[发明专利]以磷脂为基础除去脂肪和油中甾醇的方法

说明书

                             发明背景

已经知道胆固醇是导致冠心病的一个重要因素，而冠心病在美国则是导致死亡的主要病因。因此，许多消费者都知道注意控制饮食、维持低饱和脂肪和胆固醇摄取量的好处。一项调查显示，有48％的美国成年人试图限制日常饮食中的胆固醇量(农业科学委员会第107号技术报道，1985年11月)。尽管日常饮食中的胆固醇摄取量对于70-80％的美国成年人的血液胆固醇水平没有决定性的影响，但是胆固醇较少的产品仍有很大的市场，占美国成年人的20-30％(Sperber，FoodProcessing，1989年11月，第155页)。

随着血清胆固醇水平高与心脏病之间的关系逐渐明确，无胆固醇或低胆固醇食品变得对消费者更具吸引力，无或低胆固醇食品正在普及，市场份额也日益增大。因此，除去或减少高胆固醇食品中的胆固醇能显著扩大销路和提高价格。对于海产鱼油(500-800毫克胆固醇/100克)、黄油(250-300毫克胆固醇/100克)、牛油(约110毫克胆固醇/100克)、猪油(约100毫克胆固醇/100克)和蛋黄(约5.2克胆固醇/100克干重)等高胆固醇食品尤其希望这样。

许多鱼油含有必需的ω-3脂肪酸(如二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA))，它们是重要的“营养药物(nutraceutical)”，即它们是被摄取后有利于治疗或防治疾病的食物。增加DHA和EPA饮食量的优点包括，降低血压和血浆三酰甘油，减轻自身免疫疾病(如关节炎)。DHA是眼膜和脑膜中的重要结构组分，它在婴儿发育中非常重要(McNeill等，J.Am.Oil Chem.Soc.73：245-251(1996))。不幸的是，许多鱼油含有极高含量的胆固醇(见上文)，因此，要想获得鱼油中的DHA、EPA和其它ω-3脂肪酸的好处，就不得不摄取大量胆固醇。因此，在对ω-3脂肪酸和其它有益组分没有不利影响的条件下除去鱼油中的胆固醇可提高鱼油的营养药物性能，这从人体健康角度来看是特别有用的。

授予产品“低胆固醇”或“无胆固醇”标签的要求很严格。从下面给出的标签标准可明显看出高效除去胆固醇的重要性：

无胆固醇：每份所含胆固醇少于2毫克，饱和脂肪少于等于2克

含很少胆固醇：每份所含胆固醇少于等于20毫克，饱和脂肪少于等于2克

低胆固醇：每份所含胆固醇不到对照食品的25％，饱和脂肪少于等于2克

The Chemist，71卷，第5号，1994年7月，时事通讯由美国化学家学会有限公司出版。

除去或减少胆固醇并不是一件不重要的事。为实现这个目的，已经开发出了几种不同的方法，每种方法的成功程度不同。

一种方法公开在Marschner等的美国专利No.4,804,555中，它涉及蒸汽蒸馏。在该方法中，在高度真空下将油或脂肪加热至500°F。然后，将油制成薄膜并与1-15％蒸汽在逆流状态下接触。这使得胆固醇减少65％或更多。但是，高温会使三酰甘油中的顺式双键异构化成反式双键从而使产品劣化。高温还会使各组分(包括加工步骤中未除去的胆固醇)发生聚合和氧化。氧化的胆固醇被认为比未氧化的胆固醇对人体健康更有害。海产鱼油特别易受高温引起的各种形式的产品劣化的影响。蒸汽蒸馏方法能耗高，因此操作费用非常高。另外，由于蒸馏后仍残留明显数量胆固醇，所得产品不能授予“无胆固醇”标签。

除胆固醇的另一种方法涉及用超临界二氧化碳萃取(Sperber，“降低胆固醇的新方法”，Food Processing，1989年11月，155-160页)。其中，用高压(4000-5000psi)将二氧化碳转变成超临界流体。超临界二氧化碳具有独特的溶剂化性能，用以选择性地除去乳制品和动物制品中的胆固醇。该萃取的效果可高达98％。但是，安装所需设备需要大量的资本投资，且操作成本也很高(另见McLachlan等，美国专利No.5,024,846中用超临界二氧化碳从液体中分离胆固醇的另一种方法)。

另一种方法公开在Wrezel的美国专利No.5,128,162中，它涉及化学反应和从油中萃取胆固醇。第一步是使含胆固醇的油与多元酰化剂反应。这一步将胆固醇转化成相应多元酸的酸性单酯。第二步是用碱萃取该酸性胆固醇衍生物，并离心分离。但是，化学上的要求、相对复杂的步骤、以及废物的产生均大大增加了该方法的成本。