[發明專利]一種脂肪酶促酸解藻油制備母乳脂肪替代品的方法

有效

• 申請號: 201310694776.3
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103667379A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 王俊;王旭東;劉曦;趙星宇;吳福安
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于生物化工技術領域，具體涉及一種脂肪酶催化藻油來源甘油三酯轉酯化制備成高營養價值的母乳脂肪替代品的方法。

背景技術

優質的母乳脂肪替代品（Human?milk?fat?substitute,HMFS）功能應當與天然母乳脂肪極其類似。眾所周知，嬰幼兒腸道是生長發育的營養中轉站，其生產發育所需的營養物質消化、吸收都依賴健康的腸道功能。添加HMFS的配方奶粉，脂肪分子結構發生改變，能有效降低發生鈣皂的可能，從而軟化大便，減少嬰幼兒腸道不通暢甚至發生便秘的幾率；減少營養成分流失，有效提高嬰幼兒對于能量和鈣等礦物質的吸收和利用；促進骨骼發育，能有效降低鈣皂形成，不影響鈣的吸收，使鈣在骨骼中充分沉淀，從而更好支持嬰幼兒體格和骨骼自然成長。因此，HMFS的化學結構與脂肪酸組成是影響嬰幼兒配方奶粉營養功能的重要因素。

目前，人工合成的HMFS的原料主要有以下一種或多種油脂的混合而制備：一是來源于動物中的油脂，如豬油、魚油和牛乳脂；二是來源于植物，如棕櫚油、高油酸葵花籽油、低芥酸菜籽油、大豆油、棕仁油、椰子油、紅花油等多種油料。合成方法主要有物理混合法、化學催化和酶法合成。其中，在脂肪酶催化下，混合油脂的酯交換反應、油脂與混合脂肪酸酯交換反應這兩種工藝由于其高度的選擇性和高效性而被推薦利用。

按上述分類方法，HMFS的制備工藝研究現狀如下：（1）專利CN102229866A公開了一種以豬油為原料，經除膽固醇后與油酸在Sn-1,3位專一性脂肪酶作用下制備1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯；（2）專利CN101940241A公開了一種以湄公河三角洲鯰魚油脂及應用及制備HMFS的方法；（3）專利US5,601,860公開了一種將棕櫚油和大豆油調和制備HMFS的方法；（4）專利EP0376628以植物油為原料，用化學催化劑隨機酯交換制備；（5）專利CN102776077A、US4876107、US5658768、EP0496456和WO1994/268551公開了以普通植物油（如棕櫚油、大豆油等）為原料與脂肪酸酯交換合成HMFS的方法。綜上，這些原材料來源往往受到諸多方面的限制，且營養價值也良莠不齊；制備工藝過程繁瑣，不飽和脂肪酸易氧化，生產成本高；不同國家、地區、民族、及文化背景等人文因素的影響客觀存在。

純天然來源的藻油深受人們喜愛，富含營養豐富的多不飽和脂肪酸（European?Journal?of?Lipid?Science?and?Technology,2013,115(9):965-976）。其中，裂殖壺藻（Schizochytrium?sp.）和雙鞭甲藻（Crypthecodinium?cohnii）油中含有豐富的二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic?acid，DHA）、二十二碳五烯酸（Docosapentenoic?acid，DPA）等ω-3不飽和脂肪酸，含量高達50%以上。DHA，俗稱“腦黃金”，是神經系統細胞生長及維持的基本元素，是大腦和視網膜的重要構成成分。DHA在人體內只能由α-亞麻酸轉化而成，或者從食物中直接獲得。目前富油微藻可在人工控制條件下大規模發酵培養，分離制備的藻油安全可靠、無污染、營養價值高、無需額外添加DHA等特點，是制備HMFS的理想油脂原料。但是，藻油由于其甘油三酯中脂肪酸組成及分布的自身特點，其sn-1,3位含有一定量的棕櫚酸，對嬰幼兒的生長發育不利，不能直接用作HFMS，需要構建高效、低耗、省時的制備工藝。截至目前，未見報道將容易獲得、食用安全的藻油作為原料酶法酸解定向合成HMFS。

近年來，低溫微波技術（Bioresource?Technology,2010,101(13):4851-4861）和微流控反應器技術（Nature,2006,442(7101):368-373）由于微波和微反應器對酶活性具有較大的影響，優于傳統間歇式反應器對酶的增強效應，在生物催化與生物合成領域的研究與應用日益受到廣泛關注。與傳統反應器相比，微波場強化和微反應器的高效傳熱和傳質促使酶促反應高效進行，大大提高了目標產物的時空產率，縮短了反應時間（Bioresource?Technology,2013,149(0):367-374）。此外，微反應器可以通過增加反應器微管道的數量或者長度，從而實現規模化和連續化的工藝放大。然而，低溫微波技術和微反應器技術在酶法催化天然油脂定向改造，制備HMFS方面未有相關報道。因此，本發明在間歇式反應器中酶促藻油制備HMFS的同時，將微波和微反應器技術應用到制備富含DHA的HMFS。