專利名稱：低反低飽和人造油脂及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種油脂，其含有少量反式脂肪酸和飽和脂肪酸，不含氫化油脂或動物油脂，和/或具有較好的食品加工性能。本發明還涉及上述油脂的制備方法和應用。
背景技術：
絕大多數天然油脂中包含順式雙鍵。很多天然油脂在室溫下為液態，熔點相對較低，且穩定性較差。天然液體油脂如大豆油、玉米油、橄欖油、菜籽油等是能夠良好地應用于烹飪領域。但用于制備某些特殊口感的食品，特別是糕點時，天然油脂，包括某些半固體天然油脂如棕櫚油或椰子油都無法滿足對固脂含量的要求。另外，天然植物油因為穩定性較差，難以運輸和保存。因此，在食品工業領域，為了改善用于制備多種食品的原料植物油的晶型或其它物理特性，將原料植物油氫化以降低不飽和度。通常來講，不飽和度越高，熔點越低。因此，加氫能夠使熔點上升，使原料植物油在室溫下從液態轉變為固態或半固態，有利于某些食品制作過程。同時，加氫能改善植物油的氧化穩定性，有利于運輸和保存。天然植物油通過氫化控制熔點之后，可以用于制備具有寬熔點范圍和良好延展性能的人造奶油/涂抹油/起酥油。大多數的部分氫化的目的是改善物理特性、防止惡臭味和改善氧化穩定性。在部分加氫或選擇性加氫的過程中，不飽和鍵轉變為飽和鍵從而改變了植物油的熔點等性能；同時在這一過程中，大部分未被氫化的不飽和鍵通過幾何異構從順式結構轉變為了反式，造成氫化油脂中反式脂肪酸(至少含I個反式不飽和雙鍵的脂肪酸)多于天然油脂。人們日常攝入的反式脂肪酸主要來自于氫化油脂及其衍生物。在氫化油脂剛剛出現時，人們認為這種油脂不含膽固醇，對健康更有好處。但后來的研究表明，氫化油脂中所含的反式脂肪酸會導致心血管疾病的發病機率增加，還會損害人們的認知功能。因此，目前反式脂肪酸在少數國家中被嚴格管制，多數國家要求必須標注產品中是否含有反式脂肪酸。2011年11月，中國衛生部強制要求以氫化油脂為配料的食品營養表中，要標出反式脂肪酸的含量，這一規定自2013年I月I日起實施。鑒于人們對健康的關注和管理機構的嚴格管制，人們開發了酯交換技術來制備部分氫化油脂的替代品，以降低油脂中的反式脂肪酸含量。酯交換技術依據所使用的催化劑分為兩類:化學酯交換和酶法酯交換。后者是生態友好型的生物學方法，可用于制備高附加值的油脂產品。近年來，隨著固定化技術的重大改進，酶法酯交換已經可以用于工業化制備大批量油脂。這一技術能夠制備具有合適性能、且以健康為導向的產品。酶法酯交換技術有許多優點，例如，操作簡單易控；通過使用特異性或非特異性酶能夠賦予產品各種改進；不形成反式脂肪酸；第四，能夠獲得更天然的最終產品。在現有技術中，關于酶法酯交換技術有若干報道，如US5288619中披露了一種制備低反式低中碳鏈脂肪酸人造奶油的方法，酯交換混合物包含硬脂酸來源原料和液體食用植物油；US20100151079A1公開了使用酶法酯交換制備人造奶油的技術，其中37.8°C時的固脂含量與部分氫化油相當；US7807208公開了通過將棕櫚硬油和棕櫚仁硬油酯交換制備結構化硬脂，再添加液體植物油用于制備無反、低飽和、高多/單不飽和脂肪酸的人造奶油。另外，有報道稱高月桂酸、肉豆蘧酸或棕櫚酸的油脂會顯著增加血漿中膽固醇濃度，因而造成健康風險，但高硬脂酸產品卻沒有這一現象(Bonanome AjPGrundy S.M.NewEng..Jour.Med.318:1244-1248 (1988))。在飲食中，棕櫚酸是這組飽和脂肪酸的主體，因此降低飲食中的棕櫚酸將會取得有益效果。雖然酯交換技術已經取得一些進展，但本領域仍然需要一種新型油脂，它含有較少的反式脂肪酸和飽和脂肪酸(特別是棕櫚酸)，不含氫化油脂或動物油脂，和/或具有較好的食品加工性能，優選在不額外添加乳化劑的情況下仍然顯示出良好的乳化性能，優選在不額外添加氧化劑的情況下仍然顯示出良好的氧化穩定性。

發明內容
本發明提供一種人造油脂，其包含甘油三酯、甘油二酯、甘油一酯等物質。在一個具體實施方式
中，本發明人造油脂是天然油脂的化學酯化或酶法酯化衍生物。 在一個具體方面，本發明提供一種人造油脂，其中甘油三酯含量大于等于約80 %，例如大于等于約82%、約84%、約86%、約88%、約90%、約91 %、約92%、約93%、約94%、約95 %、約96 %、約97 %、約98 %、約99 %，甚至是100 %，或其間任何范圍或分數值。在具體實施方式
中，本發明提供一種人造油脂，其中甘油三酯含量大于等于約90%。本發明中所述的甘油三酯可以是飽和或不飽和甘油三酯。在本發明的一個具體實施方式
中，本發明提供一種人造油脂，其包含9-12 %三飽和甘油三酯、32 %二飽和甘油三酯、16-37%單飽和甘油三酯、21-38%三不飽和甘油三酯。在另一個具體方面，本發明提供一種人造油脂，其中甘油二酯含量為0-20%，例如為 1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%，優選6%或8%，或其間任何范圍或分數值。在具體實施方式
中，本發明提供一種人造油脂，其中甘油二酯含量約為6-8%。本發明中所述的甘油二酯可以是飽和或不飽和甘油二酯，優選是飽和甘油二酯。在一個具體方面，本發明提供一種人造油脂，其中反式脂肪酸含量約為0_1%，例如為約 1%、約0.9%、約0.8%、約0.7%、約0.6%、約0.5%、約0.4%、約0.3%、約0.2%,約0.1%，或其間任何范圍或分數值。在具體實施方式
中，本發明提供一種人造油脂，其中反式脂肪酸含量低于約I %。在另一個具體方面，本發明提供一種人造油脂，其中飽和脂肪酸含量約為0-50%，例如為約45%、約40%、約35%、約30%、約25%、約20%、約15%、約10%、約9%、約8%、約7%、約6%、約5%、約4%、約3%、約2%、約1%，優選為約44%、約42%、約33%或約30%，或其間任何范圍或分數值。在具體實施方式
中，本發明提供一種人造油脂，其中飽和脂肪酸含量約為33-42%。在另一個具體方面，本發明提供一種人造油脂，其中棕櫚酸含量約為0-40%，例如為約 35%、約 30%、約 25%、約 20%、約 15%、約 10%、約 9%、約 8%、約 7%、約 6%、約 5%、約4%、約3%、約2%、約1%，優選為約23%或約10%，或其間任何范圍或分數值。在具體實施方式
中，本發明提供一種人造油脂，其中棕櫚酸含量低于約23%，甚至低于約10%。
在一個具體實施方式
中，本發明提供一種人造油脂，其基本上不含乳化劑和/或其它抗氧化劑。在一個具體實施方式
中，本發明提供一種人造油脂，其固體脂肪含量(又稱固脂含量，SFC)10°C時為 24-34%、20°C時為 12_19%、25°C時為 9_15%、30°C時為 4-11%,35°C時為0-6%和/或40°C時為0-4%。在一個優選方面，其固體脂肪含量10°C時為26-32%、20°C 時為 14-17%、25°C 時為 11_13%、30°C 時為 6_9%、35°C 時為 2-4% 和 / 或 40°C 時為
1-3%。在另一個優選方面，其固體脂肪含量10°C時為28-30%、20°C時為15_16%、25°C時為12%、30°C時為7-8%、35°C時為3%和/或40°C時為2%。更優選地，本發明人造油脂的固脂含量曲線能夠滿足人造奶油/涂抹油要求。在一個具體實施方式
中，本發明提供一種人造油脂，還包含表沒食子兒茶素沒食子酸酯(簡稱￡606)，其含量優選為1-5%，例如1%、2%、3%、4%、5%或其間任何范圍或分數值。在一個具體實施方式
中，本發明提供一種人造油脂，其誘導時間在19小時到70小時，例如是 19、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70小時或其間任何范圍或分數值。在一個方面，本發明提供一種油脂，該油脂是使用酶法酯交換方法制備的，所述酶法酯交換方法包括:首先將原料油脂混合，其次進行酶法酯交換反應；其中所述原料油脂包括但不限于:固體油、半固體油和/或液體油。
`
在一個優選實施方式中，在所述原料油脂中，所述固體油所占比例為10-25%，例如是，約 10 %、約 11 %、約 12 %、約 13 %、約 14 %、約 15 %、約 16 %、約 17 %、約 18 %、約19%、約20%、約21 %、約22%、約23%、約24%、約25%或其間任何范圍或分數值。在另一優選實施方式中，在所述原料油脂中，所述半固體油所占比例為25-35%，例如是約25%、約 26%、約 27%、約 28%、約 29%、約 30%、約 31%、約 32%、約 33%、約 34%、約 35%或其間任何范圍或分數值。在另一優選實施方式中，在所述原料油脂中，所述液體油所占比例為 40-65%，例如是約 40%、約 41%、約 42%、約 43%、約 44%、約 45%、約 46%、約 47%、約 48%、約 49%、約 50%、約 51%、約 52%、約 53%、約 54%、約 55%、約 56%、約 57%、約58%、約59%、約60%、約61%、約62%、約63%、約64%、約65%或其間任何范圍或分數值。在一個具體實施方式
中，所述酶法酯交換反應優選采用脂肪酶RM IM和/或TL IM進行，優選不生成反式脂肪酸。在一個優選實施方式中，所述脂肪酶的用量為油脂重量的5-10%，例如，5%、6%、7%、8%、9%、10%或其間任何范圍或分數值。在另一個具體實施方式
中，所述酶法酯交換反應的時間3-12小時，例如，3、4、5、6、7、8、9、10、11、12小時或其間任何范圍或分數值。在另一個具體實施方式
中，所述酶法酯交換反應的反應溫度55-70°C，例如是55 °C、60°C、65 °C、70 V或其間任何范圍或分數值。在另一個具體實施方式
中，本發明方法在所述酶法酯交換反應后還任選包括脫臭加工步驟，以除去產物中的游離脂肪酸。在另一個具體實施方式
中，本發明方法在所述混合步驟之前包括在_8°C到_18°C條件下溶劑分提液體油，例如，分提24小時的步驟。
本發明還提供一種酶法酯交換方法，所述方法包括:首先將原料油脂混合，其次進行酶法酯交換反應；其中所述原料油脂包括但不限于:固體油、半固體油和液體油。在一個優選實施方式中，在所述原料油脂中，所述固體油所占比例為10-25%。在另一優選實施方式中，在所述原料油脂中，所述半固體油所占比例為25-35%。在另一優選實施方式中，在所述原料油脂中，所述液體油所占比例為40-65 %。在一個具體實施方式
中，所述酶法酯交換反應優選采用脂肪酶RM IM和/或TLIM進行，優選不生成反式脂肪酸。在另一個具體實施方式
中，所述酶法酯交換反應的時間3-12小時，例如，3、4、5、6、7、8、9、10、11、12小時或其間任何范圍或分數值。在另一個具體實施方式
中，所述酶法酯交換反應的反應溫度55-70°C，例如是55°C、60°C、65°C、70°C或其間任何范圍或分數值。在另一個具體實施方式
中，所述酶法酯交換反應的加酶量為油脂重量的5-10%，例如，5%、6%、7%、8%、9%、10%或其間任何范圍或分數值。在另一個具體實施方式
中，本發明方法在所述酶法酯交換反應后還任選包括脫臭加工步驟，以除去產物中的游離脂肪酸。在另一個具體實施方式
中，本發明方法在所述混合步驟之前包括在_8°C到_18°C條件下溶劑分提液體油，例如，分提24小時的步驟。本發明還提供本發明油脂在制備人造奶油或食品涂抹油中的應用。


圖1是油脂的DSC結晶熔化曲線，其中產物A和B是酯交換后的脂肪，混合物A和B是酯交換前的反應物。
具體實施例方式定義術語“包含”指“包括”以及“由...組成”，例如組合物“包含”X可以是僅由X組成或可包括一些附加的成分，如X+Y。對于數值X來說，術語“約”指，例如X ± 5 %。除非另有說明，本文所用的所有百分數均為重量百分數。提及某種脂肪酸時，術語“含量”指本發明油脂中甘油酯結合形式的脂肪酸和可能出現的游離形式的脂肪酸之和的重量分數或重量百分數。例如，“飽和脂肪酸含量”指本發明油脂中甘油三酯中的飽和脂肪酸含量。本文所用術語“固脂”、“硬脂”或“固體油”指室溫(20°C )下呈現固態的油脂，可以是天然油脂或其改性后產物，主要包括少數的天然固態植物油脂、絕大多數的動物脂肪、經天然油脂分提改性和/或氫化后的固態油脂產物，例如但不限于牛油、豬油、羊油、可可脂、椰子油、棕櫚油、棕櫚硬脂、極度氫化大豆油、牛油樹脂、氫化椰子油、氫化葵花籽油、氫化菜籽油、棉籽硬脂或其組合等，還包括上述油經過隨機酯交換形成的混合油等。固脂含量與飽和脂肪酸含量有直接關系，飽和脂肪酸含量增加時固脂含量增加，飽和脂肪酸含量降低時固脂含量降低，飽和脂肪酸含量過低時就無法提供滿足某些食品制造過程所需的固脂含量。某一最低含量的固體油是保證油脂的結構性和防止液油漏油的前提。
本文所用術語“甘油三酯”指由一個甘油分子與三個脂肪酸分子縮合而成的酯，甘油二酯可看做是甘油三酯中的一個脂肪酸被羥基取代的結構脂肪，甘油一酯可看做是甘油三酯中的兩個脂肪酸被羥基取代的結構脂質。本文所用術語“三飽和甘油三酯”(通常簡稱為H3)是指甘油三酯中的三個脂肪酸鏈均為飽和脂肪酸鏈；本文所用術語“二飽和甘油三酯”是指甘油三酯中的三個脂肪酸鏈中兩條為飽和的脂肪酸鏈，一條為不飽和的脂肪酸鏈；本文所用術語“單飽和甘油三酯”是指甘油三酯中的三個脂肪酸鏈中兩條為不飽和的脂肪酸鏈，一條飽和的脂肪酸鍵；本文所用術語“三不飽和甘油三酯”是指甘油三酯中的三個脂肪酸鏈均為不飽和的脂肪酸鏈。三飽和型甘油三酯對固體油貢獻最大。根據通常的經驗，三飽和甘油三酯應該高于6% (氣相色譜峰面積百分比)，如果其中H3型甘油三酯(三飽和型甘油三酯)尤其是三硬脂精含量不高于2%的話，更高含量的三飽和甘油三酯也是可以甚至值得接受的。提及甘油三酯、甘油二酯或甘油一酯時，術語“含量”指該甘油三酯、甘油二酯或甘油一酯在本發明油脂中所占的重量分數或重量百分數。本文所用術語“固脂含量曲線”是根據油脂在不同的溫度下的不同固脂含量，由溫度和固脂含量形成一條曲線。本文所用術語“半固體油”指室溫(20°C )下呈現半固態的油脂，例如牛油樹脂液油。本文所用“牛油樹脂液油”又稱乳木果油液油。乳木果油分提得到牛油樹脂液油和乳木果硬脂，牛油樹脂液油在室溫下為半固體。在本領域牛油樹脂液油是一種很有用的油種，因為它具有中等熔點、獨特的三酰基脂肪酸酯組成，其中包含高于85%的油酸和硬脂酸，還包含能夠起到很好乳化作用的合適量的甘油二酯。牛油樹脂液油在制備不添加增稠劑又含高水平不飽和脂肪酸的食品所用的固態或半固態特油(如人造奶油、起酥油)中很少使用。而在本發明中，牛油樹脂液油被用作一種基本成分油以使人造油脂獲得合適特性。牛油樹脂液油在特油中的使用非常有限，本發明提供了一種拓展其使用的有用信息。本文所用術語“液體油”指室溫(20°C )下呈現液態的油脂，可以是天然油脂或其改性的產物，主要包括絕大多數的天然植物油、極少數來自動物的油脂和/或改性后的液態油脂產物，例如但不限于各種天然植物油如大豆油，可選自大豆油、米糠油、葵花籽油、菜籽油、葡萄籽油、橄欖油、芥子油、芒果仁油、松子油、花生油、卡諾拉油、棉籽油、椰子油、棕櫚仁液油、棕櫚液油杏仁油、鱷梨油、紅花油、芝麻油、玉米油、蓖麻油、胡桃油、紫蘇籽油、亞麻籽油、谷物油，少數含二十碳以上多烯酸較多的油脂如魚油、魚肝油，中碳鏈甘油三酯(MCT)或其組合等，還包括上述油經過隨機酯交換形成的混合油等。本文所用術語“RM IM”和“TL IM”是指諾維信公司的兩種1，3_專一性脂肪酶，分別是固定化的米黑根毛霉(Rhizomucor miehei,)脂肪酶和固定化的疏棉狀嗜熱絲孢菌(Thermomyces Ianuginose)脂肪酶。本發明優選使用TL IM。本文中提及酶的添加量，是指酶占反應底物(油脂)的重量百分數。本文所用術語“酯交換”指，將一種酯與另一種或幾種脂肪酸或酯混合，伴隨?；粨Q生成新酯的過程。它可以改變甘油酯組成，從而改變油脂的性質，包括化學酯交換和酶法酯交換。本文所用術語“誘導時間”又稱氧化誘導時間、等溫0IT，是指開始向油脂通氧氣或空氣到氧化反應開始的時間間隔。誘導時間越長，表明該油脂越不容易被氧化，其穩定性越好。實施例下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。實施例中涉及到材料均可由市售途徑得到。具體說，油脂均來自嘉里特種油脂(上海)有限公司；所用酶購自諾維信公司；EGCG購自成都普瑞法科技開發有限公司；迷迭香購自建明食品科技公司。實施例1酶的選擇US20100151079A1報道了一定反應時間后酶的C10:0羊蠟酸(癸酸)結合度，其中TL頂和RM頂顯示出相近的反應速度，分別為35.33mol%和35.41mol% (占甘油三酯總量的摩爾比)。本實施例采用牛油樹脂液油40%，米糠油35%，和棕櫚硬脂(獲得產物A)或極度氫化大豆油(獲得產物B) 25%，選用上述兩種酶(RM IM和TL IM,諾維信公司)，酶添加量為油脂重量的5-10%,攪拌速度為300rpm,反應時間l_6h,在不同溫度下與油脂反應后獲得的固脂含量見表I。表1.采用RM頂和TL IM獲得的固脂含量
權利要求
1.一種人造油脂，其包含甘油三酯和甘油二酯，其中甘油三酯含量大于等于約80%，甘油二酯含量為0-20% ;所述油脂中反式脂肪酸含量約為0-1%，飽和脂肪酸含量約為0-50%。
2.如權利要求1所述的人造油脂，其特征在于，所述油脂中棕櫚酸含量約為0-23%。
3.如權利要求1或2所述的人造油脂，其特征在于，所述油脂的固脂含量10°C時為24-34%，20°C 時為 12-19%，25°C 時為 9-15 %，30°C 時 5-11 %，35 °C 時為 0_6%，40°C 時0-4%。
4.如權利要求1-3中任一項所述的人造油脂，其特征在于，所述人造油脂還包含表沒食子兒茶素沒食子酸酯，其含量優選為1_5%。
5.如權利要求1-4中任一項所述的人造油脂，其特征在于，所述人造油脂的誘導時間在19小時到70小時。
6.一種制備如權利要求1所述人造油脂的方法，所述方法包括: 1)將原料油脂混合， 2)進行酶法酯交換反應； 其中所述原料油脂包括:固體油、半固體油和/或液體油， 所述固體油所占比例為10-25%，所述半固體油所占比例為25-35%，所述液體油所占比例為40-65% o
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述半固體油選自牛油樹脂液油，和/或所述液體油選自米糠油。
8.如權利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述固體油選自棕櫚硬脂和/或極度氫化大豆油。
9.如權利要求6、7或8所述的方法，其特征在于，所述酯交換反應采用脂肪酶RMIM和/或TL IM進行，酶量優選為原料油脂重量的5-10%，反應溫度優選為55-70°C，反應時間優選為3-12小時。
10.權利要求1-9中任一項所述的油脂在制備人造奶油或食品涂抹油中的應用。
全文摘要
本發明涉及一種人造油脂，其含有較低的飽和脂肪酸，不含氫化油脂或動物油脂，卻仍然能保持一定的人造奶油油脂和涂抹油脂等人造奶油的固脂曲線要求，和/或具有較好的食品加工性能。本發明還涉及上述油脂的制備方法和應用。
文檔編號A23D9/04GK103181420SQ20111045687
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者P·阿迪卡里, 張亞飛, 胡鵬 申請人:豐益(上海)生物技術研發中心有限公司