技術領域
本發(fā)明涉及一種1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯的制備方法。
背景技術
1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯(OPO)是2008年衛(wèi)生部新增加的一種新資源食品,它是類似于母乳脂肪的一種甘油三酯。母乳脂肪中約70%的棕櫚酸連結在甘油三酯的sn-2位上,而sn-1,3位主要是不飽和脂肪酸。棕櫚酸是人體重要的產能脂肪酸,它在甘油三酯上的位置對其消化和吸收有很大的影響,sn-2位上的棕櫚酸能以sn-2位單甘脂的形式被吸收,而sn-1,3位上的棕櫚酸則易與礦物質(鈣、鎂等)形成不溶性的鹽流失掉,同時也造成礦物質和能量的流失。因此,1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯作為一種新型的食品添加劑,具有促進機體對能量吸收,促進鈣、鎂等骨骼礦物質吸收,緩解嬰幼兒便秘等功能。目前,1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯的研究在國外已逐步從實驗室階段轉向工業(yè)化生產和應用,它主要應用于嬰幼兒配方食品中。
目前嬰幼兒食品中添加的類母乳脂肪主要是通過幾種植物油脂的混合得到脂肪酸組成與母乳脂肪相接近的產品,但是由于后者具有特殊的脂肪結構(棕櫚酸主要存在于Sn-2位上),以棕櫚油為棕櫚酸為主要來源的混合植物油只能達到脂肪酸組成與母乳脂肪接近,但不能達到與母乳脂肪相接近的水平。所以尋求一種新的制造類母乳脂肪的方法極為必要。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種高純度、高效率的1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯的制備方法。
為解決上述技術問題,本發(fā)明的思路是:以棕櫚酸和甘油為起始原料,分別經一步化學催化,兩步酶催化,高效制備1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯(OPO)。
具體技術方案如下:
一種1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯的制備方法,該方法包括如下步驟:
(1)以強酸性或者強堿性樹脂為催化劑,甘油和棕櫚酸進行酯化反應制備三棕櫚酸甘油酯(PPP);
(2)以1,3位特異性脂肪酶為催化劑,步驟(1)制得的三棕櫚酸甘油酯(PPP)與醇在?有機溶劑中進行醇解反應,制得2-棕櫚酸單甘酯;
(3)以1,3位特異性脂肪酶為催化劑,步驟(2)制得的2-棕櫚酸單甘酯與油酸或者油酸酯在有機溶劑中進行酯化反應,制得1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯(OPO)。
步驟(1)中,所述的強酸性樹脂為:以聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺或聚苯乙烯為惰性骨架,以磺酸基為功能基團的離子交換樹脂。
步驟(1)中,所述的強堿性樹脂為:以聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺或聚苯乙烯為惰性骨架,以季銨基為功能基團的離子交換樹脂。
步驟(1)中,甘油與棕櫚酸的摩爾比為1∶3~1∶5,催化劑用量為10~50g/L,反應溫度65~85℃,攪拌轉速200~400轉/分鐘,反應時間18~24小時。經液相色譜(檢測器為蒸發(fā)光散射檢測器(HPLC-ELSD))檢測,棕櫚酸的轉化率可以達到85%以上,利用分子蒸餾可以獲得含量在94%以上的三棕櫚酸甘油酯(PPP)。
步驟(2)和步驟(3)中所述的1,3位特異性脂肪酶為南極假絲酵母脂肪酶、胰脂肪酶、嗜熱絲孢菌脂肪酶、南極洲念珠菌屬脂肪酶、黑曲霉菌屬(Aspergillus?niger)脂肪酶、少根根霉(Rhizopus?arrhizus)脂肪酶或米黑根毛霉(Rhizomucor?miehei)脂肪酶,步驟(2)和步驟(3)中所用的1,3位特異性脂肪酶可以相同或者不同。
步驟(2)中,所述的醇為甲醇或乙醇,所述的有機溶劑為正己烷。
步驟(2)中,三棕櫚酸甘油酯與醇的摩爾比為1∶2~1∶5,三棕櫚酸甘油酯在溶劑中的濃度為20~400g/L,催化劑用量為10~50g/L,反應溫度為30~55℃,攪拌轉速為150~500轉/分鐘,反應時間16~24小時。經液相色譜檢測,三棕櫚酸甘油酯的轉化率可以達到70%以上。采用減壓濃縮可獲得含量在92%以上的2-棕櫚酸單甘酯。
步驟(3)中,所述的油酸酯為油酸甲酯、油酸乙酯或油酸丁酯。
步驟(3)中,所述的有機溶劑正己烷。
步驟(3)中,2-棕櫚酸單甘酯與油酸或者油酸酯的摩爾比為1∶2~1∶6,2-棕櫚酸單甘酯在溶劑中的濃度為20~200g/L,催化劑用量為10~50g/L,反應溫度30~55℃,攪拌轉速200~500轉/分鐘,反應時間8~12小時。經檢測2-棕櫚酸單甘酯的轉化率可以達到55%以上。采用溶劑萃取方式,并通過減壓蒸餾可制得含量在60%以上的1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯(OPO)。