含1,3-二不饱和脂肪酸-2-棕榈酸的结构油脂及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种结构油脂，尤其是一种含1，3-二不饱和脂肪酸-2-棕榈酸的结构 油脂。本发明更进一步的涉及上述含1，3-二不饱和脂肪酸-2-棕榈酸的结构油脂的制备 方法。
【背景技术】
[0002] 甘油三酯为人类摄取的主要油脂组成，现代营养学已经证实，人体在消化甘油三 酯的过程中，会优先水解Sn-1，3位上的脂肪酸，形成Sn-2单甘酯与大量的游离脂肪酸。这 些游离脂肪酸在体内会出现两种反应：1、被自身吸收；2、与体内其他物质反应后被排出。 与游离不饱和脂肪酸相比，游离饱和脂肪酸吸收速率慢，更容易与钙发生反应，形成不溶性 的皂钙，进而被排出体外。因此，相对于产生游离饱和脂肪酸的甘油三酯，产生游离不饱和 脂肪酸的甘油三酯更利于人体的吸收。母乳中，98%左右的脂肪以甘油三酯的形式存在，其 中棕榈酸（C16:0,饱和脂肪酸）的含量约占20-25%，油酸（C18: 1，不饱和脂肪酸）含量约占 30-38%。大部分的棕榈酸分布在甘油三酯的Sn-2位，而油酸则主要分布在Sn-1和Sn-3位 上。目前，市场上的婴幼儿配方奶粉与母乳的成分含量比较接近，但是，大量的人体试验和 动物实验都已证实，母乳脂肪的吸收优于婴幼儿配方奶粉，其中一个重要原因就在于母乳 中这种独特的甘油三酯结构。针对某些肠胃功能虚弱的人群，可模拟母乳中这种独特的甘 油三酯结构，制作特殊膳食减轻其肠胃负担，同时保证足够营养。
[0003] 受到母乳中这种独特的甘油三酯结构的启发，目前已经有部分厂商利用对天然油 脂的改性来生产模拟母乳的结构油脂，并将其添加到婴幼儿奶粉及特殊膳食中，这不但可 以提高人体对脂肪和钙的吸收效率，还能降低粪便的硬度，减少便秘和肠梗阻的发生概率。 这种结构油脂的特点在于：Sn-2位上的脂肪酸主要为棕榈酸，1，3位上的脂肪酸主要为不 饱和脂肪酸（unsaturatedfattyacid，UFA)。
[0004] 缩水甘油(酯)、氯丙醇(酯)是近年来国际上开始关注的一类污染物，其中氯丙醇 (酯）可由缩水甘油（酯）转化。这两种污染物具有遗传毒性和肾脏毒性，是可能的致癌物。 2009年日本花王公司停止Econa系列油脂产品的销售，就是因为缩水甘油（酯）及氯丙醇 (酯）的含量过高问题。
[0005] 1-氯-1，2-丙二醇已经被鉴定为完全精制的脂肪和油中的加工诱导的次要组 分。它们主要是在脱臭步骤中形成的。至少显示出形成两种异构体，即2-氯-1，2-丙 二醇和3-氯-1，2-丙二醇，且后者是主要的异构体。所有完全精制的脂肪和油均含有 3-氯-1，2-丙二醇。虽然尚未完全理解它的确切形成过程，但是已经观察到加工温度、特别 是蒸汽脱臭加工具有很大影响：温度越高，植物油中发现的3-氯-1，2-丙二醇的量越高。
【发明内容】
[0006] 本发明的主要目的是提供一种食用安全性高的含1，3-二不饱和脂肪酸-2-棕榈 酸的结构油脂。
[0007] 本发明的另一目的是提供一种步骤简单，且能适应大规模工业生产要求的上述含 1，3-二不饱和脂肪酸-2-棕榈酸的结构油脂的制备方法。
[0008] 为实现上述主要目的，本发明提供一种含1，3-二不饱和脂肪酸-2-棕榈酸的结构 油脂，所述结构油脂中甘油三酯的含量不低于90%，3-氯-1，2-丙二醇与缩水甘油的总含量 不高于1. 8mg/kg，且3-氯-1，2-丙二醇的含量不高于1. 2mg/kg。
[0009] 进一步的，本发明的含1，3-二不饱和脂肪酸-2-棕榈酸的结构油脂， 3-氯-1，2-丙二醇与缩水甘油的总含量不高于0. 5mg/kg，且3-氯-1，2-丙二醇的含量不 高于 0? 4mg/kg。
[0010] 本发明的含1，3-二不饱和脂肪酸-2-棕榈酸的结构油脂，其3-氯-1，2-丙二醇 的含量较低，且3-氯-1，2-丙二醇与缩水甘油的总含量处于也较低，因此食用安全性高。
[0011] 为实现本发明的另一目的，本发明提供一种制备含1，3-二不饱和脂肪酸-2-棕 榈酸的结构油脂的方法，包括：提供含有棕榈酸残基的甘油酯；将含有棕榈酸残基的甘油 酯与棕榈酸盐或棕榈酸非甘油酯混合进行酯交换，得到油脂A;将油脂A与不饱和脂肪酸进 行Sn-1，3位酶促定向酯交换，得到混合油B;将混合油B精制，制得含1，3-二不饱和脂肪 酸-2-棕榈酸的结构油脂；或 本发明提供一种制备含1，3-二不饱和脂肪酸-2-棕榈酸的结构油脂的方法，包括：提 供未经过脱臭的含有棕榈酸残基的植物油毛油；将含有棕榈酸残基的植物油毛油与不饱和 脂肪酸或其非甘油酯进行Sn-1，3位酶促定向酯交换，得到混合油；将混合油精制，制得含 1，3-二不饱和脂肪酸-2-棕榈酸的结构油脂。
[0012] 上述两种制备方法，所使用的原材料容易获得，且整个步骤简单，因此能适应大规 模的工业化生产的需要。
【具体实施方式】
[0013] 以下结合具体实施例进一步说明本发明所保护的内容。
[0014] 实施例1 (1)提供一种棕榈油，其棕榈酸占总脂肪酸比例为21. 7%，2位棕榈酸含量为15. 6%。其 中，"2位棕榈酸含量"是指2位上棕榈酸占2位上所有脂肪酸的含量，其检测方法参考GB/ T24894,下同。
[0015] (2)将反应底物棕榈油25g、棕榈酸lg及氢氧化钾0.5g置于烧瓶中，搅拌升温至 170°C并保持恒定，持续反应10小时(酯交换，下同)后，加己烷50ml充分溶解后离心除去脂 肪酸钾，得到油脂A。
[0016] (3)将油脂A20g与油酸20g混合，置于四口烧瓶中，搅拌升温至68°C并保持恒 定，加入sn-1，3特异性脂肪酶2. 4g，回流反应8小时(定向酯交换，下同)，获得混合油B。
[0017] (4)将混合油B纯化，纯化的步骤包括但不限于：过滤除去脂肪酶，干法分馏除 去游离脂肪酸，脱臭后含1，3-二油酸-2-棕榈酸的结构油脂。通过检测，其1，3_二油 酸-2-棕榈酸的含量为15. 4wt%，3-氯-1，2-丙二醇与缩水甘油的总含量为1. 64mg/kg，其 中3-氯-1，2-丙二醇的含量为1. 03mg/kg。。
[0018] 实施例2 (1)提供一种棕榈油，其棕榈酸占总脂肪酸比例为22. 8%，2位棕榈酸含量为16. 4%。
[0019] (2)将棕榈油50g、棕榈酸甲酯lg及脂肪酶0. 5g加入烧瓶中，搅拌升温至76°C并 保持恒定，持续反应8小时。反应结束后，通过干法分馏除去脂肪酸甲酯，得到油脂A。
[0020] (3)将油脂A40g与亚油酸20g混合，置于四口烧瓶中，搅拌升温至70°C并保持恒 定，加入200ml环己烧，加入sn-1, 3特异性脂肪酶2. 4g，回流反应7小时，得到混合油B。
[0021] (4)将混合油B纯化，纯化的步骤包括但不限于：过滤除去脂肪酶，干法分馏除去 游离脂肪酸，脱臭后即得到含1，3-二亚油酸-2-棕榈酸的结构油脂。通过检测，其1，3-二 亚油酸-2-棕榈酸的含量为10. 9wt%，3-氯-1，2-丙二醇与缩水甘油的总含量为1.Olmg/ kg，其中3-氯-1，2-丙二醇的含量为0? 68mg/kg。
[0022] 实施例3 (1)提供一种起酥油，其棕榈酸占总脂肪酸比例为23. 0%，2位棕榈酸含量为16. 9%。
[0023] (2)将反应底物起酥油200g、棕榈酸乙酯200g、脂肪酶20g及去离子水lg置于容 器中，搅拌升温至60°C并保持恒定，持续反应8小时。反应结束后，通过分子蒸馏除去脂肪 酸乙酯，得到油脂A。
[0024] (3)将油脂A300g与花生四烯酸600g混合，置于容器中，搅拌升温至60°C并保持 恒定，加入700mL辛烷，加入sn-1，3特异性脂肪酶37g，维持反应8小时，得到混合油B。
[0025] (4)将混合油B纯化，纯化的步骤包括但不限于：过滤除去脂肪酶，再通过干法分 馏除去游离脂肪酸，脱臭后即得到含1，3-二花生四烯酸-2-棕榈酸的结构油脂。通过检测， 其1，3-二花生四烯酸-2-棕榈酸的含量为27. 9wt%，3-氯-1，2-丙二醇与缩水甘油的总含 量为1.llmg/kg，其中3-氯-1，2-丙二醇的含量为0? 74mg/kg。
[0026] 实施例4 (1)提供一种起酥油，其棕榈酸占总脂肪酸比例为42. 4%，2位棕榈酸含量为31. 5%。
[0027] (2)将反应底物起酥油240g、棕榈酸钠24g及去离子水12g置于烧瓶中，氮气保护 下加热至190°C并保持恒定，持续反应10小时。反应结束后，加丙酮600mL充分溶解后离心 除去脂肪酸钠，得到油脂A。
[0028] (3)将油脂A200g与二十碳五稀酸600g混合，置于四口烧瓶中，搅拌升温至45°C 并保持恒定，加入700ml异辛烷，加入sn-1，3特异性脂肪酶40g，安装冷凝回流管，维持反应 8小时，得到混合油B。
[0029] (4)将混合油B纯化，纯化的步骤包括但不限于：过滤除去脂肪酶，再通过分子蒸 馏除去游离脂肪酸，脱臭后即得到含1，3-二二十碳五烯酸-2-棕榈酸的结构油脂，通过检 测，其1，3-二二十碳五烯酸-2-棕榈酸的含量为24. 9wt%，3-氯-1，2-丙二醇与缩水甘油 的总含量为1. 55mg/kg，其中3-氯-1，2-丙二醇的含量为1. 01mg/kg。
[0030] 实施例5 (1)提供一种棕榈油硬脂精，其棕榈酸占总脂肪酸比例为43. 7%，2位棕榈酸含量为 31. 8%〇
[0031] (2)将反应底物棕榈油硬脂精2500g、棕榈酸钾500g及去离子水12. 5g置于烧瓶 中，加入氮气保护，搅拌升温至160°C并保持恒定，持续反应30小时。反应结束后，离心过滤 除去皂(皂的含量小于lOppm)，得到油脂A。
[0032] (3)将油脂A2500g与二十二碳六烯酸5000g混合，置于容器中，搅拌升温至65°C 并保持恒定，加入700ml己烷，加入sn-1，3特异性脂肪酶375g，安装冷凝回流管，维持反应 5小时，得到混合油B。
[0033] (4)将混合油B纯化，纯化的步骤包括但不限于：过滤除去脂肪酶，再通过分子蒸 馏除去游离脂肪酸，脱臭后即得到含1，3-二二十二碳六烯酸-2-棕榈酸的结构油脂，通过 检测，其1，3-二二十二碳六烯酸-2-棕榈酸的含量为28. 6wt%，3-氯-1，2-丙二醇与缩水 甘油的总含量为1. 69mg/kg，其中3-氯-1，2-丙二醇的含量为1. 15mg/kg。
[0034] 实施例6 (1)提供一种棕榈油硬脂精，其棕榈酸占总脂肪酸比例为64. 0%，2位棕榈酸含量为 45. 5%〇
[0035] (2)将反应底物棕榈油硬脂精5000g、棕榈酸钾150g及去离子水12g置于容器中， 搅拌升温至220°C并保持恒定，持续反应8小时。反应结束后，加丙酮16L充分溶解，离心过 滤除去皂(皂的含量小于lOppm)，得到油