低熱量結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的酶法制備及特性研究.pdf

1、油脂是食物的重要組成部分，既賦予食物良好的感官性能，又能提供熱量和人體必需脂肪酸。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，形成的高膳食脂肪的飲食習(xí)慣導(dǎo)致脂肪過量攝入，與其相關(guān)的肥胖癥、高血脂、冠心病、動脈粥樣硬化等心血管疾病發(fā)病率也逐步上升，已成為我國一個重大公共衛(wèi)生安全問題。低熱量結(jié)構(gòu)脂質(zhì)(LCSLs)是指熱量只有普通油脂的40～90％的結(jié)構(gòu)脂質(zhì)，主要包括中長鏈甘油三酯、長短鏈甘油三酯、甘油二酯等，這些油脂可通過改變油脂在體內(nèi)代謝方式減少脂肪在體內(nèi)的貯存，

2、達到減肥、降血脂的目的。目前商品化的長短鏈甘油三酯均是由短鏈脂肪酸和飽和長鏈脂肪酸構(gòu)成的，雖然降低了油脂熱量，但缺乏人體必需脂肪酸。因此，系統(tǒng)研究含不飽和長鏈脂肪酸的LCSLs不僅有理論研究價值，還具有良好的潛在社會經(jīng)濟效益。
　　本研究以大豆油和短鏈脂肪酸?；鶠樵?，以獲得新型的LCSLs產(chǎn)品為目的，采用酶法催化制備低熱量結(jié)構(gòu)脂質(zhì)，建立氣相色譜定量分析方法，利用分子蒸餾技術(shù)純化低熱量結(jié)構(gòu)脂質(zhì)，并對其產(chǎn)品進行理化性質(zhì)、氧化穩(wěn)定性分

3、析和安全性、功能性評價。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　1.利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)結(jié)合計算機質(zhì)譜庫檢索和特征離子，對LCSLs進行組分鑒定。建立以DB-17 ht熔融石英毛細管柱作為分析柱，氣相色譜-氫火焰離子化檢測器分析油脂樣品中LCSLs含量的方法。結(jié)果表明，在質(zhì)量濃度0.5～20.0mg/mL范圍內(nèi)，含量與峰面積呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系;各組分的保留時間和峰面積的相對標準偏差值分別在0.05％和2.0％以內(nèi)，方法的重復(fù)性好。加樣

4、回收實驗表明，平均回收率分別為98.62％和97.59％。該方法可對LCSLs各組分進行了分離，精確度高，重復(fù)性好，可用于油脂中LCSLs的檢測。
　　2.以丁酸酐(BA)和硬脂酸單甘酯(GMS)為原料，Lypozyme TL IM為催化酶，在無溶劑體系中催化轉(zhuǎn)酯化合成含量SSL-TAG的低熱量結(jié)構(gòu)脂質(zhì)，通過單因素試驗和響應(yīng)面優(yōu)化試驗，確定了最佳合成工藝:底物摩爾比(BA/GMS)2.4∶1，Lypozyme TL IM添加量（以

5、底物總質(zhì)量計）3.23％，4(A)分子篩添加比（與GMS的質(zhì)量比）0.5，反應(yīng)溫度55℃，轉(zhuǎn)速為170 r/min，反應(yīng)時間12h，在該條件下，體系中2短鏈1長鏈甘油三酯(SSL-TAG)的含量為92.75％，短長鏈甘油二酯(SL-DAG)含量為2.11％。通過分子蒸餾純化得到的LCSLs產(chǎn)品的燃燒熱值僅為大豆油的75％，其中SSL-TAG含量可達到96.11％，脂肪酸組成中丁酸的含量為62.37 mol％。
　　3.以大豆油和三

6、乙酸甘油酯為酰基供體，在Lipozyme RM IM催化作用下，可在無溶劑體系中酯交換合成含不飽和脂肪酸的LCSLs。通過單因素和正交優(yōu)化試驗，得到酶促酯交換反應(yīng)工藝條件為:酶的添加量10％，水分含量1％，底物摩爾比2.5∶1，反應(yīng)溫度55℃，搖床轉(zhuǎn)速160 r/min，反應(yīng)時間12h。在此條件下，反應(yīng)體系中SSL-TAG含量可達到53.83％，1短鏈2長鏈甘油三酯(SLL-TAG)含量為16.34％。
　　4.采用二級分子蒸餾對

7、酶法催化酯交換制備的低熱量結(jié)構(gòu)脂質(zhì)進行了純化研究，考察了分子蒸餾工藝參數(shù)對LCSLs的酸值和純度的影響。在單因素試驗結(jié)果基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)而法優(yōu)化了二級分子蒸餾工藝參數(shù)。試驗結(jié)果表明，當二級分子蒸餾工藝條件為蒸餾溫度122℃、刮板轉(zhuǎn)速240 r/min、物料流速2.0 mL/min時，低熱量結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的酸值降為0.95 mgKOH/g,純度為60.11％，所得回歸模型擬合度良好。
　　5.通過二級分子蒸餾結(jié)合堿煉制備的高含量SSL-T

8、AG的LCSLs產(chǎn)品，并對其理化性質(zhì)和氧化穩(wěn)定性進行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，LCSLs產(chǎn)品顏色澄清、透明，氣味、口感同大豆油，皂化值、凝固溫度和熔融溫度要高于大豆油，碘值、煙點和熱值均低于大豆油。LCSLs產(chǎn)品中主要組分為SSL-TAG，其中AAL-TAG的含量達71.67％，是ALA-TAG含量的2.75倍。LCSLs產(chǎn)品中脂肪酸以乙酸為主，含量可達62.67 mol％，并且其中長鏈脂肪酸組成與大豆油相同，但飽和長鏈脂肪酸則主要分布在sn-1

9、位上，不飽和長鏈脂肪酸則均勻的分布在甘油骨架上。溫度、光照和O2對LCSLs的氧化穩(wěn)定性有顯著影響，添加酚類抗氧化劑有助于提高LCSLs的氧化穩(wěn)定性。
　　6.通過小鼠的急性毒性試驗和SD大鼠的急性灌胃試驗對高含量SSL-TAG的LCSLs產(chǎn)品的安全性進行初步評價。結(jié)果表明，LCSLs對小鼠的LD50值大于21.5g/kg·bw，屬于急性毒性劑量分級標準規(guī)定的無毒級范疇;連續(xù)高劑量LCSLs灌胃大鼠14d，不會導(dǎo)致大鼠的死亡和行為

10、異常，對其臟器比也沒有顯著地影響，且其血清生化指標均在正常范圍內(nèi)，可以初步判斷實驗制備的LCSLs是安全的。
　　7.通過SD大鼠連續(xù)28 d灌胃不同劑量的LCSLs評價其生理功能。結(jié)果表明，與基礎(chǔ)對照組相比，LCSLs的攝入對心、腎、肝、脾臟指數(shù)影響不顯著，但攝入高劑量(5.0 g/kg·bw) LCSLs會降低大鼠攝食量，減少體重增量，降低體脂比，增加糞便脂質(zhì);而中等劑量(2.5 g/kg·bw)和低劑量(1.0 g/kg·b