CN105341164A - 人乳脂替代品的制备方法、由该方法制备的人乳脂替代品及该乳脂替代品的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人乳脂替代品的制备方法、由该方法制备的人乳脂替代品及该乳脂替代品的用途。具体而言，本发明以食用油脂为原料，通过随机酯交换反应、物理混合和定向酯交换反应制备人乳脂替代品。本发明所述的人乳脂替代品中，相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯的Sn-2位上的脂肪酸残基的总重量而言，Sn-2位棕榈酸残基的含量为20wt％-60wt％，Sn-2位亚油酸的含量为3wt％-15wt％；相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯中的脂肪酸残基的总重量而言，亚麻酸的总含量为1wt％-5wt％。本发明所述方法以来源广泛的食用油脂作为原料且工艺简单，从而能够以低的成本在工业上大量生产结构接近于母乳甘油三酯的人乳脂替代品。采用本发明方法制备的人乳脂替代品易于被婴幼儿吸收，有利于促进婴幼儿的生长发育。
Description
技术领域
本发明涉及人乳脂替代品的制备方法、由该方法制备的人乳脂替代品及该乳脂替代品的用途。具体而言，本发明涉及制备具有以特定比例在甘油三酯Sn-2位上酯化的棕榈酸的人乳脂替代品的方法、由该方法制备的人乳脂替代品及该乳脂替代品在制备婴幼儿食品中的用途。
背景技术
根据现有研究已知的是，母乳是婴幼儿生长过程中最为理想的食物，能够为婴幼儿生长提供全面、充足的营养，因此，母乳也被视为促进婴幼儿健康成长的黄金标准(NamSooHan等，Biotechnologicalproductionofhumanmilkoligosaccharides，《BiotechnologyAdvances》，2012年，第30卷第6期，第1268-1278页)。其中，在母乳提供的总能量中，40％以上的能量由母乳脂肪提供。已知的是，母乳含有约3wt％-5wt％的脂肪，所述脂肪中包括98wt％的甘油三酯。
研究发现，在母乳甘油三酯中，脂肪酸在甘油三酯骨架上具有高度特异性的位置分布。具体而言，母乳甘油三酯Sn-2位上的脂肪酸主要为饱和脂肪酸，而处于Sn-1位和Sn-3位的脂肪酸基本上是不饱和脂肪酸(如油酸、亚油酸等)。现有研究表明，母乳甘油三酯在进入人体后通过胰脂肪酶(Sn-1,3位特异性脂肪酶)的水解作用，生成相应的不饱和脂肪酸和Sn-2位单甘油酯从而被人体吸收。母乳甘油三酯的这种特异性结构对营养的高效性吸收起着十分重要的作用。
母乳甘油三酯中最重要的饱和脂肪酸为棕榈酸，其质量约为总脂肪酸质量的25wt％。并且，由棕榈酸向婴幼儿提供的能量占母乳所提供的总能量的约10％。在母乳甘油三酯中，约60wt％-70wt％的棕榈酸在甘油三酯的Sn-2位上酯化，而甘油三酯的Sn-1位和Sn-3位基本上为不饱和脂肪酸(如油酸和亚油酸等)。母乳甘油三酯主要为Sn-USU类甘油三酯(其中，S表示饱和脂肪酸、U表示不饱和脂肪酸)，如OPO和OPL等(其中，O表示油酸、P表示棕榈酸、L表示亚油酸)。
此外，虽然对于动物的生长发育而言，亚油酸(C18:2)和亚麻酸(C18:3)均为必需脂肪酸，但是动物组织中并不能合成亚油酸和亚麻酸，而必须从饮食中获得(即，最终从植物中获得)。考虑到动物(尤其是人类)的生长、发育和健康离不开这些“必需脂肪酸”(在母乳脂肪中，亚麻酸和亚油酸约占全部脂肪酸重量的10wt％-20wt％，其中，6-24wt％的亚油酸位于甘油三酯的Sn-2位上)，因此，使这些“必需脂肪酸”以一定的比例存在于甘油三酯中将会非常有利于乳脂肪的消化吸收，并有助于乳脂肪对动物的生长发育提供所需的能量。
然而，由于成本和技术方面的原因，目前市售的婴幼儿配方奶粉中的脂肪主要来自葵花籽油、椰子油、大豆油等精制植物油或它们的调配油。虽然这些植物油或其调配油中的棕榈酸和油酸等脂肪酸的重量含量接近于母乳，但是在这些植物油或其调配油中，棕榈酸通常在Sn-1位和Sn-3位上发生酯化，而其Sn-2位上则多为不饱和脂肪酸。由于人体易于吸收游离的不饱和脂肪酸，而难以吸收饱和脂肪酸，因此，植物油的上述结构使得其在进入肠道发生水解后，由于生产大量的游离的饱和脂肪酸(主要为棕榈酸)而使得上述植物油很难被人体消化吸收，而且水解形成的游离棕榈酸极易与食物中的钙离子形成不溶性钙皂，从而造成钙和能量的流失。并且，由于婴幼儿粪便中钙的增多还会使婴幼儿粪便硬度增高，从而进一步造成婴幼儿的便秘、腹痛甚至肠梗阻。这也正是现有的普通配方奶粉喂养的婴幼儿比母乳喂养的婴幼儿更容易出现便秘的主要原因。
因此，制备母乳化结构的人乳脂替代品对于制备高品质的婴幼儿食品(尤其是婴幼儿奶粉)而言至关重要。
针对上述技术问题，本领域技术技术人员已进行了众多尝试。例如，朱启思等(猪油酸解制备人乳脂替代品的研究，《中国油脂》，2009年，第34卷第2期，第39-42页)公开了以Sn-2位富含棕榈酸的猪油和混合脂肪酸(包括饱和脂肪酸如月桂酸、不饱和脂肪酸如亚油酸等)作为底物，以LipozymeRMIM酶(Sn-1,3位特异性脂肪酶)作为催化剂在实验室水平上制备类似于母乳脂肪的产品。在该方法制备的人乳脂替代品中，甘油三酯的Sn-2位上的棕榈酸残基占Sn-2位上的总脂肪酸残基的比例为63.08wt％。然而，该方法中的酸解反应需要在一定温度下的气浴摇床中通过振荡进行，而这在工业化生产中很难实施。因此，本领域技术人员难以简单地将该在先文献中公开的方法应用于生产实践中。并且，由于该方法还需要通过额外的萃取步骤来得到混合脂肪酸，因此，在将该方法以工业生产规模应用时，不可避免将会增高生产成本。
另外，本领域的技术人员试图从合成1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油三酯的角度来制备人乳脂替代品。中国专利CN101198261B描述了一种能够用作婴儿配制食品中的替代脂肪的人乳脂替代品。在该专利中，首先，任选使甘油三酯混合物进行随机酯交换，然后，将其与富含油酸的脂肪酸混合物在不溶性催化剂存在下，从而制得油脂基质组合物。中国专利CN101258230B和CN101679909B中公开了采用具有特定碘值的棕榈油硬脂精(或具有特定碘值的棕榈油硬脂酸甘油酯馏分)与油酸或其非甘油酯的酯作为原料，在脂肪酶的作用下通过进行酶促酯交换来制备1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油三酯。中国专利CN102229866B中公开了采用脱胆固醇后的猪油与富含油酸的植物油水解制备的脂肪酸作为原料，在选择性脂肪酶的作用下制备1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油三酯。虽然上述方法可以获得较高纯度的1,3-二不饱和脂肪酰-2-饱和脂肪酰甘油酯，并且可以将所述甘油三酯用于制备与人乳脂高度相似的人乳脂替代品，但是所得的人乳脂替代品非常昂贵(如，作为反应原料的脂肪酸或脂肪酸非甘油酯等较为昂贵)，使得将它们用于制备商业化的婴幼儿配方食品并不实际。
同时，中国专利CN102827885A中公开了一种用于制备1,3-二不饱和脂肪酰-2-饱和脂肪酰甘油三酯的组合物方法，在该方法中，首先将富含饱和脂肪酸残基的酯与富含不饱和脂肪酸残基的酯混合进行随机酯交换，然后将随机酯交换得到的油脂与不饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸的酯在脂肪酶催化下进行定向酯交换。但是，该方法涉及到减压分子分馏工艺，明显增加了工艺成本。并且，该方法需要使用丙酮对产物进行分提以提高OPO的含量，很有可能会向产物中引入有害溶剂丙酮，因此难以将其应用至工业化规模的生产中。
基于现有技术中存在的上述不足，对于本领域技术人员来说，亟需通过新的方法制备出一种新的人乳脂替代品，所述人乳脂替代品与人乳脂的类似程度更高，而且所述制备方法需要在较大程度上降低生产成本并简化工序。
发明内容
本发明的发明人使用富含棕榈酸的油脂、食用油脂作为原料，通过将随机酯交换油脂与食用油脂以特定比例混合后进行定向酯交换，从而不仅解决了上述现有技术中存在的成本问题，而且还以高的产率提供了与母乳脂肪具有高度相似性的人乳脂替代品。
因此，本发明的一个目的在于，提供制备人乳脂替代品的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
(i)将富含棕榈酸的油脂进行随机酯交换，得到随机酯交换油脂；
(ii)将所述步骤(i)中得到的所述随机酯交换油脂与至少一种食用油脂按1:4-4:1的质量比混匀以进行调配，得到调配后的油脂；
(iii)将所述步骤(ii)中得到的所述调配后的油脂在Sn-1,3位特异性脂肪酶的作用下进行定向酯交换，得到人乳脂替代品。
本发明的另一目的在于，提供了一种通过本发明所述方法制备的人乳脂替代品，其中，相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯的Sn-2位上的脂肪酸残基的总重量而言，Sn-2位棕榈酸残基的含量为20wt％-60wt％，Sn-2位亚油酸的含量为3wt％-15wt％；相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯中的脂肪酸残基的总重量而言，亚麻酸的总含量为1wt％-5wt％。
本发明的又一目的在于，提供本发明所述的人乳脂替代品在制备婴幼儿食品中的用途。
可通过如下段落[1]至段落[39]中所述的内容对本发明的技术方案加以说明：
[1].一种制备人乳脂替代品的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
(i)将富含棕榈酸的油脂进行随机酯交换，得到随机酯交换油脂；
(ii)将所述步骤(i)中得到的所述随机酯交换油脂与至少一种食用油脂按1:4-4:1的质量比混匀以进行调配，得到调配后的油脂；
(iii)将所述步骤(ii)中得到的所述调配后的油脂在Sn-1,3位特异性脂肪酶的作用下进行定向酯交换，得到人乳脂替代品。
[2].如段落[1]所述的方法，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应通过加入甲醇钠或随机酯交换脂肪酶而得以进行。
[3].如段落[2]所述的方法，其中，相对于所述随机酯交换反应的反应物重量而言，加入0.1wt％-0.5wt％的甲醇钠或4wt％-14wt％的随机酯交换脂肪酶。
[4].如段落[2]或[3]所述的方法，其中，所述随机酯交换脂肪酶为LipozymeTLIM。
[5].如段落[1]-[4]中任一段所述的方法，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应在40-100℃下进行0.1-12小时。
[6].如段落[1]-[5]中任一段所述的方法，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应在50-90℃下进行。
[7].如段落[1]-[6]中任一段所述的方法，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应进行0.5-8小时。
[8].如段落[1]-[7]中任一段所述的方法，在所述步骤(i)中，所述富含棕榈酸的油脂来源于植物油、动物油、或二者的混合物。
[9].如段落[8]所述的方法，其中，所述植物油是IV为8-50的棕榈油分提物。
[10].如段落[9]所述的方法，其中，所述植物油是IV为15-40的棕榈油分提物。
[11].如段落[8]所述的方法，其中，所述动物油选自猪油、牛油、羊油、或它们的混合物。
[12].如段落[1]-[11]中任一段所述的方法，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应通过加入柠檬酸水溶液而得以终止。
[13].如段落[12]所述的方法，其中，所述柠檬酸水溶液的浓度为8wt％。
[14].如段落[12]或[13]所述的方法，其中，相对于所述随机酯交换反应的反应物重量而言，所述柠檬酸水溶液加入的量为25wt％。
[15].如段落[1]-[11]中任一段所述的方法，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应通过过滤除去脂肪酶而终止。
[16].如段落[1]-[15]中任一段所述的方法，在所述步骤(ii)中，所述随机酯交换油脂与所述至少一种食用油脂在50-80℃下混匀。
[17].如段落[1]-[16]中任一段所述的方法，在所述步骤(ii)中，所述食用油脂选自于由如下油脂所组成的组中的一种或多种：茶籽油、椰子油、MCT、葵花籽油、玉米油、大豆油、菜籽油、棕榈仁油、鱼油、藻油、亚麻籽油、红花籽油、米糠油、葡萄籽油、紫苏油、花生油、榛子油、芝麻油、橄榄油、核桃油、小麦胚芽油。
[18].如段落[17]所述的方法，其中，所述食用油脂选自：葵花籽油、椰子油、亚麻籽油、红花籽油、橄榄油、大豆油、棕榈仁油、紫苏油、玉米油、菜籽油、茶籽油、MCT、或它们的混合物。
[19].如段落[18]所述的方法，其中，所述葵花籽油为高油酸葵花籽油。
[20].如段落[1]-[19]中任一段所述的方法，在所述步骤(iii)中，所述定向酯交换反应在40-90℃下进行0.5-24小时。
[21].如段落[20]所述的方法，其中，所述定向酯交换反应进行2-12小时。
[22].如段落[1]-[21]中任一段所述的方法，在所述步骤(iii)中，相对于所述调配后的油脂的总重量而言，向所述调配后的油脂中加入0.5wt％-14wt％的Sn-1,3位特异性脂肪酶。
[23].如段落[1]-[22]中任一段所述的方法，其中，在所述步骤(iii)中，所述Sn-1,3位特异性脂肪酶来源于解脂假丝酵母、黑曲霉、米根霉和/或米根毛霉
[24].如段落[23]所述的方法，其中，所述Sn-1,3位特异性脂肪酶来源于米根霉和/或米根毛霉。
[25].如段落[1]-[24]中任一段所述的方法，在所述步骤(iii)中，所述Sn-1,3位特异性脂肪酶是LipaseD和/或LipozymeRMIM。
[26].通过段落[1]-[25]中任一段所述的方法制备的人乳脂替代品，其中，相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯的Sn-2位上的脂肪酸残基的总重量而言，Sn-2位棕榈酸残基的含量为20wt％-60wt％，Sn-2位亚油酸的含量为3wt％-15wt％；相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯中的脂肪酸残基的总重量而言，亚麻酸的总含量为1wt％-5wt％。
[27].如段落[26]所述的人乳脂替代品，其中，相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯的Sn-2位上的脂肪酸残基的总重量而言，所述Sn-2位棕榈酸残基的含量为25wt％-55wt％。
[28].如段落[27]所述的人乳脂替代品，其中，相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯的Sn-2位上的脂肪酸残基的总重量而言，所述Sn-2位棕榈酸残基的含量为30wt％-53wt％。
[29].如段落[28]所述的人乳脂替代品，其中，相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯的Sn-2位上的脂肪酸残基的总重量而言，所述Sn-2位棕榈酸残基的含量为35wt％-50wt％。
[30].如段落[26]-[29]中任一段所述的人乳脂替代品，其中，相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯的Sn-2位上的脂肪酸残基的总重量而言，所述Sn-2位亚油酸的含量为5wt％-13wt％。
[31].如段落[30]所述的人乳脂替代品，其中，相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯的Sn-2位上的脂肪酸残基的总重量而言，所述Sn-2位亚油酸的含量为7wt％-10wt％。
[32].如段落[26]-[31]中任一段所述的人乳脂替代品，其中，相对于形成所述人乳脂替代品的全部脂肪酸的总重量而言，棕榈酸的总含量为15wt％-33wt％。
[33].如段落[26]-[32]中任一段所述的人乳脂替代品，其中，相对于所述棕榈酸的总重量而言，处于所述人乳脂替代品的Sn-2位上的棕榈酸所占比例为40wt％-60wt％。
[34].如段落[33]所述的人乳脂替代品，其中，相对于所述棕榈酸的总重量而言，处于所述人乳脂替代品的Sn-2位上的棕榈酸所占比例为45wt％-58wt％。
[35].如段落[34]所述的人乳脂替代品，其中，相对于所述棕榈酸的总重量而言，处于所述人乳脂替代品的Sn-2位上的棕榈酸所占比例为45wt％-55wt％。
[36].如段落[26]-[35]中任一段所述的人乳脂替代品，其中，在所述人乳脂替代品中，相对于全部脂肪酸的总重量而言，饱和脂肪酸的总含量为30wt％-45wt％。
[37].如段落[26]-[36]中任一段所述的人乳脂替代品，其中，在所述人乳脂替代品中，相对于全部脂肪酸的总重量而言，不饱和脂肪酸的总含量为55wt％-70wt％。
[38].段落[26]-[37]中任一段所述的人乳脂替代品在制备婴幼儿食品的用途。
[39].如段落[38]所述的用途，其中，所述婴幼儿食品为婴幼儿奶粉。
在本发明制备的人乳脂替代品中，相对于棕榈酸的总含量而言，Sn-2位棕榈酸所占比例约为40wt％-60wt％，非常接近于母乳脂肪中相应的Sn-2位棕榈酸的比例(60wt％-70wt％)。并且，本发明所述的制备方法通过采用常规的食用油脂作为原料，通过简单的数步反应制备得到本发明所述的人乳脂替代品，具有原料来源广泛、成本较低、制备方法简便、有利于实现大规模工业化生产等优点。同时，采用本发明的制备方法能够以高的产率得到人乳脂替代品。
通过采用本发明所述的人乳脂替代品配制婴幼儿食品，能够促进婴幼儿对食品中的脂肪的高效吸收，并且还能够显著降低婴儿发生便秘、腹痛等问题的几率，从而能够促进婴幼儿的健康发育和茁壮生长。
具体实施方式
在本发明中，术语“Sn-1,3位特异性脂肪酶”是指能够特异性地识别并水解甘油三酯中Sn-1位和Sn-3位酯键的脂肪酶。所述Sn-1,3位特异性脂肪酶可来源于动物、植物或微生物，通过改变甘油三酯中Sn-1位和Sn-3位的脂肪酸组成，可最大限度地降低待摄入脂肪本身潜在的不利之处，从而发挥出相应的有益效果。
在本发明中，术语“食用油脂”可表示茶籽油、椰子油、葡萄籽油、紫苏油、橄榄油、葵花籽油(优选高油酸葵花籽油)、中链脂肪酸甘油三酯(MCT)、大豆油、亚麻籽油、鱼油、菜籽油、玉米油、花生油、红花籽油、核桃油、棕榈仁油、榛子油、芝麻油、藻油、米糠油、小麦胚芽油中的一种或多种。
如无特殊说明，本发明所述比例均为质量比，所述百分比均为重量百分比。
在一个实施方式中，本发明提供了一种制备人乳脂替代品的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
(i)将富含棕榈酸的油脂进行随机酯交换，得到随机酯交换油脂；
(ii)将所述步骤(i)中得到的所述随机酯交换油脂与至少一种食用油脂按1:4-4:1的质量比混匀以进行调配，得到调配后的油脂；
(iii)将所述步骤(ii)中得到的所述调配后的油脂在Sn-1,3位特异性脂肪酶的作用下进行定向酯交换，得到人乳脂替代品。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应通过加入甲醇钠或随机酯交换脂肪酶(例如LipozymeTLIM)而得以进行。在本发明进一步优选的实施方式中，相对于所述随机酯交换反应的反应物重量而言，加入0.1wt％-0.5wt％的甲醇钠或4wt％-14wt％的随机酯交换脂肪酶。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应在40-100℃下进行0.1-12小时。在本发明进一步优选的实施方式中，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应在50-90℃下进行。在本发明进一步优选的实施方式中，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应进行0.5-8小时。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述步骤(i)中，所述富含棕榈酸的油脂来源于植物油、动物油、或二者的混合物。在本发明进一步优选的实施方式中，在所述步骤(i)中，所述植物油可以是碘值(IV)为8-50的棕榈油分提物、优选IV为15-40的棕榈油分提物。在本发明进一步优选的实施方式中，在所述步骤(i)中，所述动物油可以是猪油、牛油、羊油、或它们的混合物。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应通过加入柠檬酸水溶液而得以终止。其中，所述柠檬酸水溶液的浓度优选为8wt％，相对于所述随机酯交换反应的反应物重量而言，所述柠檬酸水溶液加入的量优选为25wt％。在本发明的另一优选实施方式中，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应通过过滤除去脂肪酶而终止。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述步骤(ii)中，所述随机酯交换油脂与所述至少一种食用油脂在50-80℃下混匀。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述步骤(ii)中，所述食用油脂选自于由如下油脂所组成的组中的一种或多种：茶籽油、椰子油、中链脂肪酸甘油三酯(MCT)、葵花籽油、玉米油、大豆油、菜籽油、棕榈仁油、鱼油、藻油、亚麻籽油、红花籽油、米糠油、葡萄籽油、紫苏油、花生油、榛子油、芝麻油、橄榄油、核桃油、小麦胚芽油。在本发明进一步优选的实施方式中，在所述步骤(ii)中，所述食用油脂选自：葵花籽油、椰子油、亚麻籽油、红花籽油、橄榄油、大豆油、棕榈仁油、紫苏油、玉米油、菜籽油、茶籽油、MCT、或它们的混合物。其中，所述葵花籽油优选为高油酸葵花籽油。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述步骤(iii)中，所述定向酯交换反应在40-90℃下进行0.5-24小时。在本发明进一步优选的实施方式中，在所述步骤(iii)中，所述定向酯交换反应进行2-12小时。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述步骤(iii)中，相对于所述调配后的油脂的总重量而言，向所述调配后的油脂中加入0.5wt％-14wt％的Sn-1,3位特异性脂肪酶。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述步骤(iii)中，所述Sn-1,3位特异性脂肪酶来源于微生物，例如来源于解脂假丝酵母(Candidalipolytica)、黑曲霉(Aspergillusniger)、米根霉(Rhizopusoryzae)和/或米根毛霉(Rhizomucormiehei)。在本发明进一步优选的实施方式中，在所述步骤(iii)中，所述Sn-1,3位特异性脂肪酶来源于米根霉和/或米根毛霉。在本发明进一步优选的实施方式中，在所述步骤(iii)中，所述Sn-1,3位特异性脂肪酶为LipaseD和/或LipozymeRMIM。
在另一实施方式中，本发明提供了一种通过本发明所述方法制备的人乳脂替代品，其中，相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯的Sn-2位上的脂肪酸残基的总重量而言，Sn-2位棕榈酸残基的含量为20wt％-60wt％，Sn-2位亚油酸的含量为3wt％-15wt％；相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯中的脂肪酸残基的总重量而言，亚麻酸的总含量为1wt％-5wt％。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述人乳脂替代品中，相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯的Sn-2位上的脂肪酸残基的总重量而言，Sn-2位棕榈酸残基的含量为25wt％-55wt％、优选30wt％-53wt％、更优选35wt％-50wt％。
在本发明的一个优选实施方式中，相对于所述人乳脂替代品甘油三酯的Sn-2位上的脂肪酸残基的总重量而言，所述Sn-2位亚油酸的含量为5wt％-13wt％、优选7wt％-10wt％。
在本发明的一个优选实施方式中，相对于形成所述人乳脂替代品的全部脂肪酸的总重量而言，棕榈酸的总含量为15wt％-33wt％。
在本发明的一个优选实施方式中，相对于所述棕榈酸的总重量而言，处于所述人乳脂替代品的Sn-2位上的棕榈酸所占比例为40wt％-60wt％、优选45wt％-58wt％、进一步优选45wt％-55wt％。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述人乳脂替代品中，相对于全部脂肪酸的总重量而言，饱和脂肪酸的总含量为30wt％-45wt％。
在本发明的一个优选实施方式中，在所述人乳脂替代品中，相对于全部脂肪酸的总重量而言，不饱和脂肪酸的总含量为55wt％-70wt％。
在又一实施方式中，本发明提供了根据本发明所述方法制备的人乳脂替代品在制备婴幼儿食品、尤其是婴幼儿奶粉中的用途。
本发明所述的人乳脂替代品制备方法、及由该方法制备的人乳脂替代品实现了如下预料不到的技术效果：
(1)本发明所述的人乳脂替代品不仅充分考虑到甘油三酯的Sn-2位上棕榈酸残基的含量，同时还考虑到作为人体必需脂肪酸的亚油酸在甘油三酯Sn-2位上的分布和含量，以及甘油三酯中的亚麻酸的含量。由此可见，本发明所述的人乳脂替代品更接近于母乳脂肪，因此易于被婴幼儿高效吸收并加以利用，并由此明显降低婴幼儿发生便秘、腹痛和肠梗阻等问题的可能性，从而有利于婴幼儿的健康发育和茁壮成长。
(2)本发明所述的制备方法采用天然来源的食用油脂作为原料，由于原料来源广泛易得，使得生产成本更加低廉，在根据本发明所述方法制备人乳脂替代品时，可显著提高产品的利润空间，为生产企业带来良好的经济效益。
(3)本发明所述的制备方法中通过将随机酯交换反应、定向酯交换反应和物理混合等相结合，从而实现了以简单、可控的工艺制备期望的人乳脂替代品，最终有利于以工业化规模生产期望的人乳脂替代品。
(4)本发明所述的制备方法通过将随机酯交换油脂与食用油脂以特定的比例混合，随后进行定向酯交换，实现了以简单的工序来高效得到本发明期望的人乳脂替代品。并且，本发明所述的人乳脂替代品在结构和组成上非常接近于母乳脂肪的甘油三酯，因此，采用本发明所述的人乳脂替代品配制食品时，将更加有利于婴幼儿对营养成分的吸收，从而能够为婴幼儿健康成长提供所需的能量。
在本发明的上下文中，对于本发明制备得到的人乳脂替代品中的脂肪酸组成的测定而言，先按照GB/T17376-2008(动植物油脂脂肪酸甲酯制备)中记载的方法进行甲酯化处理，然后再用气相色谱进行检测(所述气相色谱的测定条件如下：毛细管柱100m×0.25mm×0.2μm，气化室温度240℃，检测器温度240℃，程序升温条件：80℃保留3min、15℃/min升至200℃、200℃保留20min)。
另外，按照GB/T24894-2010(动植物油脂甘三酯分子2-位脂肪酸组分的测定)中记载的方法，对按照本发明所述方法制备得到的人乳脂替代品中的Sn-2位脂肪酸组成进行测定。
此外，如无特殊说明，本发明所述制备方法中使用的各具体操作涉及的是本领域的常规方法。
通过以下实施例，将对本发明的技术方案作进一步详细的解释说明，但是本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。
实施例
实施例1
将IV＝25的棕榈油分提物置于反应器中，在105℃下真空干燥30分钟，以脱除所述棕榈油分提物中的水分。然后，将所述反应器的温度降低至100℃并在该温度下保温，向所述反应器中加入占反应物重量0.3wt％的甲醇钠，保持真空条件以进行随机酯交换反应。待所述随机酯交换反应进行0.1小时后，向所述反应器中加入占反应物重量25％的柠檬酸水溶液(其浓度为8wt％)来终止所述随机酯交换反应，得到反应产物。将所述反应产物振荡混匀，随后进行离心、水洗和真空干燥，最后通过脱色、脱臭的精炼操作(在110℃的温度下，于8mmHg的真空度下，加入占所述反应产物重量1.0wt％的白土，脱色20分钟；在245℃的温度下，于4mmHg的真空度下，通入占所述反应产物重量5wt％的水蒸气进行脱臭)进行处理，得到随机酯交换油脂。
取30质量份所述随机酯交换油脂、25质量份高油酸葵花籽油、20质量份椰子油、5质量份亚麻籽油和20质量份红花籽油于65℃下混合均匀以进行调配，得到调配后的油脂。
向所述调配后的油脂中加入10wt％的脂肪酶LipozymeRMIM(诺维信(中国)生物技术有限公司)，于65℃下进行定向酯交换反应0.5h，得到定向酯交换反应产物。将所述定向酯交换反应产物通过前述的脱色、脱臭精炼操作进行处理，得到作为人乳脂替代品的油脂1。
实施例2
将IV＝8的棕榈油分提物置于反应器中，向所述反应器中加入占所述棕榈油分提物重量8wt％的脂肪酶LipozymeTLIM(诺维信(中国)生物技术有限公司)，在65℃下进行随机酯交换反应8h。通过过滤除去所述脂肪酶，从而终止所述随机酯交换反应，得到随机酯交换反应产物。将所述随机酯交换反应产物通过实施例1中所述的精炼操作进行处理，得到随机酯交换油脂。
取20质量份所述随机酯交换油脂、40质量份橄榄油、29质量份大豆油、10质量份棕榈仁油和1质量份紫苏油于80℃下混合均匀以进行调配，得到调配后的油脂。
向所述调配后的油脂中加入0.5wt％的脂肪酶LipozymeRMIM(诺维信(中国)生物技术有限公司)，于90℃下进行定向酯交换反应8h，得到定向酯交换反应产物。将所述定向酯交换反应产物通过前述的脱色、脱臭精炼操作进行处理，得到作为人乳脂替代品的油脂2。
实施例3
将IV＝50的棕榈油分提物和牛油按4:1质量比混合后置于反应器中，向所述反应器中加入占所述棕榈油分提物重量10wt％的脂肪酶LipozymeTLIM(诺维信(中国)生物技术有限公司)，在40℃下进行随机酯交换反应12h。通过过滤除去所述脂肪酶，从而终止所述随机酯交换反应，由此得到随机酯交换油脂。
取80质量份所述随机酯交换油脂、5质量份玉米油、9质量份茶籽油、1质量份菜籽油、4质量份MCT和1质量份亚麻籽油于50℃下混合均匀以进行调配，得到调配后的油脂。
向所述调配后的油脂中加入14wt％的脂肪酶LipozymeRMIM(诺维信(中国)生物技术有限公司)，于40℃下进行定向酯交换反应24h得到作为人乳脂替代品的油脂3。
对比例1
将IV＝8的棕榈油分提物置于反应器中，向所述反应器中加入占所述棕榈油分提物重量8wt％的脂肪酶LipozymeTLIM(诺维信(中国)生物技术有限公司)，在65℃下进行随机酯交换反应8h。通过过滤除去所述脂肪酶，从而终止所述随机酯交换反应，得到随机酯交换反应产物。将所述随机酯交换反应产物通过实施例1中所述的精炼操作进行处理，得到随机酯交换油脂。
取16质量份所述随机酯交换油脂、42质量份橄榄油、31质量份大豆油、10质量份棕榈仁油和1质量份紫苏油于80℃下混合均匀以进行调配，得到调配后的油脂。
向所述调配后的油脂中加入0.5wt％的脂肪酶LipozymeRMIM(诺维信(中国)生物技术有限公司)，于90℃下进行定向酯交换反应8h，得到定向酯交换反应产物。将所述定向酯交换反应产物通过前述的脱色、脱臭精炼操作进行处理，得到对照油脂1。
对比例2
将IV＝50的棕榈油分提物和牛油按4:1质量比混合后置于反应器中，向所述反应器中加入占所述棕榈油分提物重量10wt％的脂肪酶LipozymeTLIM(诺维信(中国)生物技术有限公司)，在40℃下进行随机酯交换反应12h。通过过滤除去脂肪酶，从而终止所述随机酯交换反应，由此得到随机酯交换油脂。
取84质量份所述随机酯交换油脂、3质量份玉米油、9质量份茶籽油、3质量份MCT和1质量份亚麻籽油于50℃下混合均匀以进行调配，得到调配后的油脂。
向所述调配后的油脂中加入14wt％的脂肪酶LipozymeRMIM(诺维信(中国)生物技术有限公司)，于40℃下进行定向酯交换反应24h，得到对照油脂2。
按照上文中记载的测定方法，对本发明实施例1-3和对比例1-2中得到的油脂1-3和对照油脂1-2的组成进行测定，并在下表1和2中示出了本发明实施例1-3和对比例1-2中制备的油脂1-3和对照油脂1-2的组成。
表1：油脂1-3和对照油脂1-2的组成。
注：*相对于棕榈酸总含量(即，全部脂肪酸中的棕榈酸的含量)而言，Sn-2位棕榈酸所占比例(wt％)＝(Sn-2位棕榈酸含量/(3×棕榈酸的总含量))×100％；#相对于Sn-2位脂肪酸的总重量而言，Sn-2位棕榈酸的含量。
表2：油脂1-3中的必需脂肪酸组成
注：*相对于亚油酸总含量(即，全部脂肪酸中的亚油酸的含量)而言，Sn-2位亚油酸所占比例(wt％)＝(Sn-2位亚油酸含量/(3×亚油酸的总含量))×100％。#相对于Sn-2位脂肪酸的总重量而言，Sn-2位亚油酸的含量。
由上表1中的记载可以看出，与比较例1-2中制备的人乳脂替代品相比(其中，所述比较例1-2与本发明实施例1-3的区别在于所采用的随机酯交换油脂与食用油脂之间的比例不同)，本发明所述的人乳脂替代品中Sn-2位棕榈酸所占比例、棕榈酸的总含量等与母乳脂肪更加接近或基本相当，因此，采用本发明方法制备的人乳脂替代品配制的食品将更加有利于婴幼儿对营养成分的吸收。同时，由表2中的记载可以看出，本发明所述的人乳脂替代品含有一定量的必需脂肪酸(亚油酸和亚麻酸)，且二者的含量与母乳脂肪中二者的含量比较接近。因此，采用本发明所述的制备方法能够得到非常接近于母乳脂肪的人乳脂替代品，从而能够为婴幼儿健康成长提供所需的能量。
此外，本发明所述的人乳脂替代品制备方法以天然来源的食用油脂作为原料，由于原料来源广泛易得，使得生产成本更加低廉。同时，由于本发明的人乳脂替代品还考虑了亚油酸的含量及其在甘油三酯中位置分布以及亚麻酸的含量，使得该发明所述的人乳脂替代品在组成和结构上与母乳高度类似。因此，通过本发明所述方法制备的人乳脂替代品易于在婴幼儿体内高效吸收并加以利用，并由此明显降低婴幼儿出现便秘、腹痛和肠梗阻等问题的可能性，从而有利于婴幼儿的健康发育和茁壮成长。
Claims (10)
1.一种制备人乳脂替代品的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
(i)将富含棕榈酸的油脂进行随机酯交换，得到随机酯交换油脂；
(ii)将所述步骤(i)中得到的所述随机酯交换油脂与至少一种食用油脂按1:4-4:1的质量比混匀以进行调配，得到调配后的油脂；
(iii)将所述步骤(ii)中得到的所述调配后的油脂在Sn-1,3位特异性脂肪酶的作用下进行定向酯交换，得到人乳脂替代品。
2.如权利要求1所述的方法，在所述步骤(i)中，所述随机酯交换反应在40-100℃下进行0.1-12小时。
3.如权利要求1或2所述的方法，在所述步骤(i)中，所述富含棕榈酸的油脂来源于植物油、动物油、或二者的混合物。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，在所述步骤(ii)中，所述随机酯交换油脂与所述至少一种食用油脂在50-80℃下混匀。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，在所述步骤(ii)中，所述食用油脂选自于由如下油脂所组成的组中的一种或多种：茶籽油、椰子油、MCT、葵花籽油、玉米油、大豆油、菜籽油、棕榈仁油、鱼油、藻油、亚麻籽油、红花籽油、米糠油、葡萄籽油、紫苏油、花生油、榛子油、芝麻油、橄榄油、核桃油、小麦胚芽油。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，在所述步骤(iii)中，所述定向酯交换反应在40-90℃下进行0.5-24小时。
7.通过权利要求1-6中任一项所述的方法制备的人乳脂替代品，其中，相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯的Sn-2位上的脂肪酸残基的总重量而言，Sn-2位棕榈酸残基的含量为20wt％-60wt％，Sn-2位亚油酸的含量为3wt％-15wt％；相对于所述人乳脂替代品的甘油三酯中的脂肪酸残基的总重量而言，亚麻酸的总含量为1wt％-5wt％。
8.如权利要求7所述的人乳脂替代品，其中，相对于形成所述人乳脂替代品的全部脂肪酸的总重量而言，棕榈酸的总含量为15wt％-33wt％。
9.如权利要求7或8所述的人乳脂替代品，其中，相对于所述棕榈酸的总重量而言，处于所述人乳脂替代品的Sn-2位上的棕榈酸所占比例为40wt％-60wt％。
10.权利要求7-9中任一项所述的人乳脂替代品在制备婴幼儿食品的用途。
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