本发明属于油脂
技术领域：
，具体涉及一种酶法制备富含鱼油n-3长链多不饱和脂肪酸甘油酯的方法及其产品。
背景技术：
：深海鱼油是n-3长链多不饱和脂肪酸(主要为二十碳五烯酸，epa,c20:5n-3和二十二碳六烯酸,dha,c22:6n-3)的主要来源。n-3长链多不饱和脂肪酸长期以来一直是健康的营养补充剂，具有许多健康益处，包括改善心血管健康，大脑功能和怀孕期间整体健康的效果。epa和dha是非必需的n-3脂肪酸，因为人体可以将必需的α-亚麻酸(ala)转化为epa和dha。然而，这种转化效率不足以满足epa和dha带来有益健康效应的需求。因此，从膳食来源获得这些脂肪酸是比较必要的。凤尾鱼、鲑鱼、鲱鱼、鲭鱼、沙丁鱼、鱿鱼、鲑鱼、鲟鱼、金枪鱼和鳟鱼等是深海鱼油的主要来源。由于其公认的健康益处和若干卫生机构的推荐，深海鱼油(主要是dha和epa)已成为非常受欢迎的膳食补充剂。由于人体内的消化酶具有一定的底物选择性，对于长链多不饱和脂肪酸水解活力不高，这在一定程度上影响到深海鱼油的消化吸收。鉴于鱼油n-3多不饱和脂肪酸的重要生理功能，可采用一定方法将其转化为甘油二酯或(和)甘油一酯形式，这种工艺可起到预消化的作用并且有益于鱼油的消化吸收。同时，富含n-3多不饱和脂肪酸的甘油二酯或(和)甘油一酯可用作食品中的乳化剂，从而将鱼油开发成为重要的食品添加剂应用于普通食品中，为大众补充n-3多不饱和脂肪酸提供新的渠道。但是，目前的研究工艺在制备鱼油源的甘油二酯或(和)甘油一酯时，普遍直接以鱼油为原料，利用甘油解的方法获得产品，这种产品中n-3多不饱和脂肪酸的含量不高，在一定程度上限制了鱼油衍生产品的附加值。因此，本领域亟需一种富含鱼油n-3长链多不饱和脂肪酸甘油酯的方法及其产品。技术实现要素：本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种酶法制备富含鱼油n-3长链多不饱和脂肪酸甘油酯的方法。为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种酶法制备富含鱼油n-3长链多不饱和脂肪酸甘油酯的方法，包括，酶催化醇解反应：将鱼油与乙醇按照底物摩尔比为1:3～9的比例加入间歇反应器中，加入4～15wt％的脂肪酶，在温度为25～45℃，搅拌速率为300～800rpm的条件下反应4～12小时，获得富含n-3长链多不饱和脂肪酸的中间酶解产品，其中，中间酶解产品中甘油一酯和甘油二酯的含量在30％以上，甘油一酯的含量在3％以上；制备甘油一酯：采用减压蒸馏及分子蒸馏分别去除中间酶解产品的乙醇和脂肪酸乙酯后，将中间酶解产品与甘油按照摩尔比为1:3～6加入间歇反应器中，加入3～12wt％的脂肪酶，在温度30～70℃，搅拌速率为300～800rpm的条件下反应6～12小时，获得富含n-3长链多不饱和脂肪酸的甘油一酯产品，甘油一酯的含量为65％以上，n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在45％以上，甘油一酯中n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在50％以上；制备甘油二酯：采用减压蒸馏及分子蒸馏分别去除中间酶解产品的乙醇和脂肪酸乙酯后，将中间酶解产品与甘油按照摩尔比为1:0.5～2加入间歇反应器中，加入4～14wt％的脂肪酶，在温度30～70℃，搅拌速率为300～800rpm的条件下反应6～12小时，获得富含n-3长链多不饱和脂肪酸的甘油二酯产品，甘油二酯的含量为50％以上，n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在45％以上,甘油二酯中n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在50％以上。作为本发明所述酶法制备富含鱼油n-3长链多不饱和脂肪酸甘油酯的方法的一种优选方案：所述鱼油为深海鱼油，epa和dha的含量在20％以上。作为本发明所述酶法制备富含鱼油n-3长链多不饱和脂肪酸甘油酯的方法的一种优选方案：所述酶催化醇解反应，其中，脂肪酶为lipozymermim、lipozymetlim和lipaseay-30sd中的一种或几种。作为本发明所述酶法制备富含鱼油n-3长链多不饱和脂肪酸甘油酯的方法的一种优选方案：所述酶催化醇解反应，其中，中间酶解产品中n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在45％以上。作为本发明所述酶法制备富含鱼油n-3长链多不饱和脂肪酸甘油酯的方法的一种优选方案：所述制备甘油一酯，其中，脂肪酶为脂肪酶novozym435。作为本发明所述酶法制备富含鱼油n-3长链多不饱和脂肪酸甘油酯的方法的一种优选方案：所述制备甘油二酯，其中，脂肪酶为脂肪酶novozym435。作为本发明所述酶法制备富含鱼油n-3长链多不饱和脂肪酸甘油酯的方法的一种优选方案：所述酶催化醇解反应，其中，鱼油与乙醇摩尔比为1:3，脂肪酶添加量为15wt％，反应温度为25℃，反应时间为4h。作为本发明的另一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种酶法制备富含鱼油n-3长链多不饱和脂肪酸甘油酯的方法制得的甘油酯产品。作为本发明所述甘油酯产品的一种优选方案：所述甘油酯产品包括富含n-3长链多不饱和脂肪酸的甘油一酯产品和富含n-3长链多不饱和脂肪酸的甘油二酯产品。作为本发明所述甘油酯产品的一种优选方案：所述甘油一酯产品中甘油一酯的含量为65％以上，n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在45％以上,甘油一酯中n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在50％以上，所述甘油二酯产品中甘油二酯的含量为50％以上，n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在45％以上,甘油二酯中n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在50％以上。本发明的有益效果：(1)本发明首次采用两步酶法反应制备得到富含n-3长链多不饱和脂肪酸的甘油酯产品，利用脂肪酶对n-3长链多不饱和脂肪酸的“惰性”，通过酶催化的醇解反应富集n-3长链多不饱和脂肪酸，获得富含n-3长链多不饱和脂肪酸的中间酶解产品；通过减压蒸馏及分子蒸馏分别除去乙醇和脂肪酸乙酯后，再利用酶催化的甘油解反应，通过条件的优选，分别获得富含n-3长链多不饱和脂肪酸的甘油二酯或甘油一酯产品，甘油一酯产品中甘油一酯的含量为65％以上，n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在45％以上,甘油一酯中n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在50％以上，甘油二酯产品中甘油二酯的含量为50％以上，n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在45％以上,甘油二酯中n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在50％以上。(2)本发明将酶法醇解富集与酶法甘油解相结合制备富含n-3长链多不饱和脂肪酸的甘油二酯或甘油一酯产品，工艺操作简单易于工业化应用，得到的甘油二酯或甘油一酯产品n-3长链多不饱和脂肪酸含量高，同时产品形式有利于n-3长链多不饱和脂肪酸的消化吸收，该产品可进一步纯化作为食品乳化剂，扩大普通人群摄入n-3长链多不饱和脂肪酸的渠道。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。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例1(1)将金枪鱼油与乙醇按照底物摩尔比为1:3(鱼油/乙醇)的比例加入可密封的间歇反应器中，加入15wt％的lipozymermim，在温度为25℃，搅拌速率为400rpm的条件下反应4小时，分析中间酶解产品中n-3长链多不饱和脂肪酸的含量，中间酶解产品的化学组成，见表1。表1(2)采用减压蒸馏及分子蒸馏分别去除中间酶解产品的乙醇和脂肪酸乙酯后，将中间酶解产品与甘油按照底物摩尔比为1:6(中间酶解产品/甘油)加入间歇反应器中，加入3wt％的novozym435，在温度70℃，搅拌速率为800rpm的条件下反应12小时，获得甘油一酯产品。所得甘油一酯产品的组成如表2所示，甘油一酯产品中各成分n-3长链多不饱和脂肪酸组成如表3所示。表2甘油酯组成含量(％)甘油三酯7.3甘油二酯22.1甘油一酯70.6表3脂肪酸甘油三酯甘油二酯甘油一酯c20:5(n-3)epa13.115.615.4c22:6(n-3)dha37.642.941.2epa+dha50.758.556.6(3)采用减压蒸馏及分子蒸馏分别去除中间酶解产品的乙醇和脂肪酸乙酯后，将中间酶解产品与甘油按照底物摩尔比为1:0.5(中间酶解产品/甘油)加入间歇反应器中，加入14wt％的novozym435，在温度50℃，搅拌速率为600rpm的条件下反应12小时，获得甘油二酯产品。所得甘油二酯产品的组成如表4所示，甘油二酯产品中各成分n-3长链多不饱和脂肪酸组成如表5所示。表4甘油酯组成含量(％)甘油三酯27.5甘油二酯56.4甘油一酯16.1表5实施例2(1)将鱿鱼油与乙醇按照底物摩尔比为1:6(鱼油/乙醇)的比例加入可密封的间歇反应器中，分别加入10wt％的lipozymetlim，在温度为30℃，搅拌速率为600rpm的条件下反应12小时，获得富含n-3长链多不饱和脂肪酸的中间酶解产品。所得中间酶解产品的脂肪酸组成如表6所示。表6脂肪酸鱼油(％)中间酶解产品(％)甘油酯组成含量c14:06.42.4甘油三酯65.2c16:014.77.3甘油二酯30.3c16:17.52.6甘油一酯4.5c18:02.30.8c18:117.38.4c18:22.11.1c18:32.41.2c20:110.312.5c20:41.94.1c20:5(n-3)epa8.515.7c22:14.18.5c22:6(n-3)dha22.134.8epa+dha30.650.5(2)采用减压蒸馏及分子蒸馏分别去除中间酶解产品的乙醇和脂肪酸乙酯后，将中间酶解产品与甘油按照底物摩尔比为1:4(中间酶解产品/甘油)加入间歇反应器中，加入8wt％的novozym435，在温度50℃，搅拌速率为600rpm的条件下反应8小时，获得甘油一酯产品。所得甘油一酯产品的组成如表7所示，甘油一酯产品中各成分n-3长链多不饱和脂肪酸组成如表8所示。表7表8甘油三酯甘油二酯甘油一酯c20:5(n-3)epa14.11717.5c22:6(n-3)dha30.836.236.5epa+dha44.953.254(3)采用减压蒸馏及分子蒸馏分别去除中间酶解产品的乙醇和脂肪酸乙酯后，将中间酶解产品与甘油按照底物摩尔比为1:1(中间酶解产品/甘油)加入间歇反应器中，加入8wt％的novozym435，在温度70℃，搅拌速率为400rpm的条件下反应9小时，获得甘油二酯产品。所得甘油二酯产品的组成如表9所示，甘油二酯产品中各成分n-3长链多不饱和脂肪酸组成如表10所示。表9甘油酯组成含量(％)甘油三酯28.5甘油二酯57.8甘油一酯13.7表10甘油三酯甘油二酯甘油一酯c20:5(n-3)epa14.316.517.2c22:6(n-3)dha32.235.735.9epa+dha46.552.253.1实施例3(1)将沙丁鱼油与乙醇按照底物摩尔比为1:9(鱼油/乙醇)的比例加入可密封的间歇反应器中，分别加入4wt％的lipaseay-30sd，在温度为45℃，搅拌速率为800rpm的条件下反应8小时，获得富含n-3长链多不饱和脂肪酸的中间酶解产品。所得中间酶解产品的脂肪酸组成如表11所示。表11(2)采用减压蒸馏及分子蒸馏分别去除中间酶解产品的乙醇和脂肪酸乙酯后，将中间酶解产品与甘油按照底物摩尔比为1:3(中间酶解产品/甘油)加入间歇反应器中，加入12wt％的novozym435，在温度30℃，搅拌速率为400rpm的条件下反应6小时，获得甘油一酯产品。所得甘油一酯产品的组成如表12所示，甘油一酯产品中各成分n-3长链多不饱和脂肪酸组成如表13所示。表12甘油酯组成含量(％)甘油三酯10.1甘油二酯23.2甘油一酯66.7表13甘油三酯甘油二酯甘油一酯c20:5(n-3)epa31.335.836.6c22:6(n-3)dha16.118.719.4epa+dha47.454.556(3)采用减压蒸馏及分子蒸馏分别去除中间酶解产品的乙醇和脂肪酸乙酯后，将中间酶解产品与甘油按照底物摩尔比为1:2(中间酶解产品/甘油)加入间歇反应器中，加入4wt％的novozym435，在温度60℃，搅拌速率为800rpm的条件下反应6小时，获得甘油二酯产品。所得甘油二酯产品的组成如表14所示，甘油二酯产品中各成分n-3长链多不饱和脂肪酸组成如表15所示。表14甘油酯组成含量(％)甘油三酯25.1甘油二酯53.3甘油一酯21.6表15甘油三酯甘油二酯甘油一酯c20:5(n-3)epa32.135.135.8c22:6(n-3)dha16.618.819.3epa+dha48.753.955.1实施例4(1)将鱿鱼油与乙醇按照底物摩尔比为1:1(鱼油/乙醇)的比例加入可密封的间歇反应器中，分别加入12wt％的lipozymermim，在温度为40℃，搅拌速率为800rpm的条件下反应12小时，获得富含n-3长链多不饱和脂肪酸的中间酶解产品，产品中甘油二酯含量为14.2％，甘油一酯含量为1.7％，n-3长链多不饱和脂肪酸的含量为41.6％。(2)采用减压蒸馏及分子蒸馏分别去除中间酶解产品的乙醇和脂肪酸乙酯后，将中间酶解产品与甘油按照底物摩尔比为1:5(中间酶解产品/甘油)加入间歇反应器中，加入10wt％的novozym435，在温度60℃，搅拌速率为600rpm的条件下反应8小时，获得甘油一酯产品，其中甘油一酯含量为51.1％,甘油二酯含量为20.3％，甘油一酯中n-3长链多不饱和脂肪酸的含量为43.4％。(3)采用减压蒸馏及分子蒸馏分别去除中间酶解产品的乙醇和脂肪酸乙酯后，将中间酶解产品与甘油按照底物摩尔比为1:1.5(中间酶解产品/甘油)加入间歇反应器中，加入10wt％的novozym435，在温度60℃，搅拌速率为400rpm的条件下反应10小时，获得甘油二酯产品,其中甘油二酯含量为38.3％，甘油一酯含量为25.5％，甘油二酯中n-3长链多不饱和脂肪酸的含量为42.1％。本发明鉴于常规方法制备得到的甘油酯中n-3长链多不饱和脂肪酸含量偏低，通过采用两步酶法反应制备富含n-3长链多不饱和脂肪酸的甘油一酯或甘油二酯产品。步骤1.选择对n-3长链多不饱和脂肪酸，主要为epa和dha，活性较低的脂肪酶lipozymermim，lipozymetlim或lipaseay-30sd为催化剂，催化鱼油的醇解反应，获得具有较高n-3长链多不饱和脂肪酸含量的中间酶解产品，n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在45％以上；步骤2.减压蒸馏及分子蒸馏分别除去中间酶解产品中的乙醇和脂肪酸乙酯，并利用novozym435脂肪酶催化甘油解中间酶解产品，通过条件调整，分别制备得到甘油一酯或甘油二酯产品，甘油一酯产品中甘油一酯的含量为65％以上，n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在45％以上，甘油一酯中n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在50％以上，甘油二酯产品中甘油二酯的含量为50％以上，n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在45％以上，甘油二酯中n-3长链多不饱和脂肪酸的含量在50％以上，解决了常规方法制备得到的甘油一酯或甘油二酯产品中n-3长链多不饱和脂肪酸含量偏低的“难题”。发明人进一步研究发现，当不采用本发明技术工艺及条件时，甘油一酯产品和甘油二酯产品中n-3长链多不饱和脂肪酸含量偏低。同时，由于在步骤(1)中通过醇解反应生成了甘油酯产品，在步骤(2)反应中，因为存在一定量的甘油一酯和甘油二酯，在反应过程中可以起到乳化的作用，在添加入甘油搅拌之后，使反应体系变为的微乳液体系，从而增大甘油与油脂的接触面积，增大脂肪酶发挥作用的比表面积，同时由于大量油水界面的存在，有利于脂肪酶打开活性中心的盖子，有利于脂肪酶发挥催化作用，从而在步骤(2)反应中，反应速率更快，极大地提高了生产效率。综上，本发明首次采用两步酶法反应制备得到富含n-3长链多不饱和脂肪酸的甘油酯产品，首先利用脂肪酶对n-3长链多不饱和脂肪酸的“惰性”，通过酶催化的醇解反应富集n-3长链多不饱和脂肪酸，获得富含n-3长链多不饱和脂肪酸的中间酶解产品；通过减压蒸馏及分子蒸馏分别除去乙醇和脂肪酸乙酯后，再利用酶催化的甘油解反应，通过条件的调整，分别获得富含n-3长链多不饱和脂肪酸的甘油二酯或甘油一酯产品。应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12