[发明专利]一种超临界CO2酶法合成低热量甘油三酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超临界CO₂酶法合成低热量甘油三酯的方法。

背景技术

油脂做为食品的重要组成成分，能赋予食品独特的口感、风味和质地，但大量摄入会引发高血脂、心脏病和动脉硬化等慢性病，严重损害人类的健康。以往的油脂代用品和模拟品会不同程度的影响人类的基础代谢，有些产品的风味和口感也不易保存。因此开发特性、口感和风味效果与天然油脂相同的功能性油脂已成为各国食品行业的一个热门研究方向。长短链脂肪酸具有发热量低，可刺激肠道电解质和水的吸收等特点，故长短链甘油三酯具有降低血糖水平和胆固醇水平的功能。低热量油脂代用品在综合评分中优于以往的油脂代用品和模拟品。

近年来生产低热量油脂的方法大都是在常规的方式下进行，不仅生产周期长，且酯化率低，而在化学随机酯交换反应研究背景下研究的超临界CO₂酶法酯交换反应，是近年来生物工程新开拓的领域。在这种状态下，反应物在超临界CO₂流体中的溶解度大，且超临界CO₂流体的传质速率高，进而使反应物能与催化剂充分接触，提高酯化反应的速度，大大缩短反应时间。这些特点使其在食品工业上的应用具有广阔的发展前景。

发明内容

本发明是针对油脂大量摄入高血脂、心脏病和动脉硬化等慢性病，严重损害人类健康，影响人类基础代谢，且风味口感不易保存，常规制取低热量油脂的方法生产周期长，酯化率低等问题，而提出的用超临界CO₂的方法制取长短链甘油三酯的方法，形成至少包含一个低热量短链脂肪酸和一个不被吸收长链脂肪酸（被称为构造脂质）的长短链甘油三酯。用超临界CO₂酶法合成低热量甘油三酯的方法通过以下步骤实现：一、反应前处理；二、酶促酯化反应；三、终止反应；四、采用响应面法进行分析讨论最终确定最佳酯化条件；五、通过气相色谱图进一步解释此种酯化条件的优势。

利用超临界CO₂酶法酯化合成长短链甘油三酯中，超临界状态下流体二氧化碳同时起到溶剂和催化剂的作用，大大降低了反应过程的传质阻力提高反应速率，起到了迅速酯化的目的，大大提高了反应速率。本发明稳定性高、可长时间连续操作，可进行大规模工业操作。

具体实施方式：

具体实施方式一：一种超临界CO₂酶法合成低热量甘油三酯的方法通过以下步骤实现：一、反应前处理：将一定比例的乙酸、乙酸酐、葵花油、甘油及一定量的脂肪酶和纯净水添加到反应釜中，放入转子，密封反应釜后充入CO₂换气两至三次，以保证彻底置换除去反应釜中的空气，同时将反应釜置于水中试漏；二、酶促酯化：在保证反应釜密封的情况下充入CO₂使釜内压力达到5～25MPa，体系中水分添加量1~12%，酶用量1~12%，将反应釜置于恒温水浴锅中，在温度30～150℃，转速200r/min条件下反应3~35h后得到产物；三、终止反应：将反应釜从水浴锅中取出，降至室温，放出釜内CO₂至常压，将反应釜内的全部物质取出，分离催化剂与油脂，从而得到低热量的长短链甘油三酯产品；四、采用响应面法进行分析讨论最终确定最佳酯化条件；五、通过气相色谱图进一步解释此种酯化条件的优势。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤二中将保证反应釜密封的情况下充入使釜内压力达到5～20MPa的条件下，进行酶法酯化反应。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤二中将保证反应釜密封的情况下充入使釜内压力达到5～20MPa，反应温度30～100℃的条件下，进行酶法酯化反应。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤二中将保证反应釜密封的情况下充入使釜内压力达到5～20 MPa，反应温度30～100℃，反应时间为3～30h的条件下，进行酶法酯化反应。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤二中将保证反应釜密封的情况下充入使釜内压力达到5～20MPa，反应温度30～100℃，反应时间为3～30h，体系中水分添加量为1~10%条件下，进行酶法酯化反应。其它步骤与具体实施方式一相同。