
[0016] 大豆磷脂具有一系列界面性质和胶体性质，易溶于多种有机溶剂，易形成反胶团， 即疏水基在外，亲水基在内。加入的1% -5%的大豆磷脂能有效加快催化脂肪酶催化效率， 为脂肪酶的催化提供更多的反应空间，从而提高辛酸与玉米胚芽油底物的插入率。
[0017] 本发明所述改性玉米胚芽油的方法，改性后的玉米胚芽油符合国家有关食用油标 准。该改性后的具有传统油脂的营养和物理性能，而且最大限度的发挥了玉米胚芽油中油 酸和亚油酸功效，提高了氧化稳定性与货架期内的食用品质，是一种可替代传统油脂使用 的健康油脂。
【附图说明】
[0018] 图1是不同种类脂肪酶对玉米胚芽油中辛酸插入率的影响示意图。
[0019] 图2是底物比率对玉米胚芽油中辛酸插入率的影响示意图。
[0020] 图3是加酶量对玉米胚芽油中辛酸插入率的影响示意图。
[0021] 图4是反应时间对玉米胚芽油中辛酸插入率的影响。
[0022] 图5是反应温度对玉米胚芽油中辛酸插入率的影响。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合具体实施例对本发明做进一步描述：
[0024] 实施例1酶的筛选
[0025] 本发明中，由于脂肪酶具有位置专一性和脂肪酸专一性特征，因此，发明人选用脂 肪酶作为本发明所述玉米胚芽油改性方法的催化剂。但是，脂肪酶的种类不同，其稳定性、 催化活性和底物专一性也不同。为了确定一种最适宜改性玉米胚芽油的脂肪酶，本实施例 对脂肪酶的选用进行筛选。实验步骤如下：
[0026] (1)按摩尔比为2:1的比例，称取辛酸和玉米胚芽油配置底物加入到50mL具塞锥 形瓶中；
[0027] (2)在该锥形瓶中加入步骤1所述底物重量10%的脂肪酶；
[0028] (3)在转速200r/min、温度60°C条件下，密闭振荡反应24h;定时取样，分离纯化以 及甲酯化后分析辛酸插入率。
[0029] 本实施例中，共选用 6 种脂肪酶LipozymeRMIM、LipozymeTLIM、Novozym435、 LipaseAK、LipaseAY和NewlaseF。所述 6 种脂肪酶LipozymeRMIM、LipozymeTLIM、 Novozym435、LipaseAK、LipaseAY和NewlaseF分别取自米黑根毛霉、疏绵状嗜热丝孢 菌、南极假丝酵母、荧光假单胞菌、皱褶假丝酵母和雪白根霉。
[0030] 6种脂肪酶的辛酸插入率分析结果如图1所示，由图1可知，所选用六种脂肪 酶的催化活性由高到低依次为：LipozymeRMIM>Novozym435>LipozymeTLIM>Lipase AK>LipaseAY>NewlaseF。其中，LipozymeRMIM的催化活性最高，辛酸的插入率达到了 46.lmol%。发明人分析，可能是因为LipozymeRMIM是具有1,3特异性的固定化脂肪酶。 因此本发明优选LipozymeRMIM作为催化剂。
[0031] 实施例2玉米胚芽油与辛酸组成的底物最佳配比分析
[0032] 本发明中，玉米胚芽油与辛酸组成的底物配比对辛酸的插入率有着重要的影响。 本实施例对不同配比的玉米胚芽油与辛酸进行实验。实验步骤如下：
[0033] (1)称取一定摩尔比的辛酸和玉米胚芽油配置的底物加入到50mL具塞锥形瓶中；
[0034] (2)在该锥形瓶中加入步骤1所述底物重量10%的LipozymeRM頂；
[0035] (3)在转速200r/min、温度60°C条件下，密闭振荡反应24h;定时取样，分离纯化以 及甲酯化后分析辛酸插入率。
[0036] 本实施例中，对玉米胚芽油与辛酸的摩尔比为1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、 1:8的比例进行实验，实验结果请参考图2所示。由图2可知，随着底物中辛酸的增加，辛 酸插入率显著提高，但是玉米胚芽油与辛酸的比例提高到1 :4后，辛酸插入率增加不很明 显。发明人分析原因，可能是高水平的游离脂肪酸会产生大量的羧酸基团，从脂肪酶表面夺 取部分必需水，而且可以从油水界面进入到周围的水层中，导致底物抑制效应的发生。从经 济效益和工业化生产等方面考虑，比较高的底物比率，不仅增加了生产成本，同时为下游分 离加工带来了困难。综合各方面的因素，本发明优选辛酸：玉米胚芽油为4 :1。
[0037] 实施例3Lip〇ZymeRM頂加入量对玉米胚芽油中辛酸插入率的影响
[0038] 本发明中，LipozymeRM頂的添加量对辛酸的插入率同样有着重要的影响。本实 施例对不同配比的LipozymeRMIM加入量进行实验。实验步骤如下：
[0039] (1)按摩尔比为2:1的比例，称取辛酸和玉米胚芽油配置底物加入到50mL具塞锥 形瓶中；
[0040] (2)在该锥形瓶中加入一定重量的脂肪酶；
[0041] (3)在转速200r/min、温度60°C条件下，密闭振荡反应24h;定时取样，分离纯化以 及甲酯化后分析辛酸插入率。
[0042] 本实施例中，对加入LipozymeRMIM的重量占底物重量的2%、4%、6%、8%、 10%、12%、14%、16%的配比进行实验，实验结果如图3所示：
[0043] 由图3可知，随着加入的LipozymeRM頂的重量的增加，辛酸的插入率随之增加， 但是在加入到12%之后，辛酸的插入率出现下降。分析其原因，加酶量低时主要为酶控制反 应，加酶量高时主要为底物控制反应；而酸解反应是复杂的可逆反应，酯合成反应加快的同 时，油脂副水解反应也加速，当加酶量过高时辛酸的插入率反而出现下滑。因此，本发明优 选LipozymeRM頂的重量占底物重量的12%。
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