专利名称：一种含中链脂肪酸酯的玉米油及其制备方法
技术领域：
本发明属于玉米油制备的技术领域，具体为一种含有中链脂肪酸酯的玉米油及其 制备方法。
背景技术：
植物油和动物油都是甘油三酯类脂肪化合物。所谓甘油三酯，是由一个分子的甘 油与三个分子的脂肪酸组成的。按照脂肪酸分子中碳原子的数量，甘油三酯可分为长链甘 油三酯、中链甘油三酯和短链甘油三酯三种类型。长链甘油三酯是由含12个以上碳原子的脂肪酸与甘油结合生成的。在食用油中， 95%以上的成分是由长链甘油三酯组成的，人体中储存的脂肪主要是长链甘油三酯。中链甘油三酯是含6 12个碳原子的脂肪酸与甘油结合生成的。中链甘油三酯 具有以下三大特点
1.消化速度(也即水解速度)快。甘油三酯主要是在小肠里，经胆汁酸作用，被乳化成细小的胶体微滴；再在胰脂肪 酶的作用下，水解成两个分子的脂肪酸和一个分子的甘油单酯，之后被肠道上皮细胞吸收。由于中链甘油三酯的亲水性比较强，形成的乳化胶体微滴更小，所需要的乳化剂 (即胆汁酸)更少，因此更容易发生水解反应。换句话说，中链甘油三酯的消化速度要比长链 甘油三酯快。2.吸收速度快。中链脂肪酸仅需要几分钟就能直接从肠道上皮细胞吸收，再通过肝门静脉进入血 液循环。而长链脂肪酸要在肠道上皮细胞里重新与甘油结合成甘油三酯，再与载脂蛋白、磷 脂和胆固醇形成乳糜微粒，而后才能经淋巴系统进入血液循环，需3 4个小时才能完成。 因此中链甘油三酯比长链甘油三酯吸收更快，是一种能快速提供能量的养分。3.在分解代谢中更容易被氧化。在肝脏和肌肉组织里，脂肪酸的分解代谢是在细胞的线粒体内进行的。与长链脂 肪酸不同，中链脂肪酸不依靠L 一肉硷穿梭系统的运载就能进入线粒体，或者说，它们的分 解代谢不受L 一肉硷穿梭系统的限制，其结果是中链脂肪酸比长链脂肪酸更容易发生氧 化，能随时提供热能而不易被储存。此外，由于中链脂肪酸的链比较短，在没有发生延长碳 链的代谢反应前，它们不能作为脂肪细胞的结构材料被使用。
中链脂肪酸甘油三酯的作用 1、吃中链甘油三酯有利减肥
日本一项对比研究表明，在每天热量为2200千卡的食物中，分别为两组受试者加 入10克中链甘油三酯和10克长链甘油三酯。8周之后，食用中链甘油三酯组人的身体脂肪 和皮下脂肪开始明显减少；12周之后，与食用长链甘油三酯组的人相比，前组人的体重、腰 围和腰围臀围比都明显减少；但对于身体质量指数小于23的人来说，两组人的多数测量结 果没有出现明显差别。
日本的另一个研究方案是增大受试者食物中的脂肪比例，在每天摄入2500千卡 热量的食物中，有大约1000千卡热量来自脂肪。对比研究表明，与食用长链甘油三酯组的人相比，食用中链甘油三酯组人的能量 消耗和脂肪的氧化量增加，在他们的红血细胞中没有发现中链脂肪酸，这表明中链脂肪酸 在人体内没有积累作用。此外，含中链甘油三酯高的食物都凸显产热作用。2001年，有研究者进行了为期4 周的研究。在头两个星期，食用中链甘油三酯组的女士的饥饿感弱一些，饱足感强一些。因 为与具有同样热量含长链甘油三酯的食物相比，含中链甘油三酯的食物在消化后增加了发 热的速度。坚持使用含中链脂肪酸酯的食用油烹调，并配合合理的膳食和适量的运动，对超 重、肥胖人群能起到了减肥的保健功能，对高血脂人群，能起到控制体重、降低甘油三酯和 改善载脂蛋白代谢的效果。因此，含中链脂肪酸酯的食用油是一款预防和控制肥胖等慢性 病的有效健康食品。2、吃中链甘油三酯可提高耐力
中链甘油三酯对运动性能的影响也很明显。脂肪和碳水化合物是为运动提供能量 的两个主要能源。血糖和肌肉里的糖元来自碳水化合物。当肌肉里的糖元低时，人就会感 到疲劳。为避免消耗肌肉里的糖元，食用含中链甘油三酯与碳水化合物结合的食物能提高 运动的耐力。例如，让运动员在训练期间吃含大量中链甘油三酯与碳水化合物结合的食物 就能使他们的耐力增加。一般食用油大都以长链脂肪酸为主，若摄取过多就会变成体脂肪堆积，而临床营 养上所使用的中链脂肪酸，其代谢途径是经由肝门静脉快速送达肝脏分解成热量，不会堆 积在体内，但中链脂肪酸发烟点低，不适于烹饪，只适合于调制菜肴。目前，在普通食用油中，中链脂肪酸酯的含量很低，多为长链脂肪酸酯，而玉米油 中的中链脂肪酸酯只占总脂肪酸酯含量的0. 3%左右，这也是受玉米油的生产原料玉米胚 芽中本身所含的油脂的脂肪酸组成所限制。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题而提供一种含中链脂肪酸酯的玉米油及其制备 方法。本发明采用酯交换技术，得到的含中链脂肪酸酯的玉米油，成功地将中链脂肪酸与长 链脂肪酸结合在一起，使产品既有减少脂肪积累之健康功能，又具有与普通食用油一样可 烹饪出美味佳肴的特点。本发明的含中链脂肪酸酯的玉米油，其特征在于，该玉米油中中链脂肪酸酯的重 量百分含量为25-40%。本发明的含中链脂肪酸酯的玉米油的制备方法，首先将精制玉米油进行酶法水 解，水解产物采用分子蒸馏将长链脂肪酸分离出去，再在分离后的混合物中加入中链脂肪 酸进行酯化反应，酯化结束得到粗中链脂肪酸酯玉米油，最后再进行分子蒸馏，得到本发明 的含中链脂肪酸酯的玉米油。其详细工艺步骤为 a、玉米油酶法水解步骤
将精制玉米油送入反应釜I中，然后加入10%-15%玉米油重量的水，再加入20 U/g-50U/g脂肪水解酶(以玉米油为基准)，在温度为40°C _60°C条件下，反应6-10h，水解产物为长 链脂肪酸、长链脂肪酸甘油酯及甘油；
b、分子蒸馏步骤
对反应釜I中的水解物通过分子蒸馏器进行分子蒸馏，脱气釜压力为0. 1-0. 5kPa，蒸 馏压力为6. 0-7. 5Pa，蒸馏进料量为1000-1200g/h，分离出长链脂肪酸，得到长链脂肪酸甘 油酯及甘油的混合物；
c、酯化步骤
将上述步骤得到的混合物送入反应釜II中，然后加入中链脂肪酸进行酯化反应，酯化 反应结束后得粗中链脂肪酸酯玉米油；
d、分子蒸馏步骤
将上述得到的粗中链脂肪酸酯玉米油进行分子蒸馏，脱气釜压力0. 05-0. 45kPa，分子 蒸馏压力5. 5-7. OPa，蒸馏进料量1000-1200g/h，除去其中未酯化的中链脂肪酸，得到本发 明的含中链脂肪酸酯玉米油。其中，所述的c步骤中采用磷钨酸作为催化剂，催化剂的用量为混合物质量的 1-5% ；反应体系的温度为初温130-140°C，终温160-180°C，残压5-lOkPa，反应时间为 1-2. 5h ；中链脂肪酸与甘油的摩尔比为(2. 8-3. 5) :1。本发明中的中链脂肪酸为辛酸或/和癸酸，优选为辛酸和癸酸的混合物，两者用 量比例关系可以根据需要调整，优选为辛酸和癸酸的摩尔比为1:1。
本发明的有益效果为本发明采用新的制备工艺，通过水解，分子蒸馏、酯化等具体操 作，并采用合理的催化剂、设备及工艺参数和物料用量等一整套工艺，成功地将中链脂肪酸 与长链脂肪酸结合在一起，得到一种玉米油新产品，其中含有较高含量的中链脂肪酸酯，使 产品既有减少脂肪积累之健康功能，又具有与普通食用油一样可调制出美味佳肴的特点， 对促进人体快速代谢，快速补充能量具有积极的意义。另外，中链脂肪酸酯具有对胆留醇等高熔点化合物可大量溶解的性质，以及特有 的抗菌性和对直肠吸收的促进作用，因此在医院品方面的应用中有着广泛的前景。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。实施例1
a、玉米油酶法水解步骤
将精制玉米油送入反应釜I中，然后加入10%玉米油重量的水，再加入20 U/g脂肪水 解酶(以玉米油为基准)，在温度为40°C条件下，反应10h，水解产物为长链脂肪酸、长链脂肪 酸甘油酯及甘油；
b、分子蒸馏步骤
对反应釜I中的水解物通过分子蒸馏器进行分子蒸馏，脱气釜压力为0. lkPa，蒸馏压 力为6. OPa，蒸馏进料量为1000g/h，分离出长链脂肪酸，得到长链脂肪酸甘油酯及甘油的 混合物；
c、酯化步骤
将上述步骤得到的混合物送入反应釜II中，采用磷钨酸作为催化剂，催化剂的用量为混合物质量的；然后加入辛酸进行酯化反应，辛酸与甘油的摩尔比为2.8 :1 ；反应体系 的温度为初温130°C，终温160°C，残压5kPa，反应时间为lh，酯化反应结束后得粗中链脂肪 酸酯玉米油；
d、分子蒸馏步骤
将上述得到的粗中链脂肪酸酯玉米油进行分子蒸馏，脱气釜压力0. 05kPa，分子蒸馏压 力5. 5Pa，蒸馏进料量1000g/h，除去其中未酯化的中链脂肪酸，得到本发明的含中链脂肪 酸酯玉米油。本工艺得到的含中链脂肪酸酯玉米油，其中链脂肪酸酯的重量百分含量为26%。实施例2
a、玉米油酶法水解步骤
将精制玉米油送入反应釜I中，然后加入15%玉米油重量的水，再加入50 U/g脂肪水 解酶(以玉米油为基准)，在温度为60°C条件下，反应6h，水解产物为长链脂肪酸、长链脂肪 酸甘油酯及甘油；
b、分子蒸馏步骤
对反应釜I中的水解物通过分子蒸馏器进行分子蒸馏，脱气釜压力为0. 5kPa，蒸馏压 力为7. 5Pa，蒸馏进料量为1200g/h，分离出长链脂肪酸，得到长链脂肪酸甘油酯及甘油的 混合物；
c、酯化步骤
将上述步骤得到的混合物送入反应釜II中，采用磷钨酸作为催化剂，催化剂的用量为 混合物质量的5% ；然后加入癸酸进行酯化反应，癸酸与甘油的摩尔比为3. 5 1 ；反应体系 的温度为初温140°C，终温180°C，残压IOkPa,反应时间为2. 5h，酯化反应结束后得粗中链 脂肪酸酯玉米油；
d、分子蒸馏步骤
将上述得到的粗中链脂肪酸酯玉米油进行分子蒸馏，脱气釜压力0. 45kPa，分子蒸馏压 力7. OPa，蒸馏进料量1200g/h，除去其中未酯化的中链脂肪酸，得到本发明的含中链脂肪 酸酯玉米油。本工艺得到的含中链脂肪酸酯玉米油，其中链脂肪酸酯的重量百分含量为37%。实施例3
a、玉米油酶法水解步骤
将精制玉米油送入反应釜I中，然后加入13%玉米油重量的水，再加入30 U/g脂肪水 解酶(以玉米油为基准)，在温度为50°C条件下，反应8h，水解产物为长链脂肪酸、长链脂肪 酸甘油酯及甘油；
b、分子蒸馏步骤
对反应釜I中的水解物通过分子蒸馏器进行分子蒸馏，脱气釜压力为0. 4kPa，蒸馏压 力为7. 07Pa，蒸馏进料量为1100g/h，分离出长链脂肪酸，得到长链脂肪酸甘油酯及甘油的 混合物；
c、酯化步骤
将上述步骤得到的混合物送入反应釜II中，采用磷钨酸作为催化剂，催化剂的用量为 混合物质量的3% ；然后加入辛酸和癸酸进行酯化反应，该辛酸和癸酸与甘油的摩尔比为3.0 1 ；反应体系的温度为初温135°C，终温170°C，残压8kPa，反应时间为2. 0h，酯化反应 结束后得粗中链脂肪酸酯玉米油； d、分子蒸馏步骤
将上述得到的粗中链脂肪酸酯玉米油进行分子蒸馏，脱气釜压力0. 40kPa，分子蒸馏压 力6. OPa，蒸馏进料量1100g/h，除去其中未酯化的中链脂肪酸，得到本发明的含中链脂肪 酸酯玉米油。 本工艺得到的含中链脂肪酸酯玉米油，其中链脂肪酸酯的重量百分含量为31%。
权利要求
一种含中链脂肪酸酯的玉米油，其特征在于，该玉米油中中链脂肪酸酯的重量百分含量为25 40%。
2.如权利要求1所述的含中链脂肪酸酯的玉米油的制备方法，首先将精制玉米油进行 酶法水解，水解产物采用分子蒸馏将长链脂肪酸分离出去，再在分离后的混合物中加入中 链脂肪酸进行酯化反应，酯化结束得到粗中链脂肪酸酯玉米油，最后再进行分子蒸馏，得到 本发明的含中链脂肪酸酯的玉米油。
3.如权利要求2所述的含中链脂肪酸酯的玉米油的制备方法，其详细工艺步骤为a、玉米油酶法水解步骤将精制玉米油送入反应釜I中，然后加入10%-15%玉米油重量的水，再加入20 U/g-50 U/g脂肪水解酶(以玉米油为基准)，在温度为40°C _60°C条件下，反应6-10h，水解产物为长 链脂肪酸、长链脂肪酸甘油酯及甘油；b、分子蒸馏步骤对反应釜I中的水解物通过分子蒸馏器进行分子蒸馏，脱气釜压力为0. 1-0. 5kPa，蒸 馏压力为6. 0-7. 5Pa，蒸馏进料量为1000-1200g/h，分离出长链脂肪酸，得到长链脂肪酸甘 油酯及甘油的混合物；c、酯化步骤将上述步骤得到的混合物送入反应釜II中，然后加入中链脂肪酸进行酯化反应，酯化 反应结束后得粗中链脂肪酸酯玉米油；d、分子蒸馏步骤将上述得到的粗中链脂肪酸酯玉米油进行分子蒸馏，脱气釜压力0. 05-0. 45kPa，分子 蒸馏压力5. 5-7. OPa，蒸馏进料量1000-1200g/h，除去其中未酯化的中链脂肪酸，得到本发 明的含中链脂肪酸酯玉米油。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的c步骤中采用磷钨酸作为催化 剂，催化剂的用量为混合物质量的1_5%。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的c步骤中反应体系的温度为初温 130-140°C，终温 160-180°C，残压 5_10kPa，反应时间为 1-2. 5h。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的c步骤中中链脂肪酸与甘油的摩 尔比为(2. 8-3. 5) :1。
7.如权利要求2或3或6所述的制备方法，其特征在于，所述的中链脂肪酸为辛酸或/ 和癸酸。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的中链脂肪酸为辛酸和癸酸混合 物时，其辛酸和癸酸的摩尔比为1:1。
全文摘要
本发明属于玉米油制备的技术领域，具体为一种含有中链脂肪酸酯的玉米油及其制备方法。本发明的含中链脂肪酸酯的玉米油，该玉米油中中链脂肪酸酯的重量百分含量为25-40%。采用酯交换技术，得到的含中链脂肪酸酯的玉米油，成功地将中链脂肪酸与长链脂肪酸结合在一起，使产品既有减少脂肪积累之健康功能，又具有与普通食用油一样可烹饪出美味佳肴的特点。
文档编号A23D7/04GK101919450SQ20101019171
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者王洪尧, 王萍, 蔡会英 申请人:山东三星玉米产业科技有限公司