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(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，形成的高膳食脂肪的飲食習(xí)慣導(dǎo)致脂肪過(guò)量攝入，與其相關(guān)的肥胖癥、高血脂、冠心病、動(dòng)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(guó)一個(gè)重大公共衛(wèi)生安全問(wèn)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(zhǎng)鏈甘油三酯、長(zhǎng)短鏈甘油三酯、甘油二酯等，這些油脂可通過(guò)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(dá)到減肥、降血脂的目的。目前商品化的長(zhǎng)短鏈甘油三酯均是由短鏈脂肪酸和飽和長(zhǎng)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(zhǎng)鏈脂肪酸的LCSLs不僅有理論研究?jī)r(jià)值，還具有良好的潛在社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
　　本研究以大豆油和短鏈脂肪酸?；鶠樵希垣@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(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行理化性質(zhì)、氧化穩(wěn)定性分

3、析和安全性、功能性評(píng)價(jià)。主要研究?jī)?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(jì)算機(jī)質(zhì)譜庫(kù)檢索和特征離子，對(duì)LCSLs進(jìn)行組分鑒定。建立以DB-17 ht熔融石英毛細(xì)管柱作為分析柱，氣相色譜-氫火焰離子化檢測(cè)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(shí)間和峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)表明，平均回收率分別為98.62％和97.59％。該方法可對(duì)LCSLs各組分進(jìn)行了分離，精確度高，重復(fù)性好，可用于油脂中LCSLs的檢測(cè)。
　　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(wú)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(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，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(jì)）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(shí)間12h，在該條件下，體系中2短鏈1長(zhǎng)鏈甘油三酯(SSL-TAG)的含量為92.75％，短長(zhǎng)鏈甘油二酯(SL-DAG)含量為2.11％。通過(guò)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(dá)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(wú)溶劑體系中酯交換合成含不飽和脂肪酸的LCSLs。通過(guò)單因素和正交優(yōu)化試驗(yàn)，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(shí)間12h。在此條件下，反應(yīng)體系中SSL-TAG含量可達(dá)到53.83％，1短鏈2長(zhǎng)鏈甘油三酯(SLL-TAG)含量為16.34％。
　　4.采用二級(jí)分子蒸餾對(duì)

7、酶法催化酯交換制備的低熱量結(jié)構(gòu)脂質(zhì)進(jìn)行了純化研究，考察了分子蒸餾工藝參數(shù)對(duì)LCSLs的酸值和純度的影響。在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)而法優(yōu)化了二級(jí)分子蒸餾工藝參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)二級(jí)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(shí)，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(guò)二級(jí)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(duì)其理化性質(zhì)和氧化穩(wěn)定性進(jìn)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(diǎn)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(dá)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(dá)62.67 mol％，并且其中長(zhǎng)鏈脂肪酸組成與大豆油相同，但飽和長(zhǎng)鏈脂肪酸則主要分布在sn-1

9、位上，不飽和長(zhǎng)鏈脂肪酸則均勻的分布在甘油骨架上。溫度、光照和O2對(duì)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(guò)小鼠的急性毒性試驗(yàn)和SD大鼠的急性灌胃試驗(yàn)對(duì)高含量SSL-TAG的LCSLs產(chǎn)品的安全性進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，LCSLs對(duì)小鼠的LD50值大于21.5g/kg·bw，屬于急性毒性劑量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的無(wú)毒級(jí)范疇;連續(xù)高劑量LCSLs灌胃大鼠14d，不會(huì)導(dǎo)致大鼠的死亡和行為

10、異常，對(duì)其臟器比也沒(méi)有顯著地影響，且其血清生化指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)，可以初步判斷實(shí)驗(yàn)制備的LCSLs是安全的。
　　7.通過(guò)SD大鼠連續(xù)28 d灌胃不同劑量的LCSLs評(píng)價(jià)其生理功能。結(jié)果表明，與基礎(chǔ)對(duì)照組相比，LCSLs的攝入對(duì)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(huì)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