专利名称：：母乳脂肪替代油脂的生产方法
技术领域：
：本发明涉及一种母乳脂肪替代油脂的生产方法。
背景技术：
：母乳是人类提供给婴儿(尤其是新生儿)的最佳食品，它提供给婴儿所需的各种生理活性特质及全面足够的营养,还提供给婴儿所必需的但体内又不能合成的必需脂肪酸等，以保证婴儿在出生六个月内能健康成长、免受许多疾病的侵袭等(参考文献l.郑健仙.功能性食品[M]第三巻，北京中国轻工业出版社.1999;2.吴克刚、杨连生、宋向华.母乳中的多不饱和脂肪酸[J].中国乳品工业.2000)。母乳中含有3%-5%的脂质，98%以的脂质是甘油三酰酯，它是母乳中的主要营养物质之一，提供给婴儿所需能量的45%(0-6个月)和30%-40%(7-12个月)左右，并对于脑等器官的发育非常重要(参考文献1.郑健仙.功能性食品[M]第三巻.北京中国轻工业出版社.1999;2.RobertGJensen.HumanMilkLipidsasaModelforInfantFormulas[J].LipidTechnology.1998.3:34)。由于多种原因，如母乳不足;母亲必须工作等，造成必须给婴儿补充婴儿食品。婴儿食品的配方设计无疑会将母乳所含的营养成分作为参照目标。就脂肪而言，母乳脂肪中含有约7%的中碳链脂脂肪酸(C8:0-C12:0)、约39%的长碳链饱和脂肪酸(C14:0-C18:0)和〉50%的不饱和脂肪酸(C18:l、C18:2等)，它们都发挥着各自的生理功能，替代脂肪不仅在脂肪酸组成上要遵从母乳脂肪，而且在甘三酯结构上要尽可能模拟母乳脂肪的独特结构，因为这种结构对婴儿的消化吸收有着重要的影响。母乳脂肪酸组成及其甘三酯结构特点如下母乳中的脂肪酸组成与含量随地域、人种、饮食的不同而差别很大，关于母乳脂肪酸组成的文献报道很多，但由于样本来源的差异，最终的数值上也有一定差异。西方饮食(样本来源包括加拿大、法国、荷兰、德国和澳大利亚)及非西方饮食(尼日利亚、日本、以色列、苏丹和中国)的女性所产母乳的脂肪酸组成有差异，见图l;生活在中国不同地域的女性所产母乳的脂肪酸组成也有差异，见图2(参考文献RobertGJensen.Lipidsinhumanmilk[J].Lipids,1999.34(12):1243)。但母乳脂肪又具有一些共同的特征，如脂肪酸组成中，油酸含量最大，不饱和酸(主要指C18:1、C18:2及C18:3)主要分布在Sn-l，3位，但以Sn-2脂肪酸最为特殊，40%的饱和脂肪酸分布在Sn-2，而且棕榈酸(C16:0)的60。/。-70。/。在Sn-2位(参考文献1.RobertGJensen.HumanMilkLipidsasaModelforInfantFormulas[J].LipidTechnology.1998.3:34;2.SheilaMlnnis，RogerDyer.CarloanneMNelson.Evidence.ThatPalmiticAcidisAbsorbedassn-2MonoacyglycerolfromhumanmilkbyBreast-fedinfant[J].Lipids,1994.29(3):541)。这种分布特点明显不同于一般的植物油(Sn-2位主要为不饱和酸)。正是由于有这些特点，人乳中脂肪的甘三酯类型主要为Sn-USU类型(U指不饱和酸，S指饱和酸)，如Sn-0P0，Sn-0PL(0指油酸、P指棕榈酸、L指亚油酸)等。母乳脂肪的消化吸收特点如下母乳脂肪酸组成的特点与婴儿自身的吸收特点密切相关。母乳脂肪在婴儿体内先通过胃解脂酶的水解作用，这种酶对于Sn-1，3位有一定的选择性，甘三酯被水解成游离脂肪酸与Sn-2单甘酯(参考文献吴克刚、杨连生、宋向华.母乳中的多不饱和脂肪酸[J].中国乳品工业.2000)，但不是所有的脂肪酸均能很好吸收，如长碳链饱和酯(C14:0-C18:0)就不如中碳链饱和酸(C8:0-C12:0)和不饱和酸易消化吸收。这主要是由于长碳链饱和酸于小肠中形成不易消化的皂，干扰了婴儿对金属离子(如钙离子)和脂肪酸的吸收(参考文献1.SheilaMlnnis，RogerDyer.CarloanneMNelson.Evidence.ThatPalmiticAcidisAbsorbedassn-2MonoacyglycerolfromhumanmilkbyBreast-fedinfantQ].Lipids,1994.29(3):541;2.MichaelLGurr.LipidsandNutrition特别地，在小肠中游离C16:0的吸收非常低，仅仅63%，而游离C18:1"9、C18:2o)9可达到90%以上。因游离C16:0易与金属离子形成不溶性的钙皂，从而导致钙离子和能量等的损失(参考文献1.SheilaMlnnis，RogerDyer.CarloanneMNelson.Evidence.ThatPalmiticAcidisAbsorbedassn-2MonoacyglycerolfromhumanmilkbyBreast—fedinfant[J].Lipids,1994.29(3):541)。S.M.Innis(参考文献1.SheilaMlnnis,RogerDyer.CarloanneMNelson.Evidence.ThatPalmiticAcidisAbsorbedassn_2MonoacyglycerolfromhumanmilkbyBreast-fedinfant[J].Lipids,1994.29(3):54I)证明Sn_2单甘酯在小肠中是以单甘酯形式消化吸收，而C16:0在Sn-2位，即棕榈酸单甘酯利于婴儿对脂肪的吸收，同时还影响胆固醇的代谢(参考文献MichaelLGurr.LipidsandNutrition[M].England:MaypolScientificServices.SiMarrysIslesofScilly,1995)。这种吸收方式巳经得到证实，如婴儿对于Sn-2位富含C16:0的猪脂的吸收是其经随机酯交换后的1.2-1.4倍。母乳脂肪中，长碳链不饱和酸(PUFA)主要指油酸、必需脂肪酸(亚油酸、亚麻酸)、DHA(C22:6)和AA(C20:4)等对于婴儿生长发育有着重要意义的脂肪酸(参考文献吴克刚、杨连生、宋向华.母乳中的多不饱和脂肪酸[J].中国乳品工业.2000)。油酸含量最大，它可以降低甘三酯的熔点(〈38°C)提高脂肪球的流动性及其代谢能力(参考文献PaulThomasouinlan.IanChristopherChandler.Humanmilkfatsubstitutes.Australianpatentoffice,(English)AI—A-10344/92。)多不饱和酸的摄取对于婴儿健康成长非常重要，在维持细胞膜的正常功能及合成活性成分等方面也具有重要功能。如亚麻酸与亚油酸在婴儿体内分别合成AA与DHA，而亚油酸及花生四烯酸大量存在于脑组织、视神经和视觉系统中，可以提供最佳的工作状况。而且可以促进婴儿中枢神经的成长发育(参考文献RobertGJensen.HumanMilkLipidsasaModelforInfantFormulas[J].LipidTechnology.1998.3:34)。又由于亚油酸与亚麻酸在脱氢酶与碳链延长酶上具有竞争作用，保持二者之间的比例平衡将决定DHA和AA的含量，图2中，母乳脂肪中n-6PUFAs与n-PUFAs的比值约为2.88-6.8:1，但根据《婴儿配方食品成分的全球标准:建议来自欧洲儿科胃肠病，肝病和营养学会组织的国际专家组》(GlobalStandardfortheCompositionofInfantFormula:RecommendationsofanESPGHANCoordinatedInternationalExpertGroup)(参考文献KoletzkoB，BakerS，CleghornG，etal，Globalstandardforthecompositionofinfantformula:RecommendationsofESPGHANcoordinatedinternationalexpertgroup.JPediatr.GastroenterolNutr.2005:41:584-599.)，n-6PUFAs与n-PUFAs的适宜比值为5-15:1。在人乳中，通常能检测到反式脂肪酸，其含量变化较大，见图4(参考文献RobertGJensen.Lipidsinhumanmilk[J].Lipids,1999.34(12):1243)。人类自身不会合成反式脂肪酸，其来源主要有三个方面反刍动物的脂肪、肉和奶；氢化油(如人造奶油等)；脱臭油等。人乳中的反式脂肪酸与乳母的饮食中的反式酸含量有一定的相关性，如反式脂肪酸C18:0在人乳中的含量(Y)与乳母饮食中的含量(X)的关系可表示为Y二l.49+0.42X。反式脂肪酸会影响其它不饱和酸的代谢。当人乳脂中反式脂肪酸含量超过10%时，婴儿体内的亚油酸和亚麻酸含量会降低，婴儿的成长也会受到限制。反式酸在食物中的含量已受到广泛的关注，更有一些国家，如丹麦2003年便出台了相关法规规定食物中的反式酸含量。因此应将婴儿食品中的反式酸控制在尽量低的程度。1999年召开的n-6和n-3必需脂肪酸膳食推荐量的研讨会(WorkshopontheEssentialityofandRecommendedDietaryIntakesforOmega-6andOmega-3FattyAcids),给出了婴儿的配方食品/膳食中n-6和n-3脂肪酸的适宜摄入量，见图3(参考文献ArtemisP.Simopoulos，MD，AlexanderLeaf,MDandNormanSalem,Jr，PhD.WorkshopontheEssentialityofandRecommendedDietaryIntakesforOmega-6andOmega—3FattyAcids.JournaloftheAmericanCollegeofNutrition,Vol.18，No.5，487-489(1999))。目前婴儿食品中使用的脂肪有以下几种；(1)直接使用牛乳脂肪。以牛乳脂肪直接代替母乳脂肪，其中的甘三酯脂肪酸的组成和分布与母乳脂肪存在明显差异。牛乳脂肪中C16:0在Sn-2位约占其总量的45%，低于母乳脂肪中的70%;牛乳脂肪中的不饱和脂肪酸含量明显低于母乳脂肪。(2)以植物油直接调和。以植物油直接调和，脂肪酸组成可以很好地符合要求，但在甘三酯结构上与母乳脂肪不同。(3)以混合油进行随机酯交换。以混合油进行随机酯交换，可以使脂肪酸组成相似，也可以做到Sn-2位的组成相似，但这种产品中结构为Sn-1，3不饱和脂肪酸Sn-2饱和脂肪酸(0P0或0PL)的含量较少。(4)以酶法酯交换获得Sn-2位上富含棕榈酸的油脂。用此种方法能生产出结构较为符合的产品，但工艺复杂，生产成本非常高。自然界中，猪脂的甘三酯结构非常接近母乳脂肪，富含Sn-1，3不饱和脂肪酸Sn-2饱和脂肪酸(主要是棕榈酸)结构的甘三酯，其中约67%的棕榈酸分布在Sn-2位上，是一种非常理想的母乳脂肪替代原料，但猪脂的硬脂酸含量过高，影响其熔点和婴儿的吸收；中碳链脂肪酸含量过低，不利于能量的快速补充；必需脂肪酸n-6PUFAs与n-3PUFAs的比值偏高。因此，猪脂必需经过改性才能利用。国内外有大量使用化学改性及生物改性的方法报导，但都不太经济和安全。
发明内容本发明的目的在于针对现有母乳脂肪替代油脂所存在的以上所述问题，提供一种能制得脂肪酸组成及甘三酯结构与母乳脂肪相似的母乳脂肪替代油脂的生产方法。本发明的目的是这样实现的本发明的原料中各组份的重量百分含量为，脂肪酸组成中C16:0的含量>20%且C16:0在Sn-2位酯化的比例〉70%的油脂，50%-90%，脂肪酸组成中中碳链脂肪酸C8:0和/或C10:0和/或C12:0的含量>50%的油脂，9-20%，脂肪酸组成中n-3不饱和脂肪酸的含量〉5%和/或n-6不饱和脂肪酸的含量>20%的油脂，2-25%，其它动植物油脂，0-36%;将上述原料按比例调和后，经过精炼工艺，制得脂肪酸组成及甘三酯结构与母乳脂肪相似且反式酸含量小于1.0%、气滋味温和的母乳脂肪替代油脂;在所述精炼工艺中的脱臭阶段，脱臭温度为230-250°C、油脂停留时间为40-90分钟。在本发明方法的原料中，脂肪酸组成中C16:0的含量>20%且C16:0在Sn-2位酯化的比例〉70%的油脂优选猪脂或猪脂经过分提工艺而得的分提猪脂。猪脂的分提工艺优选如下将猪脂加热至50-60°C，稳定20分钟后，以4-6。C/小时的速度降温至25。C，再以1.5-2.5tV小时的降温速度降温至19-17°C，恒温结晶5-10小时，上述所有过程加带搅拌，最后回温0-1°C，稳定后开始进行分离，起始过滤压力6bar，加压到12bar后停止。冷冻分提是油脂加工上常用的一种技术，但由于猪脂较为特殊的化学结构，使得猪脂在一般的分提条件下很难获得获得高OPO和OPL含量的分提产物。在此之前也未查询到有关将猪脂通过分提技术提高其OPO和OPL含量达到80%以上的任何报道。采用本发明优选的猪脂分提工艺通过对猪脂结晶过程的温度、时间、降温速度控制，能够获得OPO和OPL含量在80%以上的液态猪脂。采用上述分提工艺将猪脂进行物理改性，比化学改性及生物改性经济和安全。它将猪脂进行结晶分离，可去除其中的部分硬脂酸，将硬脂酸含量降低到与母乳脂肪相近的水平(参见图1)，同时进一步提高Sn-l，3不饱和脂肪酸Sn-2饱和脂肪酸(主要是棕榈酸)结构的甘三酯(OPO或OPL)的含量。本发明在此基础上，再通过添加富含中碳链脂肪酸的油脂及n-3脂肪酸和/或n-6不饱和脂肪酸的油脂，可以得到一种中碳链脂肪酸(C8:0-C12:0)、长碳链饱和脂肪酸(C14:0-C18:0)和长碳链不饱和脂肪酸(C16:1、C18:l、C18:2、C18:3、DHA)三类脂肪酸的组成和Sn-1，3不饱和脂肪酸Sn-2饱和脂肪酸(主要是棕榈酸)结构的甘三酯(OPO或OPL)的含量都与母乳脂肪非常相似的油脂。在本发明方法的原料中，所述脂肪酸组成中C16:0的含量>20%且C16:0在Sn-2位酯化的比例〉70%的油脂也可以由植物油通过Sn-1，3位定向酯交换获得。在本发明方法的原料中，所述脂肪酸组成中中碳链脂肪酸C8:0和/或C10:0和/或C12:0的含量〉50%的油脂，优选棕榈仁油和/或分提棕榈仁油和/或椰子油(它们提供C8:0-C12:0)，和/或合成中碳链脂肪MCT(提供C8:0-C10:0)。在本发明方法的原料中，所述脂肪酸组成中n-3不饱和脂肪酸的含量〉5%和/或n-6不饱和脂肪酸的含量〉20Q/。的油脂，优选苏籽油(又名紫苏油)，和/或亚麻油,和/或低芥酸菜籽油，和/或芥花籽油，和/或卡诺拉油菜籽油，和/或大豆油，和/或鱼油(提供长碳链多不饱和脂肪酸，包括AA和DHA等)。本发明生产的油脂具有以下特点1、富含OPO结构甘三酯，中碳链脂肪酸(C8:0，C10:0，C12:0)，富含n-6和n-3脂肪酸。本发明可通过分提猪脂或植物油酯交换的方法获得富含OPO的油脂原料。2、反式脂肪酸含量小于1%。本发明通过控制混合油脂的精炼脱臭温度等工艺条件将反式脂肪酸控制在1%以内。3、n-6和n-3脂肪酸的比例为(5-15):1。本发明在该母乳脂肪替代油脂的配方设计中，将婴儿的n-6和n-3脂肪酸的适宜摄入量也考虑在内，通过添加富含n-6和n-3必需脂肪酸的油脂，如苏籽油(又名紫苏油)和/或亚麻油，和/或低芥酸菜籽油和/或芥花籽油和/或卡诺拉油菜籽油(Canolaoil)和/或大豆油，和/或添加富含长碳链多不饱和脂肪酸的油脂，如0-20%鱼油，以达到母乳脂肪中n-6和n-3及长碳链多不饱和脂肪酸的水平。本发明方法生产的油脂适用于婴幼儿配方食品的配制。图1是相关脂肪的脂肪酸组成(wty。)及棕榈酸在Sn-2位酯化的含量表。图2是中国不同地区母乳脂肪的脂肪酸组成表。图3是婴儿配方食品/膳食中n-6和n-3脂肪酸的适宜推荐量表。图4是母乳中的反式酸含量表。具体实施方式实施例一高0P0(含0PL)分提猪脂的制备原料猪脂碘价(IV):66.4熔点33.1°C;0P0(含0PL)。/。39.8分提工艺如下将原料猪脂加热至50-6(TC，稳定20分钟后，以4-6。C/小时的速度降温至25'C，再以1.5-2.5'C/小时的降温速度降温至19-17°C，恒温结晶5-io小时，前述所有过程加带搅拌，最后回温o-rc，稳定后开始进行分离，起始过滤压力为6bar，加压到12bar后停止。获得OPO(包括OPL)含量为85.3%的液体目标产品一一分提猪脂，得率为49.7%。实施例二母乳脂肪替代油脂的制备将实施例一所得分提猪脂与其它几种油脂原料按表5显示的比例混合，制成lkg调和油，再经过精炼工艺，其中精炼脱臭温度235。C、停留时间50分钟，制成一种脂肪酸组成及甘三酯结构与母乳脂肪相似且反式酸含量小于1%的母乳脂肪替代油脂，其脂肪酸组成见表6。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表5表5中，棕榈油、乳脂为原料配方中的"其它动植物油脂"。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表6实施例三将实施例一所得分提猪脂与大豆油、棕榈油(碘价为50.5)、椰子油、深海鱼油按表7显示的比例混合，制成lkg调和油，再经过精炼工艺，其中在脱臭阶段按温度235'C、停留时间50分钟、真空度2.3mbar的条件进行，获得母乳脂肪替代油脂，其关键指标见表8。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表7表7中，棕榈油为原料配方中的"其它动植物油脂"。混合油(wt%)C10:01.01C12:07.67C14:04.14C16:019.51C18:05.29C16:l1.85C18:l34.94C18:219.80C20:40.01C18:32.28C20:50.10C22:60.51(n-6):(n-3)6.87:1反式酸0.85棕榈酸(C16:0)在Sn-2位62.5酯化的含量气滋味温和、良好表8实施例四将实施例一所得分提猪脂与猪脂、分提棕榈仁油(碘价为6.5)、合成中碳链脂肪MCT、深海鱼油、亚麻油按表9显示的比例混合，制成lkg调和油，再经过精炼工艺，其中在脱臭阶段按温度244'C、停留时间60分钟、真空度2.3mbar的条件进行，获得母乳脂肪替代油脂，其关键指标见表io。油脂种类重量百分含量(wt%)分提猪脂47.5猪脂40分提棕榈仁油(碘价6.5)9合成中碳链脂肪MCT1鱼油1.5亚麻油1表9<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表10实施例五将实施例一所得分提猪脂与椰子油、合成中碳链脂肪MCT、深海鱼油、亚麻油、玉米油、棕榈油按表11显示的比例混合，制成lkg调和油，再经过精炼工艺，其中在脱臭阶段按温度24(TC、停留时间65分钟、真空度2.3mbar的条件进行精炼脱臭，获得母乳脂肪替代油脂，其关键指标见表12。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表ll中，玉米油、棕榈油为原料配方中的"其它动植物油脂"。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>权利要求1.一种母乳脂肪替代油脂的生产方法，其特征在于原料中各组份的重量百分含量为，脂肪酸组成中C16∶0的含量＞20％且C16∶0在Sn-2位酯化的比例＞70％的油脂，50％-90％，脂肪酸组成中中碳链脂肪酸C8∶0和/或C10∶0和/或C12∶0的含量＞50％的油脂，9-20％，脂肪酸组成中n-3不饱和脂肪酸的含量＞5％和/或n-6不饱和脂肪酸的含量＞20％的油脂，2-25％，其它动植物油脂，0-36％；将上述原料按比例调和后，经过精炼工艺，制得脂肪酸组成及甘三酯结构与母乳脂肪相似且反式酸含量小于1.0％、气滋味温和的母乳脂肪替代油脂；在所述精炼工艺中的脱臭阶段，脱臭温度为230-250℃、油脂停留时间为40-90分钟。2.根据权利要求1所述的母乳脂肪替代油脂的生产方法，其特征在于在所述精炼工艺中的脱臭阶段，脱臭温度为238-244'C，油脂停留时间为50-70分钟。3.根据权利要求1或2所述的母乳脂肪替代油脂的生产方法，其特征在于所述脂肪酸组成中C16:0的含量〉20%且C16:0在Sn-2位酯化的比例>70%的油脂为猪脂或猪脂经过分提而得的分提猪脂。4.根据权利要求3所述的母乳脂肪替代油脂的生产方法，其特征在于所述猪脂的分提工艺如下，将猪脂加热至50-6(TC，稳定20分钟后，以4-6°07小时的速度降温至25°。，再以1.5-2.5TV小时的降温速度降温至19-17°C，恒温结晶5-10小时，上述所有过程加带搅拌，最后回温0-rC，稳定后开始进行分离，起始过滤压力6bar，加压到12bar后停止。5.根据权利要求1或2所述的母乳脂肪替代油脂的生产方法，其特征在于所述脂肪酸组成中中碳链脂肪酸C8:0和/或C10:0禾口/或C12:0的含量>50%的油脂，选用棕榈仁油和/或分提棕榈仁油和/或椰子油，和/或合成中碳链脂肪MCT。6.根据权利要求1或2所述的母乳脂肪替代油脂的生产方法，其特征在于所述脂肪酸组成中n-3不饱和脂肪酸的含量〉5%和/或n-6不饱和脂肪酸的含量〉20。/。的油脂，选用苏籽油，和/或亚麻油，和/或低芥酸菜籽油，和/或芥花籽油，和/或卡诺拉油菜籽油，和/或大豆油，和/或鱼油。全文摘要本发明为一种母乳脂肪替代油脂的生产方法，以C16:0的含量＞20％且C16:0在Sn-2位酯化的比例＞70％的油脂为主要原料，与中碳链脂肪酸(C8:0，C10:0，C12:0)的含量＞50％的油脂、n-3不饱和脂肪酸的含量＞5％和/或n-6不饱和脂肪酸的含量＞20％的油脂及其它动植物油脂按一定比例调和后，经过精炼工艺，制得的母乳脂肪替代油脂其脂肪酸组成及甘三酯结构与母乳脂肪相似且反式酸含量小于1.0％，气滋味温和。本发明生产的油脂适用于婴幼儿配方食品的配制。文档编号A23D7/04GK101305752SQ200810066458公开日2008年11月19日申请日期2008年4月7日优先权日2008年4月7日发明者杨晓光申请人:杨晓光